【正文】 度所決定的（如基建近期礦工程），中段高度應(yīng)考慮礦量級網(wǎng)度來酌定。對那些礦體不連續(xù)或礦體分支復(fù)合、厚度變化復(fù)雜的礦體，則中段高度必須取低些，否則就會因控礦或采準(zhǔn)工程對礦體控制不準(zhǔn)而產(chǎn)生以下幾種后果：（1）在回采中礦體突然尖滅，備采礦量比預(yù)計(jì)的減少，使回采工作中途停止，從而影響了采礦或供礦能力，以致影響生產(chǎn)。同時(shí)，由于為整個(gè)礦房服務(wù)的采準(zhǔn)和切割已投入，備采礦量的減少使采準(zhǔn)切割比增加，從而增加了礦石成本。（2）在回采過程中，礦體突然變?。ǎ?，而上部中段控制事實(shí)上的備采礦量，這樣就勢必要繼續(xù)上采，為保證合理采幅，就造成了礦石的大量貧化，降低了礦石品位，增加了金屬成本。（3）在回采過程中，發(fā)現(xiàn)礦體局部傾角突然發(fā)生變化，使原來布置的底部漏斗負(fù)擔(dān)不了變化后的礦體情況，迫使回采工作停止。如圖32所示，原設(shè)計(jì)留礦法，低部采用雙側(cè)漏斗。但上部礦體突然變緩變寬，這時(shí)必須采取補(bǔ)救措施。即另設(shè)采準(zhǔn)工程，另增加漏斗，然后進(jìn)行回采。但是礦體變得太厚，即使是另設(shè)采準(zhǔn)工程，也會因采場的暴露面積的增加甚至超過允許范圍，而給回采工作帶來不安全因素。對于探礦類型礦體，中段太高有可能使一些中段盲礦體漏掉，因此使本來應(yīng)該利用的資源白白丟掉。礦體厚度和傾角（如果因礦體薄且傾角較緩（如30186。～40186。）而選擇的是充填采礦法，則按礦體傾角架設(shè)的順路溜礦井將達(dá)不到溜礦的目的。若提高順路礦井的傾角，則溜礦蟛上部或下部只好越出礦體到上盤或下盤時(shí)，才能達(dá)到要求。）一般說來，礦體中等以上且礦體傾角在中等傾斜以上時(shí)，可采用高中段（35～45m）。如礦體不連續(xù)，分支復(fù)合較多，礦體厚度較小，傾角較緩時(shí)，通常采用低中段（25～30m）。167。5 主要開拓巷道位置的確定主要開拓巷道位置是否合理，對礦山的基建施工和未來生產(chǎn)具有深遠(yuǎn)的影響。就是說，主要開拓巷道位置直接影響基建工程量和施工條件，從而影響了基建投資和基建時(shí)間，對未來生產(chǎn)的采礦成本也有影響。因此，正確地確定主要開拓巷位置是礦山企業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵問題。確定主要開拓巷道（豎井或斜井）位置，就是確定其在垂直礦體走向方向的位置和沿礦體走向方向的位置。只要將主要開拓巷道選在礦體移動范圍之外，就基本上確定了主要開拓巷道在垂直礦體走向方向的位置。根據(jù)礦石運(yùn)輸功最小的原則可以基本確定主要開拓巷道在沿礦體走向的位置，再考慮地表和地下的其他因素，便可以最終確定主要開拓巷道的合理位置。影響因素1）有充足的工業(yè)場地，能容下有關(guān)建（構(gòu)）筑物、調(diào)車場、堆放場地同時(shí)應(yīng)考慮不占和少占農(nóng)田的要求；2）有選廠距離較短且礦石運(yùn)輸方便，或有較好的外部運(yùn)輸條件，同時(shí)根據(jù)運(yùn)輸?shù)囊?，稍高于選場儲礦倉卸礦口的地面水平，以便利于重車下坡運(yùn)行；3）有排廢石場地，并且保護(hù)廢石場地安全，避免泥石流，大風(fēng)揚(yáng)塵、不要布置在常年主導(dǎo)風(fēng)向方向，還應(yīng)少占或不占農(nóng)田耕地等；4）有防洪條件（一般高出最大洪峰3m），避免洪水淹井事故，且不受山嶺巖石崩塌、雪崩等的影響，我國易門銅礦及東川因民銅礦等有的坑口及有關(guān)建筑物位置選擇不當(dāng)，受巖石滾落的威脅較大，既影響安全，又產(chǎn)生大量粉塵，危害居民健康；5）有較好的地質(zhì)條件，盡量避免主要開拓巷道穿過斷層、含水層等不利地層，尤其 避開巖溶發(fā)育的巖層和流沙層，一般可以通過打檢查鉆孔等查明地質(zhì)構(gòu)造情況，以便更好的確定井巷的位置，方向和支護(hù)形式；6）盡量減少開拓工程量，例如改建或擴(kuò)建礦山應(yīng)考慮原有井巷和有關(guān)建構(gòu)筑物的充分利用。7）井巷位置還應(yīng)考慮地表和地下運(yùn)輸聯(lián)系方便，應(yīng)使運(yùn)輸功最小，開拓工程量最小，如果一個(gè)選場或冶煉廠位于礦區(qū)內(nèi)，選擇井筒位置時(shí)應(yīng)選取最短及最方便的路線向選廠或冶煉廠運(yùn)輸?shù)V石。8）井筒及平硐位置應(yīng)盡量位于移動帶以外避免壓礦，距離移動帶的安全距離應(yīng)大于20米，否則要留設(shè)保安礦柱。一、采空區(qū)引起的巖層移動及其對主要開拓巷道的影響當(dāng)?shù)V石被采出后，形成采空區(qū)，這時(shí)原巖體的應(yīng)力平衡狀態(tài)受破壞，隨后便 有采空區(qū)部分及周圍巖層地壓活動的出現(xiàn)（有時(shí)在采空區(qū)形成后一個(gè)相當(dāng)長的時(shí)間，才出現(xiàn)地壓活動），巖石逐漸變形、移動直到陷落。根據(jù)采空區(qū)的大小以及離地面的深度不同，有的在采空區(qū)形成后不長時(shí)間，地壓活動會出現(xiàn)，迅速波及地表。有的在相隔很長一段時(shí)間后，才能影響地表。也有的因采空區(qū)容積小，與地表距離較大，將一直不會影響地表。但不管上述的哪種情況，都應(yīng)引起人們的注意。如一些老礦山，在礦山生產(chǎn)過程中并未出現(xiàn)陷落現(xiàn)象，但在礦山末期，卻出現(xiàn)了問題。采空區(qū)上部地表發(fā)生崩落和移動的范圍，分別叫做崩落帶和移動帶（圖32）。采空區(qū)邊界與地表崩落帶和移動帶邊界的連線和水平面之間的夾角，分別叫做崩落角和移動角。崩落角與移動角的大小，與采空區(qū)上部巖層的物理機(jī)械性質(zhì)、層理和節(jié)理的發(fā)育程度、水文地質(zhì)構(gòu)造、開采深度以及所采用的采礦方法等因素有直接關(guān)系，通常在30186?！?0186。之間。每種巖層和地質(zhì)條件有其自己的崩落角和移動角。一般說來，礦體上盤巖石移動角小于下盤巖石移動角，礦體走向兩端的移動角最大。表7－6為常見的巖石移動角。地表移動帶內(nèi)區(qū)域?yàn)槲ｋU(xiǎn)區(qū)，在移動地帶內(nèi)布置的開拓工程或地表永久性建（構(gòu)）筑物將受到破壞。為確保安全，避免因地表移動而帶來的損失，應(yīng)將主要開拓巷道和其他需要保護(hù)的建（構(gòu)）筑物布置在移動范圍之外，并與地表移動帶邊界保持一定安全距離。安全距離與建（構(gòu)）筑物保護(hù)等級有關(guān)，按規(guī)定I級保護(hù)建（構(gòu)）筑物的安全距離為20m，II級保護(hù)建（構(gòu)）筑物的安全距離為10m。礦山各種建（構(gòu)）筑物的保護(hù)等級見表77.表76 巖石移動角巖石名稱垂直礦體走向的巖石移動角沿礦體走向的巖石移動角δ上盤β下盤γ第四紀(jì)表土、含水中等穩(wěn)固片巖45176。45176。45176。45176。55176。65176。穩(wěn)固片巖55176。60176。70176。中等穩(wěn)固致密巖石60176。65176。75176。穩(wěn)固致密巖石65176。70176。75176。表77 地表建（構(gòu)）筑物保護(hù)等級保 護(hù) 等 級ⅠⅡ 設(shè)有提升裝置的礦井井筒、井架、卷場機(jī)房；中央變電所；中央空壓機(jī)房；索道裝載站；鍋爐房發(fā)電廠；鐵路干線路基；車站建筑物；無法排除或泄水的天然水池和人工水池；多層住房；多層公用建筑物（戲院、醫(yī)院、學(xué)校等） 未設(shè)提升裝置的井筒（充填井、通風(fēng)井等次要井筒）；架空索道支架；高壓線塔；礦山專用線路；最重要的排水構(gòu)筑物、上下水道、水塔、小水池和小河底；礦山行政福利建筑；單層和雙層住宅及公用建筑；公路等移動帶的圈定：是根據(jù)若干個(gè)垂直于礦體走向的地質(zhì)橫剖面圖和沿走向的地質(zhì)縱剖面圖，從礦體開采的最低一個(gè)水平起（當(dāng)?shù)V體不規(guī)則時(shí)，從礦體上、下盤的突出部位起），按各層巖石的不同移動角（礦體的上盤、下盤和端部），分別做直線直到最后與地面相交，然后將礦體上、下盤和端部與地表各交點(diǎn)逐一連線，在地形圖上形成一條閉合圈，這便是所要圈定的地表移動帶。如果由于某些條件限制，主要開拓巷道或重要建（構(gòu)）筑物只能布置在巖石移動帶內(nèi)，為安全起見，必須留有保安礦柱或采用接頂效果較好的膠結(jié)充填采礦法。所謂保安礦柱，就是在主要開拓巷道的周圍和其他地表建（構(gòu)）筑物之下，在服務(wù)年限內(nèi)不予開采的礦石，也就是保護(hù)主要開拓巷道和地表建（構(gòu)）筑物范圍內(nèi)的礦體。留保安礦柱可以在巖石移動帶內(nèi)形成一個(gè)不發(fā)生移動的安全保護(hù)帶，使位于其內(nèi)的構(gòu)筑物不受巖石移動的影響。在礦山設(shè)計(jì)中，主要開拓工程的布置，應(yīng)以最深開采水平為基準(zhǔn)。若礦床采用聯(lián)合開拓或分期開采，而深部的地質(zhì)資料（主要指礦體產(chǎn)狀要素）了解得比較清楚，不管二期開拓采用何種方案，在確定上部開拓工程位置時(shí)，要考慮深部（或二期工程）工程所帶來的影響。參照移動帶圈定方法，確定保安礦柱，作圖（見金屬礦床地下開采P45）保安礦柱的圈定，是根據(jù)構(gòu)筑物、建筑物的保護(hù)等級所要求的安全距離，沿其周邊畫出保護(hù)區(qū)范圍，再以保護(hù)區(qū)周邊為起點(diǎn)，按所選取的巖石移動角向下畫移動邊界線，此移動邊界線所截礦體范圍就是保安礦柱。如下圖表示一個(gè)比較規(guī)則的層狀礦體保安礦柱的圈定方法。（1）首先在井口平面圖上畫出安全區(qū)范圍（井筒一側(cè)自井筒邊起距20米，另一側(cè)自卷揚(yáng)機(jī)房起距20米）。（2）在此平面圖上井筒中心線作一垂直走向剖面Ⅰ－Ⅰ，在這剖面井筒左側(cè)，依下盤巖石移動角γ畫移動界線，井筒右側(cè)依上盤巖石移動角β畫移動界線。井筒左側(cè)和右側(cè)移動線所截礦層的頂板和底板的點(diǎn)，就是井筒保安礦柱沿礦層傾斜方向在此剖面上的邊界點(diǎn)，即點(diǎn)、AB1。（3）將根據(jù)垂直走向剖面Ⅰ－Ⅰ，所畫巖層移動線所截礦層的頂板界點(diǎn)和A1 、底板界點(diǎn)和B1，投影在平面圖Ⅰ－Ⅰ剖面線上得、AB1各點(diǎn)，這便是保安礦柱在這個(gè)剖面傾斜方向上的邊界點(diǎn)。用同樣方法可求得剖面線上的邊界點(diǎn)、及剖面線上的邊界點(diǎn)、。分別連接頂?shù)装褰琰c(diǎn)便得相應(yīng)的界線。（4）同理，根據(jù)平行走向剖面畫巖層移動線，得所截礦體的頂板界點(diǎn)和、底板界點(diǎn)和、將這些點(diǎn)轉(zhuǎn)繪在平面圖的剖面線上得、各點(diǎn)，這便是保安礦柱在這個(gè)剖面上走向方向的邊界點(diǎn)。用同樣方法還可求得剖面的邊界點(diǎn)、以及剖面的邊界點(diǎn)、。分別連接頂?shù)装褰琰c(diǎn)便得相應(yīng)的界線。（5）將傾斜方向礦柱頂?shù)装褰缇€和走向方向礦柱頂?shù)装褰缇€延長，相交；或在垂直走向方向和平行走向方向多做幾個(gè)剖面，照上法求得頂?shù)装褰琰c(diǎn)和界線，連接起來，便得整個(gè)保安礦柱的界線。二、按最小運(yùn)輸功確定開拓巷道位置在確定主要開拓巷道位置時(shí)，應(yīng)使礦床開采過程中的礦石運(yùn)輸費(fèi)用最低。礦石的地下和地表運(yùn)輸費(fèi)用與運(yùn)輸量同運(yùn)輸距離的乘積成正比。我們把運(yùn)輸量同運(yùn)輸距離的乘積稱為運(yùn)輸功。運(yùn)輸費(fèi)用的計(jì)費(fèi)依據(jù)與運(yùn)輸距離有關(guān)，也與井筒位置有關(guān)。合理的井筒位置應(yīng)在礦石的地下與地表運(yùn)輸功之和為最小之處。為減少運(yùn)輸功，應(yīng)盡可能使地下與地表之間無反向運(yùn)輸。此外，在使用相同的運(yùn)輸設(shè)備而運(yùn)輸距離又相近的條件下，地表運(yùn)輸費(fèi)用往往低于井下運(yùn)輸費(fèi)用。利用最小運(yùn)輸功確定主要開拓巷道位置，一般不做定量計(jì)算，而只做大概的定性分析即可。三、主要開拓巷道位置確定方法選擇主要巷道位置時(shí)的幾項(xiàng)要求：在選擇合理位置時(shí)，不能將所有影響因素等價(jià)進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)者必須抓住其中的幾個(gè)主要矛盾進(jìn)行分析，然后方可得到合理的位置。圖34中，礦床的開拓方法已擬定為下盤豎井開拓。根據(jù)井下最小動輸功的原則，位置1較合理，1與3處都有很好的排廢石場地，且有較理想的工業(yè)場地，但若豎井定為位置1則必須形成兩翼通風(fēng)，即兩翼均需掘通風(fēng)井，這樣基建工程量大，工期長，同時(shí)不利于管理。在確定豎井位置時(shí)，這將成為主要矛盾。最后確定在2 掘主豎井，在位置3掘主風(fēng)井，形成了對角式通風(fēng)，大大減少了基建工程量和資金，縮短了基建周期?？紤]了上述條件后，主要開拓巷道的位置就確定了。為了解井筒將要穿過的巖層情況，檢查是否有利于井筒掘進(jìn)和維護(hù)的因素，一般需要先打得超過10～15m，并超深于井筒3～5m。當(dāng)主要開拓巷道為斜井時(shí)，需要打彼此間距不大于50m，且與井筒垂直的鉆孔。在巖性較為復(fù)雜的礦田內(nèi)，打的必要性是顯而易見的。如某石棉礦因事先未打工程鉆，豎井下掘時(shí)遇到一段較厚的破碎帶，結(jié)果不得不采取特殊辦法施工，這不僅拖延了工期，增加了掘進(jìn)費(fèi)用，也突破了基建投資概算。167。5 中段（階段）平面開拓設(shè)計(jì)中段平面開拓設(shè)計(jì)是礦床設(shè)計(jì)的一部分，其主要內(nèi)容是中段開拓平巷的布置，主要目的是滿足礦巖運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和探礦等要求。中段需要開拓一系列的運(yùn)輸巷道及硐室，將礦聲與主要開拓巷道（各種掘進(jìn)的井筒）連接起來，從而形成完整的運(yùn)輸、通風(fēng)和排水，給井下人員造成良好的工作環(huán)境和必要的條件。因此，中段運(yùn)輸巷道布置是否合理，直接影響著井下工人的安全生產(chǎn)和作業(yè)條件、開拓工程量、中段的運(yùn)輸能力乃至礦塊的生產(chǎn)能力。中段運(yùn)輸平巷一般有單軌、雙軌和環(huán)形等形式。一、影響中段運(yùn)輸平巷布置的因素中段運(yùn)輸能力中段運(yùn)輸平巷的布置，首先要滿足中段生產(chǎn)能力的要求，即保證能夠?qū)⒌V石完全運(yùn)至井底車場，其次階段運(yùn)輸能力應(yīng)該留有一定的余地，以滿足發(fā)展（擴(kuò)大生產(chǎn)）的需要。礦體厚度和礦石圍巖的穩(wěn)固程度當(dāng)?shù)V體厚度小于6～8m時(shí)，常采用單一沿脈巷道布置；礦體厚度在8m以上，在中小型礦山多采用單一沿脈巷道加穿脈巷道布置；只有極厚礦體，才采用環(huán)形巷道布置。中段運(yùn)輸巷道在可能的條件下，應(yīng)布置在穩(wěn)固的圍巖中，避免在巖性松軟吸水膨脹易風(fēng)化的巖層中，以利于巷道維護(hù)，礦柱回采和掘進(jìn)比較平直的巷道。應(yīng)貫徹探采結(jié)合的原則，中段運(yùn)輸巷道布置既要能滿足探礦的要求，又能為今后采礦、運(yùn)輸所利用，這樣可以不必另開探礦巷道，節(jié)省掘進(jìn)費(fèi)用，開拓巷道及采準(zhǔn)巷道要起到探礦作用。必須要考慮所采用的采礦方法，包括礦柱回采方法。例如崩落法一般需要布置脈外巷道，并且要布置在階段的移動界線以外（10米），以保證下階段開采時(shí)做回風(fēng)巷道，有些采礦方法不一定要布置脈外巷道。此外礦塊沿走向或垂直走向布置以及底部結(jié)構(gòu)形式等決定了礦塊裝礦點(diǎn)的位置數(shù)目及裝礦方式。通風(fēng)系統(tǒng)中段運(yùn)輸平巷的位置應(yīng)有明確的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)線路，盡量減少轉(zhuǎn)彎，要避免大的拐彎和銳角（小于90186。）拐彎，避免巷道斷面突然擴(kuò)大或縮小，以減少通風(fēng)阻力，并要在一定時(shí)期內(nèi)保留中段回風(fēng)道。如果下盤階段運(yùn)輸巷道兼做下階段的回風(fēng)巷道時(shí)則必須使其位于下階段開采移動界限10米以外，保證使用期間不受破壞。系統(tǒng)簡單，巷道工程量小，開拓時(shí)間短，這要求巷道平直，避免過多拐彎和轉(zhuǎn)折，布置緊湊一巷多用。其它技術(shù)要求：如涌水量大，礦石中含泥較多，則放礦溜井裝礦口應(yīng)盡量布置在穿脈內(nèi)，或?qū)⒅髁锞贾迷趪鷰r中，以減少主要運(yùn)輸巷道因泥漿等影響運(yùn)輸工作。某些地應(yīng)力大的礦山，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量把運(yùn)輸巷道布置在地應(yīng)力最小方向的部位上，如果避不開時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況采用合理的巷道斷面形狀，使坑道周邊受力均勻，增強(qiáng)巷道自身的抵抗力。按照運(yùn)輸設(shè)備的類型，技術(shù)規(guī)格，外形尺寸等考慮巷道斷面。布置運(yùn)輸巷道時(shí)，彎道曲線半徑應(yīng)大于通行設(shè)備軸距的7～10倍，并應(yīng)考慮曲線段加寬巷道及外軸加高。二、中段運(yùn)輸平巷的布置形式單一沿脈平巷布置這種布置又可分為脈內(nèi)布置和脈外布置，其軌道布置形式分為單軌會讓式（加局部雙軌會車段）和雙軌過渡式兩種。在一個(gè)礦山，由于各中段情況不同，尤其是各中段礦石儲量不同，各中段運(yùn)輸平巷的設(shè)