解锁斜坡道开拓法——黑金刚播报
发布时间：
2025-06-24
一、引言
在现代采矿工程领域，斜坡道开拓法作为一种关键的开拓方式，正发挥着日益重要的作用。它宛如一条蜿蜒的“地下盘山公路”，为矿山运输提供了独特的便利 ，在各类矿山开采作业中占据着不可或缺的地位。随着采矿技术的不断革新与无轨采掘设备的广泛应用，斜坡道开拓法凭借其自身显著的优势，逐渐成为众多矿山企业的优先选择，为实现高效、安全、经济的采矿目标奠定了坚实基础。接下来，本文将深入探讨斜坡道开拓法的相关内容，包括其类型、适用条件、施工要点以及应用案例等，以期为采矿工程实践提供有价值的参考 。
（图片来自慕课东北大学金属矿床地下开采 徐帅、安龙 ）
二、斜坡道开拓法的概念与原理
斜坡道开拓法，是指以斜坡道作为主要开拓巷道，实现地表与地下各开采水平相互连通，从而构建起完整的矿山开拓系统的一种方法。从概念上理解，它就像是在地下打造了一条蜿蜒曲折的“公路” ，只不过这条公路不是在地面，而是穿梭于地下的岩石层中，连接着不同深度的开采区域与地表 。
（图片来自慕课东北大学金属矿床地下开采 徐帅、安龙 ）
其原理基于无轨设备在斜坡道上的高效运行。随着现代采矿技术的发展，无轨采掘设备如大型采矿车辆、运输卡车等广泛应用。这些设备具备机动性强、灵活便捷的特点，能够在斜坡道上自由行驶。斜坡道为它们提供了从地表直接进入地下采场的通道，或者从一个中段驶向另一个中段的路径。通过斜坡道，矿石可以用无轨车辆直接从采场经斜坡道运往地表，中间无需复杂的转运环节，大大简化了采装运工序。同时，人员和材料也能通过无轨设备快速、便捷地运输到井下各工作面，无需多次转载，提高了运输效率。例如，在一些大型金属矿山中，采用斜坡道开拓法后，无轨设备能够快速将开采出的矿石运输到地表选矿厂，使得矿山的开采强度得到显著提升。而且，斜坡道还能为无轨设备提供从井下运行到地表进行维修保养的通道，保证设备的正常运行。
（图片来自慕课东北大学金属矿床地下开采 徐帅、安龙 ）
三、斜坡道开拓法的类型
（一）螺旋式斜坡道
螺旋式斜坡道宛如一条在地下盘旋上升或下降的巨龙，其路线呈扁形椭圆螺旋形。从平面上看，就像是一个被拉长的椭圆，椭圆的两端通常设置为水平的或缓坡段，这是为了给车辆提供足够的转弯空间，便于车辆在行驶过程中进行换向。而椭圆的其余部分则是倾斜的，承担着改变路线高程的重要任务，实现从一个水平到另一个水平的过渡。例如在一些大型露天转地下开采的矿山中，螺旋式斜坡道发挥着关键作用。在这类矿山中，由于矿体规模巨大，开采范围广泛，需要一种能够高效连接不同开采水平且占地面积相对较小的斜坡道形式。螺旋式斜坡道正好满足了这一需求，它可以在有限的空间内，通过不断盘旋上升或下降，将各个水平的采场与地表紧密相连。大型的采矿设备如载重几十吨的自卸卡车，可以沿着螺旋式斜坡道，将开采出来的矿石源源不断地运往地表。不过，螺旋式斜坡道也存在一些缺点。其施工条件极为复杂，需要精确的测量和高超的掘进技术，以确保斜坡道的坡度、曲率等参数符合设计要求。而且，在行车过程中，司机的视距较小，加上弯道较多，车辆行驶的安全性较差，对司机的驾驶技术和注意力要求极高。同时，频繁的转弯和坡度变化，也会导致车辆轮胎的磨损加剧，增加了设备的维护成本，路面的维护难度也较大。
（图片来自慕课东北大学金属矿床地下开采 徐帅、安龙 ）
（二）折返式斜坡道
折返式斜坡道的结构相对较为独特，它由直线段和折返段交替组成。直线段是倾斜的，其主要作用是改变高程，车辆在直线段行驶时，可以快速地上升或下降到不同的水平，直线段的坡度一般不大于 15% ，以保证车辆行驶的安全性和稳定性 。折返段则相对较短，它的主要功能是改变路线方向，以便车辆能够折返行驶 。折返段的坡度通常减缓至水平，或者仅有略微的坡度 ，这样可以使车辆在转弯时更加平稳，减少因坡度带来的行驶困难 。在折返段处，一般会开掘阶段石门，这些石门就像是连接斜坡道与阶段运输平巷的桥梁，使得矿石和废石能够顺利地运输到各个阶段的运输系统中 。为了便于掘进时出碴和通风，折返段处有时还会考虑开设措施井 。折返式斜坡道在中小型矿山中应用广泛 。在这些矿山中，由于矿体规模相对较小，开采范围有限，对斜坡道的灵活性要求较高 。折返式斜坡道可以根据矿体的具体情况和开采顺序，灵活地进行布置 。它可以避开地下的不良岩层或地质构造，如断层、破碎带等，确保斜坡道的稳定性和安全性 。而且，折返式斜坡道的司机视距较好，司机在行驶过程中能够清晰地观察到前方的路况，行车安全性较高 。路面的维护也相对方便，降低了维护成本 。例如，在一些小型的金属矿山中，通过合理布置折返式斜坡道，实现了对多个分散矿体的高效开采 。
（图片来自慕课东北大学金属矿床地下开采 徐帅、安龙 ）
（三）直线式斜坡道
直线式斜坡道的结构最为简单直接，整个线路没有弯道，呈一条笔直的斜线。这种简单的结构使得它具有诸多优点，首先，它非常便于车辆行驶。车辆在直线式斜坡道上行驶时，可以保持相对稳定的速度和方向，减少了因转弯带来的操作难度和安全风险。而且，直线式斜坡道的行车视距大，司机能够清楚地看到前方的路况，提前做好应对措施。在掘进施工方面，直线式斜坡道也具有明显的优势，掘进过程相对简单，施工难度较低，可以节省施工时间和成本。直线式斜坡道适用于开拓埋藏较浅或缓倾斜矿床。对于埋藏较浅的矿床，由于开采深度不大，采用直线式斜坡道可以直接、快速地连接地表和矿体，实现高效的开采和运输。而对于缓倾斜矿床，直线式斜坡道的坡度可以根据矿体的倾斜角度进行合理设置，使车辆能够在较为平缓的坡度上行驶，满足矿石和设备的运输需求。例如，在一些小型的非金属矿山中，矿体埋藏较浅且呈缓倾斜状态，采用直线式斜坡道开拓法，能够快速地将开采出来的矿石运输到地表，提高了开采效率。不过，直线式斜坡道也存在一定的局限性，当矿体埋藏较深时，直线式斜坡道的长度会显著增加，这不仅会增加建设成本，还会导致运输效率降低，运输成本上升。
四、斜坡道开拓法的优缺点
（一）优点
1.开拓速度快，投产早：利用斜坡道开拓，能够充分发挥无轨设备的优势。在开拓过程中，除了斜坡道掘进出碴可利用斜坡道外，其他开拓巷道的出碴同样能借助斜坡道完成。一旦斜坡道掘进至矿体，即便竖井尚未投入使用，也能够利用斜坡道出矿。这极大地加快了矿体的开拓进程，使得矿山能够提早投产。例如，加拿大的基德克里克矿，在采用斜坡道开拓后，井下探矿和矿块采准工作相较于竖井开拓提早了 18 个月 ，为矿山提前创造经济效益奠定了坚实基础 。这是因为斜坡道的掘进相对竖井而言，施工难度较低，工序相对简单，无需复杂的提升设备和井筒装备过程，能够快速打通通往矿体的通道，让采矿作业得以提前开展 。
2.运输灵活高效：无轨设备通过斜坡道可以直接从地面抵达井下各中段和分段，甚至能够直接开到维修车间。这一特点不仅省去了大直径辅助井，避免了在狭窄天井中搬运设备时的繁重体力劳动，而且人员和材料也能由自行设备直接送达井下各工作面，无需多次转载，大大提高了运输效率。更为重要的是，斜坡道在运输任务上具有很强的灵活性，它可以随时分担竖井提升矿石的任务，当竖井运输出现故障或运输量过大时，斜坡道能够及时调节运输任务，保证矿山生产的连续性。而且，斜坡道运输系统能够与任何一种采矿方法完美结合，无论是空场采矿法、崩落采矿法还是充填采矿法，都能借助斜坡道实现高效的运输，适应不同的开采工艺需求。
3.施工成本低：在各类开拓系统中，竖井掘进成本高且速度慢。相比之下，斜坡道掘进具有速度快、成本低的显著优势。以美国帮克山铅锌矿为例，为开拓“J” 矿体，该矿掘进了一条 2.4×2.6 米、坡度为 15° 的斜坡道和二条中段平巷，总长度 1824 米 。若采用一般的开拓方法，预计需要 30 个月，而采用无轨开拓方法仅需 20 个月 。在成本方面，无轨开拓每进一米的成本可比一般有轨法节省 10 美元 。在设备投资上，无轨开拓仅需装载机和卡车，总投资费用较一般方法的电机车、矿车和装岩机要少，还省去了提升绞车和辅助井等的费用 。从劳动力角度来看，无轨运输仅需两名司机，而一般方法则需三名电机车司机、一名绞车司机和一名箕斗工 。这一系列数据充分表明，斜坡道开拓在施工成本上具有明显的竞争优势 。
4.适应多种开采场景：斜坡道在露天开采中具有独特的应用优势。采用地下斜坡道运输，不必因开拓沿露天矿边坡的运输道路以及考虑边坡稳定而排除大量岩石，有效减少了露天开采的剥岩量。同时，消除了气候对运输的影响，避免了因暴雨、暴雪等恶劣天气导致运输中断的情况。此外，还消除了露天运输道路附近边坡的大量片帮问题，提高了运输的安全性。而且，斜坡道的建设为将来的地下开采提前做好了准备，具有极大的灵活性。对于深部矿体以及薄矿脉、盲矿体的开拓，斜坡道同样表现出色。在深部矿体开采中，斜坡道能够为无轨设备提供便捷的通道，使设备能够深入地下进行开采作业。对于薄矿脉和盲矿体，传统的开拓方式往往面临着工程量大、开采难度高的问题，而斜坡道开拓可以根据矿体的具体情况灵活布置，减少不必要的工程量，提高开采效率。例如，美国帮克山多金属矿将斜坡道开拓用于深部薄矿脉、盲矿体的开拓，成功解决了以往开拓费用大、时间长以及运输成本高的问题。
（二）缺点
1.深度受限，运输成本高：无轨设备的爬坡能力存在一定限制，这直接制约了斜坡道开拓的深度。一般来说，当矿山开采深度超过 200 米时，随着深度的增加，斜坡道的长度会相应增长，无轨设备在斜坡道上行驶需要消耗更多的能量，运输效率会逐渐降低，从而导致运输费用大幅增加 。这是因为无轨设备在爬坡过程中，需要克服重力做功，坡度越大、距离越长，所需的能量就越多，设备的磨损也会加剧，维修成本和燃油成本都会显著上升 。与竖井提升相比，竖井提升可以通过高效的提升设备，快速、稳定地将矿石提升至地表，不受深度的直接限制，运输成本相对较为稳定 。因此，在开采深度较大的情况下，斜坡道开拓在运输成本方面的劣势就会凸显出来 。
2.基建工程量大：与竖井开拓相比，同深度的斜坡道开拓工程量要多 3 - 6 倍 。这主要是因为斜坡道需要有一定的坡度，以满足无轨设备的行驶要求，这就导致斜坡道的长度会比竖井长得多 。而且，为了保证无轨设备的安全行驶和运输的顺畅，斜坡道的断面尺寸也相对较大 。此外，斜坡道还需要设置一些辅助设施，如错车道、缓坡段等，这些都进一步增加了基建工程量 。例如，在一些矿山中，为了建设斜坡道，需要掘进大量的岩石，不仅增加了施工难度，还延长了建设周期，增加了建设成本 。而竖井开拓相对来说，井筒的断面尺寸较小，长度较短，基建工程量相对较少 。
3.设备投资与维护成本高：无轨设备的初期投资较大，购买一台性能优良的无轨采矿车辆或运输卡车，往往需要投入大量资金。而且，这些设备的技术水平要求高，维修工作量大。由于无轨设备在井下复杂的环境中运行，受到岩石碰撞、潮湿空气侵蚀等因素的影响，设备的零部件容易损坏，需要定期进行维修和更换。同时，为了保证设备的正常运行，还需要配备专业的维修人员和维修设备，这都增加了设备的维护成本。相比之下，竖井开拓所使用的有轨设备，虽然建设安装要求较高，但设备的稳定性较好，维修成本相对较低。
4.通风要求高：目前无轨设备主要以柴油为动力，在运行过程中会排放出大量的废气，如一氧化碳、氮氧化物、颗粒物等，这些废气会严重污染井下空气。为了保证井下作业人员的身体健康和安全生产，需要加强通风，及时将废气排出井外。这就需要配备大功率的通风设备，增加通风管道的铺设长度和通风量，从而导致通风费用大幅增加。在一些大型矿山中，通风费用甚至占据了生产成本的相当大比例。而竖井开拓中，若采用电力驱动的有轨设备，产生的废气较少，通风要求相对较低。
五、斜坡道开拓法的设计要点
（一）坡度设计
斜坡道的坡度设计是一项极为关键且复杂的工作，它需要综合考量多种因素，以确保斜坡道在矿山开采过程中能够安全、高效地运行。其中，运输设备的类型和性能是确定坡度的重要依据之一。不同类型的运输设备，其爬坡能力存在显著差异。例如，柴油卡车在运输矿石、废石时，为了保证其运行的安全性和经济性，斜坡道坡度一般以 12% 以下为宜 。这是因为柴油卡车在爬坡过程中，需要消耗大量的燃油来克服重力，若坡度过大，不仅会增加燃油消耗，还会导致车辆发动机负荷过大，影响车辆的使用寿命和运行安全 。而电动卡车，如瑞典基律纳铁矿使用的 35t、50t 电动卡车，其斜坡道坡度可适当提高至 15% 以下 。这是由于电动卡车具有动力输出稳定、扭矩大等优点，在一定程度上能够适应相对较陡的坡度 。此外，斜坡道的用途也对坡度设计有着重要影响 。如果斜坡道主要用于运输人员和材料，其坡度不宜过大，一般以 17% 以下为宜 ，这样可以保证人员在行走过程中的舒适性和安全性，同时也便于材料的运输 。运输量和路面质量同样不容忽视 。当运输量较大时，为了提高运输效率，斜坡道的坡度应相对平缓，以减少车辆的行驶阻力 。而路面质量较差时，如路面不平整、摩擦力小等，也需要适当降低坡度，以防止车辆在行驶过程中出现打滑、失控等危险情况 。在实际设计过程中，还需要考虑弯道坡度的特殊要求 。由于弯道处车辆受到离心力的作用，视距较短，为了保证行车安全，弯道坡度应适当降低 。一般来说，弯道坡度比直线段坡度要低 2 - 3% 。例如，某矿山的斜坡道直线段坡度为 10%，那么在弯道处，坡度可能会降低至 7 - 8% 。
（二）断面尺寸设计
斜坡道的断面尺寸设计直接关系到无轨设备的安全通行和运输效率，需要根据设备尺寸和安全间距等因素来精确确定。在确定宽度时，要充分考虑无轨设备的最大宽度以及设备与巷道壁之间的安全间距。以常见的运输卡车为例，假设其宽度为 3 米，为了保证车辆在行驶过程中不会与巷道壁发生碰撞，并且有足够的空间进行错车和避让，安全间距一般不应小于 0.6 米 。那么单车道斜坡道的宽度就应不小于车辆宽度加上两侧的安全间距，即 3 + 0.6×2 = 4.2 米 。在实际设计中，考虑到未来可能会引入更大尺寸的设备，以及施工误差等因素，通常会适当加大宽度，一般单车道宽度会设计为车辆宽度加上 1.5 米左右，这样可以更好地满足实际使用需求 。在高度方面，同样要以设备的最大高度为基础 。例如，铲运机的高度为 3 米，为了保证设备顶部与巷道顶部有足够的安全空间，防止在行驶过程中因颠簸或设备举升而碰撞到巷道顶，安全高度一般不应小于 1 米 。所以，斜坡道的高度应不小于设备高度加上安全高度，即 3 + 1 = 4 米 。下面通过一个具体的计算示例来进一步说明 。假设有一个矿山，计划采用某型号的大型运输卡车进行矿石运输，该卡车的宽度为 3.5 米，高度为 4 米 。按照上述设计原则，单车道斜坡道的宽度应设计为 3.5 + 1.5 = 5 米 ，高度应设计为 4 + 1 = 5 米 。这样的断面尺寸设计能够确保运输卡车在斜坡道上安全、顺畅地行驶 。
（三）支护设计
斜坡道的支护设计是确保其稳定性和安全性的重要环节，需要根据岩体的稳定性来确定支护等级，并针对不同的岩层条件制定相应的支护方案。在确定支护等级时，通常会采用一些科学的方法和指标，如 RMR（岩体地质力学分类）或 Q 系统（巴顿岩体质量分类） 。以 RMR 系统为例，该系统通过对岩石的单轴抗压强度、RQD（岩石质量指标）、节理间距、节理条件以及地下水状况等多个因素进行综合评估，来确定岩体的质量等级 。当 RMR 值小于 50 时，表明岩体的稳定性较差，此时一般需要采用喷锚网联合支护的方式 。这种支护方式结合了喷射混凝土、锚杆和钢筋网的优点，能够有效地提高岩体的稳定性 。喷射混凝土可以封闭岩石表面，防止岩石风化和剥落；锚杆能够将不稳定的岩石与稳定的岩体连接在一起，提供锚固力；钢筋网则可以增强喷射混凝土的抗拉强度，提高支护结构的整体性 。对于不同的岩层条件，支护方案也会有所不同 。在稳定岩层中，由于岩体自身的稳定性较好，一般采用局部锚杆加喷射混凝土的加固方式即可 。局部锚杆可以对局部不稳定的岩石进行锚固，喷射混凝土则可以保护岩石表面，防止其受到风化和侵蚀 。而在破碎带等地质条件复杂的区域，由于岩体破碎、节理裂隙发育，稳定性极差，需要采用更为加强的支护措施 。例如，采用钢拱架加喷射混凝土再加注浆加固的方案 。钢拱架可以提供强大的支撑力，抵抗岩体的变形和坍塌；喷射混凝土能够填充岩石缝隙，增强岩体的整体性；注浆加固则可以进一步提高岩体的强度和稳定性，通过将浆液注入岩石缝隙中，使破碎的岩石胶结在一起，形成一个整体 。
六、斜坡道开拓法的施工技术
（一）掘进方法
在斜坡道施工中，针对硬岩的掘进，钻爆法是一种常用且有效的方法。钻爆法的原理是通过在岩石中钻孔，然后装填炸药，利用炸药爆炸产生的巨大能量将岩石破碎。在实际操作过程中，首先要根据岩石的性质、硬度以及斜坡道的设计要求，精确确定炮孔的位置、深度、角度和间距。例如，对于硬度较高的花岗岩，炮孔的间距可能相对较小，以确保炸药爆炸的能量能够充分作用于岩石，使其破碎。然后，使用凿岩设备，如凿岩台车，按照设计要求进行钻孔作业。在钻孔完成后，将炸药按照一定的装药结构和顺序装填到炮孔中，通常会采用连续装药、间隔装药或不耦合装药等方式。连续装药是将计算好的药量均匀地装入炮眼，起爆药包置于眼底；间隔装药则是为了使爆炸力沿炮眼均匀分布，当所需炸药药卷连续长度短于炮眼长度较多时采用；不耦合装药时要注意不耦合系数在 1.4 - 2.0 范围内 。接着，通过雷管等起爆装置引爆炸药，使岩石在爆炸的作用下破碎 。为了减少超挖现象，光面爆破技术被广泛应用 。光面爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆后壁面平整规则、符合设计要求的一种控制爆破技术 。其原理是在设计开挖轮廓线上钻凿一排孔距与最小抵抗线相匹配的光爆孔，并采用不耦合装药或其他特殊的装药结构，在开挖主体爆破后，光爆孔内的装药同时起爆 。这样，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，产生应力波的叠加，并产生切向拉力 。当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心边线上形成裂缝，随后爆炸气的膨胀使裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面 。通过光面爆破，能够有效地控制周边眼炸药的爆破作用，减少对围岩的扰动，使斜坡道的岩壁更加平整，超挖量大幅减少 。例如，在某矿山的斜坡道施工中，采用光面爆破技术后，超挖量从原来的每米 0.5 立方米降低到了每米 0.2 立方米 。
（二）施工设备
1.凿岩台车：凿岩台车是斜坡道施工中进行钻孔作业的关键设备，它具有高效、精准的特点。以三臂凿岩台车为例，它主要由车架、三个可伸缩的臂架、凿岩装置、控制系统和动力系统组成。车架是整个台车的支撑结构，负责承载和传递凿击力。臂架上安装有凿岩工具，在作业时，先将臂架伸出到岩石前方，然后通过电动机启动凿岩工具，对岩石进行凿击。每个臂架的凿岩工具都可以根据需要进行调整和控制。控制系统用于调整和控制凿击力的大小和方向，通过调整凿击频率和凿击角度，实现不同方向和力度的凿击，以适应不同的凿岩作业需求。动力系统则提供动力驱动凿岩台车的运动和凿岩工具的工作。在斜坡道施工中，凿岩台车可以快速、准确地完成炮孔的钻进，大大提高了钻孔效率和质量。例如，在一条长度为 1000 米的斜坡道施工中，使用凿岩台车进行钻孔作业，相比传统的人工钻孔方式，施工时间缩短了一半以上 。
2.铲运机：铲运机在斜坡道施工中主要承担出渣和短途运输的任务，它能够独立完成铲土、运土、卸土等全部土方施工工序。地下铲运机按行走方式分为拖式铲运机和自行式铲运机，拖式铲运机由拖拉机牵引，自行式铲运机的行驶和工作都靠自身的动力设备。在斜坡道施工中，铲运机可以灵活地穿梭于施工现场，将爆破后的岩石渣料铲起并运输到指定地点。其斗容量一般为 2 - 8 立方米 ，自行式铲运机的经济运距为 800 - 1500 米，拖式铲运机的经济运距为 600 米，效率最高的经济运距为 200 - 350 米 。例如，在某矿山斜坡道施工中，采用自行式铲运机进行出渣作业，每小时可以运输岩石渣料 50 立方米以上，大大提高了出渣效率，加快了施工进度 。
3.运输卡车：运输卡车是斜坡道施工中进行长距离运输的重要设备，主要用于将铲运机运来的岩石渣料或开采出的矿石运输到地表或其他指定地点。在斜坡道上行驶时，运输卡车需要具备良好的爬坡性能和稳定性。例如，一些大型的柴油运输卡车，其载重量可达数十吨，能够在斜坡道上以一定的速度安全行驶。在运输过程中，为了保证安全，会对卡车的刹车系统、轮胎等进行严格检查和维护。同时，根据斜坡道的坡度和路况，合理控制车速。在某矿山的斜坡道施工中，使用载重量为 30 吨的运输卡车，每天可以将数千吨的岩石渣料运输到地表，保障了施工的顺利进行 。
4.支护设备：在斜坡道施工过程中，为了确保施工安全和斜坡道的稳定性，支护设备起着至关重要的作用。常见的支护设备包括锚杆钻机、喷射混凝土设备等。锚杆钻机用于在岩石中钻孔并安装锚杆，通过锚杆将不稳定的岩石与稳定的岩体连接在一起，提供锚固力。例如，在岩体稳定性较差的区域，使用锚杆钻机快速钻孔并安装锚杆，能够及时对岩石进行加固。喷射混凝土设备则用于将混凝土喷射到岩石表面，形成一层混凝土支护层，封闭岩石表面，防止岩石风化和剥落。在某矿山的斜坡道施工中，当遇到破碎带时，及时使用喷射混凝土设备对岩石表面进行喷射支护，有效地保证了施工安全和斜坡道的稳定性。
七、斜坡道开拓法的应用案例分析
（一）萨热克铜矿
萨热克铜矿位于新疆乌恰县，是近年来新勘查的中型矿床。该矿采用通地表的斜坡道开拓法，这一选择与矿床的地质条件密切相关。萨热克铜矿矿体赋存在中生界白垩系灰白— 灰绿色碎屑岩中，矿体分布受褶皱和断裂构造制约 。其成矿地质背景独特，处于塔里木地块与南天山褶皱带过渡部位，次级构造单元为托云中新代拉分盆地西缘与东阿赖海西晚期深海盆之间的中生代断陷盆地 。
在斜坡道开拓实施过程中，充分考虑了运输设备的运行需求和矿体的分布情况。通过精确的测量和设计，确定了斜坡道的坡度、断面尺寸等关键参数。在施工技术上，采用了先进的钻爆法掘进，利用凿岩台车进行钻孔作业，确保了炮孔的精度和质量。同时，运用光面爆破技术，有效控制了超挖现象，提高了斜坡道的成型质量。
从应用效果来看，斜坡道开拓法在萨热克铜矿取得了显著成效。首先，实现了矿石的高效运输，无轨设备能够直接将开采出的矿石经斜坡道运往地表，大大缩短了运输时间，提高了运输效率。其次，在矿山建设期间，斜坡道便于进一步探明矿体，减少了基建前的探矿时间和费用，使矿山能够尽早接近矿体进行准备工作，提前出矿，缩短了基建时间。此外，斜坡道还为无轨设备的运行和维护提供了便利，设备可以从井下运行到地表进行维修，保证了设备的正常运行。
萨热克铜矿在采用斜坡道开拓法的过程中，也积累了丰富的经验。在设备选型方面，根据矿山的实际需求和运输量，选择了合适的无轨设备，如载重量适宜的运输卡车和高效的铲运机，确保了运输系统的高效运行。在施工管理上，加强了对施工过程的监控和质量控制，严格按照设计要求进行施工，保证了斜坡道的稳定性和安全性。同时，注重对施工人员的培训和安全管理，提高了施工人员的技术水平和安全意识。
（二）三山岛金矿二期工程
三山岛金矿是中国重要的黄金生产基地之一，井下采用无轨设备开采，机械化开采程度较高。在二期工程深部，采用电动卡车运输主斜坡道开拓。这一开拓方式的选择，主要是基于矿山深部开采的需求以及对环保和运输效率的考虑。电动卡车相比柴油卡车，具有污染小、动力输出稳定等优点，能够满足深部开采对空气质量和运输稳定性的要求。
在斜坡道设计方面，充分考虑了电动卡车的性能和运输要求。主斜坡道断面为 5.1m×4.1m ，平均坡度 10% ，这样的设计既能保证电动卡车的安全行驶，又能提高运输效率 。在施工过程中，运用了先进的施工技术和设备，如使用大型凿岩台车进行钻孔作业，提高了钻孔效率和质量 。同时，采用了合理的支护措施，确保了斜坡道的稳定性 。
从应用成果来看，电动卡车运输主斜坡道开拓在三山岛金矿二期工程中取得了良好的效果。在运输效率方面，电动卡车能够快速、稳定地将矿石运输到指定地点，提高了矿山的生产能力。据相关数据显示，采用该开拓方式后，矿山的矿石运输量大幅增加，满足了矿山日益增长的生产需求。在环保方面，电动卡车减少了废气排放，改善了井下的空气质量，为员工创造了更加健康的工作环境。此外，通过对运输系统的优化改造，如设计并施工－537m 转运系统，使生产、基建的矿（废）石全部转运至新立矿区－600m 水平，由 14t 电机车牵引 11 辆 6m³ 矿车进行有轨运输，通过新立主混合井提至地表 。优化改造后的运输系统平均运距减少 2950m ，掘进量运费减少 9.18 元 /m³ ，每年可节约运输费用 317.08 万元，经济效益显著 。
八、小结
斜坡道开拓法作为现代采矿工程中一种重要的开拓方式，以其独特的优势和多样化的类型，在矿山开采领域发挥着重要作用。螺旋式、折返式和直线式斜坡道各有特点，适用于不同的矿体条件和开采需求。其优点显著，如开拓速度快、运输灵活高效、施工成本低且能适应多种开采场景，为矿山的高效开发提供了有力支持。然而，它也存在一些局限性，如深度受限、基建工程量大、设备投资与维护成本高以及通风要求高。在设计和施工过程中，必须充分考虑坡度、断面尺寸和支护等关键要点，采用合适的掘进方法和先进的施工设备，确保斜坡道的安全与稳定。通过萨热克铜矿和三山岛金矿二期工程等实际案例可以看出，斜坡道开拓法在合理应用的情况下，能够实现矿山的高效开采和良好经济效益。
注：文章部分内容参考了 慕课东北大学金属矿床地下开采 徐帅、安龙 的课件
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