（1）矿石：凡是地壳中的矿物集合体，在现代技术经济条件下，能以工业规模从中提取国民经济所必需的金属或非金属矿物产品的，就叫矿石。
矿石的聚集体叫矿体，矿床是矿体的总称。一个矿区，可由一个或若干个矿体组成。
（2）废石：矿体周围的岩石（围岩）以及夹在矿体中的岩石（夹石），不含有用成份或含量过少。当前不宜作为矿石开采的，则成为废石。
矿石和废石的概念是相对的。
品位（边界品位、工业品位）、储量、岩浆岩、沉积岩、变质岩
（1）金属矿石
按所含金属种类的不同分为：
a. 贵重金属矿石（金、银、铂等）；
b. 有色金属矿石（铜、铅、镊、锑、钨、锑、锡、钼等）；
c. 黑色金属矿石（铁、锰、铬等）；
d. 稀有金属矿石（钽、铊等）；
e. 放射性矿石（铀、钍等）。
按所含金属成分分单一金属矿石和多金属矿石。
按金属矿物性质、矿物组成和化学成分分为：
a.自然金属矿石：金属以单一元素存在于矿床中的矿石，如金、银、铂等。
b.氧化矿石：指矿石矿物的化学成分分为氧化物、碳酸盐及硫酸盐，如赤铁矿，红锌矿，铁锰矿，赤铜矿，白铅矿等。
c. 硫化矿石：即矿石矿物的化学成分为硫化物，如黄铜矿，方铅矿，辉钼矿等。
d. 混合矿石：矿石中含有前三种矿物中的两种以上的混合物。
（2）非金属矿石
石膏：主要成分为硫酸钙，按其中含结晶水的多少又分为石膏和无水石膏两种。
石膏又称二水石膏，软石膏，水石膏。纯理论含量：氧化钙32.5%，三氧化硫46.6%，水20.9%。由于形成条件不同，各矿床石膏化学成分也是颇有出入的。
硬石膏：是一种含有各种杂质的硫酸盐。理论成分为：氧化钙41.2%，三氧化硫58.8%。如云母，石墨，海泡石，归线石等。
（1）坚固性：矿石的坚固性是一种抵抗外力的性能（综合外力：工具冲击、机械破碎、爆破等作用力）。国内用矿岩的极限抗压强度来表示。硬度是抵抗工具侵入的性能。强度是抵抗压缩、拉伸、弯曲和剪切等单向作用力的性能。
（2）稳固性：是指矿石或矿岩在空间允许暴露面积的大小和暴露时间长短的性能。
a、极不稳固：不允许有暴露面积，掘巷道时用超前支护；
b、不稳固：允许不支护的暴露面积＜50m2；
c、中等稳固：50～200 m2；
d、稳固：200～800 m2；
e、极稳固的：允许不支护的暴露面积＞800 m2。
3、结块性：指采下的矿石遇水和受压并经过一段时间后又连结成整体的性质。对放矿、装车、运输不利。
4、氧化性和自然性：指高硫矿石在水和空气的作用下，变为氧化矿石的性质。氧化后的矿石，选矿回收率降低。
含硫矿石（含硫18～20%以上）具有自然性，即在空气中氧化、放热，导致火灾。象山硫铁矿平均含硫18%，用无底柱分段崩落发，其覆盖矿岩应能粘结形成悬顶，使矿石回收率增加。
不能用留矿法，不能做崩落法的覆盖层，充填料
5、含水性：矿石或岩石吸附和保持水分的特性叫含水性。
6、碎涨性：岩石破碎后碎块之间有较大的空隙，其体积比原岩体积增大的性质称破碎性。
破碎后体积与原岩体积之比称碎涨系数（松散系数）。一般坚硬岩石1.2～1.5，矾土矿为软岩，1.95～2.088。
金属矿床的矿体形状、厚度及倾角，对于矿床开拓和采矿方法的选择，有直接的影响。因此，金属矿床的分类，一般按其矿体形状、倾角和厚度三个因素进行分类。
按矿体形状分类：
a、层状矿床；
b、脉状矿床；
c、块状矿床。
按矿体倾角分类：
a、水平和微倾斜矿体 倾角小于5°；
b、缓倾斜矿床 倾角为 5°～30°；
c、倾斜矿体 倾角为30°～55°；
d、极倾斜矿体 倾角大于55°。
按矿体厚度分类：
a、极薄矿体 厚度在0.8米以下；
b、薄矿体 厚度在0.8～4米之间；
c、中厚矿体 厚度在4～15米之间；
d、厚矿体 厚度为15～40米之间；
e、极厚矿体 厚度大于40米。
赋存条件不确定
品位变化大
地质构造复杂
矿岩坚固
含水
采矿工作地点的流动性强
确保开采安全、劳动条件
符合环保
高效可持续：劳动生产率、损失分化、矿石成本、开采强度
1、矿田：规划一个矿山企业开采顺序的全部矿床或一部分。
2、井田：规划一个矿井开采的全部矿床或其一部分。
例：古冶矾土矿即是一个矿田，国各庄采区为一个采区。
3、阶段：在开采缓倾斜、倾斜和急倾斜矿体时，在井田中每隔一定的垂直距离，掘进一条或几条与走向一致的主要运输巷道，将井田在垂直方向上划分为矿段，这个矿段叫阶段。
4、阶段高度：上下两个相邻阶段运输巷道底版之间的垂直距离，叫阶段高度。
5、矿块：在阶段中沿走向每隔一定距离，掘进天井连通上下两个相邻运输巷道，将阶段再划分为独立的回采单元，称为矿块。
6、盘区：为了采矿工作方便，将井田用盘区运输巷道划分为长方形的矿段，此矿段称为盘区。
7、采区：在盘区中沿走向每隔一定距离，掘进采区巷道连通相邻两个盘区运输巷道，将盘区再划分为独立的回采单元，这个单元称为采区。
盘区相当于阶段，采取相当于矿块。
从地面掘进一系列巷道通达矿体，以便把地下将要采出的矿石运至地面，同时把新鲜空气送入地下污浊空气排出地表，把矿坑水排出地表，把人员、材料和设备等送入地下和运出地面，形成提升、运输、通风、排水以及动力供应等完整系统，称为矿床开拓。
当矿体赋存在地平面以下，矿体倾角≧45º，或≦15º，而埋藏较深的矿体，常采用此开拓方法。
（1）下盘竖井开拓
在矿体下盘岩石移动带以外开掘竖井，再掘阶段石门通达矿脉。这种方法在我国金属矿山应用最广。
优点：井筒保护条件好，不需要留保安矿柱，矿体倾角大于75º更为有利
缺点：石门长度随开采深度增加而增加。
（2）上盘竖井开拓
在矿体上盘岩石移动带以外开掘竖井，再掘进阶段石门通达矿体。这种开拓方法与下盘竖井开拓比较存在严重的缺点。主要是上部阶段要掘进很长的石门，基建时间长，基建初期投资较大。
（3）侧翼竖井开拓
井筒布置在矿体侧翼。这种开拓方法井巷掘进和井下运输只能是单向的，掘进速度受到一定的限制。
（1）脉内斜井开拓法
当矿体沿倾斜起伏不大，无褶皱和断层，才有可能采用脉内斜井开拓。
在我国小型煤矿采用的多，金属矿床一般变化较大，脉内斜井需留保安矿柱，又受甩车道的限制，故用的较少。
（2）下盘斜井开拓法
斜井布置在矿体下盘围岩中，斜井通过石门与矿体联系，石门长度比竖井石门短得多。也有伪倾斜的斜井。tgγ=sinβtgα
3、侧翼斜井开拓法
当矿体（或其大部分）赋存在地平面以上时，广泛使用平硐开拓法。
（1）垂直矿体走向下盘平硐开拓
当矿脉和山坡的倾斜方向相反时，则由下盘掘进平硐穿过矿脉开拓矿床，这种开拓方法叫做下盘平硐开拓方法。
（2）垂直矿体走向上盘平硐开拓方法
当矿脉与山坡的倾斜方向相同时，则由上盘掘进平硐穿过矿脉开拓矿床，这种开拓方法叫做上盘平硐开拓方法。
采用下盘平硐开拓法和上盘平硐开拓法时，平硐穿过矿脉，可对矿脉进行补充勘探。
（3）沿矿脉走向平硐开拓方法
当矿脉侧翼沿山坡露出，平硐可沿矿脉走向掘进，成为沿脉平硐开拓法。平硐一般设在卖内；但当矿体厚大且矿石不够稳固时，则平硐设于下盘岩石中。
这种开拓方法的优点是能在短期开始采矿；各阶段平硐设在脉内时，在基建期间便可顺便采出一部分矿石，以抵偿部分基建投资。平硐还可补充勘探作用。其缺点是平硐设在脉内，必须从井田边界后退开采。
地下开采使用无轨设备之后，其开拓方式应作相应的改变，它的主要变化是要开掘供无轨设备上下通行的斜坡道，
斜坡道有两种：一种是与地表相通的主要斜坡道。另一种是连接阶段间的辅助斜坡道。前者作为地下使用无轨设备出入地表的主要斜坡道。
斜坡道开拓法：当斜坡道主要用于运输矿岩（无轨车辆）时，称为斜坡道开拓法。
当没有提升井筒时，斜坡道主要是供无轨设备出入并兼做通风和辅助运输之用，此时称辅助开拓巷道。阶段间的辅助斜坡道几乎是必不可少的。它不仅可以转移铲运机等无轨设备、同时也是行人、运料和通风的通道，也属于辅助开拓巷道。
（1）螺旋式斜坡道
圆柱螺旋线或圆锥螺旋线，根据具体情况可以设计成规则螺旋线或不规则螺旋线。螺旋线的坡度一般为10％～30％。
（2）折返式斜坡道
是直线段和曲线段联合组成；直线段变换高程，曲线段变换方向，便于无轨设备转弯；曲线段的坡度变缓或近似水平；直线段的坡度一般不大于15%。在整个线路中，直线段长而曲线段短。
用两种主要开拓巷道组合起来开拓一个或几个矿体，称联合开拓法。
（1）平硐与盲竖井联合开拓法
适用条件：用平硐开拓的矿山，如果在平硐水平以下尚有一部分矿体时，则需用竖井进行下部矿体开拓。
竖井可采用盲竖井，也可以采用明竖井。
采用明竖井：井筒石门长，井口安井架，工程量小
采用盲井：井筒石门短，掘地下调车场和卷扬机硐室
（2）明竖井与盲井联合开拓法
（3）斜井与盲井联合开拓法
（4）斜坡道联合开拓法
1、平硐与井筒（竖井和斜井）的比较
（1）基建时间短：因为平硐施工简便，施工条件好，比竖井或斜井的掘进速度快得多
（2）基建投资少：平硐的单位长度掘进费用比井筒低的多，维护费用也少，没有井底车场，洞口设施简单，布设井架，提升机房，所以投资费省
（3）排水费用低：一般自流排水
（4）快事运输费用低：平硐一般用电机车，用溜井下放矿石，比较井筒提升，运输费用低的多
（5）通风容易：往往可自然通风，困难时期加扇风机
（6）生产安全可靠：平硐的运输能力达，运人、运货安全性好
平硐优点很多，因此，埋藏在地平面以上的矿体，平硐开拓是首选方案，一般平硐长度限制在3000-4000米以内为宜
2、竖井与斜井的比较
工程量：斜井长 石门短 井底车场简单
井筒装备：竖井井筒装备复杂，而斜井内管道、电缆、提升钢丝绳比竖井长，即经营费用高
地压、支护：写景承压大，维护费用高
提升：竖井提升速度快，能力大提升费用低，斜井提升速度慢，能力小，设备修理，钢丝绳磨损大
排水：斜井排水管道长，设备费，安装费，修理费较大，因管道阻力随管道长度恶热增加，故排水费用高
施工：竖井比斜井容易机械化，采用的施工设备和装备较多，要求技术管理水平较高
斜井施工较简便、需要的设备和装备少，适合中小矿山
安全：竖井井筒不易变形，提升过程中停工事故较少；斜井井筒易变形，提升容器易发生脱轨脱钩事故
3、斜坡道与其它主要开拓巷道的比较
掘进快，凿岩台车、铲运机效率高；多用途；工程量大。
主要是根据矿山地形、地质条件和矿体赋存条件来选定（规模、深度；倾角；围岩性质）
国内：赋存地平面以上的脉状矿床或矿床上部多采用平硐
赋存地平面以下的脉状矿床多采用竖井、斜井
对竖井、斜井：建国初期，技术水平机械化程度低多采用斜井开拓，随着机械化程度和技术水平的提高，又多改用竖井。因为竖井提升能力大、安全性好。
后来钢丝绳胶带输送机运输用斜井运输矿石，可把矿石直接运往选厂，生产能力显著提高，所以竖井开拓又有了很多优点，有了一定的发展前途。
斜坡道开拓：国内外，把斜坡道作为主要的开拓巷道的为数甚少，多做辅助开拓巷道。
总之，开拓巷道类型的选择，必须满足下列要求：
（1）确保安全生产，创造良好的劳动卫生条件，建立完善的通风、提升、运输、排水、充填等矿山服务系统
（2）技术可靠：满足矿山生产能力的要求，以保证矿山企业的均衡生产并顾及到矿山发展远景
（3）基建工程少，投资省，经济效益好
（4）不留或少留保安矿柱，以减少矿石损失
（5）地表总平面布置应不占或少占农田
进行矿体开拓设计时，除确定主要开拓巷道的位置外，还需要确定其他辅助开拓巷道的位置，按用途不同，分为副井，通风井，溜矿井，充填井等。
当主井为箕斗井时，因箕斗在井口卸矿产生粉尘，故不能作入风井，应另设一提升副井，作为上下人员，设备，材料，并提升废石及兼作入风井，在另掘用来排风的通风井，构成完整的通风系统。
当主井为罐笼井时，可兼作入风井，同时另布置一个来排风的通风井，与罐笼井构成完整的通风系统。
根据与主井位置的关系分为：
1、集中布置：副井尽可能靠近主井，井距大于30米。
2、分散布置：两井筒相距较远。
集中布置有下列优点：
1、工业场地集中，可减少平整工业场地的土方石量。
2、井底车场布置集中，生产管理方便，可减少基建工程量。
3、井筒相距较近，开拓工程量少，基建时间较短。
4、井筒集中布置，有利于集中排水。
5、井筒延深时施工方便，可利用一条井筒先下掘到设计延深阶段，则延深另一井筒时可才用反掘的施工方法。
缺点：
1、两井相距较近，发生火灾相互危及。
2、主井为箕斗井时，卸矿时粉尘飞扬至副井，污染通风，需设隔尘措施。
分散布置的优缺点，正好与集中布置相反，总的看来，集中布置的优点突出，只要地表地形条件和运输条件许可，应尽量采用。如条件不允许，可分散布置，此时副井位置应根据工业场地，运输线路和废石场的位置进行选择。
副井位置的选定与主井相同，不同的是副井与选厂关系不大，可离得远些，而废石应距离废石场近些。
中央并列式：入风井和排风井均布置在矿体中央。
主井为箕斗井时，主井为排风井；主井为罐笼井时，为入风井。两井相距大于30米，如井上建筑物采用放火材料也不得小于30米。
中央对角式：
（1）主井为罐笼井时，为中央入风井，两翼个布置一个排风井。
（2）主井为箕斗井时，主井不能入风，在附近设副井，兼入风井，两翼设排风井，形成中央对角式。
1、中央式的优点：
（1）地面构筑物布置集中。
（2）入风井和排风井布置在岩石移动带以内时，可共留一个保安矿柱。
（3）入风井和排风井掘完后，可很快联通，因此能很快开始回采。
（4）井筒延深方便，可先下掘排风井，然后自下而上反掘入风井。
2、中央式的缺点：
（1）采用中央式通风时，风路很长，扇风机所需负压大，而且负压随回采工作的推进不断变化。
（2）当用前进式回采时，风流容易短路，造成大量漏风。
（3）如果其他地方无安全出口，当地下发生事故时，危险性大。
3、对角式的优点：
（1）负压较小且稳定，漏风量较小，通风简单可靠而且费用较低。
（2）当地下发生火灾，塌落事故时，地下工作人员较安全。
（3）如果在井田两翼各布置一条风井，一条井发生事故时，可利用另一条维持通风。
4、对角式的缺点：
（1）井筒间的联络巷道很长，而且要在回采之前掘好，回采时间迟。
（2）掘两条排风井时，掘进和维护费用较大。
在我国许多地下金属矿山中，普遍采用溜井放矿，溜井的应用范围和溜矿系统大致可分为下列两种；
（1）平硐溜井出矿系统，采用平硐开拓时，主平硐以上各个阶段采下的矿石，均经溜井放置主平硐水平，然后再运至地面选厂，形成完整的开拓运输系统。
（2）竖井箕斗提升，集中出矿系统。图7-12
2 溜井位置选择的基本原则；
（1）使运输距离短，开拓工程量小，施工方便，安全可靠，避免矿石反向运输。
（2）溜井应布置在岩层坚硬稳固，整体性好，岩层节理不发育的地带，尽量避开断层，破碎带，流砂层岩溶及涌水较大和构造发育的地带。
（3）溜井一般布置在矿体下盘围岩中，有时可利用矿块端部天井放矿。
（4）溜井装卸的位置应尽量避免放在主要运输巷道内，以减少运输干扰和矿尘对空气的污染。
为保证正常生产，有时需设备用溜井：
（1）大中型矿山。
（2）溜井穿过岩层的不好，易堵塞。
（3）短期内扩大规模时。
主溜井存在下列形式：
（1）垂直式溜井：从上到下垂直的溜井 图7-13a
各阶段的矿石由分支斜面溜井放入溜井。
优点：结构简单，不易堵塞，使用方便，开拓简单，应用广泛。
缺点：储矿高度受限制，放矿冲击力大，矿石容易粉碎，对井壁磨损较大。
适用于：岩石坚硬，稳固，整体性好，矿石坚硬不易粉碎，溜井不能放空。
井底车场连接着井下运输与井筒提升、提升矿石、废石和下送材料、设备等，都要经由这里转运，因此，要在井筒附近设置储车线、调车线和绕道等。
为提升人员、排水、通风等工作，要在井筒附近设置一些硐室，如：水泵房、水仓、井下变电站、候罐室等。
井底车场就是这些巷道和硐室的总称。根据开拓方法的不同，可分为：竖井井底车场、斜井井底车场。
如图8-1是主、副井场设在井田中央主井为箕斗井，副井为罐笼井，两者共同构成一个双环形的境地车场。
1.井底车场线路(巷道)
<1> 储车线路：在其中储放空、重车辆，包括主井的重车与空车线，副井的重车线与空车线以及停放材料车的材料支线。
<2>行车线路：即调度空、重车辆的行车线路、调车场支线，供矿车出进罐笼的马头门线路也是行车线路。
2.井底车场硐室：
主井：翻笼硐室、储矿仓、箕斗装载硐室、清理撒矿硐室、斜巷等须设在主井附近的适当位置上，构成主井系统的硐室。
副井：马头门、水泵房、变电室、水仓及候罐室等调度室、电机车库、机车修理硐室等。
井底车场的形式
1.尽头式井底车场：井筒单侧进、出车，空、重车的储车线和调车场均设在井筒一侧。通过能力小：多用于小型矿井或副井；
2.折返式井底车场：井筒或卸车设备的两侧均设线路，一侧进重车，一侧出空车，空车经过另一平行线路或从原线路变头返回；
3.环形井底车场：由井筒或卸车设备出来的空车经由绕道返回形成环形线路。
a. 混合井：箕斗的翻车系统为环形，出笼为折返，通过能力大
b. 主副井：双环形
c. 混合井：翻车机折返，罐笼尽头式，通过能力小
选择合理的井底车场形式和线路结构是井底车场设计中的首要问题。
影响选择井底车场形式的因素很多，如：生产能力、提升容器类型、运输设备和调车方式、井筒数量及各种硐室及其布置要求、地面生产系统要求、岩石稳定性以及井筒与运输巷道的相对位置等，必须全面考虑。前四项为主。
生产能力 用环形折返， 折返， 尽头。
总的原则：在满足生产能力的条件下，尽量使结构简单。
斜井井底车场
斜井井底车场按矿车运行系统可分为折返式车场和环形车场两种形式。环形车场一般适用于箕斗或胶带提升的大、中型斜井中。金属矿山，特别是中、小型矿山的斜井多用串车提升，串车提升的车场均为折返式。
串车车场：旁甩式（甩车道）
吊桥式
平车场
车场的各部分组成
1. 斜井甩车道（或吊桥）：用它将斜井与车场连接起来，并使矿车由斜变平。一般在变平处进行摘空车挂挂重车（摘挂钩段）；
2. 储车场：储车场紧接摘挂段，内设空、重车储车线；
3. 调车场：机车掉头，变拉为推；
4. 绕道与各种连接线路；
5. 井筒附近的各种硐室。
斜井吊桥
（1）地下破碎硐室
深孔崩矿效率高，但矿石块度不均匀，不合格大块产出率高，二次破碎量显著增加，从而影响劳动生产率和采场生产能力的提高。
减少二次破碎工作量，一般采用二种方法：
a. 优选崩矿参数，增加一次炸药消耗量，垂直深孔球状药包落矿法，降低了大块产出率，但仍无法完全消除大块的产生。
b. 允许有一定数量的大块产出率，在地下设置破碎硐室用破碎机进行二次破碎，在地下大型矿山相继采用（国外早已用）
优点： 3条 减少二次爆破工作量 减少炮烟矿尘 减少对箕斗冲击力
缺点： 4条 增加工程量 通风防尘困难 维修不便 配套设备
适用条件：3条 储量大 大块产出率高 地下箕斗,地表索道
地下破碎站的布置形式：分散旁侧式、集中旁侧式、地下破碎集中式
（2）地下装载硐室
在设有地下破碎的矿山，多用电振或板式给矿机，经胶带输送机送入用压磁式测力计计重的计量漏斗，然后再装入箕斗
（3）地下水泵房和水仓
各阶段独立排水技术和经济上不合理，故很少采用分段排水（串接排水系统）开采阶段数目不多时多阶段开拓时集中排水 主水泵站（房）排水系统。
（3）地下变电所
变电硐室长度〉10米时，应有两个出口(水泵房、井线车场)。
变电硐室地面高出车场轨面0.5米。
变电硐室与水泵房相连时，底板高出0.3米。
（4）地下炸药库
距井底车场和主要硐室>100米。
距经常行人的巷道>25米。
距地表>30米。
与主要运输巷道不小于三条互相连通的并互成直角的巷道与主要运输巷道相连。
（5）地下基地服务性硐室
机车库、无轨设备修理库、凿岩机修理室、消防材料硐室、坑内调度室、候罐室。
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