2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 1
第一节 地下矿床开拓概述
第二节 平硐开拓
第三节 竖井开拓
第四节 斜井开拓
第五节 联合开拓
第
三
章
地
下
矿
床
开
拓
第六节 开拓巷道布置
第七节 开拓方法选择
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本章基本要求
◆ 1,掌握 地下开采矿床开拓的概念和类型 ；
◆ 2,掌握各种开拓方法方案的特点及适用条件，并能够
用示意图表示 ；
◆ 4,掌握 主溜井和井底车场的用途、形式、参数的选
择及其布置；
◆ 3,掌握地表移动带的圈定方法及有关概念 ；
◆ 5,了解 矿床开拓方法选择的基本要求及其影响因素；
◆ 6、矿床开拓方法选择的方法和步骤。
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地表移动带的圈定方法；主溜井和井底车场的参数的
选择及其布置；
重 点
用示意图表示各种开拓方法方案及特点、适用条件；
地表移动带的圈定方法及有关概念；主溜井和井底车场
的用途、形式、参数的选择及其布置；
难 点
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一, 开拓巷道
开拓巷道是为开拓矿床而掘进井巷。
开拓巷道可分为：主要开拓巷道和辅助开拓巷道二类。
开拓系统,指不同种类、数量的开拓巷道在空间配合布置
的整体。
※ 井田的开拓系统至少有两个独立的通地表的安全出口。
※ 如果以井筒作为安全出口，则必须在井筒中设置梯子间。
二、开拓方法及其分类
开拓方法：指形成井田开拓系统的不同类型和数量的主要
开拓巷道的配合与布置。
开拓方法分类见表 3— 1
地
下
矿
床
开
拓
概
述
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以平硐为主要开拓巷道开拓矿床的方法，称为平硐
开拓法。
一、平硐开拓法的分类
1 垂直矿体走向下盘平硐开拓法（图 3— 1）；
下盘平硐开拓法
1— 主平硐； 2— 主溜井；
3— 辅助竖井； 4— 进风井；
5— 矿体
平
硐
开
拓
法
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3 垂直矿体走向上盘平硐开拓法；
上盘平硐开拓法
1— 主平硐； 2— 主溜井；
3— 辅助竖井； 4— 进风井；
5— 矿体
2 沿矿体走向平硐开拓法；
脉内沿脉平峒开拓法
1— 主平硐； 2— 主溜井；
3— 辅助竖井； 4— 进风井；
5— 矿体
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二、平硐开拓法的特点
1 主平硐以上各阶段采下的矿石通过溜井下放到主平
硐水平，然后用矿车运出地表；
2 人员、设备、材料由辅助盲竖井或盲斜井提升到
各个阶段；
3 新鲜风流通过主平硐、辅助
盲竖（斜）井进入上部各工作地
点，污风从回风井巷排出地表。
4、地下水沿主平硐
水沟自溜到地表硐口。
平
硐
开
拓
法
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三、平硐开拓法适用条件
当矿体（或其大部分）赋存在当地地平面以上。
5、供风、供水、供电等从主平硐进入，沿井巷到达各工
作点。
平
硐
开
拓
法
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用斜井为主要开拓巷道开拓矿床的方法，称为斜井开拓
法。
一、斜井开拓法的分类
1 下盘斜井开拓法；如图所示 。
下盘斜井开拓法
斜
井
开
拓
法
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2 脉内斜井开拓法：如图所示。
脉内斜井开拓法
3 侧翼斜井开拓法：如图所示。
侧翼斜井开拓法
斜
井
开
拓
法
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二、斜井开拓法的特点
1、当斜井的倾角大于 25° ~30° 时，采用箕斗或台车提
升矿石；当斜井的倾角 ≤30° 时，一般使用矿车串车提
升；当斜井倾角小于 18° 时，可采用胶带运输机运矿。
2 人员、设备、材料由斜井下放到各个阶段；
3 新鲜风流通过斜井进入各阶
段工作地点，污风从回风井巷排
出地表。
4、地下水汇集到井底水
仓，通过水泵和管道排
到地表硐口。
斜
井
开
拓
法
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三, 斜井开拓法的适用条件
当矿体赋存在地平面以下, 倾角为 15° ~45°, 埋藏不
深, 地表无过厚的表土层时, 可采用斜井开拓法 。
5、供风、供水、供电等从主平硐进入，沿井巷到达各工
作点。
斜
井
开
拓
法
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以竖井为主要开拓巷道开拓矿床的方法称为竖井开拓法。
一, 竖井开拓法的分类
1 下盘竖井开拓法：如图所示 。
下盘竖井开拓法
2 上盘竖井开拓法：如图所示。
上盘竖井开拓法
竖
井
开
拓
法
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3 侧翼竖井开拓法：如图所示。
侧翼竖井开拓法
二、竖井开拓法的特点
根据矿井年产量和井深的不同，竖井采用不同的提升
设备。
1、采用箕斗或罐笼提
升矿石；
2 人员、设备、材料
由竖井下放到各个阶段；
3 新鲜风流通过斜井进入各阶段工作地点，污风从回风
井巷排出地表。
竖
井
开
拓
法
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4、地下水汇集到井底水仓，通过水泵和管道排到地表
硐口。
5、供风、供水、供电等从竖井进入，沿阶段运输巷道
到达各工作点。
当矿体赋存在地平面以下，矿体倾角＞ 45°,或倾角
＜ 15° 且埋藏较深时，采用竖井开拓法。
三、竖井开拓法的适用条件
竖
井
开
拓
法
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以通行无轨设备的倾斜巷道开拓井田矿床的方法，称
为斜坡道开拓法。
一、斜坡道开拓的分类
⒈ 折返式斜坡道
开拓法,如图 所示。
折返式斜坡开拓法
1— 斜坡道； 2— 石门； 3— 阶段运输巷道
斜
坡
道
开
拓
法
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⒉ 螺旋式斜坡道开拓法, 如图所示。
螺旋斜坡道开拓
1— 斜坡道； 2— 石门； 3— 阶段运输巷道
二, 斜坡道开拓的特点
通地表的主斜坡道主要用于汽车运输矿石，并兼作
无轨设备出入、通风和运送设备材料。
三、斜坡道开拓
的适用条件
⒈ 开拓深度较小；
⒉ 矿井规模不大；
⒊ 斜坡道维护容易。
斜
坡
道
开
拓
法
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一、平硐与盲竖井联合开拓法
平硐与盲竖井开拓法
二、明竖井（或明斜井）
与盲竖井（或盲斜井）联
合开拓法
明竖井与盲竖井开拓法
联
合
开
拓
法
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⒈ 矿区地表地形和工业场地的布置 。
⑴ 井口（平硐口）要布置在安全位置，并要满足安全要求；
⒉ 采空区岩石移动对主要开拓巷道位置的影响。
一, 主要开拓巷道的位置选择
㈠ 选择主要开拓巷道的主要因素
⑵ 井口位置与工业场地、地面运输系统统一考虑，合理
布置；
开
拓
巷
道
的
布
置
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⑴ 矿石集中几个点运出时井筒沿矿体走向位置的选择 ；
⑵ 矿石分散运出时井筒位置的求法 ；
⒊ 主要开拓巷道位置应使地下和地面矿石运输功最小。
矿石集中几个点运出时最小运输功的位置
矿石分散运出时最小运输功的位置
开
拓
巷
道
的
布
置
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⒈ 圈定最终开采岩层移动带，初步确定主要开拓巷道
在地表岩石移动带以外安全距离的允许位置。
⒋ 地质条件对主要开拓巷道位置的影响
㈡ 主要开拓巷道位置确定的方法
① 移动带：指在地表出现岩层变形的范围 。
② 崩落带：指在移动带内地层出现裂缝塌陷的范围 。
开
拓
巷
道
的
布
置
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※ 影响岩层移动角的因素很多，主要有岩石性质、地
质构造、矿体厚度、倾角、开采深度以及使用的采矿方
法等。
③ 移动角：指从地表移动带边界至开采最低边界的联
线与水平面所成的倾角。相对于矿体的位置，移动角有
上盘移动角, 下盘移动角 和 端部移动角 。
④ 崩落角：指从地表崩落带边界至最低开采边界的联
线与水平面所成的倾角。崩落角相对于矿体有 上盘崩落
角, 下盘崩落角 和 端部崩落角 。
开
拓
巷
道
的
布
置
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岩层移动带及移动界线
(a)— 垂直走向剖面 α＞ γ及 γ′情况； (b)— 垂直走向剖面 α＞ γ及 γ′情况；
(c)— 沿走向剖面； α— 矿体倾角； γ— 下盘移动角； γ′— 下盘崩落
角； β— 上盘移动角； β′— 上盘崩落角； δ— 走向端部移动角；
δ′— 走向端部崩落角； δ0— 表土移动角； L— 危险带
开
拓
巷
道
的
布
置
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※ 地表岩土移动带圈定的方法和步骤如下,
⑵ 在各 勘探线剖面 上，从设计最低开采水平的矿体边界
或矿体最突出位置，按所选取的上、下盘移动角往上画
移动界线，直到移动界线与地表线相交为止；
⑴ 参照条件类似矿山选取 上盘移动角, 下盘移动角, 端
部移动角, 表土移动角 ；
⑶ 在 矿体纵剖面图 上, 从设计最低开采水平的矿体边界
或突出位置, 按所选取的端部移动角往上画移动界线,
直至移动界线与地表线相交为止；
开
拓
巷
道
的
布
置
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开
拓
巷
道
的
布
置
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⑷ 将各剖面移动界线与地表线的 交点 转绘到地形地质图
上, 并用均滑曲线或折线联成 闭合曲线, 此闭合曲线内
的 范围即是地表岩土移动带 。
开
拓
巷
道
的
布
置
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地表岩石移动带圈定
V1,V2,V3— 矿脉编号； ①②③ … — 勘探线编号；
γ— 下盘岩石移动角 β— 上盘岩石移动角；
δ— 沿矿体走向侧端岩石移动角； δ0— 表土层移动角；
开
拓
巷
道
的
布
置
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⒊ 结合地表地形, 工业场地的布置确定主要开拓巷道具
体位置 。
⒉ 按地面运输费用与地下运输费用总和为最小的原则
基本确定主要开拓巷道在沿矿体走向方向上的最有利
位置 。
⒋ 打检查钻孔，进一步查明主要开拓巷道位置的工程地
质情况。
开
拓
巷
道
的
布
置
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保安矿柱的圈定，是根据要求的安全距离，沿其周边
画出保护区范围，再以保护区周边为起点，按所选取的
岩石移动角向下画移动边界线，此移动边界线所截矿体
范围就是 保安矿柱 。
㈢ 保安矿柱的圈定
开
拓
巷
道
的
布
置
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二、辅助开拓巷道位置的选定
㈠ 副井位置的选定；
在确定开拓方案时，主井、副井的位置是统一考虑。
◆ 副井应尽可能采用集中布置，即与主井靠近布置,
但二井筒间距应不小于 30m。
◆ 如地表地形条件和运输
条件不允许集中布置，采
用分散布置。
◆ 集中布置与分散
布置各有优缺点。
开
拓
巷
道
的
布
置
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㈡ 通风井（主回风井）的布置；
⒈ 中央并列式 进风井和排风井均布置在矿体中央,如图
所示，两井相距不小于 30m，如井上建筑物采用防火材
料，也不得小于 20m。
中央并列式
1— 进风井； 2— 排风井；
3— 天井； 4— 沿脉运输巷道
⒉ 中央对角式
⑴ 主井为 罐笼井 时，主井
布置在矿体中央，可兼作
进风井，而在矿体两翼各
布置一条排风井，如图所
示。
开
拓
巷
道
的
布
置
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⑵ 主井为箕斗井时，主井布置在矿体中央，应在主井附
近另布置一条罐笼井，作为提升副井兼进风井，并在矿
体两翼布置排风井，如图所示。
中央对角式
1— 进风井； 2— 排风井； 3— 石门；
4— 天井； 5— 沿脉运输巷道
中央对角式
1— 主井； 2— 副井（进
风井）； 3— 排风井
开
拓
巷
道
的
布
置
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⒊ 侧翼对角式。进风井（罐笼井）布置在矿体的一翼,
排风井布置在矿体的另一翼，如图所示。
侧翼对角式
1— 进风井； 2— 排风井； 3— 石门；
4— 天井； 5— 沿脉运输巷道
开
拓
巷
道
的
布
置
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㈢ 溜井的布置
溜井的用途是依靠重力从采场或上部阶段转放矿石
（矿石溜井）或废石（废石溜井）到下部阶段或矿仓。
⒈ 溜井的形式
① 根据不同的倾角，溜井分为垂直溜井和倾斜溜井。
② 根据溜井所服务的不同阶
段数目，分为单阶段溜井和多
阶段溜井。
开
拓
巷
道
的
布
置
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多阶段垂直溜井又
分为分枝垂直溜井和
分段控制垂直溜井。
溜井的不同形式
a— 垂直式溜井； b— 倾斜式溜井；
c— 瀑布式溜井； d— 接力式溜井；
e— 阶梯式溜井
1— 主溜井； 2— 斜溜道；
3— 卸矿硐室； 4— 放矿闸门硐室；
5— 上段溜井；
6— 下段转运溜井
开
拓
巷
道
的
布
置
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※ 溜井分为 溜矿段 和 储矿段 。
※ 溜井的结构参数包括它的断面形状、尺寸、倾角和长
度。
2、溜井的结构参数
⑴ 溜井溜矿段的结构参数；
①溜井溜矿段的断面一般为圆形
和矩形 ；
② 溜井的直径（或最小边长）
等于矿石最大合格块度与通过
系数的乘积；
开
拓
巷
道
的
布
置
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② 溜井的直径（或最小边长）等于矿石最大合格块度与
通过系数的乘积；
溜井的通过系数是指溜矿段的直径或最小边长与矿石
最大合格块度的比值。
一般取通过系数大于 3。
③ 溜井溜矿段的倾角必须大于溜放矿石的 自然安息角 ；
④ 溜井溜矿段的长度取决于阶段高度；
开
拓
巷
道
的
布
置
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※ 溜井储矿段的高度与储矿段的直径、粉矿堆积角有关；
通常取 10～ 15米 。
贮矿波动高度是贮矿段高度的 0.1～ 0.2倍,收缩角为
45° ～ 60°,
⑵ 溜井储矿段的结构参数
※ 储矿段的直径比溜矿段的直径大 1.5～ 2.0米 ；
开
拓
巷
道
的
布
置
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溜井与阶段的接口分为 上口, 中口 和 下口 。
⑴ 溜井的上口结构,
溜井上口：指溜井与它所服务的最上部一个阶段的
接口 。
溜井卸矿口的结构形状分为 喇叭式 与 无喇叭式 两种 。
⒊ 溜井的接口
开
拓
巷
道
的
布
置
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溜口的结构形式
a— 筒形单溜口； b— 楔形单溜口；
c— 筒形双溜口； d— 楔形双溜口
喇叭口处倾斜坡度应大于 50° ～ 55° 。在卸矿口装设
格筛。
开
拓
巷
道
的
布
置
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⑵ 溜井的中口结构,
溜井中口：指多阶段溜井与它所服务的中间阶段的接
口 。 如图所示 。
溜井的中口结构
1-溜井； 2-卸矿硐室；
3-斜溜道； 4-格筛
◆ 倾角应大于矿石的自然安息角,
一般采用 45° ～ 55° 。
◆ 宽度应等于或大于最大合格
矿石块度的 4～ 5倍，且不小于
2.5米。
◆ 高度应等于或大于最大合格矿
石块度的 3～ 4倍，且不小于 2米。
◆ 长度在 15米以内。
溜井用 斜溜道 与中间阶段的卸矿硐室连接。
开
拓
巷
道
的
布
置
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※ 筒形溜口的结构参数
包括：溜口高度、溜口
斜脖长度、溜口额墙厚
度、溜口顶板倾角、溜
口内坡角、溜口底板倾
角、双溜口中心距离等。
⑶ 溜井的下口结构
溜井下口：指溜井与装矿水平（或称放矿水平）的
接口。
※ 溜井的溜口处设置闸门，用来控制向矿车的放矿量。
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 43
⒋ 溜井的检查巷道
溜井的检查巷道包括 检查天井 和 检查平巷 。
溜井的检查巷道
1— 检查天井； 2— 检查平巷；
3— 运输平巷
⒍ 溜井的生产能力
取决于上口的 卸矿能力 和下口
的 放矿能力,卸矿能力与放矿能
力又取决于上口与下口所处平巷 运
输的能力 。
⒌ 溜井的布置
主要与装卸、运输矿石和溜井的
安全、管理等因素有关。
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 44
※ 它为各阶段转运矿石、废石、人员设备材料以及为排
水、供电等其它工作服务，是井下各阶段运输的 枢纽 。
※ 根据开拓方法的不同，可分为 竖井井底车场 和 斜井井
底车场 。
⑴ 井底车场的线路（巷道）
① 储车线路：井底车场里储放空、重车辆的线路。
如图所示。
（四） 井底车场
井底车场：指井筒周围与阶段运输巷道之间所开掘的巷
道和硐室的总称。
⒈ 竖井井底车场
开
拓
巷
道
的
布
置
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井底车场结构示意图
开
拓
巷
道
的
布
置
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③ 辅助线路：通往各种硐室的线路称为辅助线路。
尽头式、折返式和环形
式等三种形式。
图 3— 29 井底车场形式示意图
(a)— 尽头式； (b)— 折返式；
(c)— 环形式
1— 罐笼； 2— 箕斗；
3— 翻车机； 4— 调车线路
② 行车线路：调度空、重车辆的线路称为行车线路。
⑵ 井底车场硐室
⑶ 井底车场的形式 开
拓
巷
道
的
布
置
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⑷ 井底车场形式选择
应在满足生产能力要求的条件下，尽量使结构简单，以
节省工程量，方便管理，生产操作安全可靠，并易于施工
与维护。
分为,折返式 车场和 环形式 车场两种形式。如图所示。
※ 环形车场一般适用于箕斗或胶
带提升的大、中型斜井。
※ 折返式车场一般适用中、小型
矿山的斜井的串车提升。
⒉ 斜井井底车场
开
拓
巷
道
的
布
置
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（五） 阶段运输巷道的布置
阶段运输巷道是连接 井底车场
与 矿块 的主要通道。为阶段开拓
服务的运输平巷称为 主要运输平
巷 。
串车斜井井筒与车场的连接方式有三种,旁甩式, 吊
桥, 平车场,如图所示。
a— 甩车道； b— 吊桥； c— 平车场
1— 斜井； 2— 甩车道； 3— 吊桥
4— 吊桥车场； 5— 信号硐室；
6— 人行口； 7— 重车道；
8— 空车道
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 49
⒈ 阶段运输巷道布置的影响因素和基本要求
⑴ 必须满足阶段运输能力的要求 ；
⑵ 矿体厚度 ；
⑶ 矿石、围岩的稳固性 ；
⑷ 应贯彻探采结合的原则 ；
⑸ 必须考虑所采用的采矿方法（包括矿柱回采方法）；
⑹ 符合通风要求 ；
⑺ 系统简单，工程量小，开拓时间短 ；
⑻ 其它技术要求 ；
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 50
⑴ 单一沿脉布置
分为 脉内 布置和
脉外 布置,单线会让
式 和 双线渡线式 。
单一沿脉平巷布置
a— 单线会让式； b— 双线渡线式 ⑵ 下盘双巷加联络
道（即下盘环形式
或折返式）布置
下盘沿脉双巷加联络道布置
⒉ 阶段运输巷道的布置形式及其应用
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 51
⑶ 脉外平巷加穿脉布置 如图所示。
脉外平巷加穿脉布置
⑷ 上下盘沿脉巷道加穿脉布置（即环形运输布置）
如图所示。
环形运输布置
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 52
⑸ 平底装车布置
平底装车布置
阶段矿石的运输可分为
分散运输 与 集中运输 两种
方式。
※ 分散运输宜用于竖井罐
笼提升，斜井串车或台车
提升的中小型矿井。
※ 集中运输水平的设置主要
用于箕斗井提升或平硐开拓的大中型矿井。
⒊ 集中运输水平的设置
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 53
（六） 地下硐室的布置
地下硐室按其用途不同，有地下破碎及装载硐室、水
泵房和水仓、地下变电硐室、地下炸药库及其它服务性
硐室等。
地下破碎站的布置形式
a— 分散旁侧式； b— 集中旁侧式
1— 运输阶段卸矿车场； 2— 主溜井；
3— 破碎硐室； 4— 箕斗井
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 54
主水泵站阶段排水系统
地下炸药库
1－库房； 2－雷管检查室；
3－放炮工具室；
4－炸药发放室；
5－电气设备室； 6－防火门；
7－栅栏； 8－铁门；
9－运输巷道
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 55
⑴ 确保工作安全，创造良好的地面与地下劳动卫生条件，
建立良好的提升、运输、通风、排水等系统；
一、矿床开拓方法选择的基本要求及其影响因素
⒈ 选择矿床开拓方案的基本要求
⑵ 技术上可靠，并有足够的生产能力，以保证矿山企业
均衡地生产；
⑶ 基建工程量最少，尽量减少基本建设投资和生产经营
费用；
矿
床
开
拓
方
法
选
择
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 56
⑷ 确保在规定时间内投产, 在生产期间能及时准备出新
水平；
⑸ 不留和少留保安矿柱, 以减少矿石损失；
⑹ 地面工业总布置，应不占或少占农田。
⒉ 影响矿床开拓方案选择的因素
⑴ 地形地质条件, 矿体赋存条件；
⑵ 地质构造破坏情况；
⑶ 矿石和围岩的物理力学性质；
⑷ 矿区水文地质条件；
矿
床
开
拓
方
法
选
择
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 57
⑸ 地表地形条件；
⑹ 矿石工业储量, 矿石工业价值, 矿床勘探程度及远景
储量等；
⑺ 选用的采矿方法； ⑻ 水, 电供应条件；
⑼ 原有井巷工程存在状态；
⑽ 选厂和尾矿库可能建设的地点 。
二、选择矿床开拓方案的方法和步骤
⒈ 开拓方案初选 ；
⒉ 开拓方案的初步分析比较 ；
⒊ 开拓方案的技术
经济比较 ；
矿
床
开
拓
方
法
选
择
第一节 地下矿床开拓概述
第二节 平硐开拓
第三节 竖井开拓
第四节 斜井开拓
第五节 联合开拓
第
三
章
地
下
矿
床
开
拓
第六节 开拓巷道布置
第七节 开拓方法选择
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 2
本章基本要求
◆ 1,掌握 地下开采矿床开拓的概念和类型 ；
◆ 2,掌握各种开拓方法方案的特点及适用条件，并能够
用示意图表示 ；
◆ 4,掌握 主溜井和井底车场的用途、形式、参数的选
择及其布置；
◆ 3,掌握地表移动带的圈定方法及有关概念 ；
◆ 5,了解 矿床开拓方法选择的基本要求及其影响因素；
◆ 6、矿床开拓方法选择的方法和步骤。
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 3
地表移动带的圈定方法；主溜井和井底车场的参数的
选择及其布置；
重 点
用示意图表示各种开拓方法方案及特点、适用条件；
地表移动带的圈定方法及有关概念；主溜井和井底车场
的用途、形式、参数的选择及其布置；
难 点
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 4
一, 开拓巷道
开拓巷道是为开拓矿床而掘进井巷。
开拓巷道可分为：主要开拓巷道和辅助开拓巷道二类。
开拓系统,指不同种类、数量的开拓巷道在空间配合布置
的整体。
※ 井田的开拓系统至少有两个独立的通地表的安全出口。
※ 如果以井筒作为安全出口，则必须在井筒中设置梯子间。
二、开拓方法及其分类
开拓方法：指形成井田开拓系统的不同类型和数量的主要
开拓巷道的配合与布置。
开拓方法分类见表 3— 1
地
下
矿
床
开
拓
概
述
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 5
以平硐为主要开拓巷道开拓矿床的方法，称为平硐
开拓法。
一、平硐开拓法的分类
1 垂直矿体走向下盘平硐开拓法（图 3— 1）；
下盘平硐开拓法
1— 主平硐； 2— 主溜井；
3— 辅助竖井； 4— 进风井；
5— 矿体
平
硐
开
拓
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 6
3 垂直矿体走向上盘平硐开拓法；
上盘平硐开拓法
1— 主平硐； 2— 主溜井；
3— 辅助竖井； 4— 进风井；
5— 矿体
2 沿矿体走向平硐开拓法；
脉内沿脉平峒开拓法
1— 主平硐； 2— 主溜井；
3— 辅助竖井； 4— 进风井；
5— 矿体
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 7
二、平硐开拓法的特点
1 主平硐以上各阶段采下的矿石通过溜井下放到主平
硐水平，然后用矿车运出地表；
2 人员、设备、材料由辅助盲竖井或盲斜井提升到
各个阶段；
3 新鲜风流通过主平硐、辅助
盲竖（斜）井进入上部各工作地
点，污风从回风井巷排出地表。
4、地下水沿主平硐
水沟自溜到地表硐口。
平
硐
开
拓
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 8
三、平硐开拓法适用条件
当矿体（或其大部分）赋存在当地地平面以上。
5、供风、供水、供电等从主平硐进入，沿井巷到达各工
作点。
平
硐
开
拓
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 9
用斜井为主要开拓巷道开拓矿床的方法，称为斜井开拓
法。
一、斜井开拓法的分类
1 下盘斜井开拓法；如图所示 。
下盘斜井开拓法
斜
井
开
拓
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 10
2 脉内斜井开拓法：如图所示。
脉内斜井开拓法
3 侧翼斜井开拓法：如图所示。
侧翼斜井开拓法
斜
井
开
拓
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 11
二、斜井开拓法的特点
1、当斜井的倾角大于 25° ~30° 时，采用箕斗或台车提
升矿石；当斜井的倾角 ≤30° 时，一般使用矿车串车提
升；当斜井倾角小于 18° 时，可采用胶带运输机运矿。
2 人员、设备、材料由斜井下放到各个阶段；
3 新鲜风流通过斜井进入各阶
段工作地点，污风从回风井巷排
出地表。
4、地下水汇集到井底水
仓，通过水泵和管道排
到地表硐口。
斜
井
开
拓
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 12
三, 斜井开拓法的适用条件
当矿体赋存在地平面以下, 倾角为 15° ~45°, 埋藏不
深, 地表无过厚的表土层时, 可采用斜井开拓法 。
5、供风、供水、供电等从主平硐进入，沿井巷到达各工
作点。
斜
井
开
拓
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 13
以竖井为主要开拓巷道开拓矿床的方法称为竖井开拓法。
一, 竖井开拓法的分类
1 下盘竖井开拓法：如图所示 。
下盘竖井开拓法
2 上盘竖井开拓法：如图所示。
上盘竖井开拓法
竖
井
开
拓
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 14
3 侧翼竖井开拓法：如图所示。
侧翼竖井开拓法
二、竖井开拓法的特点
根据矿井年产量和井深的不同，竖井采用不同的提升
设备。
1、采用箕斗或罐笼提
升矿石；
2 人员、设备、材料
由竖井下放到各个阶段；
3 新鲜风流通过斜井进入各阶段工作地点，污风从回风
井巷排出地表。
竖
井
开
拓
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 15
4、地下水汇集到井底水仓，通过水泵和管道排到地表
硐口。
5、供风、供水、供电等从竖井进入，沿阶段运输巷道
到达各工作点。
当矿体赋存在地平面以下，矿体倾角＞ 45°,或倾角
＜ 15° 且埋藏较深时，采用竖井开拓法。
三、竖井开拓法的适用条件
竖
井
开
拓
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 16
以通行无轨设备的倾斜巷道开拓井田矿床的方法，称
为斜坡道开拓法。
一、斜坡道开拓的分类
⒈ 折返式斜坡道
开拓法,如图 所示。
折返式斜坡开拓法
1— 斜坡道； 2— 石门； 3— 阶段运输巷道
斜
坡
道
开
拓
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 17
⒉ 螺旋式斜坡道开拓法, 如图所示。
螺旋斜坡道开拓
1— 斜坡道； 2— 石门； 3— 阶段运输巷道
二, 斜坡道开拓的特点
通地表的主斜坡道主要用于汽车运输矿石，并兼作
无轨设备出入、通风和运送设备材料。
三、斜坡道开拓
的适用条件
⒈ 开拓深度较小；
⒉ 矿井规模不大；
⒊ 斜坡道维护容易。
斜
坡
道
开
拓
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 18
一、平硐与盲竖井联合开拓法
平硐与盲竖井开拓法
二、明竖井（或明斜井）
与盲竖井（或盲斜井）联
合开拓法
明竖井与盲竖井开拓法
联
合
开
拓
法
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 19
⒈ 矿区地表地形和工业场地的布置 。
⑴ 井口（平硐口）要布置在安全位置，并要满足安全要求；
⒉ 采空区岩石移动对主要开拓巷道位置的影响。
一, 主要开拓巷道的位置选择
㈠ 选择主要开拓巷道的主要因素
⑵ 井口位置与工业场地、地面运输系统统一考虑，合理
布置；
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 20
⑴ 矿石集中几个点运出时井筒沿矿体走向位置的选择 ；
⑵ 矿石分散运出时井筒位置的求法 ；
⒊ 主要开拓巷道位置应使地下和地面矿石运输功最小。
矿石集中几个点运出时最小运输功的位置
矿石分散运出时最小运输功的位置
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 21
⒈ 圈定最终开采岩层移动带，初步确定主要开拓巷道
在地表岩石移动带以外安全距离的允许位置。
⒋ 地质条件对主要开拓巷道位置的影响
㈡ 主要开拓巷道位置确定的方法
① 移动带：指在地表出现岩层变形的范围 。
② 崩落带：指在移动带内地层出现裂缝塌陷的范围 。
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 22
※ 影响岩层移动角的因素很多，主要有岩石性质、地
质构造、矿体厚度、倾角、开采深度以及使用的采矿方
法等。
③ 移动角：指从地表移动带边界至开采最低边界的联
线与水平面所成的倾角。相对于矿体的位置，移动角有
上盘移动角, 下盘移动角 和 端部移动角 。
④ 崩落角：指从地表崩落带边界至最低开采边界的联
线与水平面所成的倾角。崩落角相对于矿体有 上盘崩落
角, 下盘崩落角 和 端部崩落角 。
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 23
岩层移动带及移动界线
(a)— 垂直走向剖面 α＞ γ及 γ′情况； (b)— 垂直走向剖面 α＞ γ及 γ′情况；
(c)— 沿走向剖面； α— 矿体倾角； γ— 下盘移动角； γ′— 下盘崩落
角； β— 上盘移动角； β′— 上盘崩落角； δ— 走向端部移动角；
δ′— 走向端部崩落角； δ0— 表土移动角； L— 危险带
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 24
※ 地表岩土移动带圈定的方法和步骤如下,
⑵ 在各 勘探线剖面 上，从设计最低开采水平的矿体边界
或矿体最突出位置，按所选取的上、下盘移动角往上画
移动界线，直到移动界线与地表线相交为止；
⑴ 参照条件类似矿山选取 上盘移动角, 下盘移动角, 端
部移动角, 表土移动角 ；
⑶ 在 矿体纵剖面图 上, 从设计最低开采水平的矿体边界
或突出位置, 按所选取的端部移动角往上画移动界线,
直至移动界线与地表线相交为止；
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 25
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 26
⑷ 将各剖面移动界线与地表线的 交点 转绘到地形地质图
上, 并用均滑曲线或折线联成 闭合曲线, 此闭合曲线内
的 范围即是地表岩土移动带 。
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 27
地表岩石移动带圈定
V1,V2,V3— 矿脉编号； ①②③ … — 勘探线编号；
γ— 下盘岩石移动角 β— 上盘岩石移动角；
δ— 沿矿体走向侧端岩石移动角； δ0— 表土层移动角；
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 28
⒊ 结合地表地形, 工业场地的布置确定主要开拓巷道具
体位置 。
⒉ 按地面运输费用与地下运输费用总和为最小的原则
基本确定主要开拓巷道在沿矿体走向方向上的最有利
位置 。
⒋ 打检查钻孔，进一步查明主要开拓巷道位置的工程地
质情况。
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 29
保安矿柱的圈定，是根据要求的安全距离，沿其周边
画出保护区范围，再以保护区周边为起点，按所选取的
岩石移动角向下画移动边界线，此移动边界线所截矿体
范围就是 保安矿柱 。
㈢ 保安矿柱的圈定
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 30
二、辅助开拓巷道位置的选定
㈠ 副井位置的选定；
在确定开拓方案时，主井、副井的位置是统一考虑。
◆ 副井应尽可能采用集中布置，即与主井靠近布置,
但二井筒间距应不小于 30m。
◆ 如地表地形条件和运输
条件不允许集中布置，采
用分散布置。
◆ 集中布置与分散
布置各有优缺点。
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 31
㈡ 通风井（主回风井）的布置；
⒈ 中央并列式 进风井和排风井均布置在矿体中央,如图
所示，两井相距不小于 30m，如井上建筑物采用防火材
料，也不得小于 20m。
中央并列式
1— 进风井； 2— 排风井；
3— 天井； 4— 沿脉运输巷道
⒉ 中央对角式
⑴ 主井为 罐笼井 时，主井
布置在矿体中央，可兼作
进风井，而在矿体两翼各
布置一条排风井，如图所
示。
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 32
⑵ 主井为箕斗井时，主井布置在矿体中央，应在主井附
近另布置一条罐笼井，作为提升副井兼进风井，并在矿
体两翼布置排风井，如图所示。
中央对角式
1— 进风井； 2— 排风井； 3— 石门；
4— 天井； 5— 沿脉运输巷道
中央对角式
1— 主井； 2— 副井（进
风井）； 3— 排风井
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 33
⒊ 侧翼对角式。进风井（罐笼井）布置在矿体的一翼,
排风井布置在矿体的另一翼，如图所示。
侧翼对角式
1— 进风井； 2— 排风井； 3— 石门；
4— 天井； 5— 沿脉运输巷道
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 34
㈢ 溜井的布置
溜井的用途是依靠重力从采场或上部阶段转放矿石
（矿石溜井）或废石（废石溜井）到下部阶段或矿仓。
⒈ 溜井的形式
① 根据不同的倾角，溜井分为垂直溜井和倾斜溜井。
② 根据溜井所服务的不同阶
段数目，分为单阶段溜井和多
阶段溜井。
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 35
多阶段垂直溜井又
分为分枝垂直溜井和
分段控制垂直溜井。
溜井的不同形式
a— 垂直式溜井； b— 倾斜式溜井；
c— 瀑布式溜井； d— 接力式溜井；
e— 阶梯式溜井
1— 主溜井； 2— 斜溜道；
3— 卸矿硐室； 4— 放矿闸门硐室；
5— 上段溜井；
6— 下段转运溜井
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 36
※ 溜井分为 溜矿段 和 储矿段 。
※ 溜井的结构参数包括它的断面形状、尺寸、倾角和长
度。
2、溜井的结构参数
⑴ 溜井溜矿段的结构参数；
①溜井溜矿段的断面一般为圆形
和矩形 ；
② 溜井的直径（或最小边长）
等于矿石最大合格块度与通过
系数的乘积；
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 37
② 溜井的直径（或最小边长）等于矿石最大合格块度与
通过系数的乘积；
溜井的通过系数是指溜矿段的直径或最小边长与矿石
最大合格块度的比值。
一般取通过系数大于 3。
③ 溜井溜矿段的倾角必须大于溜放矿石的 自然安息角 ；
④ 溜井溜矿段的长度取决于阶段高度；
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 38
※ 溜井储矿段的高度与储矿段的直径、粉矿堆积角有关；
通常取 10～ 15米 。
贮矿波动高度是贮矿段高度的 0.1～ 0.2倍,收缩角为
45° ～ 60°,
⑵ 溜井储矿段的结构参数
※ 储矿段的直径比溜矿段的直径大 1.5～ 2.0米 ；
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 39
溜井与阶段的接口分为 上口, 中口 和 下口 。
⑴ 溜井的上口结构,
溜井上口：指溜井与它所服务的最上部一个阶段的
接口 。
溜井卸矿口的结构形状分为 喇叭式 与 无喇叭式 两种 。
⒊ 溜井的接口
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 40
溜口的结构形式
a— 筒形单溜口； b— 楔形单溜口；
c— 筒形双溜口； d— 楔形双溜口
喇叭口处倾斜坡度应大于 50° ～ 55° 。在卸矿口装设
格筛。
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 41
⑵ 溜井的中口结构,
溜井中口：指多阶段溜井与它所服务的中间阶段的接
口 。 如图所示 。
溜井的中口结构
1-溜井； 2-卸矿硐室；
3-斜溜道； 4-格筛
◆ 倾角应大于矿石的自然安息角,
一般采用 45° ～ 55° 。
◆ 宽度应等于或大于最大合格
矿石块度的 4～ 5倍，且不小于
2.5米。
◆ 高度应等于或大于最大合格矿
石块度的 3～ 4倍，且不小于 2米。
◆ 长度在 15米以内。
溜井用 斜溜道 与中间阶段的卸矿硐室连接。
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 42
※ 筒形溜口的结构参数
包括：溜口高度、溜口
斜脖长度、溜口额墙厚
度、溜口顶板倾角、溜
口内坡角、溜口底板倾
角、双溜口中心距离等。
⑶ 溜井的下口结构
溜井下口：指溜井与装矿水平（或称放矿水平）的
接口。
※ 溜井的溜口处设置闸门，用来控制向矿车的放矿量。
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 43
⒋ 溜井的检查巷道
溜井的检查巷道包括 检查天井 和 检查平巷 。
溜井的检查巷道
1— 检查天井； 2— 检查平巷；
3— 运输平巷
⒍ 溜井的生产能力
取决于上口的 卸矿能力 和下口
的 放矿能力,卸矿能力与放矿能
力又取决于上口与下口所处平巷 运
输的能力 。
⒌ 溜井的布置
主要与装卸、运输矿石和溜井的
安全、管理等因素有关。
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 44
※ 它为各阶段转运矿石、废石、人员设备材料以及为排
水、供电等其它工作服务，是井下各阶段运输的 枢纽 。
※ 根据开拓方法的不同，可分为 竖井井底车场 和 斜井井
底车场 。
⑴ 井底车场的线路（巷道）
① 储车线路：井底车场里储放空、重车辆的线路。
如图所示。
（四） 井底车场
井底车场：指井筒周围与阶段运输巷道之间所开掘的巷
道和硐室的总称。
⒈ 竖井井底车场
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 45
井底车场结构示意图
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 46
③ 辅助线路：通往各种硐室的线路称为辅助线路。
尽头式、折返式和环形
式等三种形式。
图 3— 29 井底车场形式示意图
(a)— 尽头式； (b)— 折返式；
(c)— 环形式
1— 罐笼； 2— 箕斗；
3— 翻车机； 4— 调车线路
② 行车线路：调度空、重车辆的线路称为行车线路。
⑵ 井底车场硐室
⑶ 井底车场的形式 开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 47
⑷ 井底车场形式选择
应在满足生产能力要求的条件下，尽量使结构简单，以
节省工程量，方便管理，生产操作安全可靠，并易于施工
与维护。
分为,折返式 车场和 环形式 车场两种形式。如图所示。
※ 环形车场一般适用于箕斗或胶
带提升的大、中型斜井。
※ 折返式车场一般适用中、小型
矿山的斜井的串车提升。
⒉ 斜井井底车场
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 48
（五） 阶段运输巷道的布置
阶段运输巷道是连接 井底车场
与 矿块 的主要通道。为阶段开拓
服务的运输平巷称为 主要运输平
巷 。
串车斜井井筒与车场的连接方式有三种,旁甩式, 吊
桥, 平车场,如图所示。
a— 甩车道； b— 吊桥； c— 平车场
1— 斜井； 2— 甩车道； 3— 吊桥
4— 吊桥车场； 5— 信号硐室；
6— 人行口； 7— 重车道；
8— 空车道
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 49
⒈ 阶段运输巷道布置的影响因素和基本要求
⑴ 必须满足阶段运输能力的要求 ；
⑵ 矿体厚度 ；
⑶ 矿石、围岩的稳固性 ；
⑷ 应贯彻探采结合的原则 ；
⑸ 必须考虑所采用的采矿方法（包括矿柱回采方法）；
⑹ 符合通风要求 ；
⑺ 系统简单，工程量小，开拓时间短 ；
⑻ 其它技术要求 ；
开
拓
巷
道
的
布
置
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⑴ 单一沿脉布置
分为 脉内 布置和
脉外 布置,单线会让
式 和 双线渡线式 。
单一沿脉平巷布置
a— 单线会让式； b— 双线渡线式 ⑵ 下盘双巷加联络
道（即下盘环形式
或折返式）布置
下盘沿脉双巷加联络道布置
⒉ 阶段运输巷道的布置形式及其应用
开
拓
巷
道
的
布
置
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⑶ 脉外平巷加穿脉布置 如图所示。
脉外平巷加穿脉布置
⑷ 上下盘沿脉巷道加穿脉布置（即环形运输布置）
如图所示。
环形运输布置
开
拓
巷
道
的
布
置
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⑸ 平底装车布置
平底装车布置
阶段矿石的运输可分为
分散运输 与 集中运输 两种
方式。
※ 分散运输宜用于竖井罐
笼提升，斜井串车或台车
提升的中小型矿井。
※ 集中运输水平的设置主要
用于箕斗井提升或平硐开拓的大中型矿井。
⒊ 集中运输水平的设置
开
拓
巷
道
的
布
置
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（六） 地下硐室的布置
地下硐室按其用途不同，有地下破碎及装载硐室、水
泵房和水仓、地下变电硐室、地下炸药库及其它服务性
硐室等。
地下破碎站的布置形式
a— 分散旁侧式； b— 集中旁侧式
1— 运输阶段卸矿车场； 2— 主溜井；
3— 破碎硐室； 4— 箕斗井
开
拓
巷
道
的
布
置
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主水泵站阶段排水系统
地下炸药库
1－库房； 2－雷管检查室；
3－放炮工具室；
4－炸药发放室；
5－电气设备室； 6－防火门；
7－栅栏； 8－铁门；
9－运输巷道
开
拓
巷
道
的
布
置
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 55
⑴ 确保工作安全，创造良好的地面与地下劳动卫生条件，
建立良好的提升、运输、通风、排水等系统；
一、矿床开拓方法选择的基本要求及其影响因素
⒈ 选择矿床开拓方案的基本要求
⑵ 技术上可靠，并有足够的生产能力，以保证矿山企业
均衡地生产；
⑶ 基建工程量最少，尽量减少基本建设投资和生产经营
费用；
矿
床
开
拓
方
法
选
择
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⑷ 确保在规定时间内投产, 在生产期间能及时准备出新
水平；
⑸ 不留和少留保安矿柱, 以减少矿石损失；
⑹ 地面工业总布置，应不占或少占农田。
⒉ 影响矿床开拓方案选择的因素
⑴ 地形地质条件, 矿体赋存条件；
⑵ 地质构造破坏情况；
⑶ 矿石和围岩的物理力学性质；
⑷ 矿区水文地质条件；
矿
床
开
拓
方
法
选
择
2012-3-21 矿物资源工程专业主干课程 57
⑸ 地表地形条件；
⑹ 矿石工业储量, 矿石工业价值, 矿床勘探程度及远景
储量等；
⑺ 选用的采矿方法； ⑻ 水, 电供应条件；
⑼ 原有井巷工程存在状态；
⑽ 选厂和尾矿库可能建设的地点 。
二、选择矿床开拓方案的方法和步骤
⒈ 开拓方案初选 ；
⒉ 开拓方案的初步分析比较 ；
⒊ 开拓方案的技术
经济比较 ；
矿
床
开
拓
方
法
选
择
