豎井開拓穿過礦體豎井開拓方案

當(dāng)?shù)V體傾角很小，平面投影面積很大時，可采用豎井穿過礦體開拓法。若采用下盤豎井開拓，則石門長度非常長。采用豎井穿過礦體方案需留保安礦柱。當(dāng)?shù)V體埋藏深度不大，礦體傾角很緩時，保安礦柱礦量不大，礦石損失有限。例如在開采水平及緩傾斜礦體時較廣泛采用這種方法。

優(yōu)點：石門長度都較短，基建時三級礦量提交較快；

缺點：為了維護豎井，必須留有保安礦柱。

這種方案在稀有金屬和貴重金屬礦床中應(yīng)用較少，因為井筒保安礦柱的太得往往是相當(dāng)可觀的。在生產(chǎn)過程中，編制采掘計劃和統(tǒng)計三級礦量時，這部分礦量一般是要扣除的，有可能在礦井生產(chǎn)末期進行回采，且要采取特殊措施，這樣不僅增加了采礦成本，而且回采率極低。因此，該方案的應(yīng)用受到限制，只在在礦體傾角較小（一般在20o左右），厚度不大且分布較廣或礦石價值較低時方可使用。 2100433B

側(cè)翼豎井開拓法是將主豎井布置在鐵礦石礦體走向一端的端部圍巖或下盤圍巖中的開拓方法，此時從豎井向鐵礦石礦體開掘階段石門后只能單向掘進階段運輸平巷，故礦井的基建速度慢。側(cè)翼豎井開拓一般在下列條件下采用：

（1）礦床的地質(zhì)和地形條件只允許在側(cè)翼布置豎井。

（2）鐵礦石礦體走向長度不大，地下運輸費用的增加和開拓時間加長的缺點不突出。

（3）采用側(cè)翼豎井時可使地下運輸方向與地面運輸方向一致，減少地面運輸費用。

上盤豎井開拓方案是豎井布置在礦體上盤移動帶范圍之外（段留有規(guī)定的安全距離），掘進石門使之與礦體連通。

1、開拓方案的適用條件 ：

（1）地形特殊，下盤和側(cè)翼難以布置工業(yè)場地。

（2）下盤圍巖地質(zhì)復(fù)雜，例如有大破碎帶、溶洞、流沙層或涌水量很大的含水層等，無法布置工業(yè)場地。

（3）工業(yè)場地、選礦廠及外部運輸線路都選在上盤方向，這樣用上盤豎井在經(jīng)濟上可能是有利的。

2、上盤豎井開拓與下盤豎井開拓相比，有明顯的缺點：上部中段的石門較長，初期的基量大，基建時間長，初期基建投資也必須增加等。鑒于上盤豎井方案本身所存在的缺點，一般不采用這種開拓方案。

下盤豎井開拓是開拓急傾斜礦體常用的方法。豎井布置在礦體下盤的移動界線以外（同時要保留安全距離）。從豎井掘若干石門與礦體連通。

1、優(yōu)點是井筒維護條件好，不需要留保安礦柱；

2、缺點是深部石門較長，尤其是礦體傾角變小時，石門長度隨開采深度的增加而急劇增加。

一般說來，礦體傾角60o以上采用該方案最為有利，但礦體傾角在55o左右，作為小礦山亦可采用這種方法。因小礦山提升設(shè)備小，為開采深部礦體，可采用盲豎井（二級提升）來減少石門長度。

豎井開拓法主要開拓巷道采用豎井的開拓方法稱豎井開拓法。當(dāng)鐵礦石礦體傾角大于45°或小于15°，且埋藏較深時，常采用豎井開拓。由于豎井的提升能力較大，故常用于大中型礦井。豎井開拓法在礦床開采中被廣泛采用。

豎井內(nèi)的提升容器可以是罐籠或箕斗，或既有罐籠又有箕斗，這些井筒分別稱為罐籠井、箕斗井和混合井。罐籠提升靈活性大，但生產(chǎn)能力低，箕斗井提升能力大，但不能提升人員和材料，裝礦、卸礦系統(tǒng)復(fù)雜。

一般認為，鐵礦石年產(chǎn)量在30萬噸以下，井深在300m左右時，采用罐籠提升；鐵礦石年產(chǎn)量超過50萬噸，深度大于300m時，通常采用箕斗提升；當(dāng)開拓深度較大、地質(zhì)條件復(fù)雜、施工困難時，為減少開拓工程量和適當(dāng)減少井筒數(shù)目，可考慮采用混合井。

豎井根據(jù)其與鐵礦石礦體的位置的不同有下盤豎井、上盤豎井、側(cè)翼豎井和穿過鐵礦石礦體的豎井四種。

應(yīng)用豎井進行礦床開拓的方法。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)計時，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；對于規(guī)模小的礦山一般不小于服務(wù)年限的下限。

為開拓礦床而掘進的井巷稱為開拓巷道，如豎井、斜井、主斜坡道、平硐、盲井、通風(fēng)井、主要運韃輸平巷、石石門、井底車場，主要溜礦井、主要充填井種和專用硐室等。

礦床的開拓方方式有：豎井開拓、斜井開拓、斜坡道開拓，平硐開拓、以及上述各種井巷的聯(lián)合開拓。

鈾礦山由于排氡通風(fēng)的要求，所需風(fēng)量較大，因此，其通風(fēng)井巷斷面也較大。為避免入風(fēng)污染，進風(fēng)井巷一般布置在脈外。

(一)礦體開拓快、投產(chǎn)早

采用斜坡道開拓系統(tǒng)，可以充分發(fā)揮無軌設(shè)備的優(yōu)點，除斜坡道掘進出碴本身可以利用斜坡道外，其他開拓巷道的出碴也可以利用斜坡道。一旦斜坡道掘進到礦體，即使豎井沒有投入使用，也能利用斜坡道出礦。所以加快了礦體的開拓工作，提早了礦山的投產(chǎn)時間。

例如加拿大的基德克里克礦，采用斜坡道開拓后使井下探礦和礦塊采淮工作比豎井開拓提早了18個月。

(二)運輸設(shè)備和材料機動靈活、速度快

由于無軌自行設(shè)備可以直接從地面到達井下各中段和分段以及維修車間，這就省去了大直徑輔助井，也避免了拆卸設(shè)備以及在狹窄的天井中搬移時的笨重體力勞動，人員材料可由自行設(shè)備直接送到井下各工作面而無需幾經(jīng)轉(zhuǎn)載重復(fù)運輸。尤為重要的是斜坡道可以隨時分擔(dān)豎井提升礦石的任務(wù)，起到了調(diào)節(jié)運輸?shù)淖饔?。斜坡道運輸系統(tǒng)可以和任何一種采礦方法相結(jié)合，具有最大的靈活性。同時允許使用運輸機來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的提升系統(tǒng)。例如加拿大達姆巴爾頓礦采用坡度為27%的斜平酮開拓，斷面2.4 x5.5米2，除布置運輸機外還可通行無軌設(shè)備。

(三)料坡道掘進速度快，成本低

在各種開拓系統(tǒng)中，豎井掘進成本高，速度慢。相比之下，斜坡道掘進既快又省。舉例來說，美國幫克山鉛鋅礦為開拓“J”礦體掘進了一條2.4 x 2.6米，，坡度為15°的斜坡道，二條中段平巷，總長度1824米。從時間上說，用一般的開拓方法需要30個月，而用無軌開拓方法僅需20個月。此外無軌開拓每進一呢的成本可比一般有軌法節(jié)省10美元。在設(shè)備投資上，無軌開拓僅需裝載機和卡車，總投資費用較一般方法的電機車、礦車和裝巖機要少，還省去了提升絞車和輔助井等的費用。在勞動力方面，無軌運輸僅需二名司機，而一般方法則需三名電機車司機，一名紋車司機和一名箕斗工。

(四)斜坡道運輸可用于露天開采

露天開采法采用地下運輸有許多優(yōu)點:不必因開拓沿露天礦邊坡的運輸?shù)缆芬约翱紤]邊坡穩(wěn)定而排除大量巖石。消除了氣候?qū)\輸?shù)挠绊?還消除了露天運輸?shù)缆犯浇吰碌拇罅科瑤蛦栴}，并且為將來的地下開采提前作好淮備，具有極大的靈活性。

盡管掘進地下斜坡道的成本要比開挖露天運輸?shù)缆飞愿?，但土石方工程量要少得多，因此，總成本還是低的，而且隨著露天礦深度的增加，總成本還將按比例下降。據(jù)估計，對于一個500米深的露天礦，地下運輸系統(tǒng)的成本只是普通露天運輸系統(tǒng)成本的2.8%。

露天礦用斜坡道的形式可以是環(huán)繞露天礦的盤旋道，也可以是礦體一側(cè)的螺旋道。根據(jù)礦體的幾何形狀、礦石和圍巖的力學(xué)性質(zhì)來選定。

(五)可以開拓裸部琳礦脈、盲礦體采用斜

坡道開拓的方案一般都用在厚大礦體，但1970-1971年，美國幫克山多金屬礦將它用于深部薄礦脈、盲礦體的開拓，該礦有20-25條薄礦脈和細脈帶，分布在走向長約1.6公里，寬0.6公里的區(qū)域內(nèi)，目前有1/3的礦石產(chǎn)自遠離主井的盲礦體。這些礦脈一般傾斜45°，寬6米，礦量通常小于50萬噸。以前開發(fā)這些盲礦體是在兩個或兩個以上主要運輸水平之間掘進人行斜井，垂直高120--300米，裝有25--50馬力電動單筒絞車，在主水平之間每隔30米掘中間水平并鋪設(shè)軌道，中間水平的礦石和廢石經(jīng)溜井放至最下一層主要運輸水平，然后再運出地表。顯然，這樣的開拓，儼然像一個大礦井內(nèi)有許多小型礦井。這樣，開拓費用大，總的開拓時間長以及生產(chǎn)材料和設(shè)備的運輸量大、費用高等問題，促使礦山考慮采用斜坡道無軌運輸?shù)拈_拓方案。先后在"J”礦體和弗朗西斯托尼礦體采用了這種設(shè)計。

斜坡拔開拓的優(yōu)點是明顯的，但與豎井相比，它的某些缺點也不可忽視。首先，斜坡道長度較大，設(shè)置在斜坡道中的各種管線就長，提升速度慢，其次，斜坡道的受力狀態(tài)沒有豎井好，維修工作量大;更主要的是采用柴油運輸設(shè)備的斜坡道通風(fēng)條件不好，坡度越大通風(fēng)越困難 。