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    礦山開采之地下開拓方法詳述

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    行業新聞

    2021-11-29 08:02:22

    來源:陜西鼎瑞建設工程有限公司

    立井開拓法立井井筒掘進技術要求高,井口設施和井筒裝備復雜,速度慢,費用多,延深不方便。但當開采深度相同時,立井比斜井長度短,通風阻力小,管線短,受地質和水文地質影響較少。尤其在礦床埋藏深、表土厚、水文條件復雜、有流砂層和需用特殊鑿井法施工時,立井開拓更為優越。中國地下采礦常用立井開拓法。根據主立井與礦體的相對位置,立井開拓法分頂板(上盤)、底板(下盤)和側翼三類:

            頂板立井開拓法。主要用于傾斜和緩傾斜煤層或礦層。立井自地表下掘,穿過頂板巖層和礦床或煤層,用階段石門將立井與礦床或煤層連通。根據開采水平的布置方式又分:①立井上山開拓法,各階段均用上山開采,在階段下部設開采水平;②立井上、下山開拓法,每兩個階段設一水平,每個水平都用上、下山開采。適用于傾斜長度大、傾角較小的緩傾斜煤層。當井田傾斜長度較小,只適于分兩個階段時,可設一個水平,用上山、下山開采,稱立井單水平開拓;③立井上山和上山、下山混合開拓法,井田沿傾斜劃分3或4個階段,朂下面的兩個階段設一個水平,用上、下山開采,其余是上山開采。適用于傾斜長度較大、傾角稍大的緩傾斜煤層。對于近水平煤層,煤層(組)相距較遠,每層(組)有一定的儲量,采用分煤層(組)建水平的開拓方法。在傾斜和緩傾斜非煤礦體中,為避免留保安礦柱,較少應用穿過頂板巖層的頂板立井開拓方法。開拓急傾斜礦體時,如底板圍巖地質條件差或地表不宜布置工業場地,采用不穿過礦體,井筒布置在陷落帶以外的頂板立井開拓法。

            底板立井開拓法。主要用于非煤礦床開拓。主井布置在礦體崩落帶以外的底板圍巖中,不需留井筒保安礦柱,隨開采深度增加,下部石門逐漸增長。適用于埋藏較深的急傾斜礦體。

            側翼立井開拓法。主井布置在礦體側翼,適用于走向長度短、側翼建井條件好、偏角較小的礦床。

            斜井開拓法。主要用于開拓傾斜和緩傾斜礦床,其在礦體中的階段和開采水平布置與立井相似。斜井的傾斜角度受運輸方式的限制。用礦車提升時,傾角不宜超過25°~30°;用萁斗提升時,可在25°~30°以上;用帶式輸送機提升時,一般不超過 17°。斜井沿礦體布置時,維護困難,需留護井礦柱或煤柱;礦體有起伏或破壞時,難以保證斜井井筒取直。因此,斜井開拓的主副井,一般布置在底板巖石中。斜井開拓用于礦體埋藏不深、表土層不厚、水文地質條件簡單、無流沙層的礦床。由于出現了大運量、長距離的帶式輸送機,可以實現井下全部巷道連續運輸。

            斜坡道開拓法。主要用于非煤礦山。20世紀60年代以來,不少地下礦山用斜坡道從地表通達礦體,作運人、運料、上下自行設備的輔助開拓巷道。以斜坡道作主要開拓巷道,用自卸汽車直接運礦石、矸石或廢石的開拓方法,其經濟效益尚不如井筒提升,故只有開采深度淺、規模不大的個別礦山應用。有螺旋式斜坡道和折返式斜坡道兩種。

            平硐開拓法。利用水平巷道,從地表直接通達礦體的開拓方法,適用于山地或丘陵地區。平硐開拓時,主平硐擔負運輸、進風、排水、鋪設管線等任務。在上部邊界開掘回風平硐或回風井,以構成通風系統。根據地形和外運條件,平硐可開在頂板巖石、底板巖石或礦體中,垂直或斜交礦體走向,也可沿礦體或煤層走向開掘。煤層開拓中,當地形條件和井田范圍合適時,可在主平硐標高建立開采水平,實行平硐上、下山開拓。如平硐水平以上的煤層垂高或斜長過大,可采用階梯式多平硐開拓。平硐開拓比斜井和立井開拓經濟,地面設施簡單、排水和運輸費用低、施工容易、進度快。聯合開拓法立井、斜井、平硐是三種基本開拓方法。在不少情況下,采用其中兩種或三種形式,聯合開拓一個井田。

            “斜井-立井”聯合開拓法。主斜井裝設帶式輸送機,提運能力大,生產可靠,用作運煤主井,副立井擔負輔助提升和通風任務。

            分區式“斜井-立井”聯合開拓法。將井田劃分為幾個分區,每個分區開掘一對立井,作進出風和輔助提升。煤由主斜井運出。本法井巷工程量少,運煤系統簡單;分區獨立通風,通風效果好;分期建設,分期生產,初期投資少,建設工期短。國處一些特大型礦井采用這種方法。

            非煤礦山深部開采或礦體賦存條件變化時,常用立井、斜井或平硐與盲立井或盲斜井聯合開拓法,它可減少深部開采的石門長度。

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