《金屬礦床地下開(kāi)采 》授課講義.doc

金屬礦床地下開(kāi)采第一講礦石和廢石的概念 （1）礦物在地殼中，由于地質(zhì)作用形成的自然元素和自然化合物，統(tǒng)稱為礦物。（2）礦石凡是在地殼中遇到礦物集合體，在現(xiàn)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平條件下，能以工業(yè)規(guī)模從中提取國(guó)民經(jīng)濟(jì)必須的金屬或礦物產(chǎn)品的都叫礦石。（3）礦體礦石的聚集體叫礦體。（一個(gè)礦體是一個(gè)獨(dú)立的地質(zhì)體，具有一定的幾何形狀，具有一定的空間位置等）。（4）礦床礦床是礦體的總稱。（對(duì)于某一礦區(qū)而言，一個(gè)礦床由一個(gè)或幾個(gè)礦體組成，礦床又可分為工業(yè)礦床和非工業(yè)礦床）。 工業(yè)礦床在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，符合開(kāi)采和利用要求的礦床叫工業(yè)礦床。 非工業(yè)礦床與上述情況反之，叫非工業(yè)礦床。 （5）圍巖礦體周圍的巖石叫圍巖。上盤圍巖指礦體上部圍巖。下盤圍巖指礦體下部圍巖。（6）夾石夾在礦體中的巖石叫夾石。（7）廢石的概念在采礦過(guò)程中所采出的圍巖或夾石，一般稱為廢石。（或者說(shuō)廢石是：礦床周圍的圍巖以?shī)A石、根本不含有用成分或者含量過(guò)少，當(dāng)前不宜作為礦石開(kāi)采的稱之為廢石）?！咀⒁狻?應(yīng)當(dāng)指出，礦石與廢石的概念是相對(duì)的，它與一個(gè)國(guó)家的社會(huì)制度，一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平，已經(jīng)掌握的資源情況，以及對(duì)某種金屬的需要量都存有關(guān)系。二、礦石的種類在自然界中的礦物很多，現(xiàn)在已經(jīng)知道的礦物有3000多種，而有用礦物約有二百余種。在地殼中，以自然金屬形式存在的礦石是很少的，大量的礦石是以氧化礦，硫化礦等形式存在的。（含金屬成份的礦石，叫金屬礦石）。（一）金屬礦石按其所含金屬礦物的性質(zhì)，化學(xué)成份，礦物組成可以分為以下幾類（1）自然金屬礦石它是以單一元素形式存在的，如金、鉑銀等。（2）氧化礦石指礦石的成分為氧化物。 如：赤鐵礦（Fe2O3），赤銅礦（Cu2O）等。（3）硫化礦石指礦石的成份為硫化物。 如黃銅礦（CuFeS2）、方鉛礦（PnS）、輝銅礦（MOS2）、閃鋅礦（ZMS）等（4）混合礦石是前三種的混合物。（二）根據(jù)所含金屬種類的不同，礦石又可分為以下幾種（1）黑色金屬礦石如鐵、錳、鉻（2）有色金屬礦石如銅、鉛、鋅、鋁等（3）稀有金屬礦石如鈮、鉭等（也是相對(duì)概念）（4）放射性礦石如鈾、釷等（5）貴重金屬礦石如金、鋃、泊等（6）非金屬礦石如建筑石材、石膏、滑石等。三、礦石品位的概念（一）礦石品位的概念通常我們把礦石中凡是可供利用的元素或礦物稱為有用成份。礦石中所含有用成分的多少用品位來(lái)表示。礦石中有用成份重量 礦石重量 所謂品位就是：礦石中有用成份的重量與礦石重量之比，常用百分?jǐn)?shù)（%）表示。品位= 100%（或克/噸） 一般金屬品位是指礦石中該種金屬元素含量的百分?jǐn)?shù)。對(duì)于貴重金屬（金鉑等）礦石的品位是用克/噸表示。這是因?yàn)檫@些貴重金屬在礦石中含量很少。（二）邊界品位這是指可采礦石有用成份含量和最低界限。它是礦體邊界上礦石上最低品位，是劃分礦石和廢石，圈定礦體范圍的標(biāo)準(zhǔn)。在圈定的礦體范圍內(nèi)，任意取樣點(diǎn)的品位，一般都不應(yīng)當(dāng)小于邊界品位。（三）最低工業(yè)品位是指在邊界品位圈定的礦體范圍內(nèi)，合乎工業(yè)開(kāi)采要求的平均品位的最低值。這意思是說(shuō)，根據(jù)目前工業(yè)技術(shù)水平，當(dāng)?shù)V石的品位低于某個(gè)數(shù)值時(shí)，便沒(méi)有利用的價(jià)值，則這一數(shù)值的礦石品位叫最低工業(yè)品位，或者產(chǎn)，用邊界是品位圈定的礦體或礦體中某個(gè)塊段的平均品位，必須高于最低工業(yè)品位才有開(kāi)采價(jià)值，否則無(wú)開(kāi)采價(jià)值?！咀⒁狻窟吔缙肺缓妥畹凸I(yè)品位也是相對(duì)概念，是可以變化的。四、礦石和圍巖的性質(zhì)礦石和圍巖的性質(zhì)主要包括有：硬度、堅(jiān)固性、穩(wěn)固性、碎脹性、結(jié)塊性、氧化性、自燃性及含水性等。（一）礦巖的硬度礦巖的硬度是指礦巖抵抗工具侵入的性能。礦巖的硬度取決于礦巖的組成，即取決于礦巖顆粒的硬度，形狀，大小，晶體結(jié)構(gòu)以及顆粒間膠結(jié)構(gòu)的情況等，礦巖的硬度除了對(duì)鑿巖有很大影響外，往往影響礦巖的堅(jiān)固性和較固性。（二）礦巖的堅(jiān)固性人們?cè)陂L(zhǎng)期的實(shí)踐中認(rèn)識(shí)到，有些巖石不容易破壞，有一些則難于破碎。難于破碎的巖石一般也難于鑿巖，難于爆破，則它們的硬度也比較大，概括的說(shuō)就是比較堅(jiān)固。因此，人們就用巖石的堅(jiān)固性這個(gè)概念來(lái)表示巖石在破碎時(shí)的難易程度。堅(jiān)固性的大小用堅(jiān)固性系數(shù)來(lái)表示，（許多書中硬度系數(shù)，也叫普氏系數(shù)f值）。堅(jiān)固性系數(shù) (R單位 kg/cm2)式中R為巖石標(biāo)準(zhǔn)試樣的單向極限抗壓強(qiáng)度值。通常用的普氏巖石分及法就是根據(jù)堅(jiān)固性系數(shù)來(lái)進(jìn)行巖石分級(jí)的。如： 極堅(jiān)固巖石 f=1520（堅(jiān)固的花崗巖，石灰?guī)r，石英巖等） 堅(jiān)硬巖石 f=8 10（如不堅(jiān)固的花崗巖，堅(jiān)固的砂巖等） 中等堅(jiān)固巖石 f=4 6 （如普通砂巖，鐵礦等） 不堅(jiān)固巖石 f=0.83 （如黃土、僅為0.3）礦巖的堅(jiān)固性也是一種抵抗外力的性質(zhì)，但它與礦巖的強(qiáng)度卻是兩種不同的概念。強(qiáng)度是指礦巖抵抗壓縮，拉伸，彎曲及剪切等單向作用的性能。而堅(jiān)固性所抵抗的外力卻是一種綜合的外力。（如抵抗鍬，稿，機(jī)械碎破，炸藥的綜合作用力）。（三）礦巖的穩(wěn)固性（1）礦巖穩(wěn)固性的概念：穩(wěn)固性是指在一定暴露面積下和在一定時(shí)間內(nèi)不自行垮落的性能。或者說(shuō)較固性是指礦巖在空間允許暴露的面積大小和允許暴露的時(shí)間長(zhǎng)短的性能。影響穩(wěn)固性的因素十分復(fù)雜，高于礦巖的成份，結(jié)構(gòu)，構(gòu)造節(jié)理狀況，風(fēng)化程度，以及水高地質(zhì)條件都有關(guān)系，還與礦巖在開(kāi)采過(guò)程中形成的實(shí)際情況有關(guān)，（如巷道的方向，開(kāi)采深度等）。穩(wěn)固性對(duì)于采礦方法的選擇，及支護(hù)方法的選擇，掘進(jìn)方式等都有很大影響。 （2）穩(wěn)固性與堅(jiān)固性的關(guān)系二者既有聯(lián)系，又有區(qū)別。一般在節(jié)理發(fā)育，構(gòu)造破碎的地帶，礦巖的堅(jiān)固性雖然可能好，但穩(wěn)固性大為下降。因此，穩(wěn)固性與堅(jiān)固性不能混同起來(lái)，（堅(jiān)固性不好的，不一定就不穩(wěn)固）。（3）礦巖穩(wěn)固性分類：大致可分為五類 極不穩(wěn)固的不允許有暴露面積。要求在掘進(jìn)及開(kāi)采中必須超前支護(hù)。否則會(huì)昌落。（非金屬礦條件）； 不穩(wěn)固的允許暴露的面積在50米2以內(nèi)。也即允許有較小的暴露面積，隨著回采，要立即進(jìn)行支護(hù)。 中等穩(wěn)固的允許有一定的暴露面積，即50m2200m2，一般不支護(hù)，或作臨時(shí)支護(hù)，即可安全地進(jìn)行生產(chǎn)。 較穩(wěn)固的允許有較大的暴露面積，為200500m2，一般不支護(hù)。 極穩(wěn)固的 允許有很大的暴露面積，即800m2以上。不必支護(hù)，可以長(zhǎng)期時(shí)不垮落?！咀ⅰ糠€(wěn)固性不僅與暴露面積和時(shí)間有關(guān)，而且與地壓，大小，節(jié)理發(fā)育程度，節(jié)理方向，暴露面積形狀等有關(guān)。（四）礦巖的碎脹性礦巖的碎脹性是指礦石和圍巖破碎之后的面積比原體積增大性質(zhì)。碎脹性可用碎脹系數(shù)來(lái)表示（又叫松散系數(shù)）1對(duì)于一般堅(jiān)硬礦巖石松散系數(shù)為1.41.6（或1.21.6）。松散系數(shù)的大小主要取決于破碎之后，礦巖的粒度組成和塊度的形狀。初裝入容器（礦車、箕斗等）內(nèi)的礦巖塊，因礦巖塊之間空隙較大，則松散系數(shù)值可達(dá)1.8 2.0（產(chǎn)生了二次松散）。（五）礦巖的結(jié)塊性結(jié)塊性是指采下的礦巖遇水受壓，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間，又結(jié)成整塊性質(zhì)。我們通常見(jiàn)到的是粘土礦物、滑石、或高硫礦遇水受壓，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，易出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象。結(jié)塊性對(duì)于放礦，裝卸，運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)環(huán)節(jié)造成困難，甚至于影響到某些采礦方法的順利使用。具有結(jié)塊性的礦石在采坊中，在鑿井中存放時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。（六）礦石的氧化性礦石的氧化性是指硫化礦石在水和空氣的作用下，變成了氧化礦石的性質(zhì)。在硫化礦石中滲雜入氧化礦石后，降低了選礦的回收率。（選礦用的藥劑不同）。因而硫化礦與氧化礦石切記不要混在一起。（七）礦巖的自燃性自燃性是指高硫化礦石（含硫量在1820%以上），當(dāng)其透水性及透氣性良好的條件下，具有自燃發(fā)生的性能。高硫化礦在井下氧化時(shí)，放出大量的熱，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，溫度升高，會(huì)引起井下火災(zāi)，特別粉狀的高硫化礦與空氣接觸的面積大，更容易引起火災(zāi)。由于上述原因，對(duì)于高硫化礦床必須要采取快采快處理的辦法來(lái)開(kāi)采，以減少礦石的損失。具有自燃性的礦石，在采礦方法選擇上有特別要求。（例如：小餳林礦在文革中曾進(jìn)行過(guò)一次大炸破，由于礦石未能及時(shí)放出來(lái)，時(shí)間一長(zhǎng)，溫度升高，產(chǎn)生了自燃，燒了很久而未滅，只好封閉起來(lái)，暫時(shí)不采）。至今封閉未采。（八）含水性含水性是指礦巖裂縫和孔隙中含水的性質(zhì)。礦巖含水性直接影響到礦石的提升，運(yùn)輸，礦倉(cāng)內(nèi)儲(chǔ)礦。礦巖含水過(guò)多，會(huì)使排水費(fèi)用增加。對(duì)于此方案寒冷地區(qū)的礦山，由于含水性會(huì)造成結(jié)冰河。（九）其他的（1）容重容重是指單位體積中原巖的重量。一般巖石的容重為2.33.0 T/m3之間。有色金屬礦石中金屬含量較少，其容重與巖石差不多或稍大些。黑色金屬礦石中金屬含量較高，容重可達(dá)3.5 T/m3左右。（或更大）（2）塊度原所崩落后則形成礦塊，或巖石塊，其尺寸的大小稱為塊度。塊度通常用三個(gè)相互垂直方向的平均尺寸來(lái)表示。（或用最大方向的尺寸） 即B、L、H的平填值。（一般按三度算，用方格法測(cè)定時(shí)，用二度定，有時(shí)用二度時(shí)采用一個(gè)效正系數(shù)）。對(duì)于一定的裝運(yùn)，破碎等設(shè)備，對(duì)礦巖的最大塊度有一定的要求。為了保證礦山持續(xù)生產(chǎn)，必須使礦石的最大塊度與裝運(yùn)等設(shè)備的要求相應(yīng)。通常用合格塊度來(lái)表示限制采出礦石的塊度，礦石塊度超過(guò)合格塊度時(shí)，則要求進(jìn)行二次破碎。合格塊度即允許的礦石最大塊度。通常合格塊度為250500mm之間，也有600mm。它是根據(jù)開(kāi)采及加工的工藝和設(shè)備要求來(lái)確定的。隨著機(jī)械化水平的提高，合格塊度有增大的趨勢(shì)。（3）自然安息角松散礦巖自燃燒堆積時(shí)，其四周將形成傾斜的堆積坡面，我們把自然堆積坡面與水平面相交的最大角度，稱為該礦巖的自然安息角。五、金屬礦床分類及其工業(yè)特征（一）金屬礦床分類金屬礦床的礦體形狀厚度及傾角，對(duì)于礦床開(kāi)拓和采礦方法的選擇，有直接的影響，因此，金屬礦床的分類，一般按其礦體形狀傾角和厚度三個(gè)因素進(jìn)行分類。（此三個(gè)要素習(xí)慣上稱為礦體三要素）。（1）按礦體形狀分類1）層狀礦體這種礦體是一層一層的。多源于沉積或變質(zhì)沉積礦床。特點(diǎn)是： 層狀礦床的品位，傾角和厚度變化不大，比較穩(wěn)定。 礦床規(guī)模比較大。 多見(jiàn)于黑色金屬礦床。（亂礦多見(jiàn)）2）脈狀礦體這類礦床主要是由于熱液和氣化作用，將礦物充填于地殼的裂隙中生成的礦床。特點(diǎn)是： 礦脈與圍巖接觸處有蝕變現(xiàn)象 礦床賦存條件不穩(wěn)定； 有用成分含量不均勻；（品位變化大）。（有色金屬，稀有金屬及貴重金屬硫礦床多屬此類）。3）塊狀礦床這類礦床主要是充填，接觸高代分離和氧化作用形成的。特點(diǎn)： 形狀很不規(guī)則。呈不規(guī)則的透鏡狀，礦株等形； 礦體大小不一； 礦體與圍巖的界限不明顯；某些金屬礦床（銅、鉛、鋅等）屬此類。我國(guó)的南京梅山鐵礦也屬此類礦床。（2）按礦體、厚度分類1）礦體厚度的概念：礦體厚度是指礦體的上盤與下盤之間的垂直距離或水平距離。前者稱為礦體的真厚度，后者稱為礦體的水平厚度。 b為垂直厚度； a為水平厚度； a與b夾角； 礦體傾角； 對(duì)于急傾斜礦體，常用水平厚度，對(duì)于緩傾斜礦體，水平或傾斜礦體常用垂直厚度。（也即真厚度。若文中不加說(shuō)明時(shí)，一般指真厚度）。2）分類：可分五類 極薄礦脈 按傾角：1）水平礦體礦體傾角小于5（包括微傾斜礦體）?？墒褂糜熊壔驘o(wú)軌運(yùn)搬設(shè)備直接進(jìn)入采坊運(yùn)搬礦石。2）緩傾斜礦體礦體傾角在530之間。可采用人力或電力，運(yùn)輸機(jī)等機(jī)械設(shè)備運(yùn)搬礦石。3）傾斜礦體礦體傾角在3055之間?？山柚诹锊?，溜板或外力拋擲等方法，進(jìn)行自重運(yùn)搬礦石。4）急傾斜礦體礦體傾角應(yīng)大于55?？衫玫V石自重的重力運(yùn)搬方法?！咀ⅰ恳陨戏诸惙椒ㄊ窍鄬?duì)的，隨著其他無(wú)軌機(jī)械設(shè)備的發(fā)展，分類界線將會(huì)變化。（二）金屬礦床的特點(diǎn)（1）礦床賦存條件不穩(wěn)定；（2）礦石品位變化大； （3）地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜； （4）礦石和圍巖的硬度較大； （5）礦床的含水性；第二講井田及其劃分原則（一）井田礦田和礦區(qū)的概念實(shí)際在采礦企業(yè)中，在礦務(wù)局下面或在公司下面設(shè)一個(gè)或幾個(gè)礦山；而在礦山下面設(shè)一個(gè)或幾個(gè)坑口，而每一個(gè)坑口都是一個(gè)獨(dú)立的開(kāi)采系統(tǒng)，獨(dú)立的生產(chǎn)單位。按照這種所屬關(guān)系來(lái)劃分井田，礦田和礦區(qū)，則：（1）劃歸一個(gè)坑口開(kāi)采的礦體，叫井田； （2）劃歸一個(gè)礦山企業(yè)開(kāi)采的全部礦床或者是一部分叫礦田；（如金嶺鐵礦、招遠(yuǎn)金礦等）（3）劃歸一個(gè)公司或礦務(wù)局開(kāi)采的礦體，叫礦區(qū)。（西北區(qū)，中央?yún)^(qū)，東南區(qū)）（如楊杖子礦務(wù)局，中條山有色金屬公司等）（長(zhǎng)嶺礦分為三個(gè)井田開(kāi)采）一個(gè)礦田可以包括若干個(gè)井田，有時(shí)一個(gè)礦田就等于一個(gè)井田。（弓長(zhǎng)嶺礦分兩層礦體，6條礦層三、三為下含鐵帶現(xiàn)未采。上含鐵帶二礦區(qū)又分為三個(gè)井田開(kāi)采。固上下含鐵帶之間相距80200多米。西北采區(qū)為平洞淄井開(kāi)拓，中央?yún)^(qū)為平洞豎井開(kāi)拓，東南區(qū)未開(kāi)采。一礦區(qū)用露天開(kāi)采又分老空、獨(dú)木、高山三個(gè)礦區(qū)）。 【參考內(nèi)容】關(guān)于礦巖的走向與傾向的概念。（1）走向線巖層的層面與水平面的交線叫該巖層的走向線。（對(duì)不規(guī)則的礦體來(lái)說(shuō)，礦體的理想中心面與水平面的交線叫該礦體的走向線）。 （2）走向走向線的水平方位角叫走向（由于走向線是平面上的一條線，所以能用它與正北方向所夾的角度來(lái)表示它的方向。如某巖層露頭在地質(zhì)平面圖上的上向?yàn)楸睎|60（NE60），就表示該巖層是從正北算起向東數(shù)60角）。 （3）走向長(zhǎng)礦體沿走向的長(zhǎng)度，稱為礦體的走向長(zhǎng)。 （4）傾斜線在巖層平面內(nèi)垂直走向的線叫傾斜線。 （5）傾 斜傾斜線的方向叫傾斜（或傾向）。（傾斜也是用傾斜線在水平面上的投影與正北或正南的夾角來(lái)表示，走向和傾斜在平面內(nèi)的投影成垂直關(guān)系。 （6）傾 角傾斜線與水平面形成的夾角叫傾角。也就是巖層面與水所形成的夾角，叫巖層的傾角。H0-5001-50（7）關(guān)于延深、埋進(jìn)深度和賦存深度的概念a）延深是指礦體在深度上分布情況?？捎寐竦郎疃群唾x存深度來(lái)表示。b）埋道深度（h）指礦體上部界線到地表的深度（h）。 c）賦存深度（HO）指礦體上部界限到下部界限的垂直距離或傾斜距離。 階段、礦塊和盤區(qū)采區(qū)的概念（一）階段和礦塊的概念（1）階段階段就是在開(kāi)采緩傾斜，傾斜和急傾斜礦床時(shí)，在井田中每隔一定的垂直距離，掘進(jìn)與走向一致的主要運(yùn)輸巷道，將井田在垂直方向上劃分為礦段，把這個(gè)礦段叫做階段。 （2）階段高度階段高度是指上、下兩個(gè)階段運(yùn)輸平巷之間的垂直距離。階段高度變化范圍階段高度變化范圍很大。對(duì)于緩傾斜礦體，階段高度通常小于2030米；急傾斜礦體，階段高度通常為5060米，個(gè)別也有達(dá)到80120米左右的。但是，對(duì)于不同的采礦方法，則所需求的階段高度是不同的。 （3）影響階段高度的主要因素階段高度主要取決于影響的賦存條件，采礦方法。只要條件許可，適當(dāng)?shù)脑黾与A段高度，可以減少階段數(shù)目，降低開(kāi)拓、采準(zhǔn)工程量，減少礦石損失和貧化。因此，近年來(lái)有增加階段高度的趨勢(shì)。（受鑿巖設(shè)備等限制 條件）（4）礦塊在階段中沿走向每隔一定距離，掘進(jìn)天井連通下、下兩個(gè)相鄰的階段運(yùn)輸平巷，將階段再劃分為獨(dú)立的回采單元，我們把這樣的回采單元叫做礦塊。礦床的賦存條件不同，則開(kāi)采礦塊的方法也不同。（二）盤區(qū)和采區(qū)的概念（1）盤區(qū) 當(dāng)開(kāi)采水平和微傾斜礦床時(shí)， （即礦體傾角5的礦床）如果礦床的厚度不超過(guò)允許（如某礦體厚度80多米，若選用淺水鑿礦法開(kāi)采，則80米超過(guò)了鑿礦法常用的階段，高50米在長(zhǎng)，此時(shí)應(yīng)分幾個(gè)階段開(kāi)采，如可分為30米階段開(kāi)采。根據(jù)具體采礦方法而定）的階段高度，此時(shí)，在井田內(nèi)不再劃分為階段。 為了工作上的方便，將井田用盤區(qū)運(yùn)輸巷道劃分為長(zhǎng)方形的礦段。我們把這礦段稱為盤區(qū)。（當(dāng)?shù)V體厚度很大時(shí)，仍然劃分為階段來(lái)開(kāi)采，如梅山鐵礦）。 盤區(qū)的范圍盤區(qū)是以井田邊界為其盤區(qū)的長(zhǎng)度。而以兩個(gè)相鄰盤區(qū)運(yùn)輸巷道之間的距離為其盤區(qū)的寬度。開(kāi)拓盤區(qū)； 采準(zhǔn)盤區(qū)； 回采盤區(qū)；1主井； 2-副井； 3主運(yùn)輸巷道；4盤區(qū)運(yùn)輸巷道； 5回采巷道； 6采區(qū)；7切割巷道； B礦床的寬 （即井田寬） L礦床的長(zhǎng)（井田的長(zhǎng)）（2）采區(qū)1）在盤區(qū)中沿走向每隔一定距離，掘進(jìn)回采巷道連通相鄰兩個(gè)盤區(qū)運(yùn)輸巷道，將盤區(qū)再劃分為獨(dú)立的回采單元，把這個(gè)獨(dú)立的回采單元稱為采區(qū)。2）采區(qū)范圍上、下以階段平巷為界，其高度為階段高度，長(zhǎng)度以采區(qū)天井（或上山）為界。長(zhǎng)度根據(jù)采礦方法不同，可變化在1040為至3060米之間。3）當(dāng)開(kāi)采緩傾斜礦床時(shí)，可有兩種情況 當(dāng)?shù)V體厚度不大時(shí)，采區(qū)可沿走向布置； 當(dāng)?shù)V體厚度很大時(shí)，采區(qū)可沿上部走向布置；礦床的開(kāi)采順序（一）井田階段的開(kāi)采順序階段的開(kāi)采順序可有兩種方式（1）下行式即自上而下進(jìn)行開(kāi)采。即先采上階段，而后開(kāi)采下階段。也可以同時(shí)開(kāi)采幾個(gè)階段。（采用多階段開(kāi)采，雖然可以增加工作線長(zhǎng)度和提高礦井生產(chǎn)能力，但也造成生產(chǎn)管理分散，巷道維護(hù)工作量大，占用設(shè)備數(shù)量多，各種管線、軌道不能及時(shí)回收復(fù)用，污風(fēng)串聯(lián)，經(jīng)營(yíng)管理費(fèi)用增加等一系列的。一般同時(shí)回采的階段數(shù)目可保持為12年，不應(yīng)超過(guò)34個(gè)。）（2）上行式與下行式相反。上行式開(kāi)采順序，僅在開(kāi)采緩傾斜礦床時(shí)的某些特殊情況下使用。例如地表無(wú)廢石場(chǎng)（存放廢石的場(chǎng)地），必須將上部的廢石充填于下部的采空區(qū)，或者以深部采空區(qū)做為蓄水池用等。在生產(chǎn)實(shí)際中，一般多采用下行式開(kāi)采順序。下行式開(kāi)采的優(yōu)點(diǎn)是：可以節(jié)省初期投資，縮短基定時(shí)間 ；在逐步向下的開(kāi)采過(guò)程中，能進(jìn)一步探清深部礦體，避免浪費(fèi)；生產(chǎn)安全條件好；適用的采礦方法范圍廣。（二）階段中礦塊的開(kāi)采順序階段中礦塊的開(kāi)采順序，按照回采工作對(duì)主要開(kāi)拓巷道的位置關(guān)系，可分為三種。（主開(kāi)拓巷道指主井、主平面同及出礦巷道）。 （1）前進(jìn)式回采當(dāng)階段運(yùn)輸平巷掘進(jìn)一定距離后，從靠近主要開(kāi)拓巷道的礦塊開(kāi)始回采，向井田邊界依次推進(jìn)?！緝?yōu)點(diǎn)】礦井初期基建時(shí)間短，投產(chǎn)快。【缺點(diǎn)】增加了采準(zhǔn)巷道的維護(hù)費(fèi)用。2 雙翼回采（多用） 單翼回采（少用）由主井先向左采完后，再由主井起向右采。側(cè)翌回采（當(dāng)?shù)匦问艿较拗茣r(shí)用）。前進(jìn)式回采順序的適用條件當(dāng)?shù)V床滿足條件簡(jiǎn)單，礦巖穩(wěn)固，且要求較早在階段中開(kāi)展回采工作時(shí)可以采用。 （2）后退式回采順序階段運(yùn)輸巷道掘進(jìn)到井田邊界后，從井田邊界的礦塊開(kāi)始，向主要開(kāi)拓巷道方向依次回采。這種開(kāi)采順序也可分為雙翌、單翌和側(cè)翌回采三種。 雙翌回采 單翌回采 側(cè)翌回采 后退式回采【缺點(diǎn)】礦井初期基建時(shí)間長(zhǎng)，投產(chǎn)慢。 【優(yōu)點(diǎn)】巷道維護(hù)費(fèi)用低。（只有在中央并列式開(kāi)拓時(shí)才具有中央對(duì)角式的就不行了）（3）混合式回采混合式回采是指初期采用前進(jìn)式開(kāi)采，當(dāng)階段運(yùn)輸平巷掘進(jìn)完畢后，再改為后退式開(kāi)采，或既前進(jìn)，又后退同時(shí)開(kāi)采?！緝?yōu)點(diǎn)】兼顧了前兩種的優(yōu)點(diǎn)【缺點(diǎn)】生產(chǎn)管理比較復(fù)雜（三）相鄰礦體的開(kāi)采順序一個(gè)礦床如果有許多彼此相距很近的礦體，那么在開(kāi)采其中一個(gè)礦體時(shí)，將會(huì)影響鄰近的礦體。在這種情況下，確定合理的開(kāi)采順序，對(duì)于生產(chǎn)的安全和資源的回收都有很重要的意義。 （1）當(dāng)?shù)V體傾角（）小于或等于圍巖的崩落角（或r）時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取從上盤向下盤推進(jìn)的開(kāi)采順序。這樣的開(kāi)采順序是：先采礦體，（后采礦體）使采空區(qū)的下盤圍巖不會(huì)移動(dòng)，固而不會(huì)影響下盤礦體的開(kāi)采。若反之，就會(huì)影響礦脈的開(kāi)采。（r） 由上盤向下盤采先，后。（巖石移動(dòng)角，參閱講義P280，表101，上盤移動(dòng)角用）表示，下盤移動(dòng)角用r表示，走向端部移動(dòng)角用表示）。（2）當(dāng)?shù)V體傾角大于圍巖崩落角，兩礦體又相距很近時(shí)，此時(shí)無(wú)論先采那條礦脈，都會(huì)因采空區(qū)圍巖移動(dòng)而相互影響。在這種情況下，相鄰礦體的開(kāi)采順序，應(yīng)當(dāng)根據(jù)礦體之間夾石層的厚度，礦石和圍巖的較固性，所選取的采礦方法和技術(shù)措施而定。一般是用先采上盤礦體，后采下盤礦體的開(kāi)采順序。如果夾石層不大，采用充填結(jié)成鑿礦法時(shí)，也可以采用由下盤向上盤的開(kāi)采順序。（3）當(dāng)圍巖不夠較固時(shí)，為了加快回采強(qiáng)度，并且為了縮小采空區(qū)對(duì)圍巖的影響，則往往上盤礦體與下盤礦體同時(shí)回采。也即對(duì)礦脈群進(jìn)行平行開(kāi)采的辦法。但這種方法僅適用于礦脈比較少的情況下。（四）在同一個(gè)井田的數(shù)個(gè)礦體，往往有貧富不均，厚深不均，大小不一及開(kāi)采條件難易不同復(fù)雜條件。在這種條件下，應(yīng)遵循以下原則未開(kāi)采，即：貧富兼采，深厚兼采，大小兼采，難易兼采。若不以此原則開(kāi)采，將會(huì)破壞合理的開(kāi)采順序，將會(huì)造成嚴(yán)重的資源損失。第三講礦床的開(kāi)采步驟金屬礦床地下開(kāi)采的步驟可以分為：開(kāi)拓、采準(zhǔn)、切割與回采四個(gè)步驟，這些步驟反映了不同的工作階段。（一）開(kāi)拓工作（1） 開(kāi)拓工作意義是指：從地面掘進(jìn)一系列巷道達(dá)到礦體，使礦體連通地面，形成人行、通風(fēng)、運(yùn)輸、排水、供電、供風(fēng)、供水等系統(tǒng)。 把井下將要采出的礦石廢石運(yùn)到地表（2）開(kāi)拓的目的 把廢水和污濁的空氣排到地表 把人員、材料高級(jí)設(shè)備運(yùn)到井下進(jìn)行生產(chǎn)（3）開(kāi)拓巷道為了達(dá)到上述開(kāi)拓目的而掘進(jìn)的巷道，稱為開(kāi)拓巷道。例如井筒（豎井、斜井）、平硐、石門、井底車場(chǎng)、井下大的石日室，主要階段運(yùn)輸巷道、主淄礦井，充填井等，都屬于開(kāi)拓巷道?！揪总噲?chǎng)】井底車場(chǎng)是井下井口附近一些硐室，巷道的總稱，（如：水倉(cāng)、水泵房、井下變電站等）。【石 門】由井筒通向各個(gè)需要開(kāi)采的礦體所掘進(jìn)的巷道?！揪轮饕鲜摇恐妇禄鹚帋?kù)，井下破碎硐室，翻礦硐室，搓揚(yáng)機(jī)房等?！咀?意】1）人行系統(tǒng)必須要保證至少有兩個(gè)安全出口，使人員可以安全進(jìn)入，上、下方便，有完好的人行設(shè)備。 2）主、輔開(kāi)拓巷道的區(qū)別，是提運(yùn)礦石的巷道都叫主開(kāi)拓巷道。（二）采準(zhǔn)工作 （1）采準(zhǔn)工作定義它是指在已經(jīng)開(kāi)拓完畢的礦床里，掘進(jìn)采準(zhǔn)巷道。將階段劃分成礦塊作為獨(dú)立的回采單元。并在礦塊內(nèi)創(chuàng)造人行、鑿巖、放礦、通風(fēng)等條件。 （2）采準(zhǔn)工作的任務(wù)它有兩個(gè)任務(wù)。即： 劃分礦塊即將階段再劃分成礦塊，作業(yè)獨(dú)立的回采單元。 創(chuàng)造條件它為下一步回采工作創(chuàng)造條件（行人、通風(fēng)、鑿巖、擊礦等條件）。 （3）采準(zhǔn)工作的手段指要開(kāi)拓一系列巷道來(lái)實(shí)現(xiàn)的。采準(zhǔn)巷道如漏斗頸，淄礦小井、人行、通風(fēng)天井、聯(lián)絡(luò)邊等。 （4）采準(zhǔn)系數(shù)及采準(zhǔn)比1）采用采準(zhǔn)系數(shù)和采準(zhǔn)比這個(gè)指標(biāo)的目的：由于礦床賦存條件和所用的采礦方法不同，所掘進(jìn)的采準(zhǔn)巷道類型，數(shù)量和位置都不同。而用什么東西來(lái)衡量采準(zhǔn)工作量的大小呢？為此，通常用采準(zhǔn)系數(shù)和采準(zhǔn)比重兩項(xiàng)指標(biāo)來(lái)表示。 2）采準(zhǔn)系數(shù)（K1）K1是指每一千噸礦塊采出礦石總量所需要掘進(jìn)的采準(zhǔn)巷道切割巷道的米數(shù)。即K1=1000米/千噸式中：L指一個(gè)礦塊中采切巷道的決長(zhǎng)度（米）。 T指一個(gè)礦塊的采出礦石總量（即為T總出）（噸）T是已經(jīng)考慮了礦石損失貧化以后的礦石總量，而不是礦塊的礦石總重量。現(xiàn)在設(shè)計(jì)部門都改用T表示計(jì)算K1）。3）采準(zhǔn)工作比重（K2）K2是指礦塊中采，切巷道采出礦石量與礦塊采出礦石總量的比值。100%式中T礦塊中采切巷道的采出礦石量（噸）T礦塊中采出和礦石總量（噸）4）K1與K2的比較 采準(zhǔn)系數(shù)K1它只反映了礦塊的采切巷道的長(zhǎng)度，而未反映出這些巷道的斷面大?。大w積）。 采準(zhǔn)工作比重K2它只反映了脈內(nèi)采準(zhǔn)巷道和切割巷道，而未反映出脈外的采切巷道工作量。因此，使用K1還是K2要根據(jù)具體情況而定，有時(shí)用其中之一表示，有時(shí)K1、K2同時(shí)用，互相補(bǔ)充，使之能會(huì)否反映出礦塊的采準(zhǔn)工作量。5）K1、K2是比較采礦方法優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)，但是，對(duì)于地質(zhì)條件比較復(fù)雜的礦床，尤其當(dāng)?shù)V體比較落，礦塊采準(zhǔn)出量比較小時(shí)，采準(zhǔn)工作必須為回采工作創(chuàng)造良好的條件。因此，不能不加分析地誤入采準(zhǔn)，工作量越小越好。（三）切割工作 （1）切割工作定義：切割工作是指在已經(jīng)采準(zhǔn)完畢的礦塊里，為大規(guī)?；夭傻V石開(kāi)辟自由面和自由空間的工作。 （2）切割工作內(nèi)容：為了達(dá)到上述目的，就必須掘進(jìn)一系列巷道，有的還要在巷道基礎(chǔ)上，加以擴(kuò)大。如：拉底巷道、開(kāi)辟拉底空間、開(kāi)掘切割天井，形成切割立槽 ，在漏斗頸基礎(chǔ)上把漏斗辟開(kāi)等，這些工作都是為大規(guī)模采礦創(chuàng)造條件的。切割工作包括 開(kāi)鑿切割巷道 拉底巷道（切割平巷、橫巷等） 切割天井（或切割上山等） 在切割巷道基礎(chǔ)上擴(kuò)大自由面工作 拉底 （水平自由面） 辟漏 （形成剌叭面） 開(kāi)立槽 （形成垂直自由面） 【注意】 在計(jì)算采準(zhǔn)工作量時(shí)，就將切割巷道算進(jìn)去。 各個(gè)地區(qū)和礦山為了統(tǒng)計(jì)上的方便往往有不同的劃分方式。 這里按講義中講的內(nèi)容來(lái)劃分。（四）回采工作1）回采工作定義當(dāng)切割工作完成以后，可以進(jìn)行大量的采礦工作，通常把大量采礦工作叫做回采工作。2）回采工作的具體內(nèi)容回采工作包括：落礦、運(yùn)搬和地壓管理三個(gè)主要工作。 落礦落礦是以切割空間為外破自由面，用鑿巖炸破的方法崩落礦石。 落礦方式一般是根據(jù)礦床的賦存條件，所采用的采礦方法及鑿巖設(shè)備，選用淺孔、中深孔、深孔及藥室等落礦方法。 1淺孔落礦孔深不大于35米，孔徑3046mm，2中深孔落礦孔深在15米以上，孔徑5070mm，3深孔落礦孔深在15米以上，但一般不超過(guò)2530米，孔徑90110mm， 4藥室落礦它是在一定規(guī)格的硐室里，裝上炸藥，直接外破落礦的方法。（不打回采炮孔）。由于這種落礦方法開(kāi)鑿巷道工作固難，作業(yè)條件差，易產(chǎn)生大塊。固而正式回采礦房和礦柱時(shí)應(yīng)用很久。（弓長(zhǎng)嶺鐵礦有時(shí)用來(lái)采礦房，同時(shí)用它來(lái)回采礦柱）。 （4）礦石運(yùn)搬工作 礦石運(yùn)搬工作的含意是指在礦塊內(nèi)，把外破崩下來(lái)的礦石運(yùn)到已經(jīng)運(yùn)輸巷道，并裝入礦車中的工作，運(yùn)搬工作僅僅限于礦塊內(nèi)（即采場(chǎng)內(nèi)，）采場(chǎng)之外的叫運(yùn)輸。 礦石運(yùn)搬方式有兩種方式1重力運(yùn)搬：例如用普通漏斗放礦的淺孔鑿礦法就是重力運(yùn)搬。（弓長(zhǎng)嶺礦叫直流漏斗放礦）。2機(jī)械運(yùn)搬如用電視、裝運(yùn)機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、汽車、皮帶動(dòng)輸機(jī)等設(shè)備運(yùn)搬礦石。在礦塊回采中，采用那一種運(yùn)搬方式比較合適，這主要取決于選用的采礦方法和礦床的賦存條件以及所選用的運(yùn)搬機(jī)械等。 （5）地壓管理工作1）地壓管理工作的概念地壓管理工作在采礦工作中占有重要的地位。地壓是指礦石采出來(lái)以后，在地下形成采空區(qū)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，礦柱和上、下盤圍巖就發(fā)生變形、破壞、崩落等現(xiàn)象。我們把這種現(xiàn)象叫地壓。在回采過(guò)程中，必須要控制地壓和管理地壓，并且要清除地壓產(chǎn)生的不良影響，以保證生產(chǎn)的安全性，我們把這些工作算為地壓管理工作。2）地壓管理的方法：有三種方法 鑿礦柱支撐采空區(qū)； 用充填料充填采空區(qū)； 用崩落的圍巖來(lái)管理地壓；（1）礦床開(kāi)拓、采準(zhǔn)、切割、回采的關(guān)系是彼此超前的關(guān)系即開(kāi)拓要超前于采準(zhǔn)，采準(zhǔn)要超前于切割，切割超前于回采。而究竟超前多少，這是由三級(jí)礦量來(lái)決定的，一般礦山遵循的三級(jí)礦量是“316”，即開(kāi)拓三年，采切1年，待采礦量半年。 （2）三級(jí)礦量的含義 開(kāi)拓礦量是指開(kāi)拓工作搞完以后所圈定的礦量。（也即開(kāi)拓巷道水平以上所控制的礦量）。開(kāi)拓礦量的邊界是：由已開(kāi)拓的巷道水平起，向上只能推算一個(gè)中段的高度，沿走向算至巷道揭露點(diǎn)上。開(kāi)拓礦量要保證35年。 采準(zhǔn)礦量采準(zhǔn)礦量是開(kāi)拓礦量的一部分。凡是在已開(kāi)拓的礦體范圍內(nèi)，按設(shè)計(jì)規(guī)定的采礦方法所需要開(kāi)掘的采準(zhǔn)巷道已開(kāi)掘完畢，形成了礦塊的外形尺寸，以此范圍圈定的礦量叫采準(zhǔn)礦量。采準(zhǔn)礦量應(yīng)保證13年。 待采礦量待采礦量是采準(zhǔn)礦量的一部分。它是做完輔助采準(zhǔn)工作以后，所圈定的礦量。也就是指切割工作全部完畢，可以立即進(jìn)行回采工作的礦量，叫待采礦量。待采礦量一般要保證0.51.0年的質(zhì)量。第四講 開(kāi)拓方法分類礦床開(kāi)拓方法大致可分為單一開(kāi)拓和聯(lián)合開(kāi)拓兩大類。凡用某一種主要開(kāi)拓巷道開(kāi)拓整個(gè)礦術(shù)的開(kāi)拓方法，叫做單一開(kāi)拓法；有的礦體埋藏較深，或礦體深部?jī)A角發(fā)生變化，礦床的上部用某種主要開(kāi)拓巷道開(kāi)拓，而下部則根據(jù)需要改用另一種開(kāi)拓巷道開(kāi)拓，這種方法叫做聯(lián)合開(kāi)拓法。常用的開(kāi)拓方法見(jiàn)表7-1。除此之外，斜坡道開(kāi)拓以及其相關(guān)的聯(lián)合開(kāi)拓也逐漸增多。1、 開(kāi)拓方法主要開(kāi)拓巷道是決定一個(gè)礦床開(kāi)拓方法的核心，其選擇在礦山設(shè)計(jì)中是至關(guān)重要的。主要開(kāi)拓巷道類型的選擇由以下幾個(gè)條件來(lái)決定：（1）地表地形條件。不僅要考慮礦石從井下（或硐口）運(yùn)出后，通往選礦廠或外運(yùn)裝車地點(diǎn)的運(yùn)輸距離和運(yùn)輸條件，同時(shí)要考慮附近是否有容積較充分的排廢石場(chǎng)地，勢(shì)必造成廢石的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，從而增加了礦石成本。此外，還需要考慮地表永久設(shè)施（如鐵路）、河流等影響因素。（2）礦床賦存條件。它是礦山選擇開(kāi)拓方法的主要依據(jù)，如礦體的傾角、側(cè)伏角等產(chǎn)狀要素對(duì)決定開(kāi)拓方法有重要意義。（3）礦巖性質(zhì)。這里主要指的是礦體的圍巖的穩(wěn)固情況。為減少因礦巖穩(wěn)固程度差或成巷后地壓活動(dòng)的影響而增加的工程維護(hù)費(fèi)用，在選擇開(kāi)拓方法時(shí)，必須考慮礦巖性質(zhì)。（4）生產(chǎn)能力。就前節(jié)所介紹的開(kāi)拓方法，因主要開(kāi)拓巷道與巷道裝備不同，其生產(chǎn)能力（提升或運(yùn)輸）也不同。一般來(lái)說(shuō)，平硐開(kāi)拓方法的運(yùn)輸能力最大，豎井高于斜井。另外，開(kāi)拓巷道施工的難易程度、工程量、工程造價(jià)和工期長(zhǎng)短等，雖然不能作為確定開(kāi)拓方案的重要依據(jù)，但決不可忽視。尤其是小型礦山，往往存在施工力量不足和技術(shù)素質(zhì)較差、施工管理跟不上等情況。因此，當(dāng)?shù)氐氖┕ちα亢吞攸c(diǎn)，在巷道類型的選擇上也應(yīng)一并考慮。下面介紹較常用的開(kāi)拓方法。一、平硐開(kāi)拓法以平硐為主要開(kāi)拓巷道，是一種最方便、最安全、最經(jīng)濟(jì)的開(kāi)拓方法。但只有在地形有利的情況下，才能發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，即只有礦床賦予于山嶺地共，埋藏在周圍平地的地平面以上才能使用。采用平硐開(kāi)拓水平，平硐以上各中段采下的礦石，一般用礦車中轉(zhuǎn)，經(jīng)溜礦井（或輔助盲豎井）下放到平硐水平，再由礦車經(jīng)平硐運(yùn)出地表，如圖7-1所示。上部中段廢石可經(jīng)專設(shè)的廢石溜井再經(jīng)平硐運(yùn)出地表（入廢石場(chǎng)），或平硐以上各中段均有地表出口時(shí)，從各中段直接排往地表。圖7-1中的154m中段為主要運(yùn)輸中段，主平硐1就設(shè)在這里。上部各生產(chǎn)中段廢石經(jīng)224m和194m巷道直接運(yùn)出地表，生產(chǎn)礦石經(jīng)由溜礦井2，放到154m水平，再經(jīng)主平硐1運(yùn)出硐口。平硐開(kāi)拓方法又有以下幾種方案：1.與礦體相交的平硐開(kāi)拓方案這種開(kāi)拓方案又有上盤平硐和下盤平硐兩種形式。圖7-1所示是下盤平硐開(kāi)拓，上盤平硐圖7-2所示，這種方案的礦石運(yùn)輸方式與圖7-1相同，只有因上部中段無(wú)地表出口（如條件條例，也可直通地表），人員、設(shè)備、材料等由輔助盲豎井4提升到上部各中段。為通風(fēng)需要，在490m水平與地表相通。在圖7-1和圖7-2中，如果各段通往礦體的平巷工程量不大，該方案的優(yōu)點(diǎn)是較為突出的，各中段可同時(shí)開(kāi)工，特別是為上下中段的溜井等工程施工創(chuàng)造了有利條件（如用吊罐法施工開(kāi)井等工程，且可達(dá)到壓縮工期、縮短基建周期的目的。同時(shí)，掘進(jìn)過(guò)程中通風(fēng)等作業(yè)條件也比較好。在選擇方案時(shí)，平硐短的方案通常應(yīng)該是平硐與礦體走向正交，這無(wú)疑是最理想的。然而，現(xiàn)場(chǎng)條件往往不能如愿。如有以下情況者，就需要考慮平硐與礦體斜交的方案：與礦體走向正交時(shí)，由于地勢(shì)不利而加長(zhǎng)了平硐長(zhǎng)度；與礦體正交時(shí)，平硐口與外界交通十分不便，尤其是沒(méi)有足夠的排廢石場(chǎng)地和外部運(yùn)輸條件；欲使平硐與礦體走向正交，但需通過(guò)破碎帶。這種不得不采用平硐與礦體斜交的方案已成為一般通用的方案。2、沿礦體走向的平硐開(kāi)拓方案當(dāng)?shù)V體的一端沿山坡露出或距山坡表面很近，工業(yè)場(chǎng)地也位于同一端，與礦體走向相交的平硐開(kāi)拓方案又不合理時(shí)，可采用這種開(kāi)拓方案。該方案有兩種常見(jiàn)的形式。（1）平硐在礦體下盤。只有礦體厚度很大且礦石不夠穩(wěn)固時(shí)才用這種方法。從礦床勘探類型來(lái)看，適用于走向較穩(wěn)定的礦體，即、勘探類型礦體；或者礦體勘探密，尤其是礦體產(chǎn)狀在走向方面摸得較清楚。否則因礦體走向不太清楚。而造成穿脈工程過(guò)大。圖7-3所表示的下盤沿脈平硐開(kāi)拓方案，由上部中段采下的礦石經(jīng)溜井4放至主平硐1并由主平硐運(yùn)至地表，形成完整的運(yùn)輸系統(tǒng)。人員、設(shè)備、材料等由85m平巷、45m主平硐送至各工作地點(diǎn)。（2）平硐在礦體內(nèi)。只有在圍巖很不穩(wěn)固的情況下才采用這種方法，否則將增加平巷和平硐的掘進(jìn)成本及巷道支護(hù)、管理等費(fèi)用。三、斜井開(kāi)拓法斜井開(kāi)拓法以斜井為主要開(kāi)拓巷道，適用于開(kāi)采緩傾斜礦體，特別適用于開(kāi)采礦體埋藏不太深而且礦體傾角為2040的礦床。這種方法的特點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便、中段石門短、基建少、基建期短、見(jiàn)效快，但斜井生產(chǎn)能力低。因此更適用于中小型金屬礦山，尤其是小型礦山。根據(jù)斜井與礦體的相對(duì)位置，可分為下盤斜井開(kāi)拓方案（圖7-10）和脈內(nèi)斜井開(kāi)拓方案（圖7-11）。（一）下盤斜井開(kāi)拓方案這種方案是斜井布置在礦體下盤圍巖中，掘若干個(gè)石門使之與礦體相通，在礦體（或沿礦巖接觸部位）中掘進(jìn)中段平巷。這種開(kāi)拓方法不需要保安礦柱，井簡(jiǎn)維護(hù)條件也比較好。這是它的最大優(yōu)點(diǎn)。此方案在小型金屬礦山應(yīng)用較多，如在山東省招-掖裂帶和招-平斷裂帶的礦床，其生產(chǎn)能力在300t/d以下的十幾個(gè)金屬礦山大都采用這種方案。（二）脈內(nèi)斜井開(kāi)拓方案采用脈內(nèi)斜井開(kāi)拓方案（圖7-11）時(shí)，斜井布置在礦體內(nèi)，斜井靠近礦體下盤的位置，其傾角最好與礦體傾角相同（或相接近）。這種開(kāi)拓方案的優(yōu)點(diǎn)是：不需掘進(jìn)石門，開(kāi)拓時(shí)間短，投產(chǎn)快；在整個(gè)開(kāi)拓工程中，同時(shí)開(kāi)采出副產(chǎn)礦石，這種副產(chǎn)礦石可以抵消部分掘進(jìn)費(fèi)用；脈內(nèi)斜井掘進(jìn)有助于進(jìn)一步探礦。其缺點(diǎn)是：礦體傾斜不規(guī)則，尤其是礦體下盤不規(guī)則，井筒難于保持平直，不利于提升和維護(hù)；為維護(hù)斜井安全，要留有保安礦柱。因此在有色金屬礦山和貴重金屬礦山，這種方案應(yīng)用不多。只有那些儲(chǔ)量豐富且礦石價(jià)值不高的礦山，才可考慮使用。2、 主要開(kāi)拓巷道比較既然開(kāi)拓方法是由主要開(kāi)拓巷道形式?jīng)Q定的，那么為選擇一種技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的開(kāi)拓方法，就必須了解各種主要開(kāi)拓巷道的優(yōu)缺點(diǎn)。這里就各種主要開(kāi)拓巷道從掘進(jìn)費(fèi)用、掘進(jìn)速度、投資額、生產(chǎn)能力、運(yùn)輸成本以及其他因素進(jìn)行比較。一、 平硐與豎井比較（1）平硐掘進(jìn)費(fèi)用低。平硐每米工程掘進(jìn)費(fèi)用比豎井低得多，且維護(hù)費(fèi)用低。平硐內(nèi)安裝設(shè)施簡(jiǎn)單，不像豎井那樣要設(shè)鋼（木）梁、罐道、聲光信號(hào)等設(shè)施，也不需要專設(shè)人行間以及相應(yīng)的行人生產(chǎn)能力相等的情況下，每米平硐總費(fèi)用（包括掘、砌和安裝費(fèi)用）還不一豎井的一半，用平硐開(kāi)拓時(shí)的基建工程量少；平硐沒(méi)有像豎井那樣需要復(fù)雜的井底車場(chǎng)以及復(fù)雜的輔助設(shè)施（如搖臺(tái)或托臺(tái)、上罐等）；平硐口設(shè)置簡(jiǎn)單，不需要井架和卷?yè)P(yáng)機(jī)房；平硐不需要像豎井那么多的重型設(shè)備，所以投資費(fèi)用低。（2）平硐設(shè)施管理方便，施工條件好。平硐掘砌速度要比豎井快得多。尤其在掘進(jìn)機(jī)械化水平進(jìn)步較快的今天，如使用鑿巖臺(tái)車、立抓式裝巖機(jī)等，極大地改善了掘進(jìn)工作的施工條件和成巷速度，即使是大斷面的平巷掘進(jìn)，其速度也是豎井所不能比的（在同等條件下，平巷成巷速度是豎井建井速度的23倍）。因此，用平硐開(kāi)拓的礦山，基建時(shí)間短，可以做到早投產(chǎn)，早見(jiàn)效。（3）平硐排水費(fèi)用低。平硐排水靠平硐排水溝自流排出（而豎井需要設(shè)專門的排水設(shè)施），大大地減少了礦井的排水費(fèi)用。（4）平硐運(yùn)輸設(shè)備費(fèi)用低。就2000雙筒卷?yè)P(yáng)機(jī)價(jià)格來(lái)說(shuō)，其費(fèi)用為同等運(yùn)輸硐設(shè)備的23倍。（5）平硐運(yùn)輸費(fèi)用低。在單位長(zhǎng)度內(nèi)平硐噸礦石的運(yùn)輸費(fèi)用比豎井低得多，一般僅為提升費(fèi)用的1/3.（6）平硐通風(fēng)容易（如單一平硐開(kāi)拓，在小型礦山，常以自然通風(fēng)便可以滿足生產(chǎn)需要），而且簡(jiǎn)單。平硐通風(fēng)費(fèi)用（按每噸礦石分?jǐn)偟耐L(fēng)費(fèi)用）比豎井開(kāi)拓低。（7）平硐生產(chǎn)安全可靠，運(yùn)輸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于豎井的運(yùn)輸能力，且方便管理，不像豎井提升常有墜罐、礦車墜井等事故。由于平硐開(kāi)拓具有較為顯著的優(yōu)點(diǎn)。因此在條件允許的情況下，應(yīng)盡量采用。二、 豎井與斜井比較（1）就基建來(lái)說(shuō)，為開(kāi)拓同樣深度，斜井比豎井長(zhǎng)得多，但斜井開(kāi)拓時(shí)，一般傾角均小于礦體最終移動(dòng)角，因此斜井豎井的石門長(zhǎng)度短得多。尤其是當(dāng)?shù)V體為緩傾斜時(shí)，上述兩點(diǎn)更為突出。斜井開(kāi)拓的井底車場(chǎng)比豎井開(kāi)拓的車場(chǎng)簡(jiǎn)單（工程量少且輔助設(shè)施少）。（2）在提升方面，豎井提升速度快，提升能力大且提升費(fèi)用低。斜井不具備這種優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)提升鋼繩磨損較大。（3）在地壓和工程支護(hù)方面，斜井承受的地壓較大，尤其在巖石不夠穩(wěn)固，服務(wù)年限較長(zhǎng)，或礦井較深的條件下，因地壓?jiǎn)栴}，常用豎井開(kāi)拓，這時(shí)豎井?dāng)嗝娉Ｓ脠A形。在巷道管理和地壓管理方面，豎井有較大的優(yōu)越性。（4）在施工方面，豎井較斜井容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，但施工設(shè)備和輔助設(shè)備較多，工作條件差，且要求技術(shù)平較高。斜井施工較簡(jiǎn)單，需要的設(shè)備和裝備少，一般說(shuō)來(lái)，斜井掘進(jìn)速度比豎井快。（5）從井筒裝備來(lái)看，斜井較簡(jiǎn)單，造價(jià)較低。（6）在安全方面，豎井提升過(guò)程事故較少，而斜井事故較多，如礦車容易因脫軌、脫鉤而造成跑車事故。雖然斜井設(shè)有安全人道，一旦跑車，撞人等事故常常不可避免的。由于斜井在安全、提升能力和機(jī)械化水平等方面的缺點(diǎn)，因此本來(lái)可以用斜井的開(kāi)拓方案，也因此放棄斜井而采用豎井。如圖7-19所示的方案，以及膠東一些礦山的二期開(kāi)拓工程，由于上述因素，都由斜井改為豎井。3、 中段高度的確定不管用什么方法對(duì)礦床進(jìn)行開(kāi)拓，主要開(kāi)拓巷道都是經(jīng)石門通過(guò)中段平巷來(lái)與礦體連通的，這就提出了階段高度問(wèn)題。在選擇中段高度時(shí)，應(yīng)考慮以下因素：1.礦體勘探類型勘探類型指礦體沿走向和傾向的連續(xù)程度和礦體厚度變化的復(fù)雜程序。一般說(shuō)來(lái)，勘探類型越高，礦體越連續(xù)且產(chǎn)狀越穩(wěn)定，中段的高度可取高些。因?yàn)榈V量級(jí)別要求是由其相應(yīng)的工程網(wǎng)度所決定的（如基建近期礦工程），中段高度應(yīng)考慮礦量級(jí)網(wǎng)度來(lái)酌定。對(duì)那些礦體不連續(xù)或礦體分支復(fù)合、厚度變化復(fù)雜的礦體，則中段高度必須取低些，否則就會(huì)因控礦或采準(zhǔn)工程對(duì)礦體控制不準(zhǔn)而產(chǎn)生以下幾種后果：（1）在回采中礦體突然尖滅，備采礦量比預(yù)計(jì)的減少，使回采工作中途停止，從而影響了采礦或供礦能力，以致影響生產(chǎn)。同時(shí)，由于為整個(gè)礦房服務(wù)的采準(zhǔn)和切割已投入，備采礦量的減少使采準(zhǔn)切割比增加，從而增加了礦石成本。（2）在回采過(guò)程中，礦體突然變?。ㄈ绾穸刃∮?.8m），而上部中段控制一事實(shí)上的備采礦量，這樣就勢(shì)必要繼續(xù)上采，為保證合理采幅，就造成了礦石的大量貧化，降低了礦石品位，增加了金屬成本。（3）在回采過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)礦體局部?jī)A角突然發(fā)生變化，使原來(lái)布置的底部漏斗負(fù)擔(dān)不了變化后的礦體情況，迫使回采工作停止。如圖7-21所示，原設(shè)計(jì)留礦法，低部采用雙側(cè)漏斗。但上部礦體突然變緩變寬，這時(shí)必須采取補(bǔ)救措施。即另設(shè)采準(zhǔn)工程，另增加漏斗，然后進(jìn)行回采。但是礦體變得太厚，即使是另設(shè)采準(zhǔn)工程，也會(huì)因采場(chǎng)的暴露面積的增加甚至超過(guò)允許范圍，而給回采工作帶來(lái)不安全因素。對(duì)于探礦類型礦體，中段太高有可能使一些中段盲礦體漏掉，因此使本來(lái)應(yīng)該利用的資源白白丟掉。2、礦體厚度和傾角如果因礦體薄且傾角較緩（如3040）而選擇的是充填采礦法，則按礦體傾角架設(shè)的順路溜礦井將達(dá)不到溜礦的目的。若提高順路礦井的傾角，則溜礦蟛上部或下部只好越出礦體到上盤或下盤時(shí)，才能達(dá)到要求。一般說(shuō)來(lái)，礦體中等以上且礦體傾角在中等傾斜以上時(shí)，可采用高中段（3545m）。如礦體不連續(xù)，分支復(fù)合較多，礦體厚度較小，傾角較緩時(shí)，通常采用低中段（2530m）。5、主要開(kāi)拓巷道位置的確定當(dāng)主要開(kāi)拓巷道的形式確定之后，就要進(jìn)一步確定它的具體位置。主要開(kāi)拓巷道是井下與地表連續(xù)運(yùn)輸?shù)臉屑~，主要開(kāi)拓巷道位置是否合理，對(duì)礦山的基建施工和未來(lái)生產(chǎn)具有深遠(yuǎn)的影響。就是說(shuō)，主要道位置直接影響基建工程