6.矿床开拓方法

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斜坡道有两种:一种是与地表相通的主要斜坡道;另一种是 连接阶段间的辅助斜坡道。前者作为地下使用无轨设备出入地表 的主要斜坡道。 斜坡道开拓法:当不设其它提升 井筒时,连通地表的主要斜坡道 主要用于运输矿岩(用无轨车 辆),并兼作无轨设备出入、通 风和运送材料之用,这种矿床开 拓称为斜坡道开拓法。
第六节 斜坡道开拓法
第 六 章 矿 床 开 拓 方 法
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第二篇 矿床开拓
▪ 第六章 矿床开拓方法
第一节 矿床开拓及开拓巷道 第二节 开拓方法分类 第三节 平硐开拓法 第四节 斜井开拓法 第五节 竖井开拓法 第六节 斜坡道开拓法 第七节 联合开拓法 第八节 主要开拓巷道评述
第一节 矿床开拓及开拓巷道
第 矿床开拓
第七节 联合开拓法

用两种主要开拓巷道组合起来开拓一个或几个矿体,称联

合开拓法。

一、平硐与竖井联合开拓法

适用条件:用平硐开拓的矿山,如果在平硐水平以下尚有一部

分矿体时,则需用竖井进行下部矿体开拓。


竖井可采用盲竖井,也可以采用明竖井。
方 法
采用明竖井:井筒石门长,井口安装井架,施工方便。 采用盲井:井筒石门短,需掘地下调车场和卷扬机硐室。
当矿体沿倾斜起伏不大,无褶皱和断层,才有可能采 用脉内斜井开拓。在我国小型煤矿采用的多,金属矿床一

般变化较大,脉内斜井需留保安矿柱,又受甩车道的限制,

故用的较少。




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图6-4 脉内斜井开拓法
图6-5 下盘斜井开拓法
第 六 章 矿 床 开 拓 方 法
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第四节 斜井开拓法
安全距离 表土岩层移动角 下盘岩石移动角
下盘竖井
阶段石门
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图6-6 下盘竖井开拓法
第五节 竖井开拓

二、上盘竖井开拓


在矿体上盘岩石移动带以外开掘竖井,再掘进阶段石

门通达矿体。这种开拓方法与下盘竖井开拓比较存在严重的

缺点。主要是上部阶段要掘进很长的石门,基建时间长,基
开 拓
建初期投资较大。

(4)道路便于与矿体保持固定距离;
拓 方
(5)道路易于维护。

4、折返式斜坡道的缺点
(1)较螺旋式开拓工程量大;
(2)掘进时需要有通风和出渣用的垂直井巷配百度文库;
(3)斜坡道布置的灵活性较螺旋式斜坡道差。
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第六节 斜坡道开拓法
第 六 章 矿 床 开 拓 方 法
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四、螺旋式斜坡道与折返式斜坡道的选择 主要考虑下列因素:
第 六 章 矿 床 开 拓 方 法
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第六节 斜坡道开拓法
二、斜坡道的典型开拓法
1、螺旋式斜坡道
日本神岗矿枥原矿井五号矿体的螺旋式斜坡道开拓法
在 矿 体 侧 翼 由 +200m 至 0m 阶 段 掘 进 螺 旋 式 斜 坡 道 , 断 面 为 4×3m²,最小曲率半径为15m,平均坡度为21%(12°),总长1200m。 由上而下开掘阶段巷道连通螺旋式斜坡道和工作面,阶段巷道的断 面为4×3㎡,总长2000m。
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第五节 竖井开拓


安全距离

矿 床
表土移动角
开 拓
侧翼竖井
方 法
岩石移动线
矿体走向端部 岩石移动角
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图6-8 侧翼竖井开拓法
阶段巷道
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第 六 章 矿 床 开 拓 方 法
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第六节 斜坡道开拓法
地下开采使用无轨设备之后,其开拓方式应作相应的改变, 它的主要变化是要开掘供无轨设备上下通行的斜坡道。
(1)掘进施工要求高(改变方向、外侧超高等);
(2)司机能见距离小,故安全性较差;
(3)车辆轮胎和差速器磨损增加;
(4)道路维护工作量大。
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第六节 斜坡道开拓法
第 六
3、折返式斜坡道的优点

(1)施工较易;

(2)司机能见距离大,行车较安全;

(3)行车速度较螺旋式的大,排出有害气体量较少;
矿 床
或因石门过长而凿一盲井与原有竖井接力转载联运,一

般采深>500m时,可考虑联合开拓二段提升,即矿体上

部采用明竖井下部采用盲竖井(下部矿体倾角变缓时,
方 法
可考虑采用盲斜井)开拓。可缩短石门长度和基建时间,
需两套提升设备,容易产生运输与提升间的不协调现象,
故尽量少用二段提升的联合方案。
如深部发现矿体,原有井筒继续延深不合适,此时改
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第三节 平硐开拓法
阶段 平硐
溜井
辅助盲竖井
图6-2 上盘平硐开拓法
主平硐
第 六 章 矿 床 开 拓 方 法
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第三节 平硐开拓法
辅助盲竖井 上部阶 段平硐 主平硐
主溜井
图6-3 脉内沿脉平硐开拓法
溜井
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第 六 章 矿 床 开 拓 方 法
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第四节 斜井开拓法
矿 床
※采用侧翼竖井开拓法的条件

1、上、下盘地形和岩层条件不利于布置井筒,矿体侧翼有合

适的工业场地,选矿厂和尾矿库以布置在侧翼为宜。这时采用侧翼


竖井,可使地下和地面运输的方向一致。
2、矿体倾角较缓,竖井布置在下盘或上盘时石门都很长。
3、矿体沿走向长度小,阶段巷道的掘进时间不长,运输费用
也不大。
第六节 斜坡道开拓法

2、折返式斜坡道开拓法


折返式斜坡道设在矿体下盘沿

层移动界线以外。当斜坡道通达某

一阶段水平时进行折返,并在每一

阶段水平折返处掘石门通达阶段运

输巷。无轨设备可由地面经斜坡道

进入各个阶段,各阶段采出的矿石

则用无轨卡车运出地面。
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第 六 章 矿 床 开 拓 方 法
无轨设备可从地面直接进入地下各个采矿阶段和开出地面,不 管哪个阶段需要,随时可以调去工作。
使用的无轨设备有:瓦格纳ST-2B铲运机4台、加德纳丹佛掘 进车2台、加德纳丹佛采矿车1台、格瓦纳人车一台、吉普车3台。
第 六 章 矿 床 开 拓 方 法
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第六节 斜坡道开拓法
图6-9 螺旋式斜坡道开拓法

施工简单易行,进程速度快,投资省成本低,管理方便。

开 拓
缺点:平硐过长,基建时间长。


一 、垂直矿体走向,下盘平硐开拓法。
二 、垂直矿体走向,上盘平硐开拓法。
三 、沿矿体走向平硐开拓法。
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第三节 平硐开拓法



辅助竖井

床 开
入风井



主平硐
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矿脉 主溜井
第 六 章 矿 床 开 拓 方 法
拓 方 辅助开拓巷道

不运送矿石开拓巷道,称为辅助开拓巷道。如:通风井、溜
矿井、充填井、副井。
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第二节 开拓方法分类
第 单一开拓法:用一种开拓井巷开拓矿床 六 章 主要有:
矿 床 开
1 、平硐开拓方法; 2 、斜井开拓方法;

3 、竖井开拓方法;

4 、斜坡道开拓方法。

联合开拓方法:
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第六节 斜坡道开拓法
斜坡道
阶段运输巷道
石门
图6-10 折返式斜坡道开拓法
第六节 斜坡道开拓法


目前单独用斜坡道开拓法的矿山很少。国外许

多竖井开拓时,都另设连通地表的辅助斜坡道,
矿 床
或各阶段运输巷道间用辅助斜坡道联通,以便无

轨设备由地表进入地下各个阶段或一个阶段转移

至另一阶段工作。
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第五节 竖井开拓
第 六
一、下盘竖井开拓

在矿体下盘岩石移动带以外开掘竖井,再掘阶段石门通
矿 床
达矿脉。这种方法在我国金属矿山应用最广。

优点:井筒保护条件好,不需要留保安矿柱,矿体倾角大于

75º更为有利

缺点:石门长度随开采深度增加而增加。

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第五节 竖井开拓
第 六 章 矿 床 开 沿脉巷道 拓 方 法


当设有提升井筒时,斜坡道主要是供无轨设备出入并

兼做通风和辅助运输之用,此时称辅助开拓巷道。


无轨运输的矿山,阶段间的辅助斜坡道几乎是必不可少
开 拓
的。它不仅可以转移铲运机等无轨设备、同时也是行人、运

料和通风的通道,也属于辅助开拓巷道。

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第 六 章 矿 床 开 拓 方 法
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第六节 斜坡道开拓法
一、斜坡道的类型
1、螺旋式斜坡道 其几何形式是圆柱螺旋线或圆锥螺旋线,根
据具体情况可以设计成规则螺旋线或不规则螺旋线。 螺旋线的坡度一般为10%~30%。
2、折返式斜坡道
是直线段和曲线段联合组成;直线段 变换高程,曲线段变换方向,便于无轨设 备转弯;曲线段的坡度变缓或近似水平; 直 线 段 的 坡 度 一 般 不 大 于 15% 。 在 整 个 线 路中,直线段长而曲线段短。

线路缩短,从而降低了铺设运输线路的投资及运输费用。

3、下盘地质条件复杂,不能避开破碎带或流沙层和涌水量很大的
含水层。因为在这种条件下掘进竖井是很困难的。
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第五节 竖井开拓

三、侧翼竖井开拓
六 章
井筒布置在矿体侧翼。这种开拓方法井巷掘进和井下运输只能 是单向的,掘进速度受到一定的限制。
六 章
为了开采地下矿床,需从地面掘进一系列巷道通达矿体, 使之 形成完整的提升、运输、通风、排水和动力供应等系统,称

为矿床开拓。

回风机房

主井
副井
斜井


回风巷道
回风井

泄水井
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车场
水仓
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第一节 矿床开拓及开拓巷道
第 六 章 主要开拓巷道
矿 床 开
运送矿石的开拓巷道,称为主要开拓巷道。如:平硐、竖井、 斜井、斜坡道。
用两种以上开拓方法开拓矿床
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第二节 开拓方法分类
第 六 章
平硐与井筒联合: 平硐与盲(明)竖井

平硐与盲(明)斜井



明井与盲井联合:
方 法
明竖井与盲竖井 明竖井与盲斜井
明斜井与盲竖井
明斜井与盲斜井
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第三节 平硐开拓法

适用条件:矿体赋存在地平面以上。


优点: 充分利用矿石的自重溜放,便于通风排水多阶段出矿,


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第五节 竖井开拓



安全距离






上盘竖井
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上盘岩石 移动角
图6-7 上盘竖井开拓法
沿脉巷道 石门
第五节 竖井开拓

六 章
※考虑上盘竖井开拓法的条件 1、根据地面地形条件,矿体下盘是高山,而上盘地形平坦,采用

上盘竖井,井筒的长度较小。
床 开 拓
2、根据矿区地面地形条件及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,这时采用上盘竖井可使运输


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第六节 斜坡道开拓法

三、螺旋式斜坡道与折返式斜坡道的对比


1、螺旋式斜坡道的优点

(1)由于没有折返式那么多的缓坡道,故在同等高程间,螺旋

式较折返式的路线短,开拓工程量小;

(2)与溜井等垂直井巷配合施工时,通风和出渣较方便;

(3)适合圆柱矿体的开拓。


2、螺旋式斜坡道的缺点
2 、采用脉内斜井开拓时,在井筒两侧应保留保安矿柱8~ 10m。
3 、对于长斜井需沿斜井线路关键位置布设工程地质钻孔, 以查明斜井工程部位的地质情况。
第 六 章 矿 床 开 拓 方 法
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第四节 斜井开拓法





















第四节 斜井开拓法

脉内斜井开拓法
六 章
用盲竖井或盲斜井开拓较为合理。
1、斜坡道的用途 如果主斜坡道用于运输矿岩,且运输量较 大,则以折返式斜坡道为宜;辅助斜坡道可用螺旋式斜坡道。 2、使用年限 使用年限较长的以折返式斜坡道为好。 3、开拓工程量 除斜坡道本身的工程量外,还应考虑掘进时 的辅助井巷工程和各分段的联络巷道工程量。 4、通风条件 斜坡道一般都兼作通风井,螺旋式斜坡道的通 风阻力较大,但其线路较短。 5、斜坡道与分段的开口位置 螺旋式斜坡道的上、下分段开 口位置应布置在同一剖面内,折返式斜坡道的开口位置可错 开较远。
下盘斜井开拓法 一般与矿体倾角相同,也有伪倾斜的斜井,优点是:石
门长度比竖井石门短得多。 伪倾斜的角度换算:
tg tg tg
提升方式:
α≧25º~30º 箕斗或台车
α≦25º~30º 用串车
α≦18º 可用钢绳胶带运输机运输
当矿体赋存在地平面以下,矿体倾角≥45º,或
≤15º,而埋藏较深的矿体,常采用此开拓方法。
适用条件 倾斜或缓倾斜矿体,即矿体的倾角为15º~20º至45º之间,矿 体赋存在地平面以下,矿体埋藏又不太深的中小矿山,地表 无过厚的表土层。
斜井位置的确定
1、 在确定斜井位置时,要充分注意到矿体倾角和厚度的变 化情况,使所确定的脉内或脉外斜井位置保持不变,避免设 计的斜井在矿体的上、下部交错的通过或偏离矿体。
图6-15表示平硐与盲竖井联合开拓法 。
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第七节 联合开拓法
第 六 章


沿脉巷





溜井
盲竖井
主平硐
图6-15 平硐与盲竖井联合开拓法
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第七节 联合开拓法
第 二、明竖井与盲井联合开拓法
六 章
适用条件:主要适用于矿体走向长、厚度大、延深
较深的急倾斜矿体,由于深部开采第一期竖井延深困难
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