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1、第二章矿床开拓及其特点第一节矿床开拓概念及其分类第一节矿床开拓概念及其分类第二节矿床开拓方法第二节矿床开拓方法第三节非煤矿床开拓的主要特点第三节非煤矿床开拓的主要特点第一节矿床开拓概念及其分类l一、开拓巷道l 按作用分：l 1.主要开拓巷道：提升矿石的井筒及运输矿石的平硐和斜坡道；l 2.辅助开拓巷道：在矿床开采中只起辅助作用的开拓巷道，如：副井、风井、充填井、矿石溜井、石门和阶段运输巷等。第一节矿床开拓概念及其分类l二、矿床开拓方法分类l1.概述l煤矿床开拓的含义：l（1）主、副井的井硐形式；l（2）只指第一水平，而不涉及深部的延深。l非煤矿床开拓的含义：l（1）只按主要开拓巷道的形式，不包
2、括副井在内的辅助巷道；l（2）包括整个井田范围内主要开拓巷道的类型。第一节矿床开拓概念及其分类l2.开拓方法及分类l矿床开拓方法：矿床（井田）范围内的主要开拓巷道形式，并且以主要开拓巷道来命名。l任务：1.划分井田、阶段和矿块l 2.确定主要、辅助开拓巷道的类型、数目及位置l矿床开拓方法的分类：l（1）单一开拓法：用一种主要开拓巷道开拓矿床l竖井开拓法、斜井开拓法、平硐开拓法、斜坡道开拓法l（2）联合开拓法：l用两种或多种主要开拓巷道的开拓方法。第一节矿床开拓概念及其分类l各种开拓方法所占比重：l平硐开拓：28；斜井开拓：11；l竖井开拓：38；联合开拓：23。l依据：1、矿区地形l 2、矿床
3、赋存特点l 3、开采技术条件第二节矿床开拓方法l一、平硐开拓法l1.定义：用平硐作为主要开拓巷道开拓矿床的方法l2.适用条件：l 大部分矿体赋存在地平面以上l3.布置：l 穿脉平硐开拓法和沿脉平硐开拓法。第二节矿床开拓方法1-主平硐；2-矿石溜井；3-辅助竖井；4-阶段平硐；5-阶段运输巷；6-阶段回风巷；7-回风平硐；8-矿体第二节矿床开拓方法1-主平硐；2-矿石溜井；3-平巷；4-回风井；、-矿体第二节矿床开拓方法l二、竖井开拓法l1.定义：指用竖井作为主要开拓巷道开拓矿床的方法l2.适用条件：l 倾角45。或倾角15。的埋藏较深的矿床第二节矿床开拓方法l3.布置：l 1)穿矿体竖井开拓法
4、l 2)下盘竖井开拓l 3)上盘竖井开拓l 4)侧翼竖井开拓l l 第二节矿床开拓方法l1)穿矿体竖井开拓法l l 1-立井 2-石门 3-平巷 4-矿体 5-移动边界第二节矿床开拓方法l1)穿矿体竖井开拓法l优点：石门长度短、基建快l缺点：留较大保安矿柱 l适用条件：矿体倾角小（20），厚度不大，分布广，矿石价值低。 第二节矿床开拓方法l2) 下盘竖井开拓法 1-主竖井2-石门3-平巷l-安全距离第二节矿床开拓方法l2) 下盘竖井开拓法l优点：井筒维护条件好，不需保安矿柱l缺点：深部石门长 l适用条件：矿体倾角60以上，小矿山可在55以上。 第二节矿床开拓方法l3) 上盘竖井开拓法 1-主竖
5、井2-石门3-平巷l-安全距离第二节矿床开拓方法l3) 上盘竖井开拓法 1-主竖井2-石门3-移动界限第二节矿床开拓方法l3) 上盘竖井开拓法l缺点：石门长 l适用条件：l（1）下盘岩层含水或较破碎，地表有永久性建筑物，技术上不可能在下盘掘进立井；l（2）矿床下盘为高山，或无法布置工业广场，地面运输困难且费用高 第二节矿床开拓方法l4) 侧翼竖井开拓法 1-主竖井2-石门3-平巷l-安全距离第二节矿床开拓方法l4) 侧翼竖井开拓法 1-主竖井2-回风井3-移动界线第二节矿床开拓方法l4)侧翼竖井开拓法 l优点：通风系统为对角式，简化了通风系统，风量分配及通风管理比较方便l适用条件：l（1）矿体
6、走向长度短（500m）；l（2）矿体为急倾斜，无侧伏或侧伏角不大l（3）上下盘不利于布置井筒，且侧翼布置工业广场方便l（4）矿体较厚，或矿体为缓倾斜而面积较大的薄矿体 第二节矿床开拓方法l4.提升设备：l 1）提升方式：单绳缠绕和多绳磨擦提升。l 2）提升容器：箕斗、罐笼。l5.井筒断面：圆形、矩形（与煤矿不同）第二节矿床开拓方法l三、斜井开拓法(如图)l1.定义：以斜井作为主要开拓巷道开拓矿床的方法l2.适用条件：倾角15。45。的矿体，埋藏深度不大，表土不厚的中小型矿山。l3.布置：脉内斜井开拓法和下盘斜井开拓法。第二节矿床开拓方法1-主斜井；2-阶段运输巷；3-井底车场和石门；4-矿体；
7、5-风井；6-阶段回风巷第二节矿床开拓方法l一般采用下盘斜井进行开拓。l脉内一般用于以下条件：l1）矿石价值不高的薄矿体；l2）矿石稳固，下盘围岩不稳固，下盘斜井维护困难时l3）矿井急需在短期内投产；l4）需要借助斜井进行补充勘探第二节矿床开拓方法l4.运输方式：l 串车（25。35。）l 箕斗和台车（30。）l 胶带输送机（18。）l一般多采用串车和箕斗，矿山生产能力较小。第二节矿床开拓方法斜井台车提升1-斜井；2-井底车场3-台车；4-钢丝绳第二节矿床开拓方法l四、斜坡道开拓l（一）斜坡道l 1.概念：供无轨自行设备运行的倾斜巷道。l 2.尺寸：宽46m，高5m。坡度1015%。大型设备斜
8、坡道弯道半径大于20m，中小型设备大于10ml3 路面：混凝土、沥青、碎石、钢筋砼预制板第二节矿床开拓方法l4.斜坡道类型l 1）按布置特点：折返式和螺旋式两种。l （1）路线长度l （2）工程量l （3）施工；l（4）安全性（司机能见距离）l2）按用途：主斜坡道和辅助斜坡道第二节矿床开拓方法a-折返式；b-螺旋式第二节矿床开拓方法l（二）无轨斜坡道开拓法l1.定义：用斜坡道作为主要开拓巷道开拓矿床。l2.示例：l主斜道1阶段石门2阶段运输大巷3。第二节矿床开拓方法折返式斜坡道开拓法1-主斜坡道；2-阶段石门；3-阶段运输巷第二节矿床开拓方法螺旋式斜坡道开拓法第二节矿床开拓方法l3.评价：（与
9、竖井、斜井相比）l优点：l1）受地形、工业场地等条件影响较小；l2）矿井生产系统简单、环节少；l3）开拓快、投产早；l4）有利于实现综合机械化（无轨化），效率高；l5）无轨自行设备方便、灵活、环节少；l6）不需提升设备和地面构筑物，井口布置简化l7）取消轨道，节约钢材。第二节矿床开拓方法l缺点：l1）开拓工程量大。（36倍竖井工程量）；l2）开拓深度受掘进技术和经济因素的制约；l3）无轨设备初期投资大，维修工作量大，技术水平要求高；l4）无轨设备如用柴油为动力，井下空气污染严重。l4.适用条件：矿体埋藏不深（200m）的中、小型矿山（20100万吨/a）。第二节矿床开拓方法l五、联合开拓l1.
10、概念：用两种或以上主要开拓巷道开拓矿床的方法。l2.常见类型l1）平峒盲竖井，盲竖井应布置在岩层移动范围之外；l2）明竖井盲竖井：（分析盲竖井位置）第二节矿床开拓方法平硐与盲竖井联合开拓法2-下盘岩层移动角；4-矿石溜井；5-阶段运输巷；6-井底车场与石门；7-回风平硐；8-阶段回风平硐第二节矿床开拓方法明竖井与盲竖井联合开拓法第三节非煤矿床开拓的主要特点l一、井田划分l1.定义l 井田：在一个矿山企业中划归一个矿井（坑口）开采的全部矿床或其中一部分。l2.划分原则l3.特点：通常按其自然生成范围划分，井田尺寸一般较小第三节非煤矿床开拓的主要特点煤田井田矿床井田1井田尺寸应与矿井的生产能力及服
11、务年限相适应相同井田尺寸 大型 中型 小型煤 715Km 47Km 1.55Km非煤 一般为：10001500m2井田境界应与地质条件和自然条件相适应；还有贫矿与富矿、氧化矿与硫化矿的分界线等矿床特征3划分井田境界要考虑本矿井以及相邻矿井将来发展的可能性相同4当不能用地质条件或自然条件划分井田境界，就要人为划分除少数沉积矿床（石膏矿、磷矿、硫铁矿等）第三节非煤矿床开拓的主要特点l二、矿井生产能力l1.定义：指矿井正常生产期间，单位时间采出的矿石量（万吨/年，t/d）煤矿：特大型（300、400以上）；l大型（120、150、180、240） 中型（45、60、90）； l小型（9、15、21、
12、30）。l确定的原则相同： 国家需要+(技术可能性、经济合理性）第三节非煤矿床开拓的主要特点矿山规模黑色金属矿山有色金属矿山黄金矿山化工矿山建材矿山磷矿硫铁矿 石膏矿石灰岩矿特大型300200大型300200 200100 1510010030100中型2006010020156 10030 10020 301010050小型6020630201050万t/a第三节非煤矿床开拓的主要特点l2.服务年限(a) 特大型 大型 中型 小型非煤矿床 3030 25 25 20 1020 10l煤矿 缺煤 50 4050 40 30 30 20 20 非缺 7070 60 60 50 50 30 30第
13、三节非煤矿床开拓的主要特点l三、井筒布置特点l1.布置原则：安全可靠，便于布置工业场地，对井下开采有利，尽可能不留保安矿柱l2.影响因素l1)地质条件：地形、矿体赋存条件、地质构造，工程地质与水文地质（井巷出口应高于历年最高洪水位13m以上）。目的是为了安全及工业场地的布置。l2)技术经济条件：开拓工程及总费用最小，运输总功率最小等。第三节非煤矿床开拓的主要特点l3)确定方法：方案比较法l(一)主井(以竖井为例)1.垂直矿体走向方向：不留保安矿柱。设计程序：圈定移动范围布置主要开拓巷道。第三节非煤矿床开拓的主要特点l2.沿矿体走向：l按井上、下运输量总和最小为准则：l1)当工业场地(选矿厂)，
14、主要开拓巷道位置不受限制时，位于矿石储量中央(上盘与此同)；l2)当工业场地只能布置在井田一翼时，主井应位于矿体与选厂之间。第三节非煤矿床开拓的主要特点l(二)副井l1)集中布置l2)分散布置第三节非煤矿床开拓的主要特点l(三)风井l1)中央并列式，少用；l2)中央对角式，多用；l3)侧翼对角式，侧翼开拓用l非煤矿山多采用对角式通风第三节非煤矿床开拓的主要特点a）中央并列式；b）中央对角式；c）侧翼对角式1-进风井；2-阶段运输巷；3-天井；4-阶段回风巷；5-回风井第三节非煤矿床开拓的主要特点l井筒布置主要特点：l1)井筒一般不穿过矿体，布置在下盘、上盘或侧翼岩层移动范围以外，不留保安矿柱；
15、l2)副井可分散布置；l3)风井布置方式多采用对角式。第三节非煤矿床开拓的主要特点l四、阶段平面开拓及其特点l依开拓巷道的空间位置:立面开拓和平面开拓主、副、风井等井筒布置属于立面开拓；阶段运输巷、车场和硐室布置属于平面开拓。第三节非煤矿床开拓的主要特点l(一)阶段划分l 1.地质条件 l 2.技术 l 3.经济l目前主要是经验选取：l一般缓倾斜矿体：H800 45l 500800 56l 300500 58l 8l一般取48(块度大取小，块度小取大)。l长度：300m以下，有1520m的。第三节非煤矿床开拓的主要特点l(二)地下破碎硐室l1.地下破碎的目的l地下破碎是为了满足大(中)型矿山提
16、升设备对矿石块度的要求。l矛盾：爆破法落矿产生不合格大块(尤其深孔、中深孔)第三节非煤矿床开拓的主要特点l解决办法：解决办法：l1)在采场再破碎(二次破碎)。l 缺点：a.污染工作环境；b.影响采场生产能力和效率；c.矿石成本升高。l2)集中在井底设破碎硐室，用破碎机破碎，(块度100300mm)。l 优点：克服了二次破碎的缺点；l 缺点：工程量大；工期长；投资大；破碎硐室防尘困难。第三节非煤矿床开拓的主要特点l2.使用条件l1)阶段储量大的大型、特大型矿山；l2)井筒用箕斗(或胶带输送机)提升以及地面用索道运输的矿山l3)采用大量崩矿的采矿方法或矿石坚固因而大块产出量大的矿山l3.地下破碎硐室的布置形式l1)分散旁侧式l2)集中旁侧式第三节非煤矿床开拓的主要特点
