地下礦開拓設(shè)計(jì)豎井開拓法

應(yīng)用豎井進(jìn)行礦床開拓的方法。適用于開拓急傾斜或水平礦床和埋藏深度大于300m的緩傾斜或水平礦床。隨著深礦床(>600m)開采的增加和多繩提升機(jī)的應(yīng)用，豎井開拓礦山也將增多。按豎井提升方式和容器可劃分為罐籠豎井、箕斗豎井和箕斗罐籠混合提升豎井三種。罐籠豎井開拓，一般適用于規(guī)模小于30×104t/a的礦山；采用箕斗提升礦石、罐籠運(yùn)送人員材料的主副井開拓，適宜于規(guī)模大于100×104t/a的礦山或開采技術(shù)復(fù)雜的中等規(guī)模的礦山；混合豎井開拓是將罐籠與箕斗配置在一個(gè)井筒內(nèi)，既起主井作用又起副井作用的豎井開拓，適用于中等以上規(guī)模的礦山。在豎井開拓設(shè)計(jì)時(shí)，如主井為箕斗井并與選礦廠鄰近，通常將箕斗卸載設(shè)施與選礦廠原礦倉連成一體，使礦石直接卸入原礦倉內(nèi)。主井提升井筒一次開鑿深度的服務(wù)年限，一般應(yīng)大于12年；對(duì)于規(guī)模小的礦山一般不小于服務(wù)年限的下限。

應(yīng)用設(shè)有固定提升運(yùn)輸設(shè)施的傾斜巷道，對(duì)礦床進(jìn)行開拓的方法。斜井開拓法適用于緩傾斜至傾斜礦床和埋藏深度小于200m，或礦體走向較長且埋深小于200m的急傾斜礦床。斜井開拓法按斜井與礦體之間的位置不同，通?？煞秩N：(1)脈內(nèi)斜井開拓；(2)下盤斜井開拓；(3\)側(cè)翼斜井開拓。

借助與地面相通的水平巷道通達(dá)礦體，進(jìn)行礦床開拓的方法。該法適用于開采賦存在地表浸蝕基準(zhǔn)線以上的礦床，可充分利用礦石自重溜放，其生產(chǎn)能力大，便于排水、通風(fēng)、多階段出礦(巖)，施工工藝簡單，建設(shè)速度快，投資省、成本低、管理方便。一般中等規(guī)模以下的礦山多采用此法開拓。當(dāng)其長度超過1000m時(shí)，為方便調(diào)車，可在平硐的適當(dāng)位置設(shè)錯(cuò)車道；規(guī)模大的礦山通?？稍O(shè)計(jì)為雙軌單平硐或單軌雙平硐。長平硐設(shè)計(jì)須經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案比較、論證確定。為加快長平硐施工速度和縮短建設(shè)周期，應(yīng)在長平硐的適當(dāng)位置設(shè)措施性井巷。設(shè)計(jì)雙巷長平硐時(shí)，其間距一般為20～30m，雙巷快速掘進(jìn)時(shí)，為通風(fēng)與安全需要沿平硐每隔100～200m設(shè)一聯(lián)絡(luò)巷道。

地下礦開拓設(shè)計(jì)(development design of underground mine地下礦床開拓方式確定:地下礦床開拓一般有平硐、斜井、豎井及斜坡道等四種基本開拓方式。選用其中一種方式對(duì)礦床進(jìn)行開拓稱單一開拓法；采用兩種或兩種以上方式進(jìn)行開拓稱聯(lián)合開拓法。

應(yīng)用無軌自行設(shè)備通行的傾斜巷道進(jìn)行礦床開拓的方法。與斜井不同的是長軸方向經(jīng)常改變或盤旋而上或折返而下。承擔(dān)運(yùn)礦任務(wù)直通地表的斜坡道稱主斜坡道。坡度一般在12%之內(nèi)；若不通地表，只作階段間運(yùn)送人員、材料和無軌自行設(shè)備通行的通道稱輔助斜坡道，其坡度在15%～25%左右。

斜坡道設(shè)計(jì)型式有：螺旋式斜坡道和折返式斜坡道兩種。(1)螺旋式斜坡道。一般設(shè)計(jì)為圓柱螺旋線式、圓錐螺旋線式或不規(guī)則螺旋線式。(2)折返式斜坡道。由直線與曲線段組成，直線段變高程，曲線段變方向。

斜坡道開拓適用于礦床埋藏深度小于300m，生產(chǎn)能力為30～50萬t/a的礦山。當(dāng)淺部礦體需要提前投產(chǎn)或露天礦轉(zhuǎn)地下，且深部礦量不大時(shí)，采用斜坡道開拓可提高經(jīng)濟(jì)效益。

為加速長斜坡道的掘進(jìn)，在制定斜坡道開拓方案時(shí)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，可選用低成本、高效率、安全的雙斜坡道開拓。雙巷間距一般應(yīng)大于20m，沿斜坡道傾斜方向每隔100m左右設(shè)一聯(lián)絡(luò)道，以滿足通風(fēng)和施工需要。

主要開拓井巷位置選擇:設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮：(1)主要開拓井巷及地表建(構(gòu))筑物等應(yīng)布置在開采后地表移動(dòng)范圍之外。(2)主要開拓井巷須選擇在工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件較好的巖層，以避免在含水層、斷層、破碎帶、巖溶發(fā)育的地層或流砂層中開掘；(3)各井口和硐口的位置必須處在使其不受地面滾石、滑坡、山洪和雪崩危害的地段，其標(biāo)高必須高出歷年最高洪水位1m以上；(4)地面與地下運(yùn)輸聯(lián)系方便，礦石運(yùn)輸功力求在最小范圍內(nèi)；(5)改擴(kuò)建礦山應(yīng)盡量利用原有井巷和有關(guān)建(構(gòu))筑物，以節(jié)省投資。

運(yùn)輸工作是地下礦的主要作業(yè)，礦山生產(chǎn)成本在很大程度上取決于礦山開拓運(yùn)輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和組織。從數(shù)學(xué)上講，地下礦運(yùn)輸系統(tǒng)可視作一個(gè)網(wǎng)絡(luò)流。利用網(wǎng)絡(luò)流中最小費(fèi)用流算法，特別是采用分枝限界技術(shù)處理基建費(fèi)用，可以很方便地用計(jì)算機(jī)得出最優(yōu)決策 。

地下礦開拓系統(tǒng)是指由地面向礦體開掘的各種井巷在空間位置上所形成的體系的總稱。一般以主井或主平硐為主，配置副井、風(fēng)井、井底車場、石門、硐室、運(yùn)輸平巷和橫巷、主回風(fēng)巷和回風(fēng)天井、主溜井及其調(diào)車場，采用充填采礦法或采空區(qū)硐后充填的礦山，還需要配置主充填井和排水排泥井巷等，以形成礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、供水、供電、輸送壓氣以及充填、排泥等生產(chǎn)工藝系統(tǒng)。為降低礦巖運(yùn)輸費(fèi)，在不受地形或工程地質(zhì)條件影響的條件下，主井或主平硐應(yīng)布置在礦巖運(yùn)輸功最小的位置上 。

一個(gè)完善的開拓系統(tǒng)，必須能滿足生產(chǎn)工藝以及開采礦石的數(shù)量和質(zhì)量的要求，并且運(yùn)輸環(huán)節(jié)簡單，通風(fēng)阻力小，安全條件好。有利于環(huán)境保護(hù)，不占或少占農(nóng)田；在保證上述各項(xiàng)要求的前提下，應(yīng)盡可能使各項(xiàng)工程布置緊湊，工程量小，以降低基建投資和減少基建時(shí)間。