[科普中国]-地下矿开拓系统

地下矿开拓系统是指由地面向矿体开掘的各种井巷在空间位置上所形成的体系的总称。一般以主井或主平硐为主，配置副井、风井、井底车场、石门、硐室、运输平巷和横巷、主回风巷和回风天井、主溜井及其调车场，采用充填采矿法或采空区硐后充填的矿山，还需要配置主充填井和排水排泥井巷等，以形成矿井提升、运输、通风、排水、供水、供电、输送压气以及充填、排泥等生产工艺系统。为降低矿岩运输费，在不受地形或工程地质条件影响的条件下，主井或主平硐应布置在矿岩运输功最小的位置上。

简介地下矿开拓系统是指由地面向矿体开掘的各种井巷在空间位置上所形成的体系的总称。一般以主井或主平硐为主，配置副井、风井、井底车场、石门、硐室、运输平巷和横巷、主回风巷和回风天井、主溜井及其调车场，采用充填采矿法或采空区硐后充填的矿山，还需要配置主充填井和排水排泥井巷等，以形成矿井提升、运输、通风、排水、供水、供电、输送压气以及充填、排泥等生产工艺系统。为降低矿岩运输费，在不受地形或工程地质条件影响的条件下，主井或主平硐应布置在矿岩运输功最小的位置上1。

开拓系统的原则一个完善的开拓系统，必须能满足生产工艺以及开采矿石的数量和质量的要求，并且运输环节简单，通风阻力小，安全条件好。有利于环境保护，不占或少占农田；在保证上述各项要求的前提下，应尽可能使各项工程布置紧凑，工程量小，以降低基建投资和减少基建时间。

圈定崩落带范围为了便于提出开拓运输系统的各种可能方案，首先要圈出矿体开采后崩落带的位置。这时，根据上、下盘岩石和侧翼岩石崩落角的大小，先在矿体横剖面图上计算出崩落线与地表的交点，然后再在地表地形图上，利用三次自然样条函数插值曲线将它们连接成光滑的曲线，从而表示出地表的崩落带范围2。

优选出最佳的开拓运输方案利用前述的最小费用流算法，优选出最佳的开拓运输方案。应该指出，由于优选过程是针对各种初始方案进行综合计算，因此有可能在原有基础上派生出更好的方案，这正是本系统的另一个优点。

总结运输工作是地下矿的主要作业，矿山生产成本在很大程度上取决于矿山开拓运输系统的设计和组织。从数学上讲，地下矿运输系统可视作一个网络流。利用网络流中最小费用流算法，特别是采用分枝限界技术处理基建费用，可以很方便地用计算机得出最优决策3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学