地下矿开拓设计
地下矿开拓设计(development design of underground mine)
从地表向地下掘进通达矿体的通道，是地表与矿体间形成完整的运输、提升、通风、排水、和动力等供地下矿生产用的地下采矿工程设计。地下矿开拓设计是矿山建设与生产中具有长远影响的矿山总体工程布置，应满足安全生产，工程量小，投资少，经营费低，不留或少留矿柱，不占或少占农田，管理集中方便等要求。在地震地区的矿山，其主要开拓井巷出口的支护及结构，应按该地区的地震烈度，根据有关抗震规范进行设计。设计主要内容有：地下矿床开拓方式确定、主要开拓井巷位置选择和阶段高度确定等。
地下矿床开拓方式确定:地下矿床开拓一般有平硐、斜井、竖井及斜坡道等四种基本开拓方式。选用其中一种方式对矿床进行开拓称单一开拓法；采用两种或两种以上方式进行开拓称联合开拓法。
平硐开拓法借助与地面相通的水平巷道通达矿体，进行矿床开拓的方法。该法适用于开采赋存在地表浸蚀基准线以上的矿床，可充分利用矿石自重溜放，其生产能力大，便于排水、通风、多阶段出矿(岩)，施工工艺简单，建设速度快，投资省、成本低、管理方便。一般中等规模以下的矿山多采用此法开拓。当其长度超过1000m时，为方便调车，可在平硐的适当位置设错车道；规模大的矿山通常可设计为双轨单平硐或单轨双平硐。长平硐设计须经技术经济方案比较、论证确定。为加快长平硐施工速度和缩短建设周期，应在长平硐的适当位置设措施性井巷。设计双巷长平硐时，其间距一般为20～30m，双巷快速掘进时，为通风与安全需要沿平硐每隔100～200m设一联络巷道。
斜井开拓法应用设有固定提升运输设施的倾斜巷道，对矿床进行开拓的方法。斜井开拓法适用于缓倾斜至倾斜矿床和埋藏深度小于200m，或矿体走向较长且埋深小于200m的急倾斜矿床。斜井开拓法按斜井与矿体之间的位置不同，通常可分三种：(1)脉内斜井开拓；(2)下盘斜井开拓；(3)侧翼斜井开拓。
竖井开拓法应用竖井进行矿床开拓的方法。适用于开拓急倾斜或水平矿床和埋藏深度大于300m的缓倾斜或水平矿床。随着深矿床(>600m)开采的增加和多绳提升机的应用，竖井开拓矿山也将增多。按竖井提升方式和容器可划分为罐笼竖井、箕斗竖井和箕斗罐笼混合提升竖井三种。罐笼竖井开拓，一般适用于规模小于30×104t／a的矿山；采用箕斗提升矿石、罐笼运送人员材料的主副井开拓，适宜于规模大于100×104t／a的矿山或开采技术复杂的中等规模的矿山；混合竖井开拓是将罐笼与箕斗配置在一个井筒内，既起主井作用又起副井作用的竖井开拓，适用于中等以上规模的矿山。在竖井开拓设计时，如主井为箕斗井并与选矿厂邻近，通常将箕斗卸载设施与选矿厂原矿仓连成一体，使矿石直接卸入原矿仓内。主井提升井筒一次开凿深度的服务年限，一般应大于12年；对于规模小的矿山一般不小于服务年限的下限。
斜坡道开拓法应用无轨自行设备通行的倾斜巷道进行矿床开拓的方法。与斜井不同的是长轴方向经常改变或盘旋而上或折返而下。承担运矿任务直通地表的斜坡道称主斜坡道。坡度一般在12％之内；若不通地表，只作阶段间运送人员、材料和无轨自行设备通行的通道称辅助斜坡道，其坡度在15％～25％左右。
斜坡道设计型式有：螺旋式斜坡道和折返式斜坡道两种。(1)螺旋式斜坡道。一般设计为圆柱螺旋线式、圆锥螺旋线式或不规则螺旋线式。(2)折返式斜坡道。由直线与曲线段组成，直线段变高程，曲线段变方向。
斜坡道开拓适用于矿床埋藏深度小于300m，生产能力为30～50万t／a的矿山。当浅部矿体需要提前投产或露天矿转地下，且深部矿量不大时，采用斜坡道开拓可提高经济效益。
为加速长斜坡道的掘进，在制定斜坡道开拓方案时，经技术经济比较后，可选用低成本、高效率、安全的双斜坡道开拓。双巷间距一般应大于20m，沿斜坡道倾斜方向每隔100m左右设一联络道，以满足通风和施工需要。
主要开拓井巷位置选择:设计时应考虑：(1)主要开拓井巷及地表建(构)筑物等应布置在开采后地表移动范围之外。(2)主要开拓井巷须选择在工程地质及水文地质条件较好的岩层，以避免在含水层、断层、破碎带、岩溶发育的地层或流砂层中开掘；(3)各井口和硐口的位置必须处在使其不受地面滚石、滑坡、山洪和雪崩危害的地段，其标高必须高出历年最高洪水位1m以上；(4)地面与地下运输联系方便，矿石运输功力求在最小范围内；(5)改扩建矿山应尽量利用原有井巷和有关建(构)筑物，以节省投资。