矿井设计
一、井田概况
某井田含有两层煤，煤层厚度分别为1M 6m,2M 8m,走向长度8km ，倾斜长
度1860m ，煤层间距10m ，煤层倾角34°，煤层露头深度为72m ，设计生产能力
为180万t/a 。瓦斯等级属于低瓦斯矿井。地表较为平坦，水文地质简单，煤层
顶底板均为中等稳定砂岩。初步设计矿井开拓方式，并初步分析大巷布置方式，
同时设计井底车场。
二、井田开拓
一、储量计算
1、矿井地质资源量计算
t 2604025.1)86(18608000万=?+??=Z Z
2、矿井资源/储量计算
以勘探地质报告为基础，矿井可行性研究和初步设计阶段的矿井工业资源/
储量计算按下式计算：
k Z Z Z Z Z Z M M b b g 333222112122111++++=
g Z ——矿井工业资源/储量；
b Z 111——探明的资源量中经济的基础储量；
b Z 122——控制的资源量中经济的基础储量；
112M Z ——探明的资源量中边际经济的基础储量；
222M Z ——控制的资源量中边际经济的基础储量；
333Z ——推断的资源量；
k ——可信度系数，取0.7～0.9，地质构造简单、煤层赋存稳定的取0.9；地质
构造复杂、煤层赋存不稳定的取0.7。
根据钻孔布置，在矿井地质资源储量中，60%是探明的，30%是控制的，10%
是推断的。
根据煤层厚度和地质，在探明和控制的资源量中，70%的是经济基础储量，
30%的是边际经济的基础储量，则矿井工业/资源储量：
t Z b 万8.10936%70%6026040111=??=
t Z b 万4.5468%70%3026040122=??=
t Z M 万2.4687%30%6026040112=??=
t Z M 万6.2343%30%3026040222=??=
因为地质条件简单，k 取0.9，则t k Z 万6.23439.0%1026040333=??=
则g Z =10936.8+5468.4+4687.2+2343.6+2343.6=25778.8万t
3、矿井设计资源/储量
矿井设计资源/储量可按下式计算)(1P Z Z g S -=
式中S Z ——矿井设计资源/储量；
1P ——断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑物煤柱、露头煤柱、
水平面煤柱等永久煤柱损失量之和。1P 按矿井设计资源/储量的3%估算。
则t 25005.497%25778.8万=?=S Z
4、矿井设计可采储量
矿井设计可采储量t Z k 万3.20004%804.25005=?=
二、矿井设计生产能力和服务年限
参照大型矿井服务年限的下限（大于50a ）的要求，T 取70年，储量备用系
数取1.4，则矿井设计生产能力A 为：
t TK Z A k 万1.2044
.1703.20004=?== 根据煤层赋存情况和设计可采储量，按煤炭工业矿井设计规范规定，将矿井
设计生产能力A 确定为120万t/年，则矿井服务年限为
年4.794
.11803.20004=?==AK Z T k 三、阶段划分和开采水平设置
在矿井设计中，确定合理的水平垂高或阶段垂高，是井田划分中的重要问题。
水平高度确定的合理与否，不仅影响矿井的基本建设投资，同时还要影响生产技
术的合理性以及生产费用的大小，而且水平高度一经确定，将要在较长的时间内
影响矿井的生产成本与效果。因此，合理的开采水平高度，需要经过技术经济比
较才能确定。
本矿年产量180万吨，井田走向长度8000m ，倾斜长度1860m ，煤层可采总
厚度14m ，其中上层煤厚6m ，下层煤厚8m ，间距10m ，煤层倾角34°。
在确定本矿的水平高度时，考虑了以下几个主要因素：
1）保证采区正常接替与均衡生产
在采区的生产能力，采区走向长度及煤层厚度一定时，阶段垂高不同，其
服务年限也应不同。阶段垂高小，则采区服务年限短，采区搬家频繁，造成采掘
关系紧张，均衡生产时间短。另外，采区车场、硐室等巷道工程也得不到充分利
用。
2）阶段内具有合理的区段数目
本矿属近水平煤层，煤层间距也不大，可设置一个开采水平进行集中开采。
近水平煤层开采水平垂高的确定，主要取决于煤层的赋存条件，与煤层内布置的
工作面关系不大。
3）要保证开采水平有合理的服务年限及足够的储量
水平内的煤炭储量要保证开采水平有一个合理的服务年限。在这个服务年限
内，设备、井巷工程等都得到合理的利用，同时又避免延深频繁，接续紧张。
根据井田斜长或垂高大小、开采煤层数目的多少、层间距远近和倾角陡缓的
不同，井田内可以设计一个或者多个开采水平。由于该煤层组倾角为34°属于
中斜煤层，并不适合采用下山开采，只能采用上山开采，考虑到煤层倾向长度为
1860M ，若采用一个开采水平开采多个上山，开采时施工难度和经济效益并不理
想，则确定一个水平只开采一个上山。
井田内划分的阶段数目取决于井田斜长、阶段垂高或者阶段斜长。初步确定
将该井田划分为3个水平3个阶段进行开采。
（1）阶段斜长：1860/3=620m ；
（2）阶段垂高：620×sin34°=346.7m
（3）水平标高：
第一水平：-（346.7+72）=-418.7m ；
第二水平：-（346.2×2+72）=-764.4m ；
第三水平：-（346.2×3+72）=-1328.1m 。
（4）区段斜长：缓倾斜煤层的阶段，区段数可取3～5个，而中斜和急斜煤
层的阶段，区段数可取2～3个。则将一个采区划分为2个区段，则每个区段斜
长分别为620/2=310m ，1m 2m 煤层厚度分别为6m 和8m ，属于厚煤层，开采方式
采用综采长壁放顶煤采煤法，区段保护煤柱20m,则采煤工作面的长度为
310-20-10-10=270m 。我国综采放顶煤工作面长度一般>150m ，高产高效>200m ，
最长300m，该工作面年产量为180万t，设计为270m的工作面长度合理。
四、井筒布置
4.1 井筒形式的确定
矿井开拓，就其井筒形式来说，一般有以下几种形式：平硐、斜井、竖井和混合式。下面就几种形式进行技术分析，然后进行确定采用哪种开拓方式方式。
平硐：一般就是适合于煤层埋藏较浅，而且要有适合于开掘平硐的高地势，也就是要有高于工业广场以上的一定煤炭储量，这是主要的方面，可就是这一点，本井田不能满足要求，本井田地势比较平缓，高低地的最大高差也不过几十米，而且煤层埋藏较深，很显然，利用平硐开拓对于本井田来说是没有可行性的。故舍掉。
但是，平硐开拓也有它的好处，首先，它减少了斜井、竖井开拓的提升费用，运输和排水等费用也大幅度降低，条件好的可将标准铁路直接延伸到井内。本井田的地质条件无法满足这方面的要求，所以不能用平硐开拓。
斜井：利用斜井开拓首先要求煤层埋藏较浅、倾角较大的倾斜煤层，且当地地表冲积层较厚，利用竖井开拓困难时，即便是煤层埋藏较深，不惜打较长的斜井井峒的条件下才可能使用，而本井田的条件却不尽如此，全部的可采煤层均赋存于-72米以下，最深达-1500米。这样一来，如果按照皮带斜井设计时，倾角不超过17度的话，此时斜井的井峒长度将是很大的。
我们知道，太长的斜井提升几乎是不可能的，而且工程量也是非常巨大的，跟着相关的维护和运输等费用也会大幅度的增加，以上种种因素决定了本井田使用斜井开拓也是不可行的。
竖井：适用于开采煤层埋藏较深且地表附近冲积层不厚的情况，而且越是这种情况就越显示出竖井的优越性。
本井田的煤层埋藏较深，地表附近的冲积层又比较薄，它对井筒的开凿将不会造成影响。而且立井开拓的一大好处就是，如果基岩赋存较稳定时，开凿以后，其维护费用几乎为零，本井田采用立井开拓时，对于煤炭的提升也较为合适。
混合式：对于本矿井来说。由于利用平硐和斜井都是不可行的，所以混合式
也就不予考虑。
4.2 井筒位置及数目的确定
井筒位置的确定，主要是根据以下一些原则进行的。
在煤层走向方向尽量位于井田的中央，即要求其两翼的长度大致相等。这主要是考虑到矿井的煤炭运输问题。井筒设在井田中央（储量分配的中央），可使沿井田走向的井下运输的工作量最小，而井筒偏在一翼边界时的相应井下运输工作量要较前者为大。井筒设在井田中央时，两翼产量分配、风量分配比较均衡，通风网路较短，通风阻力较小。井筒偏于一翼时，一翼通风距离长、风压增大。当产量集中于一翼时，风量成倍增加，风压按二次方关系增加。如果要降低风压，就要增大巷道端面，增加掘进工程量。井筒设在井田中央时，两翼分担产量比较均衡，各水平两翼开采结束的时间比较接近。如井筒偏于一侧，一翼过早采完，然后产量集中于另一翼，将使运输、通风过分集中，采煤掘进互相干扰，甚至影响全矿生产。所以当井筒位于井田内的煤炭储量中心时，全矿的运输费用达到最低，当井筒位于井田一翼而形成单翼开采时，矿井的运输费用将增加一倍。这样，由于技术上的不合理而带来经济上的不合理，所以布置单翼开采的井田显然是不可行的。
井筒布置方案分析
方案
对比
方案A 方案B 方案C
优点a初期（第一水平）工程
量及建井工期最短。
b工业广场压煤最少
a石门长度较短
b沿石门工程量最少
煤层斜长适中，有利
采区布置
a煤系基底有含水特大
的岩层不允许井筒穿
过时可采用
b有利于深部及向下扩
展
缺点a总石门工程量较大
b布置下水平巷道石门
很长而增大了运输量.
工程量
a布置下水平巷道石
门有部分工程量
b工业广场压煤增大
a初期工程量较大
b工业广场压煤最大
c石门长度及沿石门运
输长度较大
方案比较：煤层的可采厚度大，为减少工业场地煤柱损失及适当减少工程量，可考虑使井筒设在倾斜中部靠上的适当位置并应使保护煤柱不占初期投产部分。对开采厚煤层时损失是严重问题，井筒应靠近煤层浅部。
在倾斜方向上也要尽量位于中心，同时兼顾各水平井底车场的布置形式及位置。本井田位于-72米—-1500米之间，煤炭埋藏较深，因此井筒在倾斜方向的位置，如果位于其正中心或煤层深部，它的压煤量是比较大的，同时，井筒的掘进深度将达到1000米，工程造价也是比较高的，考虑以上因素，井筒在倾斜方向上不能位于其正中心或深部。另外，本设计采用三个水平开采，所以确定此处的井筒位置，第二水平在-760m，开采第三水平时考虑延伸井筒，以节省工程造价，同时减少井筒的维护费用，这样也就确定了井筒在倾斜方向上的位置。
井筒位置的确定，要顾及井口标高及地面工业广场的布置，由于考虑到最高洪水位，所以要求井筒的位置确定的井口标高在+45米以上。另外，地面工业场地的布置也基本上决定井筒的位置，一般要求工业广场尽量布置集中，达到不占良田、少占农田的原则，还要求整个工业场地要布置在地势比较平缓的地带，使得场地内的建筑不受大的影响。
井筒尽量不穿断层、破碎带，井底车场围岩较好。
避免初期搬迁村庄。
尽量使工程量少、投资小，便于井下采区划分，同时有利于通风、行人安全。
本井田倾斜长度平均为1860米，由于以上技术原因，决定了井筒的位置时
不选用方案A 和C 。
综上所述，可先确定主井坐标为（1256800、11005000）；根据[煤矿安全规
程]规定，矿井各个出口之间的距离不得小于30m ，同时考虑井上下生产流程能
合理衔接以及井塔施工安装和设备布置的需要，将副井坐标定为（1256830、
11005030）；根据本地区的风向，考虑对矿区污染的影响，将风井坐标定为
（12568200、11005100）。
1）本矿年产量180万吨，属大型矿井，在开拓时，决定采用三个立井：主井、
副井和风井。这样确定的井筒数目可以满足矿井提煤、运料、通风的要求，保证
矿井生产高产、高效、安全，有助于本矿的正常有序发展。
附：井筒详细情况表
井筒详细情况表 井筒名称
井筒用途 井筒长度 断 面 尺 寸 直径（m ） 净断面积,m 主 井
提 升 760 6.5 33.2 副 井
辅助提升、通风 760 4.5 15.9 风井 回风兼安全出口 760 4.5 15.9
五、大巷和上山布置
1、大巷布置
该井田主要有1m 2m 煤层两层煤，厚度分别为6m 和8m ，煤层间距为10m ，则
大巷的布置方式采用集中大巷布置。在开采水平内，用一组集中大巷对整个采区
内的阶段进行运输和通风等任务。
区段集中巷的作用是：使生产集中在区段内，区段内可以保持多工作面开采，
增加采区生产能力；各超前平巷随采随弃；减少维护时间和长度，降低维护费用；
布置可靠的能力较大的集中运输系统，减少设备台数；改善采掘接替关系。
机轨分煤岩区段集中巷布置：煤层底部是中等稳定的砂岩，故将集中运输平
巷布置在 2m 煤层下部的岩层之中，距2m 煤层距离为10m ，维护容易。将集中
轨道平巷布置在2m 煤层的底板之中，沿煤层先掘，可以探明煤层变化的情况，
为掘进岩石运输集中平巷时取直和定向创造了条件，在下区段投产时还可以利用
轨道集中平巷回风。设置轨道集中平巷后，各煤层区段平巷超前掘进以及回采期
间运输材料和设备都比较方便。在煤层顶板含水较大的情况下，集中平巷还可以
做泄水巷，不影响煤的运输。轨道集中平巷布置在煤层中，容易受到采动的影响，
维护较岩巷困难。
在煤层边境设置一条回风集中平巷，便于1m 2m 煤层之中的巷道通风，避免
掘进各工作面与回风大巷的联络巷，减少掘进量。
2、上山布置
《煤矿安全规程》第一百一十三条规定：高瓦斯矿井、有煤（岩）与瓦斯突
出危险的矿井的每个采区和开采容易自然煤层的采区，必须设置一条专用回风
巷；低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区，必须设置一条专用
回风巷。
根据生产发展、开采条件变化和安全要求，可以增设第三条专门通风和行人
的上山，如：
（1）生产能力大的厚煤层采区，或煤层群集中联合准备采区。
（2）生产能力较大、瓦斯量涌出也很大的采区，特别是下山采区。
（3）生产能力较大，经常出现上下区段同时生产，需要简化通风系统的采
区。
（4）运输上山和轨道上山均布置在底板岩层中，需要探明煤层情况，或为
提前掘进其他采区巷道的采区。
参考以上则将运输上山和轨道上山设置在2m 煤层下距离为10m 的岩层之中，
回风上山设置在2m 煤层之中。两条岩石上山间距为20m ，为便于运煤和布置区
段溜煤眼，运输上山布置在必轨道上山层位低5m 处。
运煤：
m煤层工作面 15 14 9 4 20 1 1
m煤层工作面 17 14 9 4 20 1 2
通风：新鲜风流 1 3 5 7 8 10 22 12 13 15
m煤层工作面；污风 16 26
1
11 6 2；
新鲜风流 1 3 5 7 8 10 22
12 13 17
m煤层工作面；污风 11
2
6 2。
材料与设备：1 3 5 18 2 6 11
26 16
1
m煤层工作面；
1 3 5 18
2 6 11
2
m煤层工作面。
六、井底车场形式及选择
井底车场是连接井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称，是连
接井下运输和提升两个环节的枢纽，是矿井生产的咽喉。因此，井底车场设计得
是否合理，直接影响着矿井的安全和生产。
6.1 井底车场的形式
本矿采用立井开拓，决定采用立井刀式环行车场。这种车场在直线段上顶推
重车比较安全，调度工作简单，通过能力较大。由于本矿采用矿车运输，煤炭经
3吨底卸式矿车运输至井底煤仓，矸石由1.5吨固定矿车运输至副井。主井的提
升设备采用箕斗，副井的提升设备采用罐笼。
矿车技术参数：
使用范围：
主要用于井上、井下运输煤、矸石、材料、设备等物品。也可用于其它矿山或地下工程运输物料之用。
结构特征：
有固定箱式、翻斗式。
技术特征
产品名称型号容积
（m3）载重
（t）
轨距
（㎜）
轴距
（㎜）
牵引高
度
（㎜）
车轮直
径
（㎜）
外形尺寸长×宽×
高
（㎜）
重量
（㎏）
1吨固定
箱式矿车
MG1.1-6A 1.1 1 600 550 320 300 2000×880×1150 592
1.5吨固定箱式矿
车
MG1.7-6A 1.7
1.5 750 300 2400×1050×1200 718 0.5吨翻斗式矿车
MF0.6-6
0.6 0.5 500 250 1700×900×1050 374 0.75吨翻斗式矿车
MF0.75-6 0.75
0.75 650 300 1832×992×1239 520 3吨底卸式矿车
MD3.3-6
3.3 3 1100 350 3450×1200×1400 1680 2吨固定箱式矿车 MG2.2-9
2.2 2 800 350 2870×1240×1150 1020
6.2、井底车场通过能力以及的卸式矿车数量计算：
井底车场通过能力要满足：
( N / k ) ≥ A
k — 井底车场通过能力富裕系数，一般取1.3～1.5
井底车场通过能力一般要大于矿井生产能力30%
则2343.1180=?≥N 万t
t
k G n t k G n N )1(15.168.3110)1(15.160163304+???=?+?????=- 式中：N —井底车场通过能力，万t/a ；
n — 一列矿车数，辆；
G — 每辆矿车实际载重，t ；
330— 年工作日，d / a ；
16 — 日工作时数，h/d ；
60 —分/h ，min/h ；
1.15— 运输不均衡系数，
K —矸石系数，0.1～0.25；
t — 列车进入井底车场的平均间隔时间，5min ；
则辆辆1346.123
68.3141.115.1234=≈????=n
6.3、车线长度计算
3吨底卸式矿车长度为3450mm ；
（1）主井空、重车线
大型矿井：主井空、重车线各长1.5～2.0列车长
89.7m 2133.45=??=主重l
m l 3.761.5133.45=??=主空
（2）副井空、重车线
大型矿井：副井空、重车线各为1.0～1.5列车长
m l 8.461.5134.2=??=副重
m 2.311134.2=??=副空l
6.4、煤仓容量的确定
根据[规范]规定，矿井的煤仓容量为
Qmc=（0.15～0.25）Amc,
式中， Qmc —井底煤仓容量
Amc —矿井日产量
0.15～0.25—系数，大型矿井取大值，小型矿井取小值,本设计取0.25
则井底煤仓容量为：
Qmc=0.25×5500=1375(t)
6.5、井底车场示意图
第四节井田开拓方式 一、井田开拓基本知识 （一）矿井储量、生产能力和服务年限一个煤田的范围很大，面积由数十至数千平方公里，甚至上万平方公里，煤的蕴藏量由几亿到几百亿吨。通常由几个或几十个矿开采。划给一个矿井来开采的那部分煤田，叫做井田（或矿田）。井田的边界多是以自然条件（大断层等）来划分。井田范围的大小，决定了矿井的储量和开采条件，是建设矿井的基本根据。 矿井储量可分为远景储量和工业储量两类，是确定矿井生产能力的重要因素。矿井的工业储量减去设计和开采损失，就是矿井的可采储量。可采储量占工业储量的百分比叫做采出率（也称“回采 率” ），矿井采出率应大于 75 ％以上采出率太低，不但浪费了资源，而且减少矿井的服务年限。 矿井可采储量与工业储量、生产能力和服务年限的关系，可用下式表示： Zk=（Zc-P）C Zk=A TK 式中 Zk ——可采储量，万 t； Zc ——工业储量，万 t ； C ――采区设计回采率，薄煤层（煤厚w 1.3m ）为
0.85 ,中厚煤层（煤厚1.3?3.5m ）为0.80 , 厚 煤层（煤厚＞ 3.5m ）为0.75 ; A ――矿井设计生产能力，万t/a ; T ――矿井设计服务年限， a； K ――储量备用系数，一般取 1.2?1.4。 矿井生产能力，一般指矿井的设计生产能力。按设计的生产能力大小矿井分为大、中、小三种井型： 大型： 1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0、5.0、6.0Mt/a 及以上； 中型： 0.45 、0.6 、0.9Mt/a ； 小型： 0.3 Mt/a 及以下。 矿井服务年限应与矿井生产能力相适应，使它们之间保持一个技术、经济上都比较合理的关系。《煤炭工业矿井设计规范》（ 2005 年版），对 45 万 t/a 及以上矿井，按不同井型，对矿井的设计服务年限作了相应的规定，中型矿井设计服务年限不小于 40 年， 1.2?2.4 Mt/a 矿井设计服务年限不小于 50 年，3.0?5.0 Mt/a 矿井设计服务年限不小于 60 年， 6.0 Mt/a 及以上矿井设计服务年限不小于70 年。 （二）井田内的再划分煤田划分为井田后，每一个井田的面积 仍然比较大，再这样大范围内进行采煤，还必须将井田再划分 为若干较小的
李家窑煤矿井田开拓方案优化设计 一、概况李家窑煤矿位于大同煤田南东部，大同市左云县南东26km，小京庄乡李家窑村南，井田总体构造形态为单斜构造，地层走向近东西，倾向北，在井田西南部，有一宽缓的背斜构造，轴向近东西；井田东南部较陡，倾角最大可达25°，西、北部平缓，倾角一般3°左右。 井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组地层。主要可采煤层有山4、2、5-1、5、8-1号煤层，而批采的山4－2号煤层在本井田范围内不可采。其中山4、8-1号层大部可采，5号层全区可采，2、5-1号层局部可采。 二、原方案简述主副井工业场地基本位于地面F167断层（大致呈东西向穿越井田的一条沟）中部以北呈南北向一冲沟内（即1408钻孔所在的小支沟）。风井位于羊圈头村正南800m处，大约在井田南北向的中部。山4号层和2号层集中布置，分层开采。即副斜井在山4号和2号煤层分设甩车场，分层布置盘区大巷，山4号煤通过溜煤眼进入主煤仓，2号煤直接进入主煤仓，集中运出地面。 山4号层和2号层可采部分采用三巷布置，即（盘区）皮带大巷、（盘区）辅运大巷、（盘区）回风大巷，均沿煤层底板布置。依据井田内断层分布，将井田内山4号层划为四个盘区开采，分别为:北盘区、南一盘区、南二盘区、西盘区。F167断层以北为北盘区，从主煤仓上口南北方向布置北盘区皮带大巷，在其两侧平行布置北盘区辅运大巷和回风大巷，三条盘区大巷北至井田北界，南至F167断层；以过F167断层盘区巷为界，与F167断层和F89断层相夹煤量的大约1/2以东为南一盘区；F89断层以南为南二盘区；沿F167断层向西东西向布置两条1600m大巷，折向南南北向布置三条盘区大巷至边界为西盘区。 三、优化原因及优化原则 1. 优化原因原整合设计工业场地布置仅利用冲沟北部1408钻孔所在的支沟，场地布置较狭窄，不适合矿井选煤厂联建；井筒落底点位置较低，井筒掘进工程量较大，不符合早见煤、早投产、早见效的高效建设模式；井筒落底点偏离井田储量中心，不利于井田的整体开发；井下开拓大巷布置方式巷道工程量较大，煤炭折返运输量较大，不利于成本节约。 2. 优化原则（1）通过精心设计使矿井地面布置功能分区明确，布局合理，场地利用系数较高，建设地面整洁、环保、现代化、智能化的高效矿井。（2）通过对井筒倾角、方位、落底点位置的精确计算及井下开拓巷道布置的优化，使井下开拓巷道布置布局更加合理。（3）采用先进的采煤方法，依托综合机械化采煤技术，对整个矿井的开拓方式和开拓巷道布置进一步优化。 四、井田开拓方式及井口位置选择的优化 1. 工业场地位置的选择设计从井田两翼资源/储量平衡、开拓布置、井下运输距离、矿井通风、生产规模等因素进行了综合比较。经现场踏勘，适合布置矿井工业场地的位置为位于井田中部F167断层南部的一条近东西向的自然冲沟，该冲沟内1408钻孔所在的小支沟相对较为开阔（可利用面积约12ha），且位于井田的中央，适合做为矿井工业场地。故工
第四章井田开拓与开采 第一节井田开拓 一、井田开拓方式及井口位置 (一) 影响井田开拓的主要因素 本井田地质构造简单，大体为一向西倾斜的单斜构造，煤层倾角0～3°，未发现断层；水文地质条件简单；无老窑开采及采空区，对开采无影响。影响井田开拓方式、井口位置的主要因素有：地形地貌、地质构造、煤层赋存特点、凿井工程地质条件、铁路接轨点位置、水源和电源情况、井下开拓部署、工业场地压煤量、技术装备水平和地质勘探程度等。 1. 地形地貌 本井田内地形总体上为东南高、西北低，海拔标高+1302.5～+1278.5m，地形变化不大，地势平缓。井田具风积沙漠～半沙漠地貌特征，半流动和半固定的新月形沙丘及沙丘链遍布全井田，耕地有限，因此，从地形地貌上看，对井口位置和开拓方式的选择影响不大。 2. 地质构造 本区构造形态为一向北西倾斜的单斜构造，地层倾角小于2°。区内断层不发育，无岩浆岩侵入体，故井田地质构造简单,煤层近水平，无煤层露头，同一煤层井田内高差小于120m，从构造上看，对井口位置和开拓方式的选择影响亦不明显。 3. 煤层赋存特点 井田主要可采煤层3-1煤、4-1煤全区发育，赋存深度一般600～700m左右，赋存稳定，厚度变化小，主采煤层之上仅有一中厚2-2中煤层，2-2中煤层大部可采，仅在井田西南部不可采。4-1煤下部还有4-2中、5-1、5-2、6-2上、6-2中五个煤层，井田范围内均大部可采。除3-1煤和4-1煤为厚～中厚煤层（平均厚度4.75m和3.75m）外，其余煤层均为薄煤层或中厚煤层（平均厚度1.80～2.60m）各煤层倾角平缓（0～3°），
适合长壁机械化开采。 4. 凿井工程地质条件 井田浅部全部被第四系全新统风积沙及沉积砂土地层覆盖，厚度在27.13～135.50m，平均95.26m，南厚北薄，靠近井田储量中心范围内厚度在120m左右，厚度差不明显，新生界地层主要由风积沙、粉细砂、砂粘土、粘砂土组成，下部上更新统砂层富水性较强，上部风积沙层含水相对较弱。因此，从工程地质条件上看，井筒需采用特殊凿井法施工，适合立井开拓，井口位置宜选择在中部或西部。 5. 接轨点位置及外部道路 目前，根据鄂尔多斯市南部铁路公司规划，本矿区内新恩铁路在本井田东北部通过，本矿井接轨点确定在母杜柴登井田东北部大牛地站，因此，从接轨点位置及外部道路上看，井口位置宜选择在井田中部、西部或北部。 6. 水源及电源情况 根据《内蒙古自治区鄂尔多斯呼吉尔特矿区总体规划》，矿区内各矿井的生活用水根据矿区水文地质条件和矿区开发建设规划，统筹建设水源地和输配水管网，位于井田西侧的哈头才当水源地为矿区集中水源地。 母杜柴登井田的供电电源可引自井田北部的图克110kV变电站和葫芦素220kV变电站。 因此，从水源和电源上看，井口位置宜选择在井田西部、中部或北部。 7. 技术装备水平 近年来，我国煤矿矿井技术装备水平有了显著提高，大型多绳摩擦轮提升机与电控装备，大容量立井提升箕斗及提升罐笼等不断创新，为建设特大型立井提供了提升的保证；长距离、大功率带式输送机、多功能无轨胶轮车等连续化、自动化运输设备及工作面高产高效的综放、大采高综采、连续采煤机等现代采掘设备逐渐改变了矿井的生产面貌。因此，从技术装备水平上看，采用立井开拓是可行的。 8. 地质勘查程度 本井田已经完成煤炭勘探工作，可以满足本阶段设计要求。储量级别较高（331）
矿井设计 一、井田概况 某井田含有两层煤，煤层厚度分别为1M 6m,2M 8m,走向长度8km ，倾斜长 度1860m ，煤层间距10m ，煤层倾角34°，煤层露头深度为72m ，设计生产能力 为180万t/a 。瓦斯等级属于低瓦斯矿井。地表较为平坦，水文地质简单，煤层 顶底板均为中等稳定砂岩。初步设计矿井开拓方式，并初步分析大巷布置方式， 同时设计井底车场。 二、井田开拓 一、储量计算 1、矿井地质资源量计算 t 2604025.1)86(18608000万=?+??=Z Z 2、矿井资源/储量计算 以勘探地质报告为基础，矿井可行性研究和初步设计阶段的矿井工业资源/ 储量计算按下式计算： k Z Z Z Z Z Z M M b b g 333222112122111++++= g Z ——矿井工业资源/储量； b Z 111——探明的资源量中经济的基础储量； b Z 122——控制的资源量中经济的基础储量； 112M Z ——探明的资源量中边际经济的基础储量； 222M Z ——控制的资源量中边际经济的基础储量； 333Z ——推断的资源量； k ——可信度系数，取0.7～0.9，地质构造简单、煤层赋存稳定的取0.9；地质 构造复杂、煤层赋存不稳定的取0.7。 根据钻孔布置，在矿井地质资源储量中，60%是探明的，30%是控制的，10%
是推断的。 根据煤层厚度和地质，在探明和控制的资源量中，70%的是经济基础储量， 30%的是边际经济的基础储量，则矿井工业/资源储量： t Z b 万8.10936%70%6026040111=??= t Z b 万4.5468%70%3026040122=??= t Z M 万2.4687%30%6026040112=??= t Z M 万6.2343%30%3026040222=??= 因为地质条件简单，k 取0.9，则t k Z 万6.23439.0%1026040333=??= 则g Z =10936.8+5468.4+4687.2+2343.6+2343.6=25778.8万t 3、矿井设计资源/储量 矿井设计资源/储量可按下式计算)(1P Z Z g S -= 式中S Z ——矿井设计资源/储量； 1P ——断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑物煤柱、露头煤柱、 水平面煤柱等永久煤柱损失量之和。1P 按矿井设计资源/储量的3%估算。 则t 25005.497%25778.8万=?=S Z 4、矿井设计可采储量 矿井设计可采储量t Z k 万3.20004%804.25005=?=
4 井田开拓 4.1井田开拓的基本问题 井田开拓是指在井田范围内，为了采煤，从地面向地下开拓一系列巷道进入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。这些用于开拓的井下巷道的形式、数量、位置及其相互联系和配合称为开拓方式。合理的开拓方式，需要对技术可行的几种开拓方式进行技术经济比较，才能确定。 井田开拓主要研究如何布置开拓巷道等问题，具体有下列几个问题需认真研究。 1）确定井筒的形式、数目和配置，合理选择井筒及工业场地的位置； 2）合理确定开采水平的数目和位置； 3）布置大巷及井底车场； 4）确定矿井开采程序，做好开采水平的接替； 5）进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造； 6）合理确定矿井通风、运输及供电系统。 确定开拓问题，需根据国家政策，综合考虑地质、开采技术等诸多条件，经全面比较后才能确定合理的方案。在解决开拓问题时，应遵循下列原则： 1）贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤高产高效创造条件。在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿井建设。 2）合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理集中生产。 3）合理开发国家资源，减少煤炭损失。 4）必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风、运输、供电系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。 5）要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综掘机械化、自动化创造条件。 6）根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其它有益矿物的综合开采。 4.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标 1）井筒形式的确定 井筒形式有三种：平硐、斜井、立井。一般情况下，平硐最简单，斜井次之，立井最复杂。 平硐开拓受地形迹埋藏条件限制，只有在地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵或沟谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路，上山部分储量大致能满足同类井型水平服务年限要求。 斜井开拓与立井开拓相比：井筒施工工艺、施工设备与工序比较简单，掘进速度快，井筒施工单价低，初期投资少；地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比立井简单，井筒延伸施工方便，对生产干扰少，不易受底板含水层的威胁；主提升胶带化有相当大的提升能力，可满足特大型矿井主提升的需要；斜井井筒可作为安全出口，井下一旦发生透水事故等，人员可迅速从井筒撤离。缺点是：斜井井筒长辅助提升能力少，提升深度有限；通风路线长、阻力大、管线长度大；斜井井筒通过富含水层、流沙层施工技术复杂。 立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制，在采深相同的的条件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，井筒断面大，可满足高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井需风量的要求，且阻力小，对深井开拓极为有利；当表土
文件编号：TP-AR-L7476 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 矿井开拓与生产系统-矿 井开拓方式(正式版)
编订人：某某某 审批人：某某某 矿井开拓与生产系统-矿井开拓方式 (正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 煤炭资源埋藏在山里或地下，必须从地面开掘一 系列的井筒和巷道通达煤层，才能进行资源的开采。 这些井筒和巷道构成矿井开拓系统。这些井筒和主要 巷道在井田内的总体布置方式，称为矿井开拓方式。 通常按井筒形式将矿井开拓划分为立井开拓、斜井开 拓、平硐开拓和综合开拓4种方式，如图3-1所示。 图3-1 矿井开拓系统 1—平硐； 2—立井； 3—斜井； 4—斜巷
1.立井开拓 立井开拓是指利用垂直巷道由地面进入地下，并通过一系列巷道通达煤层的开拓方式。当煤层埋藏较深，表土层厚，瓦斯、水文情况复杂等情况下广泛应用的一种开拓方式。 2.斜井开拓 斜井开拓是指利用倾斜巷道由地面进入地下，并通过一系列巷道通达煤层的一种开拓方式。根据井筒位置和开拓巷道布置方式的不同，可分为片盘斜井和斜井分区式开拓。当煤炭储量较少时可采用片盘斜井开拓；斜井分区式开拓又分单水平分区式开拓和多水平分区式开拓。 3.平硐开拓 平硐开拓是指利用水平巷道从地面进入地下并通过一系列巷道通达煤层的开拓方式。采用平硐开拓
第二章 井田开拓方式 2.1 井田开拓概念 2.1.1 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。 2.1.2 井田开拓方式的分类 （1）按井筒（井筒 ：由地面通达矿体的巷道）形式分：立、斜、平、综、分区域； （2）按水平数的多少分：单水平、多水平； （3）按开采准备方式分：上山式、下山式、上下山式、混合式； （4）按开采水平大巷的布置方式分：分煤层大巷、集中大巷、分组集中。 如立井单水平上下山（采区）式、立井多水平上下山（采区）式、立井多水平上山（采区）式、立井多水平上山及上下山混合（采区）式，绘出关系图形如下图2.1。 图 2.1 开拓方式分类关系图 2.1.3 确定井田开拓方式的原则 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；选择主要运输大巷布置方式及井底车场形式； 确定井筒延伸方式及井田开采顺序。其确定开拓方式的基本原则为： （1）多出煤、早出煤、出好煤、建设高产高效安全生产矿井，集中，简单； （2）按《规程》完善通风条件，良好生产条件； 开拓方 立 井 斜 井 平 硐 综 合 单水多水平 上下山 上 山 上下山 混 合 分层大集中大分组集中大
（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‘新技术机械化。 2.2 斜井开拓 斜井开拓时，根据井田再划分方式和阶段内布置形式可组合成多种开拓方式。如：“斜井单水平分区式”、“斜井单水平分带式”、“斜井多水平分区式”、“斜井多水平分段式”等。本节仅举例介绍我国目前常用的几种斜井开拓方式。 2.2.1 片盘斜井开拓 片盘斜井开拓是斜井开拓的一种最简单的形式。它是将整个井田沿倾斜方向划分成若干个阶段，每个阶段倾斜宽度可以布置一个采煤工作面。在井田沿走向中央由地面向下开凿斜井井筒，并以井筒为中心由上而下逐阶段开采。图2.2为一片盘斜井的示例。井田沿倾斜方向划分为四个阶段。阶段内按整个阶段布置，即每一阶段斜宽布置一个工作面。 图2.2 片盘斜井开拓 1—主井；2—副井；3—片盘车场；4--阶段运输平巷；5—辅巷；6—阶段回风平巷；7--采煤工作面； 8—联络眼
第二章井田开拓 第一节井田境界及储量 一、井田境界及范围 2003年10月我院编制了《贵州省发耳矿区总体规划》，其中对玉舍东井井田境界为：东以巴朗河为界，与米箩井田相连；西止于田湾、下寨等地，以F97断层与滥坝井田自然分界；深部东一、东二采区至 +900m、东三采区至+700m水平，浅部至小井开采标高即东一采区西翼为+1450m、东翼为+1400m，东二采区及以东为+1300m。井田面积19.5km2。由于井田浅部小窑众多，乱采乱挖，各煤层均遭到不同程度的破坏，尤以主采层K18号煤层破坏严重。经整改后仍保留12对有证小井生产，其开采范围和开采标高已经省国土资源厅拟设划定。本设计为避开小井对矿井开采的影响。矿界调整为：浅部以现有小井开采范围及标高为界。调整矿界后井田长约11.8km，宽平均约1.5km，面积16.9 km2，比原矿界约少2.6 km2。并经贵州省国土资源厅以（黔国土资矿管函[2005]478号）文“省国土资源厅关于拟设置玉舍煤矿东井矿权的矿区范围拐点坐标及开采深度的复函”拟设。其矿区范围内无其它矿权设置。 井田境界见示意图2－1－1，井田境界拐点坐标见表2－1－1。 表2－1－1 东井矿界拐点坐标表 序号拐 点X（m）Y（m） 序 号 拐 点X（m）Y（m） 1A2930987.0035485030.009I2926864.0035489121.00 2B2927630.0035490481.0010J2928085.0035487557.00 3C2928187.0035490788.0011K2928163.0035487592.00 4D2925313.0035495907.0012L2928490.0035487263.00 5E2924174.0035494703.0013M2928346.0035487144.00 6F2925686.0035490909.0014N2929151.0035485928.00 7G2926252.0035491184.0015O2929670.0035485043.00 8H2926960.0035489902.00
矿井开拓 一、煤田、井田 1. 煤田划分为井田 在同一地质时期生成的大面积含煤地带称为煤田。煤田的范围很大，面积由数十至数千平方公里，煤的储量由几亿到几百亿吨。一个大的煤田通常由几个或十几矿开采，划归一个矿井进行开采的煤田通常称为井田（或矿田）。井田的边界多以大断层等自然条件进行划分。 2. 矿井储量与可采储量 井田范围的大小，决定了矿井的煤炭储量和开采条件，是建设矿井的基本根据。井田范围内煤炭的埋藏量称为矿井储量，矿井储量中工业储量只有一部分能够采出，这部分储量叫做可采储量。 3. 矿井井型与服务年限 矿井生产能力指矿井一年内能生产煤炭的产量，又称为矿井年产量或井型。矿井范围内可采储量按矿井设计生产能力计算其可生产年限，称为矿井设计服务年限。我国目前按设计生产能力把煤矿分为大、中、小三种类型，每种类型又分为若干个等级，目前我国井型系列如表2-2-1所示。 表2-2-1 矿井井型和服务年限 二、井田再划分 煤田划分为井田后，每一个井田的面积仍然比较大， 为便于开采，还必须将井田再划分为若干较小的区、段，以便有计划的按一定顺序进行开采。 1. 井田划分为阶段 开采缓倾斜、倾斜和急倾斜煤层时，通常沿煤层倾斜方向，按一定标高，将井田划分为若干长条部分，每一个长条部分称为阶段，如图2-2-1所示。阶段大小一般用阶段斜长或阶段垂高来表示，它的走向长度等于井田走向全长。 第三阶段 第二阶段第一阶段-800-500-300-150第四阶段 图2-2-1 井田划分为阶段 H-阶段垂高；h-阶段斜长
阶段与阶段之间以水平面分界，分界面又称为水平面。布置有主要运输大巷和井底车场，担负该水平开采范围内主要运输和提升任务的水平称为开采水平。水平常用该处标高、开采顺序和用途来表示，如图2-1中的－150、－300、－500、－800水平，又称为第一水平，第二水平以及运输水平、回风水平等。 阶段的开采顺序一般是自上而下依次进行的，在开采第二阶段时，第一阶段的运输水平可变为第二阶段的回风水平。 一个井田如果只有一个开采水平，称为单水平开拓，它适用煤层倾角在16°以下，井田倾斜长度较小的矿井；当用两个以上开采水平来开采井田时，称为多水平开拓。从技术经济的角度考虑，一个矿井最好用一个开采水平来保证矿井的年产量，这样生产组织、技术管理简单，技术经济指标较好。 2. 阶段内的布置 阶段内的布置有连续式、分区式和分带式三种。 ⑴连续式 当阶段内的走向长度和倾斜长度都较小时，可在井田的每一翼沿阶段倾斜全长布置一个回采工作面，并且回采工作面可以由井田中央向井田边界推进（连续前进式开采），或者从井田边界向井田中央推进（连续后退式开采），这种布置称为连续式布置如图2-2-2所示。 a b 图2-2-2 阶段内的连续式布置方式 a-连续前进式开采；b-连续后退式开采 ⑵分区式 当阶段的走向长度和倾斜长度都较大时，在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干部分，每部分长度约为600～1200m，沿倾斜的长度等于阶段斜长，在其中有独立的通风和运输系统，这样的每个部分称为采区，这种布置称为分区式布置，如图2-2-3所示。
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 矿井开拓与生产系统-矿 井开拓方式 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-9349-38 矿井开拓与生产系统-矿井开拓方式 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 煤炭资源埋藏在山里或地下，必须从地面开掘一系列的井筒和巷道通达煤层，才能进行资源的开采。这些井筒和巷道构成矿井开拓系统。这些井筒和主要巷道在井田内的总体布置方式，称为矿井开拓方式。通常按井筒形式将矿井开拓划分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓4种方式，如图3-1所示。 图3-1 矿井开拓系统 1—平硐； 2—立井； 3—斜井； 4—斜巷 1.立井开拓 立井开拓是指利用垂直巷道由地面进入地下，并通过一系列巷道通达煤层的开拓方式。当煤层埋藏较深，表土层厚，瓦斯、水文情况复杂等情况下广泛应
用的一种开拓方式。 2.斜井开拓 斜井开拓是指利用倾斜巷道由地面进入地下，并通过一系列巷道通达煤层的一种开拓方式。根据井筒位置和开拓巷道布置方式的不同，可分为片盘斜井和斜井分区式开拓。当煤炭储量较少时可采用片盘斜井开拓；斜井分区式开拓又分单水平分区式开拓和多水平分区式开拓。 3.平硐开拓 平硐开拓是指利用水平巷道从地面进入地下并通过一系列巷道通达煤层的开拓方式。采用平硐开拓时，一般以一条主平硐担负运煤、出矸、进风、排水、设置管路和行人等任务，在井田上部回风水平开掘回风平硐或回风井。当煤层赋存位置在较高的山岭、丘陵、沟谷中时可采用平硐开拓。 4.综合开拓 综合开拓是指借助于两种或两种以上井筒形式从地面进入地下，并通过一系列巷道通达煤层的开拓方
一、名词解释 01、井田——划归一个矿井开采的那部分煤田。 02、矿区——由一个机构所管辖的若干相邻矿井的总称(统一规划和开发的煤田或其中的一部分)。 03、井型——矿井的设计生产能力(Mt/a)。 04、阶段——沿煤层倾斜、按一定标高将井田划分为若干长条形部分，每一个长条形部分为一个阶段。 05、开采水平——布置有井底车场和主要运输大巷的水平。 06、采区——在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干块段，每一块段称为一个采区。 07、分段——在阶段范围内，沿煤层倾斜将阶段划分的若干适合于布置一个采煤工作面的走向长条部分，每一个走向长条部分称为一个分段（也叫小阶段）。 08、分带——在阶段范围内，沿煤层走向将阶段划分的若干适合于布置一个采煤工作面的倾斜长条部分，每一个倾斜长条部分称为一个分带或条带。 09、盘区——开采近水平煤层时，一般是在井田倾斜的适当位置沿煤层主要延展方向布置运输大巷，在运输大巷上下两侧划分成若干部分，每一部分称为一个盘区。 10、区段——在采区或盘区范围内，沿煤层倾斜将采区或盘区划分为若干适合于布置一个采煤工作面的长条部分，每一个长条部分称为一个区段。 11、井田开拓（矿井开拓）——在井田内从地面开凿一系列井巷进入煤层，包括矿井主要巷道的布置与施工。 12、井田开拓方式（矿井开拓方式）——矿井主要巷道在井田内的总体布置方式。 13、主井——担负矿井煤炭提升或运输任务的井硐。 14、副井——担负人员、材料、设备和排矸等辅助提升或运输任务的井硐。 15、井巷——在煤层或岩层中所开凿的一切空硐。 16、硐室——长度较小、断面相对较大的特殊巷道。 17、开拓巷道——为全矿井、一个水平或两个以上采区服务的巷道。 18、准备巷道——为一个采区或两个以上采煤工作面服务的巷道。 19、回采巷道——为一个采煤工作面服务的巷道。 20、井底车场——连接井筒和主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称。 二、填空题 1、充分利用自然条件划分井田，既降低了煤柱损失，又减少了开采技术上的困难。 2、根据煤层倾角的大小，井田再划分一般有两种方法：非近水平煤层井田划分为阶段，近水平煤层井田划分为盘区。 3、阶段内的再划分一般有三种方式：分区式、分段式和分带式。 4、根据主、副井筒的形式，矿井开拓方式可分为四种： 平硐开拓、斜井开拓、立井开拓和综合开拓。 5、根据矿车在井底车场内的运行特点，井底车场的形式可分为环行式和折返式两大类。 6、根据开采煤层的数目和层间距，运输大巷的布置方式有三种：分层布置、集中布置和分组集中布置。 7、矿井巷道按倾角可分为水平巷道、倾斜巷道和 垂直巷道三大类。 8、矿井巷道按服务范围可分为开拓巷道、准备巷道和 回采巷道三大类。
毕业设计指导书 采矿教研室 山东科技大学
目录 第一章矿区概述及井田特征 (2) 第二章矿井境界及储量 (3) 第三章矿井年产量及服务年限 (4) 第四章井田开拓 (5) 第五章首采区巷道布置 (18) 第六章采煤工艺设计 (27) 第七章开采顺序及采区、采煤工作面的配置 (31) 第八章矿井通风与安全技术措施 (33) 第十章技术经济指标 (49)
第一章矿区概述及井田特征 第一节矿区概述 矿区的地理位置（附地理位置图）及行政隶属关系。矿区地形地貌，矿区内有关的主要企业单位。电源、水源及建筑材料的来源。矿区内贸易中心、火车站及其他主要场地的位置。矿区的气候特点；气温、风向、风速，雨期及降雨量，冻结期及冻结深度等，综述矿区的开发条件。 第二节井田及其附近的地质特征 井田的地层层位关系、地质构造、含煤系及地层特征以井田地层柱状图说明，煤田的成因及生成年代、煤层的总数及可采层数，表土层及风化带的深度。 井田中的地质变动，最主要的破坏及其形式——断层、褶曲、火成岩侵入等，区域变质及侵入等，区域变质及侵入变质的程度，它们的分布及位置。 水文情况：井田范围内的河流，流量及洪水位，流沙层，含水层的厚度及分布，含水系数及渗透系数，溶洞水的静储量及水力联系，断层的透水性质及水力联系。 第三节煤层及煤质特征 井田的煤层及其埋藏条件：走向、倾向、倾角，可采层的厚度及层间距。各煤层的性质，顶底板岩石的性质。
煤层的瓦斯性，自燃及煤尘爆炸性，含水性。 煤的牌号，工业分析及工业用途。 第四节井田的勘探程度及对对勘探的要求。 矿井概况及井田地质特征是矿井设计基础资料。编写本章说明书时，应在生产实习过程中广泛收集、弄清资料的基础上，扣紧指导教师下达的设计题目，按课程设计大纲的要求进行。 本章应附图附表： 1、交通位置图(说明书插图，比例1∶500,000)； 2、井田综合柱状图(说明书插图)：该图可据“矿井综合柱状图”进行简化后编制，但简化后的“综合柱状图”地质年代、地层单位要连续，对开采有重要影响的地层不能省略，如煤层的顶板、底板、含水层等； 3、煤层特征表； 4、主要地质构造特征表； 第二章矿井境界及储量 第一节井田境界 井田境界应根据地质构造、储量、水文、煤层赋存情况、开采技术条件、开拓方式及地貌、地物等因素，进行技术分析后确定。一般以下列情况为界： 1、以大断层、褶曲和煤层露头、老窑采空区为界； 2、以山谷、河流、铁路、较大的城镇或建筑物的保护煤柱为界； 3、以相邻矿井井田境界煤柱为界； 4、人为划分井田时：煤层倾角较小，特别是近水平煤层时，用一垂直面来划分井田境界；在倾斜或急倾斜煤层中，沿煤层倾斜方向，常以主采煤层底板等高线为准的水平面划分井田。 说明书中应明确说明确定的井田范围、井田走向、倾向的最大、最小及平均尺寸，井田的面积(km2)。并把确定的井田范围标注在主采煤层(或指导教师指定的煤层)的底板等高线图和剖面图上。 第三节井田储量 一、矿井工业储量 矿井工业储量是勘探(精查)地质报告提供的“能利用储量”中的A、B、C三级储量之和，其中高级储
矿井开拓巷道开拓方式的概念及分类 在一定的井田地质、开采技术条件下，矿井开拓巷道可有多种布置方式，开拓巷道的布置方式通称为开拓方式。合理的开拓方式，一般要在技术可行的多种开拓方式中进行技术经济分析比较后，才能确定 一、井田开拓方式分类 井田开拓方式种类很多，一般可按下列特征分类。： （一）按井筒（硐）形式 按井筒（硐）形式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓。 （二）按开采水平数目 按开采水平数目可分为：单水平开拓（井田内只设1个开采水平）；多水平开拓（井田内设2个及2个以上开采水平）。（三）按开采准备方式 按开采准备方式可分为上山式、上下山式及混合式。 （１）上山式开采开采水平只开采上山阶段，阶段内一般采用采区式准备。 （2）上下山式开采开采水平分别开采上山阶段及下山阶段，阶段内采用采区式准备或带区式准备；近水平煤层，开采水平分别开采井田上山部分及下山部分，采用盘区式或带区式准备。 (3）上山及上下山混合式开采上述方式的结合应用。
（四）按开采水平大巷布置方式 （1）分煤层大巷，即在每个煤层设大巷； （2）集中大巷，在煤层群集中设置大巷，通过采区石门与各煤层联系； （3）分组集中大巷，即对煤层群分组，分组中设集中大巷。根据我国常用的开拓方式，其分类可见图3—14所示 因此，立井开拓方式可有立井单水平上、下山式；立井多水平上、下山式；立井多水平上山式；立井多水平上山式及上、下山相结合的方式。如图3—15所示。 图3—15立井开拓方式
(a)立井单水平上下山式；(b)立井多水平上下山式； (c)立井多水平上山式；(d)立井多水平上山及上下山式混合式 1—主井；2—副井；3—井底车场；4—主要石门；5—开采水平运输大巷 二、确定井田开拓方式的原则 井田开拓所要解决的问题是，在一定的矿山地质和开采技术条件下，根据矿区总体设计的原则规定，正确解决下列问题：（1）确定井筒的形式、数目及其配置，合理选择井筒及工业场地的位置。 （2）合理地确定开采水平数目和位置。 （3）布置大巷及井底车场。 （4）确定矿井开采程序，做好开采水平的接替。 （5）进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造。 上述问题解决得是否正确，关系到整个矿井生产的长远利益，关系到矿井的基本建设工程量、初期投资和建设速度，从而影响矿井经济效益。矿井开拓方案一经实施，再发现不合理而改动，那将耽误许多时间，浪费巨大投资。因此，确定开拓问题，需根据国家政策，综合考虑地质、开采技术等诸多条件，经全面比较后才能确定合理的方案。在解决开拓问题时，应遵循下列原则。
第二章井田开拓方式 第一节井田开拓概述 一、开拓方式概念 1、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。 2、开拓方式：开拓巷道的布置方式，即矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。 cm1704
2．按开采水平的数目 （1）单水平开拓（2）多水平开拓 3.按开采准备方式 （1）上山式：开采水平仅采上山阶段 （2）上下山式：开采水平分别开采上山阶段及上山阶段 （3）混合式：上山式和上下山式同时使用。 4．按开采水平大巷布置方式 （1）分层大巷：每个煤层分别设一条大巷 （2）集中大巷：所有煤层共用一条大巷 （3）分组集中大巷：分煤组设置大巷 图2-1-2 开拓方式分类 5．举例： （1）单水平上下山开拓：用在倾角较小（<16°），斜长不大的情况 演示：（单水平上下山平面图）（单水平上下山立面图） （2）多水平上山开拓：每个水平服务于上山阶段，α较大，开拓水平多，井巷工程量大，多用于急倾斜煤层；演示：（多水平上山）； （3）多水平上下山开拓：每个水平都服务于上、下山两个阶段，减少工程量，增加下山开采，用于α较小的井田；演示：（多水平上下山）； （4）多水平混合开拓：上部的水平采上山阶段，最下一个水平开采上下山两个阶段。 演示：（多水平混合开拓） 三、确定井田开拓方式的原则 1、井田开拓解决的问题
（1）确定井筒形式、数目及位置，合理选择井筒及工业场地的位置； （2）确定开采水平的数目和位置； （3）布置主要运输大巷布置方式及井底车场形式； （4）确定矿井的开采程序，做好水平接替； （5）确定井筒延伸方式、深部开拓等。 2、基本原则 （1）必须贯彻国家有关煤矿安全生产的规定，创造安全、良好的生产条件； （2）合理开发资源，减少资源损失； （3）符合国家产业政策，多出煤、早出煤、出好煤、为建设高产高效、安全生产矿井创造条件； （4）合理集中开拓布署，简化生产系统，避免生产分散；减少工程量，降低投资，减少建工工期； （5）适应当前生产、技术、装备水平，并为新技术机械化、自动化的推广创条件； （6）考虑煤质、煤种及其他有益矿产的综合利用，提高资源的综合利用率。 四、我国煤矿井田开拓的发展方向 1、生产集中化：一矿一井（区）一面或二面，系统高度集中，简单可靠。 2、矿井大型化： 生产能力加大：1977年，平均53万t/a，1995年：78万t/a； 相应的采区尺寸加大水平垂高加大：由50年代的60m加大到现在约200m 3、运输连续化：煤炭运输：胶带；辅助运输：卡轨车、齿轨车、单轨吊等。
实验一井田开拓方式实验 实验学时：2 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的 掌握各种井田开拓方式，掌握巷道名称、位置、巷道间的联系及布置方式，建立起空间概念；了解各种井底车场的布置方式；能够根据模型绘制开拓巷道布置平面图和剖面图。 二、实验内容 立井、斜井、平硐以及综合开拓开拓方式，各种井底车场形式。 三、实验原理、方法和手段 采用剖视方法表现井下开拓巷道布置的空间关系，通过模型展示各种井底车场的概念。 由老师解说，学生观摩。 四、实验组织运行要求 根据本实验的特点，采用集中授课形式。 五、实验条件 各种井田开拓方式的模型和各种井底车场的模型。 六、实验步骤 1．观看模型，听指导教师讲述； 2．自己对每个模型进行观察和描述，建立起空间概念。 七、思考题 1、立井开拓方式的特点，主要生产系统的运行路线？ 2、斜井开拓方式的优缺点和适应条件。 3、井底车场的组成？并说明调车过程。 八、实验报告 实验报告的内容主要包括实验预习、实验记录和实验报告三部分： 1、实验预习
在实验前每位同学都需要对本次实验进行认真的预习，并写好预习报告，在预习报告中要写出实验目的、要求，需要用到的仪器设备、物品资料以及简要的实验步骤，形成一个操作提纲。 2、实验记录 学生开始实验时，应该将记录本放在近旁，将实验中所做的每一步操作和观察到的现象如实地记录下来。 3、实验报告 主要内容包括对实验中的现象、实验的关键点等进行整理、解释、分析总结，回答思考题。学生选择一种开拓方式的模型，绘制平面图和剖面图，并说明各个生产系统，包括运煤、运料、提矸、通风、排水等；选择一种井底车场模型，绘制调车线路图，并说明调车方式。 九、其它说明 学生要遵守实验室管理的相关规定，服从实验员指挥，注意实验安全。
开拓立式煤矿井开拓方式毕业设计 目录 第一章概述矿井开采 (3) 第二章井下的安全煤柱 (5) 第三章矿井设计生产能力及服务年限 (7) 第一节工作制度 (7) 第二节矿井设计生产能力及服务年限 (7) 第四章井田开拓 (9) 第一节井田地质、老窑及水文对开采的影响 (9) 第二节矿井开拓方式的确定 (9) 第五章矿井基本巷道 (25) 第一节井筒 (25) 第二节井底车场 (29) 第三节主要开拓巷道 (31) 第六章采煤方法和采区巷道布置 (35) 第一节煤层地质特性 (35) 第二节采煤方法和采区巷道布置 (37) 第三节带区巷道布置及生产系统 (44) 第七章井下运输 (46) 第一节概述 (46) 第二节采区运输设备的选择 (47) 第三节主要运输设备的选择 (49) 第八章矿井通风与排水 (49) 第一节矿井通风系统的选择 (49) 第二节采区及全矿所需风量 (51) 第三节矿井排水 (57) 第九章动力供应及照明 (58) 第一节供电 (58)
第二节照明 (63) 第三节压气供应 (66) 结束语 (68) 参考文献 (69) 致谢词 (71)
摘要： 本设计详细介绍开拓立式煤矿井的概况特征，经过一系列的方案论证比较，选择了适合立式矿井的开拓方式、采煤方法和各生产系统。井田地质构造比较简单，主要为纵贯井田东西的天仓向斜，对第一水平选择了立井开拓方案，首采区的采煤方法采用倾斜长壁采煤法，综合机械化回采工艺。辅助运输系统与主运输系统相分离，其中辅助运输系统采用了国际上先进的辅助运输设备单轨吊，可满足人员、机械设备、材料和矸石的运输，无需中间，可从井底车场直达工作面。矿井一水平采用两翼对角式通风系统。立井开拓；条带式；单一倾斜长壁采煤法；综合机械化采煤；两翼对角式通风。 第一章概述矿井开采 在地底下开采的矿山。有时把矿山地下开拓中的斜井、竖井、平硐等也称为矿井。矿井开拓对金属矿山或采煤矿井的生产建设的全局有重大而深远的影响，它不仅关系矿井的基建工程量，初期投资和建井速度，更重要的是将长期决定矿井的生产条件、技术经济指标。矿井开拓即从地面向地下开掘一系列井巷，通至采区。矿井开拓需要解决的主要问题是：正确划分井田，选择合理的开拓方式，确定矿井的生产能力，按标高划分开采技术分类，选择适当的通风方式，进行采区部署以及决定采区开采的顺序等。矿井开拓通常以井筒的形式分为平硐开拓、斜井开拓和立井开拓。采用合理的采矿方法是搞好矿井生产的关键。煤层在形成时，一般都是水平或者近水平的，在一定围是连续完整的。但是，在后来的长期的地质历史中，地壳发生了各种运动，是煤层的空间形态发生了变化，形成了单斜构造、褶皱构造和断裂构造等地质构造。我们采煤就要注意煤层的走向倾向和倾角。矿井的开拓可以分成立井开拓，斜井开拓，平硐开拓和综合开拓，主井和运输巷等都需要永久的支护，可以采用砌碹支护，架拱支护，架蓬支护，锚杆支护，锚喷支护，锚网喷支护， 锚索支护，金属拱形支架支护，料石支护，钢筋混凝土支护，当然还有各类支护之间的联合支护。采掘工作面就需要临时支护了，主要有打点柱，液压支柱支护，木支柱支护等方式。采煤一般都采用后退式采煤，边采边加强支护。采空区一般使用填充或者等它自己垮。第二章 井下的安全煤柱 一、安全煤柱的计算规则 1、地面建筑物和主要井巷安全煤柱的界线由岩层移动面和煤层相交的线决定。沿受护地面建筑物和主要井巷的边线留出围护带，由围护带起按β，γ及δ诸角的值作出岩层移动面。 2、如按γ角所作的岩层移动面与煤层相交的线低于安全深度时，则安全煤柱的下部境界线为在安全深度所作的水平面与煤层相交的线。 3、为保护主要倾斜巷道（斜井，下山等），如开有主要倾斜巷道的煤层，到下部各层间的垂直