在確定井筒位置時還應考慮盡量避免地面運輸和地下運輸之間有反向運輸,否則不必要的運輸費用增加。但也要考慮到,一般情況下井下的單位運輸費用要比地面運輸費用高的因素。
礦床開拓是礦山的主要基本建設工程。一旦開拓工程完成,礦山的生產規模等就已基本定型,很難進行大的改變。礦井開拓方案的確定是一項涉及范圍廣,技術性、政策性很強的工作,應予以重視。
主要開拓巷道需要開在巖層穩固、地質構造和水文地質條件簡單的地段,避開含水層、受斷層破壞和不穩固的巖層,特別是巖溶發育的巖層和流沙層。
礦石中有用成分的含量,稱為品位。品位常用百分數表示。黃金、金剛石、寶石等貴重礦石,常分別用1t(或1m3)礦石中含多少克或克拉有用成分來表示,如某礦的金礦品位為5g/t等。
為進行礦床開拓而開掘的巷道,稱為開拓巷道,例如豎井、斜井、平硐、風井、主溜井、充堵井、石門、井底車場及硐室、階段運輸平巷等。這些開拓巷道都是為全礦或整個階段開采服務的。
社會主義企業應該保證工人有良好的勞動條件,保障工人的身體健康。采礦工人是在地下復雜和困難的環境下工作的,更應該具有可靠的安全條件和良好的勞動環境。這是評價礦床開采優劣的重要指標。
關于主要運輸平巷的具體布置,包括按階段生產能力,運輸類型及其在巷道內的回車方式等確定主要運輸平巷的布置形式。和按通風及充填系統,礦巖穩固條件,采礦方法要求等確定主要運輸的條數、線數、尺寸及位置。
在礦體中掘進巷道的優點是能起探礦作用和裝礦方便,并能順便采出鐵礦石,減少掘進費用。但礦體沿走向變化較大時,巷道彎曲多,對運輸不利。
運輸階段按運輸的方式不同,又可分為一般運輸水平和主要運輸水平。凡采用分散運輸,即從每個階段內采場放出的鐵礦石,直接經運輸平巷運往井底車常
溜井放礦簡單可靠,管理方便,尤其是當開采水平與主要運輸水平之間,高差越大、穿過礦巖越穩固,就越顯出這種放礦的優越性。如平硐開拓礦山,將主平硐以上各階段采下的鐵礦石,經溜井轉放到主平硐,可以實現集中運輸。
采用全礦井統一的通風系統,至少要有兩個供通風用的井硐;采用分區通風的礦井,則每個分區也至少要有兩個供通風用的井硐。
該主副井布置在礦體上盤的中央,相距45km,主井凈直徑4m,用3.1m3的雙箕斗提升鐵礦石;副井凈直徑5.5m,供提升人員、設備、材料及廢石,副井與東西兩側的回風井構成完整的通風系統,由副井入風,東西兩回風井回風,形成中央對角式通風系統。
副井硐的配置,在不同的開拓方法中,有不同的配置要求。豎井開拓,用罐籠井作提升井時,一般不開副井,由罐籠井來承擔副井的作用;用箕斗井或混合井作提升井時,由于井口御礦會產生大量粉塵,影響入風,故安全規范規定,不允許箕斗井和混合井作入風井。
崩落帶和移動帶的大小與崩落角和移動角的大小成反比。移動角愈大,則移動帶愈小,巖石的崩落角大于巖石的移動角,故設計時常按巖石的移動角和移動帶來劃作危險界線。
確定保護對象的安全距離時,應該考慮巖石移動角的偏差、勘探鉆孔的偏斜和鐵礦石礦體輪廓圈定的誤差所帶來的影響。因為巖石移動角一般是從條件類似的礦山借鑒來的,從長期實踐觀察,一個礦山的移動角本身誤差就可能達到3°,而且它是在開采以后才顯現出來。
盤區沿走向的長度,主要由采區運輸平巷內的運輸方式來確定。盤區沿傾斜往往較長,可達數百米,這時還要將盤區沿傾斜方向劃分成若干條帶,稱為采區。
用豎井開拓緩傾斜礦體時,深部石門長度增大,而緩傾斜礦體用斜井開拓時,石門長度很短。僅從這一點考慮,急傾斜礦體宜用豎井,傾角10°~40°的礦體宜用斜井,傾角小于18°規模較大時可用膠帶運輸機斜井。但最終還應綜合考慮生產能力、埋藏深度和圍巖物理力學性質來選定。
聯合開拓法根據井筒類型的不同可分為:平硐與盲井(盲豎井、盲斜井)聯合開拓法,豎井與盲井(盲豎井、盲斜井)聯合開拓法,斜井與盲井(盲豎井、盲斜井)聯合開拓法,斜坡道聯合開拓。
下盤豎井開拓法。每個階段從豎井向鐵礦石礦體開掘階段石門通達鐵礦石礦體。這種開拓方法是豎井開拓中應用較多的方法。下盤豎井井筒處于不受鐵礦石礦體開采影響的安全位置,不需留保護礦柱。其缺點是豎井越深,特別是鐵礦石礦體傾角較小時石門長度越大。
斜井不應該通過較大的斷層。該方法的優點是開拓工程量小,投產快,斜井可起到補充勘探作用,又可獲得副產鐵礦石。其缺點是需要在斜井的兩側留井筒保護礦柱,此外,當鐵礦石礦體傾角發生變化時,影響提升工作。
近幾十年來,以鏟運機為代表的地下無軌采礦設備廣泛使用。鏟運機集鏟裝、運輸、卸載三功能于一體,不需經過中轉環節,因而工作簡單,效率高、產量大。特別是大型地下自卸汽車的廣泛應用。斜坡道就是適應無軌設備通行而產生的。
平硐開拓法在我國礦山中應用較廣,主平硐較長的有達7000多米。這類長平硐開拓時,為縮短基建時間,常采取在平硐的中部位置開掘措施(斜、豎)井的辦法進行多頭掘進。
至于斜井,則至少要打三個彼此間距小于50m、與井筒中心線垂直的鉆孔,以檢查巖層的層位、地質構造、水文地質條件以及石灰巖的物理力學性質等。
礦石按其有用成分的價值可分為高價礦、中價礦及低價礦。低價礦如我國的磷礦石,一般都不用成本較高的充填采礦法開采。我國的金礦及高品位的有色、貴重和稀有金屬礦,則可用充填采礦法開采。開采高價礦及富礦時,更應盡量減少開采損失和貧化。
礦床按其存在形態的不同,可分為固相、氣相(如二氧化碳氣礦、硫化氫氣礦)及液相(如鹽湖中的鹽類礦物、液體天然堿)三種。