主要开拓巷道类型和位置的选择Word格式.docx

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（3）基建工程少，投资省，经济效益好

（4）不留或少留保安矿柱，以减少矿石损失

（5）地表总平面布置应不占或少占农田

第二节选择主要开拓巷道位置应考虑的因素

当主要开拓巷道类型确定以后，就要确定它的具体位置。

主要开拓巷道是矿井生产的咽喉，是联系井下与地面运输的枢纽，是通风、排水、压气及其动力设施由地面导入地下的通路，井口附近也是其他各种生产和辅助设施的布置场地，因此，主要开拓巷道位置的选择是否合适对矿山有着深远的影响，并直接影响基建工程量和施工条件，从而影响基建投资和基建时间，因此，正确地解决主要开拓巷道位置问题是矿山设计中一个关键问题。

选择主要开拓巷道位置的基本准则是：

基建与生产费用应最小，尽可能不留保安矿柱，有方便和足够的工业场地，掘进条件良好等。

在具体选择时应考虑以下因素：

（1）矿区地形、地质构造和矿体埋藏条件

（2）矿井生产能力及井巷服务年限

（3）矿床的勘探程度、储量及远景

（4）矿石的岩石性质及水文地质条件：

井巷位置应避免开凿溶发育的岩层和流沙层，井筒的位置一般打工程钻孔。

查明地质情况。

平硐位置要做剖面图

（5）井巷位置应考虑地表和地下运输联系方便。

应使运输功最小，开拓工程量最小。

如选厂和冶炼厂位于矿区内，选择井筒位置时，应选择最短最方便的路线向选厂或冶炼厂运输矿石

（6）应保证井巷出口位置及有关构筑物不受山坡滚石，山崩，雪崩的危害，这在高山地区非常重要

（7）井巷出口标高应在历年最高洪水位3米以上，一面被洪水淹没，同时也应根据运输的要求稍高于选厂贮矿仓卸矿的地面水平，保证重车下坡运行

（8）井筒（或平硐）位置应避免压矿，尽量位于岩层移动带以外，距地面移动界限最小距离应大于20M，否则应留保安矿柱

（9）井巷出口位置应有足够的工业场地，以便布置各种建筑物，构筑物，调车场

（10）改建或扩建矿山应考虑原有井巷和有关建筑物，构筑物的充分利用。

第三节主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择

一、位置选择

包括：

矿体沿走向位置的选择和垂直矿体走向位置的选择。

沿矿体走向位置的选择:

在地形允许的情况下，主要从地下运输费用来考虑，而运输费用的大小决定于运输功的大小，即矿石量与运输距离的乘积，用吨公里表示，,若一吨公里费用为常数，则最有利的井筒位置，其运输费用应最小或运输功最小。

矿石进入阶段运输平巷有两种情况：

1、矿石集中的情况

矿石集中在固定地点进入阶段运输巷道，如图7-1，各个矿块的矿石通过通过穿脉巷道3，运到下盘沿脉巷道2.固定地点可视为穿脉巷道和下盘沿脉巷道的交点，各个矿块的矿石却由该点竟沿脉巷道运到石门1.再运到井筒。

2、矿石分散的情况

矿石由许多逐渐移动的点运到主运输巷道这些点走向井田边界或由各个矿段向井筒逐渐移动。

第一种情况：

将矿石总量集中到一条直线上，这条直线表示沿矿体走向的主要运输巷道,。

按最小运输功的条件，井筒应设在这样一个矿石集中出矿点上，即此点的矿量加其又边矿石量的总和，大于左边矿石量的总和，而加其左边矿量的综合，则大于右边矿石量的总和，出矿点就是最有利的井筒位置，符合最小运输功的的要求。

第二种情况：

矿石是从许多逐渐移动的点运至主要运输巷道（例沿走向推进的长壁式采矿法），在这种情况下，依据上述原理不难知道，运输功最小的井筒位置应在矿量的等分线上。

这里只讲述了按地下运输功最小来选择井巷沿矿体走向位置的方法，而实际上，为使总运输费用最小，还必须考虑地面的运输功，使地面，地下的总运输费用最小，才是我们的所求的井筒最优位置（也适用于平硐位置的选择）。

第四节主要开拓巷道垂直矿体走向位置的选择

在垂直矿体走向方向上，井筒位置布置在地表移动界以外20米远的地方，以保证井筒不受破坏。

若井筒布置在移动界限以内时，必须留保安矿柱。

一地表移动带的圈定

地下采矿形成采空区以后，由于采空区周围岩层失去平衡，引起采空区周围岩层的变形和破坏，以致大规模移动，使地表发生变形和塌陷。

崩落带：

地表出现裂缝的范围内称为崩落带。

移动带：

崩落带边界起至出现变形的地点，称为移动带。

崩落角：

从地表崩落带的边界至开采最低边界的连线和水平面所构成的倾角，称为崩落角。

移动角：

从地表移动边界至开采最低边界的连线与水平面所构成的倾角。

矿山设计种经常使用的使移动角和移动带。

影响岩层移动角的因素很多，设计时可参照类似的矿山数据选取。

一般地，上盘移动角小于下盘移动角，而走向端移动角最大。

图7-5给出了矿体横剖面及沿走向剖面地崩落带和移动带，并标出了危险带，即在此范围布置井筒或其他建筑物，构筑物有危险，必须布置在危险带以外才安全。

设计作图地方法和步骤如下：

1在勘探线剖面图上，按矿体设计开采地最低水平画出矿体

上盘和下盘的岩石移动界线（岩石的按岩石移动角画，表土层按表土移动角画），0线剖面，最低设计开采水平-300米。

先在0线剖面中，找出上、下盘的开采水平以上的最突出部位，画出移动界线，表土单画。

在沿脉纵剖面上，画出矿脉两端岩石移动界线与地表交点的坐标点位置，然后把各点连接起来，经修正后即得一闭合型表土岩层移动范围图。

二井筒垂直矿体走向位置的选定：

前边圈出了地表的移动范围，我们设计的井筒及井口周围的构筑物和建筑物，均需布置在地表移动界线之外，为确保安全，它们距地表移动界线还须保持一定的安全距离，该安全地带又称为保护带。

依据建筑物和构筑物的用途，服务年限及保护要求，保护带有分为两个保护等级：

一级：

凡因受到土岩移动破坏致使生产停止或可能发生重大人身伤亡事故，造成重大损失的构筑物和建筑物。

二级：

其余的列为二级。

作业：

有一矿体赋存地表以下，延深240米~0米，倾角80度，平均厚度15米，下盘为几层与矿体倾角相同，层状产出的岩层，第一层大理岩后8米，含水中等，稳固；

第二层10米，片麻岩，稳固致密；

第三层角闪岩，16米，稳固，其下使稳固致密的花岗岩，表土层10米上盘，片麻岩，稳固。

用1：

2000的比例尺画一个横剖面的移动界线及下盘竖井位置。

第五节保安矿柱的圈定

前边已经阐明，井筒，构筑物和建筑物需布置在地表移动带以上，但当受具体条件所限，需布置在地表移动带以内时，必须留足够的矿柱加以保护，此矿柱称为保安矿柱。

保安矿柱只有在矿井结束阶段才可能回采，而且回采时安全条件差，矿石损失大，劳动生产率低，甚至无法回采，而成为永久损失，所以确定井筒位置时，应尽量避免留保安矿柱。

几种留保安矿柱的特殊情况：

1适用于建井部位的矿石品位较低，可以考虑回采矿柱。

2缓倾斜矿柱脉，为减少开拓工程量，提前投产，必要时将井筒布置在地表移动带内。

3矿体边缘的地表相应部位的河流或湖沼沿岸，位于地表移动带内，河流改道或围截湖水，需加大投资而不合理的，则可留保安矿柱。

保安矿柱的圈定时根据构筑物，建筑物的保护等级所需求的安全距离，沿共同边界画出保护区范围，再以保护区为起点，按所选取的矿岩移动角向下画移动界线，此移动界线所载矿体范围就是保安矿柱，图7-7表示一个较规则的层状矿体保安矿柱的圈定方法。

第六节副井和通风井位置的选定

进行矿体开拓设计时，除确定主要开拓巷道的位置外，还需要确定其他辅助开拓巷道的位置，按用途不同，分为副井，通风井，溜矿井，充填井等。

当主井为箕斗井时，因箕斗在井口卸矿产生粉尘，故不能作入风井，应另设一提升副井，作为上下人员，设备，材料，并提升废石及兼作入风井，在另掘用来排风的通风井，构成完整的通风系统。

当主井为罐笼井时，可兼作入风井，同时另布置一个来排风的通风井，与罐笼井构成完整的通风系统。

一、副井位置的选定：

根据与主井位置的关系分为：

1、集中布置：

副井尽可能靠近主井，井距大于30米。

2、分散布置：

两井筒相距较远。

集中布置有下列优点：

1、工业场地集中，可减少平整工业场地的土方石量。

2、井底车场布置集中，生产管理方便，可减少基建工程量。

3、井筒相距较近，开拓工程量少，基建时间较短。

4、井筒集中布置，有利于集中排水。

5、井筒延深时施工方便，可利用一条井筒先下掘到设计延深阶段，则延深另一井筒时可才用反掘的施工方法。

缺点：

1、两井相距较近，发生火灾相互危及。

2、主井为箕斗井时，卸矿时粉尘飞扬至副井，污染通风，需设隔尘措施。

分散布置的优缺点，正好与集中布置相反，总的看来，集中布置的优点突出，只要地表地形条件和运输条件许可，应尽量采用。

如条件不允许，可分散布置，此时副井位置应根据工业场地，运输线路和废石场的位置进行选择。

副井位置的选定与主井相同，不同的是副井与选厂关系不大，可离得远些，而废石应距离废石场近些。

二、风井的布置方式：

1中央并列式：

入风井和排风井均布置在矿体中央。

主井为箕斗井时，主井为排风井；

主井为罐笼井时，为入风井。

两井相距大于30米，如井上建筑物采用放火材料也不得小于30米。

如图7-9。

2中央对角式：

（1）主井为罐笼井时，为中央入风井，两翼个布置一个排风井。

（2）主井为箕斗井时，主井不能入风，在附近设副井，兼入风井，两翼设排风井，形成中央对角式。

三中央式和对角式的对比：

1中央式的优点：

（1）地面构筑物布置集中。

（2）入风井和排风井布置在岩石移动带以内时，可共留一个保安矿柱。

（3）入风井和排风井掘完后，可很快联通，因此能很快开始回采。

（4）井筒延深方便，可先下掘排风井，然后自下而上反掘入风井。

2中央式的缺点：

（1）采用中央式通风时，风路很长，扇风机所需负压大，而且负压随回采工作的推进不断变化。

（2）当用前进式回采时，风流容易短路，造成大量漏风。

（3）如果其他地方无安全出口，当地下发生事故时，危险性大。

3对角式的优点：

（1）负压较小且稳定，漏风量较小，通风简单可靠而且费用较低。

（2）当地下发生火灾，塌落事故时，地下工作人员较安全。

（3）如果在井田两翼各布置一条风井，一条井发生事故时，可利用另一条维持通风。

4对角式的缺点：

（1）井筒间的联络巷道很长，而且要在回采之前掘好，回采时间迟。

（2）掘两条排风井时，掘进和维护费用较大。

第七节其他辅助开拓巷道的布置

一、溜井：

1溜井的应用：

在我国许多地下金属矿山中，普遍采用溜井放矿，溜井的应用范围和溜矿系统大致可分为下列两种；

（1）平硐溜井出矿系统，采用平硐开拓时，主平硐以上各个阶段采下的矿石，均经溜井放置主平硐水平，然后再运至地面选厂，形成完整的开拓运输系统。

（2）竖井箕斗提升，集中出矿系统。

图7-12

2溜井位置选择的基本原则；

（1）使运输距离短，开拓工程量小，施工方便，安全可靠，避免矿石反向运输。

（2）溜井应布置在岩层坚硬稳固，整体性好，岩层节理不发育的地带，尽量避开断层，破碎带，流砂层岩溶及涌水较大和构造发育的地带。

（3）溜井一般布置在矿体下盘围岩中，有时可利用矿块端部天井放矿。

（4）溜井装卸的位置应尽量避免放在主要运输巷道内，以减少运输干扰和矿尘对空气的污染。

为保证正常生产，有时需设备用溜井：

（1）大中型矿山。

（2）溜井穿过岩层的不好，易堵塞。

（3）短期内扩大规模时。

3溜井的形式：

主溜井存在下列形式：

（1）垂直式溜井：

从上到下垂直的溜井图7-13a

各阶段的矿石由分支斜面溜井放入溜井。

优点：

结构简单，不易堵塞，使用方便，开拓简单，应用广泛。