一、核心枢纽：主要开拓巷道的功能与类型

在整个井巷工程体系里，主要开拓巷道是当之无愧的核心枢纽，对整个矿井的生产运营起着决定性作用，其分类涵盖井筒、巷道及硐室这三大类型，每一类型又包含多个具体的工程形式，各自承担着独特而关键的功能。

（一）井筒类 —— 垂直 / 倾斜运输主干道

井筒作为连接地表与地下矿体的关键通道，依据其倾角和用途的差异，可细分为主平硐、提升井筒、主斜坡道以及盲竖井 / 盲斜井等多种类型，它们构成了井下垂直与倾斜方向的运输主干道。

1. 主平硐

主平硐是一种与地面相通且巷道长轴线与水平面近似平行的水平巷道 ，在矿山开采中扮演着极为重要的角色。其直接与地表相连的特性，使其成为承担矿井主要运输任务的不二之选。煤炭等物料从井下工作面开采出来后，能够借助胶带输送机等设备，利用主平硐的水平坡度，在重力作用下实现自流运输，无需额外的提升设备，极大地简化了运输流程，减少了运输环节和设备使用，有效降低了运输成本，提高了运输效率。

以我国西南地区的某矿山为例，该矿山采用主平硐开拓方式，主平硐长度达 2000 余米，煤炭从井下开采面通过刮板输送机转运至主平硐的胶带输送机上，然后直接运输至地面选煤厂。相较于其他开拓方式，这种运输模式使得煤炭运输时间大幅缩短，每天可多运输煤炭数百吨，运输成本降低了约 30%。同时，主平硐在排水方面也有着天然优势，其向外保持 3 - 5° 的坡度，井下涌水可自然流出井外，无需在硐内设置复杂的排水硐室和设备，减少了井巷工程量和排水费用，也提高了矿井应对水患的安全性。

2. 提升井筒

提升井筒是矿井提升系统的关键组成部分，主要包括竖井和斜井，它们在深度和倾角上存在差异，各自适用于不同的矿体条件和开采需求。

竖井：作为垂直向下掘进的井筒，竖井在深矿床开拓中占据核心地位。根据提升容器和用途的不同，又可细分为箕斗井、罐笼井和混合井。箕斗井专门用于矿石的提升，其提升容器为箕斗，具有提升量大、效率高的特点，适用于大规模矿石开采的矿井。罐笼井则主要用于人员、设备以及材料的运输，兼顾提升矸石等任务，罐笼的设计使其能够方便地装卸货物和人员进出，保障了矿井日常生产活动的多样性需求。混合井则兼具箕斗和罐笼的提升功能，既能够提升矿石，又能满足人员和设备的运输，通常应用于小型矿井或老矿井改扩建的延深井，以适应复杂的生产需求。竖井在建设时需要配备完善的井底车场及提升设备硐室，井底车场作为连接井筒与井下巷道的枢纽，负责矿车的调度、矿石的暂存和转运等任务，而提升设备硐室则用于安装提升机、绞车等关键设备，确保提升作业的安全和高效运行。

斜井：井筒以一定倾斜角度向下掘进，其倾斜角度通常在 15°-45° 之间。斜井同样根据提升设备和用途分为箕斗斜井、串车斜井和胶带输送机井。箕斗斜井主要用于大运量的矿石提升，通过箕斗将井下矿石提升至地面，适用于产量较大的矿山；串车斜井则常用于中小型矿山的辅助运输，利用矿车组进行矿石、废石、人员以及设备材料的提升，其运输灵活性较高，但运量相对较小；胶带输送机井采用胶带输送机作为运输设备，能够实现连续化运输，具有运输能力大、效率高、自动化程度高等优点，尤其适用于长距离、大运量的矿石运输。相较于竖井，斜井的施工成本较低，掘进速度相对较快，在中缓倾斜矿体的开采中具有明显优势。例如，某金属矿山采用斜井开拓，斜井长度为 1500 米，倾角 25°，装备了胶带输送机，每天能够将数千吨矿石高效地运输至地面，满足了矿山的生产需求，同时建设成本相较于竖井降低了约 20%。

3. 主斜坡道

主斜坡道是无轨设备在井下通行的专用通道，其坡度一般在 8%-15% 之间，以适应车辆的行驶和运输需求。根据服务范围和功能，可分为主斜坡道和采区斜坡道。主斜坡道连接地表与井下各阶段，是无轨设备进出矿井以及运输矿石的主要通道，能够支持卡车、铲运机等大型无轨设备直接行驶至作业面，实现了井下运输的机械化和高效化。采区斜坡道则主要服务于局部矿体的开采，为采区内的无轨设备提供通行路径，提高采区内部的运输效率。

主斜坡道的建设极大地提升了矿山开采的机械化程度和效率。在某现代化大型矿山，主斜坡道全长 5000 余米，宽 8 米，坡度 10%，配备了完善的通风、照明和排水系统。通过主斜坡道，大型卡车能够直接将矿石从井下开采面运输至地面，铲运机等设备也能快速到达各个作业点，使得矿山的开采效率大幅提高，劳动强度显著降低，同时减少了运输环节中的矿石损失和设备磨损。

4. 盲竖井 / 盲斜井

盲竖井和盲斜井是指没有地表出口的深部井筒，主要用于开拓上部已采区域下方的矿体。在矿山开采过程中，当上部矿体开采完毕后，为了进一步开采深部矿体，需要建设盲竖井或盲斜井。盲竖井是垂直的深部井筒，盲斜井则为倾斜的深部井筒，它们通过阶段运输巷与主井筒相连接，形成完整的运输和提升系统。借助主井筒的提升设备和相关设施，实现深部矿石的提升以及人员和设备的转运。盲竖井 / 盲斜井的建设需要充分考虑与现有井筒和巷道的衔接，以及深部矿体的地质条件和开采技术要求。例如，在某矿山的深部开采项目中，建设了一条深度为 300 米的盲竖井，通过阶段运输巷与上部主井筒相连，成功实现了深部矿体的高效开采，为矿山的可持续发展提供了保障。

（二）巷道类 —— 水平运输网络骨架

巷道在井下主要承担水平方向的运输任务，其中主要运输巷道和井底车场是构成井下水平运输网络的关键骨架，它们相互配合，保障了矿石、人员和材料在井下的高效运输和流转。

1. 主要运输巷道

主要运输巷道是沿着矿体走向或阶段布置的水平巷道，包括阶段运输平巷和主要运输石门。阶段运输平巷通常沿主矿体布置，是井下矿石运输的主要线路之一，直接承担着将采场开采出来的矿石运输至井底车场或其他转运点的任务。其断面尺寸需要根据运输设备的类型、规格以及通风要求等因素进行设计，以确保运输的顺畅和安全。主要运输石门则是穿切岩层，连接矿体与井筒的水平巷道，它在井下运输网络中起到了关键的衔接作用，使得不同区域的矿石能够通过石门汇聚到主要运输线路上，实现集中运输。

例如，在某大型煤矿中，阶段运输平巷采用了拱形断面，宽度为 5 米，高度为 4 米，能够满足大型矿车和胶带输送机的通行需求。主要运输石门长度为 500 米，将多个采区与主井筒连接起来，形成了高效的运输网络，每天能够运输煤炭上万吨，保障了矿井的高产高效生产。

2. 井底车场

井底车场作为井筒与主要运输巷道的连接枢纽，是井下运输系统的核心节点。它通常包含储车线、调车线以及一系列相关硐室，如卸载硐室、矿仓等。储车线用于停放等待运输或卸载的矿车，调车线则负责矿车的调度和转向，确保矿车能够有序地进出井底车场。卸载硐室用于将矿车上的矿石卸载到提升容器或其他运输设备上，实现矿石的转运；矿仓则起到调节矿石运输节奏和暂存矿石的作用，避免因运输设备故障或其他原因导致生产中断。井底车场的合理设计和高效运行对于提高井下运输效率、保障矿井生产的连续性至关重要。

在某金属矿山的井底车场，设计了多条储车线和调车线，能够同时容纳上百辆矿车。卸载硐室配备了自动化的卸载设备，每小时能够卸载矿石数千吨。矿仓容量达到了数万吨，有效地调节了矿石运输的不均衡性，使得矿井的生产能够稳定进行，即使在运输高峰期也能保证矿石的顺利提升和运输。

（三）硐室类 —— 核心功能设施载体

硐室是在井下开凿的具有特定功能的空间，其中生产服务硐室和储装运硐室是主要开拓巷道中不可或缺的组成部分，它们承载着各种核心功能设施，为矿井的正常生产提供了重要保障。

1. 生产服务硐室

生产服务硐室主要包括坑内破碎硐室、卷扬硐室和卸载硐室等。坑内破碎硐室用于对采出的矿石进行初级破碎，将大块矿石破碎成适合运输和后续加工的粒度，以提高运输效率和后续处理的便利性。例如，在某大型铜矿，坑内破碎硐室安装了大型颚式破碎机和圆锥破碎机，每小时能够处理矿石数千吨，将采出的大块矿石破碎至合适粒度后，通过胶带输送机运往井底车场。卷扬硐室则是安装提升设备的场所，如提升机、绞车等，这些设备负责将矿石、人员和设备从井下提升至地面或在不同水平之间转运，卷扬硐室需要具备良好的通风、照明和安全防护设施，以确保设备的稳定运行和操作人员的安全。卸载硐室则是矿石从运输设备转移至提升容器的关键场所，通过合理设计卸载硐室的结构和设备配置，能够实现矿石的快速、高效卸载，减少运输时间和成本。

2. 储装运硐室

储装运硐室主要包括矿仓及转载硐室和主通风机硐室。矿仓及转载硐室在井下运输系统中起到了调节运输节奏和中转矿石的重要作用。矿仓用于储存一定量的矿石，以应对生产过程中的波动和不均衡性，确保后续加工和运输的连续性。转载硐室则负责将矿石从一种运输设备转载到另一种运输设备上，实现运输方式的转换和衔接。例如，在某煤矿，矿仓容量达到了 5 万吨，能够满足矿井数天的生产需求，有效地缓解了运输压力。转载硐室配备了高效的转载设备，如转载机和溜槽等，能够快速将胶带输送机上的煤炭转载到矿车上，实现了运输的无缝衔接。主通风机硐室安装有主通风机，负责为井下提供新鲜空气，排出污浊空气，保障井下作业环境的空气质量和人员的身体健康。主通风机硐室的位置需要根据矿井的通风系统和巷道布局进行优化设计，以确保通风效果的最大化，同时需要配备完善的通风管道和控制设备，实现对通风量和风流方向的精确调节。

二、协同支撑：辅助开拓巷道的分类与作用

辅助开拓巷道作为主要开拓巷道的有力补充，虽然不直接承担矿石的主要运输与提升任务，但在整个矿山生产系统中同样扮演着不可或缺的角色。它就像人体的毛细血管，虽然管径不如主动脉粗大，但却广泛分布于各个组织，为整个身体的正常运转提供着不可或缺的支持。辅助开拓巷道主要涵盖井筒、巷道和硐室三大类型，每一类都有着独特的功能和作用，它们相互配合，共同保障了矿山生产的安全、高效进行。

（一）井筒类 —— 辅助功能专用通道

在井筒类辅助开拓巷道中，副井、通风井和专用排水井各自承担着独特的任务，是保障矿山安全生产和运营的重要通道。

1. 副井

副井在矿山生产中扮演着重要角色，以罐笼提升为主要运输方式，其承担的任务广泛而关键。人员升降方面，它是矿工们进出矿井的主要通道，每天，成百上千的矿工通过副井的罐笼，安全地往返于地面与井下工作区域。在材料设备运输上，从大型的采矿机械到小型的工具配件，从支撑巷道的钢材到各类生产用的化学品，都依赖副井进行运输。同时，副井还负责将井下开采过程中产生的废石排出，确保井下作业空间的整洁和安全。许多矿山的副井还兼作进风井，为井下源源不断地输送新鲜空气，保障井下作业环境的空气质量。为了确保安全，副井通常会设置梯子间，以便在紧急情况下，人员能够通过梯子间迅速撤离；同时，还会配备管道间，用于布置各种通风、排水和供水管路。在某矿山的一次突发停电事故中，副井的梯子间发挥了关键作用，矿工们通过梯子间有序撤离，避免了人员伤亡。

2. 通风井

通风井是保障井下空气质量和作业安全的关键设施，分为回风井和专用进风井。

回风井：专门用于排出井下的污风，井下开采过程中，会产生大量的有害气体，如一氧化碳、硫化氢等，以及粉尘，回风井通过配置强大的风机，将这些污风抽出并排放到大气中。为了确保在紧急情况下能够迅速改变风流方向，回风井还需配备反风装置。在选址时，回风井的井口位置需精心规划，要避开主井工业场地，以防止排出的污风对主井区域造成污染。在某金属矿山，回风井配备了两台大功率风机，能够在短时间内将井下的污风全部排出，确保了井下作业环境的安全。

专用进风井：其职责是为井下深部作业区输送新鲜风流，与回风井相互配合，形成对角式或中央式通风系统。在一些大型矿山，井下作业区域范围广、深度大，专用进风井通过合理的布局和通风管道的设置，将地面的新鲜空气输送到各个作业面，保障了矿工们能够呼吸到清洁的空气，提高了工作效率和身体健康水平。某煤矿采用对角式通风系统，专用进风井和回风井分别位于井田的两端，有效地改善了井下的通风状况，降低了瓦斯浓度，减少了安全隐患。

3. 专用排水井

专用排水井是保障矿山安全生产的重要防线，通常为垂直或倾斜的井筒结构。其内部安装有排水管道，这些管道就像矿山的 “血管”，将井下各阶段的涌水集中起来并排出井外。在矿山开采过程中，地下水、地表水以及生产过程中产生的废水会不断涌入井下，专用排水井需要与井底水泵房、水仓紧密联动。当涌水进入水仓后，通过水泵房的多级排水泵，将水提升至专用排水井，然后排出地表。在雨季，某矿山的涌水量大幅增加，专用排水井与水泵房协同工作，24 小时不间断排水，成功避免了矿井被淹的危险，保障了矿山的正常生产。

（二）巷道类 —— 专项服务分支网络

巷道类辅助开拓巷道主要包括非主运输巷道和功能型巷道，它们就像矿山的 “毛细血管”，深入到各个生产环节，为矿山的正常运行提供着专项服务。

1. 非主运输巷道

非主运输巷道主要包括阶段辅助平巷和地压观测巷道，它们在矿山生产中发挥着不可或缺的作用。阶段辅助平巷如同连接主运输巷与采区的 “桥梁”，主要承担着辅助运输任务，如将采区内的材料和设备运输到主运输巷道，或者将主运输巷道的物资转运到采区。地压观测巷道则是矿山安全的 “监测站”，通过在巷道内布置各种监测设备，如压力传感器、位移计等，实时监测围岩的应力和变形情况，为矿山的地压管理提供科学依据。这些巷道的断面尺寸通常较小，相较于主要运输巷道，它们更注重满足特定生产环节的需求，如阶段辅助平巷的设计需考虑小型运输车辆的通行，而地压观测巷道则更强调便于监测设备的安装和维护。

2. 功能型巷道

功能型巷道包括充填巷道和排水疏干巷道，它们在矿山的采矿和防治水工作中发挥着关键作用。

充填巷道：是充填采矿法的关键通道，其一端连接地表充填站，另一端通往井下采空区。在充填采矿过程中，充填巷道负责将地表制备好的胶结或非胶结充填料，如尾砂、碎石等，通过管道或矿车运输到采空区，对采空区进行充填，以支撑围岩，防止地表塌陷，同时也有利于提高矿石回收率。在某采用充填采矿法的矿山，充填巷道每天能够将数千立方米的充填料输送到采空区，有效地控制了地压，保障了矿山的可持续开采。

排水疏干巷道：主要用于降低矿体开采过程中的水患风险，通常沿含水层布置。通过在巷道内施工钻孔，将含水层中的地下水引入巷道，然后通过排水设备将水排出地表，实现对地下水的疏干。在一些水文地质条件复杂的矿山，排水疏干巷道的建设能够有效地降低地下水位，减少涌水对采矿作业的影响，提高矿山开采的安全性。某金属矿山在开采前，首先建设了排水疏干巷道，通过长时间的疏干作业，将地下水位降低了数米，为后续的采矿作业创造了良好的条件。

（三）硐室类 —— 辅助生产保障设施

硐室类辅助开拓巷道是保障矿山辅助生产的重要设施，涵盖安全应急硐室、生产辅助硐室和服务型硐室，它们就像矿山的 “后勤保障中心”，为矿山的安全、高效生产提供着全方位的支持。

1. 安全应急硐室

安全应急硐室包括水泵房和避灾硐室，是矿山安全生产的最后一道防线。水泵房作为矿山防排水的核心设施，内部安装有多级排水泵，这些水泵能够将井下的涌水及时排出地表。为了确保在突发情况下能够正常运行，水泵房通常配备有备用电源和多台排水泵，以应对不同规模的涌水。同时，配套的水仓用于储存矿井涌水，其容量根据矿山的涌水量和排水能力进行设计。避灾硐室则是在灾变时为人员提供紧急庇护的场所，内部配备有供氧设备、通讯设备、食品和饮用水等物资，能够满足人员在一定时间内的生存需求。避灾硐室的建设需要符合严格的防火、防水及气密性标准，以确保在灾变环境下能够为人员提供安全的避难空间。在某矿山发生透水事故时，被困人员迅速进入避灾硐室，依靠硐室内的物资和通讯设备，与外界保持联系，最终成功获救。

2. 生产辅助硐室

生产辅助硐室包括修理硐室、变电硐室和炸药库，它们在矿山的生产过程中发挥着重要的支持作用。修理硐室主要用于无轨设备的维护和修理，矿山中的无轨设备，如卡车、铲运机等，在长期运行过程中需要定期维护和修理，修理硐室配备有专业的维修设备和工具，能够对设备进行全面的检修和保养，确保设备的正常运行。变电硐室是井下电力分配的核心，负责将地面输送来的高压电能转换为适合井下设备使用的低压电能，并进行分配。为了确保安全，变电硐室需要具备良好的通风、防火和防潮性能。炸药库则用于储存和发放爆破器材，分为爆破器材储存区和发放区，储存区严格按照规定的安全距离和储存条件存放炸药和雷管等器材，发放区则负责将爆破器材安全地发放到爆破作业点。炸药库需要独立通风，以防止爆炸事故的发生，同时其布局需满足矿山安全规程的要求，与其他建筑物和设施保持足够的安全距离。

3. 服务型硐室

服务型硐室包括井下值班室和工具库，它们为矿山的日常生产提供着便捷的服务。井下值班室是现场生产指挥的中心，负责实时监控井下的生产情况，协调各生产环节的工作。值班人员在这里对设备运行状态、人员位置等信息进行监控，及时处理各种突发情况，确保生产的顺利进行。工具库则用于存放各种小型设备和材料，如扳手、螺丝刀、电缆等，方便工作人员在需要时能够快速取用。工具库通常贴近作业面设置，以提高生产响应效率，减少因寻找工具而浪费的时间。在某矿山的一次设备故障抢修中，工作人员迅速从工具库中取出所需工具，及时对设备进行了维修，保障了生产的连续性。

三、分类逻辑与工程应用原则

（一）功能导向划分

在井巷工程中，功能导向是划分主要与辅助开拓巷道的关键依据。主要开拓巷道以矿石运输提升为核心功能，是矿山生产的主动脉，其建设与运营直接决定着矿山的产能和经济效益。而辅助开拓巷道则围绕通风、排水、人员与材料运输等辅助功能展开，它们如同人体的毛细血管，虽然管径相对较小，但却广泛分布于各个组织，为主要开拓巷道的高效运行提供全方位的支持。二者通过井底车场、阶段运输巷等关键节点相互连接，形成一个有机的整体系统。

（二）矿体适配性

不同类型的开拓井巷对矿体的赋存条件有着不同的要求。平硐开拓适用于地形高差较大的高山地区，矿体位于平硐水平以上，利用平硐的自然坡度可实现矿石的自流运输，具有成本低、效率高的优势。竖井和斜井的选择则主要取决于矿体的倾角，当矿体倾角较陡时，竖井开拓更为合适，其垂直的井筒结构能够高效地提升矿石；而当矿体倾角较缓时，斜井开拓则更为经济，斜井的倾斜角度便于设备的运行和运输。斜坡道的建设主要是为了满足无轨化开采的需求，适用于矿体埋藏较浅、走向较长的情况，能够提高开采的机械化程度和效率。盲井的设置主要是为了解决深部矿体的开拓问题，当上部矿体开采完毕后，通过盲井与主井筒的连接，实现深部矿体的开采。在实际工程应用中，需要综合考虑矿体的赋存条件、开采技术条件以及经济性等因素，选择最适宜的开拓井巷类型，以实现矿山的高效开采。

（三）安全与效率平衡

辅助开拓巷道与硐室在保障矿山安全生产方面发挥着关键作用，其设计和建设必须严格满足《金属非金属矿山安全规程》等相关标准的要求。通风井的风速设计需根据井下作业面的需风量和通风阻力进行精确计算，以确保井下空气质量符合标准，为矿工提供安全的作业环境。排水井的扬程设计则要充分考虑井下涌水量和排水高度，配备足够功率的排水设备，以应对突发的水患情况。在满足安全要求的前提下，通过优化辅助巷道与硐室的布局，如合理规划通风系统，减少通风阻力；优化排水系统，提高排水效率等，可以有效减少无效工程量，降低建设成本，提高矿山的整体运营效率。开拓井巷工程分类体系是矿山设计与建设的基础，其合理性直接影响着矿山的开采成本、安全性以及生产效率。通过明确主要与辅助巷道的功能边界及协同机制，能够实现井下空间资源的高效利用，为现代化矿山建设提供系统性的支撑，推动矿山行业的可持续发展。