煤矿开采学2之第十六章井田开拓的基本概念
- 格式:pdf
- 大小:337.19 KB
- 文档页数:12
井田开拓基本知识井田开拓基本知识1、煤田;在地质历史发展的过程中,含碳物质沉积形成的基本连续的大面积含煤地带2、矿区;统一规划和开发的煤田或其一部分3、矿区开发;矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资环境等情况,确定矿区规模、划分井田,规划井田开采方式,规划矿井或露天矿建顺序,确定矿区附属企业的类别、数目和生产规模,建设过程等,总称为矿区开发。
4、井田;划分给一个矿井开采的那一部分煤田5、立井:直接与地面相通的直立巷道6、暗立井:不与地面直接相通的垂直巷道7、斜井:与地面直接相通的倾斜巷道8、暗斜井:没有出口直接通到地面,用来联系上、下两个水平并担负提升任务的斜巷9、上山\下山:服务于一个采盘区的倾斜巷道,上山用于开采其开采水平以上的煤层;下山用于开采其开采水平以下的煤层11、平硐:直接与地面相通的水平巷道12、石门:不与地面直接相通的水平巷道,其长轴线与煤层直交或斜交的岩石平巷13、煤门:与煤层走向垂直或斜交的煤层平巷14、平巷;没有出口直接通到地面,沿岩层走向开掘的水平巷道15、开拓巷道;为全矿井或一个开采水平服务的巷道16、准备巷道;为采区、一个以上区段、分段服务的运输、通风巷道17、回采巷道;形成采煤工作面及为其服务的巷道18、矿井生产系统;在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石出运、供电、供气、供水等巷道线路及其设施19、阶段;在井田范围内,沿煤层倾斜方向,按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分,每个长条部分具有独立的生产系统,称之为一个阶段20、水平;布置大巷的某一标高水平面21、开采水平;简称水平,指地下采煤时,将井田沿倾斜方向按一定高度划分的开采范围22、采区式划分;在阶段范围内,沿走向把阶段划分为若干个具有独立生产系统的块段,每一块段称为采区23、分段式划分;在阶段范围内沿倾斜方向将煤层划分为若干平行于走向的长条带,每个长条带称为分段,每个分段沿倾斜布置一个采煤工作面24、带区式划分;在阶段内沿煤层走向划分为若干个具有独立生产系统的带区,带区内又划分成为若干个倾斜分带,每个分带布置一个采煤工作面。
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。
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。
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。
煤矿开采学基本知识第一章1.煤田:在地质历史发展过程中,同一地质时期形成并大致连续发育的含煤岩系分布区称为煤田。
2.井田:划归一个矿井(或露天矿)开采的那一部分煤田,称为井田。
3.矿井生产能力:一般指矿井的设计年生产煤炭的数量,以“Mt/a”表示。
4.开采水平:把开掘有运输大巷和井底车场的水平面,称为开采水平。
5.阶段:沿着倾斜方向按照一定的水平标高把井田划分为若干个走向的长条,并在长条带的上部建立矿井的回风水平,在阶段的下部建立矿井的运输水平。
每一个长条带叫一个阶段。
6.区段:沿着倾斜方向按照一定的斜长把采区或盘区划分为若干个走向的小长条,并在长条带的上部掘进工作面的回风平巷,在长条的下部掘进工作面的运输平巷。
每一个小长条叫一个区段。
7.分带:在阶段内沿煤层走向直接划分成若干个倾斜条带,每一个条带的宽度可布置一个采煤工作面,这种倾斜条带称为分带。
8.分段:在阶段内不划分成采区,而沿煤层倾斜方向划分成若干个走向条块,每一个条块的宽度可布置一个采煤工作面,这种条块叫分段。
9.区段:在采区或盘区内,沿采区上山或盘区上山(石门)划分若干个条块,每一个条块宽度可布置一个采煤工作面,这种条块叫区段。
10.石门:在岩层中开掘的垂直或斜交于岩层走向的水平巷道,称为石门。
11.主井:专用于提升煤炭的井筒叫主井12.副井:专用于提升矸石、下放设备器材、升降人员等辅助提升工作的叫做副井13.斜井:为直接与地面相通的倾斜巷道14.立井:为直接与地面相通的直立巷道15.矿井的生产能力:矿井设计年产量16.平峒:直接与地面相通的水平巷道。
17.井底车场:井下主要运输巷道与井筒连接处的一组巷道和硐室的总称。
18.大巷:为全水平或水平的一翼服务,平行于煤层走向的水平巷道。
布置在煤层中的叫煤层大巷,布置在岩层中的叫岩石大巷。
19.主要石门:为两个或两个以上采区(盘区)服务的石门。
20.煤门:在厚煤层内开凿的与煤层走向垂直或斜交的水平巷道。
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。