【采矿】ch3地下矿床开拓

第一节地下矿床开辟概述

第二节平硐开辟第三节竖井开辟第四节斜井开辟第五节结合开辟第三章地下矿床开辟第六节开辟巷道布置第七节开辟方法选择12/25/20231矿物资源工程专业主干课程本章根本要求◆1、掌握地下开采矿床开辟的概念和类型；◆2、掌握各种开辟方法方案的特点及适用条件，并可以用表示图表示；◆4、掌握主溜井和井底车场的用途、方式、参数的选择及其布置；◆3、掌握地表挪动带的圈定方法及有关概念；◆5、了解矿床开辟方法选择的根本要求及其影响要素；

◆6、矿床开辟方法选择的方法和步骤。12/25/20232矿物资源工程专业主干课程地表挪动带的圈定方法；主溜井和井底车场的参数的选择及其布置；重点用表示图表示各种开辟方法方案及特点、适用条件；地表挪动带的圈定方法及有关概念；主溜井和井底车场的用途、方式、参数的选择及其布置；

难点12/25/20233矿物资源工程专业主干课程第一节地下矿床开辟概述一、开辟巷道开辟巷道是为开辟矿床而掘进井巷。开辟巷道可分为：主要开辟巷道和辅助开辟巷道二类。开辟系统:指不同种类、数量的开辟巷道在空间配合布置的整体。※井田的开辟系统至少有两个独立的通地表的平安出口。※假设以井筒作为平安出口，那么必需在井筒中设置梯子间。二、开辟方法及其分类开辟方法：指构成井田开辟系统的不同类型和数量的主要开辟巷道的配合与布置。开辟方法分类见表3—1

地下矿床开辟概述12/25/20234矿物资源工程专业主干课程第二节平硐开辟法以平硐为主要开辟巷道开辟矿床的方法，称为平硐开辟法。一、平硐开辟法的分类1垂直矿体走向下盘平硐开辟法〔图3—1〕；下盘平硐开辟法1—主平硐；2—主溜井；3—辅助竖井；4—进风井；5—矿体平硐开辟法12/25/20235矿物资源工程专业主干课程3垂直矿体走向上盘平硐开辟法；上盘平硐开辟法1—主平硐；2—主溜井；3—辅助竖井；4—进风井；5—矿体2沿矿体走向平硐开辟法；脉内沿脉平峒开辟法1—主平硐；2—主溜井；3—辅助竖井；4—进风井；5—矿体12/25/20236矿物资源工程专业主干课程二、平硐开辟法的特点1主平硐以上各阶段采下的矿石经过溜井下放到主平硐程度，然后用矿车运出地表；2人员、设备、资料由辅助盲竖井或盲斜井提升到各个阶段；3新颖风流经过主平硐、辅助盲竖〔斜〕井进入上部各任务地点，污风从回风井巷排出地表。4、地下水沿主平硐水沟自溜到地表硐口。平硐开辟法12/25/20237矿物资源工程专业主干课程三、平硐开辟法适用条件当矿体〔或其大部分〕赋存在当地地平面以上。5、供风、供水、供电等从主平硐进入，沿井巷到达各工作点。平硐开辟法12/25/20238矿物资源工程专业主干课程第三节斜井开辟法用斜井为主要开辟巷道开辟矿床的方法，称为斜井开辟法。一、斜井开辟法的分类1下盘斜井开辟法；如下图。下盘斜井开辟法斜井开辟法12/25/20239矿物资源工程专业主干课程2脉内斜井开辟法：如下图。脉内斜井开辟法3侧翼斜井开辟法：如下图。

侧翼斜井开辟法斜井开辟法12/25/202310矿物资源工程专业主干课程二、斜井开辟法的特点1、当斜井的倾角大于25°~30°时，采用箕斗或台车提升矿石；当斜井的倾角≤30°时，普通运用矿车串车提升；当斜井倾角小于18°时，可采用胶带运输机运矿。2人员、设备、资料由斜井下放到各个阶段；3新颖风流经过斜井进入各阶段任务地点，污风从回风井巷排出地表。4、地下水聚集到井底水仓，经过水泵和管道排到地表硐口。斜井开辟法12/25/202311矿物资源工程专业主干课程三、斜井开辟法的适用条件当矿体赋存在地平面以下，倾角为15°~45°，埋藏不深，地表无过厚的表土层时，可采用斜井开辟法。5、供风、供水、供电等从主平硐进入，沿井巷到达各工作点。斜井开辟法12/25/202312矿物资源工程专业主干课程第四节竖井开辟法以竖井为主要开辟巷道开辟矿床的方法称为竖井开辟法。一、竖井开辟法的分类1下盘竖井开辟法：如下图。下盘竖井开辟法2上盘竖井开辟法：如下图。上盘竖井开辟法竖井开辟法12/25/202313矿物资源工程专业主干课程3侧翼竖井开辟法：如下图。侧翼竖井开辟法二、竖井开辟法的特点根据矿井年产量和井深的不同，竖井采用不同的提升设备。1、采用箕斗或罐笼提升矿石；2人员、设备、资料由竖井下放到各个阶段；3新颖风流经过斜井进入各阶段任务地点，污风从回风井巷排出地表。竖井开辟法12/25/202314矿物资源工程专业主干课程4、地下水聚集到井底水仓，经过水泵和管道排到地表硐口。5、供风、供水、供电等从竖井进入，沿阶段运输巷道到达各任务点。当矿体赋存在地平面以下，矿体倾角＞45°，或倾角＜15°且埋藏较深时，采用竖井开辟法。三、竖井开辟法的适用条件竖井开辟法12/25/202315矿物资源工程专业主干课程第五节斜坡道开辟法以通行无轨设备的倾斜巷道开辟井田矿床的方法，称为斜坡道开辟法。一、斜坡道开辟的分类⒈折返式斜坡道开辟法，如图所示。折返式斜坡开辟法1—斜坡道；2—石门；3—阶段运输巷道斜坡道开辟法12/25/202316矿物资源工程专业主干课程⒉螺旋式斜坡道开辟法：如下图。螺旋斜坡道开辟1—斜坡道；2—石门；3—阶段运输巷道二、斜坡道开辟的特点通地表的主斜坡道主要用于汽车运输矿石，并兼作无轨设备出入、通风和运送设备资料。三、斜坡道开辟的适用条件⒈开辟深度较小；⒉矿井规模不大；⒊斜坡道维护容易。斜坡道开辟法12/25/202317矿物资源工程专业主干课程第六节结合开辟法一、平硐与盲竖井结合开辟法平硐与盲竖井开辟法二、明竖井〔或明斜井〕与盲竖井〔或盲斜井〕联合开辟法明竖井与盲竖井开辟法结合开辟法12/25/202318矿物资源工程专业主干课程第七节开辟巷道的布置⒈矿区地表地形和工业场地的布置。⑴井口〔平硐口〕要布置在平安位置，并要满足平安要求；⒉采空区岩石挪动对主要开辟巷道位置的影响。

一、主要开辟巷道的位置选择㈠选择主要开辟巷道的主要要素⑵井口位置与工业场地、地面运输系统一致思索，合理布置；开辟巷道的布置12/25/202319矿物资源工程专业主干课程⑴矿石集中几个点运出时井筒沿矿体走向位置的选择；⑵矿石分散运出时井筒位置的求法；

⒊主要开辟巷道位置应使地下和地面矿石运输功最小。矿石集中几个点运出时最小运输功的位置矿石分散运出时最小运输功的位置开辟巷道的布置12/25/202320矿物资源工程专业主干课程⒈圈定最终开采岩层挪动带，初步确定主要开辟巷道在地表岩石挪动带以外平安间隔的允许位置。⒋地质条件对主要开辟巷道位置的影响㈡主要开辟巷道位置确定的方法①挪动带：指在地表出现岩层变形的范围。②崩落带：指在挪动带内地层出现裂痕塌陷的范围。开辟巷道的布置12/25/202321矿物资源工程专业主干课程※影响岩层挪动角的要素很多，主要有岩石性质、地质构造、矿体厚度、倾角、开采深度以及运用的采矿方法等。③挪动角：指从地表挪动带边境至开采最低边境的联线与程度面所成的倾角。相对于矿体的位置，挪动角有上盘挪动角、下盘挪动角和端部挪动角。④崩落角：指从地表崩落带边境至最低开采边境的联线与程度面所成的倾角。崩落角相对于矿体有上盘崩落角、下盘崩落角和端部崩落角。开辟巷道的布置12/25/202322矿物资源工程专业主干课程岩层挪动带及挪动界限(a)—垂直走向剖面α＞γ及γ′情况；(b)—垂直走向剖面α＞γ及γ′情况；(c)—沿走向剖面；α—矿体倾角；γ—下盘挪动角；γ′—下盘崩落角；β—上盘挪动角；β′—上盘崩落角；δ—走向端部挪动角；δ′—走向端部崩落角；δ0—表土挪动角；L—危险带开辟巷道的布置12/25/202323矿物资源工程专业主干课程※地表岩土挪动带圈定的方法和步骤如下：⑵在各勘探线剖面上，从设计最低开采程度的矿体边境或矿体最突出位置，按所选取的上、下盘挪动角往上画挪动界限，直到挪动界限与地表线相交为止；⑴参照条件类似矿山选取上盘挪动角、下盘挪动角、端部挪动角、表土挪动角；⑶在矿体纵剖面图上，从设计最低开采程度的矿体边境或突出位置，按所选取的端部挪动角往上画挪动界限，直至挪动界限与地表线相交为止；开辟巷道的布置12/25/202324矿物资源工程专业主干课程开辟巷道的布置12/25/202325矿物资源工程专业主干课程⑷将各剖面挪动界限与地表线的交点转绘到地形地质图上，并用均滑曲线或折线联成闭合曲线，此闭合曲线内的范围即是地表岩土挪动带。开辟巷道的布置12/25/202326矿物资源工程专业主干课程地表岩石挪动带圈定V1、V2、V3—矿脉编号；①②③…—勘探线编号；γ—下盘岩石挪动角β—上盘岩石挪动角；δ—沿矿体走向侧端岩石挪动角；δ0—表土层挪动角；开辟巷道的布置12/25/202327矿物资源工程专业主干课程⒊结合地表地形、工业场地的布置确定主要开辟巷道具体位置。⒉按地面运输费用与地下运输费用总和为最小的原那么根本确定主要开辟巷道在沿矿体走向方向上的最有利位置。⒋打检查钻孔，进一步查明主要开辟巷道位置的工程地质情况。开辟巷道的布置12/25/202328矿物资源工程专业主干课程保安矿柱的圈定，是根据要求的平安间隔，沿其周边画出维护区范围，再以维护区周边为起点，按所选取的岩石挪动角向下画挪动边境限，此挪动边境限所截矿体范围就是保安矿柱。㈢保安矿柱的圈定开辟巷道的布置12/25/202329矿物资源工程专业主干课程二、辅助开辟巷道位置的选定㈠副井位置的选定；在确定开辟方案时，主井、副井的位置是一致思索。◆副井应尽能够采用集中布置，即与主井接近布置，但二井筒间距应不小于30m。◆如地表地形条件和运输条件不允许集中布置，采用分分布置。◆集中布置与分散布置各有优缺陷。开辟巷道的布置12/25/202330矿物资源工程专业主干课程㈡通风井〔主回风井〕的布置；⒈中央并列式进风井和排风井均布置在矿体中央,如图所示，两井相距不小于30m，如井上建筑物采用防火材料，也不得小于20m。中央并列式1—进风井；2—排风井；3—天井；4—沿脉运输巷道⒉中央对角式⑴主井为罐笼井时，主井布置在矿体中央，可兼作进风井，而在矿体两翼各布置一条排风井，如图所示。开辟巷道的布置12/25/202331矿物资源工程专业主干课程⑵主井为箕斗井时，主井布置在矿体中央，应在主井附近另布置一条罐笼井，作为提升副井兼进风井，并在矿体两翼布置排风井，如下图。中央对角式1—进风井；2—排风井；3—石门；4—天井；5—沿脉运输巷道中央对角式1—主井；2—副井〔进风井〕；3—排风井开辟巷道的布置12/25/202332矿物资源工程专业主干课程⒊侧翼对角式。进风井〔罐笼井〕布置在矿体的一翼，排风井布置在矿体的另一翼，如下图。侧翼对角式1—进风井；2—排风井；3—石门；4—天井；5—沿脉运输巷道开辟巷道的布置12/25/202333矿物资源工程专业主干课程㈢溜井的布置溜井的用途是依托重力从采场或上部阶段转放矿石〔矿石溜井〕或废石〔废石溜井〕到下部阶段或矿仓。⒈溜井的方式①根据不同的倾角，溜井分为垂直溜井和倾斜溜井。②根据溜井所效力的不同阶段数目，分为单阶段溜井和多阶段溜井。开辟巷道的布置12/25/202334矿物资源工程专业主干课程多阶段垂直溜井又分为分枝垂直溜井和分段控制垂直溜井。溜井的不同方式a—垂直式溜井；b—倾斜式溜井；c—瀑布式溜井；d—接力式溜井；e—阶梯式溜井1—主溜井；2—斜溜道；3—卸矿硐室；4—放矿闸门硐室；5—上段溜井；6—下段转运溜井开辟巷道的布置12/25/202335矿物资源工程专业主干课程※溜井分为溜矿段和储矿段。※溜井的构造参数包括它的断面外形、尺寸、倾角和长度。2、溜井的构造参数⑴溜井溜矿段的构造参数；①溜井溜矿段的断面普通为圆形和矩形；②溜井的直径〔或最小边长〕等于矿石最大合格块度与经过系数的乘积；开辟巷道的布置12/25/202336矿物资源工程专业主干课程②溜井的直径〔或最小边长〕等于矿石最大合格块度与经过系数的乘积；溜井的经过系数是指溜矿段的直径或最小边长与矿石最大合格块度的比值。普通取经过系数大于3。③溜井溜矿段的倾角必需大于溜放矿石的自然安息角；④溜井溜矿段的长度取决于阶段高度；开辟巷道的布置12/25/202337矿物资源工程专业主干课程※溜井储矿段的高度与储矿段的直径、粉矿堆积角有关；通常取10～15米。贮矿动摇高度是贮矿段高度的0.1～0.2倍，收缩角为45°～60°.⑵溜井储矿段的构造参数※储矿段的直径比溜矿段的直径大1.5～2.0米；开辟巷道的布置12/25/202338矿物资源工程专业主干课程溜井与阶段的接口分为上口、中口和下口。⑴溜井的上口构造：溜井上口：指溜井与它所效力的最上部一个阶段的接口。溜井卸矿口的构造外形分为喇叭式与无喇叭式两种。⒊溜井的接口开辟巷道的布置12/25/202339矿物资源工程专业主干课程

溜口的构造方式a—筒形单溜口；b—楔形单溜口；c—筒形双溜口；d—楔形双溜口喇叭口处倾斜坡度应大于50°～55°。在卸矿口装设格筛。开辟巷道的布置12/25/202340矿物资源工程专业主干课程⑵溜井的中口构造：溜井中口：指多阶段溜井与它所效力的中间阶段的接口。如下图。溜井的中口构造1-溜井；2-卸矿硐室；3-斜溜道；4-格筛◆倾角应大于矿石的自然安息角，普通采用45°～55°。◆宽度应等于或大于最大合格矿石块度的4～5倍，且不小于2.5米。◆高度应等于或大于最大合格矿石块度的3～4倍，且不小于2米。◆长度在15米以内。溜井用斜溜道与中间阶段的卸矿硐室衔接。开辟巷道的布置12/25/202341矿物资源工程专业主干课程※筒形溜口的构造参数包括：溜口高度、溜口斜脖长度、溜口额墙厚度、溜口顶板倾角、溜口内坡角、溜口底板倾角、双溜口中心间隔等。⑶溜井的下口构造溜井下口：指溜井与装矿程度〔或称放矿程度〕的接口。※溜井的溜口处设置闸门，用来控制向矿车的放矿量。开辟巷道的布置12/25/202342矿物资源工程专业主干课程⒋溜井的检查巷道溜井的检查巷道包括检查天井和检查平巷。溜井的检查巷道1—检查天井；2—检查平巷；3—运输平巷⒍溜井的消费才干取决于上口的卸矿才干和下口的放矿才干，卸矿才干与放矿能力又取决于上口与下口所处平巷运输的才干。⒌溜井的布置主要与装卸、运输矿石和溜井的平安、管理等要素有关。开辟巷道的布置12/25/202343矿物资源工程专业主干课程※它为各阶段转运矿石、废石、人员设备资料以及为排水、供电等其它任务效力，是井下各阶段运输的枢纽。※根据开辟方法的不同，可分为竖井井底车场和斜井井底车场。⑴井底车场的线路〔巷道〕①储车线路：井底车场里储放空、重车辆的线路。如下图。〔四〕井底车场井底车场：指井筒周围与阶段运输巷道之间所开掘的巷道和硐室的总称。⒈竖井井底车场开辟巷道的布置12/25/202344矿物资源工程专业主干课程井底车场构造表示图开辟巷道的布置12/25/202345矿物资源工程专业主干课程③辅助线路：通往各种硐室的线路称为辅助线路。尽头式、折返式和环形式等三种方式。图3—29井底车场方式表示图(a)—尽头式；(b)—折返式；(c)—环方式1—罐笼；2—箕斗；3—翻车机；4—调车线路②行车线路：调度空、重车辆的线路称为行车线路。⑵井底车场硐室⑶井底车场的方式开辟巷道的布置12/25/202346矿物资源工程专业主干课程⑷井底车场方式选择应在满足消费才干要求的条件下，尽量使构造简单，以节省工程量，方便管理，消费操作平安可靠，并易于施工与维护。

分为：折返式车场和环方式车场两种方式。如下图。※环形车场普通适用于箕斗或胶带提升的大、中型斜井。※折返式车场普通适用中、小型矿山的斜井的串车提升。⒉斜井井底车场开辟巷道的布置12/25/202347矿物资源工程专业主干课程〔五〕阶段运输巷道的布置阶段运输巷道是衔接井底车场与矿块的主要通道。为阶段开辟效力的运输平巷称为主要运输平巷。串车斜井井筒与车场的衔接方式有三种：旁甩式、吊桥、平车场，如下图。a—甩车道；b—吊桥；c—平车场1—斜井；2—甩车道；3—吊桥4—吊桥车场；5—信号硐室；6—人行口；7—重车道；8—空车道开辟巷道的布置12/25/202348矿物资源工程专业主干课程⒈阶段运输巷道布置的影响要素和根本要求⑴必需满足阶段运输才干的要求；⑵矿体厚度；⑶矿石、围岩的稳定性；⑷应贯彻探采结合的原那么；⑸必需思索所采用的采矿方法〔包括矿柱回采方法〕；⑹符合通风要求；⑺系统简单，工程量小，开辟时间短；⑻其它技术要求；开辟巷道的布置12/25/202349矿物资源工程专业主干课程⑴单一沿脉布置分为脉内布置和脉外布置，单线会让式和双线渡线式。单一沿脉平巷布置a—单线会让式；b—双线渡线式⑵下盘双巷加联络道〔即下盘环方式或折返式〕布置下盘沿脉双巷加联络道布置⒉阶段运输巷道的布置方式及其运用开辟巷道的布置12/25/202350矿物资源工程专业主干课程⑶脉外平巷加穿脉布置如下图。脉外平巷加穿脉布置⑷上下盘沿脉巷道加穿脉布置〔即环形运输布置〕如下图。

环形运输布置开辟巷道的布置12/25/202351矿物资源工程专业主干课程⑸平底装车布置平底装车布置阶段矿石的运输可分为分散运输与集中运输两种方式。※分散运输宜用于竖井罐笼提升，斜井串车或台车提升的中小型矿井。※集中运输程度的设置主要用于箕斗井提升或平硐开辟的大中型矿井。⒊集中运输程度