地下采矿工程

适用条件：矿体倾角大于45°或小于15°，且埋藏较深。常用于大中型矿 井。 竖井提升容器：罐笼或箕斗。有罐笼井、箕斗井及混合井。 竖井开拓法种类 （1）下盘竖井开拓法：竖井位于矿体下盘岩石移动带以外的围岩中。优点： 井筒处于不受矿体开采影响的安全位置，不需留保护矿柱；缺点：竖井越深， 石门越长，特别是矿体倾角较小时。 （2）上盘竖井开拓法：竖井位于矿体上盘岩石移动带以外的上盘围岩中。 缺点：开采初期石门长，基建时间长，初期投资大。 （3）侧翼竖井开拓法：竖井位于矿体的端部围岩。缺点：石门完工后，只 能向一个方向掘进阶段运输巷道，基建速度慢。 （4）穿过矿体竖井开拓法。优点：运输功小。缺点：需留保安矿柱。
2.1.1 平硐开拓法
适用条件：矿体或部分矿体赋存于地表侵蚀基准面（河流垂直下切侵蚀的界限 或者说河流侵蝕作用的下限）以上。 优点：施工简单，速度快，无需井底加场，无需提升及排水设备。 种类：垂直矿体走向上盘平硐开拓法、下盘平硐开拓法及沿矿体走向平硐开拓 法。
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2.1.2 竖井开拓法
2.1 矿床开拓方法
矿床开拓：为了开采地下矿床，必须从地面开掘一系列井巷通达矿床，形成行 人、运输与提升、通风、供风、排水、供水、供电及充填等系统。这一工作称 为矿床开拓。 开拓井巷分主要开拓井巷和辅助开拓井巷。 主要开拓井巷有：平硐、竖井、盲竖井、斜井、盲斜井及斜坡道等。 辅助开拓井巷有：副井、通风井、溜矿井、充填井、石门、井底车场及阶段运 输平巷等。
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2.2 开拓方法比较
平硐与井筒的比较 与井筒开拓相比，平硐开拓具有以下优点： （1）施工简单，基建速度快； （2）掘进费用低，无需开掘井底车场和硐室，因此，基建投资 少； （3）平硐用电机车运输，比井筒开拓用绞车提升的费用低，而 且不需要提升设备、井架及绞车房； （4）自流排水，排水费用低，无需水泵房、水仓等； （5）平硐运输比井筒提升安全。
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2.3.4 溜井
主要应用于平硐溜井出矿系统和竖井箕斗集中出矿系统。有单阶段溜井、 多阶段溜井；垂直溜井、倾斜溜井等
2.3.5 井底车场
井底车场是运输阶段中连接井筒与运输巷道的一组巷道和硐室的总称。 井底车场是井下运输和提升系统的枢纽站。它由若干条靠近井筒的轨道线 路和硐室组成，担负着转运矿石、废石、人员、材料及设备的任务。同时 也是阶段通风、排水、供电及服务等的中继站。井底车场的线路由重车线、 空车线、绕道以及其它辅助线路组成。井底车场的硐室主要包括水泵房与 水仓、井下变电所、候罐室等。如图2-1所示。
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2.1.4 斜坡道开拓法
斜坡道是适应无轨设备通行而产生的。斜坡道开拓运输无需中间 转运环节，效率高，产量大。 斜坡道型式有：直线式、螺旋式和折返式三种。坡度一般为 10%~15%。
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2.1.5 联合开拓法
平硐与盲井联合开拓法：矿体部分赋存在地表以上，部分赋存在 地表以下。或矿全部赋存在地表以下，但地表地形限制不能开掘 明竖（斜）井。 竖井与盲井联合开拓法：矿体埋藏深度较大，或井田深部发现了 新矿体，现有井筒在深部开拓提升能力不能满足要求。矿体深部 倾角显著改变，石门长度大大增加。 斜井与盲井联合开拓法、斜坡道联合开拓法。
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2.1.3 斜井开拓法
适用条件：矿体倾角15°~45°。埋藏深度不大、表土不厚的中小型 矿山。 优点：施工简单，投产快。 缺点：开采深度及生产能力受提升能力限制。 斜井倾角要求：胶带上向运输时小于15°~17°，下向运输时小于 12°；串车提升时小于20°~25°；箕斗提升时小于25°~35°。 斜井开拓法种类：脉内斜井开拓法、下盘斜井开拓法及侧翼斜井开拓法。
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竖井与斜井的比较 竖井与斜井相比具有以下特点： （1）提升能力大。竖井比斜井大，胶带运输除外。 （2）开拓工程量。竖井井筒比斜井短，但竖井石门比斜井长。竖井井底车
场复杂，掘进施工量大。 （3）施工技术。竖井施工技术和掘进装备比斜井复杂。 （4）生产经营费。竖井提升费用及排水费用均比斜井低。 （5）安全方面。竖井提升事故少，斜井提升易发生脱轨和断绳跑车事故。 斜坡道与井筒比较 斜坡道优点：掘进快，投产早。斜坡道缺点：巷道工程量大、设备投资大、
维修技术复杂、通风费用高。
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2.3 辅助开拓工程
辅助开拓巷道包括：副井（副平硐）、通风井、溜井、充填井、石门、 井底车场及井下硐室等。 辅助开拓巷道的作用： （1）备用出口，安全规程规定要求地下开采不得少于两个安全出口； （2）井下通风，需有单独的进风与出风井巷； （3）解决提升与水平运输的衔接； （4）满足人员上下、设备调配、废石排出、变电、排水、地下破碎装 载、充填、机修等要求。
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2.3.1 副井
作用：①提升设备、人员、材料、废石或部分矿石；②通风井；③安全通道。 副井位置的选择：主、副井位置应统一考虑。有集中布置和分散布置。
2.3.2 风井
风井的布置方式：中央并列式、中央对角式、侧翼对角式。 中央式优点：①地面构筑物布置集中；②入风井与排风井布置在岩石移动带以 内时可留一个保安矿柱；③入风井与排风井掘完之后，可很快连通，通风系统 形成快；④井筒延伸方便。中央式缺点：①风路长，扇风所需负压大。②当用 前进式回采时，风流容易短路，造成大量漏风；③如果无其他安全出口，当井 下发生事故时，危险性大。
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主井空车线 材料车支线 副井空车线 绕道
副井重车线
主井重车线
图2-1 井底车场布置示意图 1—主井；2—清理撒矿硐室及斜巷；3—副井；4—候罐室；5—水泵房；6—变电所； 7—材料工具室；8—电机车维修室；9—调度室；10—水仓；11—翻笼硐室
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井底车场的分类： （1）根据开拓方法的不同分为竖井井底车场和斜井井底车场； （2）根据井筒的作用分为主井井底车场和副井井底车场； （3）根据井筒提升设备分为罐笼井井底车场、箕斗井井底车场 及混合井井底车场； （4）按矿车运行系统分为尽头式井底车场、折返式井底车场和 环形式井底车场。