《地下矿智能开采技术》课件-任务2.确定主要开拓巷道的位置

任务2.确定主要开拓巷道的位置一、主要开拓巷道类型的选择1.主要开拓巷道的特点平硐与井筒的比较（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。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。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。二、主要开拓巷道位置的确定1.岩石移动对位置确定的影响崩落角与移动角地表岩层一定范围可分为三个带：塌落带。此带内岩体崩落形成大小不等的碎块。裂缝带。此带内岩体基本连续，但被裂缝所切割。下沉带。岩体只产生塑性变形，保持连续而无裂缝。又分为：危险下沉带和无危险下沉带（地表累计下沉值不超过10mm地带）。裂缝带和塌落带合称崩落带，危险下沉带圈定的地表范围称地表岩石移动带。崩落角是采空区上方地表最外侧的裂缝位置和地下采空区边界的连线与水平线之间在采空区外侧的夹角。分上盘崩落角、下盘崩落角、端部崩落角移动带用移动角圈定。移动角是地表危险下沉带边界与地下采空区边界线与水平线之间在采空区外侧的夹角。二、主要开拓巷道位置的确定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

h´-下沉移动深度二、主要开拓巷道位置的确定2.安全深度安全开采深度：H>h+h1安全开采深度必须是：当采空区不充填时，H>200m；采空区用于干式充填时，H>80m；采空区用湿式充填时，H>30m，m为矿体的厚度。二、主要开拓巷道位置的确定采空区上部岩层的崩落高度取决于采空区的地压状态、岩石性质和崩落条件，约为矿体厚度的100～500倍；崩落带上部下沉（移动）的岩层厚度为:h1=（0.04～0.05）h3.移动带及保安矿柱的圈定二、主要开拓巷道位置的确定二、主要开拓巷道位置的确定A岩石移动范围的圈定端部移动角δ＞下盘移动角β＞上盘移动角γ崩落带和移动带与崩落角和移动角成反比。岩石的崩落角大于岩石的移动角，设计时按岩石的移动角和移动带来划作危险界线。二、主要开拓巷道位置的确定崩落带和移动带的圈画方法移动带原则上应从开采储量的最深部划起。矿体形态比较复杂，或矿体倾角小于岩石移动角时，应从矿体的最突出部位划起。二、主要开拓巷道位置的确定B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：风井、充填井等。＞10米。保安矿柱的圈定方法如下: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；二、主要开拓巷道位置的确定C保安矿柱的圈定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。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。

二、主要开拓巷道位置的确定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.从地面运输与进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。

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。2.垂直走向方向位置的确定二、主要开拓巷道位置的确定3.沿走向方向位置的确定运输功：运输量和运输距离的乘积，其单位是吨公里。运输功最小的位置就是运输费用最低的位置。减少运输功，首先是应是地下与地面之间无反向运输。其次，应着重考虑减少地下运输功为最小。二、主要开拓巷道位置的确定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）中央位置的确定若矿石是集中运出的运输功的计算：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

,即二、主要开拓巷道位置的确定二、主要开拓巷道位置的确定若矿石是分散运出的，最小运输功的位置，应在矿量的等分线上。4.影响主要开拓巷道位置确定的因素地表地形：足够的工业场地，不占或少占农田井口标高＞3米，高于选厂。井口安全：滚石、滑坡、雪崩、塌陷、付井位于上风侧。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，避开含水层，断层、溶洞、流砂层。打钻孔确认。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。

矿床地质勘探：远景储量。历史因素：