ch2地下矿床开拓-1.ppt

2017/9/12,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,第二篇 地下矿床开拓,,第六节　开拓巷道布置,第七节　开拓方法选择,2017/9/12,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2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,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,2017/9/12,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、 开拓的基本概念 1.开拓的定义: 掘进巷道，到达矿体，建立联系，形成八大系统. 2.开拓巷道: 为完成开拓工作掘进的巷道:平硐，竖井，斜井，斜坡道，井底车场，石门、阶段运输巷、溜井、充填井，风井 3.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（提升、运输、通风、供水、供电、排水、供压、行人等。

4.分类: 主要开拓巷道：提升运送矿石的井巷，如：运送矿石的平硐，提升竖井，提升斜井等　　 辅助开拓井巷：不运送矿石的井巷，如：上下人员，运送废石，通风井，充填井等二、开拓方法的分类 1. 以主要开拓巷道命名：平硐、竖井、斜井、斜坡道 2. 以主要开拓巷道位置命名：上盘、下盘、侧翼、穿过矿体,,地下矿床开拓概述,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,5,第二节 平硐开拓法,适用条件:矿体位于地平面以上三大优点：运费低 自然通风 自流排水一、平硐开拓法的分类 1. 垂直矿体走向下盘平硐开拓法（图6—1）,平硐开拓法,阶段平硐与平硐溜井开拓,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,6,2. 垂直矿体走向上盘平硐开拓法；,,,主平硐从矿体上盘进入矿体为使其不受下部矿体开采时岩层移动的影响，开采平硐下部矿体时，需留保安矿柱平硐开拓法,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,7,平硐掘进方向与矿体走向平行的平硐称沿脉平硐根据其所在位置可分为脉内平硐和脉外平硐 根据地形和工业场地的条件，采用沿脉平硐开拓工程量最小，因为沿脉平硐实质上就是阶段运输平巷。

3.　沿矿体走向平硐开拓法,平硐开拓法,适用条件：矿体距上、下盘地表都较远，或者上、下盘方向地形陡难以选择平硐口及工业场地，而侧翼距地表近或者矿体在侧翼出露地表，同时又有良好的工业场地2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,8,脉内沿脉平硐开拓方案,平硐开拓法,脉内布置优缺点 优点: ① 及时探矿，确定矿石量级 ② 掘进中及时清楚矿体走向并有付产矿石产生 缺点: 需采用后退式回采,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,9,,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流到地表硐口平硐开拓法,※平硐坡度参照运输要求和排水要求计算，平硐坡度一般取0.3%～0.5%2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,10,,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 四、优缺点1、优点 基建期短，脉内开拓时付产矿石多；补充勘探。

2、缺点 平硐在脉内布置时，必须从井田后退式回采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,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,11,斜井开拓法主要适用于倾角15°～ 45 °的矿体，埋藏深度不大，表土不厚的中小型矿山 所用的提升容器，对斜井倾角有不同的要求： 胶带运输机：不大于18°； 串车提升： 不大于25°～ 30°； 箕斗和台车(斜井罐笼)：不小于30° 斜井根据其与矿体的相对位置，可分为下盘、侧翼和脉内第三节 斜井开拓法,斜井开拓法,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,12,脉内斜井开拓是将斜井开掘在矿体内靠近底板的位置适用于矿体倾角稳定、底板起伏不大、矿体厚度不大的缓倾斜矿体应用较少1. 脉内斜井开拓,斜井开拓法,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,13,缺点：要在斜井两侧留8～10m或更宽的矿石做保安矿柱，保安矿柱回采较难，而且矿石损失大，故应用甚少，仅在下列情况下酌情采用※矿体走向长、矿体薄、储量大，矿石品位低、价值不高，下盘岩石地质条件较坏、稳固性差※矿井急需短期投产，需在脉内作补充勘探。

※由露天矿转地下开采，从露天台阶向下掘进斜井，斜井口到地面可以利用原有露天矿坑的运输系统，或者利用露天边坡开掘斜坡道连成提升系统，能节省开拓工程斜井开拓法,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,14,斜井布置在矿体下盘围岩中斜井通过阶段石门与矿体联系石门长度视围岩稳固程度而定，要求斜井上部矿体开采时产生的压力不致影响斜井的维护为宜，一般不小于5m（15m左右）考虑这段距离时，还应该考虑到斜井车场布置时与阶段运输平巷相连所需的距离2. 下盘斜井开拓,斜井开拓法,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,15,当矿体倾角小于或者等于提升容器要求的极限倾角时，斜井倾角与矿体倾角相同；反之，斜井必须呈伪倾角开掘，如左图伪倾斜斜井倾角γ、矿体倾角 α、伪倾斜斜井水平投影与走向线的夹角β三者之间的关系为：tan γ=sin β×tan α如右图所示伪倾斜斜井开拓,斜井开拓法,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,16,※伪倾斜斜井的特点是：斜井呈二维方向倾斜，一方面与矿体倾向保持大致一致，以缩短石门长度；另一方面，向矿体走向方向倾斜，使斜进倾角达到提升运输的要求，并使各阶段石门的长度大致相等。

优点：下盘斜井开拓不受矿体倾角、厚度等赋存条件的影响，不留保留矿柱，能满足各种提升方式的要求，用甩车道联系阶段运输平巷，设计和施工方便，也便于开掘矿仓、计量装载硐室等，所以在金属矿山使用很广2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,17,侧翼斜井开拓是将斜井布置在矿体侧翼端部岩石移动界限以外 主要用于矿体地形或地质构造限制，无法在矿体其它部位布置斜井时3. 侧翼斜井开拓,斜井开拓法,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,18,,二、斜井开拓法的特点,1. 当斜井的倾角大于25°~30°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5. 相对竖井：投产快；深度和提升能力受限斜井开拓法,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,19,竖井位于矿体下盘岩石移动界线以外的下盘竖井开拓法 每个阶段从竖井向矿体开掘阶段石门通达矿体 下盘竖井井筒处于不受矿体开采影响的安全位置，不需留保护矿柱。

缺点：竖井越深，特别是矿体倾角较小时石门长度越大第四节 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：,竖井开拓法,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,20,,2. 上盘竖井开拓法,竖井布置在矿体上盘岩石移动界线以外的上盘竖井开拓法 每个阶段从竖井向矿体开掘阶段石门，阶段石门穿过矿体后再在矿体或下盘岩石中开掘阶段运输平巷 缺点：开始就要开掘很长的阶段石门，基建时间长，初期投资大竖井开拓法,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,21,3. 侧翼竖井开拓法,侧翼竖井开拓法是指将主竖井布置在矿体走向一端的端部围岩或下盘围岩中的开拓方法 此时从竖井向矿体开拓阶段石门后只能单向掘进阶段运输平巷，故矿井的基建速度慢竖井开拓法,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,22,4. 穿过矿体竖井开拓法,当矿体倾角很小，平面投影面积很大时，可采用竖井穿过矿体开拓法采用竖井穿过矿体开拓方案需留保安矿柱当矿体埋藏深度不大，矿体倾角很缓时，保安矿柱矿量不大，矿石损失有限竖井开拓法,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,23,,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竖井开拓法,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,24,,,,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 竖井的提升能力较大故被通常应用于大中型矿井 提升容器： 罐笼：年产量30万吨以下，井深300米左右； 箕斗：年产量超过50万吨，井深大于300米三、竖井开拓法的适用条件,竖井开拓法,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,25,,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，称为斜坡道开拓法斜坡道一种行走无轨设备的倾斜巷道斜坡道开拓法,斜坡道一般宽4～8m，高3～5m，坡度10％～15％使用大型设备时斜坡道弯道半径大于20m，使用中、小型设备时斜坡道弯道半径大于10m2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,26,螺旋式斜坡道的几何图形是圆柱螺旋线或圆锥螺旋线。

优点： ①开拓工程量小，线路比折返式短20%～25% ； ②通向阶段运输平巷的联络道可保持在同一垂直面附近； ③适合于开拓走向短的矿体； ④与垂直井筒配合施工时，出碴、通风比较方便 缺点：施工困难，行车时司机视距小，安全性差；轮胎磨损大一、斜坡道开拓的分类1. 螺旋式斜坡道开拓法,斜坡道开拓法,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,27,折返式斜坡道是由直线段和曲线段（折返段）联合组成直线段变换高程，曲线段变换方向直线段坡度一般不大于15％，曲线段近似水平优缺点与螺旋式相反2. 折返式斜坡道开拓,斜坡道开拓法,,2017/9/12,矿物资源工程专业主干课程,28,,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 生产能力大、年限长的优选折返式斜坡道开拓法,2017/9/12,。