第二篇 矿床开拓
矿床开采步骤和三级矿量
落矿，运搬和地压管理三项主要作业工作。
第二节 矿床开采步骤之间的关系
采掘并举，掘进先行
第三节 三级矿量
一· 三级矿量的意义及划分 将矿石储量按开采准备程度划分为开拓储量， 采准储量和备采储量三级，这就叫三级储量。
开拓储量：开拓巷道均已开掘完毕，构成主要提升、 运输、排水、通风和动力供应等系统，并可掘进采 准巷道，则在此开拓巷道水平以上的设计储量，称 为开拓储量
隧道顶压集度 q的d 计算公式：
qd
a c tan
(1 e tan（(Z6a)－) 79）
式中， 为侧应力系数， 为（真）内摩擦角
对于埋层较深（Z>5a），土体松散（粘结力c=0）的情况
，则（6-79）式可以改写成
qd
a tan
（Z>5（a6）－80）
上式也和深度无关，与上部荷载无关，故其也可称为免 压拱效应。
三·切割工作
切割工作是指在已采准完毕的矿块里，为大 规模回采矿石，而开辟自由面和自由空间 （拉底或切割槽），有的还要把漏斗颈扩大 成漏斗形状（称为劈漏），为以后大规模采 矿创造良好的爆破和放矿条件。
四. 回采工作 切割工作完成后，就可以进行大量的采矿（有 时切割工作和大量采矿同时进行），此工作称 为回采。
0
1
P(合力) H
H 3
3下＝(q+H)tan2(45
2
)
2）普氏地压学说
（1）两帮稳定时的顶压计算公式
处于安全平衡状态时的拱高式：（如图a，b）
b a a
tan f
（6－73）
因为作用在支护上（顶部）的压力只是稳定平衡拱以内 的岩石的重量，而与拱外上覆地层无关，也即和巷道所处 的深度无关，故该拱又可称为免压拱。
矿床开拓方法(重点是联合开拓,考过)
1-主斜井，2-矿体侧翼辅助斜井，3-岩石移动界线
1.3.2脉内斜井开拓法 条件:矿石稳固,围岩不稳固, 为充分探矿创造条件,露天转地下继续应用露天斜井。 优:不需掘进石门。 缺:留保安矿柱。
1-脉内斜井，2-表土层，3-阶段平巷，4-矿体
1.3.3侧翼斜井开拓法 条件： 1.受地形、地质条件限制主井只能布置在侧翼。 2.走向不长，侧翼能减少运输及开拓费用。
明斜井与盲井联合开拓法 1-明斜井；2-盲斜井；3-石门；4-阶段运输平巷；5-盲井提升机房； 6-矿仓与计量装载硐室；7-盲竖井。 (a) 斜井与盲竖井联合开拓；(b) 斜井与盲斜井联合开拓。
1.6.4平硐、竖井、斜井与盲斜坡道联合开拓法 条件：
在平硐、竖井、斜井等开拓巷道控制范围以外，若矿体 继续延伸而储量不大；矿体倾角变缓；发现新的零星盲矿体， 若延深竖井、斜井或另掘盲井，在技术上和经济上都不合理 时，可以采用盲斜坡道开拓这部分矿体，形成平硐、竖井、 斜井与盲斜坡道联合开拓。这时用无轨运输设备将矿石运到 主要运输水平，再通过平硐、竖井、斜井运出地表。这种联 合开拓法可以减少开拓工程量、提升机及其设施，运输巷道 不用铺轨，斜坡道的开掘方便灵活，不影响上部井筒的正常 生产。
1-斜井， 2-石门 ，3-矿体侧翼岩石移动角， 4-矿体 提示：斜井倾角及石门长度受倾角影响
1.4平硐溜井开拓法
适用条件:矿体位于地平面以上 三大优点：运费低 自然通风 自流排水 1.4.1沿走向平硐溜井开拓法 平硐的方向与矿体走向方向一致 平硐位置：脉内； 脉外 脉内布置： 优点: 及时探矿,确定矿石量级 掘进中及时清楚矿体走向并有付产矿石产生 缺:需采用后退式回采。
1.2.2上盘竖井开拓法 条件：下盘岩石破碎； 地表不能布置工业场地； 选厂布置于上盘 。
第二章-地下采矿开拓
三· 斜坡道与其他主要开拓巷道的比较
与竖井，斜井相比，斜坡道有许多优点 优点： 1.矿体开拓快，投产早。 2.斜坡道可代替主井或付井 3.节省大量钢材 4.产量大，效率高
缺点： 无轨设备采用柴油为动力，排除废气污染井下 空气，需增加通风费用。投资大，维修工作量大。
2.2.2 主要开拓巷道类型和位置的选择
山坡
地面 矿 体 主运输平巷
盲竖井
二· 明竖井与盲竖井联合开拓法
当矿体开采深度超过500m以上时，上部用明竖井，而 下部采用盲竖井。如图2-14。 地表
竖井 矿体
三· 明竖井与盲斜井联合开拓法
当矿体开采深度超过500m以上时，或上部矿体倾角大，下部矿 体倾角小，上部用明竖井，而下部采用盲斜井。如图2-15。
三· 侧翼竖井开拓法
在矿体侧翼岩石移动带以外开掘竖井，再掘阶段石门通 达矿脉。如图2-3。
矿体
竖井
运输平巷
运输平巷
运输平巷
适应条件： （1）矿体走向长度较短，有利于对角式通风；当矿 体长度为500米左右，选用此种开拓方式比较合理。 （2）上，下盘地形和岩层不利于布置井筒，矿体侧翼有 适合的工业场地； （3）矿体倾角较缓，竖井布置在下盘或上盘时石门都 很长； 采用这种开拓方法时，巷道掘进和井下运输只能 是单向的，掘进速度受限制。
二· 上盘竖井开拓法； 在矿体上盘岩石移动带以外开掘竖井，再掘阶段石门 通达矿脉。 如图2-2。
上盘竖井开拓剖面图
矿体
运输平巷
竖井
这种开拓方法与下盘竖井开拓法比较，存在严重缺点。 在下列条件使用： (1)根据地面地形条件，矿体下盘是高山，而上盘地形 平坦，采用上盘竖井，井筒的长度较小。 (2)根据矿区地面地形条件及矿区内部和外部的运输联 系，选厂和尾矿库只宜布置在矿体上盘方向。 (3)下盘地质条件复杂，不能避开破碎带或流沙层和涌 水量很大的含水层。
第二章 矿床开拓
在这种情况下，主要开拓巷道沿矿体走向位置应 同时满足以下条件：
∑Q左+Qn＞ ∑Q右 ∑Q右+Qn＞ ∑Q左
第二章 矿床开拓
②矿石分散连续运出
矿石分散连续运出是指矿石由许多逐渐移动的装矿点装 载运出。
在这种情况下，主要开拓巷道沿矿体走向位置应 在矿量的等分线上，即：
Q左= Q右
第二章 矿床开拓
4、 垂直矿体走向位置的确定： 为了减少石门长度，井筒应越靠近矿体 越好，同时为了保证井筒安全，井筒必 须布置在危险区以外，并且在设计规范 中规定，必须布置在距危险区边界10米 或20米之外。
第二章 矿床开拓
二、主要开拓巷道和辅助开拓巷道 主要开拓巷道：在地表有直接出口，并主要 用于提运矿石的开拓巷道。（是矿井生产的“咽喉”）
特例：作、运送矿岩 及材料、运送充填料等的其它开拓巷道。
第二章 矿床开拓
三、矿床开拓方法： 根据主要开拓巷道的类型和他们与 矿体的相对位置，矿床开拓的方法可以 分为以下几种：（教材P116；参考书P26~27）
（三）、竖井开拓法
1、含义： 直接从地表掘进垂直井筒至矿床，并 以它作为主要开拓巷道。
第二章 矿床开拓
2、分类
使用较少，只有在下盘围岩破碎，地质 上盘竖井开拓条件复杂，涌水量大，及地表地形条件 限制等情况下才考虑，初期掘石门较长 投资大，石门防护条件差 井筒保护条件好，生产中使用最多，矿体 下盘竖井开拓倾角较小时，随着开采的延伸石门的长度 不断增加 为保护井筒，需留大量保安矿柱，矿石 穿进矿体竖井开拓损失大，因此仅适合开采资源比较丰富， 价格便宜的矿床，矿体倾角缓，面积大 使用很少，仅在倾角小而又需竖井开拓， 侧翼竖井开拓表面长度小，上下盘竖井开拓都不使用的条 件下使用地下运输不合理，运量最大
矿床开拓名词解释
矿床开拓名词解释
嘿，大伙们！今天咱来说说“矿床开拓”是啥。
矿床开拓呢，简单来说就是找到矿并且想办法把它挖出来的过程。
就像你挖宝藏一样，得先找到宝藏在哪儿，然后想办法把它弄出来。
我记得有一次我去一个矿山参观，看到好多工人在忙活着。
他们有的在打洞，有的在运石头，还有的在操作机器。
我就问导游这是在干啥呢，导游说这就是矿床开拓。
他们要先找到矿脉，然后打通通道，把矿石运出来。
矿床开拓可不是一件容易的事儿哦，得有专业的人来规划和操作。
要考虑很多因素，比如矿在哪里、怎么挖安全、怎么运出来方便等等。
就像你玩游戏，得有策略才能通关。
所以啊，矿床开拓就是一场寻找宝藏并把它挖出来的大冒险。
下次你看到矿山的时候，就可以想象一下里面的人们正在进行矿床开拓呢。
好了，今天就聊到这儿，下次再聊点别的好玩的事儿。
矿床开拓方法(1)
2020/11/30
矿床开拓方法(1)
Typical development
surface
Ore body
Level 120 Level 60 Level 0 Level -60
shaft
第二节 开拓方法分类
单一开拓方法 用一种主要开拓巷道开拓地下矿床。
联合开拓方法 矿床上部用一种主要开拓巷道，而其下部用另一种 主要开拓巷道；或用两种主要开拓巷道组合起来开 拓一个或几个矿体。
（1）垂直矿体走向的上盘平硐开拓 （2）垂直矿体走向的下盘平硐开拓 （3）沿矿体走向的侧翼平硐开拓
一·垂直矿体走向下盘平硐开拓法 当矿脉和山坡的倾斜方向相反时，则由下盘掘进平硐穿 过矿脉开拓矿床，这种开拓方法叫做下盘平硐开拓法。
A
ore
pass
Ventilation shaft
Main haulage A
矿床开拓方法(1)
当矿体倾角较大（350~420），斜井可采用伪斜井。
β
a
伪斜井的倾角一般为r=250~280。当矿体倾角为 a则=3有5斜0~4井2的0 水平投影与矿体走向夹角β为：
当斜井倾角大于250~300时，一般用箕斗提升； 当斜井倾角小于或等于250~300时，用串车提升； 当斜井倾角小于180时，可采用钢丝绳胶带输送机运输。
适用条件； (1) 矿体范围大，厚度小，下盘岩石不稳固， 矿石稳固，矿石价值不高； (2) 矿井急需短期投产，争取早日见矿，并 需作补充勘探。
二·下盘斜井开拓法 斜井布置在矿脉的下盘开拓法。如图2-6。
矿床开拓方法(1)
Top soil
ore Inclined shaft
优点：不需要留保安矿柱,井筒平直， 维护条件好。 缺点：需要掘进石门，不作探矿。掘 进斜井不能出矿。
矿床开拓及采矿方法
狮子山铜矿开拓方法及采矿方法一、开拓方法1、开采地下金属矿床时，必须先从地表掘进一系列井巷到达矿体，以建立地表与矿体之间形成一套独立完整的人行、材料、通风、提升、运输、供水、排水、供电、供风、充填等系统，这些工程的综合就称之为矿床开拓。
总共分为单一开拓法（平硐开拓、竖井开拓、斜井开拓、斜坡道开拓）以及联合开拓法（用以上两种或两种以上的开拓）。
狮子山矿是采用平硐、盲竖井以及斜井联合开拓法。
2、根据矿体赋存条件，狮子山铜矿体属于一个盘区三个矿块，一期工程设计井田开采面积为12400m2,二期主控工程深度在1335.0水平（八中断至十三中段），垂直深度250米，走向长度400米左右，矿石量3974300吨，地质品位0.905%，金属量35891吨。
三期主控工程深度在1237米水平（十三中断至十五中段），垂深度100米，走向长度500米左右，矿石量1321985吨，地质品位0.82%,金属量10867.7吨。
四期正在做初步设计预科研。
3、开拓顺序一般按由上到下、由远到近的顺序进行；中段采用环形运输，分别在矿体上、下盘开掘沿脉巷道，中间以穿脉贯通。
根据矿体埋藏情况选用的采矿方法和充分利用原有勘探坑道，阶段高度一期工程为50～69米二、三期工程为50米。
中断高度选择依据：根据地质、技术、经济等因素。
基本地质情况：矿体厚度平均为21米，走向N500~600E，倾角700~820，倾向南东，平均走向长360米，垂深670—850米。
矿岩硬度f=4~8,中等稳固。
技术因素：尽量降低开拓工程总量和费用，有利于生产和集中管理。
4、矿山开拓方法（1）根据矿体埋藏情况及矿区地形条件，狮子山铜矿一期工程设计标高为1585米以上（八中断以上），采用平硐—溜井加辅助盲竖井联合开拓，竖井提升废石、主溜井下放矿石至八中断，最后在八中断装矿经主平隆运输至坑外起点站。
一期主溜井在各中段建立分支溜井，下放至主溜井。
各中段平巷采用穿脉运输方式装矿。
矿床开拓方案的选择
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟矿床开拓方案的选择一、矿床开拓方案选择的基本要求及其影响因素在矿山设计中，选择矿床开拓方案是总体设计中十分重要的内容，包括确定主要开拓巷道和辅助巷道的类型、位置、数目等。
本章对选择矿床开拓方案和步骤、基本要求和应考虑的影响因素以及专家系统的应用作简要说明。
（一）选择开拓方案的基本要求矿床开拓是矿床开采的一个主要问题。
它往往决定整个矿山企业建设的全貌，并与矿山总平面布置、提升运输、通风、排水等一系列问题有密切的联系。
矿床开拓方案一经选定并施工之后，很难改变。
为此，选择矿床开拓方案需满足下列基本要求：1、确保工作安全，创造良好的地面与地下劳动卫生条件，具有良好的提升、运输、通风、排水等功能。
2、技术上可靠，并有足够的生产能力，以保证矿山企业均衡地生产。
3、基建工程量最少，尽量减少基本建设投资和生产经营费用。
4、确保在规定时间内投产，在生产期间能及时准备出新水平。
5、不留和少留保安矿柱、以减少矿石损失。
6、与开拓方案密切关联的地面总布置，应不占或少占农田。
（二）影响矿床开拓方案选择的因素1、地形地质条件、矿体赋存条件，如矿体的厚度、倾角、偏角、走向长度和埋藏深度等。
2、地质构造破坏，如断层、破裂带等。
3、矿石和围岩的物理力学性质，如坚固性、稳固性等。
4、矿区水文地质条件，如地表水（河流、湖泊等）、地下水、溶洞的分布情况。
5、地表地形条件，如地面运输条件、地面工业场地布置；地面岩体崩落和移动范围，外部交通条件、农田分布情况等。
6、矿石工业储量、矿石工业价值、矿床勘探程度及远景储量等。
7、选用的采矿方法。
8、水、电供应条件。
9、原有井巷工程存在状态。
10、选场和尾矿库可能建设的地点。
（三）选择矿床开拓方案的方法和步骤对于一个矿山，往往有几个技术上可行的而在经济上不易区分的开拓方。
矿山开采之矿床开采的步骤
矿山开采之矿床开采的步骤矿床开采的步骤矿床开采的步骤，一般按开拓，采准和切割，回采三个步骤来进行。
这二个步骤反映了不同的工作阶段和不同的采矿准备程度。
(一)开拓矿床开拓就是从地面掘进一系列的基本巷道和硐室通达矿体，构成一个完整的运输、通风、排水、压气、供风和供水等系统，以便在矿床中进行采准、切割和回采工作(图3-1-8)。
为了开拓矿床而掘进的巷道，叫做开拓巷道，这些巷道是用来运输矿石、废石、材料、设备以及通风、排水和行人的。
属于开拓巷道的有：井筒(竖井和斜井)、平硐、石门、井底采场及其硐室、阶段平巷、主溜井和充填井等。
图3-1-8矿床开采步骤和三级储量图1一主井;2—石门;3—平巷;4一天井;5—副井;6—漏斗和拉底;7—米区;8—矿体(二)采准和切割是在阶段和盘区内，掘进采准和切割巷道。
掘进采准巷道的目的，一方面是为了划分采区或矿壁;另一方面是解决采区和矿壁中的行人、运输和通风等问题。
掘进切割巷道的目的，则是在已掘好采准巷道的采区或矿壁中，进一步创造必要的回采条件，以便能够开始大量的回采工作。
如图3-1-8 中，掘进天井4、漏斗和拉底6等属于采准和切割。
采准切割巷道，随采矿方法的不同而异，在以后介绍采矿方法时再详细叙述。
(三)回采在已经做好采准、切割工作的采区或矿壁中，进行大量的采矿工作的所有生产过程，叫做回采。
它包括崩矿、矿石运搬和地压管理三项主要作业。
二、三级储量和矿床开采步骤间的关系按矿床开采的准备程度，矿石储量可划分为三级，即开拓储量，采准储量和备采储量。
这三种储量称为三级储量。
(一)开拓储量通过掘进开拓巷道，形成了一定的运输、通风、排水系统，在这些开拓巷道所控制范围内的矿床储量叫做开拓矿量，如图3-1-8中第四阶段以上的矿量。
(二)采准储量它是开拓矿量的一部分。
凡采区或矿壁，完成了采矿方法所规定的采准工程量，这些采区或矿壁中的储量叫做采准储量。
如图3-1-8中，第三阶段以上的矿量就是采准储量。
金矿开拓设计八大系统文字说明
第二章开拓系统一、开拓方式矿床开拓采用竖井、盲竖井联合开拓方式。
主竖井: 井筒净径5.0m，井口标高+185m，井底标高-432m，井深617 m，最低中段为十四中段，井筒中心坐标为：X＝45523.5，Y＝45366.5，采用JKM-2.8×4多绳摩擦式提升机（电机功率为800KW），4#双层罐笼与6.3 m3箕斗互为平衡的提升方式，担负玲南金矿十四中段至地表矿岩和部分人员、设备材料提升，提升能力为2500t/d。
盲主井：井筒净径5.0m，井口标高-370m，井底标高1075m，井深705m，最低中段为三十中段，井筒中心坐标为：X＝44917.55，Y＝45498.54，采用JKMD-2.8×4多绳摩擦式提升机（电机功率为850KW），4#双层罐笼与6.3 m3箕斗互为平衡的提升方式，担负玲南金矿十六中段及以下中段的矿岩和十四中段以下部分人员、设备材料提升和下放，提升能力为2500t/d。
1号竖井：井筒净径4.0m，井口标高+175.5m，井底标高-100m，井深275.5 m，最低中段为六中段，井筒中心坐标为：X＝45432.94，Y＝45269.87，采用GKG2×2.5-20提升机（电机功率为280KW），2#双层双罐互为平衡提升。
目前只担负部分材料下放和人员上下。
1号盲竖井：井筒净径3.5m，井口标高为-90m，井底标高-370m，井深280m，最低中段为十四中段，井筒中心坐标为：X＝45043.612，Y＝45070.032，采用2JTP-1.6/20提升机（电机功率130KW），2号双层罐笼与平衡锤互为平衡的提升方式，目前用于提升人员和部分材料下放。
2号盲竖井：井筒净径3.5m，井口标高为-370m，井底标高610m，井深240m，最低中段为二十中段，井筒中心坐标为：X＝44784.08，Y＝45249.07，采用2JTP-1.6提升机（电机功率95KW），2号单层罐笼与平衡锤互为平衡的提升方式，目前用于提升人员和部分材料下放。
现代矿床开采理论绪论
54学时。
理 讲课43学时， 第四章 采矿方法分类
3
论 与
习题课5学时， 第五章 空场采矿法
10
实 实验课6学时。
践
第六章 崩落采矿法
7
（
一
第七章 充填采矿法
5
）
第八章 采矿方法选择
2
2019/8/8
矿物资源工程专业主干课程
5
床 开
要介绍金属矿床开采的基本原理及矿床开拓方法、采矿
采 方法和主要采矿生产工艺，是矿物资源工程专业的学生
理 必需的知识。通过本课程的学习，学生可以掌握矿床开
论 与
采的一般原则，具备根据矿床的赋存条件正确选择矿床
实 开拓方法和采矿方法的能力，能够确定露天矿的开采境
践 界，编制矿山采矿生产的采掘进度计划，初步掌握采矿
矿 床 开 采 理 论 与 实 践 （ 一 ）
2019/8/8
第一章 矿床开采总论 第二章 矿床地下开采基本概念 第三章 地下开采矿床开拓 第四章 采矿方法分类 第五章 空场采矿法
Байду номын сангаас
第六章 崩落采矿法
第七章 充填采矿法
第八章 采矿方法选择
矿物资源工程专业主干课程
1
◆课程的意义和目的
矿
本课程是矿物资源工程专业的主干课程之一，它主
开
采
理
◆本课程与其它课程的关系
论 本课程的先修课是矿山地质、矿山机械、井巷
与 实
工程、矿井通风、岩石力学、凿岩爆破，上述课
践 程中有关内容。
（
一
）
2019/8/8
矿物资源工程专业主干课程
4
第一章 矿床开采总论
5
开拓方法
第七节
联合开拓法
根据地形和矿体的赋存条件，有时需用平硐，竖井或斜 井，斜坡道开拓法中的两种主要开拓巷道组合起来开拓 一个或几个矿体，就称联合开拓法。以下介绍两种联合 开拓法。 一·平硐与盲竖井联合开拓法 矿体的一部分赋存在地平面以上，而其下部分延伸至 地平面以下；此时，上部用平硐开拓，而下部则用竖 井开拓。如图2-13。
三· 斜坡道与其他主要开拓巷道的比较 与竖井，斜井相比，斜坡道有许多 优点： 1.矿体开拓快，投产早。 2.斜坡道可代替主井或付井 3.节省大量钢材 4.产量大，效率高 缺点： 无轨设备采用柴油为动力，排除废气污染井下 空气，需增加通风费用。投资大，维修工作量 大。
第九节 主要开拓巷道类型和位臵的选择
ΣQ右+ΣQn > ΣQ左 ΣQ左+ΣQn > ΣQ右 （7–1）
出矿点n就是最有利的井筒位臵，符合最小运输功要求。
2.第二种情况：矿石分散情况
在这种情况下，依据上述原理可知，运输功最小的 井筒位臵应在矿量的等分线上。
Q左 Q右
Q左 = Q右
上述按最小功原理来求合理的井筒位臵的方法，也适合 于平硐开拓的情况。
(6)应保证井巷出口位臵及有关构筑物不受山坡滑石，山 崩和雪崩等危害； (7)井巷出口的标高应在历年最高洪水位以上3m，以免被 洪水淹没； (8)井筒（或平硐）位臵应避免压矿，尽量位于岩层移动 带以外，距地面移动界线的最小距离应大于20m,否则应 留保安矿柱。 (9)井巷出口应有足够的工业场地，以便布臵各种建筑物， 调车场，堆放场等； (10)改进或扩建矿山应考虑原有井巷和有关建筑物，构筑 物等的充分利用。
2.在井筒装备方面：竖井井筒装备比斜井复杂，斜井内 的管道，电缆，提升钢丝绳比竖井要长。
矿床开拓及采矿方法
狮子山铜矿开拓方法及采矿方法一、开拓方法1、开采地下金属矿床时，必须先从地表掘进一系列井巷到达矿体，以建立地表与矿体之间形成一套独立完整的人行、材料、通风、提升、运输、供水、排水、供电、供风、充填等系统，这些工程的综合就称之为矿床开拓。
总共分为单一开拓法（平硐开拓、竖井开拓、斜井开拓、斜坡道开拓）以及联合开拓法（用以上两种或两种以上的开拓）。
狮子山矿是采用平硐、盲竖井以及斜井联合开拓法。
2、根据矿体赋存条件，狮子山铜矿体属于一个盘区三个矿块，一期工程设计井田开采面积为12400m2,二期主控工程深度在1335.0水平（八中断至十三中段），垂直深度250米，走向长度400米左右，矿石量3974300吨，地质品位0.905%，金属量35891吨。
三期主控工程深度在1237米水平（十三中断至十五中段），垂深度100米，走向长度500米左右，矿石量1321985吨，地质品位0.82%,金属量10867.7吨。
四期正在做初步设计预科研。
3、开拓顺序一般按由上到下、由远到近的顺序进行；中段采用环形运输，分别在矿体上、下盘开掘沿脉巷道，中间以穿脉贯通。
根据矿体埋藏情况选用的采矿方法和充分利用原有勘探坑道，阶段高度一期工程为50～69米二、三期工程为50米。
中断高度选择依据：根据地质、技术、经济等因素。
基本地质情况：矿体厚度平均为21米，走向N500~600 E，倾角700~820，倾向南东，平均走向长360米，垂深670—850米。
矿岩硬度f=4~8,中等稳固。
技术因素：尽量降低开拓工程总量和费用，有利于生产和集中管理。
4、矿山开拓方法（1）根据矿体埋藏情况及矿区地形条件，狮子山铜矿一期工程设计标高为1585米以上（八中断以上），采用平硐—溜井加辅助盲竖井联合开拓，竖井提升废石、主溜井下放矿石至八中断，最后在八中断装矿经主平隆运输至坑外起点站。
一期主溜井在各中段建立分支溜井，下放至主溜井。
各中段平巷采用穿脉运输方式装矿。
第六章矿床开拓方法
三 斜井开拓方法 1 脉内斜井开拓法 2 下盘斜井开拓法 3 侧翼斜井开拓 四 矿车组斜井 五 箕斗斜井
五, 箕斗斜井 适用与生产能力30~60万吨/年的中型矿 山,坡度一般>30,与竖井相比,除生产能力比 矿车组提升大之外,其它优缺点类似矿车组 斜井. 此外斜井口及井底要设有装卸矿设施及 用做提升人员和材料的辅对比 1,螺旋式斜坡道的优点 (1)由于没有折返式那么多的缓坡道,故在同等高程间, 螺旋式较折返式的路线短,开拓工程量小; (2)与溜井等垂直井巷配合施工时,通风和出渣较方便; (3)适合圆柱矿体的开拓. 2.螺旋式斜坡道的缺点 (1)掘进施工要求高(改变方向,外侧超高等); (2)司机能见距离小,故安全性较差; (3)车辆轮胎和差速器磨损增加; (4)道路维护工作量大. 3.折返式斜坡道的优点 (1)施工较易; (2)司机能见距离大,行车较安全; (3)行车速度较螺旋式的大,排出有害气体量较少; (4)道路便于与矿体保持固定距离;
第八节 主要开拓巷道评述 为了正确的选择开拓方法,必须了解各种主要开拓巷道的优 缺点,兹将各种 主要开拓巷道的特点评述如下: 一,平硐与井筒(竖井和斜井)的比较 平硐优点: (1)基建时间短:因为平硐施工简便,施工条件好,比 竖井或斜井的掘进速度快得多; (2)基建投资少:平硐的单位长度掘进费用比井筒低的 多,维护费用也少,没有井底车场,洞口设施简单,布设井 架,提升机房,所以投资费省; (3)排水费用低:一般自流排水; (4)运输费用低:平硐一般用电机车,用溜井下放矿石, 比较井筒提升,运输费用低的多;
第二篇 矿床开拓 第六章 矿床开拓方法
第一节 矿床开拓及开拓巷道 矿床开拓:为了开采地下矿床,需从地面掘 进一系列巷道通达矿体,使之形成完整的 提升,运输,通风,排水和动力供应等系统, 称为矿床开拓. 第二节 开拓方法分类 概括分为两大类:单一开拓法和联合开拓法.
采矿工程概论
2010年12月 2010年12月
第一章： 第一章：金属矿床地下开采的基本概念
第一节：金属、 第一节：金属、矿床的工业特征 一、矿石和废石的概念 矿物、矿石、矿体、矿床、围岩、夹石、 矿物、矿石、矿体、矿床、围岩、夹石、废石 二、矿石的种类
（一）金属矿石按其所含金属矿物的性质，化学成份 金属矿石按其所含金属矿物的性质， （二）根据所含金属种类的不同
第二章： 第二章：矿床开拓
第二节： 第二节：开拓方法 二、竖井开拓法
竖井开拓法以竖井为主要开拓巷道。它主要用来开采急倾斜矿体（ 竖井开拓法以竖井为主要开拓巷道。它主要用来开采急倾斜矿体（一 般矿体倾角大于45 和埋藏较深的水平和缓倾斜矿体（倾角小于20 45º） 20º）。 般矿体倾角大于45 ）和埋藏较深的水平和缓倾斜矿体（倾角小于20 ）。 这种方法便于管理，生产能力较高， 这种方法便于管理，生产能力较高，在金属矿山使用较普遍 。 1.穿过矿体的竖井开拓方案 1.穿过矿体的竖井开拓方案
第一章： 第一章：金属矿床地下开采的基本概念
第三节：矿石的损失、 第三节：矿石的损失、贫化和矿山年产量 一、矿石的损失和贫化 1、矿石的损失 矿石损失量与矿石的工业储量的百分比，叫做矿石的损 矿石损失量与矿石的工业储量的百分比， 失率。 失率。 2、矿石的贫化 混采下来的废石量与采出矿石量的百分比， 混采下来的废石量与采出矿石量的百分比，叫做矿石的 矿石的贫化率 二、矿山年产量 矿山年产量是矿山每年生产的产品量。 矿山年产量是矿山每年生产的产品量。
Ⅱ号矿田
1号井田
2号井田பைடு நூலகம்
Ⅰ号矿田
Ⅲ号矿田
矿区
二、走向线、走向、走向长、倾斜线、倾向、倾角 走向线、走向、走向长、倾斜线、倾向、
第二章 地下矿山开采安全
第二章地下矿山开采安全第一节矿床开采基本知识一、基本概念矿物是由一种或多种化学元素在地质作用中形成的天然产物，具有一定的形态和物理化学性质。
矿物的绝大多数是固态(铜矿、铁矿、石英)，也有液态(石油)和气态(天然气)。
目前自然界中已知的矿物有3000多种，能被利用的约200多种，其中最常见的金属非金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、铅锌矿、磁铁矿、石英、云母、石灰石等。
矿产指埋藏在地壳内能为人类所利用的有用矿物资源或矿物集合体。
《中华人民共和国矿产资源法实施细则》将矿产资源分为以下四类：（一）能源矿产：包括煤、煤层气、石煤、油页岩、石油、天然气、油砂、天然沥青、铀、钍、地热等。
（二）金属矿产：包括铁、锰、铬、钛、铜、铅、锌等黑色金属、有色金属、稀有金属和贵金属。
（三）非金属矿产：包括金刚石、石墨、磷、自然硫、硫铁矿、钾盐等。
（四）水气矿产：包括地下水、二氧化碳气、硫化氢气、氦气、氡气等。
限于篇幅，本书对水气矿产的开采不作专门介绍。
地壳内部或表面富集的，在目前的技术经济条件下符合开采和利用要求的、有用矿物的聚积体称为矿床。
一个矿床可由一个或几个矿体组成，矿体具有一定的大小、形状和产状(走向、倾向和倾角)，是开采的直接对象。
矿体周围无经济价值的岩石(废石)称为围岩。
矿体上部的围岩叫上盘围岩或顶板，矿体下部的围岩叫下盘围岩或底板。
二、矿床的分类（一）按矿体的形状，可以把矿床分为：层状矿床、脉状矿床和块状矿床。
（二）按矿体的倾斜角度分为：1.水平矿体：矿体倾角小于5˚；2.缓倾斜矿体：矿体倾角为5˚～30˚；3.倾斜矿体：矿体倾角为30˚～55˚；4.急倾斜矿体：矿体倾角大于55˚。
（三）按矿体厚度分：1.极薄矿体：厚度在0.8ｍ以下；2.薄矿体：厚度为0.8～5m；3.中厚矿体：厚度为5～15m；4.厚矿体：厚度为15～50m；5.极厚矿体：厚度在50m以上。
三、地下矿山生产系统各种矿物，都或深或浅地埋藏于地下。
第二节露天矿开拓解析
3.2 铁路运输开拓的坑线布置
Байду номын сангаас
因铁路运输牵引机车爬坡能力小，每个水平的出 人沟和折返站所需线路较长，转弯曲线半径很大， 故不适用于采场面积小，高差较大的露天矿开拓； 也不宜采用移动坑线或回返坑线。铁路运输开拓 采用较多的坑线形式为直进式、折返式和直进－ 折返式。 山坡露天矿的坑线位置，主要取决于地形条件和 工作线的推进方向。当地形为孤立山峰时，通常 将坑线布设在工作帮的背面山坡上；当地形为延 展式山坡时，通常将坑线布设在采场的一侧或两 侧。山坡露天矿常采用直进式或直进折返式布置。 下图为歪头山露天矿上部开拓系统示意图。
胶带运输开拓的评价
胶带运输机运输能力大，升坡能力大，可达到16。 -18。，运输线路距离短，约为汽车运距的1/4-1/5， 铁路运距的1/10-1/5，因而开拓坑线基建工程量 小；运输成本低，运输的自动化程度高，劳动生 产率高。 由于胶带运输系统中需设置破碎站，破碎站的建 设费用高；采用移动式破碎站时，破碎站的移设 工作复杂；当运送硬度大的矿岩时，胶带的磨损 大；敞露式的胶带运输机易受到恶劣气候条件的 损害，因而增大了设备的维护量与维护费用。
出人沟口应尽量设置在工程地质条件较好，地形标 高较低，距工业场地及矿、岩接受点较近的地方； 应避免和减少重载汽车在采场内作反向运行及无谓 增加上坡距离，尽可能使矿石及岩石的综合运输功 小，所需运输设备数量少。当废石场的位置分散和 为了保证露天矿的生产能力，以及为使空、重车顺 向运输时，在服务年限较长的露天矿可采用多出人 沟口。多出人沟口使坑线增多，附加剥岩量加大， 掘沟工程量及费用也增多，因此，出人沟口的数目 应根据矿山规模、矿山总平面布置及生产需要综合 进行技术经济分析后确定，一般数目不宜过多。
26矿床开拓及其特点
一、矿床开拓
开拓：从地表掘一系列巷道通达矿体，形 成提升、运输、通风、排水和动力供应等完整 的生产系统。
煤矿开采: 开拓— 准备 —回采
非煤开采 ：开拓－采准.切割—回采
开拓巷道：为开拓矿床而掘进的井巷工程
第一节 矿床开拓概念及其分类
二、开拓巷道
开拓巷道按它们在采矿过程中所起的作用 分以下两类巷道：
第三节 非煤矿床开拓的主要特点
第三节 非煤矿床开拓的主要特点
井筒布置主要特点： 1)井筒一般不穿过矿体，布置在下盘、
上盘或侧翼岩层移动范围以外，不留 保安矿柱； 2)副井可分散布置； 3)风井布置方式多采用对角式。
第三节 非煤矿床开拓的主要特点
四、阶段平面开拓及其特点
依开拓巷道的空间位置而言，非煤矿床开拓可分:
一、井田划分 1.定义
井田：在一个矿山企业中划归一个矿井 （坑口）开采的全部矿床或其中一部分。
2.划分原则
3.特点：通常按其自然生成范围划分，井 田尺寸一般较小
第三节 非煤矿床开拓的主要特点
煤田→井田
矿床→井田
确定的井田尺寸应与矿井的生 1 产能力及服务年限相适应
相同
井田尺寸 大型 中型 小型
工程地质与水文地质（井巷出口应高于历年最 高洪水位1～3m以上）。目的是为了安全及工业 场地的布置。 2)技术经济条件：开拓工程及总费用最小，运 输总功率最小等。
第三节 非煤矿床开拓的主要特点
3)确定方法：方案比较法 (一)主井(以竖井为例)
1.垂直矿体走向方向：不留保安矿柱。 设计程序：圈定移动范围→布置主要开拓巷道。
高，成本低； 5）取消轨道，可节约大量钢材。 4.使用条件：矿体埋藏不深（≤200m）的中、小型矿
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主要开拓巷道位置选择应考虑的因素：
矿区地形、地质构造和勘探埋藏条件；避免主要开拓巷道穿过断层、 含水层等不利地层。 矿井生产能力及井巷服务年限； 矿床的勘探程度及储量远景； 岩石性质及水文地质条件； 地表和井下的运输联系，运输功最小；保证重车下坡运行； 井巷出口位置标高应高于历年最高洪水位3m以上；不受山岭岩石崩 塌的影响； 井筒要布置在岩层移动带以外，距地表移动界线的最小距离20m以上。 井巷出口有足够的工业场地；有排废石场地。
影响阶段（中段）运输平巷布置的因素
• • • • • • 中段运输能力 (中段运输平巷一般有单轨、双轨和环形等形式 ) 矿体厚度和矿石、围岩的稳固程度 探采结合的原则 所采用的采矿方法 符合通风要求 系统简单，布置紧凑，一巷多用 ．
中段运输平巷的布置形式
• 单一沿脉平巷布置
• 沿脉平巷加穿脉布置
• 上下盘沿脉巷道加穿脉布置（环形运输布置）
• 穿脉巷道间距的确定 • 根据采矿方法而定，因穿脉垂直于矿体走 向布置，如矿房宽为8m，则间距15m为宜； • 取决于生产探矿需要，如探矿规定穿脉间 距为30m。
矿床开拓方案选择
第六章 矿床开拓
主要开拓巷道 辅助开拓巷道
第三节 开拓方法
斜井开拓法
某 矿 下 盘 开 拓 方 案
斜井的提升方式: 斜井的提升方式:
• 主要取决于斜井的倾角; • (1) 斜井倾角≥25º~30º,一般采用箕斗或台车; • (2)斜井倾角≤25º~30º, 用串车提升; • (3)斜井倾角〈18º, 可用钢丝绳胶带运输机.
按矿岩移动界线确定主要开拓巷道位置
崩落角与移动角的大小，与采空区上部岩层的物理力学性 质、层理和节理的发育程度、水文地质构造、开采深度以 及所采用的采矿方法等因素有直接关系，通常在30º～80º 之间。每种岩层和地质条件有其自己的崩落角和移动角。 一般说来，矿体上盘岩石移动角大于下盘岩石移动角，矿 体走向两端的移动角最大。
井底车场形式的选择
影响井底车场选择的因素:
• 生产能力、提升容器类型、运输设备和调车方式 、
井筒数量、各种主要硐室及其布置要求 • 地面生产系统要求; • 岩石稳定性;
• 井筒与运输巷道的相对位置.
混合井井底车场的线路布置，箕斗线路为环形车场， 罐笼线路为折返式车场
双井筒的井底车场，主井为箕斗井，副井为 罐笼井。主、副井的运行线路均为环形，构 成双环形的井底车场。
5. 明竖井与盲斜井
？ 斜井与盲竖井联合开拓 ?
联合开拓方法
1. 平硐与盲竖井联合开拓
2. 3.
4.
平硐与盲斜井
平硐与斜坡道
明竖井与盲竖井联合开拓：竖井提升高度一般500~600m;
5.
7. 8.
明竖井与盲斜井
6. 明竖井与斜坡道
斜井与盲竖井联合开拓 ?
联合开拓方法
1. 3. 平硐与盲竖井联合开拓
按矿岩移动界线确定主要开拓巷道位置
采空区上部地表发生崩落和移动的范围，分别叫做崩落带 和移动带（图7-22）。开采最低边界与地表崩落带和移动 带边线的边线和水平面之间的夹角，分别叫做崩落角和移 动角。 崩落角与移动角的大小，与采空区上部岩层的物理力学性 质、层理和节理的发育程度、水文地质构造、开采深度以 及所采用的采矿方法等因素有直接关系，通常在30º～80º 之间。每种岩层和地质条件有其自己的崩落角和移动角。 一般说来，矿体上盘岩石移动角上于下盘岩石移动角，矿 体走向两端的移动角最大。 地表移动带内区域为危险区，在移动地带内布置的开拓工 程或地表永久性建（构）筑物将受到破坏。
溜井的形式
• • • • (1) 垂直式溜井; (2) 倾斜式溜井 (3) 分段直溜井: 瀑布式 接力式 (4) 阶梯式溜井
• 为保证生产，一般应设置备用溜井。
充填井
• • • • 废石井: 干式充填 管道井: 水力或胶结充填 充填钻孔: 由地表钻大口径钻孔200~300mm 位置: 矿体的中央
垂直矿体走向的岩石移动角 岩石名称 上盘β 第四纪表土 含水中等稳固片岩 稳固片岩 中等稳固致密岩石 稳固致密岩石 45° 45° 55° 60° 65° 下盘γ 45° 55° 60° 65° 70° 45° 65° 70° 75° 75° 沿矿体走向的岩石移动角δ
按矿岩移动界线确定主要开拓巷道位置
地表移动带内区域为危险区，在移动地带内布置的开拓工程或地表永 久性建（构）筑物将受到破坏。 为确保安全，避免因地表移动而带来的损失，应将主要开拓巷道和其 他需要保护的建（构）筑物布置在移动范围之外，并与地表移动带边 界保持一定安全距离。 安全距离与建（构）筑物保护等级有关，按规定I级保护建（构）筑物 的安全距离为20m，II级保护建（构）筑物的安全距离为10m。
保安矿柱的圈定
• 如果由于某些条件限制，主要开拓巷道或重要建 （构）筑物只能布置在岩石移动带内，为安全起 见，必须留有保安矿柱。 • 所谓保安矿柱，就是在主要开拓巷道的周围和其 它地表建（构）筑物之下，在服务年限内不予开 采的矿石，也就是保护主要开拓巷道和地表建 （构）筑物范围内的矿体。留保安矿柱可以在
双箕斗单罐笼的混合井井底车场的线路布置，箕斗 提升采折返式车场，罐笼提升采用尽头式车场
斜井井底车场
地下硐室
• • • • 地下破碎及装载硐室 地下水泵房和水仓 地下变电所 地下炸药库
地下破碎及装载硐室
地下水泵房和水仓
第九章 阶段运输巷道的布置
• 阶段平面开拓设计是矿床开拓设计的一部分; • 主要内容是: 阶段（中段）开拓平巷的布置，包括 井底车场和硐室; • 主要目的是: 满足矿岩运输、通风、排水和探矿等 要求。 • 中段需要开拓一系列的运输巷道及硐室，将矿体 与主要开拓巷道（各种掘进的井筒）连接起来， 从而形成完整的运输、通风和排水，给井下人员 造成良好的工作环境和必要的条件。 • 主运输阶段和副阶段。
• 移动带的圈定
• 根据基干个垂直于矿体走向的地质横剖面图和沿 走向的地质纵剖面图，从矿体开采的最低一个水 平起（当矿体不规则时，从矿体上、下盘的突出 部位起），按各层岩石的不同移动角（矿体的上 盘、下盘和端部），分别做直线与地面相交，然 后将矿体上、下盘和端部各交点逐一连线，在地 形图上形成一条闭合圈，确定地表移动带。
布置方式：
I. 中央并列式 II. 中央对角式 III.侧翼对角式
通风井的布置方式
• 中央并列式
中央对角式
侧翼对角式
I. 中央并列式 II. 中央对角式 III.侧翼对角式 具体位置？ 安全距离？
其它辅助开拓巷道的布置
• 溜井 • (1)平硐溜井出矿系统 • (2)竖井箕斗提升,集中出矿系统 要求: 岩层坚固,节理不发育; 避免断层/破碎带 /流沙层/岩溶.
联合开拓方法
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 平硐与盲竖井联合开拓 ? ？ 明竖井与盲竖井联合开拓：竖井提升高度一般500~600m; ? ？ 斜井与盲竖井联合开拓 ?
联合开拓方法
1. 平硐与盲竖井联合开拓
2. 平硐与盲斜井 3. ？
4. 5. 6. 7. 8. 明竖井与盲竖井联合开拓：竖井提升高度一般500~600m; ? ？ 斜井与盲竖井联合开拓 ?
副井位置的选定
• 当主井为箕斗井时,不能作入风井;需要设计副井和 通风井; • 副井：人员、设备、材料、废石的提升；入风； • 集中布置和分散布置 • 当主井为罐笼井时,可兼作入风井; • 主井与副井应集中布置,间距应不小于30m; 有利于反掘施工. 但太近,不利于安全和空气污染.
通风井位置的确定
按矿岩移动界线确定主要开拓巷道位置
采空区上部地表发生崩落和移动的范围，分别叫做崩落带 和移动带（图7-22）。开采最低边界与地表崩落带和移动 带边线的边线和水平面之间的夹角，分别叫做崩落角和移 动角。 崩落角与移动角的大小，与采空区上部岩层的物理力学性 质、层理和节理的发育程度、水文地质构造、开采深度以 及所采用的采矿方法等因素有直接关系，通常在30º～80º 之间。每种岩层和地质条件有其自己的崩落角和移动角。 一般说来，矿体上盘岩石移动角上于下盘岩石移动角，矿 体走向两端的移动角最大。 地表移动带内区域为危险区，在移动地带内布置的开拓工 程或地表永久性建（构）筑物将受到破坏。
斜坡道开拓法
• 斜坡道开拓类型 • 螺旋式 折返式
斜坡道的典型开拓方法
斜坡道开拓的主要特点：
斜坡道的坡度１０％～２０％；一般１５％， 最大２８％； 岩层移动界线以外； 应用：单独使用斜坡道开拓的较少，一般为竖 井开拓的辅助开拓，或阶段运输巷间的联通， 便于无轨设备和人员的通行；部分矿山用于深 部开拓； 折返式应用较多，具有安全、使用年限长、通 风阻力小等优点。
井底车场及硐室
井底车场连接着井下运输与井筒提升，提 升矿石、废石和下放材料、设备等，都要 经由这里转运。 要在井筒附近设置储车线、调车线和绕道 等。 泵房与水仓、井下变电所等。 井底车场就是这些巷道和硐室的总称。 井底车场根据开拓方法不同，可分为竖井 井底车场和斜井井底车场两大类．
井底车场形式
按最小运输功确定开拓巷道位置
在确定主要开拓巷道位置时，应使矿床开采过程 中的矿石运输费用最低。 运输量与运输距离的乘积称为运输功。 矿石的地下和地表运输费用与运输功成正比。 合理的井筒位置应在矿石的地下地表运输功为最 小之处。 为减少运输功，应尽可能使地下与地表之间无反 向运输。 最小运输功确定主要开拓巷道位置，一般不做定 量计算，而只做定性分析。
联合开拓方法
1. 平硐与盲竖井联合开拓
2. 平硐与盲斜井 3. 平硐与斜坡道
4. 6. 7. 8. 明竖井与盲竖井联合开拓：竖井提升高度一般500~600m;
5. ？
？ 斜井与盲竖井联合开拓 ?
联合开拓方法
1. 平硐与盲竖井联合开拓
2. 平硐与盲斜井 3. 平硐与斜坡道