金属矿地下开采陈国山第五章辅助开拓巷道

第五章辅助开拓巷道制作：陈国山吉林电子信息职业技术学院5.1付井5.1.1主付井的作用主井的作用：竖井：箕斗井、罐笼井、提升矿石。斜井：串车提升斜坡道：无轨设备付井的作用:上、下：人员、材料、设备、提升废石。上下管线：排水管两条、供水管一条、通讯线、供压管、电线。竖井：罐笼井，斜井：提升人车5.1.2主付井位置关系集中式布置：中央集中侧翼集中分散式布置：中央对角式侧翼对角式示意图中央集中1.集中式布置：中央集中和侧翼集中，两井间距大于30米。中央集中的优缺点：节省石门，需设风井，防火困难，井下运输功小。重要下坡，付井提矿石，反掘付井，工业场地集中。便于管理，通风好,风源质量好,开拓工程量大（四井）,反向运输。侧翼集中优缺点：节省石门，防火困难，重要下坡，付井提矿石，施工反掘，三井开拓工程量适中，井下运输功大，无反向运输工业场地集中易管理，通风好，风源差。侧翼集中示意图2.分散式布置：中央对角式和侧翼对角式中央对角式（主井位于中央）：通风好，风源质量高，安全性高，石门长，施工稍困难。重在上坡，运输功小，反向运输，工业场地分散，三井开拓工程量适中。侧翼对角式（主井位于侧翼三井或两井开拓）：通风好，风源质量好，安全性高，施工稍困难，重在上坡，运输功大，工业场地分散。中央对角式侧翼对角式示意图示意图5.1.3付井类型1．竖井：梯子间（行人），管道间（上下管线），罐梁，罐道。罐笼单罐—平衡锤双罐—互为平衡锤单双层罐笼安全出口的含义？2．斜井：单轨、双轨、行人道，管线区3．平硐溜井开拓：付井任务由平硐或盲斜井（盲竖井）完成。5.1.4付井位置的确定1．安全位置：移动带，20米以外。2．合理位置：规模工业场地，地质条件3．具体位置：井口安全，工业场地，地质条件。5.2风井5.2.1风井的作用专门用来进风或出风的巷道，（特殊时候可以安装一套提升系统）井口安有扇风机和反风装置。5.2.2通风方式通风方式根据进风井与出风井的位置关系有：中央并列式、中央对角式、侧翼对角式。1.中央并列式：进风井与出风井位于井田中央。通风路线长，风流短，漏风大，安全出口差，风流贯通快，风源质量差。适用条件：走向短，两侧翼不宜设井，集中布置减少保安矿柱。示意图2．中央对角式（有两井和三井）：进风井和出风井分别位于井田中央和侧翼。通风路线适中，风源好，安全出口条件好，初始贯通困难，三井工程量大。3.侧翼对角式：进风井和出风井分别位于井田两翼，初始贯通困难，安全出口好，防火好，风源好。示意图示意图5.2.3风井类型1．竖井：导段竖井，风井反掘，断面风量校验。2．斜井：防冻进风3．平硐：自然通风5.2.4位置确定10米以外，上风侧，地表场地，井口地质条件。5.3阶段运输巷5.3.1阶段运输巷立面开拓巷道：主井、付井、风井、充填井。溜井平面开拓巷道：阶段运输巷、石门、井底车场、硐室。作用：建立矿块与井底车场的通路，完成矿石废石的运输、人员、材料、设备的通道，各种管线（水电气通讯）的布置场所。形式：水平的巷道（单轨、双轨）是开拓巷道有时也是采准巷道。5.3.2阶段运输巷的布置形式1.单一沿脉布置脉外脉内示意图2．多沿脉布置：多条巷道沿矿脉平行布置脉内脉外3．单一沿脉加穿川脉布置一般沿脉位于脉外，川脉垂直走向布置，沿脉双轨川脉单轨。示意图示意图示意图4．双沿脉加川脉布置（环形布置）两条沿脉分别位于矿体的上下盘岩石中，用川脉将其连接形成运输系统，沿脉双轨，川脉单轨。5.3.3影响阶段运输巷布置形式的因素1．矿脉厚度：薄、厚（单、多、沿加川、环）2．采矿方法：后续研究3．矿体倾角：保证矿石运搬进阶段运输巷。4．矿岩稳固程度：选择稳固的矿或岩布置巷道。5．生产能力：小、大6．服务手段：示意图5.4溜井5.4.1溜井1．溜井：自上而下运输矿石的巷道，倾角55°-90°,圆形,2米—100米—300米。2．应用：从上阶段溜放到矿块，（充填）平硐溜井开拓:各阶段溜放到出矿水平，矿块内溜放进阶段运输巷。箕斗井提升时，集中溜放到破碎、装载水平。5.4.2溜井的结构形式1．单段卸矿直溜井,单段卸矿斜溜井。完成从上阶段将矿石溜放到矿块内，从矿块内到阶段运输巷。2．多段卸卸矿直溜井，多段卸矿斜溜井。多个阶段向溜井卸矿，溜放到同一水平，应用于平硐溜井开拓或箕斗井旁溜井的集中破碎、装载。（a）单阶段垂直溜井（b）多阶段分枝垂直溜井（c）多阶段分段控制垂直溜井（d）多阶段捣段溜井（e）单阶段倾斜溜井（f）多阶段分枝倾斜溜井（g）多阶段瀑布溜井3．多段卸矿控制溜井上阶段溜放的矿石继续向下阶段溜放，但要在本阶段通过闸门的控制。4．导段溜井上阶段溜放的矿石经过平巷运输卸入下阶段。5．瀑布式溜井上阶段溜放的矿石直接进入下阶段的溜井中上部，本阶段正常卸矿。示意图5.4.3溜井的结构参数——断面形状、尺寸，倾角，深度。1．断面形状、尺寸形状：施工方便，稳定性好。垂直：圆型、矩型（稳定）（方便）倾斜：矩型（方便）拱型（稳定）2.尺寸：通过系数d≧3-4倍块度3.倾角：＞50°自然安息角，粉矿堆积角4.深度：350米-600米。5.4.4溜井的组成溜井由卸矿硐室（上口卸矿，中上卸矿），出矿硐室和溜井溜矿段储矿段三部组成。1．上口卸矿硐室卸矿口形状：喇叭型、直筒型卸矿方法有：翻车机卸矿；底卸矿车自卸(卸矿装置位于卸矿口上方)；人力卸矿；曲轨侧卸式(卸矿装置位于卸矿石旁边)。卸矿口结构：硐室（加宽、提高、吊车装置）；格筛；破碎装置卸矿装置。翻车机卸矿（翻转车厢）示意图底卸式卸矿曲轨侧卸式卸矿示意图示意图2．中口卸矿硐室长溜道连接和短溜道连接。长溜道连接短溜道连接示意图3．下口装矿硐室溜口结构：筒形单溜口；楔形单溜口；楔形裤杈式溜口；筒形双溜口。溜口结构参数：（各种参数的意义、关系、确定方法自学）示意图示意图手指式链锤式（重要提示：大型溜井还有震动给矿机，板式给矿机）插板式扇形式示意图5.4.5溜井的安全1．溜井通过不稳固岩层应支护。2．溜井口必须有格筛。3．溜井必须充满或半充满矿石4．多段溜井应采取措施减缓对主溜井的冲击。5.4.6溜井常见问题1．跑溜子2．堵塞3．脱裤子5.4.7溜井位置的确定1．根据开拓系统2．井位安全3．移动范围以外4．采矿方法5.5井底车场5.5.1井底车场一、概念：竖井或斜井与石门的连接处巷道与硐室的总称二、作用1．井下矿石、废石、人员、材料、设备的转运站2．各种车辆卸车、装车、调车、编组、上下缶笼的枢纽站。3．各种辅助系统：通风排水、供水、供电、供风的中继站。4．各种硐室（调度室、候缶室内、水仓、水泵房、变电所、食堂）的放置处。三、井底车场的类型竖井、斜井:竖井井底车场斜井井底车场主井、付井:主井井底车场付井井底车场巷道空间形式尽头式提升设备缶笼井井底车场折返式箕斗井井底车场环形式混合井井底车场轨道数量单缶笼单箕斗双缶笼双箕斗1－翻车机硐室2－矿石溜井3－箕斗装载硐室4－回收粉矿小斜井示意图5－候罐室6－马头门7－水泵房8－变电整流站9－水仓10－清淤纹车硐室11－机车修理硐室12－调度室一．尽头式井底车场1－罐笼；2－箕斗；3－翻车机；4－调车线路二、折返式井底车场1－罐笼；2－箕斗；3－翻车机；4－调车线路示意图示意图三、环形式1－罐笼；2－箕斗；3－翻车机；4－调车线路示意图四、混合井五、主付井集中布置示意图示意图示意图5.5.3斜井井底车场一．车场的形式1．尽头式:应用于小型矿井斜井提升最后一个阶段。1-重车线;4－空车线1-斜井;2－重车线;3－空车线1－主井（箕斗井）2－副井（串车井）3－主井重车线4－主井空车线5－副井重车线6－副井空车线7－调车支线8－回车线9－翻车机10－石门示意图示意图示意图二．斜井与车场的连接方式1．吊桥式连接:斜井与车场位于同一立面。1－斜井;3－吊桥;4－吊桥车场;5－信号硐室;6－行人示意图2．甩车道连接:斜井与甩车道位于同一平面上。1－斜井2－甩车道1－斜井7－重车道8－空车道3．平场式:最下一个中段使用。示意图示意图5.5.4井底车场的生产能力井底车场生产能力是指一定时间内转运矿石和废石的总和:式中:n-一列车中矿车数G-矿车有效载重吨T-日工作小时数C-运输不均衡系数C＝1.2～1.3K1-岩石量调整K1＝0.15～0.2K2-储备系数K2＝1.3～1.5A＞A设计符合要求21)1(3600KKCnGTA5.6硐室5.6.1水仓水泵房完成一个特定的任务，开掘在井下，断面较大。1．水仓：两条，一个正常生产集水，一条备用。2．吸水井：放置水泵吸水管。3．水泵房：安装水泵的空间。4．变电所：变电并整流供给水泵用电的变电场所。5．排水斜巷：进入排水井（付井）的倾斜巷道。6．出入口：连接水泵房（变电所）与井底车场的通道。示意图5.6.2井下炸药库井下炸药库有硐室式和壁槽式两种1－库房2－雷管检查室3－工具室4－发放室5－电气设备室，6－防火门7－删栏8－铁门9－运输巷示意图1．位于总回风巷偏辟处。2．存放炸药和雷管。3．多为硐室型。注意事项：（1）井下炸药库必须有两个出口，周围的巷道不能使用易燃材料支护。（2）炸药库必须有单独的通风风流，回风巷与总回风巷相连。（3）井下炸药库的照明，必须采用防爆灯或矿用密闭灯。（4）井下炸药库的单个硐室储存炸药量应符合规定。（5）井下炸药库还设有雷管检查室、消防材料室、工具室、发放室及电器设备等辅助硐室。（6）井下炸药库内各硐室或壁槽间的距离应符合殉爆距离的要求（7）雷管及炸药要分别存放。（8）井下炸药库要设置在井下偏僻处。5．6．3箕斗破碎装载硐室1-卸载硐室；2–闸门；3-板式给矿机；4－固定筛；5-破碎机6-吊车；7–计量装置；8–箕斗；9-溜井及矿仓；10-箕斗；11-矿仓示意图1-卸车装置；2-矿仓；3-格筛给矿机，4-破碎机，5、？？？；10-降尘硐室6-移动漏斗，7-主矿仓，8-储矿高度传感器，9-给矿机，11-计量装置，12-箕斗，13-撒落矿石仓，14-运输机示意图各井巷硐室的功能1．卸矿硐室：各阶段矿石卸入溜井。2．溜井：将矿石溜放到装载水平。3．破碎硐室：将矿石从溜井放出，破碎、筛分装入贮矿仓。4．计量装载硐室：将矿仓矿石计量装入箕斗。5．大件道：运输设备的通道。6．通风井巷：专为破碎，计量硐室通风的井巷。7．粉矿回收：将井底粉矿回收。破碎系统布置方式：近主井布置和远主井布置近主井布置1-卸矿硐室2-主溜井3-破碎硐室4-箕斗井示意图1-矿体；2-分溜井；3-主溜井；4-破碎硐室5-转运巷道；6-储矿仓；7-箕斗井；8-石门示意图远主井布置硐室形式：破碎硐室1-给矿硐室．2-操作室，3-板式给矿机；4-固定筛5-鄂式破碎机,6-大件道，7-轨道，8-检修场地示意图计量装载硐室1-闸门;2-电振给矿机;3-溜槽;4-活舌头5–胶带运输机;6-计量漏斗;7-支撑木示意图破碎系统与主井连接方式（a）硐室纵向开大件道;（b）硐室横向开大件道示意图5.6.4其它硐室1．候罐、变电、调度、卫生、食堂等硐室(a）医疗站，（b）调度室，(c）候罐硐室示意图2．机修、材料库(a）扩帮型，（b）专用型，（C）尽头型示意图