斜坡箕斗開拓

斜坡箕斗開拓是以箕斗為主體的開拓運(yùn)輸系統(tǒng),在采場內(nèi)用汽車或其他運(yùn)輸設(shè)備將礦巖運(yùn)至轉(zhuǎn)載站裝入箕斗，提升或下放至地面礦倉卸載，再裝入地面運(yùn)輸設(shè)備。在凹陷露天礦，箕斗道設(shè)在最終邊幫上，山坡露天礦的箕斗道設(shè)在采場境界外的端部。

箕斗的轉(zhuǎn)載方式有直接轉(zhuǎn)載和漏斗轉(zhuǎn)載，轉(zhuǎn)載站隨開采水平的下降每隔2~4 個水平移設(shè)一次。斜坡礦車開拓用小于4 立方米 的各型窄軌礦車運(yùn)輸，適用于中小型露天礦。礦車在工作面裝載后，由機(jī)車牽引至斜坡道的車場，礦車單個或成串掛到提升機(jī)鋼絲繩上，用斜坡礦車道的坡度一般小于25度,最大可達(dá)30度。提升機(jī)提升或下放至地面站。2100433B

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，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，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)計時應(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。

在六十年代柴油無軌設(shè)備推廣應(yīng)用的同時，很快就出現(xiàn)了斜坡道的開拓方式。瑞典基魯那鐵礦首次采用了無軌斜坡道的開拓方式。此后，北美、澳大利亞的一些礦山都陸續(xù)設(shè)計并采用了斜坡道的開拓方式。有些老礦山，在引進(jìn)柴油無軌設(shè)備的同時，也補(bǔ)充開鑿了斜坡道。

值得指出，盡管礦山生產(chǎn)初期可以用斜坡道來運(yùn)輸?shù)V巖，但斜坡道并不是專為提升礦石而設(shè)計的。在礦井深度較大時，一般都轉(zhuǎn)向普通的豎井提升，而斜坡道主要作通風(fēng)和輔助運(yùn)輸之用。因此，一般不采用單一的斜坡道開拓，而是采用豎井—斜坡道聯(lián)合開拓 。

(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(jìn)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(jìn)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(yùn)輸設(shè)備和材料機(jī)動靈活、速度快

由于無軌自行設(shè)備可以直接從地面到達(dá)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(yùn)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(yùn)輸?shù)淖饔谩Ｐ逼碌肋\(yùn)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(yùn)輸機(jī)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的提升系統(tǒng)。例如加拿大達(dá)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(yùn)輸機(jī)外還可通行無軌設(shè)備。

(三)料坡道掘進(jìn)速度快，成本低

在各種開拓系統(tǒng)中，豎井掘進(jìn)成本高，速度慢。相比之下，斜坡道掘進(jìn)既快又省。舉例來說，美國幫克山鉛鋅礦為開拓“J”礦體掘進(jìn)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(jìn)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(jī)和卡車，總投資費(fèi)用較一般方法的電機(jī)車、礦車和裝巖機(jī)要少，還省去了提升絞車和輔助井等的費(fèi)用。在勞動力方面，無軌運(yùn)輸僅需二名司機(jī)，而一般方法則需三名電機(jī)車司機(jī)，一名紋車司機(jī)和一名箕斗工。

(四)斜坡道運(yùn)輸可用于露天開采

露天開采法采用地下運(yùn)輸有許多優(yōu)點:不必因開拓沿露天礦邊坡的運(yùn)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)\(yùn)輸?shù)挠绊?還消除了露天運(yùn)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(jìn)地下斜坡道的成本要比開挖露天運(yùn)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(yùn)輸系統(tǒng)的成本只是普通露天運(yùn)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(xì)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(yuǎn)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(yùn)輸水平之間掘進(jìn)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(yùn)輸水平，然后再運(yùn)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(fèi)用大，總的開拓時間長以及生產(chǎn)材料和設(shè)備的運(yùn)輸量大、費(fèi)用高等問題，促使礦山考慮采用斜坡道無軌運(yùn)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(yùn)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 。