斜井开拓平面图(立井开拓不如斜井开拓的适应性强) 斜井开拓技术
斜井开拓适用于缓倾斜和倾斜矿床，特别适用于倾角为20°~40°的层状矿床的开拓。对于急倾斜侧翼倾覆的矿床可用侧翼斜井开拓，也有在急倾斜矿床采用伪倾斜斜井开拓的。 斜井开拓较竖井开拓简单，建设速度快，投资小。但由于提升能力小，经营费用高，管理复杂，故多用于开拓埋藏不深的中、小型矿山，大型矿山使用较少。随着带式输送机的发展，为大型或特大型矿山采用斜井开拓提供了可能。 在国外，不少矿山采用带式输送机斜井开拓，并向大型化发展。带宽达1400~2000mm，单机长度已突破1000m，斜井斜长达2000~4000m，带式输送机上坡可达18°~20°，下坡15°~16°，自动化程度越来越高，安全设施和保护装置日臻完善。 在我国，斜井开拓在金属矿山和铀矿山使用较多。个别矿山采用带式输送机提升矿石，如玉石洼铁矿等。斜井除用作提升矿石外，还可作为辅助井，如通风井、措施井、充填井和排水井等。 按斜井与矿体的相对位置不同，斜井开拓方法的适用条件和技术要求见表1。 斜井的提升方式有串车（台车）、箕斗和带式输送机三种。 表1 斜井开拓方法的适用条件及优缺点
开拓模式| 适用条件和技术要求 | 优点和缺点 | 神话；传奇 | 内脉斜井1.边开采边勘探的小矿体；2.矿体沿山坡起伏不大，地质构造简单，无大型褶皱、断裂、破碎带、节理、裂隙等构造破坏。3.矿体厚度不大，矿石价值不高，矿石及围岩稳定；4.竖井两侧应留有10~15m以上的柱子。 | 1.不需要挖石门，所以开拓时间短，出矿快，投资省；2.斜井掘进过程中的副产矿石可以弥补部分掘进成本，降低生产中的运输成本；3.斜井本身可作为勘探巷道；4.斜井两侧要留安全柱，提升费用比竖井高15%左右。 | | 下壁斜井| 1、倾斜矿体的厚度，矿体倾角为15° ~ 20° ~ 45° ~ 60°，一般在30°以下；2.井口应在岩移带外20~30m，井筒应平行或伪倾斜于矿体的倾斜线，井筒与矿体底板的垂直距离不应小于15m。 | 与脉内斜井相比:1。当矿石不稳定，下盘围岩稳定时，竖井掘进和维护费用小，可以不留矿柱；2.有石门，开发时间长；3.竖井开挖的费用不能用副产品矿石来补偿；竖井不能同时作为勘探巷道使用。 | |
边坡| 1.矿体走向短，矿体末端覆盖矿体下盘。竖井的布置受地形、工程地质、水文地质或其他不利因素的影响，不宜将竖井布置在下盘；2、选矿厂或外运矿仓在矿体的一侧。 | 主斜井布置在地面破碎站或选矿厂一侧时，矿石运输工作量最小；其他基本同下盘斜井。 | |
上盘斜井| 受地形、工程地质、水文地质或其他不利因素影响，井筒不宜布置在下盘和侧翼。 | 必须留在安全矿柱中，实际中很少使用。 | |
一、斜井串车提升 采用串车（台车）提升时，矿山生产能力受到很大限制，这类提升方式多用于矿体埋藏深度不大的中小型矿山。在开拓系统中设置溜井放矿系统，将有利于贮矿、均衡提升任务和增大提升能力。少数大型矿山用串车斜井作为副井。 串车斜井的井筒倾角以25°以下为宜，我国部分矿山串车斜井的最大倾角达30°，如龙烟铁矿、湘潭锰矿和下垄钨矿等。斜井倾角偏大时，串车在提升中的纵向稳定性较差，矿车装满系数低，完成的提升量相应少。斜井倾角过小，不仅增加斜井长度，而且下放空车困难。 （一）串车斜井提升应考虑的若干原则问题 1、上下人员的斜井，坡度小于30°、垂直深度超过90m的，或坡度大于30°、垂直深度超过50m时，须设专用人车运送人员。 2、串车斜井一般不宜中途变坡。 3、为便于布置人行道和管道，一般不要采用双向甩车、特殊情况需双向甩车时，甩车道岔口应错开8m以上。 4、斜井井筒上部和中部的各个停车场，必须设挡车器或挡车栏。 （二）斜井与车场连接形式及斜井车场 1、甩车道。串车斜井一般采用单钩提升，特别是多水平提升时更是如此。当采用单向双轨甩车时，靠近斜井的内轨作为提升线，外轨作甩车线。 甩车道的主提升牵引角一般不超过10°，辅助提升不大于15°~20°。甩车场平曲线的最小曲率半径一般按车辆轴距的7~10倍选取，大部分矿山甩车场平曲线半径大于12m，不少矿山取15~20m。当甩车场采用自动摘挂钩，甩车速度较大时，平曲线的曲率半径应大些。竖曲线半径可取20~30m，但应考虑长材料顺利通过。竖曲线半径过小，矿车间的链环销子易碰撞跳出，使矿车脱轨；竖曲线半径过大，对矿车起钩和运行不利。一般情况下，平、竖曲线不宜重合布置。 我国部分矿山斜井甩车道及甩车场的基本技术特征参见表2。 表2 我国部分矿山斜井甩车道及甩车场的基本技术特征我的名字| 产能提高(万吨/年) | 斜井结构参数和技术条件 | 投掷道(场)的技术特征 | 评论 | 倾斜长度(米)倾斜角() | 轨距和轨道类型 | 提升容器和列车组的数量 | 牵引角() | 曲线的垂直半直径(米) | 扁平半直径(米) | 第一个道岔模型 | 第二道岔模型 | 停车场的坡度(‰) | 田铁矿陆域排水区(主斜井)五 | 358 | 30 | 轨距600毫米15公斤/米钢轨 | 矿石矿车1.2m3，废石矿车0.75m3，每组1~2辆。 | 不到10 | 12 | 12 | 1/4单孔 | 1/4单孔 | 3~5 | | 车江铜矿(三门斜井)六 | 225 | 15 | 尚同 | 0.55m3自卸车，每组3辆。 | 尚同 | 15 | | 1/4单孔 | 1/4单孔 | 10 | 用的更好。 | 马家桥粘土矿(主斜井)七 | 148 | 28~30 | 尚同 | 0.6m自卸汽车，每组3~4辆。 | 尚同 | 10 | 15 | 尚同 | 尚同 | 3~11 | | 泸水铁矿(东斜井)11.5 | 335 | 30 | 尚同 | 1.2m3固定矿车，每组2辆。 | 尚同 | 15 | 12 | 1/5单孔 | 1/5单孔 | 10 | | 普利磷矿(一采区斜井)15 | 428 | 14 | 尚同 | 0.75m3自卸车，每组5辆。 | 尚同 | 15 | 12 | 同上 | 同上 | 10 | 车道的伪倾角为17°，用起来比较好。 | 钻江铁矿白石滩矿区(主斜井上部)15 | 420 | 22~30 | 尚同 | 0.75m3自卸汽车，1.1m3固定汽车，每组2辆。 | 尚同 | 15 | | 1/4单孔 | 1/4单孔 | 10 | | 村庄铝土矿(主斜井)30 | 556 | 18 | 尚同 | 0.75m3自卸车，每组8辆。 | 尚同 | 12 | 12~15 | 同上 | 同上 | | 用的更好。 |
2、吊桥。斜井吊桥是斜井与各阶段水平连接的另一种方式。这种方式基建工程量小，线路简单，我国一些中小型矿山采用斜井吊桥取得了成功的经验。斜井吊桥的类型和技术特征参见表3。 3、车场。车场在斜井开拓中占有重要地位，其开凿工程量较大，是斜井提升的咽喉地段。斜井车场按其所在位置，分上部、中部及下部车场。车场型式主要有平车场、甩车场及吊桥式车场三类。下部车场即井底车场，其他各类车场的技术特征参见表3。 表3 串车斜井上部、中部车场的型式及技术特征货场位置| 庭院形式 | 图示例 | 技术特征 | 优点和缺点 | 我的例子 | 上层停车场平昌 | | 1.连接斜井井口(或阶段平巷)的轨道线，在竖曲线后水平布置；2、可设在地形平缓的地表或地下(盲斜井)；3.空重型车辆停车线长度为列车长度的1.5~2倍。 | 1、运输简单，操作方便，矿(土石方)量少；2.停车场应设置推车设备，井口应设置挡车器和车辆安全装置。 | 1.龙岩铁矿-盲斜井；2.王村铝土矿主斜井:3.车江铜矿斜井；4.梅石山矿区上部盲斜井:5.湘西金矿沃溪矿区的三口盲井 | 上层停车场倾倒场 | 单钩收割机在上部卸料场提升1-ф 400 mm行走轮；ф 1200mm葫芦图中2—r单位为m，其余均为mm | 1.矿车从斜井提升后，利用岔线倾角通过岔道岔将矿车抛入停车场；2.排土场一般有空，重型车辆自滑坡；3.停车场停车线的长度与平面停车场相同。 | 1、推车、调车劳动强度小，不易跑车，更安全；2、双钩提升斜井井口卸料场需设置绳道岔，穿钢丝绳。 | 1.湘东铁矿陆水矿区东斜井:2.白庙铁矿东盲井 | 中间停车场倾倒场 | 中间停车场A-单向单轨停车场；b——单向双轨汽车倾卸；c-双向单轨车倾倒；双向双轨汽车倾卸 | 线路和道岔均布置在与斜井成一定角度的伪斜面上，技术特征与上排土场相同。 | 1.根据用途和通过能力可选择单向单轨、单向双轨、双向单轨或双向双轨；2、提高牵引角10°以上时车容易掉。 | 1.天湖铁矿陆域排水区；2.湘东铁矿；3.白石潭铁矿；4.夏龙钨矿；5.普什磷矿；6.湘西金矿 | 中间停车场吊桥停车场 | 舞台吊桥 | | 1.适用于年产5万~ 15万吨矿石的矿山，单钩一次可吊1~2台矿车；2.有水平和自滑两种；3.斜井坡度大于20°，多采用人工重锤启动。 | 掘进量小，矿车不易分流，钢丝绳不磨损，甩车时间长。 | 1.湘潭锰矿黄峰寺矿区的注砂井:2.白庙铁矿；3.沃西矿区；4、揭东煤矿岔工区 | 吊桥投掷道 | 1.适用于年产10 ~ 20万吨矿石的矿山，单钩一次可吊2~5台矿车；2.重型车辆线路采用吊桥，车辆线路采用空车道；3.斜井坡度大于20°。 | 甩车时间短，其他同上。 | 1、黄峰寺矿区副井；2.马田煤矿桐子山主斜井 | 中间停车场吊桥停车场 | 吊桥投掷道 | | | | | 高低吊桥 | 1.适用于年产20 ~ 40万吨矿石的矿山，双钩；2.重型车辆用低吊桥，空车辆用高吊桥；3.斜井坡度大于20°。 | 开挖量小，施工难度不大，停车场可以自行滑行。 | 西郝铁矿北主井 |
我国一些采用串车斜井开拓的矿山参见表4。 表4 我国一些采用斜井串车提升的矿山实例我的名字| 设计规模(万吨/年) | 矿体赋存条件 | 主要开拓道路规格 | 评论 | 趋势长度(米)沈雁(男) | 倾斜角() | 厚度(米) | 长度(米) | 净截面(平方米) | 倾斜角() | 主斜井辅助斜井 | 主斜井 | 辅助斜井 | 主斜井 | 辅助斜井 | 东陆水铁矿30(东斜井11.5) | 3400 | 520 | 25~75 | 1.51 | 150 | | 5.06 | | 25~30 | | | 湘潭锰矿黄峰寺矿区10 | 2100 | 270 | 20~80 | 1.73 | 240 | 92(注砂井) | 6.6 | 3.9~1.0 | 25 | ~90 | 斜井甩巷吊桥连接 | 车江铜矿三 | 皮带7500 | 250 | 10~15 | 2.5 | 235 | | 6.25 | | 30 | | | 马家桥粘土矿七 | 最近1100 | | 34~57 | | 148 | | | | 28~30 | | | 王村粘土矿30 | 1400 | 倾斜1000 | 13 | 2~4 | 556 | 695 | | | 18 | 12 | | 76号矿井2.8 | 1000~1200 | 120 | 65 | 2.5 | 60 | | 4.64 | | 25 | | | 七十一矿5.5 | 2000 | 600 | 20~85 | 5~9.8 | 203 | | 6.1 | | 25 | | | 72-1井田三 | 750 | 倾斜1000 | 18 | 0.21~1.28 | 557 | 557 | 5.76 | 4.25 | 20 30′~ 25 | 20 30′~ 25 | |
二、斜井箕斗提升 斜井箕斗提升主要用于大、中型矿山。斜井倾角一般为30°~40°。 箕斗斜井的布置及对斜井的技术要求可参照串车斜井的有关规定，同时，还应考虑箕斗斜井提升的下述特殊要求： （1）矿石块度大、生产规模大的矿山，为了延长箕斗的使用寿命，增大箕斗提升能力，一般应设置地下破碎站； （2）箕斗并不得兼作入风井； （3）线路布置：双箕斗斜井一般铺设双道。只有一个开采水平时可布置单道或三根轨，并在井筒中设双道错车； （4）提升车场线路型式：在装载点多、运输线路短的条件下，装卸处为双线；或只用单线车场，在装载点处只安装一个漏斗闸门，可减少装载点处的铜室工程量； （5）箕斗斜井应设置相应的硐室，如装载设备硐室、矿仓、信号硐室、避人硐室、洒矿清理巷道及水窝泵房等。 三、斜井带式输送机提升 斜井带式输送机提升，改变了斜井串车或斜井箕斗提升的传统概念，它具有生产能力大，工艺连续化、自动化，开采深度日益加深等技术优势。 斜井带式输送机提升可用于开拓倾角不同，生产规模较大的矿床。据统计，斜井长度可波动在300~4000m之间，输送带宽750~2000mm，年提升矿石能力18~1400万吨。 根据规定，我国带式输送机斜井坡度向上提升物料应不大于15°，向下应不大于12°。国外矿山一般为15°左右。目前，带式输送机的提升角度有增大的趋势。 斜井带式输送机提升应考虑的问题： （一）设置地下破碎站。每个破碎系统的服务年限应在10年以上。 （二）井筒断面根据设备布置确定。输送机的最小带宽应不小于物料最大尺寸的2倍再加200mm。 （三）带式输送机斜井不应兼作风井。特殊情况兼作风井时，井筒中的风速不得超过4m/s，并应有可靠的降尘措施，保证粉尘浓度符合工业卫生标准。带式输送机斜井中还应装有专用的消防管路。 （四）人行道一般设在输送机提升道和检修道的中间，以利设备检修和清扫洒矿。 （五）带式输送机斜井的硐室工程包括装载硐室、矿仓、连接硐室、清理井底洒矿巷道、水窝泵房等；钢绳芯带式输送机斜井尚有驱动装置硐室、检修绞车硐室及拉紧装置硐室等。 国内外一些采用带式输送机斜井开拓的矿山实例参见表5 表5 国内外一些采用斜井带式输送机提升的矿山实例我的名字| 生产能力(万吨/年) | 矿体产状 | 开采井筒位置 | 斜井的技术特点 | 趋势长度(米)倾斜角() | 厚度(米) | 长度(米) | 倾斜角() | 传送带的宽度(米) | 斜井净断面(m2) | 玉石洼铁矿(中国)100 | 1800 | 15~20 | 15~20 | 下壁斜井 | 795 | 15 | 1055 | 3×3.3 | 明水粘土矿(中国)18 | 490 | 4~10 | 1.82 | 下盘主副斜井 | 480 | 6~14 | 650 | 6.05(挖掘) | 敦巴顿镍矿(加拿大)23 | 720 | 90 | 六 | 下潘谢巷 | 687主井 | 15 | 762 | 5.4×2.4 | 加斯派斯铜矿(加拿大)150 | | 10~23 | 30~50 | | 785 | 19 | 1400 | | 基洛夫铁矿(ии。қкиpcEa)(苏联)1450 | 1500 | 35~70 | 12~25 | | 总计4000(六段)(两段平行) | 16 | 2000 | 17.2(开挖) | 深泽铅锌矿(日本)18 | 1500 | 10~12 | 5.1 | 下潘谢巷 | 2×2200 | 17% | 750 | 4×2.8 | 日立铜矿(日本)60 | | 70~90 | | | 2078 | 17.5 | 750 | | 万通铅锌矿(日本)50 | | 15 | 20 | | 610 | 16.5 | 750 | 2.2×3.2 | 阿尔库锌矿(A1can)(爱尔兰)120 | 名流 | 55 | 9~18 | 下潘谢巷 | 深度300 | 1712.5% | 900 | 3.6×4.5 | Vuorcs铜锌矿(芬兰)55 | 3500 | 轻微倾斜 | 六 | | 2500 | 15.5 | 1200 | |
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