第三章矿床开拓3.1矿山年产量、服务年限及工作制度根据该矿山的年生产量，年工作日为330天（去除法定节假日15天，因天气影响5天，设备维修15天），生产制度为每天两班，每班8小时，分别是8:00~16:00、16:00~24:00依次循环，以此完成年产原矿3.3万吨的目标。
设备的检修制度：小修一个月一次，主要维修小型机械，电器件的保养，调整安全间隙。
中修半年一次，主要维修中型设备以及易损的部件。
大修两到三年一次，主要维修更换大型设备。
由于Ⅰ-1号、Ⅳ-1号、Ⅴ-1号矿体资源量87812t。
由于设计要求年产原矿3.3万t（废石产量为矿石产量的10%），矿石回收率90%以上，矿石贫化率在8%以下，故此开采深度范围内服务年限T===2.6年式中A ——年产量，吨；Q ——圈定范围内矿体总储量，吨。
K ——矿石回收率，90%。
T ——圈定范围内矿床的服务年限，年。
——矿石贫化率，8%。
按回采工作条件验证矿山的产量①按矿山开采工作年下降深度验算矿石年产量A==7.2万吨>3.3万吨式中H——年下降深度30，m/a；《矿山企业设计基础》表7-4。
S——矿体水平面积504.9，m2（矿体平均厚度×矿体走向长度=504.9m2）；γ——矿石容重，3.17t/m3，《矿体垂直纵投影图》中查得；K——矿石回收率，90%，任务书中得到；' ——废品混入率，10%，任务书中得到；k1——矿体厚度修正系数，取值1.25，《矿山企业设计基础》表7-5。
K2——矿体倾角修正系数，取值1.2，《矿山企业设计基础》表7-6。
②按经济合理的矿山服务年限验算矿山年产量年产量A==3.304万吨>3.3万吨故本设计能满足生产能力的要求。
3.2井田划分及开采方式3.2.1井田划分原则①国家对矿山基本建设时间和年产量的要求。
资源储量87812t，规定年产原矿3.3万t（废石产量为矿石产量的10%），基建时间为3年。
②矿床的埋藏特征。
Ⅰ-1号矿体矿体赋存于Ⅰ号矿(化)脉4～7线间，其形态呈规则的脉状。
地表长260m(地表矿体均被前人采空)，矿体厚度一般0.30～1.80m，平均0.99m，厚度变化系数为42.10%，厚度属稳定金矿体；金品位一般10.00～30.00×10-6，平均品位20.77×10-6，单样最高386.35×10-6，品位变化系数(以单样计算)为200.13%，品位变化属不均匀矿体。
矿体产状与矿脉产状一致，走向45°，矿体倾向南东，倾角82°～88°。
控制最大矿体斜深95m，矿体由三层段高18～27m的沿脉坑道控制。
根据坑道工程揭露，矿体向下有延伸之趋势。
Ⅳ-1号矿体矿体出露于64线pm1、pm2采样剖面和ZK6401孔。
矿体呈脉状，走向38°，断层上盘矿体倾向南东，下盘矿体倾向北西，倾角82°～87°。
矿体地表沿走向长约80m，矿体平均真厚度1.50m，厚度变化系数为57%，厚度属稳定金矿体；金品位一般1.48～4.56×10-6，单样最高9.73×10-6，平均品位3.27×10-6，品位变化系数(以单样计算)为37%，品位变化属均匀型。
控制最大矿体斜深100m，矿体由二个取样线和一个钻孔控制。
矿体向下和偏北东有延伸之趋势。
Ⅴ-1号矿体矿体赋存于Ⅴ号脉117～125线间，矿体形态为较规则的脉状，沿走向，倾向具平缓的舒缓波状特点。
地表长170m(地表矿体均被前人采空)，矿体长170m，矿体真厚度一般0.5～1.00m，平均0.75m，，厚度变化系数为21.34%，厚度属稳定金矿体；金品位一般1.08～14.62×10-6，平均4.88×10-6，单样最高17.34×10-6，品位变化系数(以单样计算)为68.67%，品位变化属均匀型。
矿体产状与矿脉产状一致，走向35°，倾向南东，倾角88°，矿体东北部厚度较大，品位较高，且较稳定，而南部厚度较小，品位较低，变化较大，矿体斜深140m，矿体由30～60段高的三层坑道控制。
③最好的经济效果。
开采出最少的围岩，保证矿山工作的安全性，获得最大的利益。
3.2.2井田划分的方法当矿床的范围不大，矿床又比较集中时，为了生产管理方便，可用一个井田开采。
相反，当矿床范围很大或矿体比较分散时，如果用一个井田开采全部矿床，则所开掘的巷道工程量大，生产地点过于分散，因而会造成经济上不合理，此时应划分为几个井田开采。
3.2.3确定井田范围经上述分析，确定井田范围为4～125号勘探线之间，走向长度约170米，三条平行矿脉，相距很近，开采水平在+50～-150米，故划分为一个井田开采，并且Ⅰ-1、Ⅴ-1号矿体地表已被前人采空，矿体出露不多，若采用露天开采，经济上不合理。
若采用地下开采，井筒深度150米左右，可沿矿体走向布置，在经济技术上均较露天开采合理。
综上所述采用地下一个井田开采方式。
3.3开拓方案选择3.3.1开拓方案（1）开拓方案的选择根据以上地质及地形条件，矿区矿体的产状等因素，选择的开拓方案是：①平硐开拓法平硐开拓适用于开采赋存在地表以上的矿体。
平硐开拓具有能充分利用矿石的自重溜放，便于通风、排水、多阶段出矿(岩)，施工简单易行，建设速度快，投资省、成本低，管理方便等特点。
针对Ⅳ-1号矿体采用平硐开拓法②竖井开拓法此类开拓方法适用于矿体赋存在地平面以下，矿体倾角≥45°或≤15°，且埋藏较深的矿体。
③联合开拓法此类开拓方法根据地形和矿体赋存条件，有时需用平硐、竖井或斜井开拓法中的两种主要开拓巷道组合起来开拓一个或几个矿体，就称为联合开拓法。
这种开拓方法一般用于地形条件复杂，而且矿体赋存条件也很复杂，且矿体不规则，矿体储量分布不均，走向变化较大。
经上述分析，只有两种方案可供选择：竖井开拓，平硐和竖井联合开拓。
（2）开拓方案的分析①竖井开拓方案布置根据矿石和围岩稳固情况以及矿体倾角，可以选择使用竖井开拓，直接把井筒打到-150米深度，然后再在各个阶段布置运输平巷。
②平硐和竖井联合开拓方案布置竖井和斜井都采用下盘开拓。
另外，在竖井和斜井联合开拓的斜井和竖井连接处，必须设置卷扬机房，此为井下设置卷扬机房，比竖井开拓多了一个卷扬机房，虽然斜井比竖井要减少一些石门的基建费用，但是井下卷扬机房所要求的岩石稳固程度，以及建设过程中所花成本要高的多。
在深度不太大和走向长度不太长的情况下，就没必要选择联合开拓方案，再根据下盘围岩较为稳固以及岩石类型较为单一，所以选择下盘竖井开拓。
（3）主要平巷的数目、用途、位置和长度的确定（包括石门、主要脉内外运输平巷等），依据阶段数目采准通风等确定。
根据勘探线剖面图，可以确定本矿体大体可以分为三个主要运输水平，-50m水平、-100米和-150m水平，本矿体大部分位于-150m水平之上。
开拓系统阶段高度1.确定阶段高度在其矿体倾角80º～88º,矿体厚度在0.3～9米，再根据矿体的勘探线剖面图，可以确定本矿体的阶段高度为50米。
2.井筒的确定箕斗和罐笼的选择罐笼井开拓、箕斗井开拓、混合井开拓可按以下作参考(《采矿工程师手册》P373)：当矿石产量在900t/d以下，井深在300米左右时，金属矿山一般采用罐笼井提升；当矿石产量在800~2000t/d之间。
通常采用箕斗加罐笼互为配重的混合井提升。
当矿石产量在2000t/d以上，通常采用箕斗井开拓或箕斗、罐笼为独立提升系统的混合井系统。
当矿石产量在5000t/d以上，通常采用双箕斗的箕斗井提升。
当产量更大时，采用一个井筒内配置四个箕斗两套提升系统。
由于本矿体年产量3.3万吨，日产量100t/d，所以选择罐笼提升。
主副风井布置方式主副井布置方式在确定开拓方案时，主井、副井等的位置是统一考虑研究决定的。
如地表地形条件和运输条件允许，副井应尽可能和主井靠近布置，但二井筒间距应不小于30m，这种布置叫集中布置。
如地表地形条件和运输条件不允许副井和主井集中布置，两井筒相距较远，这种布置叫分散布置。
集中布置有下列优点:(1)工业场地布置集中，可减少平整工业场地的土石方量;(2)井底牟场布置集中，生产管理方便，可减少基建工程量;(3)井筒相距较近，开拓工程量少，基建时间较短;(4)井筒集中布置，有利于集中排水;(5)井筒延深时施工方便，可利用一条井筒先下掘到设计延深阶段，则延深另一井筒时可采用反掘的施工方法。
集中布置也存在一些缺点:(1)两井相距较近，若一井发生火灾，往往危及另一井的安全;(2)主井为箕斗井，在井口卸矿时，粉尘飞扬至副井(当副井作人风井时)附近可能随风流进入地下;故在主井口最好安设收尘设施或主副井之间设置隔尘设施。
分散布置的优缺点，正好与集中布置相反。
总的看来，集中布置的优点突出，只要地表地形条件和运输条件许可，应尽量采用这种布置。
针对本矿体的地表地形条件，为了减少地表的平整工作量，所以本设计采用集中布置。
风井布置方式针对本矿山的设计要求，此设计选择中央对角式通风。
综上所述，本设计主井为罐笼井，专门用于提升矿石和废石，附近设置一个提升副井，作为上下人员、设备、材料并兼作入风井，在矿山两侧各掘一通风井，与提升副井构成一个完整的通风系统。
主副风井位置及深度的确定主副井选择竖井位置时应综合考虑矿体产状、工程地质条件、地表破碎厂、选厂位置、工业场地及外部运输等因素。
(1)主副井尽可能布置在矿体厚大部分的中央下盘;在考虑运输功最小的同时，必须注意外部运输流向，减少反向运输量，使内外部运输功最小。
(2)主副井应尽量集中布置，注意不占或少占良田。
井口标高应高出当地历史最高洪水位1～3m以上。
在中央式主副.井之间布置破碎系统时，主副井间距应在50～100m之间。
(3)井筒应避免压矿，并布置在开采后地表移动区之外20m，当有可能发生山洪和山坡滚石及岩崩危险时，井口要远离上述危险区。
(4)井筒要避免穿过流砂层、含水层和断层破碎带，若避不开时，设计上应采取措施。
(5)竖井断面及提升能力的确定，应根据矿山远景储量及服务年限考虑采矿工艺和设备的发展，应留有应变的富余能力，详见矿山机械卷及井巷工程卷。
针对此设计的所给的地质报告和勘探线剖面图，根据运输功最小的原则确定竖井在沿矿体走向方向的位置：竖井位于矿体中间位置。
深度单绳缠绕式提升机和多绳摩擦式提升机相比，其优点是井塔投资少，基建时间短。
多绳摩擦式提升机宜用于深度300～1400m的矿井。
当采用重平衡绳或加重的提升容器时，亦可用于深度小子300m的矿井。
一般深度小于300的矿井应优先考虑采用必φ3m以下的单绳缠绕式提升机。