《采矿学》学习指南.doc

PAGE PAGE 7 采矿学课指南 （一） 矿产是指埋藏在地壳中的可供人类利用的天然矿物资源，按性质和用途，一般可分为金属、非金属和可燃矿物矿产。 矿业是以矿产资源为劳动对象的产业，也是国民经济的基础产业。人类生存和发展离不开原料和燃料，涉及黑色金属、有色金属、化工、核工、建材原料及煤炭、石油、天然气、油页岩等矿物，这些都需要借助采矿工程把他们从地壳中开采出来，并进行加工利用。 中国是世界上最早开发利用矿产资源的国家之一，据历史资料记载，在一万多年前就掌握了开采并利用石料的技术，在七千多年前就能批量生产煤的精制品，在四千多年前已经能够开采铜、铁、金和煤等矿石，中国矿业在历史上曾几度辉煌，殷周的青铜，春秋战国的铁业，秦汉的井盐，汉魏的煤，魏晋的天然气，成就即已可观。但在近代却处于相对落后的状态，1949年前，保留比较完整的矿山仅有300多处。 新中国建立以来，中国矿业取得了举世瞩目的成就。在2000年前后，已建成国有矿山近万处，集体矿山和其它非国有矿山20多万处。目前，世界上已知的约168种矿产在中国均有发现，探明储量的矿产在153种以上，总值居世界第三位，有20多种矿产的探明储量居世界前列，年产矿石已超过70亿t，固体矿产产值在世界固体矿产总产值中占16.5%，居世界第二位，矿业为我国国民经济发展提供了95%的能源资源、80%以上的工业原料和70%以上的农业原料。20世纪90年代以来，煤炭产量曾多年连续居世界第一位，2007年产量达到25.2亿t。 历史上金属矿床、非金属矿床和可燃矿物开采均称为广义的采矿，长期的采矿生产实践逐渐形成煤炭开采、金属矿开采、建材开采、石油和天然气开采等传统产业。煤炭、金属及非金属固体矿床开采在技术、方法、装备及遇到的问题大体上相近，均称为采矿，而石油和天然气开采完全不同于固体矿床，称石油和天然气开采。 根据埋深和开采技术条件，固体矿床开采分地下开采和露天开采，我国煤炭以地下开采为主，露天开采的比重在6～7%左右，黑色金属和建材的露天开采比重在90%左右，化工有色金属和铀矿露天开采的比重分别为42.6%、32%和20%。 采矿学是研究和阐述固体矿床开采技术、工艺、理论和方法的科学，以煤矿开采为主，兼顾非煤固体矿床开采，以地下开采为主，兼顾露天开采。 （二） 中国是世界上最早利用和开采煤炭的国家，早在公元前500年前的春秋战国时期，煤炭已成为重要产品，称为石涅或涅石。公元前一世纪，煤已用于冶铁和炼铜。魏晋时期称煤为石墨，到南北朝，“石炭”名称普及，出现了煤井和相应的采煤技术，以煤冶铁已颇具规模。唐宋以来，采煤业由此向南逐步发展，开采技术已比较完善，煤炭广泛用于冶铁、陶瓷和砖瓦行业，并发展了炼焦技术。南宋末年，出现了“煤”的名称。明代，“京师百万之家，皆以石煤代薪”。明末宋应星所著的《天工开物》燔石卷中，详细地记叙了我国古代采煤技术，涉及地质、开拓、采煤、支护、通风、提升及瓦斯排放等方面。清代，煤炭已成为国计民生的重要资源。 漫长的封建社会形成的采煤技术，始终停滞在手工作业的水平上，工具简陋，多用手镐落煤，辘轳提升，箩筐拖运，竹筒通风，牛皮包提水，以致生产能力低下，生产规模较小。 19世纪70年代开始了中国近代煤矿建设，其标志是机器代替了一部分人力手工操作。自1876年和1877年兴建基隆煤矿和开平煤矿后，我国陆续开办了一些近代煤矿，同时，外国资本大量侵入中国煤矿。 中国近代煤矿开始使用蒸汽和电绞车、矿车、电机车、通风机、水泵、电钻、风钻和压风机等采矿机械生产，从而提高了生产能力，扩大了开采范围，促进了开采技术的发展，但采掘工作仍是手工操作，井下运输还要靠人力或畜力。 在半殖民地半封建的旧中国，大多数近代煤矿由外资控制，成为资本家利用廉价劳动力获得高额利润的场所，煤矿工人受尽了最残酷的剥削和压迫。掠夺式的开采使煤矿灾害事故层出不穷，资源遭受严重破坏。到1949年，从旧中国接收的200处矿井和少数露天矿，加上各类小煤矿生产，原煤产量只有32.40Mt。 新中国的建立，为我国煤炭工业的发展开辟了广阔的前景，为满足国民经济建设和人民生活需要，新中国50多年来进行了大规模的煤矿建设，取得的成就举世瞩目，至1995年末，共开工建设矿井（含露天矿）2585处，设计生产能力844.3Mt/a。1957年全国原煤产量达到1.3亿t，1975年为6.4亿t，1996年为13.7亿t， 2006年为23.8亿t，2007年为25.2亿t。 20世纪80年代以后，我国各类煤矿的开采在质与量方面都有较大的发展，开发了10多个新矿区，新建设了一批现代化大型矿井和露天矿，大批推广了采煤机械化和综合机械化，有重点地建设多层次高产高效矿井，发展了地方煤矿，开办了乡镇煤矿，使中国煤矿在更大规模和高质量的基础上持续发展。 20世纪