在确定井筒位置时还应考虑尽量避免地面运输和地下运输之间有反向运输,否则不必要的运输费用增加。但也要考虑到,一般情况下井下的单位运输费用要比地面运输费用高的因素。
矿床开拓是矿山的主要基本建设工程。一旦开拓工程完成,矿山的生产规模等就已基本定型,很难进行大的改变。矿井开拓方案的确定是一项涉及范围广,技术性、政策性很强的工作,应予以重视。
主要开拓巷道需要开在岩层稳固、地质构造和水文地质条件简单的地段,避开含水层、受断层破坏和不稳固的岩层,特别是岩溶发育的岩层和流沙层。
矿石中有用成分的含量,称为品位。品位常用百分数表示。黄金、金刚石、宝石等贵重矿石,常分别用1t(或1m3)矿石中含多少克或克拉有用成分来表示,如某矿的金矿品位为5g/t等。
为进行矿床开拓而开掘的巷道,称为开拓巷道,例如竖井、斜井、平硐、风井、主溜井、充堵井、石门、井底车场及硐室、阶段运输平巷等。这些开拓巷道都是为全矿或整个阶段开采服务的。
社会主义企业应该保证工人有良好的劳动条件,保障工人的身体健康。采矿工人是在地下复杂和困难的环境下工作的,更应该具有可靠的安全条件和良好的劳动环境。这是评价矿床开采优劣的重要指标。
关于主要运输平巷的具体布置,包括按阶段生产能力,运输类型及其在巷道内的回车方式等确定主要运输平巷的布置形式。和按通风及充填系统,矿岩稳固条件,采矿方法要求等确定主要运输的条数、线数、尺寸及位置。
在矿体中掘进巷道的优点是能起探矿作用和装矿方便,并能顺便采出铁矿石,减少掘进费用。但矿体沿走向变化较大时,巷道弯曲多,对运输不利。
运输阶段按运输的方式不同,又可分为一般运输水平和主要运输水平。凡采用分散运输,即从每个阶段内采场放出的铁矿石,直接经运输平巷运往井底车常
溜井放矿简单可靠,管理方便,尤其是当开采水平与主要运输水平之间,高差越大、穿过矿岩越稳固,就越显出这种放矿的优越性。如平硐开拓矿山,将主平硐以上各阶段采下的铁矿石,经溜井转放到主平硐,可以实现集中运输。
采用全矿井统一的通风系统,至少要有两个供通风用的井硐;采用分区通风的矿井,则每个分区也至少要有两个供通风用的井硐。
该主副井布置在矿体上盘的中央,相距45km,主井净直径4m,用3.1m3的双箕斗提升铁矿石;副井净直径5.5m,供提升人员、设备、材料及废石,副井与东西两侧的回风井构成完整的通风系统,由副井入风,东西两回风井回风,形成中央对角式通风系统。
副井硐的配置,在不同的开拓方法中,有不同的配置要求。竖井开拓,用罐笼井作提升井时,一般不开副井,由罐笼井来承担副井的作用;用箕斗井或混合井作提升井时,由于井口御矿会产生大量粉尘,影响入风,故安全规范规定,不允许箕斗井和混合井作入风井。
崩落带和移动带的大小与崩落角和移动角的大小成反比。移动角愈大,则移动带愈小,岩石的崩落角大于岩石的移动角,故设计时常按岩石的移动角和移动带来划作危险界线。
确定保护对象的安全距离时,应该考虑岩石移动角的偏差、勘探钻孔的偏斜和铁矿石矿体轮廓圈定的误差所带来的影响。因为岩石移动角一般是从条件类似的矿山借鉴来的,从长期实践观察,一个矿山的移动角本身误差就可能达到3°,而且它是在开采以后才显现出来。
盘区沿走向的长度,主要由采区运输平巷内的运输方式来确定。盘区沿倾斜往往较长,可达数百米,这时还要将盘区沿倾斜方向划分成若干条带,称为采区。
用竖井开拓缓倾斜矿体时,深部石门长度增大,而缓倾斜矿体用斜井开拓时,石门长度很短。仅从这一点考虑,急倾斜矿体宜用竖井,倾角10°~40°的矿体宜用斜井,倾角小于18°规模较大时可用胶带运输机斜井。但最终还应综合考虑生产能力、埋藏深度和围岩物理力学性质来选定。
联合开拓法根据井筒类型的不同可分为:平硐与盲井(盲竖井、盲斜井)联合开拓法,竖井与盲井(盲竖井、盲斜井)联合开拓法,斜井与盲井(盲竖井、盲斜井)联合开拓法,斜坡道联合开拓。
下盘竖井开拓法。每个阶段从竖井向铁矿石矿体开掘阶段石门通达铁矿石矿体。这种开拓方法是竖井开拓中应用较多的方法。下盘竖井井筒处于不受铁矿石矿体开采影响的安全位置,不需留保护矿柱。其缺点是竖井越深,特别是铁矿石矿体倾角较小时石门长度越大。
斜井不应该通过较大的断层。该方法的优点是开拓工程量小,投产快,斜井可起到补充勘探作用,又可获得副产铁矿石。其缺点是需要在斜井的两侧留井筒保护矿柱,此外,当铁矿石矿体倾角发生变化时,影响提升工作。
近几十年来,以铲运机为代表的地下无轨采矿设备广泛使用。铲运机集铲装、运输、卸载三功能于一体,不需经过中转环节,因而工作简单,效率高、产量大。特别是大型地下自卸汽车的广泛应用。斜坡道就是适应无轨设备通行而产生的。
平硐开拓法在我国矿山中应用较广,主平硐较长的有达7000多米。这类长平硐开拓时,为缩短基建时间,常采取在平硐的中部位置开掘措施(斜、竖)井的办法进行多头掘进。
至于斜井,则至少要打三个彼此间距小于50m、与井筒中心线垂直的钻孔,以检查岩层的层位、地质构造、水文地质条件以及石灰岩的物理力学性质等。
矿石按其有用成分的价值可分为高价矿、中价矿及低价矿。低价矿如我国的磷矿石,一般都不用成本较高的充填采矿法开采。我国的金矿及高品位的有色、贵重和稀有金属矿,则可用充填采矿法开采。开采高价矿及富矿时,更应尽量减少开采损失和贫化。
矿床按其存在形态的不同,可分为固相、气相(如二氧化碳气矿、硫化氢气矿)及液相(如盐湖中的盐类矿物、液体天然碱)三种。