Ｓｅｒｉｅｓ Ｎｏ ４４０ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ２０总１３第年 ４第４０２期期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ Ｆｅｂｒｕａｒｙꢀ ２０１３ ＭＥＴＡＬ ＭＩＮＥ 基于有效开拓巷道的合理开拓工程研究 １ ， ２ １， ２ １， ２ １， ２ １， ２ ꢀ 谢 ꢀ 峰 李 俊 超 ꢀ 许 梦 国 ꢀ 王 ꢀ 平 ꢀ 朱 明 德 （ １ 武 汉 科 技 大 学 资 源 与 环 境 工 程 学 院 ； ２ 冶 金 矿 产 资 源 高 效 利 用 与 造 块 湖 北 省 重 点 实 验 室 ） 摘 ꢀ 要 ꢀ 依 据 矿 体 赋 存 条 件 ， 建 立 了 开 拓 矿 量 和 开 拓 工 程 量 之 间 的 关 系 ， 提 出 了 有 效 开 拓 巷 道 的 概 念 。 从 开 拓 矿 量 保 有 期 和 开 采 下 降 速 度 两 个 方 面 ， 分 析 了 金 山 店 铁 矿 开 拓 系 统 存 在 开 拓 矿 量 保 有 不 足 、 开 拓 工 程 滞 后 问 题 。 依 据 有 效 开 拓 工 程 ， 对 矿 山 开 拓 工 程 和 开 拓 矿 量 进 行 了 优 化 ， 得 到 应 增 大 开 拓 工 程 指 标 的 结 论 。 关 键 词 ꢀ 有 效 开 拓 巷 道 ꢀ 开 拓 工 程 ꢀ 开 拓 系 统 ꢀ 优 化 Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｒｏａｄｗａｙ １ ， ２ １， ２ １， ２ １， ２ １， ２ Ｌｉ Ｊｕｎｃｈａｏ ꢀ Ｘｕ Ｍｅｎｇｇｕｏ ꢀ Ｗａｎｇ Ｐｉｎｇ ꢀ Ｚｈｕ Ｍｉｎｇｄｅ ꢀ Ｘｉｅ Ｆｅｎｇ （ １． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ２  Ｈｕｂｅｉ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ） Ａｂｓｔｒａｃｔꢀ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｒｅ ｂｏｄｙ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ， ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｒｅ ｒｅｓｅｒｖｅｓ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｅｎｇｉ ｎｅｅｒｉｎｇ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ， ａ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｒｏａｄｗａｙ ｗａｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ Ｆｒｏｍ ｔｗｏ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅ ｍａｉｎ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｒｅ ｒｅｓｅｒｖｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ｄｅｓｃｅｎｄｉｎｇ ｓｐｅｅｄ， ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｙｐｉｃａｌ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ， ｓｈｏｗｉｎｇ ａｓ ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｒｅ ｒｅｓｅｒｖｅｓ ａｎｄ ｄｅｌａｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｊｅｃｔ Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｄｅｖｅｌ ｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｊｅｃｔ， ｍｉｎｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｊｅｃｔ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｒｅ ｒｅｓｅｒｖｅｓ ｗｅｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ， ｃｏｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎｄｅｘ ｎｅｅｄｓ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ WWW.KY114.CN Ｋｅｙｗｏｒｄｓꢀ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｒｏａｄｗａｙ， Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｊｅｃｔ， Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ， Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ꢀ ꢀ 矿 山 在 开 采 过 程 中 ， 必 须 首 先 建 立 满 足 采 矿 方 道 掘 进 、 天 溜 井 施 工 、 硐 室 施 工 等 ， 其 工 程 量 是 矿 山 作 业 组 织 施 工 的 依 据 。 矿 山 开 拓 矿 量 的 形 成 与 产 生 是 以 开 拓 工 程 为 前 提 的 ， 开 拓 工 程 的 完 成 标 志 着 开 拓 矿 量 的 一 次 性 产 生 。 ［ １２］ 法 工 艺 流 程 的 开 拓 系 统 ， 保 有 足 够 的 开 拓 矿 量 ， 达 到 矿 山 安 全 、 连 续 生 产 的 条 件 。 不 同 的 采 矿 方 法 、 矿 体 赋 存 条 件 、 开 采 技 术 条 件 、 矿 山 规 模 ， 对 矿 山 开 拓 矿 量 储 备 的 要 求 也 有 差 别 ， 硬 性 地 规 定 ３ ａ 保 有 期 的 开 拓 矿 量 已 经 失 去 了 实 际 意 义 。 传 统 的 开 拓 矿 量 研 究 着 重 于 开 拓 矿 量 保 有 期 ， 只 要 求 满 足 中 段 开 拓 时 间 ３４］ ， 忽 视 了 开 拓 工 程 的 影 响 。 不 考 虑 中 段 开 拓 工 程 的 影 响 ， 不 同 矿 山 采 用 统 一 开 拓 工 程 指 标 ， 容 易 引 起 开 拓 矿 量 保 有 不 足 ， 造 成 中 段 开 采 后 期 开 拓 工 作 紧 张 的 局 面 。 不 同 的 赋 存 条 件 ， 矿 山 的 开 拓 工 程 差 别 很 大 。 因 此 ， 有 必 要 研 究 开 拓 工 程 与 矿 体 赋 存 条 件 、 开 拓 矿 量 与 开 拓 工 程 量 的 关 系 ， 合 理 安 排 开 拓 工 程 ， 保 证 矿 山 开 拓 矿 量 稳 定 。 为 了 建 立 矿 山 开 拓 矿 量 与 开 拓 工 程 量 之 间 的 联 系 ， 反 映 两 者 的 内 在 关 系 ， 需 做 一 些 假 设 ： ①单 一 矿 体 ， 较 规 则 ， 沿 走 向 方 向 连 续 ； ②矿 体 走 向 长 度 近 似 于 沿 脉 运 输 巷 道 长 度 ； ③井 底 车 场 、 石 门 及 穿 脉 经 过 围 岩 的 长 度 为 定 值 ； ④矿 体 开 采 技 术 条 件 良 好 ， 不 考 虑 矿 柱 设 计 损 失 ； ⑤开 拓 工 程 以 巷 道 长 度 为 指 标 。 这 里 定 义 ｌ 为 矿 体 沿 走 向 长 度 ， ｋ 为 平 均 厚 度 ， ｈ 为 中 段 高 度 ， ｃ 为 井 底 车 场 和 石 门 工 程 量 ， Ｌ 为 中 段 开 拓 巷 道 总 工 程 量 ， Ｑ 为 开 拓 矿 量 ， ρ 为 平 均 密 度 ， ｌ１ ［ 为 穿 脉 运 输 巷 道 间 距 ， ｌ 为 穿 脉 巷 道 经 过 围 岩 的 工 ｆ 程 量 。 研 究 以 竖 井 开 拓 为 例 ， 其 环 形 运 输 布 置 中 段 １ ꢀ 开 拓 矿 量 与 有 效 开 拓 巷 道 １  １ꢀ 开 拓 工 程 与 开 拓 矿 量 平 面 简 图 如 图 １ 所 示 。 开 拓 矿 量 是 矿 山 生 产 的 基 础 ， 是 衡 量 矿 山 开 采 李 俊 超 （ １９８７— ） ， 男 ， 硕 士 研 究 生 ， ４３００８１ 湖 北 省 武 汉 市 青 山 区 和 平 大 道 ９４７ 号 。 矿 量 储 备 情 况 的 一 个 重 要 指 标 ， 其 数 值 与 矿 体 产 状 及 开 采 技 术 条 件 有 关 。 矿 山 中 段 开 拓 工 程 主 要 有 巷 · １８· ꢀ ꢀ ꢀ 李 俊 超 等 ： 基 于 有 效 开 拓 巷 道 的 合 理 开 拓 工 程 研 究 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ２０１３ 年 第 ２ 期 Ｌ′ ＜ ０， 说 明 开 拓 矿 量 一 定 时 ， 开 拓 工 程 函 数 为 减 函 1 数 ， 随 着 矿 体 厚 度 变 大 ， 开 拓 工 程 总 量 降 低 ， 即 单 位 3 2 矿 量 所 需 的 开 拓 工 程 更 少 。 １  ３ꢀ 有 效 开 拓 巷 道 定 义 有 效 开 拓 巷 道 为 穿 脉 经 过 矿 体 的 部 分 ， 其 4 工 程 称 为 有 效 开 拓 工 程 ， 用 Ｌｙ 表 示 ， 相 对 而 言 ， 未 穿 过 矿 体 的 巷 道 工 程 称 为 无 效 开 拓 工 程 。 开 拓 工 程 利 用 率 为 有 效 开 拓 工 程 量 与 中 段 开 拓 工 程 量 的 比 值 ， 用 α 表 示 。 图 １ꢀ 竖 井 开 拓 环 形 布 置 中 段 平 面 示 意 １ — 井 底 车 场 ； ２— 穿 脉 运 输 巷 道 ； ３ — 沿 脉 运 输 巷 道 ； ４— 矿 体 １  ２ꢀ 说 ꢀ 明 不 同 的 矿 体 赋 存 条 件 （ 尤 其 是 厚 度 ） ， 所 需 的 矿 山 开 拓 工 程 差 异 很 大 。 开 拓 工 程 中 ， 井 底 车 场 及 石 门 、 上 下 盘 沿 脉 运 输 巷 道 均 布 置 在 围 岩 中 ， 且 远 离 矿 体 ， 穿 脉 运 输 辅 助 巷 道 靠 近 矿 体 ， 这 些 开 拓 工 程 不 因 矿 体 厚 度 的 变 化 而 产 生 太 大 改 变 ， 也 未 与 矿 体 产 生 直 接 作 用 ， 对 矿 体 产 状 变 化 是 没 有 贡 献 的 ， 对 矿 体 是 无 效 的 。 有 效 开 拓 巷 道 穿 过 矿 体 ， 其 工 程 量 随 矿 体 厚 度 而 改 变 ， 有 效 开 拓 工 程 越 大 ， 控 制 的 开 拓 矿 量 也 越 多 。 矿 体 规 则 时 ， 有 效 开 拓 工 程 为 矿 体 厚 度 和 穿 脉 巷 道 数 量 的 乘 积 。 开 拓 工 程 利 用 率 反 映 了 有 效 开 拓 工 程 的 实 际 利 用 情 况 ， 表 达 式 为 式 （ ９） ， 矿 体 规 则 时 可 以 使 用 式 （ １０） ： （ １） 开 拓 工 程 。 开 拓 工 程 用 井 底 车 场 、 石 门 、 沿 脉 和 穿 脉 工 程 量 之 和 表 示 ， 结 合 矿 体 的 产 状 ， 可 以 建 立 以 矿 体 长 度 和 矿 体 厚 度 为 自 变 量 的 开 拓 工 程 量 数 学 模 型 ： ｌ Ｌ ＝ ｃ ＋ ２ｌ ＋ ( ｌ ＋ ２ （ ｌｆ ＋ ｋ）  （ １） ) １ 当 ｋ 为 常 数 ， ｌ 为 自 变 量 时 ， 对 ｌ 求 导 ， 有 ｌ ｌ ｆ ｋ ＋ ２； １ Ｌ′ｌ ＝ ＋ （ ２） （ ３） ｌ １ 当 ｌ 为 常 数 ， ｋ 为 自 变 量 时 ， 对 ｋ 求 导 ， 有 ｌ Ｌ′ｋ ＝ ＋ ２ ｌ １ 比 较 得 到 Ｌ′ ＜ Ｌ′ｋ ， 说 明 矿 体 厚 度 对 开 拓 工 程 量 的 ｌ 影 响 比 沿 走 向 长 度 的 Ｌ ｙ Ｌ × １００％ ， （ ９） W 影 响 更 W 大 。 ｌ 远 W 大 于 ｌ . ， 其 K 变 化 Y114.α C＝ N １ 率 Ｌ′ｋ 非 常 大 ， 说 明 矿 体 厚 度 对 开 拓 工 程 量 起 主 要 作 ｌ × ｋ ｌ 用 。 １ α ＝ ＋ ２ｌｆ ＋ ２ｋ ＋ ｃ × １００％ Ｑｌ Ｑ ２Ｑ （ ２） 开 拓 矿 量 。 忽 略 矿 体 产 状 变 化 及 矿 体 不 均 ｆ ＋ ＋ ｋｌ ｈρ ｈｌ ρ ｋｈρ １ １ 匀 的 影 响 ， 依 据 几 何 关 系 建 立 开 拓 矿 量 模 型 ： Ｑ ＝ ｋｌｈρ （ １０） （ ４） （ ５） （ ６） ꢀ ꢀ 随 着 矿 体 厚 度 增 大 ， 有 效 开 拓 工 程 增 多 ， α 变 当 ｋ 为 常 数 ， ｌ 为 自 变 量 时 ， 对 ｌ 求 导 ， 有 大 ， 开 拓 工 程 利 用 率 越 高 。 矿 山 可 以 采 用 有 效 开 拓 工 程 和 开 拓 工 程 利 用 率 对 开 拓 系 统 进 行 评 价 ， 以 进 行 矿 山 开 拓 组 织 安 排 的 调 整 。 Ｑ′ ＝ ｋｈρ； ｌ 当 ｌ 为 常 数 ， ｋ 为 自 变 量 时 ， 对 ｋ 求 导 ， 有 Ｑ′ ＝ ｌｈρ ｋ 比 较 得 到 Ｑ′ ＜ Ｑ′ｋ ， 说 明 矿 体 厚 度 对 开 拓 矿 量 的 影 １  ４ꢀ 合 理 性 验 证 ｌ 以 金 山 店 铁 矿 张 福 山 西 区 － ４１０ ｍ 中 段 为 例 ， 响 大 于 矿 体 走 向 长 度 的 影 响 ， 即 厚 度 对 开 拓 矿 量 的 贡 献 更 大 。 矿 体 规 则 ， 符 合 假 设 条 件 ， 可 以 对 开 拓 工 程 表 达 式 的 实 用 性 及 合 理 性 进 行 验 证 。 这 里 只 考 虑 沿 脉 和 穿 脉 工 程 量 ， 不 计 井 底 车 场 和 石 门 ， 因 此 需 要 去 掉 各 式 中 的 ｃ。 将 数 据 （ 见 表 １） 代 入 式 （ ７） 中 ， 可 算 得 （ ３） 开 拓 工 程 与 开 拓 矿 量 。 将 式 （ １） 和 式 （ ４） 联 系 起 来 ， 建 立 开 拓 工 程 和 开 拓 矿 量 联 系 的 数 学 表 达 式 ： ６ ９６４ ０００ × ２１０ ６ ９６４ ０００ Ｑｌ ｆ ｋｌ ｈρ ｈｌ ρ ｋｈρ Ｑ ２Ｑ ＋ ２ｌ ＋ ２ｋ ＋ ｃ Ｌ ＝ ＋ ＋ Ｌ ＝ ＋ ＋ （ ７） （ ８） ｆ ３１ × ９６ × ７０ × ３ ５ ７０ × ９６ × ３ ５ １ １ ２ × ６ ９６４ ０００ 当 开 拓 矿 量 Ｑ 一 定 时 ， 对 矿 体 厚 度 ｋ 求 导 ， 有 ＋ ３１ × ７０ × ３ ５ ２ × ２１０ ＋ ２ × ３１ ＝ ４ ６１７ ７（ ｍ）  Ｑｌ ｆ ２Ｑ Ｌ′ ＝ － － ＋ ２ ｋ２ ｌ ｈρ ｋ ｈρ ２ １ · １９· 总 第 ４４０ 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ２０１３ 年 第 ２ 期 表 １ꢀ 金 山 店 铁 矿 相 关 参 数 ３ ꢀ 开 拓 系 统 分 析 ３  １ꢀ 开 拓 矿 量 Ｑ ｋ ／ｌｍｆ ｌ １ ｈ ρ ／ （ ｔ／ ｍ３ ） ／ 万 ｔ ／ ｍ ／ ｍ ９６ ／ ｍ 西 区 生 产 在 － ４１０ ｍ 中 段 进 行 ， 开 拓 矿 量 为 － ３４０ ｍ剩 余 矿 量 、 － ３４０ ～ － ３９６ ｍ 之 间 矿 量 ， 保 有 ７ ６ ９６ ４ ３１ ２１０ ７０ ３ ５ １３ ３ 万 ｔ。 东 区 开 采 服 务 在 － ３４０ ｍ 中 段 ， 开 拓 矿 量 为 － ２８４ ｍ 及 － ２９８ ｍ 分 段 剩 余 矿 量 、 － ２９８ ～ ꢀ ꢀ 现 场 实 际 开 拓 工 程 量 为 ４ ７４４ ３ ｍ， 计 算 开 拓 工 程 量 为 ４ ６１７ ７ ｍ， 计 算 结 果 的 误 差 仅 为 ２ ７％ ， 说 明 当 矿 体 规 则 及 开 采 技 术 条 件 稳 定 的 情 况 下 ， 公 式 是 合 理 的 ， 能 够 反 映 实 际 情 况 。 － ３２６ ｍ之 间 矿 量 和 － ４１０ ｍ 中 段 开 拓 矿 量 总 和 ， 保 有 ９３１ ３ 万 ｔ。 矿 山 开 拓 已 经 达 到 － ４１０ ｍ 中 段 ， 东 西 区 保 有 开 拓 矿 量 总 和 为 １ ６４４ ６ 万 ｔ。 ３ ２ꢀ 开 拓 矿 量 保 有 期 ２ ꢀ 金 山 店 铁 矿 开 拓 系 统 ２  １ꢀ 开 采 现 状 金 山 店 铁 矿 张 福 山 矿 区 采 用 无 底 柱 分 段 崩 落 法 开 拓 矿 量 保 有 期 Ｔｋ 为 作 为 矿 床 开 采 的 主 导 采 矿 方 法 ， 结 构 参 数 为 中 段 高 度 ７０ ｍ， 分 段 高 度 １４ ｍ， 进 路 间 距 １６ ｍ。 矿 山 分 东 区 和 西 区 ， ２ 区 生 产 下 降 不 均 衡 ， 西 区 已 达 － ３４０ ｍ 水 平 ， 距 － ４１０ ｍ 有 ４ ～ ５ 个 分 段 ， 东 区 仍 停 留 在 Ａ（ １ＫＱ－ ｒ） ， Ｔｋ ＝ （ １１） 式 中 ， Ｋ 为 矿 石 回 采 率 ， 取 ８２％ ； Ａ 为 矿 山 年 生 产 能 力 ， 万 ｔ／ ａ； ｒ 为 废 石 混 入 率 ， 取 ２２％ 。 按 矿 区 年 生 产 能 力 ２３０ 万 ｔ， 开 拓 矿 量 综 合 保 有 期 为 ７ ５ ａ， 若 依 据 目 前 东 西 区 生 产 能 力 ， 西 区 开 拓 矿 量 保 有 期 为 ４ ７ ａ， 东 区 开 拓 矿 量 保 有 期 为 １４ ０ ａ。 目 前 东 区 正 在 加 紧 掘 进 工 作 ， 生 产 能 力 逐 渐 提 高 ， 直 至 达 到 设 计 规 模 。 考 虑 到 生 产 能 力 的 变 化 ， 西 区 保 有 期 为 ６ ６ ａ， 东 区 保 有 期 为 ８ ３ ａ。  ３ꢀ 开 采 下 降 速 度 － ３４０ ｍ中 段 － ２８４ ｍ、 － ２９８ ｍ 水 平 。 西 区 为 Ⅰ号 矿 体 开 采 ， － ３４０ ｍ水 平 正 在 回 采 ， 部 分 矿 块 进 行 切 割 和 中 深 孔 施 工 ， － ３５４ ｍ 水 平 主 要 进 行 采 准 工 作 。 东 区 开 采 分 为 Ⅰ号 矿 体 和 Ⅱ号 矿 体 ２ 部 分 ， － ２９８ ｍ 水 平 正 在 进 行 回 采 作 业 ， － ３１２ ｍ 水 平 进 行 采 准 工 作 。 ２  ２ꢀ 开 拓 系 统 现 状 WWW.KY３114.CN 新 主 井 井 口 标 高 ＋ １０７ ３ ｍ， 井 筒 净 直 径 ５ ６ 矿 山 年 开 采 下 降 速 度 ｍ， 井 底 标 高 － ８２８ ｍ， 担 负 矿 石 、 废 石 提 升 任 务 。 中 央 副 井 井 筒 净 直 径 ６ ５ ｍ， 井 口 标 高 ＋ １０７ ｍ， 井 底 标 高 － ５２０ ｍ， 用 以 提 升 人 员 、 材 料 ， 下 放 设 备 ， 最 低 服 务 至 － ４１０ ｍ 中 段 。 采 用 中 央 副 井 、 中 央 主 井 、 西 副 井 进 风 ， 东 副 井 、 西 回 风 井 、 新 主 井 分 区 出 风 的 两 级 压 抽 结 合 通 风 系 统 ５］ 。 采 用 集 中 式 排 水 方 式 ， Ａｈ（ １ － ｒ） ， Ｖ ＝ ꢀ 依 目 前 生 产 状 况 ， 西 区 下 降 速 度 可 达 １３ ６ （ １２） ＫＱ ꢀ ｍ／ ａ， 生 产 能 力 降 低 后 ， 下 降 速 度 为 ８ ５ ｍ／ ａ。 东 区 仍 停 留 在 投 产 阶 段 ， 下 降 慢 ， 随 着 生 产 能 力 达 到 设 计 值 ， 下 降 加 快 。 综 合 东 西 区 ， 矿 山 的 下 降 速 度 为 ［ － － － ４１０ ｍ中 段 中 央 副 井 旁 设 中 央 变 电 所 及 水 泵 房 ， ３４０ ｍ 中 段 的 涌 水 通 过 泄 水 井 到 － ４１０ ｍ 水 仓 ， ４１０ ｍ中 段 涌 水 通 过 中 段 运 输 大 巷 流 至 水 仓 ， 用 １ ２ ５ ｍ／ ａ， 其 值 是 合 理 的 ， 但 要 平 衡 东 西 区 生 产 ， 降 ［ ６］ ， 使 其 同 步 下 降 。 低 下 降 差 距 ３  ４ꢀ 开 拓 系 统 分 析 水 泵 排 至 地 表 。 － ４５０ ～ － ５９０ ｍ 之 间 设 置 溜 破 系 东 西 区 生 产 状 况 差 异 很 大 ， 西 区 承 担 了 主 要 的 统 ， 粉 矿 回 收 通 过 电 梯 井 提 升 至 皮 带 道 。 生 产 任 务 ， 下 降 较 快 ， 随 着 东 区 达 产 ， 西 区 下 降 减 缓 ， 东 区 下 降 将 加 快 。 依 照 生 产 计 划 ， 西 区 开 拓 矿 量 保 有 期 为 ６ ６ ａ， 东 区 ８ ３ ａ。 － ５００ ｍ 中 段 矿 体 开 采 ， 需 完 成 井 筒 延 伸 、 巷 道 掘 进 、 硐 室 施 工 和 设 备 安 装 ， 同 时 要 进 行 一 定 矿 量 的 开 采 准 备 工 作 ， 其 所 需 时 间 为 ６ ５ ａ 左 右 。 ２  ３ꢀ －４１０ ｍ 以 下 开 拓 系 统 设 计 采 用 充 填 法 和 无 底 柱 分 段 崩 落 法 共 同 开 采 矿 体 ， 其 中 东 区 不 做 改 变 ， 西 区 改 为 充 填 法 ， 中 段 高 度 由 ７０ ｍ 增 加 至 ９０ ｍ， 设 置 － ５００、 － ５９０、 － ６８０ ｍ ３ 个 中 段 ， － ４１０ ｍ 中 段 开 采 完 毕 立 即 转 入 － ５００ ｍ 中 段 。 新 主 井 提 升 矿 石 、 废 石 ， 副 井 延 伸 至 － ８１７ ｍ， 可 服 务 至 － ６８０ ｍ， － ７５０ ～ － ７８０ ｍ 之 间 新 建 一 溜 破 系 统 ， 新 增 一 东 进 风 井 ， 采 用 集 中 式 排 水 ， － ６８０ ｍ 水 平 设 置 水 仓 和 水 泵 房 。 － ４１０ ｍ 以 上 矿 体 开 采 开 拓 矿 量 保 有 期 已 经 和 下 中 段 矿 体 的 开 拓 工 程 时 间 相 近 ， 考 虑 到 开 拓 过 程 中 的 不 确 定 性 因 素 影 响 ， 可 能 出 现 工 程 难 以 按 进 度 · ２０· ꢀ ꢀ ꢀ 李 俊 超 等 ： 基 于 有 效 开 拓 巷 道 的 合 理 开 拓 工 程 研 究 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ２０１３ 年 第 ２ 期 完 成 的 状 况 。 由 此 可 见 ， 矿 山 已 经 面 临 开 拓 矿 量 保 有 不 足 的 局 面 。 开 拓 矿 量 随 开 拓 工 程 的 完 成 而 产 生 ， 矿 量 不 足 ， 说 明 开 拓 工 程 安 排 不 合 理 。 表 ２ꢀ 开 拓 工 程 量 和 开 拓 矿 量 对 比 分 析 单 位 开 拓 矿 量 所 需 工 程 开 拓 工 程 利 用 率 ／ ％ 矿 体 厚 度 有 效 开 拓 工 程 ／ ｍ 中 段 开 拓 工 程 ／ ｍ 中 段 开 拓 矿 量 ／ 万 ｔ 地 ꢀ 段 ／ ｍ ／ （ ｍ／ 万 ｔ） ４ ꢀ 开 拓 工 程 优 化 开 拓 工 程 决 定 开 拓 矿 量 ， 其 合 理 性 影 响 着 矿 山 金 山 店 铁 矿 － ３ ０ ５ １ ０１４ ５ １３ ４５０ ５ １ ４６０ ３ ９ ２１ ７ ５ ４某１０铁ｍ矿中 段 － ４３０ ｍ 中 段 ６ １ ５５７ ２ １ ０６９１ １ ２ ５５１ ０ ４ １９ １４ ６ 生 产 的 连 续 性 。 应 对 不 同 赋 存 条 件 矿 山 的 开 拓 状 况 进 行 比 较 ， 依 据 有 效 开 拓 工 程 ， 优 化 矿 山 开 拓 工 程 ， 使 开 拓 矿 量 保 有 量 满 足 矿 山 生 产 需 要 。 ４ ４ꢀ 开 拓 工 程 优 化 矿 体 厚 度 越 小 ， 开 拓 工 程 利 用 率 越 低 ， 单 位 开 拓 工 程 所 控 制 的 开 拓 矿 量 越 少 。 同 等 生 产 能 力 ， 要 保 有 同 等 开 拓 矿 量 ， 厚 度 小 的 矿 山 需 多 中 段 开 采 ７］ ， 即 完 成 多 个 中 段 的 开 拓 工 程 。 开 采 阶 段 数 相 同 时 ， 为 了 确 保 开 拓 矿 量 相 等 ， 保 证 矿 山 生 产 顺 利 进 行 及 中 段 合 理 衔 接 ， 厚 度 小 的 矿 体 就 要 提 早 进 行 开 拓 工 程 ， 增 大 开 拓 工 程 组 织 。 ４  １ꢀ 金 山 店 矿 床 地 质 ［ 金 山 店 铁 矿 矿 田 位 于 淮 阳 山 字 型 构 造 的 前 弧 西 翼 与 幕 阜 山 为 主 体 的 杨 子 纬 向 构 造 带 间 的 过 渡 地 带 ， 张 福 山 矿 床 位 于 矿 田 中 部 ， 金 山 店 侵 入 杂 岩 体 南 缘 中 段 。 矿 床 为 矽 卡 岩 型 铁 矿 床 ， 发 生 了 热 力 变 质 作 用 和 接 触 交 代 变 质 作 用 。 金 山 店 铁 矿 － ３４０、 － ４１０ ｍ ２ 个 中 段 同 时 开 采 ， 但 开 采 不 在 同 一 竖 直 方 向 ， 从 本 质 上 是 单 中 段 开 采 方 式 。 矿 山 矿 体 厚 度 较 小 ， 有 效 开 拓 工 程 比 例 小 ， 单 位 开 拓 矿 量 所 需 的 开 拓 工 程 量 大 。 按 目 前 的 开 拓 工 程 安 排 ， 中 段 过 渡 将 出 现 困 难 ， 为 了 生 产 的 正 常 进 行 ， 矿 山 需 加 大 开 拓 工 程 指 标 。 Ⅰ 号 矿 体 西 起 ３ 号 勘 探 线 以 西 ， 东 至 ４４ 号 勘 探 线 ， 东 西 长 ２ ６９０ ｍ， 走 向 ＮＥ７７° ～ ＳＥ１２６°， 倾 向 ＳＥ１７２° ～ ＳＷ２０３°， 倾 角 ５０° ～ ８５°， 赋 存 标 高 ＋ １１０ ～ － １ １００ ｍ， 形 态 较 简 单 ， 在 平 面 上 呈 条 带 状 展 布 ， 平 均 厚 度 ２４ ７９ ｍ。 Ⅱ号 矿 体 的 规 模 在 矿 床 中 仅 次 于 Ｉ 号 矿 体 ， 位 于 Ⅰ号 矿 体 东 段 北 侧 ， 两 者 相 距 １５ ～ ５ ꢀ 结 ꢀ 论 通 过 对 开 拓 工 程 和 开 拓 矿 量 的 分 析 ， 建 立 了 两 １ ２０ ｍ， 东 西 长 １ ０２０ ｍ， 走 向 近 东 西 ， 一 般 倾 向 南 ， 倾 WWW.KY114.CN 角 ５０° ～ ８１°， 矿 体 赋 存 标 高 为 ７０ ～ － ７１９ ｍ， 平 均 厚 度 ２６ ３６ ｍ， 具 有 上 薄 下 厚 、 东 厚 西 薄 变 化 特 征 。 者 之 间 的 关 系 ， 具 有 一 定 的 合 理 性 与 实 用 性 。 依 据 金 山 店 铁 矿 的 开 拓 系 统 及 开 采 现 状 ， 其 开 拓 矿 量 保 有 不 足 ， 开 拓 工 程 滞 后 。 不 同 赋 存 条 件 ， 矿 山 的 开 拓 系 统 利 用 情 况 和 开 拓 工 程 差 别 很 大 ， 主 要 为 有 效 开 拓 巷 道 的 作 用 。 使 用 有 效 开 拓 工 程 对 金 山 店 铁 矿 开 拓 工 程 优 化 的 结 果 是 ： 矿 山 应 增 加 开 拓 工 程 计 划 ， 保 有 合 理 开 拓 矿 量 。 ４  ２ꢀ 某 铁 矿 矿 床 地 质 某 铁 矿 是 一 个 大 型 接 触 交 代 （ 矽 卡 岩 型 ） 磁 铁 矿 床 ， 矿 区 地 层 出 露 较 简 单 ， 主 要 为 三 叠 系 和 部 分 下 侏 罗 系 ， 第 四 系 仅 在 地 表 分 布 ， 大 地 构 造 上 位 于 淮 阳 山 字 型 构 造 前 弧 西 翼 近 弧 顶 的 部 位 。 铁 矿 体 大 部 赋 存 在 花 岗 岩 与 闪 长 岩 、 大 理 岩 的 接 触 带 上 ， ２８ 号 至 参 ꢀ 考 ꢀ 文 ꢀ 献 ５ ９ 号 勘 探 线 ， 分 布 范 围 东 西 长 约 ２ ２００ ｍ， 赋 存 标 高 ［ ［ １］ ꢀ 解 世 俊  金 属 矿 地 下 开 采 ［ Ｍ］  北 京 ： 冶 金 工 业 出 版 社 ， １９８６ ２］ ꢀ 赵 立 春  地 下 开 采 金 属 矿 山 三 级 矿 量 的 科 学 管 理 ［ Ｊ］  矿 产 保 护 与 利 用 ， ２００２（ ２） ： ５８ 在 ＋ ６０ ～ － １ ０５５ ｍ， 一 般 为 北 西 西 走 向 ， 倾 向 南 西 ， 倾 角 一 般 为 １５° ～ ４６°， 浅 部 倾 角 较 陡 （ ４６°左 右 ） ， 深 部 一 般 倾 角 较 缓 （ １５° ～ ３０°） ， 厚 度 一 般 在 ５０ ～ ７０ ｍ 左 右 。 ［ ３］ ꢀ 梁 ꢀ 敏 ， 胡 杏 保  无 底 柱 分 段 崩 落 采 矿 法 三 级 矿 量 的 合 理 计 算 ［ Ｊ］  矿 业 快 报 ， ２００３， １９（ １２） ： ８１０ ［ ［ ［ ［ ４］ ꢀ 宋 卫 东 ， 郭 寥 武 ， 何 明 华 ， 等  程 潮 铁 矿 合 理 三 级 矿 量 的 研 究 ４  ３ꢀ 开 拓 工 程 对 比 ［ Ｊ］  采 矿 技 术 ， ２００１， １（ ４） ： １３ 将 ２ 个 矿 山 典 型 中 段 的 开 拓 工 程 和 开 拓 矿 量 进 ５］ ꢀ 陈 喜 山 ， 梁 晓 春 ， 李 ꢀ 杨  金 属 矿 山 矿 井 通 风 技 术 的 新 进 展 ［ Ｊ］  金 属 矿 山 ， ２００２（ ９） ： ５５５７ 行 统 计 ， 具 体 数 据 见 表 ２。 ６］ ꢀ 王 ꢀ 斐 ， 胡 杏 保  梅 山 铁 矿 集 中 化 开 采 技 术 应 用 研 究 ［ Ｊ］  金 属 矿 山 ， ２００４（ ６） ： １４１８ 对 比 ２ 矿 山 的 开 拓 工 程 和 开 拓 矿 量 ， 金 山 店 铁 矿 的 矿 体 厚 度 相 比 某 实 例 矿 山 比 较 小 ， 其 有 效 开 拓 工 程 、 开 拓 工 程 利 用 率 、 中 段 开 拓 矿 量 都 比 较 小 ， 而 开 拓 工 程 却 很 大 。 ７］ ꢀ 吴 已 成 ， 赵 永 和  三 中 段 开 采 在 武 山 铜 矿 的 研 究 应 用 ［ Ｊ］  铜 业 工 程 ， ２００９（ ３） ： １１１３ （ 收 稿 日 期 ꢀ ２０１２１１０９） · ２１·