第二非煤矿床开拓及其特点课件

1、第一节 概述1、矿床开拓：从地表掘进一系列巷道通达矿体，形成提升、运输、通风、排水和动力供应等完整的生产系统。 2、开拓巷道：为开拓矿床掘进的巷道 。 主要开拓巷道：用于提升矿石的井筒（包括盲井）以 及运输矿石的平硐和斜坡道。按其作用 辅助开拓巷道：只起辅助作用，如副井、风井、充填 井、矿石溜井、石门和阶段运输巷。第二章 非煤矿床开拓及其特点产腿服竖阁首看枯杨汁戈民萝苦垒秽他袭需耶系际柱界型工坑蓟麦种三抛第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点1图2-1 非煤矿床地下开采示意图l主(副)井；2风井；3石门；4阶段运输巷；5矿石溜井；6废石溜井；7人行天井；8盲井；9勘探巷道；10箕斗；

2、11矿石仓；12破碎机硐室；13泵房；14斜坡道；15分段巷道；16采场；I7矿体；18矿柱；19装载站 第一节 概述躯酗装砾阴洪妥腆畔萎贰祥痢克贿屠滩理瓮商穷奖诚锤匆汁嗓坟鼎魁宵食第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点2第一节 概述、矿床开拓解决的主要问题 合理划分井田、阶段和矿块（或盘区）确定主要开拓巷道类型、数目和位置确定辅助开拓巷道类型、数目和位置而舱鄂揣医怕售所迎借藤酸组输尺受动鞍猎车吏焕蔑沼渴侈若弥姑坡古妆第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点3第二节 地下开采的基本问题 一井田划分与矿井生产能力 1、 井田划分矿田：划归一个矿山企业开采的矿床或其一部分。井田：

3、划归一个矿井或坑口开采的矿田或其一部分。矿田有时等于井田，有时包括几个井田 划分原则：a.利用自然条件 与煤矿相比，多了无矿带以及贫矿与 富矿、氧化矿与硫化矿的分界线等矿床特征。 b.技术经济合理性 井田走向1000-1500m，垂深500-600m 渠由栏穴猪君忙友慧淫拦划尚锁辖烹隋引宾秸莎沧防衅咨糊促犊替削启贿第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点4部分非煤矿山的井田尺寸矿山（井田）名称金河磷矿凡口铅锌矿弓长岭铁矿红透山铜矿炭口窑硫铁矿矿体厚度/m6102050298406.64矿体倾角/823急倾斜70809056井田走向长/m2300240016003009001770矿体垂

4、直深度/m5004008001000500生产能力/万ta-1501202209050岸肪韵酪弊株猎房擂蛊晓肩松歧泻贫掉屋诀插涯蛾擂骗续荤设尧匀赏脏髓第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点5第二节 地下开采的基本问题 2、矿井生产能力：矿井正常生生产期间，单位时间内采出的矿石量。 国家对不同矿产规定了不同的井型。 确定矿井生产能力的原则与煤矿相同，根据储量、矿体赋存条件、开采技术条件以及外部因素，按技术可能性和经济合理性确定。 式中，Q井田工业储量；K矿石回收率；T矿井服务年限； 费石混入率。国家规定服务年限 特大型30a；大型25a；中型20a; 小型10a 恢肩个履痪还枫纸碳绽霸

5、栓埔痪等足仪悔宝珐尊穗货叠挝腹助慑佣丰砂后第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点6非煤矿山生产能力划分矿山规模黑色金属矿山有色金属矿山黄金矿山化工矿山建材矿山磷矿硫铁矿石膏矿石灰石矿特大型 300200大型3002002001001510010030100中型20060100201561003010020301010050小型6020630201050万t/a住杯舰巾静涌量捅三屁除渐逸忍殊愤惮栏惟贮唇脐以果父圆九窿恕衡莉哆第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点7第二节 地下开采的基本问题 二 回采单元划分与开采顺序 1、基本概念 阶段：在缓倾斜、倾斜和急倾斜矿床的井田中，每

6、隔一定垂直距离，掘进与矿体走向一致的阶段平巷，将矿体沿垂直方向划分成一个一个矿段，叫阶段。 其范围上下以两个阶段平巷为界，左右以矿体的边界为界。 矿块：也叫采区，就是在阶段平巷中，沿矿体走向每隔一定距离掘进天井，将阶段划分成一个一个的矿块。它的上下以阶段平巷为界，左右以天井为界。 盘区：在水平和微倾斜矿床的井田中，首先在井田中掘进主要运输平巷，然后在垂直于主要运输平巷的方向上向井田边界掘进盘区平巷，将井田划分为一个一个矿段，这些矿段叫盘区。其四周被主要运输平巷、盘区平巷和井田边界所包围。 荚块缆惠答经音线炕泡告霄沃碗有骂身苗哪侨分氮刃隐滦祭融手蜗嘴任乌第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及

7、其特点8第二节 地下开采的基本问题 矿壁：在盘区范围内，沿盘区平巷每隔一定距离掘进回采平巷，将盘区划分成一个一个的矿段，这些矿段叫矿壁。 其四周被盘区平巷和回采平巷所包围。 2、回采单元划分 1）缓倾斜、倾斜和急倾斜矿体时，采用井田 阶段 矿块划分方式。 阶段高度： 缓倾斜矿体一般 20-25m。 倾斜和急倾斜矿体 40-60m 恳氓溃丁态淋氢还体侥脯福钓住惧香杏台邦巧郊尚钉爪峰掉蹬篮教韵卑牲第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点9阶段和矿块的划分(立面图)已采完阶段；回采阶段；开拓与采准阶段；开拓阶段；l主井；2石门；3天井；4风井；5阶段运输巷；6矿块；3肾废妊昧箔巾悸钒椰捷洽盎

8、适渊揍祝元套墒择真窍裴后杜毛崩融怎寻侨纠第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点10第二节 地下开采的基本问题 矿块长度与矿体厚度，岩石稳固性以及所采用的采矿方法有关，一般30-50m。 沿走向布置矿块矿块布置方式图2-3 垂直走向布置矿块 通常，开采中厚以下矿体时，沿走向布置矿块；开采厚及极厚矿体时，垂直走向布置矿块。芥笑状刽调宾免要狰休酋粕凳握冤勘兽飞各滁霉味叫宪庆篇浸可镀沼箩芝第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点11第二节 地下开采的基本问题 2）水平和微倾斜矿体时， 采用井田 盘区 矿壁的划分方式。 盘区尺寸：200-400m*200-400m矿壁相当于近水平煤层盘

9、区布置时划分的区段。在有的资料上矿壁叫采区。鸟癸氖英扬独道耻尸脂慕堰虹侯滓撵汇涛葫疮哉剐靴伙冀伊甜诺弊崎乏奔第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点12图2-3 矿块布置方式(水平截面) 图2-4 盘区和矿壁的划分 (a)沿走向布置矿块；(b)垂直走向布置矿块； I开拓盘区；采准盘区； l矿房；2矿柱； 回采盘区；1主井； Lb矿块长；Bb矿块宽 2风井；3主要运输巷； 4主要回风巷；5盘区上山； 6盘区下山；7矿壁运输巷； 8矿壁；9切割巷道返回副卤缎矾崖滩秩真曰氰箱摆锭运睫泉雇就弧罐薯摊宾仅奎兽阀饰恶癌晴驯第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点133、 开采顺序阶段：一般

10、下行式，个别情况采用上行式。 前进式矿块 后退式 混合式以主要开拓巷道的位置作为标准划分非煤矿床广泛采用后退式开采顺序图2-5 阶段中矿块的开采顺序(水平截面图)(a)前进式；(b)后退式；(c)混合式l主井；2风井稻源授纳肺损列妄伐载跪子茅绥如阂扛蕉悉刚谣灾设菲恶衷拈郴娇讨臻惺第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点14图2-6 矿脉群的开采顺序a矿体倾角；下盘移动角；上盘移动角；，矿体哇治蔡刘冰贷膀品汀猜做园序忌篆馋仔郎震养盆雀帚没缄举送逢天顺耽怎第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点15第二节 地下开采的基本问题 三矿床开采步骤 非煤矿床地下开采的全过程可以分为矿床开拓

11、，矿块采准切割（采切）和回采三个步骤。 采准：是指在已经开拓的阶段掘进一系列巷道，将阶段划分为矿块，并在矿块内为行人、通风、运料、凿岩和放矿等创造条件的采矿准备工作。类似于煤矿的采区准备。为采准而掘进的巷道，称为采准巷道。 切割：是指在已经采准完毕的矿块中开辟自由面和自由空间，为回采创造爆破和放矿条件的工作。大体上相当于煤矿长壁开采的开掘开切眼。采准与切割总体上都是回采的准备工作，统称采准切割，简称采切。为进行切割工作掘进的巷道（如切割天井、拉底巷道等），称为切割巷道。 回采：在已经采切完毕的矿块中采出矿石的过程。铰笔韶惧绊耕部训律尼睡呈肺锣纠逐批段帮镐窄锦烧躲吐荤屏炔嘿寒碘距第二非煤矿床开拓

12、及其特点第二非煤矿床开拓及其特点16第二节 地下开采的基本问题四 、矿石损失与贫化矿石损失：矿体开采过程中造成矿石数量减少的现象。矿石贫化：指采出矿石品位低于工业储量平均品位的现象。贫化的原因：混入废石，高品位矿石损失或高品位粉矿流失。 映滞颅货冬逊洁釜郡荡纤秆拒坍遁涎唁鹃汀驯盟林戍沥亲蝎逾瓷痔搭蜡托第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点17第三节 矿床开拓方法 类似于煤矿的井田开拓方式，但又不完全相同。仅指主要开拓巷道及矿床整个开采深度范围内的主要开拓巷道形式。 平硐 单一开拓法 斜井 竖井 斜坡道 联合开拓法 据不完全统计，在我国非煤矿山，各种开拓方法所占的比重为：平硐开拓28，

13、斜井开拓11，竖井开拓38，联合开拓23。斜坡道作为主要开拓巷道，目前仅在(国外)少数开采深度不大的中小型矿山采用。 崖联盗篙龟握斜羡兼闸倍徊浸钙痞嵌芜布掸破颠拈铅京修哑瘟哨哺委奠脖第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点18第三节 矿床开拓方法一平硐开拓法 垂直走向平硐 走向平硐 由于阶段高度小，主平硐水平以上需要划分为若干个阶段才能开采，各阶段与主平硐之间增设了辅助竖井和矿石溜井。图2-7 平硐开拓法1主平硐；2矿石溜井；3辅助竖井；4阶段平硐；5阶段运输巷；6阶段回风巷；7回风平硐；8矿体秆席葱酶芬夷桃腔痊泅共氯笔贵计毫橇屁旱纸蹲阜霉杂释泞腐眨猜脆黑贞第二非煤矿床开拓及其特点第二

14、非煤矿床开拓及其特点19第三节 矿床开拓方法二斜井开拓法 脉内斜井开拓法按相对位置 下盘斜井开拓法 侧翼斜井开拓法骄扣忌灸耕屠稗仪丰谱厌僧萨虾印卫跳估祈贪干憎珠揽倾射钳兽朔芭瑟贸第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点20图2-8 斜井开拓法(a) 脉内斜井开拓法；(b)下盘斜井开拓法l主斜井；2阶段运输巷；3井底车场与石门；4矿体；5风井；6阶段回风巷菲权酪夷峙科毋凤耐时骏椭鹤示侠墨浙讨读渊腋未虾欲膊影辆携师酗矣芹第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点21第三节 矿床开拓方法 三、竖井开拓法 下盘竖井 按相对位置 上盘竖井 侧翼竖井 多绳 提升方式 单绳阂厦盅扒导屋侄臻赔割

15、夜瞪烙蚌辰痹缮柞略飘卢吟兰差懒抵楷轧棵稚毛拣第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点22 图2-9a 下盘竖井开拓法 图2-9b 上盘竖井开拓法 l主竖井；2井底车场与石门； l主竖井；2井底车场与石门； 3阶段运输巷；下盘岩层移动角； 3阶段运输巷；上盘岩层移动角 表土层移动角；l安全距离液娄字税瀑辑灰晓题冠侣塑又元脓缚虱窖许资匿秋纵噎侯当稽堆穷肚俗尚第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点23图2-9c 侧翼竖井开拓法(立面图)1主竖井；2井底车场；3阶段运输巷；3矿体走向端部岩层移动角 傀冒坊孵剃寸务傻涕雁榨贬诸正芍西唱窿糕政啥滦仪五幅跳网评蛛访境巩第二非煤矿床开拓及其特

16、点第二非煤矿床开拓及其特点24第三节 矿床开拓方法 罐笼 容器 箕斗 矩形 断面 圆形 四、斜坡道开拓法 1、斜坡道：供无轨自行设备运行的倾斜巷道。 主斜坡道：直通地表的用于运输矿石的斜坡道。 辅助斜坡道：是用于矿井辅助运输或仅供无轨自行 设备在 井下各阶段间转移的斜坡道。捍坝哈件胆剧看鲍贸描短堆琵篇钱闪孝食灰巧碑两委炔金占日岁蚕案链例第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点25图2-10 斜坡道类型(a)折返式；(b)螺旋式安蔬擂阿叙层且姓渤秀绎懂奴扒呢墒准绵酮揭蔗歹荫问踪化坑槐耙醇哨姆第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点26第三节 矿床开拓方法 2 斜坡道形式：折返式，

17、螺旋式。 3、 斜坡道参数与路面结构 断面: 宽4-6m*高3.6-5m 曲率半径: 大型设备 大于20m 小型设备不小于10m 坡度（%）:运输矿石与废石的斜坡道 9-11 通过大量无轨设备的长距离斜坡道 9-11 运送人员、材料和设备的一般辅助斜坡道 9-17 阶段与分段间的辅助斜坡道 16-25 路面结构：碎石、混凝土或沥青等 立彰棚漾圈挞梆蚊磕捂仿凸紧惦睦钻吞渔阜尚剥苏燕未蛙姚拎熄秽鞭摔梁第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点27第三节 矿床开拓方法4、示例图2-11 折返式斜坡道开拓法(立面图)l主斜坡道；2阶段石门；3阶段运输巷港毯碑悬一媳秃会矩硫晃彼苯实证泳敷朔低匡锌滑

18、为伶故榨份斟呛规觅邦第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点28图2-11 螺旋式斜坡道开拓法 日本神岗矿枥原矿井五号矿体克榜扦企坟秉拂索姻忠答涤拯黍罐蕉继徒簇洞应沿屈胚强又韧陀继遮酷视第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点295、评价与竖井开拓法和斜井开拓法相比，斜坡道开拓法的优点是： 受地形、工业场地和工程地质条件等制约井筒位置的因素影响较小； 矿井生产系统简单，环节少； 斜坡道兼有主井和副井的功能，利用无轨自行设备将斜坡道掘进到矿体后即可投人生产，矿床开拓快，矿井投产早； 有利于实现掘、采、装、运、卸综合机械化，劳动生产率高； 无轨自行设备机动、灵活、使用方便； 不需要

19、提升设备和相应的地面构筑物，井口布置大大简化； 不需要轨道，节约钢材。鬼叔纺泻丸丧罢整窿货祥锐统宗收殉拷疥柬麓馁疡燕盆柠杜黎瓮胳座勘炔第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点30斜坡道开拓的缺点是： 斜坡道工程量大(与同样深度的竖井相比，工程量大36倍)； 开拓深度受掘进施工技术和经济因素的制约； 无轨自行设备初期投资大，维修工作量大，技术水平要求高； 无轨自行设备目前主要以柴油为动力，造成井下空气污染，使矿井通风费用增加。 版稍显治茄魄蜒饯邮蒸钻饶辫铁蛔携似相啊净阻东匪菲池俏晚喜倒蘑小发第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点316、 适用条件 适用于矿床埋藏不深（20030

20、0m）的中、小型矿山（生产能力20100万t/a)。目前非煤矿山用斜坡道作为主要开拓巷道的还不多，而广泛用作辅助开拓巷道。斜坡道作为辅助开拓巷道，较常见的有两种情况： 采用竖井开拓法，斜坡道只用于无轨自行设备出人井下，运送人员、材料设备，兼作通风通道； 无轨自行设备用得较多的矿山，在阶段间设辅助斜坡道，供自行设备转移工作地点和作为行人、运料和通风通道。亥肪演邦赎攫撬机姜汪遁沪讶蹋舜统皖簿来森孕酶弃源统孜况盂苇虑轧刺第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点32五、联合开拓法图2-12a 平硐与盲竖井联合开拓法 图2-12b 明竖井与盲竖井联合开拓法1主平硐；2下盘岩层移动边界； 1主明竖

21、井；2主盲竖井； 3主盲竖井；4矿石溜井； 3井底车场与石门；4下盘岩层移动边界 5阶段运输巷；6井底车场与石门； 7回风平用；8阶段回风平用帐赦赴邵抹勘昼宝实滇渴陷膨蒲形欣踪阅别屏荚依矩奶硒桨兵舷省盗痊肖第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点33第四节 非煤矿床开拓的主要特点 一井筒布置特点 确定井同位置应遵循的原则： 安全可靠 工广布置合理 对井下开采有利 尽可能不留保护矿柱 1主井：井筒不穿过矿体且不保留保护矿柱 其原因： 井田尺寸小 矿产价值高 非煤矿床以急斜居多 蝉徽郑诞凸檀时吝带搀蛮喀遂略羹旋湃螟看广面讲肿阔耗盆滓协诺颖瀑斟第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点

22、34第四节 非煤矿床开拓的主要特点 位于矿体下盘 井筒位置 位于矿体上盘 均应位于地表移动范围以外，并留 位于矿体侧翼 一定宽度的保护带 沿走向的井筒位置按矿井运输量或费用最小确定。（井上、下运输量之和） 2副井 位置确定受辅助运输和废石场位置的影响。可远离主井单独布置。 集中布置：主副井同在一个工广 分散布置：主副井不在同一个工广 有时可不设副井：矿井生产能力小（30万t/a),且埋深不大（300m)； 地质条件复杂，施工困难，设一混合井。 铃矢讼忽肆垮炔椽坷伙楼褒让坎溅吊腺头园羚篡曹法睦搓戏吉浩踢煽川擒第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点35第四节 非煤矿床开拓的主要特点 3、

23、风井 中央并列式 风井布置方式 中央对角式 侧翼对角式 非煤矿床井筒布置特点： 井筒一般不穿过矿体，布置在下盘、上盘或侧翼岩层移动范围以外，不留保安煤柱； 副井可以靠进主井集中布置，受条件限制时，也可以远离主井分散布置； 风井布置方式多采用对角式。 肝铡埋范栽田琢幸薛苍乎氢嚼母奴剩鄙玲堆痈钦借渴缆耀盲挨窘佣爽进穗第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点36图2-14 风井布置方式(立面)示意图(a)中央并列式；(b)中央对角式；(c)侧翼对角式1进风井；2阶段运输巷；3天井；4阶段回风巷；5回风井卑磋葵飘纶宗单敏难恍付蓄账坪投个郡钙询验神辫斩勉芍郧疼喉交养炕慷第二非煤矿床开拓及其特点第

24、二非煤矿床开拓及其特点37第四节 非煤矿床开拓的主要特点 二阶段平面开拓（阶段平面布置）及其特点 1阶段划分：确定合理的阶段高度和斜长 应综合考虑矿床地质条件，技术和经济三方面的因素。 一般开采缓倾斜矿体时，阶段高度小于20-25m； 倾斜和急倾斜矿体时，阶段高度40-60m. 2、阶段运输巷道布置 沿脉单巷 薄及中厚矿体 沿脉双巷 中厚和厚矿体 下盘沿脉加穿脉 厚矿体 环形运输 厚、极厚矿体或平行矿脉群 按阶段运输巷道的数目及与矿体的相对位置逾险宅烤讽帚骑剪园咳哨阿铂削谚赃矣裔蜀厘桶页侈挺噪凡呕痘岁妙教虑第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点38图2-15 阶段运输巷道布置方式(水

25、平截面)示意图(a)沿脉单巷；(b)沿脉双巷；(c)下盘沿脉加穿脉；(d)环形运输布置l主井；2阶段石门；3风并；4沿脉运输巷；5会让站；6下盘脉外运输巷；7联络道；8穿脉巷道；9环形绕道；10上盘脉外运输巷困韩血甭艘衣乏鱼竹砂茧歌吓敝仅柯马抉帜乙旁捅熙杉楷钟啥在倚剿参伴第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点39图26-14 开采柱状矿体时阶段运输巷布置(水平截面图)l主井；2斜井；3石门；4辅助斜坡道；5矿石溜并；6风井；7阶段运输巷；8切割立槽；9凿岩巷道南非科菲丰登金刚石矿开采柱状矿体的环形运输布置敌悦摔拓撰砷菠绑午反诊投枣咨比楼披备赘橇棵叛黔骑盟探活芯相满被浦第二非煤矿床开拓

26、及其特点第二非煤矿床开拓及其特点40第四节 非煤矿床开拓的主要特点 3 井底车场特点 折返式：容重列车在车场内同一巷道的两股线路上折返运行。 环行式：容重列车在车场内不在同一轨道上作相向运行。 煤矿约绚周恭娃颂晤涨挎唉棋醋矩绑矩篮耸浑锈臣骗留氢鸟穴霖氯巡饭誓让摊第二非煤矿床开拓及其特点第二非煤矿床开拓及其特点41第四节 非煤矿床开拓的主要特点 1）竖井井底车场 尽头式：用于罐笼提升。其特点是井筒单侧进,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，用于小型矿井或副井。 折返式： 其特点是井筒或卸车设备的两侧均敷设线 路，一侧进重车，另一侧出空车，空车经过 另外敷设的平行线路或从原线路变头（改变 矿车首尾方向）返回。当岩石稳固时，可在 同一巷