主要开拓巷道位置的确定
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发布时间：2023-05-18 03:49
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时间：2023-09-21 22:26
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。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5-4-15。因此，当矿体埋藏在一定深度时，其崩落范围就不会涉及到地表。反之，如果上部岩石不足以充实采空区，则采空区上部通常以锥状体崩落至地表，使地表发生崩落和移动，如图5-4-16所示。地表岩石发生崩落的地带叫做崩落带，仅仅发生移动的地带叫做移动带。采空区底部与地表崩落带和移动带边界的连线与水平面的夹角叫做崩落角和移动角，其角度大小与岩石物理力学性质、层理、节理、含水性、埋藏深度等因素密切相关。崩落角和移动角通常在30°～80°之间变化，坚硬岩石为60°～80°左右。
图5-4-15 未涉及到地表的围岩崩落
图5-4-16 未涉及到地表的围岩崩落
在开采金属矿山时，由于矿体被采出后，其上部岩石就会发生崩落。因此，无论是主要开拓巷道或辅助开拓巷道，以及地表上的各种构筑物、建筑物、铁路、公路等都应设在距岩石移动带10～20m的范围以外，如图5-4-17所示。否则，就要在其下部保留一部分矿石作为保安矿柱来维护这些工程，如图5-4-18所示。
保安矿柱通常由于无法回采，或者由于回采条件恶劣而造成资源损失。因此，再选择井筒位置时，应尽量少用穿过矿体或沿矿体掘进的方案。
图5-4-17 地表岩石移动界线
经过实践表明，倾斜矿体上盘移动带要比下盘移动带大，因而竖井位置在下盘比在上盘距矿体近，石门长度也是下盘比上盘小。所以应尽量将竖井布置在上盘，如图5-4-19所示。只有在特殊条件下，如矿体下盘地质条件恶劣，地形条件不利，与外界运输联系困难等，才将井筒布置在矿体上盘。
图5-4-18 保安矿柱
图5-4-19 井筒布置在矿体的上盘或下盘的比较
（二）最小运输功
地面和地下的运输费用影响到开拓巷道位置的选择，运输费用与运输量同运输距离的乘积成正比，我们把运输量同运输距离的乘积叫做运输功，其单位为吨公里。运输功越大，运输费用也就越高。合理的井筒位置应该位于地面和地下运输功最小的位置。而主要开拓巷道设在矿床沿走向的矿量重心位置时，其地下运输功最小。例如，某一厚度均匀的矿体，其矿量重心在矿体走向*，这时将井筒布置在走向*时，其地下运输功最小，而井筒布置在矿体一侧时，运输功最大，二者相差达一倍之多。金属矿一般地形条件复杂，矿体走向长度不大，往往地形的影响超过了最小运输功的影响，必须对其综合考虑。除了按上述因素决定主要开拓巷道位置外，还必须考虑地面与地下的其他影响因素。
地面因素要考虑以下情况：井口附近要有足够的工业场地；选场应尽量利用山坡地形，以便选厂内各流程能充分利用自重运输；井口应选择安全可靠的位置，减少山崩、雪崩、洪水的威胁；与国家铁路、公路、选厂、冶炼厂联系方便，以及考虑尽量不占农田或少占农田等问题。
地下因素应考虑井筒要避免穿过流砂层、大的含水层和断层破碎带等不利的地质条件。
开拓是矿山的基本建设工程，要建设一个矿山，形成一个完整的生产系统，要进行巨大的工程建设，往往需要较长的时间，开凿几万立方米至几十万立方米的井巷工程。因此，正确地选择开拓方案，对高质量、高效益地建设矿山具有重要意义。一般在选择开拓方案时，要进行综合性的技术经济比较，最后应选出投资小、建设快、生产可靠的方案。
