采矿概论学知识要点.docx
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采矿概论学知识要点
1.矿物
自然界存在的各种物质一般为各种元素的化合物,也有极少量的单质。
把地壳中存在的这些化合物和单质统称为矿物。
2.岩石
各种矿物极少单独存在,而是以矿物颗粒的形式聚合在一起,从而形成岩石。
最常见:
黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、磁铁矿、石英、长石、云母、方解石等。
岩石类型按成因分为
(1)岩浆岩(火成岩)
组成它的主要矿物有石英(SiO2)、长石(钠、钾、钙的铝硅酸盐)、云母(主干成分铝硅酸盐)、角闪石、辉石、橄榄石等。
常见的有:
花岗岩、闪长岩等,呈块状产出,岩体中不含有机物。
(2)沉积岩
其他岩石被破坏后所生成的碎屑,由风力、水力搬运堆积而成,或由溶解于水中的物质测定而成,或由动植物遗骸堆积分化而成。
常见的有:
砾岩、砂岩、页岩和石灰岩。
这类岩通常呈层状产出。
(3)变质岩
各种岩石在地壳运动所产生的高温、高压作用下,使原组织构造重新改变而生成的岩石。
常见:
片麻岩、片岩、大理岩、矽卡岩等。
1.矿石
矿石,是有用成份含量达到了在一定技术经济条件下能为国民经济所利用的特殊岩石。
矿石一般由矿石矿物和脉石矿物组成,前者是能被利用的有用成份,后者是无用的矿物或有用成份含量较低而不能利用的矿物。
采掘中,崩下的围岩或夹石等,称为废石。
2.品位
矿石中有用成份的多少用品位来表示,所谓品位是指矿石中有用成份的重量与矿石重量之比,常用百分数(%)表示。
有
(1)边界品位
是矿体边界上矿石的最低品位,是划分矿石和废石、圈定矿体的标准。
矿体内的矿石品位都应高于边界品位。
(2)最低工业品位
能满足工业开采要求的矿体平均品位的最低值。
{总分、单科分}
3.矿石的种类
(1)按属性:
固相、气相(二氧化碳、硫化氢等)、液相(盐湖中各类盐类矿物、液体天然碱);
(2)按形态:
非金属矿和金属矿;
(3)金属矿按所含金属种类:
贵重金属矿、有色金属矿、黑色金属矿(铁、锰、铬)、稀有金属矿(钽、铌等)、放射性矿(铀、钍等)、稀土金属(钪、钇、镧、铈等17种元素);
(3)金属矿按矿物组成和化学成分分为:
①自然金属矿:
金、银、铂、铜;
②氧化矿石:
矿石矿物的化学成分为氧化物、碳酸盐及硫酸盐,如赤铁矿Fe2O3、白铅矿PbCO3;
③硫化矿石:
矿石矿物的化学成分为硫化物,如黄铜矿Cu2FeS2、方铅矿PbS、闪锌矿ZnS;
④混合矿石:
含前三种两种以上的混合物。
分采问题。
1.矿体
地壳中数量和质量(品位)都达到工业要求具有开采价值的矿石自然聚积体叫矿体,矿体是具有一定形状、大小和产状的地质体。
是组成矿床的基本单位。
2.围岩
矿体周围不能被利用的岩石称为围岩,在矿体上部的围岩叫上盘围岩或顶板、顶盘;在矿体下部的围岩叫下盘围岩或底板、底盘。
夹在矿体中的岩石称为夹石或夹层。
3.矿床
按地貌特征圈定的区域内矿体的总称,一个矿床可由一个矿体组成,也可由数个矿体组成。
1.岩石的容重、体重
单位体积中原岩的重量,一般在2.3~3.0吨/米3,之间。
2.块度
原岩崩落后,所形成碎石的尺寸大小称为块度。
3.碎胀性
碎胀性是矿岩崩落后,体积比原体积增大的性质。
常用松散系数λ来表示
式中,V——矿岩破碎后的体积;V0——矿山矿岩的原体积。
4.含水性
矿岩裂缝和孔隙中含水的性质或矿石吸收和保持水分的性能。
透水、排水等问题。
5.结块性
采下矿岩受湿后在一定时间内结成整块的性能。
6.氧化性
硫化矿氧化成氧化矿,降低选矿回收率。
7.自燃性
高硫矿石(18~20%以上时),具有自然性,引起地下火灾。
8.自然安息角
松散矿岩自然堆积时,将形成倾斜的堆积坡面,坡面与水平面的夹角即为自然安息角。
1.矿岩的强度
矿岩抵抗各种外力破坏的能力。
要使岩石破坏,应尽可能使其处于拉伸或剪切状态。
2.矿岩的坚固性
岩石被破碎的难易程度。
坚固性所抵抗的外力,是一种综合外力(锹、镐、机械破碎、炸药爆炸等作用下的力)。
常用坚固性系数f表示,它反映矿岩的极限抗压强度、凿岩速度、炸药消耗量等值的平均值。
但目前常按下式计算:
f=R/100
3.矿岩的稳固性
矿岩采出后,形成采空空间(区),为维持暴露空间不垮,矿岩允许暴露面积大小及其暴露时间长短的性能,叫矿岩的稳固性。
将矿岩稳固性分为五级:
(1)极不稳固:
不允许有暴露面积;
(2)不稳固:
允许暴露面积50m2以下;(3)中等稳固:
允许暴露面积为50m2~200m2;(4)稳固:
允许暴露面积为200m2~800m2;(5)极稳固:
允许暴露面积为800m2以上,不支护在相当长时间内不会垮落。
1.矿体的形状
矿体形状反映了矿体在空间的外部形态。
大体可分为层状、脉状、透镜状、网状、块状及巢状。
{柱状、囊状、脉群;指横断面形状}
2.矿岩的产状
(1)走向:
矿体在空间的水平延伸方向,用走向线与正北方向的夹角来表示。
走向线指矿体层面与水平面的交线。
(2)倾向或倾斜:
用倾斜线的水平投影与正北方向的夹角来表示。
所谓倾斜线是垂直走向线沿矿体层面下坡所引的直线。
倾斜线与水平面所成的夹角叫倾角。
通常倾角是指矿体下盘接触面的倾角。
矿体接倾角可分为:
①水平和微倾斜矿体——0~3-5°
②缓倾斜矿体——3-5~30°;
③倾斜矿体——30~45°-55°;
④急倾斜矿体——45°-55°以上。
(3)厚度
指矿体上盘与下盘接触面间的垂直距离或水平距离,分别称为垂直厚度(真厚度)和水平厚度(假厚度)。
按开采技术条件,矿体厚度分为五类:
①极薄矿体——0.7-0.8m以下;
②薄矿体——0.7-0.8~2-4m;0.8~3
③中厚矿体——2-4~10-15m;3~10
④厚矿体——10-15~40m;10~40
⑤极厚度矿体——40m以上。
(4)延深
指矿体在深度上的分布情况,用埋藏深度和赋存深度来表示。
埋藏深度指地表至矿体上部界限的深度;赋存深度指矿体上部界限至下部界限的垂直距离或倾斜距离,分别称为垂高和斜高。
1.矿山方式
(1)露天开采
从地表直接采出有用矿物的开采方法。
包括
①机械开采:
用一定的采掘运输设备,在敞开的空间里从事开采作业,爆破开采法,切割开采法;
②水力开采:
借水枪喷出的高压水流冲采砂矿,用于松散的砂矿开采。
(2)特殊采矿法
①溶浸采矿法:
堆浸法、原地浸出、微生物采矿等。
铜矿、铀矿加硫酸,金矿加氰化钠
②钻孔水溶法:
采盐矿
③钻孔热熔法:
采硫
④植物采矿:
利用某些植物对某元素的富集性。
金、碘等。
(3)海洋采矿
①海滨砂矿开采
②海底锰结核开采
③海底热液矿床开采
④海水化学元素提取
⑤海底基岩矿床开采
(4)地下开采
(5)露天开采与地下开采对比
与坡采对比露天开采
优点:
(1)开采空间限制小,有利于大型机械作业,劳动生产率高,比地采高2~10倍以上;
(2)开采成本低,低2~3倍(3)损失贫化小,废石混入率(4)基建时间短,单位基建投资低;
(5)劳动条件好,工作较安全;
(6)对高温易燃矿体开采比地下开采安全。
缺点:
(1)初期投资大;
(2)环保能力差。
开采过程中粉尘、废气、排土场等可能污染江河、农田、土壤、大气等;
(3)排土场占地面积大;
(4)受气候条件影响大(严寒、冰雪、酷暑、暴风雨等)。
露天开采优点是主要的,在可能的情况下尽量采用。
一般地,
当矿体埋藏较浅时,采用露天开采,即为露天矿山;
当矿体埋藏较深时,采用地下开采,即为地下矿山。
取决于经济合理剥采比。
2.矿山井巷
为了将埋藏较深的(金属)矿体开采出来,必须从地面到矿床掘进一系列井巷,使矿段与地面联通起来,这些井巷统称为矿山井巷。
矿山的井巷种类很多,总的可分为硐室与巷道两大类。
硐室
指长度和宽度相差不大的巷道。
通常根据其用途来命名,如井下提升机房、破碎硐室、矿仓、水泵房、变电所、机修房、炸药库、电机车库、候车室、保健室、调度室等。
巷道
长度比宽度大得多的井巷,按其长轴方向与水平面夹角,可分为垂直巷道、水平巷道和倾斜巷道。
垂直巷道:
竖井、盲竖井、垂直溜井、垂直天井、垂直充填井等。
竖井是直接通地表的垂直巷道,用途是提升矿石、废石、材料、设备、人员、通风等。
一般将主要用作提升矿石的竖井称为主井,而将担负其他任务的竖井称为副井。
垂直溜井是利用重力溜放矿石或废石的垂直巷道。
垂直天井是用作人员通行、通风、运送材料设备并兼做探矿的垂直巷道。
倾斜巷道的长轴方向与水平成一定倾斜角度,主要有斜井、盲斜井、斜溜井、斜天井等。
水平巷道的长轴方向是水平的。
但事实上不是绝对水平,一般有2~5‰(3‰)的坡度,以利于运输和排水。
水平巷道主要有平硐(平窿)、石门、脉内平巷、脉外平巷、横巷(穿脉巷道)等。
供人员通行、运输、通风、排水、探矿等作用。
平硐:
有直接通地表出口的水平巷道。
通常将用作运输矿石的平硐称为主平硐,担负其他任务的平硐称为副(辅助)平硐。
2.1.2爆破
爆破是指把炸药及起爆器材装入炮眼内,并使其爆炸。
1.炸药
(1)炸药是一种固体或液体的化合物或混合物,在受到一定的外界能量(热、冲击、摩擦)作用时,就能迅速分解,同时产生大量的气体和热量,对周围介质产生强烈的机械作用而使其破坏,同时发生巨大的音响和振动,这种现象称为爆炸。
(2)矿用炸药要求
性能良好,有足够威力
使用安全,能用雷管起爆
爆炸后有毒有害气体少
不易变质失效
原料丰富,成本低
(3)常见炸药
A.硝铵类炸药
主要成份是硝酸铵(NH4NO3),此外加入适量的敏化剂、可燃剂和防水剂等。
a.铵梯炸药:
2#岩石炸药,85%硝酸铵(氧化剂),11%TNT(三硝基甲苯,为敏感剂,提高炸药的敏感度),4%木粉(可燃物,又起疏松作用防结块硬化)。
使用安全可靠;抗水性差,吸水性强,有效期半年。
贮存、运输、使用时应注意防潮。
b.铵油炸药:
硝酸铵92%,柴油木粉各4%。
这种炸药原料来源丰富,价格便宜,成本低,加工简便,安全可靠;威力较低,抗水性差,吸湿性强。
c.浆状炸药
在硝酸铵中加入TNT和水。
外观呈浆糊流质状。
如4号浆状炸药,成分有:
硝酸铵、梯恩梯、水、特种胶结剂、硼砂和尿素等。
其中水的作用是使硝酸铵溶解成饱和溶液状态,使之不再吸水。
即以水抗水。
成塑性胶状,密度1.4~1.55,能在深达15m的水中放置30多小时,尚不失去爆炸性能。
B.硝化甘油炸药(胶质炸药)
硝化甘油、硝化棉、硝酸钾、木粉混合而成。
威力比A类大,抗水性强,价格贵,安全性差。
故除了在竖井掘进等有水的工作面作起爆药包外,一般很少使用。
C.乳胶炸药(乳化油炸药)
由含氧酸盐(硝酸铵、硝酸钠、过氯酸钠、硝酸钾和硝酸钙等15~20种成份)的过饱和水溶液及含碳燃料、乳化剂、敏化气泡等构成。
不同于颗粒状、粉末状、单质等炸药,是一种油包水型的乳状液。
具有良好的爆炸性能和防水性能。
爆炸性能、防水性都较好。
2.起爆器材和起爆方法
1)雷管
用来起炸药、导爆索、导爆管。
A.火雷管:
用导火索来引爆的雷管。
B.电雷管:
用通电点火来引爆的雷管叫电雷管。
即发电雷管和延期(秒、毫秒(微差))电雷管,段数可达20段。
C.导火索:
用来引爆火雷管。
D.导爆索:
用来传递爆炸波,并直接引爆炸药。
E.导爆管:
非电起爆器材,由塑料导爆管、非电毫秒雷管、联结元件、起爆枪等组成。
2)起爆方法
A.导火索起爆、电雷管起爆、导爆索起爆、导爆管起爆
B.起电线路:
串联、并联2.2井巷掘进
2.2.1地压与支护
1.地壳中的岩石受到垂直方向和水平方向的压力。
若岩石不太稳固,开挖后会发生冒落,直到在空间上部形成自然平衡拱。
为防止围岩的变形和塌落,保持一定的巷道断面形状及尺寸,就必须进行支护。
2.井巷支护
(1)木材支护:
具有一定强度和可缩性,重量轻,容易加工,架设方便;耐火差,易腐朽、使用年限短,强度小。
用于地压小、服务年限短的井巷支护。
立柱、木棚子、木垛。
以松木为多。
(2)浇注混凝土支护
由水泥、砂子、碎石按一定比例混合并加水搅拌凝固而成。
支架材料强度高、整体性好、防火、防水、抗腐蚀、服务年限长,用于地压大,服务年限长、断面大的井巷。
劳动强度大,成本高,支护施工时间长。
一般为整体浇灌。
如铁路隧道
(3)喷射混凝土支护
以水泥、砂子、碎石作材料,按一定比例进行干料混合后,送入专门的喷射机中,以压缩空气为动力,使干料在喷嘴处与水混合成湿料,高速喷射到巷道表面,凝结硬化形成喷射混凝土支护层。
其特点是,能压入围岩的裂缝中胶结围岩,增加围岩整体性,封闭岩面,防止围岩进一步风化。
与围岩粘结成一整体共同承担地压,支护质量好、效率高、工艺简单。
缺点是回弹,既浪费支护材料,又恶化作业条件。
(4)锚杆支护
在巷道围岩中钻孔并安设锚杆。
楔缝式锚杆、树脂锚杆等。
悬吊作用;组合梁作用;加固拱作用
安装简便、安全可靠、不占巷道断面、成本低,但不能防止围岩的风化和锚杆间浮石的冒落。
(5)喷锚支护,喷锚网支护。
在地压较大的矿山有取代混凝土支护的趋势。
平巷掘进
为提高爆破效率,必须选择恰当炮孔布置方式,掏槽眼、辅助眼、周边眼。
3)工作面通风
压入式通风:
局扇把新鲜空气经风筒压入工作面,新鲜风流大,通风时间短、效果好;但容易发生污风循环。
用于长度小于150~200m的工作面。
抽出式:
优缺点与压入式相反,用于长度大于200m。
混合式具有前两种通用方式的优点,适用于更长的巷道掘进通风。
5)支护
木支护、混凝土支护、石材、钢材、喷射混凝土、锚杆等。
(3)凿岩爆破法
放矿格、梯子格。
梯子格内距工作面1.5-2米处设横撑支柱,铺木板,供凿岩作业.爆破前架设倾斜落矿台.
(4)吊罐法
先掘一个100~150mm的钻孔。
天井上部设游动铰车,通过钢丝绳升降供凿岩、装药作业的吊罐。
爆破前吊罐下放,躲避。
优点是改善了通风条件,效率较高,成本较低。
缺点是中央孔技术难度较大。
(4)爬罐法
罐笼沿着天井的一壁轨道升降。
(5)深孔爆破法
(6)天井钻机
1.矿田和井田
划归一个矿山企业开采的全部矿床及其一部分叫矿田。
一个矿山企业中划归一个矿井(坑口)开采的矿田或其一部分叫井田。
一般矿床范围与矿田范围一致;矿床范围不是很大时,井田多与矿床界限相符合。
2.阶段(中段)与矿块
(1)阶段(中段)
每隔一定垂直距离,掘进与矿体走向一致的阶段平巷,将矿体沿垂直方向划分成一个个矿段,这就是阶段。
(2)矿块
沿矿体走向每隔一定距离掘进天井,将阶段划分成的一个个块段就是矿块。
对于水平和微倾斜矿体,对应的是盘区、矿壁(采区)。
1.井田开采顺序
当矿床划分为几个井田开采时,优先开采矿石品位高、可选性好、基建工程量少、运输、供水、供电等条件好的井田。
2.阶段的开采顺序
下行式:
由上而下逐个(几个)阶段开采的方式。
上行式:
与下行式相反。
3.矿块的回采顺序
(1)前进式:
阶段平巷掘进一定距离后,从靠近主井的矿块起,向井田边界依次回采。
优点:
早日出矿,基建时间短;
缺点:
巷道维护费高,掘进与采矿常相互干扰。
(2)后退式:
阶段平巷掘到井田边界后,从井田边界开始,向主井方向后退开采。
优缺点相反。
(2)混合式:
开始用前进式,待阶段平巷掘完后,改为后退式。
优点;综合了以上优点;缺点:
管理复杂。
4.相邻矿体的开采顺序
主要考虑围岩移动角。
一般先采上盘矿体。
当先开采上盘矿体也会影响下盘矿体时,应由采矿方法及其它技术措施解决。
1.矿石损失的原因
(1)开采损失
1)采下矿石损失
①遗留在采场充填料中的损失;
②遗留在采场内放不下来的损失;
③运输途中的损失。
2)未采下矿石损失
①设计应当开采而未采下的损失
②留下各种矿柱(间柱、顶底柱、点式)不能全部采出的损失
(2)非开采损失
1)由于地质水文等条件产生的损失
①断层、地质构成造成矿体破坏
②矿体边缘复杂,不能全部采出
③由于地下水较大,致使矿体开采损失
2)留永久矿柱造成的损失
为保护地表建构筑物而留保安矿柱。
2.矿石贫化的原因
(1)开采过程中混入的废石;
(2)开采过程中高品位粉矿损失;
(3)有用成分氧化或析出。
包括:
开拓、采准、切割、回采。
1.开拓
为了开采地下矿床,需从地面掘进一系列巷道通达矿体,使之形成完整的提升、运输、通风、排水、压气、供电、供水等系统,称为矿床开拓。
为开拓矿床而掘进的井巷称为开拓巷道。
开拓比:
开拓总长度:
工业储量
2.采准
在已开拓完毕的阶段中掘进采准巷道,将阶段划分成矿块作为独立的回采单元,形成在矿块内行人、放矿、通风等条件。
矿块采准包括采准巷道和切割巷道。
3.切割
在已采准完毕的矿块里为大规模回采矿石开辟自由面和自由空间,为大规模采矿创造良好的爆破和放矿条件。
4.回采
(1)落矿:
以切割空间为自由面,借助凿岩爆破方法把矿体崩落成一定块度的矿石。
(2)矿石运搬:
把崩落下的矿石搬到中段运输巷道,并装入矿车。
(主要有重力运搬和机械运搬)。
(3)地压管理:
矿石采出后,形成采空区,经过一段时间,矿柱和上下盘围岩发生变形、移动、破坏等现象,为保证安全生产,必须采取技术措施,控制和管理地压。
(4)其它工作通风、测量等。
4.1.1单一开拓法
1.竖井开拓法
用于开采倾角较大(一般大于45°)或埋藏较深的储量较大的矿床。
联接处:
马头门。
井底车场:
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。
是井下运输的枢纽。
包括重车道、空车道、绕车道、各种硐室(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、候罐室等)。
有尽头式、折返式和环形式。
(1)下盘竖井开拓法
主要工程:
下盘竖井、阶段石门、沿脉巷道。
(2)上盘竖井开拓法
缺点:
(特别上部)石门较长,基建时间和投资较大。
适用条件:
1)矿体下盘之上是高山,上盘平坦;
2)选厂及尾矿库只宜布置在上盘;
3)下盘有破碎带,流沙层、含水层等。
(3)侧翼竖井开拓
缺点:
掘进、运输只能单向。
适用条件:
1)上下盘岩层不稳固,侧翼稳固;
2)选厂及尾矿库在侧翼;
3)上下盘无合适工业场地,而侧翼有;
4)矿体倾角较缓,上下盘石门较长;
5)矿体走向长度小。
2.斜井开拓法
用于开拓20~50°的埋藏不深的矿体的中小型矿山。
联接处:
甩车道。
(1)脉内斜井开拓
斜井沿矿体布置,倾角与矿体一致。
优点:
开拓量小;投产快;基建期顺便出矿;补充探矿。
缺点:
需留保安矿柱,受甩车道限制。
(2)下盘斜井开拓
斜井布置在矿体下盘围岩,再从斜井掘进阶段石门通达矿体。
此法虽掘石门,但井筒维护条件好,不留保安矿柱,应用更广。
(3)伪倾斜斜井开拓
3.平硐开拓法
以平硐为主要开拓巷道开拓矿床的方法。
布置形式:
(1)垂直矿体走向下盘平硐开拓;
(2)垂直矿体走向上盘平硐开拓;
(3)沿矿体走向平硐开拓法。
平硐与矿体位置:
①脉内沿脉平硐开拓法
优点:
投产快,有副产矿石,起探矿作用。
缺点:
脉内平硐维护困难,不利于运输。
(应采用后退式开采)
适用条件:
用于开采较薄矿体。
(矿石不稳固或矿体较厚应布置在脉外。
)
⑵脉外沿脉平硐开拓法
优缺点与上述相反。
实际生产中使用较多。
4.斜坡道开拓法
为适应凿岩台车、铲运机、自卸汽车、锚杆台车等大型无轨自行设备的地下开采。
以通地表的斜坡道运输矿岩。
供无轨设备出入,用于运送设备、材料、通风通路等。
斜坡道内不安提升设备、不铺轨道。
一、斜坡道的类型
(1)螺旋式斜坡道
由规则或不规则的圆柱螺旋线或圆锥螺旋线构成。
不规则是指曲率半径、坡度有变化。
坡度10-15%,宽度4-6米,高度3.6-5米。
(2)折返式斜坡道
直线段+曲线段(拉近段)
曲线段用于改变方向,一般较缓或水平。
直线段用于改变高程,坡度不大于15%。
两种形式参见书16、17页。
二、螺旋式与折返式对比
螺旋式
(1)优点:
1)同等高程开拓工程量较小(少25%);
2)与溜井等垂直井配合施工时,通风出渣较方便;
3)布置较灵活。
(2)缺点
1)掘进施工要求高;[定向、外侧超高等要求]
2)司机视距小,安全性差;
3)车胎差速器磨损小;
4)道路维护工作量大。
(3)适用条件
圆柱形矿体开拓;辅助斜坡道。
折返式
优点:
1)施工较容易;
2)司机能见距离大,行车较安全;
3)车速较大,运量较大,排出有害气体量较少;
4)线路便于与矿体保持固定距离;
5)道路易于维护,使用年限较长。
缺点:
1)工程量较大;
2)布置灵活性较差。
一般来说,折返式优点较多。
适用于主斜坡道开拓。
一、平硐与井筒比较
(1)优点
1)基建投资少、掘进支护费用低、不需提升设备、井架、井底车场等;
2)基建时间短,掘进速度较快;
3)排水费用低,不需排水设备、设施;
4)矿石运输费用低;
5)通风较容易,通风费较低;
6)生产安全性较高。
缺点:
使用受地形限制。
平硐开拓优点较为突出,只要地形允许应尽量采用。
主平硐一般不超过3000~4000m。
二、竖井与斜井比较
1)基建工程方面:
斜井长度较长;但斜井开拓的石门较短,井底车场较简单;断面较小;
2)井筒装备方面:
竖井井筒装备较复杂,但管缆线较短;
3)投资方面:
斜井的井筒装备和井底车场比较简单(甩车道),不需要大型提升设备,基建速度快,初期投资少。
4)地压及支护方面:
竖井承受的地压较小,维护费较低;斜井承受的地压较大,支架易变形,维护费较高。
5)提升方面:
坚井提升速度快,能力大,提升费用低;斜井提升设备修理费和钢丝绳磨损较大,生产能力较小。
6)排水方面:
斜井因管路长,排水费较高。
7)安全方面:
竖井常为圆形,不易变形,提升过程中停工事故较少。
斜井常发生脱轨、脱钩、跑车等事故。
适用条件:
斜井适用条件:
矿体倾角不大(15~45°),开采深度小,产量不大的中小型矿山。
三、斜坡道与其它开拓比较
优点:
1)基建速度快;投产早,充分利用无轨设备,既采矿,又开拓;
2)产量大,效率高、成本低;
3)矿石、材料运送不需转运,方便灵活;
4)节省大量钢材。
缺点:
1)相同条件下比竖井长,且断面大,掘进工程量大,运行时间长。
2)内燃设备耗油量高,有废气污染,通风费增加;
3)承受地压较大,维护费高;
4)无轨设备投资大,维护工作量大。
单一斜坡道开拓适用于埋藏200~300m,产量20~100万t的矿床开采。
4.2.1主要开拓井巷位置选择应考虑的因素及应遵循的原则
一、应考虑的因素
1)矿区地形、地质构造、矿体埋藏条件、岩石性质、水文等;[尽量布置在稳固的岩体中]
2)矿井生产能力及服务年限;
3)矿床勘探程度、储量及远景;
4)地下、地表的运输联系,开拓工程量;
5)改扩建矿山原有井巷及建构筑物的利用。
二、应遵循的原则
1)井巷出口在历年最高洪水位3m以上,并且有利于重车下坡运行;
2)井巷出口不受滚石、山崩、雪崩危害;
3)避免压矿,尽量不留保安矿柱,位于移动带以外20m以上;
4)有足够的工业场地(用于各种建构筑物,调车场、堆放场、空压机房等),同时尽量不占、少占农田;
5)开拓、生产费用最小;
6)运输功最小;
7)选厂应尽量利用山坡地形;
8)与外部联系方便(铁路、公路、选厂、冶炼厂)。
4.2.3副井和通风井位置的选择
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