煤矿开采学2之第十七章井田开拓方式
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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。
第17章井田开拓方式1根据井田内阶段数目及阶段内的准备方式不同,可以分为:单水平、多水平、分区式、分段式与带区式等。
:2立井开拓:立井多水平上山式开拓立井单水平上下山开拓3斜井开拓方式:斜井多水平上山式开拓片盘斜井开拓4平硐分类:垂直走向平硐走向平硐阶梯平硐56综合开拓方式类型:平硐—立井—斜井平硐—立井平硐—斜井斜井—立井第16章井田开拓的基本概念1煤田划分为井田原则:(1)井田范围、储量、煤层赋存条件及开采条件要与矿井生产能力相适应。
(2)保证井田有合理的尺寸。
(3)充分利用自然条件划分井田。
(4)合理规划矿井开采范围,处理好相邻矿井之间的关系。
(5)直(折)线原则2煤田划分为井田方法(1)垂直划分(2)水平划分(3)按煤组划分(4)按自然条件划分3矿井储量可分为:地质储量、工业储量、可采储量4国家规定采区回采率不得小于下列数值:厚煤层,75%;中厚煤层,80%;薄煤层,85%5矿井生产能力:矿井设计的年生产能力,万t / a;6矿井井型:按矿井设计年生产能力大小划分的矿井类型。
一般分为特大型矿井:300、400、500、600万t/a及以上;大型矿井:120、150、180、240万t/a;中型矿井:45、60、90万t/a;小型矿井:30万t/a以下。
7 影响矿井生产能力的因素:矿井地质条件;开采技术水平;国家需煤情况;安全生产条件。
8 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开掘工程9井田开拓方式:开拓巷道在井田内的总体布置方式。
(开拓、准备和回采巷道)10开拓系统:开拓巷道的形式、数目、位置及其相互联系和配合,总称开拓系统11井田开拓方式分类:(1)按井筒(硐)形式分立井、斜井、平硐、综合方式(2)按开采水平数分单水平、多水平(3)按准备方式分上山式、上下山式、混合式(4)按开采水平大巷布置方式分分煤层大巷集中大巷分组集中大巷。
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。
2.生产系统:采煤系统、运矸系统、通风系统。
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)CZk=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。
第十七章井田开拓方式一、学习目的与要求通过本章的学习,要求学生掌握井田开拓的方式、各种开拓方式的适用条件,开拓的具体要求。
二、教学主要内容1)立井开拓的特点2)斜井开拓的特点3)平硐开拓的特点4)井筒形式分析及选择5)综合开拓三、教学重点、难点(一)重点开拓方式的分类、适用条件。
(二)难点开拓方式的优缺点。
四、教学方法(1)教学方法:板书,最好有多媒体教学相结合。
(2)重点和难点分析方法:采用理论分析与辅助教具相结合,以利于学生直观掌握。
五、课程详细内容与知识点第一节立井开拓井田为缓斜煤层,开采两个煤层,煤层赋存较深。
井田沿倾斜分为两个阶段,阶段下部标高分别为-260m-400m,设两个开采水平;在阶段内沿走向再划采区,图中是4个采区。
采区采用集中上山联合布置方式。
从采区上山依次掘进各区段的中部车场及区段石门11,各煤层的区段运输平巷10、12,区段回风平巷13、15和各煤层的开切眼。
一、立井多水平开拓图17-1立井多水平上山式开拓图1-主井2-副井3-井底车场及石门4--260m运输大巷5-采区下部车场6-采区运输上山7-采区轨道上山8-边界风井9-总回风巷10-m5区段运输平巷11-区段运输石门12-m1区段运输平巷13-m5区段回风平巷14-区段回风石门15-m1区段回风平巷16-采煤工作面17--400m 运输大巷二、立井多水平开拓掘进首先在井田中部开凿一对立井,主副井筒到-260m第一水平后,开掘井底车场及主石门3,然后,在最下一层煤的底板岩层中开主要运输大巷4向两翼伸展,当其掘至各采区中部,开掘采区下部车场5、采区运输上山6、采区轨道上山7,与总回风巷9连通形成通风系统,再继续进行采区内巷道的掘进。
为加快矿井建设及有利于矿井通风,井田上部边界的风井8、回风石门及总回风道9,常与大巷等同时开掘。
此示例总回风道布置在-120m水平最下可采煤层的庐板岩层中。
井上下各生产系统基本建成,经试运转符合要求后,采区即可投产。