矿井辅助生产工作

矿井辅助生产工作 矿井生产中，除采矿、掘进、提升运输等主要生产环节外，还有辅助生产工作，如矿井通风、矿井排水、矿山压缩空气供应、矿井供水、矿山供电等。辅助生产为主要生产创造正常的工作条件并与主要生产同时进行，它们也是矿井生产十分重要的组成部份。 第一节 矿井通风 一、矿井通风的目的和任务 地面新鲜空气进人矿井后，由于凿岩、爆破、装矿、运矿和卸矿等作业的进行而被污染，形成井下污独空气。井下污浊空气的组成成份与地面新鲜空气差别较大，主要表现为混入了粉尘、增加了有害气体、降低了氧的含量。 粉尘是在采矿生产过程中（如凿岩、爆破、装卸矿石等）产生的矿石或岩石的细微颗粒。部份粉尘可长期飘浮在矿井空气中，飘浮的粉尘、特别是游离二氧化硅（SiO2）粉尘，被人吸入肺内经长期的积聚变化，就会引起患一种职业病—矽肺病，严重危害人体健康。 矿井中的有害气体有二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、硫化氢等，主要由爆破作业产生，当它们的浓度超过一定值后，短时期内就能使人中毒死亡。 矿井空气中含氧量相对减少是由于坑木的腐朽、矿岩的氧化、有害气体的混人以及人员呼吸等原因造成。如果矿内空气中氧含量减少过多，就会直接影响人体健康，甚至危及人的生命安全。 目前，矿山主要从两方面来减少和消除粉尘及有害气体的危害： l．防止或减少粉尘及有害气体的产生。例如，用钻进法等新的破岩方法代替凿岩爆破法以消除爆破产生的有害气体；寻求有效的柴油废气净化装置以净化柴油无轨自行设备排出的废气；在设计和使用采、装、运设备时防止粉尘的产生和飞扬等。 2.降低空气中粉尘的含量及有害气体的浓度、达到国家规定的卫生标准。目前行之有效的方法就是矿井通风。 所谓矿井通凤就是不断地将地面新鲜空气送入矿井内，并将矿井内的污浊空气排至地面的过程。矿井通风的目的和任务主要是： 1.向井下送入足够的新鲜空气，以保证人员呼吸； 2．吹散和冲淡井下的有害气体及粉尘，并把污浊空气排至地面，以保证人员的健康和安全； 3．调节矿井的温度和湿度等，以创造舒适的劳动条件。 二、矿井通风系统 进行矿井通风时，风流流动路线一般是：新鲜风流由进风井送人矿井内、经石门、阶段运输平巷、横巷、天井等到达工作而以供需要，冲洗工作面后的污风经天井、上部的阶段风巷道、回风石门等最后由出风井排至地表。为了合理地分配风量以及使风流按规定的路线流动，还必须在设计规定的地方设置风门、风墙、风窗、凤桥等凤流控制设施。风流所流经的全部通风路线及设施（包括通风设备）就组成矿井通风系统。 进行矿井通风时，可以整个矿井是一个统一的通风系统，也可以把矿井划分为几个相互独立的分区，每个分区为一个独立的通风系统，前者称为矿井统一通风，后者称为分区通风。地下金属矿山的矿井开采范围不很大，所以矿井统一通风应用较广泛，但对所需风量大、通风线路长的矿井，分区通风则更为有利。 无论是矿井统一通风还是分区通风，通风系统按进风井与出风井的位置可分为中央式和对角式两种类型： 开拓巷道及开拓方法的分类 第一节开拓巷道及开拓方法的分类 矿床的赋存条件复杂，地表地形多种多样，矿山企业规模大小不一，故矿床的开拓方法和开拓巷道的种类也较多。 一、开拓巷道的分类 根据开拓巷道在矿床开采过程中所起的作用主要可分为以下四种： 1．主要开拓巷道：这种开拓巷道在矿床开采过程中起主要作用，它们在地表有直接出口，主要用作提运矿石。属主要开拓巷道的有主平硐、主井（竖井成斜井）。 2.辅助开拓巷道：这类开拓巷道在矿床开采过程中只起辅助作用，用作通风、排水、运送材料设备、人员以及提运废石等。它们在地表都有直接出口，属辅助开拓巷道的有副平硐、副井（竖井或斜井）。 3．补充开拓巷道：这类开拓巷道是补充主要开拓巷道之不足，用来开采矿床下部的开拓巷道，一般都从主要开拓巷道的最下部水平开掘。竖井、斜井、盲斜井、盲竖井都可作补充开拓巷道。 4．阶段开拓巷道：这类开拓巷道主要为开采阶段服务，属阶段开拓巷有井底车场及硐室、石门、主要阶段运输平巷等。 二、开拓方法的分类 根据主要开拓巷道的类型和下部有无补充开拓巷道，开拓方法可分为两大类： 单一开拓法：用一种主要开拓巷道开采整个矿床的全部开采深度的开拓方法属于单一开拓方法。根据主要开拓巷道的类型可分为竖井开拓、斜井开拓和平碉开拓三种。 联合开拓法：开采矿床上部用某一种主要开拓巷道，下部用补充开拓巷道联合开拓法。本法可分为竖井与盲井（盲竖井或盲斜井）联合开拓法，斜井与盲井（盲竖井或盲斜井）联合开拓法，平硐与井筒（明井或盲井）联合开拓法三种。主要开拓巷道的位置，根据矿床赋寸特点，地表地形条件可位于矿体的下盘，上盘，侧翼，矿体中或穿过矿体，而位于矿体下盘的为最多。 单一开拓法 竖井开拓法：竖井开拓法主要用在开采急倾斜矿床（倾角在600—700以上），因为石门较短。当倾角不大的矿床（倾角在150—200以下）也宜用竖井开拓，因为在这种情况下用斜井开拓长度太大。 按竖井与矿床的相对位置，竖井位于矿体下盘的开拓方法在我国应用最为广泛（图4-1），下盘竖井容易保护，且不需留保安矿柱。 竖井开在矿体中或穿过矿体，都需留保安矿柱，故用的很少。竖井在矿体上盘，石门过长，且不易保护，因而在实际中应用甚少，只在特殊的地形地质条件下，不能用下盘竖井时，才采用上盘竖井开拓。 根据矿山规模大小，竖井可采用箕斗或罐笼提升矿石，大型矿山一般都采用箕斗提升。 斜井开拓法：斜井开拓主要用在开采缓倾斜和倾斜矿床，其倾角在200—500之间，而200—400应用较多，因为在这种条件下，用斜井比用竖井开拓，石门长度大大减少。 斜井在矿体中的开拓方案，应用较少，因需留保安矿柱，斜井在矿体下盘岩层中的开拓方案（图4-2），使用比较广泛，因它不需留保安矿柱，且石门长度也不大。 根据斜井的倾斜角度大小和生产能力，可采用串车、台车、箕斗和皮带运输机提升矿石。 三、平确开拓法 用平硐开拓是一种最经济最简便的开拓方法，但它只能在地形条件允许下才能采用，矿床必须埋藏在地平面以上的山岭地区（图4-3）。 矿床开采概述 第一节矿山企业 矿山企业是为开采矿床以获得一定数量和质量的矿石,而组织起来的生产经营单位，简称矿山或矿。 矿山是采矿工业的具体生产单位，它可以是采选冶联合企业的一部分，也可以是一个独立的矿山企业。 一个矿山企业主要包括一个或几个采矿车间（或称坑口、矿、井、露天采矿场等），和辅助车间（如机修厂、木材加工厂等），大部分矿山还包括矿厂。每个采矿车间都具有自己生产上完整的系统，能独立地进行矿床开采工作。 矿山企业基本任务是完成国家下达的生产任务（精矿量或矿石量），同时完成生产探矿和生产期间的基建工程，以确保矿山持续均衡生产。

一般矿山（矿井）的规模是在建设矿山时由主管部门根据全国或地方国民经济发展规划，并考虑矿产资源大小而提出的。承担矿山企业设计的单位，再从技术上的可能性和经济的合理性进行校核，最后确定出矿山的规模。矿山企业的规模，通常是以年产量或日产量来表示，按其产量大小分为大型、中型、小型三种，表2-1是地下金属矿山的合理规模和服务年限。 第二节矿山井巷 金属矿床都是埋藏在地下，有的出露地表或埋藏较浅，一般用露天开采。有的埋藏较深，一般用地下开采。为了将埋藏较深的金属矿床开采出来，必须从地面到矿床掘进一系列井巷，使矿段与地面联通起来，这些井巷统称为矿山井巷。 矿山井巷种类很多，总的可分为硐室与巷道两大类。 硐室：指长度和宽度相差不大的巷道。通常根据其用途来命名，如井下提升机房、井下破碎硐室、矿仓、水泵房、变电所、机修房、炸药库、电机车库、候车室、保健室、调度室等。硐室的形状规则，其尺寸大小主要根据用途而定。 巷道：指长度比宽度大得多的井巷。它的形状规则，尺寸大小取决于用途。按其长轴方向与水平面的夹角可分为垂直巷道、水平巷道、和倾斜巷道。 垂直巷道的长轴方向与水平面垂直。这种巷道主要有竖井、盲竖井、垂直溜井、垂直天井、垂直充填井等．如图2-1所示。竖井是有直接通地表出口的垂直巷道。它的用途是提升矿石、废石、材料、设备、人员和通风等。一般将主要用作提升矿石的竖井称为主井，而将担负其他任务的竖井称为副井。 盲竖井的作用和竖井相同，但它没有直接通地表的出口。 垂直溜井是利用重力溜放矿石或废石的垂直巷道。 垂直天井是用作人员通行、通风、运送材料设备并兼做探矿的垂直巷道，一般设在采区内。 倾斜巷道的长轴方向与水平面成一定倾斜角度。这种巷道主要有斜井、盲斜井、斜溜井、斜天井等，如图2-1所示。 斜井与竖井、盲斜井与盲竖井、斜溜井与垂直溜井、斜天井与垂直天井；它们之间除空间位置前者是倾斜的，而后者是垂直以外，其它特点，用途均相同。水平巷道的长轴方向是水平的，但事实上不是绝对水平的，而是保持有很小的坡度（2—5‰）以利运输和排水

水平巷道主要有平硐（平窿），石门，脉内平巷，脉外平巷，横巷（穿脉巷道）等。它们都是供人员通行，运输，通风，排水，探矿等用的。平硐是有直接通地表出口的水平巷道。通常将用作运输矿石的平硐称为主平硐，而把担负其他任务的平硐称为副（辅助）平硐。 石门是在岩石中掘进的，并且与矿体走向斜交或直交，无直通地表出口的水平巷道（一般是和井筒相连接的）。平巷是与矿体走向平行无直通地表出口的水平巷道。当平巷开掘在矿体中则称脉内平巷，开掘在围岩中则称为脉外平巷。 横巷一般是与矿体走向垂直且开掘在矿体中的水平巷道。 综上所述，区分各种巷道的主要特征是：巷道的空间位置，有无直通地表的出口，巷道在岩石中还是在矿体中，巷道与矿体走向是平行还是垂直以及它们各自的用途。 第三节矿床开采的几个问题 一 开采单元的划分 1．矿区、矿田、井田 矿山下设一个或几个坑口（矿井），坑口是具有独立开采系统的生产单位。划归坑口开采的矿体或其一部分叫井田，划归矿山开采的矿体叫矿田，划田公司（联合企业）开采的矿体叫矿区，如图2-2所示。 在矿山企业中，矿区、矿田、井田的大小，绝大多数是按矿床自然赋存条件划分的。在生产实践中往往将一个大矿体或彼此邻近的若干个矿体划为一个井田，进行独立开采。根据目前的技术经济水平，以及矿体的赋存特点，井田走向长度一般为1-3公里左右。一个井田内的矿石储量应与年产量腥适应。储量大，年产量可增大。储量小，年产量应当相应减少。个别情况下，确定井田尺寸要做技术经济比较，以确定技术经济上做合理的井田尺寸。 2．阶段，采区（矿块） 一个井田范围较大，为了便于回采矿石，需要把井田划分成阶段，再把阶段划分成采区，（矿块），如图2-3所示。