路增祥

(1.遼寧科技大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，遼寧 鞍山 114051；2.遼寧省金屬礦產(chǎn)資源綠色開采工程研究中心，遼寧 鞍山 114051)

金屬礦山溜井系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化

路增祥1，2

(1.遼寧科技大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，遼寧 鞍山 114051；2.遼寧省金屬礦產(chǎn)資源綠色開采工程研究中心，遼寧 鞍山 114051)

摘要：溜井系統(tǒng)是金屬礦山實(shí)現(xiàn)礦廢石低成本下向運(yùn)輸?shù)挠行Х椒?。面?duì)國(guó)內(nèi)外礦山頻繁發(fā)生溜井變形破壞的問(wèn)題，在分析溜井系統(tǒng)變形破壞影響因素的基礎(chǔ)上，以孟家鐵礦露天轉(zhuǎn)地下開采工程設(shè)計(jì)為例，進(jìn)行了溜井運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化，改變了傳統(tǒng)的豎井旁側(cè)高段集中溜井的設(shè)計(jì)模式，提出了豎井旁側(cè)礦倉(cāng)+采區(qū)溜井的溜井系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式和采區(qū)溜井的傾斜布置方案。與優(yōu)化前相比，優(yōu)化后的方案減少掘進(jìn)工程量15307.26m3，減少支護(hù)工程量1870.10m3，減少基建工程費(fèi)457.8萬(wàn)元，縮短基建工期3.5月，能夠有效克服高段溜井在生產(chǎn)使用過(guò)程中的各種不利因素。

關(guān)鍵詞：溜井系統(tǒng)；變形破壞；影響因素；優(yōu)化；金屬礦山

溜井系統(tǒng)是金屬礦床地下開采最重要的工程之一，溜井運(yùn)輸是實(shí)現(xiàn)礦、廢石在不同開拓水平之間低成本下向運(yùn)輸?shù)挠行Х椒?。由于溜井系統(tǒng)的服務(wù)年限較長(zhǎng)、運(yùn)行環(huán)境惡劣，國(guó)內(nèi)外的溜井變形破壞問(wèn)題較為突出[1-6]。因此，溜井系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題已成為人們廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。從不同的角度研究影響溜井穩(wěn)定性的影響因素[7-8]，并盡量從設(shè)計(jì)、施工與管理方面[9-10]規(guī)避與克服這些因素，確保溜井系統(tǒng)在其設(shè)計(jì)服務(wù)期內(nèi)的穩(wěn)定性和可靠運(yùn)行，是金屬礦床地下開采研究的一個(gè)重要課題。

本文就如何防范溜井系統(tǒng)的變形破壞，確保溜井系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在分析溜井系統(tǒng)變形破壞影響因素的基礎(chǔ)上，以本溪罕王礦業(yè)有限公司孟家鐵礦露天轉(zhuǎn)地下開采溜井運(yùn)輸系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)優(yōu)化為例，進(jìn)行了有益的探討與嘗試，以期為金屬礦山地下開采的溜井系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考與指導(dǎo)。

1溜井系統(tǒng)變形破壞的因素分析

溜井系統(tǒng)的應(yīng)用不同于其它井巷工程，在其特定的工程地質(zhì)環(huán)境和原巖應(yīng)力環(huán)境下，長(zhǎng)期受到許多動(dòng)態(tài)和不確定因素的影響，特別是礦石流對(duì)溜井井壁的沖擊與摩擦、溜井堵塞后的爆破疏通，嚴(yán)重影響了井壁的穩(wěn)定性。

縱觀國(guó)內(nèi)外溜井系統(tǒng)變形破壞的典型實(shí)例，溜井系統(tǒng)變形破壞的主要因素有以下幾個(gè)方面。

1.1工程地質(zhì)條件和巖體物理力學(xué)性質(zhì)

工程地質(zhì)條件包括巖體結(jié)構(gòu)、巖性分布、破碎帶、斷層、地質(zhì)弱面分布及其狀況、地下水育情況等。巖體的物理力學(xué)性質(zhì)包括容重、空隙度、聲波傳播速度、抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、彈性模量、泊松比、內(nèi)聚力、法向及切向剛度等。二者綜合反映的是工程巖體的穩(wěn)定性[11]。一般情況下，強(qiáng)度高且完整性好的圍巖體具有較高的承載能力，能夠抵抗較強(qiáng)的沖擊力和較大的摩擦力。

1.2地應(yīng)力狀態(tài)

地應(yīng)力是存在于地層中的原始應(yīng)力，是引起地下巖體工程結(jié)構(gòu)變形與破壞的根本作用力，地應(yīng)力的大小及其分布狀態(tài)對(duì)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著重大的影響。地下工程的每一次開挖(包括巖體發(fā)生冒落)，都會(huì)破壞地應(yīng)力的分布狀態(tài)，引起地應(yīng)力的重新分布，直至達(dá)到新的應(yīng)力平衡狀態(tài)。因此，自溜井開始產(chǎn)生變形破壞時(shí)起，地應(yīng)力的平衡狀態(tài)就不斷被打破，形成一個(gè)反復(fù)加卸載的循環(huán)過(guò)程，加劇了溜井的變形破壞。

1.3使用環(huán)境

溜井系統(tǒng)特殊的生產(chǎn)運(yùn)行環(huán)境條件使溜井井壁頻繁遭受破壞載荷的作用。一方面，使溜井井壁不僅受到下放物料的沖擊與摩擦破壞。這種破壞作用的大小與卸礦方式、礦巖硬度、塊度及溜井中礦巖存儲(chǔ)高度等因素密切相關(guān)，礦石下落沖擊能量與距離和速度成正比，卸礦速度快、塊度大對(duì)井壁的破壞也大；另一方面，溜井發(fā)生堵塞后的爆破疏通也會(huì)對(duì)井壁帶來(lái)很大的破壞作用。疏通爆破產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力除對(duì)被疏通的溜井井壁產(chǎn)生破壞外，也會(huì)在相鄰井壁產(chǎn)生反射拉應(yīng)力和破壞震動(dòng)，加速了鄰近井筒破壞，而這種破壞作用的大小則與疏通爆破所用的炸藥量、藥包距井壁的距離、巖體中應(yīng)力波的傳播速度有關(guān)。

1.4物料塊度組成及其物理力學(xué)特性

爆破破碎后的礦、廢石是呈自然粒級(jí)分布的，在通過(guò)溜井下放時(shí)，由于重力差的原因形成了一種分級(jí)，大塊下落的速度要比小塊的大，下落過(guò)程中與溜井壁碰撞時(shí)產(chǎn)生的沖擊力也比小塊的大。礦巖的塊度尺寸越大、硬度越大、下放的高度越大，對(duì)溜井井壁的沖擊破壞作用也越大。

1.5設(shè)計(jì)施工與管理

溜井系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)溜井穩(wěn)定性的影響主要表現(xiàn)在溜井系統(tǒng)位置的選擇、溜井結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)度、傾角、斷面尺寸和溜井的支護(hù)結(jié)構(gòu)等方面。無(wú)論是垂直溜井還是傾斜溜井，上述參數(shù)對(duì)溜井的穩(wěn)定性均有不同程度的影響。

選擇強(qiáng)度高且完整性好的巖體作為溜井位置是溜井系統(tǒng)位置選擇必須著重考慮的問(wèn)題。但由于溜井系統(tǒng)與主提升井的特殊位置關(guān)系，主溜井位置的選擇空間很小，采區(qū)溜井位置的選擇空間較大，而采場(chǎng)溜井受礦體賦存狀態(tài)的影響其選擇空間也有一定的局限性。

溜井結(jié)構(gòu)對(duì)溜井穩(wěn)定性的影響表現(xiàn)在溜井系統(tǒng)是否改變了礦、廢石進(jìn)入溜井和在溜井中運(yùn)動(dòng)的軌跡或方向。一旦物流方向發(fā)生改變，則可能對(duì)井壁產(chǎn)生沖擊或是加劇對(duì)井壁的磨損。

溜井長(zhǎng)度對(duì)溜井穩(wěn)定性的影響表現(xiàn)在溜井中的儲(chǔ)礦高度一定時(shí)，溜井高度越大，物料下落和下降時(shí)對(duì)溜井壁產(chǎn)生的沖擊力和摩擦力就越大。

溜井傾角對(duì)溜井穩(wěn)定性的影響表現(xiàn)在傾角越小，物料下落和下降時(shí)對(duì)溜井壁產(chǎn)生的沖擊力越大而摩擦力越?。粌A角越大，物料下落和下降時(shí)對(duì)溜井壁產(chǎn)生的摩擦力越大而沖擊力越小。

支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠有效延長(zhǎng)溜井的服務(wù)年限，尤其是對(duì)穿越軟巖體、碎裂巖體和節(jié)理裂隙發(fā)育的工程圍巖體的溜井，合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)和支護(hù)強(qiáng)度顯得理為重要，它能充分發(fā)揮自身的強(qiáng)度抵御來(lái)自下放物料的沖擊與摩擦，保護(hù)圍巖不受破壞。

溜井工程施工對(duì)其穩(wěn)定性的影響主要表現(xiàn)在施工時(shí)爆破作業(yè)對(duì)圍巖的損傷破壞。

溜井系統(tǒng)使用與維護(hù)中對(duì)其穩(wěn)定性影響的最大因素有兩個(gè)方面：一是溜井堵塞后的爆破疏通，由于井內(nèi)空間較小和藥包安置方面的原因，多數(shù)情況下，藥包安放時(shí)緊貼溜井井壁，炸藥爆炸時(shí)對(duì)壁帶來(lái)嚴(yán)重的破壞；二是卸礦高度過(guò)大或是空井卸礦，大塊物料下落時(shí)對(duì)井壁造成反復(fù)的沖擊，最終導(dǎo)致井壁不斷產(chǎn)生破壞。

2溜井系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及存在問(wèn)題

2.1工程原設(shè)計(jì)概況

如圖1所示，工程設(shè)計(jì)中，溜井系統(tǒng)采用了主豎井旁側(cè)溜井系統(tǒng)方案，由一條礦石溜井和一條廢石溜井組成，每一條溜井均包括上部卸礦站、溜井井筒、分支溜井、礦倉(cāng)及下部溜口幾個(gè)部分，其中礦石溜井系統(tǒng)還包括破碎硐室。

圖1　溜井系統(tǒng)原設(shè)計(jì)

2.2存在問(wèn)題

1)主豎井旁側(cè)溜井系統(tǒng)的礦、廢石溜井及礦倉(cāng)的高度過(guò)大，工程施工難度大、施工工藝復(fù)雜、施工工期長(zhǎng)，不利于縮短礦井建設(shè)周期。

2)高階段溜井系統(tǒng)在使用過(guò)程中，礦、廢石卸載高度大，卸礦時(shí)，溜井與礦倉(cāng)井壁在礦塊的沖擊作用下，易造成破壞，縮短溜井與礦倉(cāng)的使用壽命。

3)主溜井為垂直溜井，它與各卸礦中段的連接采用分支溜井方式。礦石從高處高速落下，對(duì)溜井中的儲(chǔ)礦壓實(shí)，易造成溜井堵塞。分支溜井放礦時(shí)，礦、廢石在分支溜井中向主溜井運(yùn)動(dòng)，易造成對(duì)主溜井井壁的破壞；若主溜井中的儲(chǔ)料高度過(guò)大，超過(guò)下部中段的分支溜井下口時(shí)，會(huì)造成下部中段不能正常放礦。

4)高階段主溜井布置方式增加了上部中段運(yùn)輸車場(chǎng)的開拓工程量，不利于降低基建投資和縮短礦井建設(shè)周期。

3溜井系統(tǒng)的優(yōu)化

3.1優(yōu)化的原則

在確保溜井系統(tǒng)使用功能和壽命的前提下，簡(jiǎn)化工程布置，減少開拓與支護(hù)工程量，降低工程施工難度，縮短工程建設(shè)周期，節(jié)省工程建設(shè)投資和降低生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本是礦山建設(shè)方案優(yōu)化的基本原則。根據(jù)孟家鐵礦露天轉(zhuǎn)地下開采工程集礦運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，結(jié)合上述設(shè)計(jì)優(yōu)化的基本原則，集礦運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化的對(duì)象主要是主溜井系統(tǒng)中存在的問(wèn)題。

3.2優(yōu)化的主要內(nèi)容

針對(duì)原設(shè)計(jì)方案中存在的主要問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后的集礦運(yùn)輸系統(tǒng)見圖2。

圖2　優(yōu)化后的集礦運(yùn)輸系統(tǒng)

1)降低主溜井段高，取消主溜井系統(tǒng)的分支溜井。

將溜井系統(tǒng)分為主溜井和采區(qū)溜井兩部分，取消+10～-110m標(biāo)高之間的主溜井，僅保留-110m標(biāo)高以下的礦倉(cāng)段。主溜井段高的降低后，減小了礦、廢石卸載時(shí)的下落高度，也就大大降低了礦廢石對(duì)溜井井壁的沖擊力；分支溜井取消后，減小了物料向主溜井運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)溜井井壁的沖擊，有效延長(zhǎng)了溜井的使用壽命。

2)設(shè)采區(qū)溜井，實(shí)現(xiàn)上部各中段產(chǎn)出的礦廢石向-110m中段轉(zhuǎn)運(yùn)和-110m中段集中運(yùn)輸?shù)墓δ堋?/p>

通過(guò)設(shè)立采區(qū)溜井實(shí)現(xiàn)+10m和-50m中段產(chǎn)出的礦、廢石向主溜井礦倉(cāng)的轉(zhuǎn)運(yùn)，形成非集中運(yùn)輸卸載和集中運(yùn)輸卸載的坑內(nèi)礦、廢石運(yùn)輸卸載格局。井下的運(yùn)輸方式由各中段分別向主溜井系統(tǒng)卸載轉(zhuǎn)變?yōu)樯喜績(jī)蓚€(gè)中段向采區(qū)溜井卸載，而-110m中段集中向主溜井礦倉(cāng)卸載。

如圖2所示，采區(qū)溜井由一條礦石溜井和一條廢石溜井組成，設(shè)在40號(hào)勘探線附近。礦、廢石分別運(yùn)到采區(qū)溜井上口卸載，在-110m中段經(jīng)振動(dòng)放礦機(jī)向電機(jī)車列車組裝載，集中運(yùn)輸?shù)?110m中段的主溜井礦倉(cāng)卸載站進(jìn)行卸載，以此方式實(shí)現(xiàn)礦廢石從各中段向主溜井礦倉(cāng)的轉(zhuǎn)運(yùn)。

采區(qū)溜井的設(shè)計(jì)與施工，有效減小了中段出礦的運(yùn)輸距離，降低了中段運(yùn)輸成本。

3)簡(jiǎn)化非集中運(yùn)輸中段的井底車場(chǎng)結(jié)構(gòu)形式，減少開拓工程量，降低基建工程投資。

設(shè)立采區(qū)溜井后，+10m和-50m中段原設(shè)計(jì)的井底車場(chǎng)結(jié)構(gòu)(圖3(a))可簡(jiǎn)化為圖3(b)所示的結(jié)構(gòu)形式。主豎井旁側(cè)工程量大幅度減少，有利于降低工程投資和縮短工程建設(shè)周期。

4)采區(qū)溜井采用傾斜方式布置，延長(zhǎng)溜井的使用壽命。

圖3　優(yōu)化前后非集中運(yùn)輸中段井底車場(chǎng)對(duì)比圖

礦、廢石在溜井中不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)井壁產(chǎn)生的沖擊與磨損是導(dǎo)致垂直溜井井壁破壞的主要原因。這種沖擊破壞表現(xiàn)在礦石或廢石在溜井中下落時(shí)，呈現(xiàn)出直線下落或折線下落的運(yùn)動(dòng)軌跡，易于造成溜井中儲(chǔ)料被二次壓實(shí)和溜井井壁的損壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致溜井堵塞或溜井坍塌，給礦山生產(chǎn)帶嚴(yán)重困難；而磨損破壞表現(xiàn)在溜井下口卸載時(shí)，溜井中的儲(chǔ)料整體下降對(duì)井壁產(chǎn)生的磨損。

溜井的各種加固方式對(duì)延長(zhǎng)溜井的服務(wù)年限起到了一定的作用，但由于溜井加固方式和加工材料的差異，國(guó)內(nèi)外許多礦山的溜井系統(tǒng)在使用過(guò)程中仍出現(xiàn)了井壁破壞或溜井坍塌的事故。因此，選擇合適的位置、通過(guò)改變溜井的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)來(lái)改變礦、廢石在溜井中的運(yùn)動(dòng)軌跡，是延長(zhǎng)溜井系統(tǒng)服務(wù)年限的有效途徑。

基于上述理由，針對(duì)孟家鐵礦露天轉(zhuǎn)地下開采工程的溜井系統(tǒng)優(yōu)化，一是選取圍巖較堅(jiān)硬、整體性較好的地段設(shè)立溜井，利用巖石本身的物理力學(xué)性質(zhì)抵抗礦、廢石在溜井中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的磨損破壞作用；二是將垂直溜井布置方式改變?yōu)閮A斜溜井布置方式，實(shí)現(xiàn)改變礦、廢石在溜井中的運(yùn)動(dòng)軌跡的目的，以避免礦石或廢石在溜井中下落時(shí)對(duì)溜井井壁產(chǎn)生的沖擊破壞作用。為保證溜井中礦、廢石的順利下放和實(shí)現(xiàn)工程量的最小化，一般情況下，根據(jù)上下中段的平面工程布置關(guān)系，傾斜溜井的傾角可在50～80°。三是對(duì)于采區(qū)溜井系統(tǒng)，除溜井的上下口因設(shè)備設(shè)施安裝需要進(jìn)行混凝土砌筑外，其它部位均不支護(hù)，采取“裸井”井身結(jié)構(gòu)，以充分利用圍巖的物理力學(xué)特性。

3.3優(yōu)化前后的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

表1列出了集礦運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化前后的可比工程量變化情況。

表1　設(shè)計(jì)優(yōu)化前后的可比工程量對(duì)比表/m3

優(yōu)化前后兩方案比較表現(xiàn)出以下優(yōu)缺點(diǎn)。

1)與原設(shè)計(jì)相比，優(yōu)化后方案的開鑿工程量減少了15307.26m3，支護(hù)工程量減少了1870.10m3，按該礦工程承包單價(jià)計(jì)算，可減少基建工程費(fèi)用457.8萬(wàn)元，縮短基建工期3.5月。但在設(shè)備投入方面，比原方案增加了兩部振動(dòng)放礦機(jī)。

2)與原設(shè)計(jì)相比，方案優(yōu)化后雖然+10m中段和-50m中段的部分礦石存在反向運(yùn)輸，但中段運(yùn)輸距離明顯縮短，運(yùn)輸功減少，運(yùn)輸效率明顯提高。

3)采區(qū)溜井采用了傾斜方式布置，能夠充分利用巖石本身的物理力學(xué)性質(zhì)抵抗礦、廢石在溜井中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的磨損破壞和沖擊破壞作用。生產(chǎn)過(guò)程中一旦溜井損壞可以擇地另行施工采區(qū)溜井系統(tǒng)，不會(huì)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)造成大的影響，靈活性好，工程成本低。

4結(jié)論

在分析溜井系統(tǒng)變形破壞影響因素的基礎(chǔ)上，以孟家鐵礦溜井系統(tǒng)工程優(yōu)化為例，通過(guò)研究得出以下結(jié)論。

1) 豎井旁側(cè)礦倉(cāng)+采區(qū)溜井的新模式和采區(qū)溜井的傾斜布置方案，能夠有效減少溜井系統(tǒng)的開拓工程量與支護(hù)工程量，節(jié)省基建工程投資和縮短工程建設(shè)工期，也能克服高階段溜井在礦山生產(chǎn)使用過(guò)程中的各種不利因素。

2)傾斜溜井能夠有效改變礦、廢石在溜井中的運(yùn)動(dòng)軌跡，能夠充分利用巖石本身的物理力學(xué)性質(zhì)抵抗礦、廢石在溜井中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的磨損破壞作用，避免礦、廢石在溜井中下落時(shí)對(duì)溜井井壁產(chǎn)生的沖擊破壞。

3) 采區(qū)溜井具有布置靈活、施工簡(jiǎn)單和投資低的特點(diǎn)，生產(chǎn)過(guò)程中一旦溜井報(bào)廢，則可以另行擇地施工溜井，不會(huì)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)造成大的影響。同時(shí)，設(shè)立采區(qū)溜井可使礦、廢石的中段運(yùn)輸距離明顯縮短，運(yùn)輸效率明顯提高。

參考文獻(xiàn)

[1]J.Hadjigeorgiou，J.F.Lessard，F(xiàn).Mercier-Langevin.Ore pass practice in Canadian mines[J].The Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy，2005，105(12)：809-816.

[2]L.J.Gardner，N.D.Fernandes.Ore pass rehabilitation-Case studies from Impala Platinum Limited[J].Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy，2006，106(1)：17-24.

[3]J.Hadjigeorgiou，T.R.Stacey.The absence of strategy in orepass planning，design，and management[J].Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy，2013，113(10)：795-801.

[4]李長(zhǎng)洪，蔡美峰，喬蘭，等.某礦主溜井塌落破壞成因分析及其防治對(duì)策[J].中國(guó)礦業(yè)，1999，8(6):37-39.

[5]明世祥.地下金屬礦山主溜井變形破壞機(jī)理分析[J].金屬礦山，2004(1):5-8.

[6]陳得信，王克宏，王興國(guó).盤區(qū)脈外溜井破壞原因分析及井筒維護(hù)[J].有色金屬：礦山部分，2009，61(3):15-18.

[7]K.Esmaieli，J.Hadjigeorgiou，and M.Grenon.Stability analysis of the 19A ore pass at Brunswick Mine using a two-stage numerical modeling approach[J].Journal of Rock Mechanics and Rock Engineering，2013，(46):1323-1338.

[8]T.R.Stacey，J.Wesseloo，and G.Bell.Predicting the stability of rockpasses from the geological structure[J].Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy，2005，105(12)：803-808.

[9]韓永志，郭寶昆.尖山鐵礦溜井設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)參數(shù)確定[J].中國(guó)礦業(yè)，1994，2(51):164-169.

[10]高義軍，呂力行.高深溜井反漏斗柔性防護(hù)方法[J].礦冶，2012，21(1):8-10.

[11]蔡美峰.金屬礦山采礦設(shè)計(jì)優(yōu)化與地壓控制[M].北京：科學(xué)出版社，2001：7-30.

Design and optimization of ore-pass system in metal mines

LU Zeng-xiang1，2

( 1.School of Mining Engineering，University of Science and Technology Liaoning，Anshan 1140513，China;2. Engineering Research Center of Green Mining of Metal Mineral Resources，Liaoning Province，Anshan 1140513，China)

Abstract:The ore-pass system is considered as an effective method to realize low cost transporting vertically of ore or waste rock in metal mines.In the face of orepass deformation and failure problems with increasing frequency of mines at home and abroad，based on the analysis of influencing factors of deformation and failure in ore-pass system，optimization of ore-pass system is carried out by taking engineering design of mining in transition from open-pit to underground in Mengjia Iron Mine for example.The traditional design mode of long ore-pass nearby the main shaft is changed，a new design mode of ore-pass system which is ore bins aside main shaft + inclined ore pass system in mining section is putting forward in this paper.The results show that，compared to the original scheme，the optimization design could reduce the amount of 15307.26m3 of the excavation and of 1870.10m3 of supporting concrete，decrease the construction investment of 4，578，000 RMB，shorten the construction period of 3.5 months，and effectively overcome various unfavorable factors impacting on the stability of long orepass used in mining operation.

Key words：orepass system;deformation and failure;influencing factor;optimization;metal mine

收稿日期：2015-07-06

作者簡(jiǎn)介：路增祥(1965-)，男，博士，1988年畢業(yè)于西安礦業(yè)學(xué)院礦井建設(shè)專業(yè)，現(xiàn)任教授、碩士生導(dǎo)師，主要從事金屬礦床地下開采方面的教學(xué)與研究工作。E-mail：zengxiang_lu@sohu.com。

中圖分類號(hào)：TD353

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4051(2016)01-0164-05