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第三篇：矿床开拓第三篇：矿床开拓第第 十十 章章 基本概念基本概念 第十一章第十一章 矿床开拓方法矿床开拓方法 第十二章第十二章 主要开拓井巷主要开拓井巷 基本内容基本内容第十三章第十三章 辅助开拓井巷辅助开拓井巷 第十章第十章 基本概念基本概念 1 1）矿床开拓）矿床开拓（图（图10-110-1）：从地表掘进一系列井巷到达矿体，以建立地表与矿体从地表掘进一系列井巷到达矿体，以建立地表与矿体之间运行人员、设备、材料，以及运送矿石和废石的之间运行人员、设备、材料，以及运送矿石和废石的通路，为进行采掘创造条件，并在这些通路上形成一通路，为进行采掘创造条件，并在这些通路上形成一整套独立完整的提升、运输、通风、排水、供电、供整套独立完整的提升、运输、通风、排水、供电、供水、供风等系统，这些工程的综合，称为矿床开拓。水、供风等系统，这些工程的综合，称为矿床开拓。2 2）开拓巷道）开拓巷道为开拓矿床而掘进的井巷，称为开拓巷道，一般包括为开拓矿床而掘进的井巷，称为开拓巷道，一般包括平硐、竖井、斜井、斜坡道、井底车场、石门、阶段平硐、竖井、斜井、斜坡道、井底车场、石门、阶段运输平巷、溜矿井、充填井等，并在井底车场范围内运输平巷、溜矿井、充填井等，并在井底车场范围内设置有各种用途的硐室。设置有各种用途的硐室。图图10-1 10-1 开拓巷道名称示意图开拓巷道名称示意图1-1-风井风井;2-;2-矿体矿体;3-;3-选矿厂选矿厂;4-;4-箕斗提升井箕斗提升井;5-;5-主溜井主溜井;6-;6-斜坡道斜坡道;7-;7-溜井溜井;8-;8-充填井充填井;9-;9-阶段运输巷道阶段运输巷道;10-;10-副井副井;11-;11-大断层大断层;12-;12-主平硐主平硐;13-;13-盲竖井盲竖井;14-;14-溜井溜井;15-;15-露天采矿场露天采矿场;16-;16-盲斜井盲斜井;17-;17-石门石门第十章第十章 基本概念基本概念 3 3）平硐：）平硐：又称平窿，它是具有一端通达地表出口的水平巷道，又称平窿，它是具有一端通达地表出口的水平巷道，铺设有运输线路，有铺设有运输线路，有 3-73-7的坡度，以利列车和水流的坡度，以利列车和水流运行。运行。4 4）竖井）竖井指其轴向与水平面相垂直的，供提升矿石、废石、人指其轴向与水平面相垂直的，供提升矿石、废石、人员、设备、材料用的主要巷道；按其提升容器类型分员、设备、材料用的主要巷道；按其提升容器类型分罐笼井、箕斗井和混合井；按其地表有无出口分明竖罐笼井、箕斗井和混合井；按其地表有无出口分明竖井和盲竖井。井和盲竖井。第十章第十章 基本概念基本概念 5 5）斜井：）斜井：指其轴向与水平面成一定倾角的主要巷道，其功能与指其轴向与水平面成一定倾角的主要巷道，其功能与竖井相同；斜井内铺设有运输线路，根据提升容器的竖井相同；斜井内铺设有运输线路，根据提升容器的类型分串车斜井和箕斗斜井；根据地表有无出口分明类型分串车斜井和箕斗斜井；根据地表有无出口分明斜井和盲斜井。斜井和盲斜井。6 6）斜坡道）斜坡道是具有直通地表出口的倾斜巷道；斜坡道主要供运行是具有直通地表出口的倾斜巷道；斜坡道主要供运行无轨设备及安装胶带运输机使用，不铺设轨道，坡度无轨设备及安装胶带运输机使用，不铺设轨道，坡度小，方向变换灵活。小，方向变换灵活。第十章第十章 基本概念基本概念 7 7）井底车场：）井底车场：它是井筒与阶段运输巷道连接处各种运输线路和硐室它是井筒与阶段运输巷道连接处各种运输线路和硐室的总称，是连接井下运输和井筒提升的枢纽；在井底的总称，是连接井下运输和井筒提升的枢纽；在井底车场范围内除一般铺设有储车线、行车线、调车线之车场范围内除一般铺设有储车线、行车线、调车线之外，还设置水泵房、变电所、调度室、修理库等。外，还设置水泵房、变电所、调度室、修理库等。8 8）石门和阶段运输平巷）石门和阶段运输平巷又统称阶段运输巷道，它们开在阶段水平内；由井底又统称阶段运输巷道，它们开在阶段水平内；由井底车场通到矿体的一段，掘在岩内中，称为石门；接着车场通到矿体的一段，掘在岩内中，称为石门；接着石门沿走向通到矿体两端井田边界，称为阶段运输平石门沿走向通到矿体两端井田边界，称为阶段运输平巷；垂直走向掘进时，称为阶段运输横巷；这些巷道巷；垂直走向掘进时，称为阶段运输横巷；这些巷道主要是供运输及通风用。主要是供运输及通风用。第十章第十章 基本概念基本概念 9 9）溜矿井：）溜矿井：是专用于溜放矿石的井筒，常常垂直或急倾斜布置。是专用于溜放矿石的井筒，常常垂直或急倾斜布置。1010）充填井）充填井是专用于下放充填料的井筒，也往往垂直或急倾斜布是专用于下放充填料的井筒，也往往垂直或急倾斜布置。置。这些井巷中，凡属于用来运输、提升矿石，不管有无地表这些井巷中，凡属于用来运输、提升矿石，不管有无地表出口，如主平硐、提升井筒、主斜坡道、盲竖井、盲斜井出口，如主平硐、提升井筒、主斜坡道、盲竖井、盲斜井等，均称为等，均称为主要开拓巷道主要开拓巷道；而其它开拓巷道，如通风井、；而其它开拓巷道，如通风井、溜矿井、充填井、井底车场、阶段运输巷道等，在开采矿溜矿井、充填井、井底车场、阶段运输巷道等，在开采矿床时只起辅助开拓作用，则称为床时只起辅助开拓作用，则称为辅助开拓巷道辅助开拓巷道。第十章第十章 基本概念基本概念 11 11）开拓系统：）开拓系统：为开拓矿床，而在一定空间内所布置的主要开拓巷道为开拓矿床，而在一定空间内所布置的主要开拓巷道和辅助开拓巷道体系，称为矿床的开拓系统（和辅助开拓巷道体系，称为矿床的开拓系统（图图10-210-2竖井开拓系统竖井开拓系统）。）。一个独立、完整的开拓系统应能在井田范围内实现运输、提升、一个独立、完整的开拓系统应能在井田范围内实现运输、提升、通风、排水、供电、供风、供水及行人等全部目的，并至少有通风、排水、供电、供风、供水及行人等全部目的，并至少有两个独立的通地表的安全出口。两个独立的通地表的安全出口。图图10-2 10-2 竖井开拓系统立体图竖井开拓系统立体图第十一章第十一章 矿床开拓方法矿床开拓方法11.1 11.1 开拓方法分类开拓方法分类 根据开拓系统中所用的主要开拓巷道数目，地下根据开拓系统中所用的主要开拓巷道数目，地下矿床开拓方法可以概括为两大类：即单一开拓法矿床开拓方法可以概括为两大类：即单一开拓法和联合开拓法和联合开拓法(见下表见下表)；凡用一种主要开拓巷道；凡用一种主要开拓巷道开拓整个井田，称为单一开拓法；如果用两种或开拓整个井田，称为单一开拓法；如果用两种或两种以上的主要开拓巷道开拓井田，包括矿床上两种以上的主要开拓巷道开拓井田，包括矿床上部用一种主要开拓巷道、下部用另一种主要开拓部用一种主要开拓巷道、下部用另一种主要开拓巷道，则称为联合开拓法。巷道，则称为联合开拓法。第十一章第十一章 矿床开拓方法矿床开拓方法11.2 11.2 平硐开拓技术平硐开拓技术 1 1）垂直矿体走向下盘平硐开拓法）垂直矿体走向下盘平硐开拓法当矿脉和山坡的倾斜方向相反时，则由下盘掘进当矿脉和山坡的倾斜方向相反时，则由下盘掘进平硐穿过矿脉开拓矿床，这种开拓方法叫做下盘平硐穿过矿脉开拓矿床，这种开拓方法叫做下盘平硐开拓法（平硐开拓法（图图11-311-3）。）。图图11-3 11-3 下盘平硐开拓法下盘平硐开拓法11主平硐；主平硐；22主溜井；主溜井；33辅助竖井；辅助竖井；44入风井；入风井；55矿脉矿脉第十一章第十一章 矿床开拓方法矿床开拓方法11.2 11.2 平硐开拓技术平硐开拓技术 2 2）垂直矿体走向上盘平硐开拓法）垂直矿体走向上盘平硐开拓法当矿脉与山坡的倾斜方向相同时，则由上盘掘进当矿脉与山坡的倾斜方向相同时，则由上盘掘进平硐穿过矿脉开拓矿床，这种开拓法叫做上盘平平硐穿过矿脉开拓矿床，这种开拓法叫做上盘平硐开拓法（硐开拓法（图图11-411-4）。）。采用下盘平硐开拓法和上盘平硐开拓法时，平硐穿过矿采用下盘平硐开拓法和上盘平硐开拓法时，平硐穿过矿脉，可对矿脉进行补充勘探；我国各中小型脉状矿床，脉，可对矿脉进行补充勘探；我国各中小型脉状矿床，广泛采用这种开拓方法。广泛采用这种开拓方法。图图11-4 11-4 上盘平硐开拓法上盘平硐开拓法11阶段平硐；阶段平硐；22溜井；溜井；33主平硐；主平硐；44辅助盲竖井辅助盲竖井第十一章第十一章 矿床开拓方法矿床开拓方法11.2 11.2 平硐开拓技术平硐开拓技术 3 3）沿矿体走向平硐开拓法）沿矿体走向平硐开拓法当矿脉侧翼沿山坡出露，平硐可沿矿脉走向掘进，当矿脉侧翼沿山坡出露，平硐可沿矿脉走向掘进，成为沿脉平硐开拓；平硐一般设在脉内，当矿脉厚成为沿脉平硐开拓；平硐一般设在脉内，当矿脉厚度大且矿石不够稳固时，则平硐设于下盘岩石中。度大且矿石不够稳固时，则平硐设于下盘岩石中。1.优点：能在短期开始采矿；各阶段平硐设在脉内时，优点：能在短期开始采矿；各阶段平硐设在脉内时，在基建开拓期间可顺便采出一部分矿石，以抵偿部分在基建开拓期间可顺便采出一部分矿石，以抵偿部分基建投资；平硐还可起补充勘探作用；基建投资；平硐还可起补充勘探作用；2.缺点：平硐设在脉内时，必须从井田边界后退回采。缺点：平硐设在脉内时，必须从井田边界后退回采。图图11-5 11-5 脉内沿脉平硐拓法脉内沿脉平硐拓法、上部阶段平硐上部阶段平硐11主平硐；主平硐；22辅助盲竖井；辅助盲竖井；3 3、44主溜井；主溜井；55溜井溜井第十一章第十一章 矿床开拓方法矿床开拓方法11.3 11.3 斜井开拓技术斜井开拓技术 1 1）脉内斜井开拓法）脉内斜井开拓法脉内斜井开拓法是将斜井直接开在矿体内部，靠矿脉内斜井开拓法是将斜井直接开在矿体内部，靠矿体下盘，并沿矿体的倾斜线布置，如图体下盘，并沿矿体的倾斜线布置，如图11-611-6；斜井；斜井与阶段运输平巷之间的连接，只通过井底车场，不与阶段运输平巷之间的连接，只通过井底车场，不开石门。开石门。1.优点：不用开石门基建投资少，基建时间短，投产快，优点：不用开石门基建投资少，基建时间短，投产快，并能补充探矿，且副产部分矿石；并能补充探矿，且副产部分矿石；2.缺点：必须留斜井的保安矿柱，并当矿体底顶倾角起缺点：必须留斜井的保安矿柱，并当矿体底顶倾角起伏太大时，斜井难以保持平稳，影响斜井的提升能力伏太大时，斜井难以保持平稳，影响斜井的提升能力和提升安全。和提升安全。图图11-611-6脉内斜井开拓法脉内斜井开拓法11脉内斜井；脉内斜井；22阶段阶段运输平巷运输平巷适用条件：适用条件：矿体厚度小，面积大，底板起伏不大，下盘岩石不稳矿体厚度小，面积大，底板起伏不大，下盘岩石不稳固，矿石稳固，矿石价值不高；固，矿石稳固，矿石价值不高；矿床勘探不足，但又急需短期投产，早日见矿；矿床勘探不足，但又急需短期投产，早日见矿；矿床由露天开采转入地下开采。矿床由露天开采转入地下开采。第十一章第十一章 矿床开拓方法矿床开拓方法11.3 11.3 斜井开拓技术斜井开拓技术 2 2）下盘斜井开拓法）下盘斜井开拓法下盘斜井开拓是将斜井布置在矿体下盘围岩内，通下盘斜井开拓是将斜井布置在矿体下盘围岩内，通过各种不同型式的斜井井底车场和石门，与阶段运过各种不同型式的斜井井底车场和石门，与阶段运输平巷相连接，建立起矿体与地表之间的联系，如输平巷相连接，建立起矿体与地表之间的联系，如图图11-711-7。1.优点：不须留保安矿柱，井筒维护条件好，且不受底优点：不须留保安矿柱，井筒维护条件好，且不受底板起伏情况的影响；板起伏情况的影响；2.缺点：与脉内斜井法比多一些石门。缺点：与脉内斜井法比多一些石门。图图11-7 11-7 下盘斜井开拓法下盘斜井开拓法aa真倾斜；真倾斜；bb伪倾斜伪倾斜ab采用钢绳胶带运输采用钢绳胶带运输机运送矿石，斜井机运送矿石，斜井倾角取用小于或等倾角取用小于或等于于1616；用串车提；用串车提升矿石，斜井倾角升矿石，斜井倾角取用取用 25-3025-30；当；当用箕斗或台车提升用箕斗或台车提升矿石，斜井倾角可矿石，斜井倾角可取取 30-4530-45。第十一章第十一章 矿床开拓方法矿床开拓方法11.4 11.4 竖井开拓技术竖井开拓技术 1 1）下盘竖井开拓法）下盘竖井开拓法将主竖井布置在矿体下盘岩石移动带外的围岩内，将主竖井布置在矿体下盘岩石移动带外的围岩内，然后按阶段标高分别掘进各阶段井底车场、石门及然后按阶段标高分别掘进各阶段井底车场、石门及主要运输平巷，通达矿体建立开拓联系主要运输平巷，通达矿体建立开拓联系(图图11-8)11-8)。1.优点：井筒保护条件好，无须留保安矿柱；优点：井筒保护条件好，无须留保安矿柱；2.缺点：石门长度随开采深度增加而增加，尤其矿体倾缺点：石门长度随开采深度增加而增加，尤其矿体倾角小时，该问题更为明显；角小时，该问题更为明显；3.该法最适宜开采埋藏在地平面以下的急倾斜矿体，对该法最适宜开采埋藏在地平面以下的急倾斜矿体，对倾角大于倾角大于7070度下盘地形、地质构造、岩层条件适合于度下盘地形、地质构造、岩层条件适合于开掘井筒时更有利。开掘井筒时更有利。图图 11-8 11-8 下盘竖井开下盘竖井开拓法拓法11竖井；竖井；22石门；石门；33阶段运输平巷；阶段运输平巷；r r1 1、r r2 2下盘岩石移动角；下盘岩石移动角；r r表土层移动角；表土层移动角；l l安全距离；安全距离；V V1 1、V V2 2、V V3 3矿体编号矿体编号第十一章第十一章 矿床开拓方法矿床开拓方法11.4 11.4 竖井开拓技术竖井开拓技术 2 2）上盘竖井开拓法）上盘竖井开拓法主竖井布置在上盘岩石移动带以外，再由竖井掘阶主竖井布置在上盘岩石移动带以外，再由竖井掘阶段石门通达矿体段石门通达矿体(图图11-9)11-9)。1.只在特殊情况下使用；只在特殊情况下使用；2.受地表地形限制，下盘或侧翼缺乏布置工业场地的条受地表地形限制，下盘或侧翼缺乏布置工业场地的条件，只有上盘地形有利；件，只有上盘地形有利；3.根据矿区内部和外部的运输联系，选矿厂和尾矿库只根据矿区内部和外部的运输联系，选矿厂和尾矿库只宜布置在矿体上盘方向，这时开上盘竖井运费最少；宜布置在矿体上盘方向，这时开上盘竖井运费最少；4.下盘岩层地质及水文地质条件复杂，不宜掘进竖井。下盘岩层地质及水文地质条件复杂，不宜掘进竖井。图图11-9 11-9 上盘竖井开拓上盘竖井开拓1-1-竖井，竖井，2-2-石门，石门，3-3-平巷平巷第十一章第十一章 矿床开拓方法矿床开拓方法11.4 11.4 竖井开拓技术竖井开拓技术 3 3）侧翼竖井开拓法）侧翼竖井开拓法将竖井布置在走向的一侧，矿体侧翼岩石移动带以将竖井布置在走向的一侧，矿体侧翼岩石移动带以外，然后在各阶段水平上同样以井底车场、石门、外，然后在各阶段水平上同样以井底车场、石门、阶段运输平巷与矿体间建立开拓联系阶段运输平巷与矿体间建立开拓联系(图图11-10)11-10)。1.适用于矿体长度短，偏角小；适用于矿体长度短，偏角小；2.受地表地形限制，只有侧翼地形有利于布置工业场地；受地表地形限制，只有侧翼地形有利于布置工业场地；3.缺点为井下进行单向运输，运输功太大；回采工作线缺点为井下进行单向运输，运输功太大；回采工作线也只能单向推进，掘进与回采强度受限制。也只能单向推进，掘进与回采强度受限制。11-1011-10侧翼竖井开拓法侧翼竖井开拓法1-1-竖井，竖井，2-2-石门，石门，3-3-矿体，矿体，4-4-地质储量界线地质储量界线第十一章第十一章 矿床开拓方法矿床开拓方法11.5 11.5 斜坡道开拓技术斜坡道开拓技术 1 1）基本特征）基本特征1.1.斜坡道又称斜巷，是近斜坡道又称斜巷，是近 2020多年来随着无轨自行设多年来随着无轨自行设备的广泛应用而出现的一种新的开拓方法。这种开备的广泛应用而出现的一种新的开拓方法。这种开拓方法是以斜坡道作为主要开拓巷道来沟通地表与拓方法是以斜坡道作为主要开拓巷道来沟通地表与矿体之间的联系；矿体之间的联系；2.斜坡道开拓法一般用来开拓矿体埋藏较浅、开采范斜坡道开拓法一般用来开拓矿体埋藏较浅、开采范围不大，矿山年产量较小、服务年限较短且围岩稳围不大，矿山年产量较小、服务年限较短且围岩稳固的矿床条件；固的矿床条件；3.主斜坡道分为螺旋式和折返式两种。主斜坡道分为螺旋式和折返式两种。第十一章第十一章 矿床开拓方法矿床开拓方法11.5 11.5 斜坡道开拓技术斜坡道开拓技术 2 2）螺旋式斜坡道）螺旋式斜坡道1.1.斜坡道的几何形状一般为圆柱螺旋线或圆锥螺旋线斜坡道的几何形状一般为圆柱螺旋线或圆锥螺旋线（图（图11-1111-11）；2.2.螺旋式斜坡道要有中心溜矿井或其它垂直天井配合螺旋式斜坡道要有中心溜矿井或其它垂直天井配合施工时，掘进的出碴与通风才方便施工时，掘进的出碴与通风才方便3.螺旋式线路掘进困难，行车时司机视距小，安全性螺旋式线路掘进困难，行车时司机视距小，安全性差，车辆轮胎的磨损也较大，路面又不容易维护。差，车辆轮胎的磨损也较大，路面又不容易维护。图图 11-11 11-11 螺旋式斜坡道开拓法螺旋式斜坡道开拓法第十一章第十一章 矿床开拓方法矿床开拓方法11.5 11.5 斜坡道开拓技术斜坡道开拓技术 3 3）折返式斜坡道）折返式斜坡道1.1.折返式斜坡道开在矿体下盘岩层移动界限外，线折返式斜坡道开在矿体下盘岩层移动界限外，线 路分直线段和折返段路分直线段和折返段（图（图11-1211-12）；2.2.直线段线路长，变换高程，坡度一般不大于直线段线路长，变换高程，坡度一般不大于15%15%；3.3.折返段线路较短，变换方向，坡度减缓至水平；折返段线路较短，变换方向，坡度减缓至水平；4.4.在折返段处开掘阶段石门通达阶段运输平巷；在折返段处开掘阶段石门通达阶段运输平巷；5.5.为便于掘进时出碴和通风，折返段处也可考虑开为便于掘进时出碴和通风，折返段处也可考虑开6.6.设措施井。设措施井。图图 11-12 11-12 折返式斜坡道开拓法折返式斜坡道开拓法11斜坡道；斜坡道；22阶段石门；阶段石门；33阶段运输平巷阶段运输平巷第十一章第十一章 矿床开拓方法矿床开拓方法11.6 11.6 平硐与井筒联合开拓技术平硐与井筒联合开拓技术 1 1）基本特征）基本特征这种开拓法是指矿体上部采用平硐开拓，平硐水平这种开拓法是指矿体上部采用平硐开拓，平硐水平以下采取与井筒（盲竖井、盲斜井）联合的开拓方以下采取与井筒（盲竖井、盲斜井）联合的开拓方式。这时，从深部采出的矿石，需经盲井筒提升、式。这时，从深部采出的矿石，需经盲井筒提升、平硐转运才能到达地表平硐转运才能到达地表（图（图11-1311-13）；2)2)适用条件适用条件1.在山岭地区，矿体一部分赋存在地平面以上，另一部分延在山岭地区，矿体一部分赋存在地平面以上，另一部分延伸到地平面以下；地平面以上部分用平硐开拓，以下部分伸到地平面以下；地平面以上部分用平硐开拓，以下部分用井筒开拓；用井筒开拓；2.在山岭地区，矿体均赋存在地平面以下，因受地表地形限在山岭地区，矿体均赋存在地平面以下，因受地表地形限制不宜开掘明井筒，也用平硐盲井筒联合开拓。制不宜开掘明井筒，也用平硐盲井筒联合开拓。图图 11-13 11-13 平硐与盲竖井联合开拓法平硐与盲竖井联合开拓法11平硐；平硐；22盲竖井；盲竖井；33石门；石门；44矿体矿体第十一章第十一章 矿床开拓方法矿床开拓方法11.7 11.7 斜井与盲井联合开拓技术斜井与盲井联合开拓技术 1 1）基本特征）基本特征这种开拓法是指矿体上部用斜井开拓，而到深部用这种开拓法是指矿体上部用斜井开拓，而到深部用盲井筒开拓。因而，这种开拓法同样也分斜井与盲盲井筒开拓。因而，这种开拓法同样也分斜井与盲竖井联合开拓法和斜井与盲斜井联合开拓法两个方竖井联合开拓法和斜井与盲斜井联合开拓法两个方案案（图（图11-1311-13、1414）。2)2)适用条件适用条件1.前者适用于深部存在盲矿体时；前者适用于深部存在盲矿体时；2.后者适用于，适用于开采深度很大，用上部斜井无论从提后者适用于，适用于开采深度很大，用上部斜井无论从提升能力或巷道承压能力方面，均不适宜于继续延深的条件升能力或巷道承压能力方面，均不适宜于继续延深的条件下，此时改用两条小断面盲斜井代替主斜井往下开拓。下，此时改用两条小断面盲斜井代替主斜井往下开拓。图图11-13 11-13 斜井与盲竖井联合开拓方案斜井与盲竖井联合开拓方案图图11-14 11-14 斜井与盲斜井联合开拓方案斜井与盲斜井联合开拓方案第十一章第十一章 矿床开拓方法矿床开拓方法11.8 11.8 竖井与盲井联合开拓技术竖井与盲井联合开拓技术 1 1）基本特征）基本特征开采深度很大的矿体，如果用一段竖井提升，则所开采深度很大的矿体，如果用一段竖井提升，则所需提升设备功率过大，深部石门过长，可考虑采用需提升设备功率过大，深部石门过长，可考虑采用竖井与盲井联合开拓，即上部用明竖井，下部用盲竖井与盲井联合开拓，即上部用明竖井，下部用盲竖井或盲斜井竖井或盲斜井（图（图11-1511-15、1616）。2)2)适用条件适用条件1.矿体埋藏很深或延深很大，或深部矿体倾角变缓，致使一矿体埋藏很深或延深很大，或深部矿体倾角变缓，致使一2.段竖井提升发生困难，深部石门过长；段竖井提升发生困难，深部石门过长；2.矿体深部偏角变大，延伸向一方侧移；矿体深部偏角变大，延伸向一方侧移；3.深部发现有盲矿体。深部发现有盲矿体。图图11-1511-15竖井盲竖竖井盲竖井联合开拓方案井联合开拓方案图图 11-1611-16竖井盲斜井联合开拓方案竖井盲斜井联合开拓方案11竖井；竖井；22盲斜井；盲斜井；33矿体矿体第十一章第十一章 矿床开拓方法矿床开拓方法11.9 11.9 斜坡道联合开拓技术斜坡道联合开拓技术 1 1）基本特征）基本特征（图（图11-1711-17、1818）1.1.单一斜坡道开拓，受无轨自行设备合理运输距离单一斜坡道开拓，受无轨自行设备合理运输距离2.2.的限制，只能开拓的限制，只能开拓 200-300m 200-300m 以内深度的矿体，以内深度的矿体，3.3.且矿井规模不宜很大；且矿井规模不宜很大；2.2.在实践中斜坡道常与平硐、斜井、竖井联合，作在实践中斜坡道常与平硐、斜井、竖井联合，作3.3.辅助开拓巷道使用；辅助开拓巷道使用；3.3.辅助斜坡道从地表开起，联通各阶段的阶段运输辅助斜坡道从地表开起，联通各阶段的阶段运输4.4.平巷，供无轨设备由地表进入地下各阶段或由一平巷，供无轨设备由地表进入地下各阶段或由一 5.5.个阶段转向另一个阶段，但其作用主要是辅助联个阶段转向另一个阶段，但其作用主要是辅助联6.6.络，运送人员和材料，同时兼作通风。络，运送人员和材料，同时兼作通风。图图11-17 11-17 马德林铜矿平硐与斜坡道联合开拓系统纵剖面图马德林铜矿平硐与斜坡道联合开拓系统纵剖面图11平硐；平硐；22入风井；入风井；33回风井；回风井；44溜井；溜井；55废石溜井；废石溜井；66破碎站；破碎站；77扇风机扇风机图图11-1811-18普列斯卡铜普列斯卡铜矿开拓系统示意图矿开拓系统示意图11主井；主井；22斜坡道；斜坡道；33溜井；溜井；44破碎硐破碎硐室；室；55矿仓；矿仓；66矿矿体体1)1)平硐与井筒的比较平硐与井筒的比较1.1.基建时间短：平硐施工简单，条件好，速度快；基建时间短：平硐施工简单，条件好，速度快；基建时间短：平硐施工简单，条件好，速度快；基建时间短：平硐施工简单，条件好，速度快；2.2.基建费用低：平硐设施简单（不要井口房、井基建费用低：平硐设施简单（不要井口房、井基建费用低：平硐设施简单（不要井口房、井基建费用低：平硐设施简单（不要井口房、井架、提升）；架、提升）；架、提升）；架、提升）；3.3.生产安全可靠：平硐安全、可靠、事故少；生产安全可靠：平硐安全、可靠、事故少；生产安全可靠：平硐安全、可靠、事故少；生产安全可靠：平硐安全、可靠、事故少；4.4.生产经营费用低：运输费用低，无排水通风费生产经营费用低：运输费用低，无排水通风费生产经营费用低：运输费用低，无排水通风费生产经营费用低：运输费用低，无排水通风费用，经营维护费用低。用，经营维护费用低。用，经营维护费用低。用，经营维护费用低。第十二章第十二章 主要开拓井巷主要开拓井巷12.1 12.1 主要开拓巷道类型比较主要开拓巷道类型比较 2)2)竖井与斜井的比较竖井与斜井的比较1.1.基建工程量：斜井长，竖井井底车场复杂石门基建工程量：斜井长，竖井井底车场复杂石门基建工程量：斜井长，竖井井底车场复杂石门基建工程量：斜井长，竖井井底车场复杂石门2.2.长，斜井施工费用低；长，斜井施工费用低；长，斜井施工费用低；长，斜井施工费用低；2.2.井筒装备：竖井复杂、斜井管线长、斜井排水井筒装备：竖井复杂、斜井管线长、斜井排水井筒装备：竖井复杂、斜井管线长、斜井排水井筒装备：竖井复杂、斜井管线长、斜井排水3.3.费用高；费用高；费用高；费用高；3.3.井筒维护：斜井承压能力弱井筒维护：斜井承压能力弱井筒维护：斜井承压能力弱井筒维护：斜井承压能力弱,竖井承压能力强；竖井承压能力强；竖井承压能力强；竖井承压能力强；4.4.生产能力：竖井提升速度快，能力大，费用生产能力：竖井提升速度快，能力大，费用生产能力：竖井提升速度快，能力大，费用生产能力：竖井提升速度快，能力大，费用5.5.低，斜井钢绳磨损，维护费用高；低，斜井钢绳磨损，维护费用高；低，斜井钢绳磨损，维护费用高；低，斜井钢绳磨损，维护费用高；5.5.建设施工：斜井容易，竖井困难；建设施工：斜井容易，竖井困难；建设施工：斜井容易，竖井困难；建设施工：斜井容易，竖井困难；6.6.机械水平：竖井高。机械水平：竖井高。机械水平：竖井高。机械水平：竖井高。第十二章第十二章 主要开拓井巷主要开拓井巷12.1 12.1 主要开拓巷道类型比较主要开拓巷道类型比较 3 3）斜坡道与井筒的比较）斜坡道与井筒的比较1.1.适用范围广；适用范围广；适用范围广；适用范围广；2.2.施工速度快；施工速度快；施工速度快；施工速度快；3.3.生产安全可靠；生产安全可靠；生产安全可靠；生产安全可靠；4.4.机械化程度高。机械化程度高。机械化程度高。机械化程度高。第十二章第十二章 主要开拓井巷主要开拓井巷12.1 12.1 主要开拓巷道类型比较主要开拓巷道类型比较 4 4）影响主要开拓巷道类型选择的因素）影响主要开拓巷道类型选择的因素1 1 1 1地形：地平面以上，平硐溜井；地形：地平面以上，平硐溜井；地形：地平面以上，平硐溜井；地形：地平面以上，平硐溜井；2 2 2 2深度、规模：竖井承压能力大、提升能力大，斜坡道生深度、规模：竖井承压能力大、提升能力大，斜坡道生深度、规模：竖井承压能力大、提升能力大，斜坡道生深度、规模：竖井承压能力大、提升能力大，斜坡道生 产能力大；产能力大；产能力大；产能力大；3 3 3 3倾角：倾角：倾角：倾角：4545454515151515竖井，竖井，竖井，竖井，15-4515-4515-4515-45斜井；斜井；斜井；斜井；4 4 4 4地质条件：流沙、断层、破碎、含水、不稳固，竖井比地质条件：流沙、断层、破碎、含水、不稳固，竖井比地质条件：流沙、断层、破碎、含水、不稳固，竖井比地质条件：流沙、断层、破碎、含水、不稳固，竖井比 斜井好。斜井好。斜井好。斜井好。1)1)岩石移动对位置确定的影响岩石移动对位置确定的影响(1)(1)(1)(1)安全深度：采空区破坏了原岩应力平衡，引安全深度：采空区破坏了原岩应力平衡，引安全深度：采空区破坏了原岩应力平衡，引安全深度：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，如起地压活动，上部岩石塌落，充填采空区，如起地压活动，上部岩石塌落，充填采空区，如起地压活动，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。开采深度大，不会波及地表，称安全开采深度。开采深度大，不会波及地表，称安全开采深度。开采深度大，不会波及地表，称安全开采深度。第十二章第十二章 主要开拓井巷主要开拓井巷12.2 12.2 主要开拓巷道位置的确定主要开拓巷道位置的确定图图11-1911-19安全深度示安全深度示意图意图H H=h h1 1 1 1+h h h h-塌落厚度塌落厚度塌落厚度塌落厚度h h1 1 1 1-下沉移动深度下沉移动深度下沉移动深度下沉移动深度(2)(2)(2)(2)岩石移动范围的圈定岩石移动范围的圈定岩石移动范围的圈定岩石移动范围的圈定一般岩石的崩落都会波及地表一般岩石的崩落都会波及地表一般岩石的崩落都会波及地表一般岩石的崩落都会波及地表,形成塌落区形成塌落区形成塌落区形成塌落区,即形即形即形即形成崩落带和移动带成崩落带和移动带成崩落带和移动带成崩落带和移动带;相应有上盘移动角和崩落相应有上盘移动角和崩落相应有上盘移动角和崩落相应有上盘移动角和崩落角角角角,下盘移动角和崩落角下盘移动角和崩落角下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。端部移动角和崩落角。端部移动角和崩落角。端部移动角和崩落角。第十二章第十二章 主要开拓井巷主要开拓井巷12.2 12.2 主要开拓巷道位置的确定主要开拓巷道位置的确定图图11-20 11-20 崩落、移动崩落、移动角示意图角示意图图图11-21 11-21 矿床开采移动带和崩落带界线矿床开采移动带和崩落带界线(a)(a)垂直走向剖面垂直走向剖面及及情况，情况，(b)(b)垂直走向剖面垂直走向剖面 情况，情况，(c)(c)沿走向剖面；沿走向剖面；a-a-矿体倾角，矿体倾角，-下盘崩落角，下盘崩落角，-上盘崩落角，上盘崩落角，-走向走向端部崩落角，端部崩落角，-下盘移动角，下盘移动角，-上盘移动角；上盘移动角；-走向端部移走向端部移动角，动角，0 0-表土移动角，表土移动角，L-L-危险带。危险带。(3)(3)(3)(3)建筑物安全等级确定：建筑物安全等级确定：建筑物安全等级确定：建筑物安全等级确定：为建筑和构筑物的安全，一定要布置在移动带以为建筑和构筑物的安全，一定要布置在移动带以为建筑和构筑物的安全，一定要布置在移动带以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，保护要外一定的距离，根据用途，服务年限，保护要外一定的距离，根据用途，服务年限，保护要外一定的距离，根据用途，服务年限，保护要求分为：求分为：求分为：求分为：一级保护：提升井筒、井架、卷扬机房、变电所、一级保护：提升井筒、井架、卷扬机房、变电所、一级保护：提升井筒、井架、卷扬机房、变电所、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，应在移动带机修厂、扇风机房，空压机房等，应在移动带机修厂、扇风机房，空压机房等，应在移动带机修厂、扇风机房，空压机房等，应在移动带外外外外20202020米；米；米；米；二级保护：井风、充填井等，应在移动带外二级保护：井风、充填井等，应在移动带外二级保护：井风、充填井等，应在移动带外二级保护：井风、充填井等，应在移动带外15151515米；米；米；米；三级保护，应在移动带外三级保护，应在移动带外三级保护，应在移动带外三级保护，应在移动带外10101010米。米。米。米。第十二章第十二章 主要开拓井巷主要开拓井巷12.2 12.2 主要开拓巷道位置的确定主要开拓巷道位置的确定2)2)垂直走向方向位置的确定垂直走向方向位置的确定由于下盘移动角上盘移动角，主井布置在下盘由于下盘移动角上盘移动角，主井布置在下盘由于下盘移动角上盘移动角，主井布置在下盘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；由距移动带的石门短；特殊情况布置在上盘；由距移动带的石门短；特殊情况布置在上盘；由距移动带的石门短；特殊情况布置在上盘；由距移动带的安全距离确定距矿体距离。安全距离确定距矿体距离。安全距离确定距矿体距离。安全距离确定距矿体距离。3 3）沿走向方向位置的确定）沿走向方向位置的确定 运输功最小原理：如果有这样的一个点，该点运输功最小原理：如果有这样的一个点，该点运输功最小原理：如果有这样的一个点，该点运输功最小原理：如果有这样的一个点，该点的出矿量为的出矿量为的出矿量为的出矿量为Q Q Q Qn n n n，加上它左边所有的矿石量总和，加上它左边所有的矿石量总和，加上它左边所有的矿石量总和，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；同时，其加上大于其右边所有的矿石量总和；同时，其加上大于其右边所有的矿石量总和；同时，其加上大于其右边所有的矿石量总和；同时，其加上它右边所有的矿石量总和大于其左边所有的矿它右边所有的矿石量总和大于其左边所有的矿它右边所有的矿石量总和大于其左边所有的矿它右边所有的矿石量总和大于其左边所有的矿石量总和，则此点为最小运输功点。石量总和，则此点为最小运输功点。石量总和，则此点为最小运输功点。石量总和，则此点为最小运输功点。第十二章第十二章 主要开拓井巷主要开拓井巷12.2 12.2 主要开拓巷道位置的确定主要开拓巷道位置的确定1)1)圈定步骤圈定步骤1.1.在井口平面图上，以在井口平面图上，以在井口平面图上，以在井口平面图上，以20m20m20m20m的安全距离划出保护的安全距离划出保护的安全距离划出保护的安全距离划出保护对象的保护带；对象的保护带；对象的保护带；对象的保护带；2.2.在沿井筒中心所作的垂直矿体走向在沿井筒中心所作的垂直矿体走向在沿井筒中心所作的垂直矿体走向在沿井筒中心所作的垂直矿体走向-剖面剖面剖面剖面上，井筒左侧根据下盘岩石移动角，从保护带上，井筒左侧根据下盘岩石移动角，从保护带上，井筒左侧根据下盘岩石移动角，从保护带上，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；井筒右侧根据上的边界线由上向下作移动线；井筒右侧根据上的边界线由上向下作移动线；井筒右侧根据上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，分别交矿体盘岩石移动角从上向下作移动线，分别交矿体盘岩石移动角从上向下作移动线，分别交矿体盘岩石移动角从上向下作移动线，分别交矿体顶底板于顶底板于顶底板于顶底板于 四点，这四个点就是井筒保四点，这四个点就是井筒保四点，这四个点就是井筒保四点，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。安矿柱沿矿体倾斜方向在此剖面上的边界点。安矿柱沿矿体倾斜方向在此剖面上的边界点。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；类似这样的剖面作多个，就可得到多个边界点；类似这样的剖面作多个，就可得到多个边界点；类似这样的剖面作多个，就可得到多个边界点；第十二章第十二章 主要开拓井巷主要开拓井巷12.3 12.3 保安矿柱的圈定保安矿柱的圈定3.3.将上述这四个边界点投影到平面图将上述这四个边界点投影到平面图将上述这四个边界点投影到平面图将上述这四个边界点投影到平面图-剖面线剖面线剖面线剖面线上，便得保安矿柱在这个剖面上的平面边界点上，便得保安矿柱在这个剖面上的平面边界点上，便得保安矿柱在这个剖面上的平面边界点上，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；用同样的方法作其它剖面的平面边界点，分别；用同样的方法作其它剖面的平面边界点，分别；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；连接后便得保安矿柱在平面图上的边界线；连接后便得保安矿柱在平面图上的边界线；连接后便得保安矿柱在平面图上的边界线；4.4.同理，在平行走向的同理，在平行走向的同理，在平行走向的同理，在平行走向的-剖面上作移动线，也剖面上作移动线，也剖面上作移动线，也剖面上作移动线，也可同样得到在矿体走向方向上顶底板的边界点可同样得到在矿体走向方向上顶底板的边界点可同样得到在矿体走向方向上顶底板的边界点可同样得到在矿体走向方向上顶底板的边界点 5.5.和投影