井田开拓概念

第二章 井田开拓方式

第一节 井田开拓概念

一、井田开拓方式的概念

井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。

矿井开拓方式： 矿井井筒形式、 开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。

二、井田开拓方式的分类

1. 按井筒形式

（ 1）立井（ 2）斜井 （3）平硐 （4）综合

2. 按阶段内布置方式

（ 1）采区式 （2）分段式 （3）带区式

3. 井筒形式 +开采水平 +阶段内布置方式三、确定井田开拓方式的原则

1. 合理确定矿井生产能力，井田范围，进行井田内的划分，确定井田开拓方式，井筒数目及位置

2. 选择主要运输大巷布置方式及井底车场形式

3. 确定井筒延伸方式及井田开采顺序

基本原则：

（ 1）多出煤、早出煤、出好煤、建设高产高效安全生产矿井创造条件，集中，简单

（ 2）按《规程》完善通风条件，良好生产条件

（ 3）减少煤柱损失，减少巷道维护量，提高矿井采出率，

（ 4）减少工程量，降低投资，减少建工工期

（ 5）新技术机械化、自动化的推广创条件

（ 6）考虑煤质、煤种区别

第二节 斜井开拓

主、副井均为斜井的开拓方式，称斜井开拓。

一、片盘斜井开拓（斜井多水平分段式开拓）

片盘斜井开拓是最简单的开拓方式。 典型的片盘斜井如下图所示 ,

其井下部分有一个下山采区。 井田沿煤层倾向按标高划分为若干个分

段, 每段相当于采区的一个区段 , 倾斜长度适于布置一个采煤工作面。（习惯上称为片盘）

1. 井巷掘进顺序

自地面向下沿煤层开一对斜井 , 直至第一片盘下 20~30m,在第一片盘上部开片盘甩车场及第一片盘回风巷 , 在第一片盘下部开片盘甩车场及片盘运输巷 , 然后 , 经平或斜石门掘进上煤层的超前平巷及开

切眼 , 即可开始第一片盘的回采

I

I 5 1 2 +450

7 8 4

3 +400

6

Ⅱ

+350 Ⅲ +300

I I-- I 7 1 2

+450 3

I 5

+400

6 4

+350 Ⅱ

+300 Ⅲ

2. 生产系统：采煤系统、运矸系统、通风系统。

3. 优点：系统简单，工程量小，投资少，工期短，斜井可沿煤层掘进施工便利，能够进一步了解煤层赋存情况。

缺点：矿井内不能布置较多的工作面，矿井生产能力小；容易出现掘进与生产相互干扰，对地质变化适应性差。

4. 适用范围：适用于煤层埋藏稳定，地质构造简单，井田走向长

度和倾斜宽度不大，煤层埋藏不深的小型矿井。

（目前工作面单产能力提高，片盘斜井可建成大型矿井）

二、斜井单水平采区式开拓

井田沿倾斜方向划分为两个阶段， 每个阶段沿走向划分为若干个

采区，每个采区沿倾向划分为若干个区段。

1. 井巷开掘顺序：

2. 生产系统：采煤系统、运输系统、通风系统。

3. 优缺点及适用范围： 矿井基本建设投资少； 可充分利用各种设备、设施和开拓巷道；有利于合理集中生产；有利于矿井稳定生产。缺点：矿井涌水量大、瓦斯等级高时，下山的通风及排水较困难。适用于煤层倾角小，瓦斯含量小，涌水量不大，井田倾斜长度较短的井田。

三、斜井盘区式开拓

近水平煤层， 一般采用盘区式布置。 斜井盘区与斜井单水平采区式的区别在于斜井盘区的运输大巷和回风大巷可以并列布置在井田 倾斜的大致中央。

四、斜井井筒层位选择，井筒装备及坡度（一）斜井井筒层位选择

1. 沿煤层布置 适用于煤层赋存稳定，煤质坚硬及地质构造简单的矿井。

2. 沿煤层底板岩层布置

斜井布置在煤层底板稳定的岩层中，岩层距煤层距离不小于

15~20m。一般用于开采倾角较大的煤层

3. 穿层布置

当煤层倾角较大或较小时，斜井可采用穿层布置。

（ 1）顶板穿层斜井

倾角小时斜井从顶板穿入煤层的称为顶板穿岩斜井。

（ 2）底板穿层斜井

煤层倾角较大斜井从煤层底板穿入煤层称为底板穿岩斜井。

+ 35.5

3 1

-112 2

- 312

4

（二）井筒装备及坡度

斜井井筒装备由提升方式而定，提升方式又受井筒倾角和

生产能力的影响，见表 2－1。

表 2－ 1 各种斜井提升方式的适应条件

斜井倾角 矿井年产量 / 万 t ·a－ 1 提升方式

＜ 17° ＞ 60 带式输送机

＜ 25° 15～ 60 串车

25°～

15～ 90

箕斗

35°

＜ 15° ＜ 60 无极绳

第三节 立井开拓

立井开拓——主、副井均为立井的开拓方式。

一、立井单水平带区式开拓

一般带区式布置多采用对拉工作面： 两个工作面共有一条运输平

巷（斜巷），两个工作面中的煤相向运输

I 9

6

6 5 1 2

3

4 7

I 8

1 2 4

3

1、井巷开掘顺序：

2、生产系统：运输系统、通风系统

3、优点：巷道布置及生产系统简单，运输环节少，通风线路短

并有建井速度块、投产早。 缺点是上山阶段的分带回风是下行风。适

用于煤层倾角小于 12°，地质构造简单，煤层埋藏较深的矿井。

二、立井多水平采区式开拓

1、井巷掘进顺序（学生分析）

2、生产系统

采煤系统 采煤工作面出煤经区段运输平巷、区段石门、区段溜煤眼、采区运输上山、 采区煤仓 , 在运输大巷装车 , 电机车牵引载煤列车至井底车场卸载后 , 由主井内安装的箕斗将原煤提至地面。

排矸系统 掘进巷道所出之矸石 , 则用矿车装运至井底车场 , 由副井内安装的罐笼提至地面。

运料系统 井下所需之物料、设备 , 由矿车 ( 或材料车、平板车 )

装载 , 经副井罐笼下放至井底车场 , 由电机车拉至采区 , 转运至使用地

点。

通风系统 矿井通风采用中央分列式 ( 中央边界式 ), 由副井进

入的新鲜风流 , 经井底车场、主要运输大巷、采区车场、采区上山、区段石门、区段运输平巷 , 清洗采煤工作面后的污风经区段回风平巷、区段回风石门、采区上山至总回风道 , 再经回风石门 , 由边界风井排出

地面。

排水系统 井下涌水经大巷水沟流人井底车场水仓 , 利用水泵

房的水泵 , 经副井井筒的管道排至地面。

三、立井井筒装备

采用立井开拓时，一般装备两个井筒。井筒断面根据提升

容器、井筒装备及通风要求而定。

表 2－2 立井井筒装备

矿井生产

主井井筒装备 副井井筒装备

能力 / 万 t ·a-1

30 一对双层单车 （1t ）

1t

一对单层单车（ ）罐笼

罐笼

60 一对 6t 箕斗 一对双层单车（ 1t ）罐笼

90 一对 9t 箕斗 一对双层单车（ 1.5t ）罐笼

120 一对 12t 箕斗 一对双层单车（ 3t ）罐笼

150 一对 16t 箕斗 一对双层单车（ 3t ）罐笼

180 一对 16t 箕斗 一对双层单车（ 3t ）罐笼，带重锤

240 两对 12t 一对双层双车（ 1.5t) 罐笼，一对双层

箕斗

单车（ 5t ）罐笼带重锤

一对双层双车（ 1.5t) 罐笼，一对双层

300 两对 16t 箕斗

单车（ 5t) 或双层双车（ 1.5t ）罐笼带重锤

第四节 平硐开拓

平硐开拓是最简单最有利的开拓方式。 但必须有适合平硐开采的煤层赋存条件。 在一些地形为山岭或丘陵的矿区可采用平硐开拓。 平硐开拓可有走向平硐、垂直走向平硐及阶梯平硐等方式。

一、走向平硐

1、特点：沿煤层走向开掘，把煤层分为上、下山两个阶段，具

有单翼井田开拓的特点。

2、优缺点：优点是平硐沿煤层掘进，容易施工，建井期短，投资少，经济效果好，还能补充煤层的地质资料。缺点是煤层平硐维护困难，巷道维护时间长，具有单翼井田开采通风、运输困难，一般平硐口位置不易选择。

二、垂直或斜交走向平硐

1、特点：平硐将井田沿走向分成两部分，具有双翼井田开拓特

点。

2、优缺点：优点是平硐易维护，运输费用低，巷道维护时间

间短，矿井生产能力大，通风容易，便于管理，便于选择平硐口

位置。缺点是岩石工程量大，建井期长，初期投资大等。