煤矿开采学第二章--井田开拓基本概念

第二章井田开拓方式第一节井田开拓的概念第二节斜井开拓目的要求：1、了解井田开拓方式的概念、分类和原则2、掌握斜井开拓的优缺点及适用条件重点、难点和突破的方法：重点：斜井开拓难点：斜井开拓的使用条件突破方法：1、详细讲解2、边看模型边讲解教学内容和步骤（附后）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。

+400+350+3002.生产系统：采煤系统、运矸系统、通风系统。

井田开拓第一节基本概念⏹井田开拓：为了采取煤炭，需从地面向井下开掘一系列的井巷。

⏹井筒：从地面向地下开掘的用于行人、通风、运输、提升的通道。

有立、平、斜。

⏹巷道：与地面不直接相通的，用于行人、通风、运输等的通道。

直立巷道：巷道的长轴线与水平面垂直。

包括：立井、暗立井、溜井。

水平巷道：巷道的长轴线与水平面近似平行。

包括：平硐、平巷、大巷、石门、煤门。

倾斜巷道：巷道的长轴线与水平面有一定的夹角的巷道。

包括：斜井、采区上下山。

⏹硐室：空间三个轴线长度相差不大，且与地面不直接相通的地下巷道。

包括：井底水仓、变电所、绞车房、调度室、候车室。

⏹立井：有直接通达地面出口的垂直巷道，竖井。

⏹暗立井：没有直接通达地面出口的垂直巷道。

⏹溜井：担负自上而下溜放煤炭任务的暗井。

⏹平硐：有直接通达地面出口的水平巷道。

⏹平巷：沿煤层走向开掘的水平巷道。

⏹石门：布置在岩层中和岩层走向垂直或斜交的水平巷道。

⏹煤门：布置在煤层中和煤层走向垂直或斜交的水平巷道。

⏹斜井：有直接通达地面出口的倾斜巷道。

⏹暗立井：没有直接通达地面出口的倾斜巷道。

⏹上山：没有直接通达地面的出口，位于开采水平之上，从主要运输大巷沿煤层或岩⏹层由下向上开掘的倾斜巷道。

⏹下山：没有直接通达地面的出口，位于开采水平之下，从主要运输大巷沿煤层或岩层由上向下开掘的倾斜巷道。

⏹溜煤眼：专作溜煤用的小斜巷。

生产系统1）运煤系统2）通风系统3）运料排矸系统4）排水系统5）动力供应（电、压风）6）通讯、监测系统井下生产系统示意图1—主井；2—副井；3—井底车场；4—运输石门；5—运输大巷；6—回风立井；7—回风石门；8—回风大巷；9—采区运输石门；10—采区下部车场底板绕道；11—采区下部车场；12—采区煤仓；13—行人进风巷；14—运输上山；15—轨道上山；16—绞车房；17—采区回风石门；18—采区上部车场；19—采区中部车场；20—区段运输平巷；21—下区段回风平巷；22—联络巷；23—区段回风平巷；24—开切眼；25—采煤工作面。

第⼆章井⽥开拓课题：井⽥开拓⽅式学时：10学时教学⼤纲：掌握矿井开拓的基本知识及概念，井⽥开拓的基本⽅式。

教学内容：1、开拓的基本知识及概念；2、井⽥开拓的基本⽅式。

教学⽬的及要求：使学⽣熟悉矿井开拓的基本知识及概念，井⽥开拓的基本⽅式及特点。

重点及难点：掌握井⽥开拓的基本⽅式及适⽤条件。

⽅法：课堂讲授、讨论。

教学内容及步骤：第⼆章井⽥开拓⽅式§2.1 井⽥开拓的概念⼀．井⽥开拓的基本概念及分类由地表进⼊煤层为开采⽔平服务所进⾏的井巷布置和开掘⼯程称为井⽥开拓。

井⽥开拓⽅式按井筒形式可分为⽴井开拓、斜井开拓、平硐开拓、和综合开拓四类；按开采⽔平数⽬可分为单⽔平开拓和多⽔平开拓两类；按阶段内的布置⽅式可分为采区式、分段式和带区式三类、⼆、确定井⽥开拓的原则（1）贯彻执⾏我国煤炭⼯业技术政策、法律法规，适应煤炭⼯业现代化发展的要求，合理集中开拓部署，建⽴完整⽽尽可能简单的⽣产系统。

（2）严格执⾏《煤矿安全规程》等规定，建⽴完善的通风系统，创造良好的⽣产条件，为安全⽣产和提⾼劳动⽣产率创造条件。

（3）井巷布置和开采顺序安排要尽量减少煤柱损失，以提⾼煤炭资源采出率；减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。

（4）尽可能减少开拓⼯程量，尤其是要减少矿井初期⼯程量，以降低矿井的初期投资，缩短建井⼯期。

（5）在充分考虑国家技术⽔平和装备供应的同时，要为采⽤新技术和发展矿井机械化、⾃动化⽣产创造条件。

（6）在开拓部署时，应尽量考虑将不同煤质、不同煤种的煤层以及其他有益矿物分别进⾏开采。

§2.2 斜井开拓主副井均为斜井的开拓⽅式称为斜井开拓。

按斜井与井⽥内的划分⽅式的配合不同，可分为集中斜井(有的地⽅也称阶段斜井)和⽚盘斜井。

集中斜井有单⽔平、多⽔平和上⼭式、上下⼭式等多种开拓⽅式。

⼀、⽚盘斜井开拓将井⽥按⼀定的标⾼划分为若⼲个分段（⼜称⽚盘）。

⾃地⾯沿煤（岩）层倾斜开拓斜井，然后依次开采各个⽚盘的开拓⽅式，称作⽚盘斜井开拓。

立井开拓有哪些优缺点？其适用于什么条件？立井开拓的适应性强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的限制；立井井筒短，提升速度快，提升能力大，作副井特别有利；对井型特大的矿井，可采用大断面井筒，装备两套提升设备；大断面可满足大风量的要求；由于井筒短，通风阻力较小，对深井更有利。

因此，当井田的地形、地质条件不利于采用平硐或斜井开拓时，都可考虑采用立井开拓。

对于煤层埋藏较深，表土层厚，水文情况复杂，需要特殊施工方法或开采近水平煤层和多水平开采急倾斜煤层的矿井，一般采用立井开拓。

斜井开拓有哪些优缺点？其适用于什么条件？斜井与立井相比，井筒掘进技术和施工设备较简单，掘进速度快，井筒装备及地面设施较简单，井底车场及硐室也较简单，因此初期投资较少，建井期较短；在多水平开采时，斜井石门工程量少，石门运输费用少，斜井延深方便，对生产的干扰少；大运量强力带式输送机的应用，增加了斜井的优越性，扩大了斜井的应用范围。

其缺点是：在自然条件相同时，斜井井筒长，围岩不稳固时井筒维护困难；采用绞车提升时，提升速度低、能力小，钢丝绳磨损严重，动力消耗大，提升费用高，井田斜长越大时，采用多段提升，转载环节多，系统复杂，占有设备及人员多；管线、电缆敷设长度大，保安煤柱损失大；对于特大型斜井，辅助运输量很大时，甚至需要增开副斜井；斜井通风路线长，断面小，通风阻力大，如不能满足通风要求时，需另开专用风井或兼作辅助提升；当表土为含水的冲积层或流沙层时，斜井井筒施工技术复杂，有时难以通过。

当井田内煤层埋藏不深，表土层不厚，水文地质简单，井筒不需要特殊方法施工的缓斜和倾斜煤层，一般可用斜井开拓。

对采用串车或箕斗提升的斜井，提升不得超过两段。

随着新型强力的和大倾角带式输送机的发展，大型斜井的开采深度大为增加，斜井应用更加广泛。

斜井开拓（与立井比）有哪些优缺点？优点：（1）掘进技术和设备简单（2）掘进速度快，工期短（3）井上下设施简单。

多水平总石门短。

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。

cm17042．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。