1、2023-1-25第一节第一节 主要开拓巷道类型的选择主要开拓巷道类型的选择第二节第二节 选择主要开拓巷道位置应考虑的因素选择主要开拓巷道位置应考虑的因素 第三节第三节 主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择 第四节第四节 主要开拓巷道垂直矿体走向位置的选择主要开拓巷道垂直矿体走向位置的选择 第五节第五节 保安矿柱的圈定保安矿柱的圈定第六节第六节 副井和通风井位置的选定副井和通风井位置的选定第七节第七节 其他辅助开拓巷道的布置其他辅助开拓巷道的布置2023-1-25第一节第一节 主要开拓巷道类型的选择主要开拓巷道类型的选择 主要开拓巷道类型选择的主要依据：主要开拓巷道
2、类型选择的主要依据：主要是根据：主要是根据：矿山地形、地质条件；矿山地形、地质条件；矿体赋存条件。矿体赋存条件。国内：赋存地平面以上的脉状矿床或矿床上部多采用平国内：赋存地平面以上的脉状矿床或矿床上部多采用平硐开拓；地面为丘陵地区或地势较平缓，赋存地平面以下的硐开拓；地面为丘陵地区或地势较平缓，赋存地平面以下的矿床多采用竖井开拓。矿床多采用竖井开拓。斜坡道开拓：国内外，把斜坡道作为主要的开拓巷道的为数甚斜坡道开拓：国内外，把斜坡道作为主要的开拓巷道的为数甚少。多做辅助开拓巷道。少。多做辅助开拓巷道。2023-1-25 建国初期，技术水平机械化程度低，掘进斜井所需技术装建国初期，技术水平机械化程
3、度低，掘进斜井所需技术装备和施工技术要求比竖井低，多采用斜井开拓；备和施工技术要求比竖井低，多采用斜井开拓；随着机械化程度和技术水平的提高，且竖井比斜井提升能力随着机械化程度和技术水平的提高，且竖井比斜井提升能力大、安全性好，新建矿山又多改用竖井开拓。大、安全性好，新建矿山又多改用竖井开拓。长距离钢丝绳胶带输送机的出现：长距离钢丝绳胶带输送机的出现：国内一些煤矿将其引入斜井中运输原煤；金属矿山采用地国内一些煤矿将其引入斜井中运输原煤；金属矿山采用地下破碎后，也开始在斜井中采用钢丝绳胶带输送机运输矿石。下破碎后，也开始在斜井中采用钢丝绳胶带输送机运输矿石。国外某些大、中型矿山，在斜井或斜坡道中装
4、设高强度长国外某些大、中型矿山，在斜井或斜坡道中装设高强度长距离钢丝绳胶带输送机经地面井口运送矿石直通选厂，由间距离钢丝绳胶带输送机经地面井口运送矿石直通选厂，由间断式运输变为连续式运输，生产能力显著提高。断式运输变为连续式运输，生产能力显著提高。国外某些中小型矿山斜井装设新型箕斗，分数段由各阶段国外某些中小型矿山斜井装设新型箕斗，分数段由各阶段提升矿石，提升装备简单、灵活，效率较高。提升矿石，提升装备简单、灵活，效率较高。第一节第一节 主要开拓巷道类型的选择主要开拓巷道类型的选择2023-1-25第一节 主要开拓巷道类型的选择开拓巷道类型的选择，必须满足下列要求开拓巷道类型的选择，必须满足下
5、列要求：1）确保安全生产，创造良好的劳动卫生条件，建立完善的通）确保安全生产，创造良好的劳动卫生条件，建立完善的通风、提升、运输、排水、充填等矿山服务系统。风、提升、运输、排水、充填等矿山服务系统。2）技术可靠：满足矿山生产能力的要求，以保证矿山企业的）技术可靠：满足矿山生产能力的要求，以保证矿山企业的均衡生产并顾及到矿山发展远景。均衡生产并顾及到矿山发展远景。3）基建工程少，投资省，经济效益好。）基建工程少，投资省，经济效益好。4）不留或少留保安矿柱，以减少矿石损失。）不留或少留保安矿柱，以减少矿石损失。5）地表总平面布置应不占或少占农田。）地表总平面布置应不占或少占农田。2023-1-25
6、第二节第二节 选择主要开拓巷道位置应考虑的因素选择主要开拓巷道位置应考虑的因素 当主要开拓巷道类型确定以后，就要确定其具体位置当主要开拓巷道类型确定以后，就要确定其具体位置。主要开拓巷道是矿井生产的咽喉，是联系井下与地面运主要开拓巷道是矿井生产的咽喉，是联系井下与地面运输的枢纽，是通风、排水、压气及其动力设施由地面导入地输的枢纽，是通风、排水、压气及其动力设施由地面导入地下的通路，井口附近也是其他各种生产和辅助设施的布置场下的通路，井口附近也是其他各种生产和辅助设施的布置场地。地。因此，主要开拓巷道位置的选择是否合适对矿山有着深因此，主要开拓巷道位置的选择是否合适对矿山有着深远的影响，并直接影
7、响基建工程量和施工条件，从而影响基远的影响，并直接影响基建工程量和施工条件，从而影响基建投资和基建时间。建投资和基建时间。因此，正确地解决主要开拓巷道位置问题是矿山设计中因此，正确地解决主要开拓巷道位置问题是矿山设计中一个关键问题。一个关键问题。2023-1-25选择主要开拓巷道位置应考虑的因素选择主要开拓巷道位置应考虑的因素 选择主要开拓巷道位置的基本准则是：选择主要开拓巷道位置的基本准则是：基建与生产费用应最小；基建与生产费用应最小；尽可能不留保安矿柱；尽可能不留保安矿柱；有方便和足够的工业场地；有方便和足够的工业场地；掘进条件良好等掘进条件良好等。第二节第二节 选择主要开拓巷道位置应考虑
8、的因素选择主要开拓巷道位置应考虑的因素2023-1-25第二节第二节 选择主要开拓巷道位置应考虑的因素选择主要开拓巷道位置应考虑的因素在具体选择时应考虑以下因素：在具体选择时应考虑以下因素：1 1）矿区地形、地质构造和矿体埋藏条件）矿区地形、地质构造和矿体埋藏条件 2 2）矿井生产能力及井巷服务年限）矿井生产能力及井巷服务年限 3 3）矿床的勘探程度、储量及远景）矿床的勘探程度、储量及远景 4 4）矿石的岩石性质及水文地质条件。井巷位置应避免开凿）矿石的岩石性质及水文地质条件。井巷位置应避免开凿溶发育的岩层和流沙层，井筒的位置一般打工程钻孔，查溶发育的岩层和流沙层，井筒的位置一般打工程钻孔，查
9、明地质情况。平硐位置要做剖面图，查明地质构造，以确明地质情况。平硐位置要做剖面图，查明地质构造，以确定位置，方向和支护形式。定位置，方向和支护形式。2023-1-25第二节 选择主要开拓巷道位置应考虑的因素5 5）井巷位置应考虑地表和地下运输联系方便。应使运输功）井巷位置应考虑地表和地下运输联系方便。应使运输功最小，开拓工程量最小。最小，开拓工程量最小。如选厂和冶炼厂位于矿区内，选择井筒位置时，应选择最短如选厂和冶炼厂位于矿区内，选择井筒位置时，应选择最短最方便的路线向选厂或冶炼厂运输矿石最方便的路线向选厂或冶炼厂运输矿石2023-1-25第二节第二节 选择主要开拓巷道位置应考虑的因素选择主要
10、开拓巷道位置应考虑的因素6）应保证井巷出口位置及有关构筑物不受山坡滚石，山崩，应保证井巷出口位置及有关构筑物不受山坡滚石，山崩，雪崩的危害，这在高山地区非常重要。雪崩的危害，这在高山地区非常重要。7 7）井巷出口标高应在）井巷出口标高应在历年最高洪水位历年最高洪水位1 1米以上米以上，一面被洪水，一面被洪水淹没，同时也应根据运输的要求稍高于选厂贮矿仓卸矿的淹没，同时也应根据运输的要求稍高于选厂贮矿仓卸矿的地面水平，保证重车下坡运行。地面水平，保证重车下坡运行。返回2023-1-25井筒保安矿柱井筒保安矿柱第二节 选择主要开拓巷道位置应考虑的因素8）井筒（或平硐）位置应避免压矿，尽量位于岩层移动
11、带以井筒（或平硐）位置应避免压矿，尽量位于岩层移动带以外，距地面移动界限最小距离应大于外，距地面移动界限最小距离应大于20M20M，否则应留保安矿柱。，否则应留保安矿柱。9 9）井巷出口位置应有足够的工业场地，以便布置各种建筑物，）井巷出口位置应有足够的工业场地，以便布置各种建筑物，构筑物，调车场。构筑物，调车场。1010）改建或扩建矿山应考虑原有井巷和有关建筑物，构筑物的）改建或扩建矿山应考虑原有井巷和有关建筑物，构筑物的充分利用。充分利用。2023-1-25第三节第三节 主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择主要开拓巷道位置选择主要开拓巷道位置选择：矿体沿走向位置
12、的选择；矿体沿走向位置的选择；垂直矿体走向位置的选择。垂直矿体走向位置的选择。沿矿体走向位置的选择沿矿体走向位置的选择:在地形允许的情况下，主要从地下运在地形允许的情况下，主要从地下运输费用来考虑，而运输费用的大小决定于运输功的大小。输费用来考虑，而运输费用的大小决定于运输功的大小。最小运输功最小运输功：矿石重量（：矿石重量（t t）与运输距离（）与运输距离（kmkm）的乘积，用）的乘积，用吨公里表示。若一吨公里费用为常数，则最有利的井筒位置，吨公里表示。若一吨公里费用为常数，则最有利的井筒位置，其运输费用应最小或运输功最小。其运输费用应最小或运输功最小。2023-1-25第三节第三节 主要开
13、拓巷道沿矿体走向位置的选择主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择矿石进入阶段运输平巷有两种情况矿石进入阶段运输平巷有两种情况 图7-1用下盘沿脉巷道和穿脉巷道进行段开拓1 石门；2 下盘沿脉巷道；3 穿脉巷道1、矿石集中的情况、矿石集中的情况 矿石集中在固定地点进入阶段运输巷道，如图矿石集中在固定地点进入阶段运输巷道，如图7-1，各个矿块，各个矿块的矿石通过通过穿脉巷道的矿石通过通过穿脉巷道3，运到下盘沿脉巷道，运到下盘沿脉巷道2.固定地点可视固定地点可视为穿脉巷道和下盘沿脉巷道的交点，各个矿块的矿石却由该点经为穿脉巷道和下盘沿脉巷道的交点，各个矿块的矿石却由该点经沿脉巷道运到石门沿脉巷道运到石门1
14、，再运到井筒。，再运到井筒。2023-1-25第三节第三节 主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择2 2、矿石分散的情况、矿石分散的情况 矿石由许多逐渐移动的点运到主运输巷道。这些点是自井矿石由许多逐渐移动的点运到主运输巷道。这些点是自井田边界或由各个矿段向井筒逐渐移动。田边界或由各个矿段向井筒逐渐移动。第一种情况第一种情况：将矿石总量集中到一条直线上，这条直线表示沿矿体将矿石总量集中到一条直线上，这条直线表示沿矿体走向的主要运输巷道。如图走向的主要运输巷道。如图7-2。2023-1-25第三节 主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择 按最小运输功的条件，井筒应设在这样一个
15、矿石集中按最小运输功的条件，井筒应设在这样一个矿石集中出矿点上出矿点上：即此点的矿量：即此点的矿量QnQn加其右边矿石量的总和加其右边矿石量的总和 ，大，大于左边矿石量的总和于左边矿石量的总和 ，而加其左边矿量的总和，而加其左边矿量的总和 ，则，则大于右边矿石量的总和，即：大于右边矿石量的总和，即：Q左Q右Q左（7-1）出矿点出矿点n n就是最有利的井筒位置，符合最小运输功的的就是最有利的井筒位置，符合最小运输功的的要求。要求。2023-1-25第三节第三节 主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择 将各块段的矿量集中投放到一条水平线上，从这条直线运将各块段的矿量集中投
16、放到一条水平线上，从这条直线运往井筒的矿石量往井筒的矿石量Q1Q1、Q2Q2、Q Q3 QmQm集中于集中于1 1、2 2、3m3m各点各点上，各点之间的距离上，各点之间的距离l1l1、l2l2、l3lm-1l3lm-1。设符合最小运输功的井筒位置在设符合最小运输功的井筒位置在n n点上（位置点上（位置I I），设左边），设左边所有的矿石量所有的矿石量Q Q左运到左运到n n点的运输功为点的运输功为A A，右边所有矿石量运到，右边所有矿石量运到n n点的运输功为点的运输功为B B，则全部矿石量运到，则全部矿石量运到n n点的运输功为：点的运输功为：公式证明公式证明2023-1-25第三节 主要
17、开拓巷道沿矿体走向位置的选择 如把井筒向左移至相邻的点如把井筒向左移至相邻的点n-1n-1（位置（位置IIII）上，则全部矿）上，则全部矿量运到该点的总运输功：量运到该点的总运输功：如把井筒向左移至相邻的点如把井筒向左移至相邻的点n+1n+1（位置（位置）上，则全部矿）上，则全部矿量运到该点的总运输功：量运到该点的总运输功：2023-1-25因为假设最小运输功位置因为假设最小运输功位置在在I I处，故有：处，故有：化简：化简：即：即：第三节第三节 主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择2023-1-25第三节第三节 主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择主要开拓巷道沿矿体走
18、向位置的选择例题例题 设有两个矿设有两个矿体用一个下盘竖体用一个下盘竖井开拓，求竖井井开拓，求竖井在沿走向方向的在沿走向方向的位置，此位置应位置，此位置应使沿脉巷道的地使沿脉巷道的地下总运输功最小。下总运输功最小。2023-1-25第三节第三节 主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择 四个阶段共有四个阶段共有22个矿块，设个矿块，设每个矿块的矿量集中在矿块中央运每个矿块的矿量集中在矿块中央运输到运输巷道，各矿块以千吨表示输到运输巷道，各矿块以千吨表示储量为：储量为：Q Q1 1=84;Q=84;Q2 2=120;Q=120;Q3 3=100;=100;Q Q4 4=1
19、60;=160;Q Q5 5=110;Q=110;Q6 6=90;Q=90;Q7 7=140;Q=140;Q8 8=80;=80;Q Q9 9=70;Q=70;Q1010=40;Q=40;Q1111=30;Q=30;Q1212=35;=35;Q Q1313=50;Q=50;Q1414=45;Q=45;Q1515=30;Q=30;Q1616=25;=25;Q Q1717=35;Q=35;Q1818=20;Q=20;Q1919=30;Q=30;Q2020=40;=40;Q Q2121=35;Q=35;Q22=22=20202023-1-25第三节第三节 主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择主要开拓巷道
20、沿矿体走向位置的选择解：解：设最小运输功的出矿点为设最小运输功的出矿点为Q Q n。画一条水平直线，表示沿走向的主要运输巷道，将各矿块画一条水平直线，表示沿走向的主要运输巷道，将各矿块矿量投射到这条直线上，然后分别自两端向中间一次相加。矿量投射到这条直线上，然后分别自两端向中间一次相加。自左向右相加（到自左向右相加（到Q6）：）：自由向左相加（到自由向左相加（到Q8）2023-1-25第三节第三节 主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择 由此可以看出由此可以看出Q7为最小运输功的出矿点，即最有利的为最小运输功的出矿点，即最有利的井筒位置。井筒位置。2023-1-25第
21、三节 主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择第二种情况第二种情况 矿石是从许多逐渐移动的点运至主要运输巷道（例沿走矿石是从许多逐渐移动的点运至主要运输巷道（例沿走向推进的长壁式采矿法）。在这种情况下，依据上述原理不向推进的长壁式采矿法）。在这种情况下，依据上述原理不难知道，运输功最小的井筒位置应在矿量的等分线上。难知道，运输功最小的井筒位置应在矿量的等分线上。2023-1-25第三节第三节 主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择主要开拓巷道沿矿体走向位置的选择例：选厂在矿体一翼，从地面、地下二者总的运输费用考虑，例：选厂在矿体一翼，从地面、地下二者总的运输费用考虑，当井筒设在靠选厂的矿体一侧时，可能使总体
22、费用最小。当井筒设在靠选厂的矿体一侧时，可能使总体费用最小。按地下最小运输功所求的井筒位置，同时符合运输材料、按地下最小运输功所求的井筒位置，同时符合运输材料、巷道维护、通风费用最小的要求。巷道维护、通风费用最小的要求。以上所讲：只考虑地下运输功最小时，主要开拓巷道沿走向以上所讲：只考虑地下运输功最小时，主要开拓巷道沿走向位置的选择。思考若结合地面运输费用，主要开拓巷道沿走向位置的选择。思考若结合地面运输费用，主要开拓巷道沿走向位置如何选择选择？位置如何选择选择？为使总运输费用最小，还必须考虑地面的运输功。使地面，为使总运输费用最小，还必须考虑地面的运输功。使地面，地下的总运输费用最小，才是我
23、们的所求的井筒最优位置（也地下的总运输费用最小，才是我们的所求的井筒最优位置（也适用于平硐位置的选择）。适用于平硐位置的选择）。2023-1-25第四节第四节 主要开拓巷道垂直矿体走向位置的选择主要开拓巷道垂直矿体走向位置的选择在垂直矿体走向方向上，井筒位置布置在地表移动界线在垂直矿体走向方向上，井筒位置布置在地表移动界线2020米米以外的地方，以保证井筒不受破坏。若井筒布置在移动界以外的地方，以保证井筒不受破坏。若井筒布置在移动界线线以以内时，必须留保安矿柱。内时，必须留保安矿柱。一、地表移动带的圈定一、地表移动带的圈定 地下采矿形成采空区地下采矿形成采空区以后，由于采空区周围岩以后，由于采
24、空区周围岩层失去平衡，引起采空区层失去平衡，引起采空区周围岩层的变形和破坏，周围岩层的变形和破坏，以致大规模移动，使地表以致大规模移动，使地表发生变形和塌陷。发生变形和塌陷。地表沉陷引起的公路开裂地表沉陷引起的公路开裂2023-1-25第四节第四节 主要开拓巷道垂直矿体走向位置的选择主要开拓巷道垂直矿体走向位置的选择崩落带：地表出现裂缝的范围内称为崩落带。崩落带：地表出现裂缝的范围内称为崩落带。移动带：崩落带边界起至出现变形的地点止，称为移动带。移动带：崩落带边界起至出现变形的地点止，称为移动带。崩落角：从地表崩落带的边界至开采最低水平边界的联线和崩落角：从地表崩落带的边界至开采最低水平边界的
25、联线和水平面所构成的倾角，称为崩落角。水平面所构成的倾角，称为崩落角。移动角：从地表移动边带界至开采最低水平边界的联线与水移动角：从地表移动边带界至开采最低水平边界的联线与水平面所构成的倾角。平面所构成的倾角。矿山设计中经常使用的使移动角和移动带。矿山设计中经常使用的使移动角和移动带。按照地表出现变形和塌陷状态分为：崩落带、移动带。按照地表出现变形和塌陷状态分为：崩落带、移动带。2023-1-25第四节第四节 主要开拓巷道垂直矿体走向位置的选择主要开拓巷道垂直矿体走向位置的选择 影响岩层移动角的因素很多，主要是岩石性质、地质构造、影响岩层移动角的因素很多，主要是岩石性质、地质构造、矿体厚度、倾
26、角与开采深度以及采矿方法等，设计时可参照类矿体厚度、倾角与开采深度以及采矿方法等，设计时可参照类似的矿山数据选取。似的矿山数据选取。一般地，上盘移动角一般地，上盘移动角小于下盘移动角小于下盘移动角，而走向端移动，而走向端移动角角最大。各种岩石移动角概略数据如下表。最大。各种岩石移动角概略数据如下表。岩石名称岩石名称垂直矿体走向的岩石移动角（度）垂直矿体走向的岩石移动角（度）走向端部移动角走向端部移动角（度）（度）第四纪表土第四纪表土含水中等稳固片岩含水中等稳固片岩稳固片岩稳固片岩中等稳固致密岩石中等稳固致密岩石稳固致密岩石稳固致密岩石454555606545556065704565707575
27、岩石移动角岩石移动角 表表7-12023-1-25第四节第四节 主要开拓巷道垂直矿体走向位置的选择主要开拓巷道垂直矿体走向位置的选择 图图7-5给出了矿体横剖面及沿走向剖面的崩落带和移动给出了矿体横剖面及沿走向剖面的崩落带和移动带，并标出了危险带，即在此范围内布置井筒或其它建筑物，带，并标出了危险带，即在此范围内布置井筒或其它建筑物，构筑物有危险，必须布置在危险带以外才安全。构筑物有危险，必须布置在危险带以外才安全。岩石崩落角大于岩石移动角，故设计时只需按岩石移动岩石崩落角大于岩石移动角，故设计时只需按岩石移动角画出矿体上、下盘及沿矿体走向两端的岩石移动界线，就角画出矿体上、下盘及沿矿体走向两
28、端的岩石移动界线，就可圈出岩石移动范围。可圈出岩石移动范围。2023-1-25第四节第四节 主要开拓巷道垂直矿体走向位置的选择主要开拓巷道垂直矿体走向位置的选择2023-1-25第四节第四节 主要开拓巷道垂直矿体走向位置的选择主要开拓巷道垂直矿体走向位置的选择2023-1-25第四节第四节 主要开拓巷道垂直矿体走向位置的选择主要开拓巷道垂直矿体走向位置的选择设计作图地方法和步骤如下：设计作图地方法和步骤如下：1 1、在勘探线剖面图上，按矿体设计开采地最低水平画出、在勘探线剖面图上，按矿体设计开采地最低水平画出矿体上盘和下盘的岩石移动界线（在岩层中按岩石移动角画矿体上盘和下盘的岩石移动界线（在岩
29、层中按岩石移动角画移动界线，表土层按表土移动角画移动界线）。移动界线，表土层按表土移动角画移动界线）。如图如图7-67-6中的中的0 0线剖面，途中最低设计开采水平线剖面，途中最低设计开采水平-300-300米。米。先在先在0 0线剖面中，找出上、下盘的开采水平以上的最突出部位，线剖面中，找出上、下盘的开采水平以上的最突出部位，画出岩石移动界线，表土移动界线。画出岩石移动界线，表土移动界线。2023-1-25第四节第四节 主要开拓巷道垂直矿体走向位置选择主要开拓巷道垂直矿体走向位置选择2023-1-25第四节第四节 主要开拓巷道垂直矿体走向位置选择主要开拓巷道垂直矿体走向位置选择 在沿脉纵剖面
30、上，画出矿脉两端岩石移动界线与地表交点的在沿脉纵剖面上，画出矿脉两端岩石移动界线与地表交点的坐标点位置。坐标点位置。2023-1-25第四节第四节 主要开拓巷道垂直矿体走向位置选择主要开拓巷道垂直矿体走向位置选择 2 2、在地形地质平面图上画出勘探线剖面图岩石移动界、在地形地质平面图上画出勘探线剖面图岩石移动界线与地表交点的坐标点位置线与地表交点的坐标点位置。如图如图7-67-6中中0 0线岩石移动界线与地表上、下盘的二交点的线岩石移动界线与地表上、下盘的二交点的坐标为坐标为0 0上上、0 0下下；同理可求得其他勘探线上、下盘的两交点坐；同理可求得其他勘探线上、下盘的两交点坐标。标。在地形地质
31、图上相应绘出沿脉纵剖面图矿脉两端岩石移在地形地质图上相应绘出沿脉纵剖面图矿脉两端岩石移动界线与地表交点的坐标位置。如图动界线与地表交点的坐标位置。如图7-67-6中地形地质平面图上中地形地质平面图上V V2 2脉两端岩石移动界线与地面的焦点，在东端为脉两端岩石移动界线与地面的焦点，在东端为V V2E2E，西端为，西端为V V2W2W。2023-1-25第四节第四节 主要开拓巷道垂直矿体走向位置选择主要开拓巷道垂直矿体走向位置选择将相邻两勘探线的各点连成直线，将相邻两勘探线的各点连成直线，而矿脉两端的二点与相邻勘探线而矿脉两端的二点与相邻勘探线上下盘二点连成直线，经修正后上下盘二点连成直线，经修
32、正后即得一闭合型地表土岩移动范围即得一闭合型地表土岩移动范围图。图。2023-1-25第四节第四节 主要开拓巷道垂直矿体走向位置选择主要开拓巷道垂直矿体走向位置选择2023-1-25第四节第四节 主要开拓巷道垂直矿体走向位置选择主要开拓巷道垂直矿体走向位置选择二二 、井筒垂直矿体走向位置的选定：、井筒垂直矿体走向位置的选定：地表移动范围范围内，土岩可能发生塌陷或移动。设计的地表移动范围范围内，土岩可能发生塌陷或移动。设计的井筒及井口周围的构筑物和建筑物，均需布置在地表移动界线井筒及井口周围的构筑物和建筑物，均需布置在地表移动界线之外。为确保安全，它们距地表移动界线还须保持一定的安全之外。为确保
33、安全，它们距地表移动界线还须保持一定的安全距离，该安全地带又称为保护带。距离，该安全地带又称为保护带。依据建筑物和构筑物的用途，服务年限及保护要求，保护依据建筑物和构筑物的用途，服务年限及保护要求，保护带又分为两个保护等级：带又分为两个保护等级：一级：凡因受到土岩移动破坏致使生产停止或可能发生重一级：凡因受到土岩移动破坏致使生产停止或可能发生重大人身伤亡事故，造成重大损失的构筑物和建筑物。大人身伤亡事故，造成重大损失的构筑物和建筑物。二级：其余的列为二级。二级：其余的列为二级。2023-1-25第四节第四节 主要开拓巷道垂直矿体走向位置选择主要开拓巷道垂直矿体走向位置选择保护等级保护等级构筑物
34、和建筑物的名称构筑物和建筑物的名称安全距离安全距离（m）I提升井筒、井架、卷扬机房提升井筒、井架、卷扬机房发电厂、中央变电所、中央机修厂、中央空压机站、发电厂、中央变电所、中央机修厂、中央空压机站、主扇风机房、铁路干线路基、索道装载站主扇风机房、铁路干线路基、索道装载站储水池、水塔、烟窗、永久多层公用建筑物、住宅储水池、水塔、烟窗、永久多层公用建筑物、住宅20河流、湖泊河流、湖泊50II未设装备的井筒未设装备的井筒通风井、充填井、其它次要井筒通风井、充填井、其它次要井筒架空索道支架、高压线塔、矿区专用铁路线、公路、架空索道支架、高压线塔、矿区专用铁路线、公路、水道干线、简易建筑物水道干线、简易
35、建筑物建筑物和构筑物的保护等级及安全距离建筑物和构筑物的保护等级及安全距离 表表7-22023-1-25第四节第四节 主要开拓巷道垂直矿体走向位置选择主要开拓巷道垂直矿体走向位置选择作业：作业：有一矿体赋存地表以下，延深有一矿体赋存地表以下，延深240240米米00米，倾角米，倾角8080度，度，平均厚度平均厚度1515米，下盘为几层与矿体倾角相同，层状产出的岩米，下盘为几层与矿体倾角相同，层状产出的岩层，第一层大理岩厚层，第一层大理岩厚8 8米，含水，中等稳固；第二层厚米，含水，中等稳固；第二层厚1010米，米，片麻岩，稳固致密；第三层角闪岩厚片麻岩，稳固致密；第三层角闪岩厚1616米，稳固
36、；其下是稳米，稳固；其下是稳固致密的花岗岩，表土层厚固致密的花岗岩，表土层厚1010米；上盘，片麻岩，稳固。米；上盘，片麻岩，稳固。用用1 1：20002000的比例尺画一个横剖面的移动界线及下盘竖井的比例尺画一个横剖面的移动界线及下盘竖井位置。位置。返回2023-1-25第五节第五节 保安矿柱的圈定保安矿柱的圈定 前边已经阐明，井筒，构筑物和建筑物需布置在地表移前边已经阐明，井筒，构筑物和建筑物需布置在地表移动带以外，但当受具体条件所限，需布置在地表移动带以内动带以外，但当受具体条件所限，需布置在地表移动带以内时，必须留足够的矿柱加以保护，此矿柱称为保安矿柱。时，必须留足够的矿柱加以保护，此
37、矿柱称为保安矿柱。保安矿柱只有在矿井结束阶段才可能回采，而且回采时保安矿柱只有在矿井结束阶段才可能回采，而且回采时安全条件差，矿石损失大，劳动生产率低，甚至无法回采，安全条件差，矿石损失大，劳动生产率低，甚至无法回采，而成为永久损失，所以确定井筒位置时，应尽量避免留保安而成为永久损失，所以确定井筒位置时，应尽量避免留保安矿柱。矿柱。2023-1-25第五节第五节 保安矿柱的圈定保安矿柱的圈定几种留保安矿柱的特殊情况：几种留保安矿柱的特殊情况：1 1、适用于建井部位的矿石品位较低，可以、适用于建井部位的矿石品位较低，可以不不考虑回采考虑回采矿柱。矿柱。2 2、缓倾斜矿脉，为减少开拓工程量，提前投
38、产，必要、缓倾斜矿脉，为减少开拓工程量，提前投产，必要时将井筒布置在地表移动带内。时将井筒布置在地表移动带内。3 3、矿体边缘的地表相应部位的河流或湖沼沿岸位于地、矿体边缘的地表相应部位的河流或湖沼沿岸位于地表移动带内，如河流改道或围截湖水，需加大投资而不合理表移动带内，如河流改道或围截湖水，需加大投资而不合理的，则可留保安矿柱。的，则可留保安矿柱。2023-1-25第五节第五节 保安矿柱的圈定保安矿柱的圈定 保安矿柱的圈定保安矿柱的圈定是是根据构筑物根据构筑物、建筑物的保护等级所需建筑物的保护等级所需求的安全距离，沿求的安全距离，沿其周其周边界画出保护区范围，再以保护区为边界画出保护区范围，
39、再以保护区为起点，按所选取的矿岩移动角向下画移动界线，此移动界线起点，按所选取的矿岩移动角向下画移动界线，此移动界线所所截截矿体范围就是保安矿柱，矿体范围就是保安矿柱，图图7-77-7表示一个较规则的层状矿表示一个较规则的层状矿体保安矿柱的圈定方法。体保安矿柱的圈定方法。2023-1-25第五节 保安矿柱的圈定1、在井口平面图上画出安全区范围（井筒一侧自井筒边起距20m，另一侧自卷扬机房起距20m）。2、在此平面图上井筒中心线作一垂直剖面I-I，在这剖面井筒左侧，依下盘岩石移动角画移动线，井筒右侧依上盘岩石移动角画移动线。井筒左侧和右侧移动线所截矿层顶底板的点，就是井筒保安矿柱岩矿层倾斜方向在
40、此剖面上的边界点。3、将垂直剖面I-I所画的A1、A1和B1、B1，投影在平面图I-I，得A1、A1和B1、B1各点，这便是保安矿柱在这个剖面上的边界点。同样方法可求得I-I和I-I剖面上的各点。4、同理，根据平行走向剖面II-II画岩层移动线，得所截矿体顶班界点c1,c1、底板界点d1,d1，将这些点绘在平面图的II-II剖面线上得c1,c1，d1,d1各点。将倾斜方向矿柱顶板界线和走向方向矿柱顶底板界限延长，相交；或在垂直走向和平行走向方向多做几个剖面，照上法求得顶底板界点和界线，联结起来，便得整个保安矿柱的界线。2023-1-25第五节 保安矿柱的圈定返回：安各庄III矿体地形地质图-3
41、00m水平村庄水平村庄保安矿柱范围保安矿柱范围2023-1-25第六节第六节 副井和通风井位置的选定副井和通风井位置的选定 进行矿体开拓设计时，除确定主要开拓巷道的位置外，进行矿体开拓设计时，除确定主要开拓巷道的位置外，还需要确定其他辅助开拓巷道的位置，按用途不同，分为副还需要确定其他辅助开拓巷道的位置，按用途不同，分为副井，通风井，溜矿井，充填井等。井，通风井，溜矿井，充填井等。当主井为箕斗井时，因箕斗在井口卸矿产生粉尘，故不当主井为箕斗井时，因箕斗在井口卸矿产生粉尘，故不能作入风井，应另设一提升副井，作为上下人员，设备，材能作入风井，应另设一提升副井，作为上下人员，设备，材料，并提升废石及
42、兼作入风井，再另掘用来排风的通风井，料，并提升废石及兼作入风井，再另掘用来排风的通风井，构成完整的通风系统。构成完整的通风系统。当主井为罐笼井时，可兼作入风井，同时另布置一个来当主井为罐笼井时，可兼作入风井，同时另布置一个来排风的通风井，与罐笼井构成完整的通风系统。排风的通风井，与罐笼井构成完整的通风系统。2023-1-25第六节 副井和通风井位置的选定一、副井位置的选定：一、副井位置的选定：根据与主井位置的关系分为：根据与主井位置的关系分为：1 1、集中布置：副井尽可能靠近主井，井距大于、集中布置：副井尽可能靠近主井，井距大于3030米。米。2 2、分散布置：两井筒相距较远。、分散布置：两井
43、筒相距较远。2023-1-25第六节第六节 副井和通风井位置的选定副井和通风井位置的选定集中布置有下列优点：集中布置有下列优点：1 1、工业场地集中，可减少平整工业场地的土方石量。、工业场地集中，可减少平整工业场地的土方石量。2 2、井底车场布置集中，生产管理方便，可减少基建工、井底车场布置集中，生产管理方便，可减少基建工程量。程量。3 3、井筒相距较近，开拓工程量少，基建时间较短。、井筒相距较近，开拓工程量少，基建时间较短。4 4、井筒集中布置，有利于集中排水。、井筒集中布置，有利于集中排水。5 5、井筒延深时施工方便，可利用一条井筒先下掘到设、井筒延深时施工方便，可利用一条井筒先下掘到设计
44、延深阶段，则延深另一井筒时可才用反掘的施工方法。计延深阶段，则延深另一井筒时可才用反掘的施工方法。2023-1-25第六节第六节 副井和通风井位置的选定副井和通风井位置的选定分散布置的优缺点正好与集中布置相反分散布置的优缺点正好与集中布置相反。总的看来，集中布置的优点突出，只要地表地形条件和总的看来，集中布置的优点突出，只要地表地形条件和运输条件许可，应尽量采用。如条件不允许，可分散布置，运输条件许可，应尽量采用。如条件不允许，可分散布置，此时副井位置应根据工业场地，运输线路和废石场的位置进此时副井位置应根据工业场地，运输线路和废石场的位置进行选择。行选择。副井位置的选定与主井相同，不同的是副
45、井与选厂关系副井位置的选定与主井相同，不同的是副井与选厂关系不大，可离得远些，而废石应距离废石场近些。不大，可离得远些，而废石应距离废石场近些。缺点：缺点：1、两井相距较近，发生火灾相互危及。、两井相距较近，发生火灾相互危及。2、主井为箕斗井时，卸矿时粉尘飞扬至副井，污染通风，、主井为箕斗井时，卸矿时粉尘飞扬至副井，污染通风，需设隔尘措施。需设隔尘措施。2023-1-25第六节第六节 副井和通风井位置的选定副井和通风井位置的选定二二 风井的布置方式风井的布置方式 按进风井和排风井的位置关系，风井有以下几种布置方按进风井和排风井的位置关系，风井有以下几种布置方式：式：1、中央并列式中央并列式：入
46、风井和排风井均布置在矿体中央。：入风井和排风井均布置在矿体中央。主井为箕斗井时，主井为排风井；主井为罐笼井时，为主井为箕斗井时，主井为排风井；主井为罐笼井时，为入风井。两井相距大于入风井。两井相距大于30米，如井上建筑物采用放火材料也米，如井上建筑物采用放火材料也不得小于不得小于30米。米。如图如图7-8。2023-1-25第六节第六节 副井和通风井位置的选定副井和通风井位置的选定2023-1-25第六节 副井和通风井位置的选定2 2、中央对角式：、中央对角式：（1 1）主井为罐笼井时，为中央入风井，两翼个布置一个）主井为罐笼井时，为中央入风井，两翼个布置一个排风井排风井。1-入风井；入风井；
47、2-排风井；排风井；3-石门；石门；4天井；沿脉运输巷道天井；沿脉运输巷道2023-1-25第六节第六节 副井和通风井位置的选定副井和通风井位置的选定返回（2）主井为箕斗井时，主井不能入风，在附近设副井，兼入）主井为箕斗井时，主井不能入风，在附近设副井，兼入风井，两翼设排风井，形成中央对角式。风井，两翼设排风井，形成中央对角式。1-主井；主井；2-副井（入风井）；副井（入风井）；3-排风井排风井2023-1-25第六节第六节 副井和通风井位置的选定副井和通风井位置的选定（3 3）侧翼对角式：入风井（罐笼井）布置在矿体的一翼，侧翼对角式：入风井（罐笼井）布置在矿体的一翼，排风井布置在矿体的另一翼
48、，形成侧翼对角式。排风井布置在矿体的另一翼，形成侧翼对角式。1-入风井；入风井；2-排风井；排风井；3-天井；天井；4天井；沿脉运输巷道天井；沿脉运输巷道2023-1-25第六节第六节 副井和通风井位置的选定副井和通风井位置的选定三、中央式和对角式的对比：三、中央式和对角式的对比：1 1、中央式的优点：、中央式的优点：（1 1）地面构筑物布置集中。）地面构筑物布置集中。（2 2）入风井和排风井布置在岩石移动带以内时，可共）入风井和排风井布置在岩石移动带以内时，可共留一个保安矿柱。留一个保安矿柱。（3 3）入风井和排风井掘完后，可很快联通，因此能很）入风井和排风井掘完后，可很快联通，因此能很快开
49、始回采。快开始回采。（4 4）井筒延深方便，可先下掘排风井，然后自下而上）井筒延深方便，可先下掘排风井，然后自下而上反掘入风井。反掘入风井。2023-1-25第六节 副井和通风井位置的选定2 2、中央式的缺点：、中央式的缺点：（1 1）采用中央式通风时，风路很长，扇风机所需负压）采用中央式通风时，风路很长，扇风机所需负压大，而且负压随回采工作的推进不断变化。大，而且负压随回采工作的推进不断变化。（2 2）当用前进式回采时，风流容易短路，造成大量漏）当用前进式回采时，风流容易短路，造成大量漏风。风。（3 3）如果其他地方无安全出口，当地下发生事故时，）如果其他地方无安全出口，当地下发生事故时，危
50、险性大。危险性大。2023-1-25第六节第六节 副井和通风井位置的选定副井和通风井位置的选定 3 3、对角式的优点：、对角式的优点：（1 1）负压较小且稳定，漏风量较小，通风简单可靠而且）负压较小且稳定，漏风量较小，通风简单可靠而且费用较低。费用较低。（2 2）当地下发生火灾，塌落事故时，地下工作人员较安）当地下发生火灾，塌落事故时，地下工作人员较安全。全。（3 3）如果在井田两翼各布置一条风井，一条井发生事故）如果在井田两翼各布置一条风井，一条井发生事故时，可利用另一条维持通风。时，可利用另一条维持通风。4 4、对角式的缺点：、对角式的缺点：（1 1）井筒间的联络巷道很长，而且要在回采之前
