确定矿床的基本条件(矿床开采条件) 矿床开发和安全要求
为了开发地下矿床，首先需要从地表向地下掘进一系列井巷通达矿体，使地表与矿床之间形成完整的运输、提升、通风、排水、行人、供电、供水等生产系统，这些井巷的开掘工作称为矿床开拓。为开拓矿床而掘进的井巷称开拓井巷，所有的开拓井巷在空间的布置体系就构成了该矿床的开拓系统。 开拓井巷分为主要开拓井巷和辅助开拓井巷。凡属主要运输、提升矿石和矿内通风的井巷，均为主要开拓井巷；采矿时仅起辅助作用的井巷称为辅助井巷，如通风井、充填巷道、专用安全出口、水泵站积水仓等。 一、矿床开拓方法 根据主要开拓巷道形式的不同，矿床开拓可分为：平确、竖井、斜井、斜坡道和联合开拓五大类。按井巷与矿床的相对位置可分为：下盘开拓、上盘开拓和侧其开拓。矿床开拓方法分类见表1。 表1 矿床开拓方法分类表
开拓方法| 道路类型 | 典型开发方案 | 单一开发方法平硐/平巷开拓 | 平洞 | 沿矿脉向平硐开拓，垂直于下盘平硐开拓，垂直于下盘平硐开拓。 | 斜井开拓斜井 | 内脉斜井、下盘斜井和侧翼斜井的开拓。 | 直井开发垂直井 | 轴的分段发展，轴阶段的分段发展 | 倾斜断头路开发倾斜巷道 | 发展直坡道、螺旋坡道、平硐和盲斜井、平硐和盲竖井。 | 联合开发方法平硐与井筒联合开拓 | 平硐与竖井或斜井，平硐与盲竖井或斜井 | 明井与盲井发展，明井与盲斜井发展，明斜井与盲井发展，明斜井与盲斜井发展 | 裸眼井和盲井联合开发明井或明斜井和盲井或盲斜井 | | 平硐、竖井、坡道联合开拓平硐、斜井、竖井和坡道 | 平硐和坡道的开拓，斜井和坡道的开拓，竖井和坡道的开拓。 |
二、平硐开拓 平硐开拓适用于开采斌存于侵蚀基准面以上山体内的矿体，具有建设速度快、简便经济、安全可靠和管理方便等特点。根据平硐与矿体的相对位置平硐开拓有沿矿体走向（沿脉）布置和垂直矿体走向（穿脉）布置两种方案。一般布置在下盘围岩，主平硐长度较短和工业场地开阔的地方。 平硐是行人、设备材料运输、矿渣运输和管线排水等设施的通道，同时还是矿井通风的主要巷道。因此，平硐必须设有人行道、排水沟、躲避硐室和各种管线铺设的空间，以满足安全和实现多种功能的需要。主平硐运输可以是有轨的，也可以是无轨的，有轨运输又分为单轨和双轨两种。无轨运输一般均用单车道布置，其中设有错车场。平硐运输坡度为3％～4％重车下坡。 平硐开拓时应注意的安全问题主要有： （一）当矿石有黏结性或围岩不稳固时，矿石可采用竖井、斜井下放或用无轨自行设备经斜坡道直接将矿石运往地表。 （二）主平硐排水沟的通过能力，应保证平硐水平以下矿床开采时，水泵在20小时内正常排出一昼夜涌水量。主平硐水沟坡度一般为3%～5％。 （三）平硐人行道，有效净高不得小于1.9m，有效宽度应满足：人力运输的巷道不小于0.7m；机车运输的巷道不小于0.8m；无轨运输的巷道不小于1.2m，带式输送机运输的巷道不小于1.0m。 （四）平硐出口位置不受山坡滚石、山崩和雪崩等危害；其出口标高应在历年最高洪水位lm以上，以免被洪水淹没；同时也应稍高于贮矿仓卸矿口的地面水平。 三、竖井开拓 当矿体埋藏在地表以下倾角大于45°。或倾角小于45°。而埋藏较深的矿体，常采用竖井开拓。当开采深度超过800m。年产置80万吨以上时，无论矿床倾角如何，应优先考虑竖井开拓。按竖并与矿体的相对位置，竖井开拓可分为下盘竖井、上盘竖井、侧翼竖井和穿过矿体（矿脉）竖井四种布置方案，如图1和图2分别为下盘竖井和上盘竖井开拓示意图。竖井按提升容器可分罐笼井、箕斗井和混合井；按用途可分主井和副井。 竖井开拓时应该注意的安全问题主要有：图1 下盘竖井开拓 1－竖井；2－阶段平巷；3－矿体；L－保安矿柱；γ1、γ2－移动角 ![]()
图2上盘竖井开发1-竖井；2阶段漂移；3-矿体；l-安全支柱；β-移动角度(1)主副井应尽可能敷设在矿体大部分厚度的中央下盘，并尽可能布置在中央，不占或少占农田。井口标高应高于当地历史最高洪水位1m以上。当破碎系统布置在中心或主副轴之间时，主副轴之间的距离应在50至100 m之间。避免破碎和扩散！开采后距离地表移动区20m。(2)当提升井作为安全出口时，必须有提升设备和梯子间。和梯子之间平台等。，应具有足够的强度，并应考虑防腐措施。梯子的设置必须符合《金属和非金属矿山安全规程》的规定。(3)在位于地震区的竖井出口处，当竖井深度超过300m时，应在竖井附近每隔200m左右设置一个休息室(平硐)，与梯子间平台相连。当设计地震烈度为8 ~ 9度时，表土段竖井在基岩内5m，必须采用双层钢筋混凝土作为井颈；井口附近的各种预留平硐(压管平硐、水管平硐、通讯平硐)应尽量错开，避免在同一水平段或垂直面内过分削弱井壁，必要时应对井壁进行加固。(4)竖井淋水时，应在马头门上方1 ~ 2m处设置集水环。(5)深井地温随深度增加而升高，必须采取降温措施。竖井段应考虑制冷管道的铺设和备用管道位置的增加。四。斜井开拓斜井开拓适用于开采倾斜或缓倾斜矿体，特别是倾角20° ~ 40°的浅埋层状矿体。该方法施工简单，生产速度快，工程量少，投资少，在中小型矿山中应用广泛。斜井的倾角根据矿体的产状、矿山的规模和使用的提升设备确定。一般不超过45。根据斜井与矿体的相对位置，通常有三种开拓方式:脉内斜井开拓、下盘脉外斜井开拓和侧翼斜井开拓。斜井开拓的安全要求主要有:(1)下盘斜井必须与矿体保持一定距离，该距离应根据矿体下盘变化而定，一般应大于15m。在矿脉斜井中，必须在井筒两侧留有8 ~ 15m的安全煤柱。(2)斜井倾角大于或等于12°时，应在斜井一侧设置人行台阶；倾角大于15°时，应加扶手；大于30。应设置梯子。斜井必须符合下列要求:人行道的有效宽度不应小于1.0m；人行道的有效净高不小于1.9m；斜井、人行道和运送物料的车道之间应设置坚固的隔墙。(3)矿车组斜井一般应取同一角度，不宜中途改坡；特殊情况下，斜井下段倾角可比上段大2 ~ 3°。五、坡道路开拓坡道路开拓是一种采用无轨运输的开拓方式。它通过坡道与采场地面直接相连，矿石和矿渣可以通过无轨运输设备直接从采场运输到地面，人员、材料和设备可以通过坡道上下运输，非常方便，从而简化了采矿工艺。如图3所示。图3 斜坡道开拓示意图 1－折返道；2－螺旋道；3－石门；4－矿体 目前国内不少小矿山采用拖拉机和农用汽车运输铁矿石时，一般也采用简易的斜坡道开拓。斜坡道的宽度和高度根据运输设备确定，一般多为3m×3m～4m×5.5m。坡度一般为10％～15％。其运输路线布置有直线、折返和螺旋式三种，一般直线式和折返式斜坡道使用较多。 斜坡道开拓的一般安全要求有： （一）斜坡道须设错车道和信号闭锁装置;错车道的长度和宽度应视行驶设备尺寸而定。 （二）斜坡道断面应根据无轨设备的外形尺寸和运行速度、斜坡道用途、支护形式、风水管和电缆等布置方式确定，并应符合下列规定：①人行道宽度不应小于1.2m。②无轨设备与支护之间的间隙不应小于0.6m。③无轨设备顶部至巷道顶板的距离不应小于0.6 m。 （三）斜坡道坡度应根据采用的运输设备类型、运输量、运输距离和服务年限经技术经济比较确定；用于运输矿石时，其坡度不大于12％；运输材料设备时，其坡度不得大于20％。 （四）斜坡道的弯道半径应根据运输设备类型和技术规格、道路条件、行车速度及路面结构确定，一般应符合下列规定：①通行大型无轨设备的斜坡道干线的弯道半径不小于20m,中间联络道或盘区斜坡道的弯道半径不小于15m。通行中小型无轨设备的斜坡道的弯道半径不小于l0m。 （五）斜坡道路面结构应根据其服务年限、运输设备的载重量、行车速度和密度合理确定，一般采用混凝土路面。 （六）斜坡道应设置排水沟，并需定期清理，以保证水流畅通。 六、联合开拓 用上述任意两种或两种以上的方法对矿床进行开拓称为联合开拓法。它取决于矿体赋存条件、地形特征、勘探程度、开采深度、机械化程度等因素。常用的联合开拓法有：平硐竖井（明井或暗井）、平硐斜井（明井或暗井）、斜坡道竖井、斜坡道斜井、平硐斜坡道以及平硐、竖井或斜井与斜坡道联合开拓等。
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