金屬礦地下開(kāi)采-陳國(guó)山-第四章主要開(kāi)拓巷道

第四章主要開(kāi)拓巷道4.1主要開(kāi)拓巷道類(lèi)型的選擇

4.1.1主要開(kāi)拓巷道的特點(diǎn)一．平硐與井筒的比較

1.基建時(shí)間短：平硐施工簡(jiǎn)單，條件好，速度快。

2.基建費(fèi)用低：平硐設(shè)施簡(jiǎn)單（不要井口房、井架、提升）

3.生產(chǎn)安全可靠：平硐安全、可靠、事故少。

4.生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低：運(yùn)輸費(fèi)用低，無(wú)排水通風(fēng)費(fèi)用，經(jīng)營(yíng)維護(hù)費(fèi)用低。二．豎井與斜井的比較

1．基建工程量：斜井長(zhǎng)，豎井井底車(chē)場(chǎng)復(fù)雜石門(mén)長(zhǎng)，斜井施工費(fèi)用低。

2．井筒裝備：豎井復(fù)雜、斜井管線長(zhǎng)、斜井排水費(fèi)用高。

3．井筒維護(hù)：斜井承壓能力弱,豎井承壓能力強(qiáng)。

4．生產(chǎn)能力：豎井提升速度快，能力大，費(fèi)用低，斜井鋼繩磨損，維護(hù)費(fèi)用高。

5．建設(shè)施工：斜井容易，豎井困難。

6．機(jī)械水平：豎井高。三．斜坡道與井筒的比較

1．適用范圍廣

2．施工速度快

3．生產(chǎn)安全可靠

4．機(jī)械化程度高4.1.2影響主要開(kāi)拓巷道類(lèi)型選擇的因素

1．地形：地平面以上，平硐溜井。工業(yè)場(chǎng)地：平硐盲豎井或盲斜井

2．深度、規(guī)模：豎井承壓能力大、提升能力大、斜坡道生產(chǎn)能力大

3．傾角：＞45°＜15°豎井，15°-45°斜井。

4．地質(zhì)條件：流沙、斷層、破碎、含水、不穩(wěn)固，豎井比斜井好。4．2主要開(kāi)拓巷道位置的確定4.2.1巖石移動(dòng)對(duì)位置確定的影響4.2.1.1安全深度采空區(qū)破壞了原巖應(yīng)力平衡，引起地壓活動(dòng)，上部巖石塌落，充填采空區(qū)，如開(kāi)采深度大，不會(huì)波及地表，稱(chēng)安全開(kāi)采深度。H=h1+h

h-塌落厚度

h1-下沉移動(dòng)深度示意圖4.2.1.2

巖石移動(dòng)范圍的圈定一般巖石的崩落都會(huì)波及地表，形成塌落區(qū)，即形成崩落帶和移動(dòng)帶。相應(yīng)有上盤(pán)移動(dòng)角和崩落角，下盤(pán)移動(dòng)角和崩落角，端部移動(dòng)角和崩落角。端部＞下盤(pán)＞上盤(pán)三種角與巖石物理力學(xué)性質(zhì)，層理，巖層厚度，開(kāi)采深度有關(guān)。根據(jù)給定的六種角圈定移動(dòng)和崩落范圍。示意圖4.2.1.3建筑物和構(gòu)筑物的保護(hù)級(jí)別為建筑和構(gòu)筑物的安全，一定要布置在移動(dòng)帶以外一定的距離，根據(jù)用途，服務(wù)年限，保護(hù)要求分為:

一級(jí)保護(hù)：提升井筒、井架、卷?yè)P(yáng)機(jī)房、變電所、機(jī)修廠、扇風(fēng)機(jī)房，空壓機(jī)房等。＞20米。

二級(jí)保護(hù)：井風(fēng)、充填井等。＞10米。

a-礦體傾角

γ′-下盤(pán)崩落角

β′-上盤(pán)崩落角

σ′-走向端部崩落角

γ-下盤(pán)移動(dòng)角

β-上盤(pán)移動(dòng)角

σ-走向端部移動(dòng)角

σ0-表土移動(dòng)角

L-危險(xiǎn)帶4.2.1.4移動(dòng)帶及保安礦柱的圈定

1.移動(dòng)帶的圈定示意圖

(a）垂直走向剖面α>γ及γ情況（b）垂直走向剖面α<γγ′情況

(c)沿走向剖面

2.保安礦柱的圈定為保護(hù)井筒的安全需留保安礦柱，圈定方法如下:①在井口平面圖上，以20m的安全距離劃出保護(hù)對(duì)象的保護(hù)帶；②在沿井筒中心所作的垂直礦體走向I-Ⅰ剖面上，井筒左側(cè)根據(jù)下盤(pán)巖石移動(dòng)角，從保護(hù)帶的邊界線由上向下作移動(dòng)線；井筒右側(cè)根據(jù)上盤(pán)巖石移動(dòng)角從上向下作移動(dòng)線，分別交礦體頂?shù)装逵谒狞c(diǎn)，這四個(gè)點(diǎn)就是井筒保安礦柱沿礦體傾斜方向在此剖面上的邊界點(diǎn)。類(lèi)似這樣的剖面作多個(gè)，就可得到多個(gè)邊界點(diǎn)；③將上述這四個(gè)邊界點(diǎn)投影到平面（圖I-Ⅰ）剖面線上，便得保安礦柱在這個(gè)剖面上的平面邊界點(diǎn)。用同樣的方法作其它剖面的平面邊界點(diǎn)，分別連接后便得保安礦柱在平面圖上的邊界線；

④同理，在平行走向的Ⅱ-Ⅱ剖面上作移動(dòng)線，也可同樣得到在礦體走向方向上頂?shù)装宓倪吔琰c(diǎn)和投影到平面圖上的平面邊界點(diǎn)及平面邊界線；⑤將兩個(gè)方向作出的平面邊界線，分別按頂?shù)装逖咏?，圍成的閉合圖形即為整個(gè)保安礦柱的輪廓界線。

示意圖4.2.2垂直走向方向位置的確定

1.上下盤(pán)位置的確定由于下盤(pán)移動(dòng)角＞上盤(pán)移動(dòng)角，主井布置在下盤(pán)石門(mén)短。特殊情況布置在上盤(pán)。

a.從地面運(yùn)輸與井下運(yùn)輸宜布置在上盤(pán)。

b.從工業(yè)場(chǎng)地，井筒深度，井口安全，宜布置在上盤(pán)；

c.從上下盤(pán)巖石地質(zhì)條件宜布置在上盤(pán)。

2．距移動(dòng)帶距離的確定

a．安全級(jí)別＞20米

b．留保安礦柱要計(jì)算其合理性。4.2.3沿走向方向位置的確定

1．中央與側(cè)翼的選擇中央：階段形成快，運(yùn)輸合理，雙翼回采，側(cè)翼：開(kāi)拓工程量小。影響因素：埋藏條件，開(kāi)采規(guī)模，巖石地質(zhì)條件，地表地形，選廠位置（反向運(yùn)輸）

2．中央位置的確定增加地表運(yùn)輸，減少地下運(yùn)輸。運(yùn)輸功的計(jì)算：如果有這樣的一個(gè)點(diǎn)，該點(diǎn)的出礦量為Qn，加上它左邊所有的礦石量總和大于其右邊所有的礦石量總和;或者，加上它右邊所有的礦石量總和大于其左邊所有的礦石量總和,即

即4.2.4影響主要開(kāi)拓巷道位置確定的因素

1．地表地形：足夠的工業(yè)場(chǎng)地，不占或小占農(nóng)田井口標(biāo)高＞3米，高于選廠。

井口安全：滾石、滑坡、雪崩、塌陷、副井位于上風(fēng)側(cè)。

2．地質(zhì)構(gòu)造：主井應(yīng)位于巖石穩(wěn)固，水文地質(zhì)，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單地段，避開(kāi)含水質(zhì)，斷層、溶洞、流砂層。打鉆孔確認(rèn)。

3．經(jīng)濟(jì)因素：增加地表運(yùn)輸，減少地下運(yùn)輸，避免反向運(yùn)輸，使總運(yùn)輸功最小，符合保護(hù)級(jí)別。

4．礦床地質(zhì)勘探：遠(yuǎn)景儲(chǔ)量。

5．歷史因素：開(kāi)采情況，舊有井巷。4.2.5影響具體位置確定的因素

1．表土深度，指標(biāo)。

2．表土與基巖接觸情況。

3．基巖情況

4．水文地質(zhì)。4.2.6主要開(kāi)拓巷道位置確定的步驟

1．安全位置的確定

保護(hù)級(jí)別：一級(jí)保護(hù)

2．合理位置的確定