开拓巷道及开拓方法的分类

开拓巷道及开拓方法的分类

第一节开拓巷道及开拓方法的分类 矿床的赋存条件复杂，地表地形多种多

样，矿山企业规模大小不一，故矿床的开拓方法和开拓巷道的种类也较多。 一

、开拓巷道的分类 根据开拓巷道在矿床开采过程中所起的作用主要可分为以下

四种： 1．主要开拓巷道：这种开拓巷道在矿床开采过程中起主要作用，它们

在地表有直接出口，主要用作提运矿石。属主要开拓巷道的有主平硐、主井（

竖井成斜井）。 2.辅助开拓巷道：这类开拓巷道在矿床开采过程中只起辅助作

用，用作通风、排水、运送材料设备、人员以及提运废石等。它们在地表都有

直接出口，属辅助开拓巷道的有副平硐、副井（竖井或斜井）。 3．补充开拓巷

道：这类开拓巷道是补充主要开拓巷道之不足，用来开采矿床下部的开拓巷道

，一般都从主要开拓巷道的最下部水平开掘。竖井、斜井、盲斜井、盲竖井都

可作补充开拓巷道。 4．阶段开拓巷道：这类开拓巷道主要为开采阶段服务，

属阶段开拓巷有井底车场及硐室、石门、主要阶段运输平巷等。 二、开拓方法

的分类 根据主要开拓巷道的类型和下部有无补充开拓巷道，开拓方法可分为两

大类：单一开拓法：用一种主要开拓巷道开采整个矿床的全部开采深度的开拓

方法属于单一开拓方法。根据主要开拓巷道的类型可分为竖井开拓、斜井开拓

和平碉开拓三种。 联合开拓法：开采矿床上部用某一种主要开拓巷道，下部用

补充开拓巷道联合开拓法。本法可分为竖井与盲井（盲竖井或盲斜井）联合开

拓法，斜井与盲井（盲竖井或盲斜井）联合开拓法，平硐与井筒（明井或盲井

）联合开拓法三种。主要开拓巷道的位置，根据矿床赋寸特点，地表地形条件

可位于矿体的下盘，上盘，侧翼，矿体中或穿过矿体，而位于矿体下盘的为最

多。 单一开拓法 竖井开拓法：竖井开拓法主要用在开采急倾斜矿床（倾角在

600—700以上），因为石门较短。当倾角不大的矿床（倾角在150—200以下

）也宜用竖井开拓，因为在这种情况下用斜井开拓长度太大。 按竖井与矿床的

相对位置，竖井位于矿体下盘的开拓方法在我国应用最为广泛（图4-1），下盘

竖井容易保护，且不需留保安矿柱。 竖井开在矿体中或穿过矿体，都需留保安

矿柱，故用的很少。竖井在矿体上盘，石门过长，且不易保护，因而在实际中

应用甚少，只在特殊的地形地质条件下，不能用下盘竖井时，才采用上盘竖井

开拓。 根据矿山规模大小，竖井可采用箕斗或罐笼提升矿石，大型矿山一般都采用箕斗提升。 斜井开拓法：斜井开拓主要用在开采缓倾斜和倾斜矿床，其倾

角在200—500之间，而200—400应用较多，因为在这种条件下，用斜井比

用竖井开拓，石门长度大大减少。 斜井在矿体中的开拓方案，应用较少，因需

留保安矿柱，斜井在矿体下盘岩层中的开拓方案（图4-2），使用比较广泛，因

它不需留保安矿柱，且石门长度也不大。 根据斜井的倾斜角度大小和生产能力

，可采用串车、台车、箕斗和皮带运输机提升矿石。 三、平确开拓法 用平硐

开拓是一种最经济最简便的开拓方法，但它只能在地形条件允许下才能采用，

矿床必须埋藏在地平面以上的山岭地区（图4-3）。 根据地形和矿体埋藏条件

，平硐可以沿矿体走向或与矿体走向相交。我国中南地区许多矿山是采用平硐

沿矿体走向而在矿体中的开拓方法，而在其他地区则多采用与矿体走向相交的

开拓方祛。 平硐开拓一般都采用电机车运输。 四、评价 1．对竖井与斜井开

拓的评价（1）竖井提升速度快，提升能力大，工作安全可靠，适用于大型矿山

。斜井提升速度慢，而提升容器沿轨道运行，容易发生事故，生产可靠性差。（

2）斜井的井筒装备和井底车场比较简单，在使用串车或台车提升时，地面不需

要大型提升设备和高大的井架，基建总工程量少，建设速度快，初期投资比较

小。由于生产能力较小，所以中、小型矿山采用较多。（3）斜井井筒一民，提

升阻力大，提升费用高；排水管道长，需要的水泵能力大，耗电量高，故其生

产费用一般比竖井高。（4）斜井掘进不需要复杂的设备，施工技术比较简单，

掘进速度比较快，基建期限短。 2．对平硐与井筒开拓的评价（1）平硐每米

巷道掘进和支护费用低，掘进速度快。（2）平硐是利用溜井下放矿石和自流排

水，不需要矿石提升设备、排水设备、井架、井底车场等设施，基建费用和生

产经营费用都比较小。（3）平硐多采用电机车运输，与井筒提升相比，运输能

力大，费用低；工作安全，简便，可靠。 由于平硐开拓优点突出，国内有的平

硐尽管长达5000余米（龙烟铁矿），但在技术上，经济上仍然有显著的优越性

。因此，只要地形条件允许，应尽量采用平硐开拓方案。 第三节联合开拓法

一、平硐与井筒的联合开拓法 矿床埋藏在山岭地区，且向下延深较长，只用单

一平硐开拓时，不能采出全部矿石，其下部必须掘进补充开拓巷道（竖井、斜

井或盲井），这就构成了平硐与井筒的联合开拓法(图4-4).这种联合开拓法在我

国应用较为广泛。中条山胡家峪铜矿就是采用这种联合开拓法。 二．竖井与盲井联合开拓法 矿床上部采用竖井开拓，其下部用盲井开拓，盲井可以是盲竖井

，也可以采用盲斜井，这主要根据矿床下部的赋存条件而定、图4-5为竖井与

盲竖井的联合开拓法。 三． 斜井与盲井联合开拓法 矿床上部用斜井开拓，下

部用盲井开拓，盲井可以是盲竖井或盲斜井。图4-6为斜井与盲斜井联合开拓

法。 四、井底车场 井底车场就是井筒与主要运输巷道或石门之间的停，调车

场与硐室的总称。它的作用是将井筒与主要运输巷道联接起来，把从运输巷道

运来的矿石和废石经此进入井筒提至地面；并将地面送来的材料和设备经此运

至工作地点；井下矿车卸载，调运，编组都在这里进行。所以井底车场就成为

井下运输的纽。 井底车场由重车道，空车道，绕车道以及个种硐室（如井底矿

仓，破碎硐室，卸载硐室 ，水仓，水泵房，电机车库。变电所，候罐室，保健

室等）组成，如图4-7所示。根据调车方式不同，井底车场分为环行式，折返

式和尽头式三种。 图4-7 环形式井底车场 1-井筒；2—候罐室；3—保健室；

4—水泵房；5—变电所；6—水仓；7—储藏室；8—凿岩机修理室 环形式井底

车场（图4-8a）的特点是在车场中，空，重车辆在同一巷道中向同一方向运行

，成为环形运输，简化了调车工作，能达到很大的通过能力。根据我国黑色矿

山的经验，当罐笼年提升能力在20万吨以上，箕斗年提升能力在100万吨以

上时，可采用环形车场，反之则采用折返式或尽头式车场。 折返式井底车场（

图4-8b）的特点是将储车线与调车场布置在同一条巷道中，即空，重车辆在此

巷道中相对折返运行。 尽头式井底车场（图4-8c）的巷道或线路最简单，空

，重车线皆在井筒一侧的一条巷道中。尽头式车场仅适用于产量小的矿井以及

副井和通风井的车场。 图4-8 井底车场类型 a-环形式；b—折返式；c—尽头

式；1-重车线；2—空车线；3—回车线；4—绕道；5—三角入场线;6—卸车站

；7—罐笼井；8—箕斗井；9—混合井 五、斜坡道开拓 近些年来，随着凿岩

台车、装运机、铲运机、自卸汽车等大型无轨自动走行设备的大量应用，国外

一些矿山采用了螺旋式和折返式（图4-9）斜坡道开拓。其宽度4—6米，高度

为3.6—5米，斜率为10—15%左右。采用这种斜坡道开拓，人员，材料可以

直接由地表用汽车运送到工作地点，各种自行无轨设备也可以自由通行于采掘

工作面，井下车库与地面之间，消除了通过井筒时拆装设备和复杂的转运工作

，从而提高了矿山的劳动生产率。 矿床开拓系统 一个完整的开拓系统，除主要开拓巷道以外，还必须有副井，风井，副平硐等辅助开拓巷道，以便构成通

风，运输，行人的完整系统，并保证有第二个安全出口。 采用井筒开拓矿床时

，除有提升矿石的主井外，尚需有运送人员，材料，设备及提升废石的副井，

以及为通风用的风井。如果主井担负了付井的提升任务，亦需设置专门的风井

。由于主，副井（或风井）的布置不同，而构成了几种不同的开拓系统。 中央

并列式开拓系统 如图4-10a所示，主，副井均位于矿床的中央，称为中央并列

式开拓系统。采用这种布置时，主，副井间距不应小于20—30米，如果井口

建筑物用防火材料建筑时，井筒间距亦需大于20米。 图4-10 矿床开拓系统

a-中央并列式开拓系统；b—中央对角式开拓系统；c—侧翼式开拓系统 1-主井

；2—副井；3 —风井 中央并列式开拓系统是金属矿山常见的开拓系统，它主

要在矿床规模较大，地形条件允许工业广场及场内运输集中布置时应用。中央

并列式布置有如下主要优点：主，副井布置在一起，使地面工业场地集中，便

于管理，而且也便于主井的延深工作；主井位于矿床中央部位，使地下运输功

变小；两井筒相距较近，可共用一个井底车场和石门，减少了开拓工程量。 在

这种布置方式中，矿床两翼必须各设一个通风井，而构成对角式通风，其通风

条件较好。 二、中央对角式开拓系统 中央对角式开拓系统的特点，是主井布

置在矿床中央，而付井和风井分别布置在矿床的两翼，从而构成中央对角式开

拓系统（图4-10b)。这种布置方式减少了一个风井的工程量，但必须是矿床中

央和一翼有适合的工业场地条件。 三、侧翼式开拓系统 主井和副井分别位于

矿床的两翼，则称为侧翼式开拓系统，如图4-10C所示。在这种开拓系统中，

通风条件好，井筒开凿工程量少，但矿床两翼必须有良好的地形条件，适合工

业场地的布置。 第五节主要开拓巷道位置的确定 确定主要开拓巷道位置（竖

井或斜井），就是决定其在垂直矿体走向方向的位置和沿矿体走向方向的位置。

将主要开拓巷道布置在矿体崩落范围以外，基本上决定了主要开拓巷道在垂直

矿体走向方向的位置；根据在运输矿石时，应使其运输功最小的原则，也基本

上确定了主要开拓巷道在沿走向方向的位置；并综合考虑地表及地下的其他因

素，便可以最终确定主要开拓巷道的位置。一．崩落带和移动带 矿体采空后，

其上部岩石就会发生崩落。如果崩落的岩石由于体积膨胀而逐渐充实了采空区

和崩落空间，则其上部的岩石就不再继续崩落，如图4一11。因此，当矿体埋