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采矿活动是一个复杂而精密的过程，涉及到矿田与井田的划分、阶段与矿块的设定等多个层面的考量。本文旨在深入解析这些概念，阐述它们在实际采矿作业中的应用，以及影响阶段高度设定的关键因素。
在采矿业中，矿田是指由一个矿山企业负责开采的全部或部分矿床。当一个矿床延伸范围广泛时，出于管理和技术实施的考虑，它会被分割给不同的企业，每个企业负责的那部分即为矿田。井田则是更细一层的概念，它指的是在一个矿山企业内部，根据生产能力配置，划归给单一矿井或坑口开采的那部分矿床。井田通常拥有独立的提升、运输、通风和排水系统，构成一个完整的生产单元。
如何理解矿田和井田的概念呢？在一个区域内，可能存在一条或多条矿床，这些矿床可能绵延十几公里。将这样的矿床交给一家矿产企业开采可能会面临较大困难。因此，通常会将矿床划分为不同的企业进行开采。其中被划归为一个矿山企业开采的部分被称为矿田。通过矿田的划分，可以将一个长矿床划分为不同的段，每一段属于一个矿山企业。
对于一个矿山企业来说，即使矿床被截成一段，也可能很长。因此，为了方便生产组织，我们会将这部分矿床进一步划分。例如，我们可以将其分配给该企业下属的不同矿井，这些矿井开采的矿体被称为井田。
这里需要解释一下什么是矿井或坑口。矿井和坑口是指一个独立的具有生产能力的矿山。在一个矿山中，如果存在独立的提升运输、通风和排水等生产系统，则该系统被称为一个坑口或一个矿井。例如，在我国辽阳鞍钢下面的公长岭井下矿，被划分为三个采区，即中央采区、西北采区和西南采区。这三个采区实际上都是同一个矿井，它们负责开采的矿体称为井田，而整个开采的矿体则称为矿井。当然，在工厂井井下矿开采这个矿体之外，还有其他企业负责开采的矿泉。我们需要了解的是，通过矿井井田的划分，将一个矿床划分为不同的小块，并将其分配给不同的生产单元进行开采。
井田是指划归为一个独立的生产系统所开采的矿床。井田的大小与矿井条件密切相关。对于倾斜或极倾斜的矿场，井田的尺寸通常表示为矿体沿走向的长度、垂直方向的深度或倾斜方向的深度。而对于水平或微倾斜的矿床，我们通常使用其长度和宽度来表示。
通常情况下，当矿床范围不大时，不需要将其划分为多个井田。因此，可以将一个井田交给一家企业进行开采。但如果矿场范围很大，且矿体分布较散，则无法仅通过一个井田进行开采。此时，需要将其划分为多个企业或井田进行开采。
影响矿床井田划分的因素有哪些呢？一般来说，我们主要受到国家对矿山基建时间和年产量的要求的影响。井田的范围很大，矿体储量也很大。因此，要形成这样的生产系统，就需要投入大量的基建时间和工程量。这会导致基建期很长，投资也会很大。如果投资过大，就需要考虑是否有足够的资金和允许的时间来进行基建。根据资金量和基建期来确定井田的范围大小是非常重要的。
其次，矿床的勘探程度对于矿山的生产至关重要。虽然已经探明了一部分储量，但在深部还有未探明的区域。因此，矿产的勘探程度越精细，对储量的掌握就越清晰，七井田范围确定也更加准确。如果勘探程度不足，未来在探矿过程中发现的矿量可能会超过现有井田的开采能力。这时就需要根据需要增设新的井田。
第三，矿床的埋藏特征。对于一个矿床来说，如果它比较浅且储量较小，那么井田就会比较小。但是如果矿床埋藏较深，但储量仍然较大，那么就需要划分多个井田以加快开采速度。此外，矿区的地表地形条件也很重要，包括是否有河流、村庄或湖泊等自然因素。这些因素都会影响到井田的划分，最终的目标是实现最好的经济效益。因此，我们需要综合考虑基建投入、矿藏的勘探程度以及矿藏的储量特征等因素，来确定矿田和井田的范围。
在井田内部，为了更高效地组织开采工作，矿床被进一步在垂直方向上划分成多个矿段，称为“阶段”。这一过程仅适用于开采缓倾斜和急倾斜矿床。阶段的划分依赖于每隔一定垂直距离掘进与矿体走向一致的主要运输巷道，这些巷道界定了阶段的上下边界，其间的垂直距离即为阶段高度。而对于水平或微倾斜矿床，则更多采用阶段斜长作为衡量标准。阶段高度的确定需考虑多种因素，包括矿体的物理力学性质、采矿方法、矿岩稳定性以及技术经济条件等。
什么是阶段？在开采缓倾斜和急倾斜矿场时，在井田中每隔一定垂直距离掘进与走向一致的主要运输巷道，将井田在垂直方向上划分成矿段，称为阶段。需要注意的是，只有在开采缓倾斜、急倾斜和倾斜矿场时，才能进行阶段的划分。阶段的高度是指在井田中每隔一定垂直距离掘进的距离。
掘进与走向一致的主要运输巷道，将井田在垂直方向上划分成矿段。因此，在阶段的定义中，需要注意的是掘进与走向一致的主要运输巷道，通过这些巷道将井田在垂直方向上进行划分。阶段的范围是沿走向以井田的边界为线，即水平方向上以井田边界为界，垂直方向上则是上下两个主要运输巷道之间的距离，这样就形成了一个阶段。
矿床的勘探程度：勘探的精细程度直接关系到矿体的准确评估，进而影响阶段高度的设定。高度精细的勘探意味着更密集的勘探网度和更小的初始段高，便于利用前期勘探巷道，减少重复开挖，从而影响最终阶段高度的选择。
为什么矿床的勘探类型对我们这个段高有重要的影响呢？一般来说，矿床的勘探类型越高，勘探网度就越密。这时，勘探网度越密，探矿的工程布置就越多，自然勘探结果就越清晰，对矿体的掌握情况就越好。当然，勘探时工程布置越密，勘探阶段的高度就越小。在采矿中，有一个原则是尽量充分利用前期地质勘探时的巷道或工程作为采矿工程，以减少采矿工程的投入。由于勘探阶段的高度越小，要想利用它，就需要使采矿阶段的高度也越小。因此，矿床的勘探类型越高，反而会使采矿阶段的高度越小。大家明白这个过程主要是为了凑勘探这个工程。
矿床的埋藏特征：矿床的深度、储量大小以及地表地形特征均需纳入考虑。埋藏较深、储量丰富的矿床，可能需要更高的阶段高度以加速开采，同时也要考虑地表障碍物对井田划分的影响。
围岩的稳固程度：围岩的稳定性能直接决定矿体暴露的安全高度，稳固性好的围岩允许更大的暴露面积，可采用较高的阶段高度，反之则需降低。
一般来说，如果围岩稳固性好，允许暴露的时间和面积就会更大，自稳性也会更强。因此，在采矿时，可以采用较高的阶段高度。但是，如果围岩稳定性不太好，就不应该暴露太高，否则很容易发生垮塌。因此，围岩的稳固性直接影响着阶段高度的选择。
矿体的倾角：矿体的倾斜角度影响矿石的流动性和开采难度。矿体倾角越大，阶段高度对矿石流动性的限制越明显，因此阶段高度需与矿体倾角相适应。
根据矿体的倾角，我们将矿体划分为水平、微倾斜、缓倾斜、倾斜和急倾斜五种类型。为什么要这样划分呢？因为矿体倾角不同会导致矿石流动性的差异。因此，矿体倾角对放矿有很大影响。在阶段高度较大时，影响更为明显。也就是说，在相同的矿内倾角下，段高越大，矿石的流动性越差。因此，矿体倾角对阶段高度的影响也很重要，是一个重要的制约因素。
采矿方法和技术条件：不同的采矿方法对阶段高度有不同的要求，同时，技术进步，如天井钻机的应用，使得阶段高度的选择更为灵活，不再严格受限于传统施工方法。
矿块作为独立的回采单元，通过在阶段内沿走向掘进天井来实现。天井不仅连接上下阶段，也将阶段进一步分割成多个矿块。每个矿块可能采用不同的采矿方法，以适应矿体的具体条件。矿块的划分和采矿方法的选择，直接影响到矿石的回收率和开采成本，是提高经济效益的关键所在。
我们可以利用天井来划分成块。天井需要通过一些方法来施工，阶段越高，天井就越长。在井下工程中，通常使用普通法、吊罐法或拔罐法掘进天井。随着天井长度的增长，施工难度也会增加，因为路况、凿岩和通风条件都会变得较差。因此，在人工或普通方法掘进天井时，段高不宜太高，否则容易发生事故。
目前有专门的天井钻机和反井钻机。利用这些机械化设备，我们的井下掘进速度和效率都得到了提高，安全性也大大增强。在这种情况下，我们的掘进不再受到施工方法的限制。因此，根据当前的施工方法和机械装备，我们可以判断井下掘进的条件是否成为制约因素。如果井下掘进件不再是制约因素，那么阶段高度自然越高越好。
在回采的条件下，我们通常希望采用较大的阶段高度。因为阶段高度越大，我们投入的开拓工程就越少，就可以增大矿房的矿量，分摊每一吨财政工程上的吨矿矿石成本就越小。当采用较大阶段高度时，会增加矿房的矿量，减少矿石的损失。同时，阶段高度越小，矿柱和占用阶段的矿量比重就越大。矿物的回收率比较低，那么开采成本就比较高。
阶段高度的选择在全球范围内存在差异，国外某些矿山采用高达100米乃至200米的阶段高度，而我国的矿山则多集中在40至60米之间。随着技术进步，我国的阶段高度正逐渐提升，部分矿山已向90米乃至120米迈进。
在国外的矿山中，大部分采用的段高都在50米以上。有些矿山，比如联邦德国的孔拉德铁矿，段高达到了100米，甚至有些矿山，比如澳大利亚的，段高达到了200米。这是国外的情况。再看看国内的矿山，比如丰山铜矿，段高在50米左右；胡家峪铜矿，段高也在50米左右。而我们的红透山铜矿，则在40到60米之间。相对来说，国内的矿山段高大概在40到60米之间。但是近年来，随着我国凿岩设备、天井掘进设备和技术的进步，我国的段高也在逐渐提高，从60米向90米发展，部分矿山已经向120米段高方向发展。
增加阶段高度的好处是什么？首先，阶段高度增大了，就像我们的教室一样，教室空间变大了，容纳的体积也变大了，或者矿房里的矿量也增加了。在矿块里，矿房所占的有效比重也增大了。这时，为了采矿所进行的开拓、采准、切割等工程量和费用，相对来说分摊之后就减少了。这时，回采阶段矿度所造成的矿石损失和平化也会减少。
增加阶段高度的优点是能够提高产量，但同时也存在一些缺点。首先，增加高度会导致采矿准备和回采工作的技术难度增加。例如，如果段高增大，需要挖掘更多的天井，而普通法施工在矿岩不稳定的情况下非常困难，可能会导致财产稳定性问题，甚至带来安全风险。此外，增加高度还会增加天井的掘进费用、材料和设备的运输费用等成本。因此，在采矿过程中需要寻找一个动态平衡点，以满足需求。
通常情况下，在我国开采缓倾斜矿床时，高度一般为20到25米。而开采倾斜至极倾斜矿床时，高度则为40到60米。这是我们的阶段划分方式。我们将井田进一步地在垂直方向上划分成阶段，并在阶段内部将其进一步划分为方块。具体来说，就是在阶段中沿着走向，每隔一定距离接近天井，连接上下两个相邻的阶段。然后在阶段内再划分为独立的回采单元，每个单元就是一个框框。
首先，我们需要挖掘天井，其作用是连接上下两个阶段。这样，天井之间的部分就形成了一个框架，它是我们的采矿独立回采单元。因此，每个矿块都是我们的独立回采单元，也是我们未来采矿方法研究的对象。每个矿块都可能有自己独特的采矿方法。因此，通过这个矿块的定义，我们可以理解，通过天井将阶段进一步划分为矿块。目前，我们已经通过矿田将矿床划分为不同的区域，在矿田内部，我们将其划分为井田，在井田内部，我们通过阶段日向道垂直方向划分出阶段。在阶段内部，我们通过天井将阶段划分为块块，这些块块就是我们最终回采的目标。
综上所述，矿田、井田、阶段与矿块的划分，以及阶段高度的确定，是采矿工程中不可或缺的策略。它们不仅关乎开采效率和安全性，还直接影响到资源回收率和经济成本。随着技术的发展，阶段高度的选择更加灵活，但仍需综合考虑矿体特性、技术条件、经济投入和安全生产等因素，以求得最优的开采方案。在不断探索与实践中，采矿行业正逐步迈向更高效、更环保的开采模式。
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