采矿中副井位置的抉择——黑金刚播报

发布时间：

2025-07-08

在采矿作业的整个系统中，副井扮演着不可或缺的重要角色。它不仅是人员、设备、材料进出井下的重要通道，还承担着通风、排水等关键任务，其功能的正常发挥直接关系到采矿作业的安全、效率和成本。而副井位置的选择，无疑是决定其能否充分发挥作用的核心环节。一个合理的副井位置，能够最大限度地减少运输距离、降低能耗、提高作业效率，同时有效规避各类安全风险；反之，不当的位置选择则可能导致一系列问题，如基建成本飙升、生产效率低下、安全隐患频发等，对采矿整体效益产生深远的负面影响。因此，深入探讨副井位置的选择具有重要的现实意义。

一、引言

二、影响副井位置选择的因素

（一）地质条件

地质条件是副井位置选择的首要考量因素，它如同副井的“稳固基石”，直接制约着副井的安全性和经济性。地质构造方面，断层、褶皱等不良地质构造会严重影响井壁的稳定性，增加施工难度和风险，因此副井位置应尽量避开这些区域。若无法完全避开，需采取特殊的支护措施，增加了工程成本。岩石稳定性也至关重要，坚硬、完整的岩石能为副井提供良好的围岩条件，减少井壁坍塌的可能性；而松散、破碎的岩石则需要更复杂的支护结构，且在运营过程中容易出现安全问题。含水层分布同样不容忽视，若副井位置穿过富水地层，会导致涌水量增大，不仅增加排水成本，还可能引发突水事故，威胁井下作业安全。因此，在选择副井位置时，必须通过详细的地质勘察，充分了解地质情况，从而规避潜在风险。

（二）采矿工艺

不同的采矿方法对副井位置有着不同的要求，副井位置与采矿工艺的适配是提升采矿效率的关键。采用充填法采矿时，需要频繁运输充填材料，此时副井位置应尽量靠近充填作业区域，以缩短运输距离，提高充填效率。而对于崩落法采矿，由于采空区会逐渐崩落，副井位置需远离可能受到崩落影响的范围，避免因采空区垮塌对副井结构造成破坏。此外，采矿工艺所决定的井下巷道布置、工作面推进方向等，也会影响副井的位置选择。只有让副井位置与采矿工艺相互适配，才能使整个采矿系统高效运转，减少不必要的能耗和时间浪费。

（三）地面条件

地面条件对副井位置选择的影响同样不可小觑，需要进行统筹考量。地形地貌方面，若地面地势陡峭，会增加副井井口及相关设施的建设难度和成本，而平坦开阔的地形则更有利于工业场地的布置。工业场地布局要求副井位置与地面的选矿厂、仓库、办公室等设施保持合理的距离和便捷的联系，以便于物料运输和生产管理。外部运输条件也很关键，副井位置应靠近公路、铁路或港口等运输枢纽，方便设备、材料的运入和矿石的运出，降低运输成本。只有综合考虑这些地面因素，才能使副井位置的选择更加合理，实现地面与井下作业的协调高效。

（四）通风系统关联

副井位置的选择与通风系统的构建紧密相连，而主井的类型则在很大程度上决定了通风系统的布局，进而影响副井的设置。当主井为箕斗井时，由于箕斗在井口卸矿过程中会产生大量粉尘，若将其作为入风井，粉尘会被带入井下，污染井下空气，危害作业人员的身体健康，同时也会影响设备的正常运行。因此，箕斗井不能作入风井，这就需要专门设计副井和通风井，以保证井下的新鲜空气供应和污浊空气排出。此时，副井的位置需考虑与通风井的配合，确保通风路径合理、顺畅，提高通风效率。

当主井为罐笼井时，其在运行过程中产生的粉尘相对较少，可兼作入风井。在这种情况下，则另布置一个副井作为通风井，它与罐笼井构成一个完整的通风系统。副井作为通风井，其位置的选择要能使风流在井下形成有效的循环，覆盖所有作业区域，保证井下各地点的风量和风速满足安全规程要求。因此，副井位置需结合罐笼井的位置以及井下作业面的分布进行合理规划，以实现良好的通风效果。

三、副井位置的布置方式

（一）集中布置

集中布置是指将副井与主井、风井等主要井巷设施集中布置在同一区域或相邻位置。这种布置方式具有诸多优势，在基建工程量方面，集中布置可以减少井巷之间的联络巷道长度，从而降低基建成本和施工时间。在管理方面，各类井巷设施集中在一起，便于统一管理和调度，减少了各部门之间的协调难度，有利于提高管理效率。在排水方面，集中布置使得井下的排水系统可以集中建设和运行，便于集中处理矿井水，降低排水成本。

然而，集中布置也存在一些缺点。由于各类设施集中，一旦发生火灾等安全事故，火势容易蔓延，增加了事故的危害程度。同时，主井或其他设施产生的粉尘也会在集中区域积聚，对作业环境和人员健康造成不利影响。

（二）分散布置

分散布置是根据矿山的地形、地质条件以及采矿作业的需要，将副井与其他井巷设施分散布置在不同的合适位置。这种布置方式适用于地形复杂、地质条件多变的矿山。在适应复杂地形方面，分散布置可以让各井巷设施根据自身的功能需求选择最适宜的地形位置，避免因地形限制而影响设施的建设和运行。在减少相互干扰方面，不同的井巷设施在运行过程中会产生不同的噪音、振动等，分散布置可以有效降低这些因素对彼此的干扰，提高各设施的运行稳定性。

但分散布置也带来了一些问题，由于设施分散，管理范围扩大，增加了管理难度，需要投入更多的人力和物力进行协调和监控。同时，分散布置会增加各设施之间的联络巷道长度和基建工程量，导致基建成本上升。

四、副井位置选择的案例分析

（一）侯庄铁矿：经验教训

侯庄铁矿在副井位置选择上曾出现过一些问题，给矿山的生产运营带来了诸多不利影响。其中较为突出的是石门长度增加，由于副井位置选择不当，导致从副井到各个采区的石门距离过长。这不仅增加了矿石和材料的运输距离，延长了运输时间，降低了运输效率，还增加了运输成本和能耗。

此外，井底设计不合理也是一个重要问题。井底车场的布局与副井位置不匹配，导致车辆调度困难，经常出现拥堵现象，严重影响了井下运输的顺畅性。这不仅降低了采矿效率，还可能因为运输不畅而影响采区的正常生产进度。这些问题最终反映在经济效益上，使得矿山的生产成本上升，利润空间缩小，同时也给生产管理带来了巨大的挑战，为其他矿山在副井位置选择上敲响了警钟。

（二）某成功案例：典范启示

国内某大型铜矿在副井位置选择上取得了显著的成功，为行业提供了宝贵的经验。该铜矿在进行副井位置选择时，充分考虑了地质条件、采矿工艺、地面设施布局以及通风系统等多方面因素。他们通过详细的地质勘察，将副井位置选在了岩石稳定性好、含水层少的区域，降低了施工和运营过程中的安全风险。

同时，副井位置与该矿采用的阶段空场采矿法相适配，靠近主要采区，缩短了矿石运输距离，大大提高了采矿效率。在通风方面，结合主井为罐笼井可兼作入风井的特点，合理布置副井作为通风井，形成了高效的通风系统，保证了井下作业环境的安全舒适。

此外，副井位置靠近地面的选矿厂和运输铁路，方便了矿石的运输和处理。通过这一系列合理的选择，该铜矿不仅降低了基建成本和生产运营成本，还提高了采矿效率和生产安全性，取得了良好的经济效益和社会效益，成为副井位置选择的成功典范。

五、副井位置选择的流程与方法

（一）前期勘察

前期勘察是副井位置选择的基础工作，只有精准摸底，才能为后续决策提供准确的数据支持。地质勘查是前期勘察的核心内容，需要详细查明矿山的地质构造、岩石性质、含水层分布、断层破碎带等情况，通过钻探、物探等手段获取第一手地质资料，为判断副井位置的地质可行性提供依据。

地形测绘则要对矿山地面的地形地貌、高程变化等进行精确测量，绘制详细的地形图，为副井井口及地面设施的布置提供地形数据。同时，还需要调查地面的建筑物、道路、河流等分布情况，以及地下的管线、电缆等设施，避免副井位置与这些设施发生冲突。只有做好前期勘察工作，才能全面了解矿山的地质和地面情况，为副井位置的合理选择奠定坚实基础。

（二）多方案设计

在前期勘察的基础上，需要制定多个副井位置选择方案，进行全面权衡。设计方案时，要充分考虑不同位置在地质条件、采矿工艺适配性、地面设施布局、通风效果、基建成本、运营成本等方面的优缺点。例如，某个方案可能地质条件优越，但距离采区较远，运输成本较高；另一个方案可能靠近采区，但地质条件相对复杂，施工难度较大。

通过对多个方案的技术可行性、经济合理性、安全可靠性等进行全面分析和对比，找出各方案的优势和不足，为后续的综合评估与决策提供充分的依据。

（三）综合评估与决策

综合评估与决策是副井位置选择的关键环节，需要运用科学的方法进行定夺。层次分析法是一种常用的方法，它将副井位置选择的各种影响因素进行分层，通过构建判断矩阵，计算各因素的权重，进而对不同方案进行排序。模糊综合评价法则适用于处理那些难以精确量化的因素，如环境影响、管理难度等，通过建立模糊评价模型，对方案进行综合评价。

在综合评估过程中，要充分考虑技术、经济、安全、环境等各方面因素，结合矿山的实际情况和长远发展规划，对各方案进行全面、客观的评价。最终，根据评估结果，选择最优的副井位置方案，确保其能够满足矿山生产的各项要求，实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。