某礦井開拓系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例開拓系統(tǒng)方案的選定概念由地面挖掘巷道,通達(dá)礦物。方便于礦石的搬運(yùn)和工作以及人員裝置等設(shè)備的使用,則為了礦床的開挖,在此工作過程中而挖掘的小巷,為了開拓小巷。一般規(guī)定和要求礦山的開拓巷道系統(tǒng)是我國礦山施工的基礎(chǔ)性工程,其中主要的開拓巷道是決策礦山生產(chǎn)的重中之重,并且在礦山井口附近還必須設(shè)置一些相關(guān)的輔助裝置。因此,對于主要的開拓巷徑位置的選址是否正確或者適宜,對于礦山投資和盈利具有重要意義?；驹碚J(rèn)為:施工時(shí)的基建與生產(chǎn)成本相比應(yīng)該做到最小,盡可能不會遺留保安性的礦柱,有方便和充分足夠的人力進(jìn)行工業(yè)活動,掘進(jìn)的條件良好。礦床開拓方案選擇的基本要求：礦山建設(shè)開拓新路線工程是一個非常系統(tǒng)的礦山基本建設(shè)主體工程,其前期項(xiàng)目的設(shè)計(jì)投資和前期施工運(yùn)營周期均可以在大型礦山建設(shè)占據(jù)相當(dāng)高的投資比例。對礦山開拓方案通常有如下要求:(1)井口及平硐的主體位置設(shè)計(jì)要求平井應(yīng)用于確保其主體構(gòu)筑物安全并且不受制于地表山體踏陷、滑坡、山鴻爆發(fā)和歷年降雨前，自然災(zāi)害,井口的水未標(biāo)高一般宜盡量控制在井內(nèi)歷年降雨達(dá)到最高點(diǎn)的防汛防洪水位1~3m以上。(2)主體井巷的位置宜盡量挑選在穩(wěn)固性較高的巖層中,尤其在巖容性發(fā)育地層和河流砂中更應(yīng)該適當(dāng)?shù)乇荛_。豎、斜、長溜井等一般都應(yīng)當(dāng)打好一個檢查洞來清楚地找出本項(xiàng)目的地質(zhì)狀態(tài)。長平硐、長傾斜井所經(jīng)過的區(qū)域內(nèi)部地段均應(yīng)具備工程區(qū)域的地質(zhì)橫縱剖面曲線圖,以利于更好地準(zhǔn)確確定主體井巷的位置、方向及其支護(hù)類型,同時(shí)也相應(yīng)考慮與此有關(guān)的施工技術(shù)方法及勸施停止問題。(3)礦井筒(或水泥平硼)的位置通常應(yīng)該是在開采時(shí)的移動地帶以外,否則宜保留有防護(hù)性的礦柱(4)主要的井巷進(jìn)出口的位置既需要便于合理地布置各類建筑物、構(gòu)造料、調(diào)動機(jī)場、堆放區(qū)域及排棄土地等基礎(chǔ)設(shè)施,又需要不占或少用于耕地。(5)在在井巷的具體位置上設(shè)計(jì)應(yīng)能夠充分考慮當(dāng)?shù)厍闆r地表及坑內(nèi)的建設(shè)工程量相對較少,建設(shè)工程速度快及至于所選址工廠(水泥破碎處理站)總傳輸運(yùn)力的成功小。(6)各個類型礦井均線上應(yīng)分別設(shè)置兩個獨(dú)立的連接通往礦井地表安全門和進(jìn)氣口的管道。兩個機(jī)場進(jìn)出口的平行距離不能不得小于100m。大型礦用煤礦進(jìn)氣井、礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)氣條件復(fù)雜,走向1000m以上時(shí),宜在進(jìn)氣端口頂部另外一側(cè)增設(shè)一道安全性的進(jìn)氣管。(7)礦井的主要進(jìn)出口應(yīng)該預(yù)留有較多的余地。(8)一般來說,礦體位于下盤的主要礦物井巷都認(rèn)為是礦物應(yīng)該直接將其布置在利用礦物的礦體下盤,以便長期回收利用,只有當(dāng)利用礦物礦體下盤的前期工程由于當(dāng)時(shí)地質(zhì)環(huán)境惡劣,才會有可能會開始考慮把主要的礦物井巷直接布置在利用礦物的礦體上盤。(9)為了縮短井巷工期,,一般都認(rèn)為應(yīng)在參考忠同時(shí)增加一些措施性的井巷工程,以利于同時(shí)加快其礦井建設(shè)的推進(jìn)速度。(10)在選擇礦山主要井巷斷面時(shí),除了考慮生產(chǎn)能力、設(shè)施處形規(guī)模及必要問取外,還在選擇時(shí)應(yīng)充分考慮對其進(jìn)行通風(fēng),排水,壓氣管道和供電線路的數(shù)量等設(shè)計(jì)要求。大型礦山更宜在預(yù)留空間內(nèi)有一定長度的管道、以備進(jìn)行礦山工程擴(kuò)建生產(chǎn)所用時(shí)增加的管、纜。（11）礦山賦存復(fù)雜、廢石量較大時(shí)，礦山可考慮用箕斗提開廢石及礦石，以減輕耀籠提升量和簡化運(yùn)輸系統(tǒng)。開拓系統(tǒng)1、開拓方法平硐開拓它適用于將礦體賦予暴露在地表以上或者一部分的礦體出露在地面。基建工程進(jìn)展快且速度快,投資少、成本低。（2）斜井開拓在傾斜或緩傾斜的礦體，埋藏的深度并非很淺,可以考慮采用斜井挖掘開拓方法（3）豎井開拓礦體較深埋或者礦體上下傾角不大時(shí),一般都會選擇采用豎井。2、礦床開拓運(yùn)輸方案（1）方案1采用平硐與豎井聯(lián)合開拓（2）方案2：采取斜井與豎井聯(lián)合開拓考慮礦體埋藏的深度，以及有部分礦體露出，可以先平峒然后再豎井，此礦山采用方案1平硐及豎井開拓。①關(guān)于礦床雜質(zhì)開采的各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，會直接影響決定礦床采礦施工過程及其中的開采工藝及各種階段性的標(biāo)準(zhǔn)高度。②道路基建工程項(xiàng)目的初期工程量對于各個階段高度的成本影響:對于階段高度的標(biāo)準(zhǔn)確定與方式選擇將直接地會影響至道路運(yùn)輸工程技術(shù)水平初期成本提升、排水工程成本,以及大型溜井機(jī)和服務(wù)器的使用持續(xù)年限。在相當(dāng)高峰的階段,基建投資項(xiàng)目實(shí)際投資額比較多。③階段高度與采場的采準(zhǔn)、切割工程量和各個階段所需要保有的開拓性礦量緊密地息息相關(guān):由于各個階段高度的提升和增大將導(dǎo)致采切性工程量下降和減少,采場所需保有的返還性和回采性礦量也隨之增大,從而提高了采場的能力,同時(shí)也促進(jìn)了各個階段的服務(wù)經(jīng)營年限的增長,但初期基建項(xiàng)目投資規(guī)模加大。④階段標(biāo)準(zhǔn)高度的制訂必須要充分考慮礦山裝備技術(shù)水平和其他環(huán)境條件。在較高階段的生產(chǎn)中一般都需要設(shè)置溜井。根據(jù)采礦設(shè)計(jì)手冊取階梯高地50米。共十個階段開拓系統(tǒng)的構(gòu)成1、豎井井筒設(shè)計(jì)（1）斷面形狀的選擇斷面選擇圓拱形，承載力好,阻力小,維護(hù)方便,且其維修費(fèi)用比較少,支護(hù)時(shí)采取了噴射式混凝土的方法。（2）豎井井筒裝備立井式儲水井筒儲存設(shè)備,是一種主要泛指將井水儲存于各種井筒之內(nèi)的一種具有空間性質(zhì)的結(jié)構(gòu)建筑材料,其中兩冊儲油井筒罐道與兩側(cè)儲油罐筒橫梁分別作為儲油井筒壓力裝置的主要支撐部件,它們都認(rèn)為是用于保障壓力的支撐裝置。罐梁:由于當(dāng)一個立井式的井筒內(nèi)部裝有一個具有一定高強(qiáng)度和耐熱穩(wěn)定性的大型剛性鑄鋼罐道時(shí),在每個井筒內(nèi)部均可能需要另外加設(shè)一個罐梁構(gòu)件來用以固定其剛性罐道。罐梁沿著兩個井筒的全深各向間隔一定的平行距離。本系列產(chǎn)品在工業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程中所需要選擇的罐體材料和包裝罐道必須用的是一樣,為38kg/m的優(yōu)質(zhì)工字鋼。梯子間:當(dāng)一個井筒用來作為礦井的安全進(jìn)氣口時(shí),井筒內(nèi)部必須有一個梯子間管路鋪設(shè)區(qū)間和有線電纜區(qū):其中分別需要安設(shè)地下排水管、供給管和電源管以及各類有線電纜。為了有效保證電纜檢修方便,管道間和電纜輸送機(jī)間的電纜間一般都可以是直接布置在一個罐籠式梯子井內(nèi)或是在接近籠式梯子間的另外一側(cè)。（3）豎井井筒斷面尺寸布置形式a）井筒格間劃分和斷面布置提升間:梯子間位置應(yīng)該盡量緊靠儲水罐籠間,以便在工作人員上下降和提升途中沒有可能會隨時(shí)碰到斷水停電等緊急情況。梯子間:在提升人員的井筒內(nèi)，必須設(shè)置梯子間作為停電及井下發(fā)生突發(fā)事件是的安全出口。井筒直徑斷面面積大小和直徑尺寸設(shè)計(jì)可行性參見中國豎井和橫井筒直徑斷面的總體設(shè)計(jì)圖,如下圖4.1c）通風(fēng)井筒設(shè)計(jì)風(fēng)井位置和方式選擇根據(jù)《采礦設(shè)計(jì)手冊》,選取設(shè)置風(fēng)井的兩個直徑分別為4m的兩個橢圓形的風(fēng)井口和兩個作為管道通風(fēng)閥的豎井,同時(shí)以兩個水平傾斜方向風(fēng)井作為安全閥的進(jìn)氣口和管道的通風(fēng)出口,風(fēng)井有一個大的梯子間。階段運(yùn)輸巷斷面設(shè)計(jì)巷道斷面形狀及其支護(hù)由于巷道內(nèi)部能夠承受較大的頂壓,選擇了半圓型拱形,支護(hù)材料選用了錨噴式支護(hù)。（2）確定巷道斷面尺寸a）巷道凈寬度B（4-1）式中，a——非人行側(cè)的寬度，不得小于300mm，取400mm；b——本巷雙軌中線距，取1200mm；c——人行側(cè)的寬度，不得小于800mm，取850mm；b）道床參數(shù)根據(jù)本巷道工程的設(shè)計(jì)巷道鋼軌交通量及所有者需同時(shí)運(yùn)用的巷道物料和施工設(shè)備,選擇22kg/m的巷道鋼軌,以及一個采用鋼筋混凝土的巷道軌枕。由這個檢測值的表達(dá)式可以清楚得知,如果板到底板道渣水平與底層軌面之間底板水平高度約為hc=380mm,底板到板在路徑上的底板道路水渣面高度約為hb=220mm,則板到路徑上的底板道渣水平面與底板軌面之間高度約為ha=160mm。c）凈高H的計(jì)算半圓拱形高h(yuǎn)0墻高h(yuǎn)3的確定:按電機(jī)車架線要求計(jì)算由半圓拱形巷道拱高公式得（4-2）式中，h4為軌面起電機(jī)車架線高度，取2000mm；hc為道床總高度，是380mm；n為導(dǎo)電弓子外緣與巷道拱壁之間的安全間距，取300mm；b1為軌道中線與巷道中線間距，為870mm；K為導(dǎo)電弓子寬度之半，取360mm。所以，h3≥1522mm按行人要求計(jì)算半圓拱巷道墻高按下式計(jì)算：（4-3）j為距巷道壁的距離，一般取200mm所以，h31215mm按管道架設(shè)要求計(jì)算（按導(dǎo)電弓子）（4-4）式中，h5為渣面至管子底高度，取1800mm；h7為管子懸吊件總高度，取900mm；m為導(dǎo)電弓子距管子間距，取300mm；D為壓氣管法藍(lán)盤直徑，為335mm；B1為軌道中線與巷道中線間距，是430mm。所以，h3≥1633mm上述三式所計(jì)算出來的最高值分別是1633mm,考慮到一定富余度,確定了本巷道的壁高。巷道凈高H=h3+hb+h0=1920-220+1755=3630mm（4-5）（3）巷道的凈斷面面積S和凈周長P=10.8㎡（4-6）=12.5m（4-7）（4）選擇支護(hù)參數(shù)本巷道采用錨噴支護(hù)，根據(jù)巷道凈寬3510mm、穿過中等穩(wěn)定巖層、服務(wù)年限為33，選用錨桿間距800~1000mm，錨深1400mm，噴厚T1=50mm，故支護(hù)厚度T=T1=50mm。水溝參數(shù)水溝的縱向坡度與每條巷道的橫向斜坡比率相同,取3‰,水溝的各凈斷面設(shè)計(jì)參數(shù)面積分別為:上寬400mm,下寬400mm,深度400mm,凈斷層總面積0.160m2,掘進(jìn)一條水溝的凈斷面設(shè)計(jì)面積0.203m2,每米以內(nèi)挖出一條水溝的各種鋼筋混凝土材料使用量參數(shù)分別為0.133m3。（7）巷道斷面施工圖和風(fēng)速驗(yàn)算a）運(yùn)輸巷道斷面圖見圖4.2運(yùn)輸巷道斷面圖b）風(fēng)速驗(yàn)算驗(yàn)算風(fēng)速V（4-8）式中：Q-經(jīng)過井筒的風(fēng)量；S1-減去其余固定設(shè)備尺寸后的井筒凈斷面積V允-井筒允許通過的最大風(fēng)速。V允取主井：S1=0.85S=0.85×12.55=10.67m2（4-9）V=Q/S1=32.83/10.67=3.06m/s＜8m/s（4-10）因此主井滿