主要开拓巷道位置选择及其相关因素探讨

发布时间:2024-08-05

主要开拓巷道位置选择及其相关因素探讨

在矿山开采过程中，主要开拓巷道的位置选择是一项至关重要的决策，它直接关系到矿山生产的安全性、经济性和可持续性。本文主要探讨主要开拓巷道位置选择的基本准则，包括岩石移动范围的圈定、建筑物安全等级的确定、垂直走向和沿走向方向位置的确定以及其他因素等，以期为读者提供全面的理解和应用指导。

一、主要开拓巷道位置选择的基本准则

主要开拓巷道位置的选择应遵循一系列基本准则，以确保基建与生产费用最小化、保安矿柱的减少或消除、工业场地的便利与安全以及井巷掘进与使用的安全可靠。这些准则为矿山设计和开采提供了基本框架，是确保矿山生产顺利进行的关键。

首先，应考虑基建与生产费用的最小化。在选择开拓巷道位置时，应充分评估不同方案对基建和生产成本的影响，优先选择那些能够降低费用、提高效率的方案。其次，应尽量减少或避免保安矿柱的设置。保安矿柱的留设会浪费宝贵的矿产资源，并增加开采难度和成本。因此，在保障安全的前提下，应尽量减少保安矿柱的数量和规模。此外，工业场地的选择和布局也是位置选择的重要考虑因素。工业场地应方便生产作业，同时确保人员和设备的安全。最后，井巷的掘进和使用应安全可靠，避免因位置选择不当而引发安全事故。

二、岩石移动范围的圈定

岩石移动范围的圈定是确定开拓巷道位置的重要依据。在矿山开采过程中，岩石的移动和崩落是不可避免的，因此需要对岩石的移动范围进行准确圈定，以确保开拓巷道的安全。岩石移动范围的圈定主要包括崩落带和移动带的确定。崩落带是岩石崩落形成的主要区域，移动带则是岩石移动影响的范围。通过对岩石性质、矿体倾角、开采方式等因素的综合分析，可以初步确定崩落带和移动带的范围。在此基础上，进一步考虑上盘和下盘岩石的移动角、崩落角等因素，对岩石移动范围进行精确圈定。在圈定岩石移动范围时，应充分利用地质勘探资料、矿山生产经验以及相关研究成果，确保圈定的准确性和可靠性。同时，随着开采进度的推进和地质条件的变化，应及时对岩石移动范围进行调整和更新，以适应矿山生产的需要。三、建筑物安全等级确定

为保障矿山生产中的建筑物和构筑物的安全，需要根据其用途、服务年限和保护要求确定不同的安全等级。建筑物安全等级的确定对于开拓巷道位置的选择具有重要影响。

根据矿山生产实际，建筑物安全等级一般可分为一级、二级和三级。一级保护的建筑物包括提升井筒、井架、卷扬机房等重要设施，应位于移动带外较远的安全距离，以确保其免受岩石移动的影响。二级保护的建筑物如风井、充填井等，可适当靠近移动带，但仍需保持一定的安全距离。三级保护的建筑物则可在相对靠近移动带的位置布置，但仍需满足安全要求。

在确定建筑物安全等级时，应综合考虑建筑物的重要性、价值以及对生产安全的影响程度。同时，随着矿山生产条件的变化和新技术的应用，应及时对建筑物安全等级进行调整和优化，以适应矿山生产的发展需求。

四、垂直走向方向位置的确定

垂直走向方向位置的确定主要考虑下盘移动角大于上盘移动角的特点，以及石门长度和距移动带的安全距离等因素。

在一般情况下，主井应布置在下盘，以缩短石门长度，降低开采成本。但在特殊情况下，如地质条件复杂、下盘岩石稳定性差等，也可考虑将主井布置在上盘。在确定垂直走向方向位置时，还需根据距移动带的安全距离确定距矿体的距离，以确保开拓巷道的安全。此外，垂直走向方向位置的确定还应考虑矿山的地形地貌、气候条件等因素。在山地或丘陵地区，应充分利用地形优势，选择合适的井筒位置；在气候条件恶劣的地区，则需考虑井口位置的防风、防洪等措施。

五、沿走向方向位置的确定

沿走向方向位置的确定主要考虑矿石总运输功和运输费用的最小化。在地势平坦、沿走向布置井筒条件优越的情况下，应优先选择运输功最小的井筒位置，即两侧矿量相等的中点上。这样可以有效降低运输成本，提高矿山生产的经济效益。

同时，沿走向方向位置的确定还需考虑矿山的地质条件、开采顺序和未来发展规划等因素。在地质条件复杂或开采顺序有特殊要求的情况下，可能需要对井筒位置进行适当调整。此外，随着矿山生产规模的扩大和技术的进步，未来发展规划也可能对井筒位置提出新的要求。

六、其他因素

在确定主要开拓巷道位置时，还需考虑一系列其他因素，以确保矿山生产的安全性和可持续性。

首先，每个矿井应至少设置两个独立的安全出口，且安全出口之间的距离应不小于30m。这有助于在紧急情况下迅速疏散人员，降低事故风险。

其次，对于走向长度一翼超过1000m的大型矿井，应考虑在井田中部增设安全出口，以确保人员在任何位置都能快速撤离。这一措施可以显著提高矿山的整体安全水平。

此外，工业场地的选择也是一个重要的因素。工业场地应位于不受洪水、泥石流等自然灾害威胁的地点，且场地的标高应高于当地历史最高洪水位。这可以确保工业场地的安全稳定，避免因自然灾害造成的生产中断和人员伤亡。

同时，工业场地的位置还应便于与外部公路、铁路等交通干线的连接，以方便矿石和物资的运输。良好的交通条件可以降低运输成本，提高矿山的经济效益。

在确定开拓巷道位置时，还应充分利用和保护现有资源。例如，对于老窑、溶洞等地下空间，可以在确保安全的前提下进行合理利用，以减少基建投入和土地资源的占用。

最后，需要强调的是，主要开拓巷道位置的选择是一个综合性、动态性的过程。在实际操作中，应综合考虑各种因素，进行多方案比较和优化，以选择出最符合矿山实际情况和发展需求的开拓巷道位置。同时，随着矿山生产的进行和地质条件的变化，还应对开拓巷道的位置进行及时调整和优化，以确保矿山生产的安全、高效和可持续。

综上所述，主要开拓巷道位置选择涉及多个方面和因素的综合考虑。通过深入理解和应用本文介绍的基本准则和相关知识，矿山企业可以更加科学、合理地进行开拓巷道位置的选择和布局，为矿山生产的安全、高效和可持续发展奠定坚实基础。