矿井开拓
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矿井开拓方式名词解释
矿井开拓方式是指在采矿过程中,采矿企业使用的开采方法。
它是一种采矿技术,可以帮助企业更有效地开采矿石,从而获得更多的矿石。
矿井开拓方式主要有三种:顶板开拓、垂直开拓和水平开拓。
顶板开拓是指在
矿井中,采矿企业通过拆除矿井顶板,以获取矿石的方式。
垂直开拓是指在矿井中,采矿企业通过垂直开拓,以获取矿石的方式。
水平开拓是指在矿井中,采矿企业通过水平开拓,以获取矿石的方式。
矿井开拓方式的优点是可以有效地提高采矿效率,减少采矿成本,提高采矿企
业的经济效益。
另外,矿井开拓方式还可以有效地提高采矿企业的安全性,减少采矿企业的安全风险。
矿井开拓方式的缺点是可能会破坏环境,影响矿井周围的生态环境。
另外,矿
井开拓方式也可能会导致矿井的深度增加,从而增加采矿企业的安全风险。
总之,矿井开拓方式是一种采矿技术,可以有效地提高采矿效率,减少采矿成本,提高采矿企业的经济效益,但也可能会破坏环境,影响矿井周围的生态环境,增加采矿企业的安全风险。
因此,采矿企业在采用矿井开拓方式时,应该加强安全管理,确保采矿过程的安全性。
矿井开拓延伸与技术改造0引言煤矿矿井的开拓延伸是煤矿矿井中最关键的步骤,它直接影响到煤矿矿井开采的整个局面,对煤矿矿井的开采战略部署起到了重要的作用。
从另一方面来讲,煤矿开采的开拓延伸方法是否合理,直接关系到煤矿的建设发展、运营情况、生产环境、生产发展、煤炭资源开发等方面。
而且,随着煤矿采煤技术的不断提高,煤矿企业为了得到持续性的发展,为了能够保证安全生产顺利进行,为了提高煤矿资源的采出率,就必须进一步发展煤矿矿井的开拓延伸技术。
让煤矿企业投入最低的成本却能收获最大的效益。
1 煤矿矿井开拓延伸的方法煤矿矿井的开拓延伸可以采用以下几种方式:1)斜井开拓的延伸方式这种方法既有优点也同时存在缺点,优点:(1)沿着煤层斜井不仅在建井的时候生产可以照样进行,还能对地质材料及时给予补充;(2)斜井井筒的机械设备、井底车场、施工安装技术以及一些工业设施都不复杂,运用起来比较方便;(3)建斜井需要的时间比较短、初期的投入资金比较少、掘进的速度比较快、见效比较快;(4)皮带斜井可以为大型的煤矿提供需要,方便延伸,不会给矿井生产带来大的影响。
缺点:(1)因为斜井的井筒较长,在同等开采深度条件下,所用的管线程度要比较长,要耗费更多的人力财力;(2)用绞车进行提升时,它的提升力比较小,耗电比较大,让提升成本大大增加;(3)斜井穿过厚表土层、流沙层以及含水层时,大大增加了施工难度;(4)把斜井布置在煤层里,受到开采震动的影响,会造成煤柱损失比较大,让井下作业安全得不到保证。
2)立井开拓延伸的方式立井开拓延伸的方式广泛运用于大中型煤矿中。
这种延伸方法井筒比较短,有力于透风,提升速度比较快,而且提升能力比较大,井筒断面比较大,让最大风量得到满足,保证了井下作业的安全。
另外,这种方式还对各种的煤矿地质都适用。
3)综合开拓延伸方式(1)主斜井和副立井互相结合的开拓延伸方式在大型的煤矿中,一般都把胶带斜井当成主井,这种方式在技术和经济上都存在优势,但对副斜井的辅助提升有一定的难度,给井下的通风和排水工作带来了不便,把立井当成副井刚好弥补了这方面的弱点。
煤矿开拓方式的认识煤矿开拓是煤炭开采过程中的重要环节,其方式的选择对于矿井的安全、经济和生产能力具有显著影响。
本文将从开拓方式分类、矿井开拓系统、开拓工程设计、开拓工程施工、矿井开拓安全、开拓工程经济、开拓工程实例和发展趋势与展望等方面,阐述煤矿开拓方式的认识。
1.开拓方式分类煤矿开拓方式可根据不同特征进行分类,常见的有巷道式、井塔式和斜巷式等。
巷道式是通过挖掘地下通道实现煤炭的开采,包括平硐、斜井和立井等方式;井塔式则是在地面建立井塔,通过吊篮或箕斗进行煤炭的提升和运输;斜巷式主要是在地面设置斜井和斜巷,实现煤炭的开采和运输。
2.矿井开拓系统矿井开拓系统是煤矿开拓的核心部分,包括井筒、巷道、运输系统、给排水系统等。
井筒是矿井的入口和出口,巷道则是连接井筒与采掘工作面的通道,运输系统负责将煤炭从采掘工作面运至地面,给排水系统则为矿井提供必要的给水和排水条件。
3.开拓工程设计开拓工程设计是确保煤矿开拓顺利进行的关键环节,需遵循一定的原则和步骤。
首先需要进行地质勘探,了解矿区的地质构造、煤层分布等情况;其次进行地形处理,根据矿区的地形条件进行工程设计;最后进行设施建设,包括井筒、巷道、运输系统、给排水系统等设施的设计和施工。
4.开拓工程施工开拓工程施工是实现煤矿开拓的关键环节,涉及到钻爆法、掘进法、吊车安装等技术。
钻爆法是通过爆破的方式破碎煤层,掘进法则是利用掘进机械将煤层掘进至设计位置,吊车安装则是负责将大型设备安装在井筒和巷道中。
在施工过程中需要注意施工质量和安全,确保各项设施的稳定性和可靠性。
5.矿井开拓安全矿井开拓安全是煤矿生产的重要前提,必须贯穿于整个开拓过程中。
首先需要建立完善的安全管理制度和责任制度,其次加强安全培训和教育,提高员工的安全意识和技能水平,最后进行必要的安全应急处理,确保矿工和矿井的安全。
6.开拓工程经济煤矿开拓工程经济是评价开拓方式优劣的重要指标,包括成本、收益和投资等方面。
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。
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。
第一阶段第二阶段
第三阶段
第四阶段
采区
图2-2-3 阶段内的分区式布置方式
H-阶段垂高;h-阶段斜长
由于采区斜长仍然较大,有时长达1000~1500m 以上,实际生产中又将采区沿倾斜划分成若干长条部分,称为区段,在区段内布置回采工作面。
采区的开采顺序一般是从井田中央向边界依次开采,称为采区前进式。
⑶ 分带式
在阶段内不再划分采区,而沿煤层走向划分成许多个可以分别布置一个采煤工作面的倾斜长条,称为分带。
在分带内,采煤工作面沿煤层倾斜方向由下而上(仰采)或由上而下(俯采)连续推进,这种布置称为分带式布置,如图2-2-4所示。
图2-2-4 阶段内的分带式布置方式 J 上、J 下-上、下山阶段;D 1~D 6-分带
三、矿井开拓方式 在每个井田范围内,为了合理地把煤炭从地下开采出来,从地面向井下开掘一系列通向煤体的井筒和巷道,称为矿井开拓。
井筒的形式(立井、斜井、平硐)、开拓巷道的布置和矿井的通风运输方式,叫做矿井开拓方式。
通常以井筒形式为主要依据,将矿井开拓方式分为斜井开拓、立井开拓、平硐开拓和综合开拓。
㈠ 斜井开拓
斜井开拓是指主、副井均为斜井,并通过一系列巷道到达煤层的一种开拓方式。
斜井开拓是目前常用的一种开拓方式。
根据井筒位置和开拓巷道布置方式的不同,斜井开拓主要分为片盘斜井开拓和斜井分区式开拓两种。
1. 片盘斜井开拓
片盘斜井开拓是斜井开拓中最简单的形式,它是将整个井田沿倾斜方向划分成若干阶段,每个阶段为一个片盘,片盘内沿倾斜布置一个采煤工作面。
在井田走向的中央由地面向下沿煤层开凿一对斜井,并以井筒为中心由上向下分片盘逐段开采。
2. 斜井分区式开拓
当井田划分为阶段或盘区时,利用斜井集中开拓,称为斜井分区式开拓,也称集中斜井开拓。
若斜井划分为一个水平开采,称斜井单水平分区式开拓;若井田划分为多个水平开采,称为斜井多水平分区式开拓。
㈡立井开拓
立井开拓是指主、副井均为立井,并通过一系列巷道到达煤层的一种开拓方式。
通常主井用箕斗提升,副井用罐笼。
我国煤矿多采用立井单水平分区开拓和立井多水平分区开拓。
兖矿集团除外省开发矿井外,大都是采用立井开拓方式。
1. 立井单水平开拓
立井单水平开拓是将井田沿倾斜方向划分为成两个阶段,在两个阶段之间设置一个水平,为整个井田的两个阶段服务,在水平以上的阶段为上山阶段,在水平以下的阶段为下山阶段。
2. 立井多水平开拓
立井多水平开拓是利用两个或两个以上水平来开采整个井田。
按开拓水平服务的阶段布置方式不同,可分为多水平上山开拓、多水平上下山开拓和多水平混合式开拓。
㈢平硐开拓
平硐开拓是指利用水平巷道由地面直接进入,通过一系列巷道到达开采煤层的开拓方式。
平硐的布置取决于地形条件与煤层赋存状态。
平硐沿煤层走向掘进的称走向平硐;与走向斜交(或垂直)称斜交(或垂直)平硐。
㈣综合开拓
一般情况下,矿井开拓的主、副井都是用同一种井硐形式。
为充分发挥上述三种开拓方式优点,可以采用其中的两种或三种方式来开拓一个井田,这种开拓方式称为综合开拓。
综合开拓的方式是多种多样的,可能的组合方式有:平硐—立井、平硐—斜井、斜井—立井、立井—斜井—平硐等几种形式。
四、矿井巷道的分类
㈠按巷道在生产中的用途划分
矿井巷道按其作用和服务范围可分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三类。
1. 开拓巷道
开拓巷道是为全矿井、一个开采水平或两个以上采区服务的巷道。
矿井开拓巷道的类型有以下几种:
⑴平硐:直接与地面相通的水平巷道。
⑵斜井:直接与地面相通的倾斜巷道。
⑶立井:直接与地面相通的直立巷道。
⑷井底车场:井下主要运输巷道和井筒连接处的一组巷道和硐室的总称。
⑸石门:穿过各岩层掘进的并与煤层走向垂直或斜交的水平巷道。
⑹主要运输及回风大巷:沿走向掘进,供全矿井或某一个水平运输、回风用的水平巷道,多数开掘在岩层内,也可开掘在煤层内。
2. 准备巷道
准备巷道是为一个采区服务的巷道,主要有以下几种类型:
⑴采区上山:在运输大巷向上沿煤、岩层开凿的倾斜巷道。
按用途和装备分为:运输机上山、轨道上山、通风上山和人行上山等。
⑵采区下山:在运输大巷向下沿煤、岩层开凿的倾斜巷道。
按用途和装备分为:运输机下山、轨道下山、通风下山和人行下山等。
⑶联络巷:贯通大巷和顺槽或贯通两个顺槽的巷道。
⑷溜煤眼:溜煤小井、采区煤仓。
3. 回采巷道
回采巷道是为一个采煤工作面服
务的巷道,主要有以下几种:
⑴回风巷道:一般指供采煤工作
面回风和运煤用的巷道。
⑵进风巷道:一般指供采煤工作
面进风和运料用的巷道。
⑶切眼:为布置采面设备,形成
生产系统而掘出的贯通回风与进风的
巷道。
各种巷道的位置关系如图2-2-5所示。
图2-2-5 矿井各种巷道位置示意图
1-立井;2-小立风井;3-暗井;4-溜井;
5-平硐;6-石门;7-煤门;8-平巷;
㈡按巷道的空间形态划分9-斜井;10-上山;11-下山
1. 垂直巷道
垂直巷道主要有立井、暗立井、溜井等。
2. 水平巷道
水平巷道主要有平硐、平巷、石门、煤门等。
3. 倾斜巷道
倾斜巷道主要有斜井、暗斜井、上山、下山等。