【正文】 167。金屬、礦床的工業(yè)特征一、 礦石和廢石的概念（1）礦物——在地殼中，由于地質(zhì)作用形成的自然元素和自然化合物，統(tǒng)稱為礦物。（2）礦石——凡是在地殼中遇到礦物集合體，在現(xiàn)在技術(shù)經(jīng)濟水平條件下，能以工業(yè)規(guī)模從中提取國民經(jīng)濟必須的金屬或礦物產(chǎn)品的都叫礦石。（3）礦體——礦石的聚集體叫礦體。（一個礦體是一個獨立的地質(zhì)體，具有一定的幾何形狀，具有一定的空間位置等）。（4）礦床——礦床是礦體的總稱。（對于某一礦區(qū)而言，一個礦床由一個或幾個礦體組成，礦床又可分為工業(yè)礦床和非工業(yè)礦床）。 ① 工業(yè)礦床——在當前技術(shù)經(jīng)濟條件下，符合開采和利用要求的礦床叫工業(yè)礦床。② 非工業(yè)礦床——與上述情況反之，叫非工業(yè)礦床。 （5）圍巖——礦體周圍的巖石叫圍巖。①上盤圍巖——指礦體上部圍巖。②下盤圍巖——指礦體下部圍巖。（6）夾石——夾在礦體中的巖石叫夾石。（7）廢石的概念在采礦過程中所采出的圍巖或夾石，一般稱為廢石。（或者說廢石是：礦床周圍的圍巖以夾石、根本不含有用成分或者含量過少，當前不宜作為礦石開采的稱之為廢石）?！咀⒁狻?應當指出，礦石與廢石的概念是相對的，它與一個國家的社會制度，一個國家的科學技術(shù)發(fā)展水平，已經(jīng)掌握的資源情況，以及對某種金屬的需要量都存有關(guān)系。例如，錫和銅，%，才算礦石可以開采，～%，就作為礦石開采，%，才開采，～%，即可作為礦石開采。過去廢石，而現(xiàn)在卻變成了可開采的礦石。（黃金品位達8～10克/噸就是富礦）二、礦石的種類在自然界中的礦物很多，現(xiàn)在已經(jīng)知道的礦物有3000多種，而有用礦物約有二百余種。在地殼中，以自然金屬形式存在的礦石是很少的，大量的礦石是以氧化礦，硫化礦等形式存在的。（含金屬成份的礦石，叫金屬礦石）。（一）金屬礦石按其所含金屬礦物的性質(zhì)，化學成份，礦物組成可以分為以下幾類（1）自然金屬礦石——它是以單一元素形式存在的，如金、鉑銀等。（2）氧化礦石——指礦石的成分為氧化物。 如：赤鐵礦（Fe2O3），赤銅礦（Cu2O）等。（3）硫化礦石——指礦石的成份為硫化物。 如黃銅礦（CuFeS2）、方鉛礦（PnS）、輝銅礦（MOS2）、閃鋅礦（ZMS）等（4）混合礦石——是前三種的混合物。（二）根據(jù)所含金屬種類的不同，礦石又可分為以下幾種（1）黑色金屬礦石——如鐵、錳、鉻（2）有色金屬礦石——如銅、鉛、鋅、鋁等（3）稀有金屬礦石——如鈮、鉭等（也是相對概念）（4）放射性礦石——如鈾、釷等（5）貴重金屬礦石——如金、鋃、泊等（6）非金屬礦石——如建筑石材、石膏、滑石等。三、礦石品位的概念（一）礦石品位的概念通常我們把礦石中凡是可供利用的元素或礦物稱為有用成份。礦石中所含有用成分的多少用品位來表示。礦石中有用成份重量 礦石重量 所謂品位就是：礦石中有用成份的重量與礦石重量之比，常用百分數(shù)（%）表示。品位= 100%（或克/噸） 一般金屬品位是指礦石中該種金屬元素含量的百分數(shù)。對于貴重金屬（金鉑等）礦石的品位是用克/噸表示。這是因為這些貴重金屬在礦石中含量很少。（二）邊界品位這是指可采礦石有用成份含量和最低界限。它是礦體邊界上礦石上最低品位，是劃分礦石和廢石，圈定礦體范圍的標準。在圈定的礦本范圍內(nèi)，任意取樣點的品位，一般都不應當小于邊界品位。（三）最低工業(yè)品位是指在邊界品位圈定的礦體范圍內(nèi)，合乎工業(yè)開采要求的平均品位的最低值。這意思是說，根據(jù)目前工業(yè)技術(shù)水平，當?shù)V石的品位低于某個數(shù)值時，便沒有利用的價值，則這一數(shù)值的礦石品位叫最低工業(yè)品位，或者產(chǎn)，用邊界是品位圈定的礦體或礦體中某個塊段的平均品位，必須高于最低工業(yè)品位才有開采價值，否則無開采價值?！咀⒁狻竣?邊界品位和最低工業(yè)品位也是相對概念，是可以變化的。② 品位的表示方法實例：綦江鐵礦赤鐵礦品位大于30%，金岑鐵礦，%；%，湘西金礦品位3～5克/噸，秦岑金礦品位15克/噸，（平均）。四、礦石和圍巖的性質(zhì)礦石和圍巖的性質(zhì)主要包括有：硬度、堅固性、投固性、碎脹性、結(jié)塊性、氧化性、自燃性及含水性等。（一）礦巖的硬度礦巖的硬度是指礦巖抵抗工具侵入的性能。礦巖的硬度取決于礦巖的組成，即取決于礦巖顆粒的硬度，形狀，大小，晶體結(jié)構(gòu)以及顆粒間膠結(jié)構(gòu)的情況等，礦巖的硬度除了對鑿巖有很大影響外，往往影響礦巖的堅固性和較固性。（二）礦巖的堅固性人們在長期的實踐中認識到，有些巖石不容易破壞，有一些則難于破碎。難于破碎的巖石一般也難于鑿巖，難于爆破，則它們的硬度也比較大，概括的說就是比較堅固。因此，人們就用巖石的堅固性這個概念來表示巖石在破碎時的難易程度。堅固性的大小用堅固性系數(shù)來表示，（許多書中硬度系數(shù)，也叫普氏系數(shù)f值）。堅固性系數(shù) (R單位 kg/cm2)式中R——為巖石標準試樣的單向極限抗壓強度值。通常用的普氏巖石分及法就是根據(jù)堅固性系數(shù)來進行巖石分級的。如： ① 極堅固巖石 f=15～20（堅固的花崗巖，石灰?guī)r，石英巖等）② 堅硬巖石 f=8 ～10（如不堅固的花崗巖，堅固的砂巖等）③ 中等堅固巖石 f=4 ～6 （如普通砂巖，鐵礦等）④ 不堅固巖石 f=～3 （如黃土、）礦巖的堅固性也是一種抵抗外力的性質(zhì)，但它與礦巖的強度卻是兩種不同的概念。強度是指礦巖抵抗壓縮，拉伸，彎曲及剪切等單向作用的性能。而堅固性所抵抗的外力卻是一種綜合的外力。（如抵抗鍬，稿，機械碎破，炸藥的綜合作用力）。（三）礦巖的穩(wěn)固性（1）礦巖穩(wěn)固性的概念：穩(wěn)固性是指在一定暴露面積下和在一定時間內(nèi)不自行垮落的性能?；蛘哒f較固性是指礦巖在空間允許暴露的面積大小和允許暴露的時間長短的性能。影響穩(wěn)固性的因素十分復雜，高于礦巖的成份，結(jié)構(gòu)，構(gòu)造節(jié)理狀況，風化程度，以及水高地質(zhì)條件都有關(guān)系，還與礦巖在開采過程中形成的實際情況有關(guān)，（如巷道的方向，開采深度等）。穩(wěn)固性對于采礦方法的選擇，及支護方法的選擇，掘進方式等都有很大影響。 （2）穩(wěn)固性與堅固性的關(guān)系二者既有聯(lián)系，又有區(qū)別。一般在節(jié)理發(fā)育，構(gòu)造破碎的地帶，礦巖的堅固性雖然可能好，但穩(wěn)固性大為下降。因此，穩(wěn)固性與堅固性不能混同起來，（堅固性不好的，不一定就不穩(wěn)固）。（3）礦巖穩(wěn)固性分類：大致可分為五類① 極不穩(wěn)固的不允許有暴露面積。要求在掘進及開采中必須超前支護。否則會昌落。（非金屬礦條件）；② 不穩(wěn)固的允許暴露的面積在50米2以內(nèi)。也即允許有較小的暴露面積，隨著回采，要立即進行支護。③ 中等穩(wěn)固的允許有一定的暴露面積，即50m2——200m2，一般不支護，或作臨時支護，即可安全地進行生產(chǎn)。④ 較穩(wěn)固的允許有較大的暴露面積，為200——500m2，一般不支護。⑤ 極穩(wěn)固的 允許有很大的暴露面積，即800m2以上。不必支護，可以長期時不垮落?！咀ⅰ糠€(wěn)固性不僅與暴露面積和時間有關(guān)，而且與地壓，大小，節(jié)理發(fā)育程度，節(jié)理方向，暴露面積形狀等有關(guān)。（四）礦巖的碎脹性礦巖的碎脹性是指礦石和圍巖破碎之后的面積比原體積增大性質(zhì)。碎脹性可用碎脹系數(shù)來表示（又叫松散系數(shù)）＞1——（——）。松散系數(shù)的大小主要取決于破碎之后，礦巖的粒度組成和塊度的形狀。初裝入容器（礦車、箕斗等）內(nèi)的礦巖塊，因礦巖塊之間空隙較大，則松散系數(shù)值可達 ——（產(chǎn)生了二次松散）。（五）礦巖的結(jié)塊性結(jié)塊性是指采下的礦巖遇水受壓，經(jīng)過一定的時間，又結(jié)成整塊性質(zhì)。我們通常見到的是粘土礦物、滑石、或高硫礦遇水受壓，經(jīng)過一段時間后，易出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象。結(jié)塊性對于放礦，裝卸，運輸?shù)壬a(chǎn)環(huán)節(jié)造成困難，甚至于影響到某些采礦方法的順利使用。具有結(jié)塊性的礦石在采坊中，在鑿井中存放時間不宜過長。（六）礦石的氧化性礦石的氧化性是指硫化礦石在水和空氣的作用下，變成了氧化礦石的性質(zhì)。在硫化礦石中滲雜入氧化礦石后，降低了選礦的回收率。（選礦用的藥劑不同）。因而硫化礦與氧化礦石切記不要混在一起。（七）礦巖的自燃性自燃性是指高硫化礦石（含硫量在18——20%以上），當其透水性及透氣性良好的條件下，具有自燃發(fā)生的性能。高硫化礦在井下氧化時，放出大量的熱，經(jīng)過一段時間，溫度升高，會引起井下火災，特別粉狀的高硫化礦與空氣接觸的面積大，更容易引起火災。由于上述原因，對于高硫化礦床必須要采取快采快處理的辦法來開采，以減少礦石的損失。具有自燃性的礦石，在采礦方法選擇上有特別要求。（例如：小餳林礦在文革中曾進行過一次大炸破，由于礦石未能及時放出來，時間一長，溫度升高，產(chǎn)生了自燃，燒了很久而未滅，只好封閉起來，暫時不采）。至今封閉未采。（八）含水性含水性是指礦巖裂縫和孔隙中含水的性質(zhì)。礦巖含水性直接影響到礦石的提升，運輸，礦倉內(nèi)儲礦。礦巖含水過多，會使排水費用增加。對于此方案寒冷地區(qū)的礦山，由于含水性會造成結(jié)冰河。（九）其他的（1）容重——容重是指單位體積中原巖的重量。—— T/m3之間。有色金屬礦石中金屬含量較少，其容重與巖石差不多或稍大些。黑色金屬礦石中金屬含量較高， T/m3左右。（或更大）（2）塊度——原所崩落后則形成礦塊，或巖石塊，其尺寸的大小稱為塊度。塊度通常用三個相互垂直方向的平均尺寸來表示。（或用最大方向的尺寸） 即B、L、H的平填值。（一般按三度算，用方格法測定時，用二度定，有時用二度時采用一個效正系數(shù)）。對于一定的裝運，破碎等設備，對礦巖的最大塊度有一定的要求。為了保證礦山持續(xù)生產(chǎn)，必須使礦石的最大塊度與裝運等設備的要求相應。通常用合格塊度來表示限制采出礦石的塊度，礦石塊度超過合格塊度時，則要求進行二次破碎。合格塊度——即允許的礦石最大塊度。通常合格塊度為250——500mm之間，也有600mm。它是根據(jù)開采及加工的工藝和設備要求來確定的。隨著機械化水平的提高，合格塊度有增大的趨勢。（3）自然安息角——松散礦巖自燃燒堆積時，其四周將形成傾斜的堆積坡面，我們把自然堆積坡面與水平面相交的最大角度，稱為該礦巖的自然安息角。五、金屬礦床分類及其工業(yè)特征（一）金屬礦床分類金屬礦床的礦體形狀厚度及傾角，對于礦床開拓和采礦方法的選擇，有直接的影響，因此，金屬礦床的分類，一般按其礦體形狀傾角和厚度三個因素進行分類。（此三個要素習慣上稱為礦體三要素）。（1）按礦體形狀分類1）層狀礦體——這種礦體是一層一層的。多源于沉積或變質(zhì)沉積礦床。特點是：① 層狀礦床的品位，傾角和厚度變化不大，比較穩(wěn)定。② 礦床規(guī)模比較大。③ 多見于黑色金屬礦床。（亂礦多見）2）脈狀礦體這類礦床主要是由于熱液和氣化作用，將礦物充填于地殼的裂隙中生成的礦床。特點是：① 礦脈與圍巖接觸處有蝕變現(xiàn)象② 礦床賦存條件不穩(wěn)定