地下矿开拓设计.doc

地下矿开拓设计 地下矿开拓设计development design of underground mine 从地表向地下掘进通达矿体的通道，是地表与矿体间形成完整的运输、提升、通风、排水、和动力等供地下矿生产用的地下采矿工程设计。地下矿开拓设计是矿山建设与生产中具有长远影响的矿山总体工程布置，应满足安全生产，工程量小，投资少，经营费低，不留或少留矿柱，不占或少占农田，管理集中方便等要求。在地震地区的矿山，其主要开拓井巷出口的支护及结构，应按该地区的地震烈度，根据有关抗震规范进行设计。设计主要内容有地下矿床开拓方式确定、主要开拓井巷位置选择和阶段高度确定等。 地下矿床开拓方式确定地下矿床开拓一般有平硐、斜井、竖井及斜坡道等四种基本开拓方式。选用其中一种方式对矿床进行开拓称单一开拓法；采用两种或两种以上方式进行开拓称联合开拓法。 平硐开拓法 借助与地面相通的水平巷道通达矿体，进行矿床开拓的方法。该法适用于开采赋存在地表浸蚀基准线以上的矿床，可充分利用矿石自重溜放，其生产能力大，便于排水、通风、多阶段出矿岩，施工工艺简单，建设速度快，投资省、成本低、管理方便。一般中等规模以下的矿山多采用此法开拓。当其长度超过1000m时，为方便调车，可在平硐的适当位置设错车道；规模大的矿山通常可设计为双轨单平硐或单轨双平硐。长平硐设计须经技术经济方案比较、论证确定。为加快长平硐施工速度和缩短建设周期，应在长平硐的适当位置设措施性井巷。设计双巷长平硐时，其间距一般为20～30m，双巷快速掘进时，为通风与安全需要沿平硐每隔100～200m设一联络巷道。 斜井开拓法 应用设有固定提升运输设施的倾斜巷道，对矿床进行开拓的方法。斜井开拓法适用于缓倾斜至倾斜矿床和埋藏深度小于200m，或矿体走向较长且埋深小于200m的急倾斜矿床。斜井开拓法按斜井与矿体之间的位置不同，通常可分三种1脉内斜井开拓；2下盘斜井开拓；3\侧翼斜井开拓。 竖井开拓法 应用竖井进行矿床开拓的方法。适用于开拓急倾斜或水平矿床和埋藏深度大于300m的缓倾斜或水平矿床。随着深矿床600m开采的增加和多绳提升机的应用，竖井开拓矿山也将增多。按竖井提升方式和容器可划分为罐笼竖井、箕斗竖井和箕斗罐笼混合提升竖井三种。罐笼竖井开拓，一般适用于规模小于30104t／a的矿山；采用箕斗提升矿石、罐笼运送人员材料的主副井开拓，适宜于规模大于100104t／a的矿山或开采技术复杂的中等规模的矿山；混合竖井开拓是将罐笼与箕斗配置在一个井筒内，既起主井作用又起副井作用的竖井开拓，适用于中等以上规模的矿山。在竖井开拓设计时，如主井为箕斗井并与选矿厂邻近，通常将箕斗卸载设施与选矿厂原矿仓连成一体，使矿石直接卸入原矿仓内。主井提升井筒一次开凿深度的服务年限，一般应大于12年；对于规模小的矿山一般不小于服务年限的下限。 斜坡道开拓法 应用无轨自行设备通行的倾斜巷道进行矿床开拓的方法。与斜井不同的是长轴方向经常改变或盘旋而上或折返而下。承担运矿任务直通地表的斜坡道称主斜坡道。坡度一般在12％之内；若不通地表，只作阶段间运送人员、材料和无轨自行设备通行的通道称辅助斜坡道，其坡度在15％～25％左右。 斜坡道设计型式有螺旋式斜坡道和折返式斜坡道两种。1螺旋式斜坡道。一般设计为圆柱螺旋线式、圆锥螺旋线式或不规则螺旋线式。2折返式斜坡道。由直线与曲线段组成，直线段变高程，曲线段变方向。 斜坡道开拓适用于矿床埋藏深度小于300m，生产能力为30～50万t／a的矿山。当浅部矿体需要提前投产或露天矿转地下，且深部矿量不大时，采用斜坡道开拓可提高经济效益。 为加速长斜坡道的掘进，在制定斜坡道开拓方案时，经技术经济比较后，可选用低成本、高效率、安全的双斜坡道开拓。双巷间距一般应大于20m，沿斜坡道倾斜方向每隔100m左右设一联络道，以满足通风和施工需要。 主要开拓井巷位置选择设计时应考虑1主要开拓井巷及地表建构筑物等应布置在开采后地表移动范围之外。2主要开拓井巷须选择在工程地质及水文地质条件较好的岩层，以避免在含水层、断层、破碎带、岩溶发育的地层或流砂层中开掘；3各井口和硐口的位置必须处在使其不受地面滚石、滑坡、山洪和雪崩危害的地段，其标高必须高出历年最高洪水位1m以上；4地面与地下运输联系方便，矿石运输功力求在最小范围内；5改扩建矿山应尽量利用原有井巷和有关建构筑物，以节省投资。 矿山工程设计开拓与开采规定 英文词条名 1当利用箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒兼作进风井止漏风、腐蚀及防爆、防尘等措施。 2普通机械化采煤工作面必须采用单体液压支柱,不得采用金属摩擦支柱。 3综合机械化采煤工作面，煤层倾角大于12的工作面，设备应有防滑、防倒装置。 4水采矿井煤水应关入选煤厂.当无选煤厂时,必须在地面设置脱水车间。煤泥水的最终处理必须在地面进行，其排放必须符合环境保护要求。 5水采矿井的煤水提升及高压供水管路,应设于具有检修条件的井筒内。 6当水体下采煤时,采动对水体影响程度,应根据矿井地质、水文地质、煤层赋存、开采技术、采煤方法、顶板管理方法等条件计算确定、计算并确定是否需留设水体安全煤岩柱。水体类型、允许采动程度及要求留设的安全煤岩柱类型，应按国家现行标准建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程的有关规定执行。 7水体下压煤开采，必须研究矿井水文地质、构造地质、尤其是导水断层、陷落柱构造。 8铁路下留设保护煤柱，应根据铁路等级确定。 铁路等级划分及压煤允许回采和试采的条件，应按国家现行标准建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程的有关规定执行。 9不包括在工业场地范围内的立井，圈定其保护煤柱时，地面受保护对象应包括绞车房、井口房或通风机房、风道等，围护带宽度应为20M。 10斜井受保护对象应包括绞车房、井口、斜井井筒及井底车场。井口围护带宽度应为L0M。 11地下开采矿山，应计算最低开拓阶段以上各阶段的涌水量。一般情况下，各阶段涌水量计算应包括正常涌水量和最大涌水量。当矿体采动后导水裂隙带波及地面时，还必须按阶段计算陷落区降雨渗入量。 12矿床疏干设计，必须保证有效地降低地下水位，形成稳定的疏干降落漏斗，并使降落曲线低于相应时期的采掘工作面标高。 13凡井巷施工有突水危险的矿山，都必须采用超前探水或其他防水措施，并估算其工程量及投资。 14每个矿井应有两个通往地表的独立安全出口，两个出口之间的距离不得小于L00M。当矿床开采技术条件复杂或走向长度的一翼超过1000M时，应在端部增设安全出口。 15分层假顶，尤其是第一、二分层的假顶，必须充填完整坚实，充填体强度应为3～4MPA。 16开采急倾斜矿体时，采场崩矿前，必须铺设垫板层。 17当采用球状药包水平分层爆破时，必须进行爆破漏斗试验。 18水力充填前，必须构筑坚固的滤水墙。 第7．5．18条采场上、下相邻的分层平巷或横巷应错开布置，其岩壁厚 不得小于2．5M，采场上，下分层进路必须相对应。 第7．5．34条两个阶段同时回采时，上阶段必须超前回采，其超前距离不得小于一个采场长度。开采极厚矿体时，平面相邻采场必须呈阶梯式推进。