第一節地下礦床開辟概述

第二節平硐開辟第三節豎井開辟第四節斜井開辟第五節結合開辟第三章地下礦床開辟第六節開辟巷道布置第七節開辟方法選擇12/25/20231礦物資源工程專業主干課程本章根本要求◆1、掌握地下開采礦床開辟的概念和類型；◆2、掌握各種開辟方法方案的特點及適用條件，并可以用表示圖表示；◆4、掌握主溜井和井底車場的用途、方式、參數的選擇及其布置；◆3、掌握地表挪動帶的圈定方法及有關概念；◆5、了解礦床開辟方法選擇的根本要求及其影響要素；

◆6、礦床開辟方法選擇的方法和步驟。12/25/20232礦物資源工程專業主干課程地表挪動帶的圈定方法；主溜井和井底車場的參數的選擇及其布置；重點用表示圖表示各種開辟方法方案及特點、適用條件；地表挪動帶的圈定方法及有關概念；主溜井和井底車場的用途、方式、參數的選擇及其布置；

難點12/25/20233礦物資源工程專業主干課程第一節地下礦床開辟概述一、開辟巷道開辟巷道是為開辟礦床而掘進井巷。開辟巷道可分為：主要開辟巷道和輔助開辟巷道二類。開辟系統:指不同種類、數量的開辟巷道在空間配合布置的整體。※井田的開辟系統至少有兩個獨立的通地表的平安出口。※假設以井筒作為平安出口，那么必需在井筒中設置梯子間。二、開辟方法及其分類開辟方法：指構成井田開辟系統的不同類型和數量的主要開辟巷道的配合與布置。開辟方法分類見表3—1

地下礦床開辟概述12/25/20234礦物資源工程專業主干課程第二節平硐開辟法以平硐為主要開辟巷道開辟礦床的方法，稱為平硐開辟法。一、平硐開辟法的分類1垂直礦體走向下盤平硐開辟法〔圖3—1〕；下盤平硐開辟法1—主平硐；2—主溜井；3—輔助豎井；4—進風井；5—礦體平硐開辟法12/25/20235礦物資源工程專業主干課程3垂直礦體走向上盤平硐開辟法；上盤平硐開辟法1—主平硐；2—主溜井；3—輔助豎井；4—進風井；5—礦體2沿礦體走向平硐開辟法；脈內沿脈平峒開辟法1—主平硐；2—主溜井；3—輔助豎井；4—進風井；5—礦體12/25/20236礦物資源工程專業主干課程二、平硐開辟法的特點1主平硐以上各階段采下的礦石經過溜井下放到主平硐程度，然后用礦車運出地表；2人員、設備、資料由輔助盲豎井或盲斜井提升到各個階段；3新穎風流經過主平硐、輔助盲豎〔斜〕井進入上部各任務地點，污風從回風井巷排出地表。4、地下水沿主平硐水溝自溜到地表硐口。平硐開辟法12/25/20237礦物資源工程專業主干課程三、平硐開辟法適用條件當礦體〔或其大部分〕賦存在當地地平面以上。5、供風、供水、供電等從主平硐進入，沿井巷到達各工作點。平硐開辟法12/25/20238礦物資源工程專業主干課程第三節斜井開辟法用斜井為主要開辟巷道開辟礦床的方法，稱為斜井開辟法。一、斜井開辟法的分類1下盤斜井開辟法；如下圖。下盤斜井開辟法斜井開辟法12/25/20239礦物資源工程專業主干課程2脈內斜井開辟法：如下圖。脈內斜井開辟法3側翼斜井開辟法：如下圖。

側翼斜井開辟法斜井開辟法12/25/202310礦物資源工程專業主干課程二、斜井開辟法的特點1、當斜井的傾角大于25°~30°時，采用箕斗或臺車提升礦石；當斜井的傾角≤30°時，普通運用礦車串車提升；當斜井傾角小于18°時，可采用膠帶運輸機運礦。2人員、設備、資料由斜井下放到各個階段；3新穎風流經過斜井進入各階段任務地點，污風從回風井巷排出地表。4、地下水聚集到井底水倉，經過水泵和管道排到地表硐口。斜井開辟法12/25/202311礦物資源工程專業主干課程三、斜井開辟法的適用條件當礦體賦存在地平面以下，傾角為15°~45°，埋藏不深，地表無過厚的表土層時，可采用斜井開辟法。5、供風、供水、供電等從主平硐進入，沿井巷到達各工作點。斜井開辟法12/25/202312礦物資源工程專業主干課程第四節豎井開辟法以豎井為主要開辟巷道開辟礦床的方法稱為豎井開辟法。一、豎井開辟法的分類1下盤豎井開辟法：如下圖。下盤豎井開辟法2上盤豎井開辟法：如下圖。上盤豎井開辟法豎井開辟法12/25/202313礦物資源工程專業主干課程3側翼豎井開辟法：如下圖。側翼豎井開辟法二、豎井開辟法的特點根據礦井年產量和井深的不同，豎井采用不同的提升設備。1、采用箕斗或罐籠提升礦石；2人員、設備、資料由豎井下放到各個階段；3新穎風流經過斜井進入各階段任務地點，污風從回風井巷排出地表。豎井開辟法12/25/202314礦物資源工程專業主干課程4、地下水聚集到井底水倉，經過水泵和管道排到地表硐口。5、供風、供水、供電等從豎井進入，沿階段運輸巷道到達各任務點。當礦體賦存在地平面以下，礦體傾角＞45°，或傾角＜15°且埋藏較深時，采用豎井開辟法。三、豎井開辟法的適用條件豎井開辟法12/25/202315礦物資源工程專業主干課程第五節斜坡道開辟法以通行無軌設備的傾斜巷道開辟井田礦床的方法，稱為斜坡道開辟法。一、斜坡道開辟的分類⒈折返式斜坡道開辟法，如圖所示。折返式斜坡開辟法1—斜坡道；2—石門；3—階段運輸巷道斜坡道開辟法12/25/202316礦物資源工程專業主干課程⒉螺旋式斜坡道開辟法：如下圖。螺旋斜坡道開辟1—斜坡道；2—石門；3—階段運輸巷道二、斜坡道開辟的特點通地表的主斜坡道主要用于汽車運輸礦石，并兼作無軌設備出入、通風和運送設備資料。三、斜坡道開辟的適用條件⒈開辟深度較小；⒉礦井規模不大；⒊斜坡道維護容易。斜坡道開辟法12/25/202317礦物資源工程專業主干課程第六節結合開辟法一、平硐與盲豎井結合開辟法平硐與盲豎井開辟法二、明豎井〔或明斜井〕與盲豎井〔或盲斜井〕聯合開辟法明豎井與盲豎井開辟法結合開辟法12/25/202318礦物資源工程專業主干課程第七節開辟巷道的布置⒈礦區地表地形和工業場地的布置。⑴井口〔平硐口〕要布置在平安位置，并要滿足平安要求；⒉采空區巖石挪動對主要開辟巷道位置的影響。

一、主要開辟巷道的位置選擇㈠選擇主要開辟巷道的主要要素⑵井口位置與工業場地、地面運輸系統一致思索，合理布置；開辟巷道的布置12/25/202319礦物資源工程專業主干課程⑴礦石集中幾個點運出時井筒沿礦體走向位置的選擇；⑵礦石分散運出時井筒位置的求法；

⒊主要開辟巷道位置應使地下和地面礦石運輸功最小。礦石集中幾個點運出時最小運輸功的位置礦石分散運出時最小運輸功的位置開辟巷道的布置12/25/202320礦物資源工程專業主干課程⒈圈定最終開采巖層挪動帶，初步確定主要開辟巷道在地表巖石挪動帶以外平安間隔的允許位置。⒋地質條件對主要開辟巷道位置的影響㈡主要開辟巷道位置確定的方法①挪動帶：指在地表出現巖層變形的范圍。②崩落帶：指在挪動帶內地層出現裂痕塌陷的范圍。開辟巷道的布置12/25/202321礦物資源工程專業主干課程※影響巖層挪動角的要素很多，主要有巖石性質、地質構造、礦體厚度、傾角、開采深度以及運用的采礦方法等。③挪動角：指從地表挪動帶邊境至開采最低邊境的聯線與程度面所成的傾角。相對于礦體的位置，挪動角有上盤挪動角、下盤挪動角和端部挪動角。④崩落角：指從地表崩落帶邊境至最低開采邊境的聯線與程度面所成的傾角。崩落角相對于礦體有上盤崩落角、下盤崩落角和端部崩落角。開辟巷道的布置12/25/202322礦物資源工程專業主干課程巖層挪動帶及挪動界限(a)—垂直走向剖面α＞γ及γ′情況；(b)—垂直走向剖面α＞γ及γ′情況；(c)—沿走向剖面；α—礦體傾角；γ—下盤挪動角；γ′—下盤崩落角；β—上盤挪動角；β′—上盤崩落角；δ—走向端部挪動角；δ′—走向端部崩落角；δ0—表土挪動角；L—危險帶開辟巷道的布置12/25/202323礦物資源工程專業主干課程※地表巖土挪動帶圈定的方法和步驟如下：⑵在各勘探線剖面上，從設計最低開采程度的礦體邊境或礦體最突出位置，按所選取的上、下盤挪動角往上畫挪動界限，直到挪動界限與地表線相交為止；⑴參照條件類似礦山選取上盤挪動角、下盤挪動角、端部挪動角、表土挪動角；⑶在礦體縱剖面圖上，從設計最低開采程度的礦體邊境或突出位置，按所選取的端部挪動角往上畫挪動界限，直至挪動界限與地表線相交為止；開辟巷道的布置12/25/202324礦物資源工程專業主干課程開辟巷道的布置12/25/202325礦物資源工程專業主干課程⑷將各剖面挪動界限與地表線的交點轉繪到地形地質圖上，并用均滑曲線或折線聯成閉合曲線，此閉合曲線內的范圍即是地表巖土挪動帶。開辟巷道的布置12/25/202326礦物資源工程專業主干課程地表巖石挪動帶圈定V1、V2、V3—礦脈編號；①②③…—勘探線編號；γ—下盤巖石挪動角β—上盤巖石挪動角；δ—沿礦體走向側端巖石挪動角；δ0—表土層挪動角；開辟巷道的布置12/25/202327礦物資源工程專業主干課程⒊結合地表地形、工業場地的布置確定主要開辟巷道具體位置。⒉按地面運輸費用與地下運輸費用總和為最小的原那么根本確定主要開辟巷道在沿礦體走向方向上的最有利位置。⒋打檢查鉆孔，進一步查明主要開辟巷道位置的工程地質情況。開辟巷道的布置12/25/202328礦物資源工程專業主干課程保安礦柱的圈定，是根據要求的平安間隔，沿其周邊畫出維護區范圍，再以維護區周邊為起點，按所選取的巖石挪動角向下畫挪動邊境限，此挪動邊境限所截礦體范圍就是保安礦柱。㈢保安礦柱的圈定開辟巷道的布置12/25/202329礦物資源工程專業主干課程二、輔助開辟巷道位置的選定㈠副井位置的選定；在確定開辟方案時，主井、副井的位置是一致思索。◆副井應盡能夠采用集中布置，即與主井接近布置，但二井筒間距應不小于30m。◆如地表地形條件和運輸條件不允許集中布置，采用分分布置。◆集中布置與分散布置各有優缺陷。開辟巷道的布置12/25/202330礦物資源工程專業主干課程㈡通風井〔主回風井〕的布置；⒈中央并列式進風井和排風井均布置在礦體中央,如圖所示，兩井相距不小于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—進風井；2—排風井；3—天井；4—沿脈運輸巷道⒉中央對角式⑴主井為罐籠井時，主井布置在礦體中央，可兼作進風井，而在礦體兩翼各布置一條排風井，如圖所示。開辟巷道的布置12/25/202331礦物資源工程專業主干課程⑵主井為箕斗井時，主井布置在礦體中央，應在主井附近另布置一條罐籠井，作為提升副井兼進風井，并在礦體兩翼布置排風井，如下圖。中央對角式1—進風井；2—排風井；3—石門；4—天井；5—沿脈運輸巷道中央對角式1—主井；2—副井〔進風井〕；3—排風井開辟巷道的布置12/25/202332礦物資源工程專業主干課程⒊側翼對角式。進風井〔罐籠井〕布置在礦體的一翼，排風井布置在礦體的另一翼，如下圖。側翼對角式1—進風井；2—排風井；3—石門；4—天井；5—沿脈運輸巷道開辟巷道的布置12/25/202333礦物資源工程專業主干課程㈢溜井的布置溜井的用途是依托重力從采場或上部階段轉放礦石〔礦石溜井〕或廢石〔廢石溜井〕到下部階段或礦倉。⒈溜井的方式①根據不同的傾角，溜井分為垂直溜井和傾斜溜井。②根據溜井所效力的不同階段數目，分為單階段溜井和多階段溜井。開辟巷道的布置12/25/202334礦物資源工程專業主干課程多階段垂直溜井又分為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—傾斜式溜井；c—瀑布式溜井；d—接力式溜井；e—階梯式溜井1—主溜井；2—斜溜道；3—卸礦硐室；4—放礦閘門硐室；5—上段溜井；6—下段轉運溜井開辟巷道的布置12/25/202335礦物資源工程專業主干課程※溜井分為溜礦段和儲礦段。※溜井的構造參數包括它的斷面外形、尺寸、傾角和長度。2、溜井的構造參數⑴溜井溜礦段的構造參數；①溜井溜礦段的斷面普通為圓形和矩形；②溜井的直徑〔或最小邊長〕等于礦石最大合格塊度與經過系數的乘積；開辟巷道的布置12/25/202336礦物資源工程專業主干課程②溜井的直徑〔或最小邊長〕等于礦石最大合格塊度與經過系數的乘積；溜井的經過系數是指溜礦段的直徑或最小邊長與礦石最大合格塊度的比值。普通取經過系數大于3。③溜井溜礦段的傾角必需大于溜放礦石的自然安息角；④溜井溜礦段的長度取決于階段高度；開辟巷道的布置12/25/202337礦物資源工程專業主干課程※溜井儲礦段的高度與儲礦段的直徑、粉礦堆積角有關；通常取10～15米。貯礦動搖高度是貯礦段高度的0.1～0.2倍，收縮角為45°～60°.⑵溜井儲礦段的構造參數※儲礦段的直徑比溜礦段的直徑大1.5～2.0米；開辟巷道的布置12/25/202338礦物資源工程專業主干課程溜井與階段的接口分為上口、中口和下口。⑴溜井的上口構造：溜井上口：指溜井與它所效力的最上部一個階段的接口。溜井卸礦口的構造外形分為喇叭式與無喇叭式兩種。⒊溜井的接口開辟巷道的布置12/25/202339礦物資源工程專業主干課程

溜口的構造方式a—筒形單溜口；b—楔形單溜口；c—筒形雙溜口；d—楔形雙溜口喇叭口處傾斜坡度應大于50°～55°。在卸礦口裝設格篩。開辟巷道的布置12/25/202340礦物資源工程專業主干課程⑵溜井的中口構造：溜井中口：指多階段溜井與它所效力的中間階段的接口。如下圖。溜井的中口構造1-溜井；2-卸礦硐室；3-斜溜道；4-格篩◆傾角應大于礦石的自然安息角，普通采用45°～55°。◆寬度應等于或大于最大合格礦石塊度的4～5倍，且不小于2.5米。◆高度應等于或大于最大合格礦石塊度的3～4倍，且不小于2米。◆長度在15米以內。溜井用斜溜道與中間階段的卸礦硐室銜接。開辟巷道的布置12/25/202341礦物資源工程專業主干課程※筒形溜口的構造參數包括：溜口高度、溜口斜脖長度、溜口額墻厚度、溜口頂板傾角、溜口內坡角、溜口底板傾角、雙溜口中心間隔等。⑶溜井的下口構造溜井下口：指溜井與裝礦程度〔或稱放礦程度〕的接口。※溜井的溜口處設置閘門，用來控制向礦車的放礦量。開辟巷道的布置12/25/202342礦物資源工程專業主干課程⒋溜井的檢查巷道溜井的檢查巷道包括檢查天井和檢查平巷。溜井的檢查巷道1—檢查天井；2—檢查平巷；3—運輸平巷⒍溜井的消費才干取決于上口的卸礦才干和下口的放礦才干，卸礦才干與放礦能力又取決于上口與下口所處平巷運輸的才干。⒌溜井的布置主要與裝卸、運輸礦石和溜井的平安、管理等要素有關。開辟巷道的布置12/25/202343礦物資源工程專業主干課程※它為各階段轉運礦石、廢石、人員設備資料以及為排水、供電等其它任務效力，是井下各階段運輸的樞紐。※根據開辟方法的不同，可分為豎井井底車場和斜井井底車場。⑴井底車場的線路〔巷道〕①儲車線路：井底車場里儲放空、重車輛的線路。如下圖。〔四〕井底車場井底車場：指井筒周圍與階段運輸巷道之間所開掘的巷道和硐室的總稱。⒈豎井井底車場開辟巷道的布置12/25/202344礦物資源工程專業主干課程井底車場構造表示圖開辟巷道的布置12/25/202345礦物資源工程專業主干課程③輔助線路：通往各種硐室的線路稱為輔助線路。盡頭式、折返式和環形式等三種方式。圖3—29井底車場方式表示圖(a)—盡頭式；(b)—折返式；(c)—環方式1—罐籠；2—箕斗；3—翻車機；4—調車線路②行車線路：調度空、重車輛的線路稱為行車線路。⑵井底車場硐室⑶井底車場的方式開辟巷道的布置12/25/202346礦物資源工程專業主干課程⑷井底車場方式選擇應在滿足消費才干要求的條件下，盡量使構造簡單，以節省工程量，方便管理，消費操作平安可靠，并易于施工與維護。

分為：折返式車場和環方式車場兩種方式。如下圖。※環形車場普通適用于箕斗或膠帶提升的大、中型斜井。※折返式車場普通適用中、小型礦山的斜井的串車提升。⒉斜井井底車場開辟巷道的布置12/25/202347礦物資源工程專業主干課程〔五〕階段運輸巷道的布置階段運輸巷道是銜接井底車場與礦塊的主要通道。為階段開辟效力的運輸平巷稱為主要運輸平巷。串車斜井井筒與車場的銜接方式有三種：旁甩式、吊橋、平車場，如下圖。a—甩車道；b—吊橋；c—平車場1—斜井；2—甩車道；3—吊橋4—吊橋車場；5—信號硐室；6—人行口；7—重車道；8—空車道開辟巷道的布置12/25/202348礦物資源工程專業主干課程⒈階段運輸巷道布置的影響要素和根本要求⑴必需滿足階段運輸才干的要求；⑵礦體厚度；⑶礦石、圍巖的穩定性；⑷應貫徹探采結合的原那么；⑸必需思索所采用的采礦方法〔包括礦柱回采方法〕；⑹符合通風要求；⑺系統簡單，工程量小，開辟時間短；⑻其它技術要求；開辟巷道的布置12/25/202349礦物資源工程專業主干課程⑴單一沿脈布置分為脈內布置和脈外布置，單線會讓式和雙線渡線式。單一沿脈平巷布置a—單線會讓式；b—雙線渡線式⑵下盤雙巷加聯絡道〔即下盤環方式或折返式〕布置下盤沿脈雙巷加聯絡道布置⒉階段運輸巷道的布置方式及其運用開辟巷道的布置12/25/202350礦物資源工程專業主干課程⑶脈外平巷加穿脈布置如下圖。脈外平巷加穿脈布置⑷上下盤沿脈巷道加穿脈布置〔即環形運輸布置〕如下圖。

環形運輸布置開辟巷道的布置12/25/202351礦物資源工程專業主干課程⑸平底裝車布置平底裝車布置階段礦石的運輸可分為分散運輸與集中運輸兩種方式。※分散運輸宜用于豎井罐籠提升，斜井串車或臺車提升的中小型礦井。※集中運輸程度的設置主要用于箕斗井提升或平硐開辟的大中型礦井。⒊集中運輸程度