矿井开拓与井巷布置解析
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第一章基础知识一、矿井开拓方式在规划的井田范围内,根据精查地质报告及其他补充资料,认真研究井巷工程如何深入地下或进入煤置,为煤层的开采打通道路。
包括确定主、副、风井的井筒位置、井筒形式、井筒数目、井筒深度(或长度)、井下大巷的布置、采煤方式的选择、采区的划分、通风安全、提升运输等。
由于各井田的地质条件、煤层的埋藏深度、地形地貌等情况不同,井田的开拓方式也不一样。
开拓方式是以地面与井下主要巷道的连接方式来划分的。
通常分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、混合开拓四拓四种形式。
1、立井开拓:垂直连接地面与井下主要巷道的井筒开拓方式。
适用于煤层埋藏较深、表土层较厚、条件较复杂,或需要采用特殊方法施工的井筒。
立井开拓适应性强,一般不受煤层厚度、倾角、瓦斯、水等白然条件的影响,提升能力大,机械化程度高,易于白动化控制。
井筒多为圆形断面,地应力分布均匀,结构台理,有效断面大,通风条件好,维护费用低。
立井开拓一般采用主井箕斗提升,副井罐笼提引。
2、斜井开拓:在表土层较薄、水文地质条件简单,煤层赋存较浅的情况下,一般采用斜井开拓。
斜井开拓施工简便,施工设备配备较少,建设快、投资省。
由于倾角可以在一定范围内调整,井口位置和井底位置的机动性和适应性较大。
斜井提升一般采用主井强力胶带或箕斗提引,副井采用串车提升。
在大型及特大型矿井中,主斜井采用强力胶带提升较为普遍。
3、平硐开拓:是在山区利用水平巷道穿过山体进入煤层,实现煤炭开采的一种开拓方式。
4、混合开拓:受地面布置限制,采用单一的开拓方式不能满足要求时,可以采用混合开拓方式。
即立井-斜井、立井-平硐、平硐-斜井等。
二、岩石的坚固性。
1、岩石的坚固性系数。
在矿山开凿掘进中广泛应用的f值,是1909年由俄国普罗托季业利夫教授首先提出岩石坚固性一词,认为岩石坚硬性是表示采掘业难易程度的综台概念,它在各方面的表现是趋于一致的并用岩石坚固性系数f定量地表示岩石坚固性的大小。
岩石的坚固性有别于岩石强度,强度值与某种变形方式(如单轴压缩、拉伸、剪切)相联系,而坚固性反映的是岩石在几种变形方式的组合作用下抵抗破坏的能力。
深矿井开拓的要求与巷道开采布置董喜连(七台河市茄子河区安全生产监督管理局,黑龙江七台河154600)诤j‘。
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1l ?黼要】本支主要阐述了矿井开拓的内容缓要求、合理粕耄布置与开采布置、深矿井开拓和准备粕葺的支护等问题。
f鹾蓦枣i司深矿井;开拓;巷遗;支护矿井开拓是整个矿井和各水平开采总体性的工程布置、开采部署及其实施。
矿井开拓可划分为井田开拓与矿井开拓部署两部分内容。
井田开拓是布置和开掘由地表通达地下的井筒(平确)及为开采水平服务的巷道(开拓巷道)、通达煤层和采区的井巷布置和工程,矿井开拓部署是对井田内各煤层开采的方法和顺序做出总体性的安排并付诸实旋的总合。
矿井开拓要解决的是带全局性的生产建设问题,受多种因素影响和制约,要采用适当的方法,求得合理解决。
1矿井开拓的内容矿井开拓要对井田各部分煤层的开采做出原则性的安排,并对矿井开拓巷道布置和生产系统的技术方式作出抉择,主要内容包括:1)进行井田内的再划分,正确划分开采水平、阶段、分区、采区,合理确定开采水平的高度、数目及所在位置的标高。
2)正确选择井筒(平铜酮口)和地面工业场地的位置。
3)合理确定井筒(平酮)的形式、数目、功能、装备、断面和深度(长度),以及主、副井和风井的配置关系。
4)合理布置和开掘井筒(开碉)、井底车场及嗣室、主要石门、运输大巷、采区石门、总回风道、总回风石门及风井等为全矿或开采水平服务的开拓巷道,建立全矿井开拓系统,对采用水砂充填的矿井,还要确定充填井巷的位置及主要参数。
5)合理确定矿井的提升方式、井下煤流运输方式和运输系统、辅助运输方式和系统、通风方式和通风系统及排水方式和排水系统,对采用水砂充填或水力采煤的矿井,还要确定‘充填系统或高压供水系统及其布置。
6)合理确定各煤层、各采区的配采方式与接替关系及开嗣啊-婷,处理好日常的采掘关系,及时做好工作面、采区和开采水平的开拓准备与接替。
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。
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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。
浅析煤矿矿井开拓及巷道布置改进矿井开拓和巷道布置是煤矿生产中的一项具有战略意义的重大技术措施, 它不仅关系到当前的生产条件,同时也影响着今后的技术发展方向。
既具有现实的经济意义,又具有一定的政治意义。
改进矿井开拓和巷道布置,实现合理集中生产是当前煤矿生产的技术发展方向,是多快好省地发展煤炭生产中具有战略意义的重大技术措施,是煤炭工业技术政策的重要组成部分,也是不断提高生产管理水平的重要途径,同时更有利于改善劳动条件和作业环境,以获得较好的技术经济效果。
1 矿井开拓与巷道布置改进应遵循的原则(1)应本着实践第一的宗旨和安全生产为第一要务。
矿井开拓与巷道布置必须符合”煤矿安全生产试行规程”及有关的若干规定,不断地在生产实践中积累总结经验,提高劳动生产率,不断地改进和完善矿井开拓与巷道布置。
(2)矿井开拓与巷道布置应合理集中,克服分散现象。
对于一般的大中型矿井,应尽量以一个水平和较少的采取来负担矿井的生产任务;对于多水平生产的大型矿井,应在充分发挥各水平和各采区生产潜力的同时,尽量减少生产水平个数,逐步实现合理集中生产。
(3)应遵循有关的技术政策,力求在经济和技术上合理,以达到降低掘进率,提高每米开拓巷道的获得煤量,较少巷道维修工作量,节约支护材料与开拓费用,降低吨煤成本的目的,为提高煤质创造利好条件。
同时也要考虑到进一步挖掘矿井潜力,为提高煤炭产量留有一定的余地。
2 矿井开拓及巷道布置改进的主要途径改进矿井开拓与巷道布置的目的在于实现矿井的合理集中生产,以较少的开拓和准备巷道的掘进及维修工程量,获得更多的采煤量,改善矿井技术经济指标,实现煤炭生产的较好发展。
改进矿井开拓与巷道布置的主要途径可归结为以下几条。
(1)合理选择工作面长度,为提高回采工作面单产创造条件。
提高回采工作面单产是生产矿井挖潜增产的主攻方向。
在矿井开拓与巷道布置方面,主要应合理选择工作面长度,减少巷道工程量,为提高回采工作面单产及采区集中生产创造条件。
描述本矿井各采区、水平布置方式及延伸计划本矿井分为三个采区,分别为采区1、采区2和采区3。
采区1位于矿井的北部,采区2位于矿井的中部,采区3位于矿井的南部。
采区1的水平布置方式为平行布置,即水平巷道与采煤工作面平行进行,形成多个水平巷道与工作面组合。
采区1的延伸计划是在原有的水平巷道基础上继续延伸,开拓新的工作面,以增加煤炭产量。
采区2的水平布置方式为交错布置,即水平巷道与采煤工作面呈交叉状进行布置,形成水平巷道与工作面的垂直交叉。
这种布置方式可以更加灵活地进行煤炭开采,提高采煤效率。
采区2的延伸计划是在原有水平巷道的基础上继续延伸,同时在交错点开拓新的工作面。
采区3的水平布置方式为扇形布置,即水平巷道与采煤工作面呈扇形进行布置。
采区3的延伸计划是在原有水平巷道的基础上继续延伸,扩大扇形布置的范围,以增加采煤面积和提高煤炭产量。
整个矿井的延伸计划是在各个采区的基础上,继续延伸水平巷道,开辟新的工作面,以满足日益增长的煤炭需求。
同时,还计划进行垂直布置,即在已有采区的基础上开凿新的垂直巷道,与水平巷道交叉,形成新的采煤工作面,以提高煤炭的开采效率。
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立井开拓方式图了一14开拓方式分冀.(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。
浅谈煤矿矿井开拓和巷道布置的改进摘要:在煤矿开采生产过程中,矿井开拓以及巷道布置是非常重要的工作。
就这两个方面的实际工作而言,其涉及内容较多。
只有在实际工程中综合运用这些方法,才能保证煤矿开采作业的安全和效益。
本文就煤矿矿井开拓和巷道布置的改进进行简单的阐述。
关键词:煤矿矿井开拓;巷道布置;改进随着煤矿的开采推进,矿井开拓和巷道布置改进工作至关重要,其目的是要解决生产安全问题,消除不良因素的影响,从而实现煤矿合理生产,改善煤矿矿井的劳动条件和作业环境。
因此,煤矿矿井开拓和巷道布置应当结合矿井煤矿生产状况,保证开拓和巷道布置工作合理性,提高煤炭产量。
1矿井开拓与巷道布置改进工作意义生产技术对煤炭产量至关重要,为了实现矿井的合理集中生产,就需要不断进行矿井开拓,同时优化巷道布置为安全生产撑起防护伞,提高生产效率。
1.1提高煤炭产量的需要矿井开拓和巷道布置有效提高了煤炭产量,随着煤炭资源的不断开发,表层的煤炭资源不断挖掘,为了提升生产量,就需要进行深层的矿井拓展,并采用跨越回采和掘前预采的采矿方式,加大矿井的延伸深度,以满足生产需要,因此在煤矿生产时,要在保证矿井分布合理的前提下,以较少的开拓工程获取较多的煤量。
通过多年的煤矿矿井经验分析,采用矿井开拓与巷道布置的方式是实现集中开采的重要举措之一。
1.2优化开采环境,实现开采机械化矿井和巷道是煤炭资源重要的运输路径,只有营造宽阔良好的采矿空间,才能保证大型机械化设备的应用,为采矿机械化发展提供保障。
煤矿巷道是煤层开采过后留下的空间,随着采煤深度不断增加,矿井和巷道成为制约煤矿下一步开采的重要因素,尤其是影响机械化采煤的开展。
当前煤层回采工艺、矿井技术装备不断发展演变,工作面单产和采取生产能力不断提高,煤炭生产呈现集中化的趋势。
因此,矿井开拓和巷道布置也应当及时改进,进一步发挥机械化的优势,创造更大的经济效能。
1.3回采和掘进工作密切配合煤层回采包括了落矿、出矿、地压管理三部分作业,回采工艺直接影响采矿方法的经济指标,煤矿生产工作是连续化生产,但是生产和准备工作之间存在着一定的矛盾,这就需要煤矿要根据生产条件来调节回采和掘进的比例关系,维持两者之间的平衡性。
第一章1.巷道断面设计的原则、内容和步骤?一、巷道断面设计的原则巷道断面设计主要是选择断面形状和确定断面尺寸。
设计的原则是:在满足安全、生产和施工要求的条件下,力求提高断面利用率,取得最佳的经济效果。
㈠选择巷道断面形状、确定巷道净断面尺寸,并进行风速验算;㈡根据支架参数和道床参数计算出巷道的设计掘进断面尺寸,并按允许的超挖值求算出巷道的计算掘进断面尺寸;㈢布置水沟和管缆;㈣绘制巷道断面施工图,工程量表、材料消耗量一览表。
2.巷道形状选择的因素?㈠作用在巷道上的地压大小和方向在选择巷道断面形状时起主要作用。
㈡巷道用途和服务年限也是选择巷道断面形状不可缺少的重要因素。
㈢矿区的支架材料和习惯使用的支护方式,也直接影响巷道断面形状的选择;㈣掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也有一定影响。
㈤需要风量大的矿井,选择通风阻力小的断面和支护方式,有利于安全和具有经济效益。
3.净宽、净高、拱形巷道墙高?4.水沟设计应注意的问题?5.管线布置应符合哪些要求?1.管线通常应部置在人行道一侧,也可布置在非人行道一侧。
管道架设可采用管墩架设、托架固定或锚杆悬挂等方式。
若架设在人行道上方,管道下部与道渣面或水沟盖板面保持1.8 m和1.8 m以上的距离,若架设在水沟上,应以不妨碍清理水沟为原则。
2.在架线式电机车运输巷道内,不要将管道直接置于巷道底板上(用管墩架设),以免电流腐蚀管道。
管道与运输设备之间必须留有不小于0.2 m的安全距离。
3.通信电缆和电力电缆不宜设在同一侧。
如受条件限制设在同一侧时,通信电缆应设在动力电缆上方0.1m以上的距离处以防电磁场作用干扰通讯信号。
4.高压电缆和低压电缆在巷道同侧布置时,相互之间距离应大于0.1 m 以上;同时高压电缆之间、低压电缆之间的距离不得小于50 mm,以便摘挂方便。
5.电缆与管道在同一侧敷设时,电缆要悬挂在管道上方并保持0.3 m 以上的距离。
6.电缆悬挂高度应保证当矿车掉道时不会撞击电缆,或者电缆发生坠落时,不会落在轨道上或运输设备上。
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。
第四节井田开拓方式在某一井田地质、地形及开采技术条件下,矿井开拓巷道有多种布置方式,开拓巷道的布置方式称为开拓方式。
一、立井开拓主井、副井均采用立井的开拓方式,称为立井开拓。
以立井单水平上下山开拓方式(图4-14)为例:134 煤炭企业安全管理人员安全培训教程第四章煤矿地下开采安全 1351-主井,2-副井,3-井底车场及主石门,4-轨道运输大巷,5-回风石门巷道,6-回风大巷,7-通风上下山,8-区段运输平巷,9-采煤工作面,10-带区煤仓,11、12-分带行人进风斜巷图4-14 立井单水平上下山开拓方式1. 巷道开掘顺序首先在井田中部开凿主副立井,掘至开采水平标高以下后,开掘井底车场;在岩、煤层中分别开掘轨道运输大巷和回风大巷,并向两翼延伸;当大巷掘进位置超过1~2个分带工作面后,便可开掘分带斜巷至带区上部和下部边界,并沿煤层走向掘出工作面开切眼。
在开掘的各井巷内安装相应的设备,形成生产系统,经试运转符合要求后,矿井即可投产。
2. 主要生产系统(1)运煤系统。
采煤工作面出的煤经分带斜巷运至带区煤仓,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。
(2)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,由电机车牵引至分带材料车场。
(3)通风系统、新鲜风流由地面经副井、井底车场、轨道运输大巷进入分带行人进风斜巷。
经采煤工作面后的污风,由分带的回风运料斜巷至回风大巷,再经主井排出地面。
(4)排水系统。
井下涌水经大巷水沟流入井底车场,汇入水仓,由水系房的水泵,经副井井筒的管道排至地面。
3. 采掘接替上山阶段的各带区采用前进式开采顺序,首采带区开采结束前,必须向井田两翼掘出为下一带区服务的运输大巷和回风大巷,直至井田走向边界。
二、斜井开拓斜井开拓井筒施工相对筒单,在我国应用很广。
斜井开拓有多种不同的形式。
按斜井与井田内的划分方式的配合不同,斜井开拓主要分为片盘斜井和集中斜井(有的地方也称阶段斜井)、片盘斜井,以前是小型矿井主要采用的开拓方式,它从地表开掘斜井,到煤层第一分段后,即沿煤层走向布置回采巷道,形成工作面进行开采,整个矿井相当于一个采区,目前随着运输方式的改变和开采技术的发展,片盘斜井已成为一些大型矿井采用的开拓方式。