礦山地下開拓

開採地下礦床時，從地表向地下開掘一系列通達礦體的巷道，形成提升、運輸、通風、排水和動力供應等系統，為全礦井、全階段或若干採區服務的礦山井巷，稱開拓巷道，如立井、盲立井、斜井、盲斜井、斜坡道、平硐、井底車場、石門、階段運輸巷道、主溜井和主充填井等。通常將提運礦石的井筒和平硐稱作主要開拓巷道。

基本介紹

• 中文名：礦山地下開拓
• 所屬行業：礦業
• 最早歷史：公元前12～前11世紀
• 選擇方法：兩種

背景資料

公元前12～前11世紀，中國在湖北銅綠山用地下方法開採銅礦，曾開鑿立井、平巷，採用間隔榫接木井框。公元前5世紀到公元1世紀間，又在立井井筒內創造了密集式搭接方框支護；在斜井內採用榫接門框支護、鴨嘴與親口混合支護；在立井井底採用馬頭門支護結構等。

礦山開拓系統即開拓巷道的類型、數量、位置及其相互配合。它決定井巷工程量和維護量、投資、建設周期和資源回收等重大問題，對礦山建設和生產具有長遠的影響。合理的開拓系統，應滿足生產安全、工程量和維護量少、投資省、投產快、經營費低、不留或少留保全礦柱、不占或少占農田、管理方便等要求。

方法分類

單一開拓法

用一種主要開拓巷道，如立井開拓法、斜井開拓法、平硐開拓法、斜坡道開拓法等（見礦山地下開拓方法）；

聯合開拓法

用兩種以上開拓巷道，如斜井與立井聯合開拓法，平硐與立井或盲立井聯合開拓法、平硐與斜井或盲斜井聯合開拓法、立井或斜井與盲立井或盲斜井聯合開拓法等。

開拓方法選擇

開拓方法的選擇應考慮：①礦床地質和水文地質，如礦體產狀、礦岩物理力學性質、斷層和破碎帶、地表水、坑內水及溶洞分布;②地形地物,如山地、河流、地面運輸、礦山工業場地布置、岩層與地表移動範圍；③技術經濟條件，如對礦石的需求程度、基建投資、設備供應、水和電的來源、技術管理水平、外部運輸等因素；確定開拓巷道類型、位置和數目。

巷道類型選擇

要考慮下列因素：

①地表地形，是確定平硐或井筒開拓的重要條件，礦床賦存於山嶺地帶時，要優先考慮平硐開拓方案；

②礦體傾角，用井筒開拓時，礦體傾角是選取立井或斜井的主要因素，傾角小於15°或大於75°，宜用立井；傾角在15°～75°之間，可用立井，也可用斜井；③開採深度，礦體傾角小於40°～50°，開採深度很大時，經過技術經濟比較確定立井或斜井開拓，機械化水平較高的地下礦山，可選擇斜坡道開拓；④礦山生產能力，一般立井的生產能力比斜井大，但採用帶式輸送機的斜井，也可有較大的生產能力；⑤表土厚度和礦岩物理力學性質，表土較厚或岩層穩定性差、地壓較大時，宜用立井開拓。

巷道位置選擇

要考慮以下因素：

①岩層移動範圍，應將主要開拓巷道及地表建築物和構築物布置在地表岩層移動帶之外，否則應留保全礦柱。在經濟、技術合理的條件下，採取措施，也可以不留礦柱或煤柱；

②地下和地表運輸，應使運輸費用最低；

③地表地形，主要開拓巷道的地表地形條件應不受滾石、滑坡、雪崩、洪水等的威脅，減少土石方工作量，使礦山總平面布置和運輸系統合理；

④工程地質和水文地質，應考慮表土、岩層特徵、湧水量大小、有無溶洞、流砂層和地質構造等條件。

選擇開拓方法

一般要經過初選和技術經濟綜合比較

①開拓方案初選,在充分研究地質、地形和技術經濟資料的基礎上，提出技術上可行、經濟上比較合理的開拓方案，確定開拓巷道的類型、位置、數目、斷面尺寸及有關設備，繪出各方案草圖；

②技術經濟綜合比較，對初選提出的開拓方案，在技術和經濟上難於判斷優劣時，須用技術經濟綜合比較方法，確定最佳方案。