2 地下采矿工程.ppt

1、2 地下采矿工程,2020/10/11,2,2.1 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。 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

2、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。,2020/10/11,3,2.1.2 竖井开拓法,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

3、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。,2020/10/11,4,2.1.3 斜井开拓法,适用条件：矿体倾角1545。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1517，下向运输时小于12；串车提升时小于2025；箕斗提升时小于2535。 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。,2020/10/11,5,2.1.4 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

4、。 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%。,2020/10/11,6,2.1.5 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。,2020/10/11,7,2.2 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

5、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。,2020/10/11,8,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

6、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。,2020/10/11,9,2.3 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。,2020/10/11,10,2.3.1 副井 作用：提升设备、人员、材料、废石或部分矿石；通风井；安全通道。

7、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：地面构筑物布置集中；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；入风井与排风井掘完之后，可很快连通，通风系统形成快；井筒延伸方便。中央式缺点：风路长，扇风所需负压大。当用前进式回采时，风流容易短路，造成大量漏风；如果无其他安全出口，当井下发生事故时，危险性大。,2020/10/11,11,2.3.4 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

8、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。,2020/10/11,12,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,2020/10/11,13,井底车场的分类： （1）根据

9、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。,2020/10/11,14,2.3.5.1 竖井井底车场 （1）尽头式井底车场。 用于罐笼提升。特点是：空、重车的储车线和调车场均设在井筒的一侧，空车从罐笼出来后再推进重车。这种车场的通过能力小。如图2-2a。 （2）折返式井底车场。 特点是：井筒或卸车设备的两侧均铺设线路。重车从一侧进，空车从另一侧出。空车经过另外铺设的平行线路或从原路（调头）

10、返回。通过能力比尽头式车场大。如图2-2b。 （3）环形式井底车场。 特点是：井筒或卸车设备的两侧均铺设线路。重车从一侧进，空车从另一侧出。如图2-3。 由井筒或卸车设备出来的空车经储车线和绕道（不需调头）返回。通过能力比前两种车场都大。,2020/10/11,15,图2-2 井底车场布置形式 a 尽头式； b折返式,2020/10/11,16,图2-3 环形式井底车场示意图 a 平行式； b 斜交式； c 垂直式,2020/10/11,17,2.3.5.2 斜井井底车场 斜井井底车场有折返式和环形式两种。环形式用于箕斗井或胶带提升，串车提升多用折返式井底车场。 斜井与井底车场的连接方式有旁甩式（甩车道）、吊桥式及平场式。 （1）甩车道连接。甩车道是一种既改变方向又改变坡度的过渡车道。串车经甩车道由斜变平后进入车场。 （2）平车场连接。当斜井不再延伸时，斜井井筒直接过渡到车场。平车场只适用于斜井同最深一个阶段的连接。 （3）吊桥连接。通过能够起落的吊桥，