金属矿地下开采-陈国山-第四章主要开拓巷道

第四章主要开拓巷道4.1主要开拓巷道类型的选择

4.1.1主要开拓巷道的特点一．平硐与井筒的比较

1.基建时间短：平硐施工简单，条件好，速度快。

2.基建费用低：平硐设施简单（不要井口房、井架、提升）

3.生产安全可靠：平硐安全、可靠、事故少。

4.生产经营费用低：运输费用低，无排水通风费用，经营维护费用低。二．竖井与斜井的比较

1．基建工程量：斜井长，竖井井底车场复杂石门长，斜井施工费用低。

2．井筒装备：竖井复杂、斜井管线长、斜井排水费用高。

3．井筒维护：斜井承压能力弱,竖井承压能力强。

4．生产能力：竖井提升速度快，能力大，费用低，斜井钢绳磨损，维护费用高。

5．建设施工：斜井容易，竖井困难。

6．机械水平：竖井高。三．斜坡道与井筒的比较

1．适用范围广

2．施工速度快

3．生产安全可靠

4．机械化程度高4.1.2影响主要开拓巷道类型选择的因素

1．地形：地平面以上，平硐溜井。工业场地：平硐盲竖井或盲斜井

2．深度、规模：竖井承压能力大、提升能力大、斜坡道生产能力大

3．倾角：＞45°＜15°竖井，15°-45°斜井。

4．地质条件：流沙、断层、破碎、含水、不稳固，竖井比斜井好。4．2主要开拓巷道位置的确定4.2.1岩石移动对位置确定的影响4.2.1.1安全深度采空区破坏了原岩应力平衡，引起地压活动，上部岩石塌落，充填采空区，如开采深度大，不会波及地表，称安全开采深度。H=h1+h

h-塌落厚度

h1-下沉移动深度示意图4.2.1.2

岩石移动范围的圈定一般岩石的崩落都会波及地表，形成塌落区，即形成崩落带和移动带。相应有上盘移动角和崩落角，下盘移动角和崩落角，端部移动角和崩落角。端部＞下盘＞上盘三种角与岩石物理力学性质，层理，岩层厚度，开采深度有关。根据给定的六种角圈定移动和崩落范围。示意图4.2.1.3建筑物和构筑物的保护级别为建筑和构筑物的安全，一定要布置在移动带以外一定的距离，根据用途，服务年限，保护要求分为:

一级保护：提升井筒、井架、卷扬机房、变电所、机修厂、扇风机房，空压机房等。＞20米。

二级保护：井风、充填井等。＞10米。

a-矿体倾角

γ′-下盘崩落角

β′-上盘崩落角

σ′-走向端部崩落角

γ-下盘移动角

β-上盘移动角

σ-走向端部移动角

σ0-表土移动角

L-危险带4.2.1.4移动带及保安矿柱的圈定

1.移动带的圈定示意图

(a）垂直走向剖面α>γ及γ情况（b）垂直走向剖面α<γγ′情况

(c)沿走向剖面

2.保安矿柱的圈定为保护井筒的安全需留保安矿柱，圈定方法如下:①在井口平面图上，以20m的安全距离划出保护对象的保护带；②在沿井筒中心所作的垂直矿体走向I-Ⅰ剖面上，井筒左侧根据下盘岩石移动角，从保护带的边界线由上向下作移动线；井筒右侧根据上盘岩石移动角从上向下作移动线，分别交矿体顶底板于四点，这四个点就是井筒保安矿柱沿矿体倾斜方向在此剖面上的边界点。类似这样的剖面作多个，就可得到多个边界点；③将上述这四个边界点投影到平面（图I-Ⅰ）剖面线上，便得保安矿柱在这个剖面上的平面边界点。用同样的方法作其它剖面的平面边界点，分别连接后便得保安矿柱在平面图上的边界线；

④同理，在平行走向的Ⅱ-Ⅱ剖面上作移动线，也可同样得到在矿体走向方向上顶底板的边界点和投影到平面图上的平面边界点及平面边界线；⑤将两个方向作出的平面边界线，分别按顶底板延接，围成的闭合图形即为整个保安矿柱的轮廓界线。

示意图4.2.2垂直走向方向位置的确定

1.上下盘位置的确定由于下盘移动角＞上盘移动角，主井布置在下盘石门短。特殊情况布置在上盘。

a.从地面运输与井下运输宜布置在上盘。

b.从工业场地，井筒深度，井口安全，宜布置在上盘；

c.从上下盘岩石地质条件宜布置在上盘。

2．距移动带距离的确定

a．安全级别＞20米

b．留保安矿柱要计算其合理性。4.2.3沿走向方向位置的确定

1．中央与侧翼的选择中央：阶段形成快，运输合理，双翼回采，侧翼：开拓工程量小。影响因素：埋藏条件，开采规模，岩石地质条件，地表地形，选厂位置（反向运输）

2．中央位置的确定增加地表运输，减少地下运输。运输功的计算：如果有这样的一个点，该点的出矿量为Qn，加上它左边所有的矿石量总和大于其右边所有的矿石量总和;或者，加上它右边所有的矿石量总和大于其左边所有的矿石量总和,即

即4.2.4影响主要开拓巷道位置确定的因素

1．地表地形：足够的工业场地，不占或小占农田井口标高＞3米，高于选厂。

井口安全：滚石、滑坡、雪崩、塌陷、副井位于上风侧。

2．地质构造：主井应位于岩石稳固，水文地质，地质构造简单地段，避开含水质，断层、溶洞、流砂层。打钻孔确认。

3．经济因素：增加地表运输，减少地下运输，避免反向运输，使总运输功最小，符合保护级别。

4．矿床地质勘探：远景储量。

5．历史因素：开采情况，旧有井巷。4.2.5影响具体位置确定的因素

1．表土深度，指标。

2．表土与基岩接触情况。

3．基岩情况

4．水文地质。4.2.6主要开拓巷道位置确定的步骤

1．安全位置的确定

保护级别：一级保护

2．合理位置的确定