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1、2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,1,第一节地下矿床开拓概述,第二节平硐开拓,第三节竖井开拓,第四节斜井开拓,第五节联合开拓,第三章 地下矿床开拓,第六节开拓巷道布置,第七节开拓方法选择,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,2,本章基本要求,1、掌握地下开采矿床开拓的概念和类型；,2、掌握各种开拓方法方案的特点及适用条件，并能够 用示意图表示；,4、掌握主溜井和井底车场的用途、形式、参数的选 择及其布置；,3、掌握地表移动带的圈定方法及有关概念；,5、了解矿床开拓方法选择的基本要求及其影响因素；, 6、矿床开拓方法选择的方法和步骤。,2020/7/12,矿物资源工程专业主
2、干课程,3,地表移动带的圈定方法；主溜井和井底车场的参数的 选择及其布置；,重 点,用示意图表示各种开拓方法方案及特点、适用条件； 地表移动带的圈定方法及有关概念；主溜井和井底车场 的用途、形式、参数的选择及其布置；,难 点,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,4,第一节 地下矿床开拓概述,一、开拓巷道 开拓巷道是为开拓矿床而掘进井巷。 开拓巷道可分为：主要开拓巷道和辅助开拓巷道二类。 开拓系统:指不同种类、数量的开拓巷道在空间配合布置的整体。 井田的开拓系统至少有两个独立的通地表的安全出口。 如果以井筒作为安全出口，则必须在井筒中设置梯子间。 二、开拓方法及其分类 开拓方法：指形成
3、井田开拓系统的不同类型和数量的主要开拓巷道的配合与布置。 开拓方法分类见表31,地下矿床开拓概述,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,6,3 垂直矿体走向上盘平硐开拓法；,上盘平硐开拓法 1主平硐；2主溜井； 3辅助竖井；4进风井； 5矿体,2沿矿体走向平硐开拓法；,脉内沿脉平峒开拓法 1主平硐；2主溜井； 3辅助竖井；4进风井； 5矿体,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,7,二、平硐开拓法的特点,1主平硐以上各阶段采下的矿石通过溜井下放到主平 硐水平，然后用矿车运出地表；,2人员、设备、材料由辅助盲竖井或盲斜井提升到 各个阶段；,3新鲜风流通过主平硐、辅助 盲竖（斜）井
4、进入上部各工作地 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。,平硐开拓法,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,8,三、平硐开拓法适用条件 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。,平硐开拓法,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,9,第三节 斜井开拓法,用斜井为主要开拓巷道开拓矿床的方法，称为斜井开拓 法。 一、斜井开拓法的分类 1下盘斜井开拓法；如图所示 。,下盘斜井开拓法,斜井开拓法,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,10,2脉内斜井开拓法：如图所示。,脉内斜井开拓法,3
5、侧翼斜井开拓法：如图所示。,侧翼斜井开拓法,斜井开拓法,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,11,二、斜井开拓法的特点,1、当斜井的倾角大于2530时，采用箕斗或台车提 升矿石；当斜井的倾角30时，一般使用矿车串车提 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、材料由斜井下放到各个阶段；,3新鲜风流通过斜井进入各阶 段工作地点，污风从回风井巷排 出地表。,4、地下水汇集到井底水 仓，通过水泵和管道排 到地表硐口。,斜井开拓法,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,12,三、斜井开拓法的适用条件 当矿体赋存在地平面以下，倾角为1545，埋藏不 深，地表无过厚
6、的表土层时，可采用斜井开拓法。,5、供风、供水、供电等从主平硐进入，沿井巷到达各工 作点。,斜井开拓法,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,13,第四节 竖井开拓法,以竖井为主要开拓巷道开拓矿床的方法称为竖井开拓法。,一、竖井开拓法的分类 1下盘竖井开拓法：如图所示。,下盘竖井开拓法,2上盘竖井开拓法：如图所示。,上盘竖井开拓法,竖井开拓法,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,14,3侧翼竖井开拓法：如图所示。,侧翼竖井开拓法,二、竖井开拓法的特点 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、材料 由竖井下放到各个阶
7、段；,3新鲜风流通过斜井进入各阶段工作地点，污风从回风 井巷排出地表。,竖井开拓法,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,15,4、地下水汇集到井底水仓，通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 到达各工作点。,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，采用竖井开拓法。,三、竖井开拓法的适用条件,竖井开拓法,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,16,第五节 斜坡道开拓法,以通行无轨设备的倾斜巷道开拓井田矿床的方法，称 为斜坡道开拓法。,一、斜坡道开拓的分类 折返式斜坡道 开拓法 ，如图 所示。,折返式斜坡开拓法 1
8、斜坡道；2石门；3阶段运输巷道,斜坡道开拓法,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,17, 螺旋式斜坡道开拓法 ：如图所示。,螺旋斜坡道开拓 1斜坡道；2石门；3阶段运输巷道,二、斜坡道开拓的特点 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、通风和运送设备材料。,三、斜坡道开拓 的适用条件 开拓深度较小； 矿井规模不大； 斜坡道维护容易。,斜坡道开拓法,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,18,第六节 联合开拓法,一、平硐与盲竖井联合开拓法,平硐与盲竖井开拓法,二、明竖井（或明斜井） 与盲竖井（或盲斜井）联 合开拓法,明竖井与盲竖井开拓法,联合开拓法,2020
9、/7/12,矿物资源工程专业主干课程,19,第七节 开拓巷道的布置, 矿区地表地形和工业场地的布置。 井口（平硐口）要布置在安全位置，并要满足安全要求；, 采空区岩石移动对主要开拓巷道位置的影响。,一、主要开拓巷道的位置选择, 选择主要开拓巷道的主要因素, 井口位置与工业场地、地面运输系统统一考虑，合理 布置；,开拓巷道的布置,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,20, 矿石集中几个点运出时井筒沿矿体走向位置的选择 ； 矿石分散运出时井筒位置的求法 ；, 主要开拓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,开拓巷道的布
10、置,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,21, 圈定最终开采岩层移动带，初步确定主要开拓巷道 在地表岩石移动带以外安全距离的允许位置。, 地质条件对主要开拓巷道位置的影响, 主要开拓巷道位置确定的方法,移动带：指在地表出现岩层变形的范围。,崩落带：指在移动带内地层出现裂缝塌陷的范围。,开拓巷道的布置,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,22,影响岩层移动角的因素很多，主要有岩石性质、地 质构造、矿体厚度、倾角、开采深度以及使用的采矿方 法等。,移动角：指从地表移动带边界至开采最低边界的联 线与水平面所成的倾角。相对于矿体的位置，移动角有 上盘移动角、下盘移动角和端部移动角。
11、,崩落角：指从地表崩落带边界至最低开采边界的联 线与水平面所成的倾角。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。,开拓巷道的布置,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,23,岩层移动带及移动界线,(a)垂直走向剖面及情况；(b)垂直走向剖面及情况；(c)沿走向剖面；矿体倾角；下盘移动角；下盘崩落角；上盘移动角；上盘崩落角；走向端部移动角；走向端部崩落角；0表土移动角；L危险带,开拓巷道的布置,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,24,地表岩土移动带圈定的方法和步骤如下：, 在各勘探线剖面上，从设计最低开采水平的矿体边界 或矿体最突出位置，按所选取的上、下盘移动角
12、往上画 移动界线，直到移动界线与地表线相交为止；, 参照条件类似矿山选取上盘移动角、下盘移动角、端 部移动角、表土移动角；, 在矿体纵剖面图上，从设计最低开采水平的矿体边界 或突出位置，按所选取的端部移动角往上画移动界线， 直至移动界线与地表线相交为止；,开拓巷道的布置,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,25,开拓巷道的布置,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,26, 将各剖面移动界线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 范围即是地表岩土移动带。,开拓巷道的布置,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,27,地表岩石移
13、动带圈定 V1、V2、V3矿脉编号； 勘探线编号； 下盘岩石移动角 上盘岩石移动角； 沿矿体走向侧端岩石移动角； 0表土层移动角；,开拓巷道的布置,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,28, 结合地表地形、工业场地的布置确定主要开拓巷道具 体位置。, 按地面运输费用与地下运输费用总和为最小的原则 基本确定主要开拓巷道在沿矿体走向方向上的最有利 位置。, 打检查钻孔，进一步查明主要开拓巷道位置的工程地 质情况。,开拓巷道的布置,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,29,保安矿柱的圈定，是根据要求的安全距离，沿其周边画出保护区范围，再以保护区周边为起点，按所选取的 岩石移动角向
14、下画移动边界线，此移动边界线所截矿体 范围就是保安矿柱。, 保安矿柱的圈定,开拓巷道的布置,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,30,二、辅助开拓巷道位置的选定, 副井位置的选定；,在确定开拓方案时，主井、副井的位置是统一考虑。,副井应尽可能采用集中布置，即与主井靠近布置， 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 用分散布置。,集中布置与分散 布置各有优缺点。,开拓巷道的布置,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,31, 通风井（主回风井）的布置；, 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
15、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, 中央对角式 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。,开拓巷道的布置,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,32, 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，如图所示。,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,开拓巷道的布置,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,33, 侧翼对角
16、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，如图所示。,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,开拓巷道的布置,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,34, 溜井的布置 溜井的用途是依靠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。, 溜井的形式 根据不同的倾角，溜井分为垂直溜井和倾斜溜井。,根据溜井所服务的不同阶 段数目，分为单阶段溜井和多 阶段溜井。,开拓巷道的布置,2020/7/12,矿物资源工程专业主干课程,35,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。,溜井的不同形式 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,开拓巷道的布置,2020/7/12,矿物资源
