《地下礦智能開采技術(shù)》課件-任務(wù)2.確定主要開拓巷道的位置

任務(wù)2.確定主要開拓巷道的位置一、主要開拓巷道類型的選擇1.主要開拓巷道的特點(diǎn)平硐與井筒的比較（1）基建時(shí)間短：平硐施工簡單，條件好，速度快。（2）基建費(fèi)用低：平硐設(shè)施簡單（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)營費(fèi)用低：運(yùn)輸費(fèi)用低，無排水通風(fēng)費(fèi)用，經(jīng)營維護(hù)費(fèi)用低。豎井與斜井的比較（1）基建工程量：斜井長，豎井井底車場復(fù)雜石門長，斜井施工費(fèi)用低。（2）井筒裝備：豎井復(fù)雜、斜井管線長、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。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2.影響主要開拓巷道類型選擇的因素1．地形：地平面以上，平硐溜井。工業(yè)場地：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。二、主要開拓巷道位置的確定1.巖石移動(dòng)對位置確定的影響崩落角與移動(dòng)角地表巖層一定范圍可分為三個(gè)帶：塌落帶。此帶內(nèi)巖體崩落形成大小不等的碎塊。裂縫帶。此帶內(nèi)巖體基本連續(xù)，但被裂縫所切割。下沉帶。巖體只產(chǎn)生塑性變形，保持連續(xù)而無裂縫。又分為：危險(xiǎn)下沉帶和無危險(xiǎn)下沉帶（地表累計(jì)下沉值不超過10mm地帶）。裂縫帶和塌落帶合稱崩落帶，危險(xiǎn)下沉帶圈定的地表范圍稱地表巖石移動(dòng)帶。崩落角是采空區(qū)上方地表最外側(cè)的裂縫位置和地下采空區(qū)邊界的連線與水平線之間在采空區(qū)外側(cè)的夾角。分上盤崩落角、下盤崩落角、端部崩落角移動(dòng)帶用移動(dòng)角圈定。移動(dòng)角是地表危險(xiǎn)下沉帶邊界與地下采空區(qū)邊界線與水平線之間在采空區(qū)外側(cè)的夾角。二、主要開拓巷道位置的確定采空區(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)，如開采深度大，不會(huì)波及地表，稱安全開采深度。H=h1+h

h-塌落厚度

h′-下沉移動(dòng)深度二、主要開拓巷道位置的確定2.安全深度安全開采深度：H>h+h1安全開采深度必須是：當(dāng)采空區(qū)不充填時(shí)，H>200m；采空區(qū)用于干式充填時(shí)，H>80m；采空區(qū)用濕式充填時(shí)，H>30m，m為礦體的厚度。二、主要開拓巷道位置的確定采空區(qū)上部巖層的崩落高度取決于采空區(qū)的地壓狀態(tài)、巖石性質(zhì)和崩落條件，約為礦體厚度的100～500倍；崩落帶上部下沉（移動(dòng)）的巖層厚度為:h1=（0.04～0.05）h3.移動(dòng)帶及保安礦柱的圈定二、主要開拓巷道位置的確定二、主要開拓巷道位置的確定A巖石移動(dòng)范圍的圈定端部移動(dòng)角δ＞下盤移動(dòng)角β＞上盤移動(dòng)角γ崩落帶和移動(dòng)帶與崩落角和移動(dòng)角成反比。巖石的崩落角大于巖石的移動(dòng)角，設(shè)計(jì)時(shí)按巖石的移動(dòng)角和移動(dòng)帶來劃作危險(xiǎn)界線。二、主要開拓巷道位置的確定崩落帶和移動(dòng)帶的圈畫方法移動(dòng)帶原則上應(yīng)從開采儲(chǔ)量的最深部劃起。礦體形態(tài)比較復(fù)雜，或礦體傾角小于巖石移動(dòng)角時(shí)，應(yīng)從礦體的最突出部位劃起。二、主要開拓巷道位置的確定B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、卷揚(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)：風(fēng)井、充填井等。＞10米。保安礦柱的圈定方法如下: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)。類似這樣的剖面作多個(gè)，就可得到多個(gè)邊界點(diǎn)；二、主要開拓巷道位置的確定C保安礦柱的圈定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)。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。

二、主要開拓巷道位置的確定上下盤位置的確定由于下盤移動(dòng)角＞上盤移動(dòng)角，主井布置在下盤石門短。特殊情況布置在上盤。a.從地面運(yùn)輸與進(jìn)下運(yùn)輸宜布置在上盤。b.從工業(yè)場地，井筒深度，井口安全，宜布置在上盤；c.從上下盤巖石地質(zhì)條件宜布置在上盤。

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。2.垂直走向方向位置的確定二、主要開拓巷道位置的確定3.沿走向方向位置的確定運(yùn)輸功：運(yùn)輸量和運(yùn)輸距離的乘積，其單位是噸公里。運(yùn)輸功最小的位置就是運(yùn)輸費(fèi)用最低的位置。減少運(yùn)輸功，首先是應(yīng)是地下與地面之間無反向運(yùn)輸。其次，應(yīng)著重考慮減少地下運(yùn)輸功為最小。二、主要開拓巷道位置的確定中央與側(cè)翼的選擇中央：階段形成快，運(yùn)輸合理，雙翼回采，側(cè)翼：開拓工程量小。影響因素：埋藏條件，開采規(guī)模，巖石地質(zhì)條件，地表地形，選廠位置（反向運(yùn)輸）中央位置的確定若礦石是集中運(yùn)出的運(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

,即二、主要開拓巷道位置的確定二、主要開拓巷道位置的確定若礦石是分散運(yùn)出的，最小運(yùn)輸功的位置，應(yīng)在礦量的等分線上。4.影響主要開拓巷道位置確定的因素地表地形：足夠的工業(yè)場地，不占或少占農(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、付井位于上風(fēng)側(cè)。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)造簡單地段，避開含水層，斷層、溶洞、流砂層。打鉆孔確認(rèn)。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。

礦床地質(zhì)勘探：遠(yuǎn)景儲(chǔ)量。歷史因素：