煤矿开采方式-井田开拓概念共37页文档
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第二章井田开拓方式(修改2)
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第二章 井田开拓方式
为了开采地下的煤炭资源,必须从地面开掘一系列通道进入煤层,这些通道统称为井巷。由地表进入煤层时,为建立矿井运输、提升、通风、排水和动力供应等生产系统而进行的井巷布置和开掘工程称为井田开拓。
根据进入煤层的井硐形式不同,井田的开拓方式分为:斜井开拓、立井开拓、平硐开拓和综合开拓。
井田开拓方式、井巷施工顺序,以及井下运输、通风等生产系统总称为井田开拓系统。
第一节 斜井开拓
主、副井筒均为斜井的开拓方式称为斜井开拓。斜井开拓方式在我国煤矿中应用较广,半数以上的矿井是斜井开拓。随着技术和设备水平的发展,尤其是长距离、大运量、大倾角带式输送机的应用,使斜井开拓方式的应用更加广泛。
按井田内划分和阶段内的布置方式不同,斜井开拓可以分为多种方式。这里只介绍斜井单水平采区式开拓及斜井盘区式开拓。
一、斜井单水平采区式开拓
斜井单水平采区式开拓方式如图2-1所示。井田沿倾斜方向划分为两个阶段,每个阶段沿走向划分为若干个采区,每个采区沿倾向划分为若干个区段。
井巷开掘顺序:在井田走向中部,开掘一对斜井,主井1安装带式输送机提升煤炭,副井2用作辅助提升。两斜井相距30~40 m。当主副井筒掘至煤层底板岩石预定位置时,开掘井底车场3,并向两翼掘进水平运输大巷4和副巷5运输大巷在岩石中掘进,距煤层底板垂直距离20 m,副巷沿煤层掘进。当掘到采区中部位置时,开掘采区下部车场通入煤层,并沿煤层掘进采区运输上山6和轨道上山7。为加快矿井建设速度,在开掘主、副井的同时,可以在井田上部边界开掘回风井12。当风井掘至回风水平后,即向两翼开掘阶段回风大巷11,并在采区上部掘进采区上部车场,贯通采区上山。然后就可以在区段内掘进区段运输平巷8,区段回风平巷9及采煤工作面开切眼,并在开切眼内安装采煤设备。待一切准备好后就可进行回采工作。 为了保证矿井的连续生产,上一区段采煤工作面产量递减之前,就要把接替区段回采巷道掘进完毕,将工作面准备好,以保证工作面正常接替。同理,前一个采区采完之前,应将接替采区准备好。
第二章 井田开拓
第一节 井田与井田的再划分
一、煤田划分为井田
在地质历史发展的过程中,含炭物质沉积形成的基本连续的大面积含煤地带,称为煤田。
煤田有大有小,大的煤田面积可达数百到数万平方公里,煤炭储量从数亿吨到数百亿吨,这
种面积广大,储量丰富的大煤田称为“富量煤田”。对于“富量煤田”,若由一个矿井来开
采,不仅经济上不合理,而且技术上也难以实现。因此,需要将煤田划分成适合于由一个矿
区(或一个矿井)来开采的若干个区域。
开发煤田形成的社会区域,成为矿区。大的煤田往往被划分为几个矿区去开发,面积和
储量较小的煤田也可由一个矿区来开发。
矿区的范围仍然很大,需根据煤炭储量、赋存条件等情况,进一步划分为井田。在矿区
内,划归给一个矿井开采的那一部分煤田,称为井田(矿田)。
(一)井田划分的原则
在煤田划分为井田时,要保证各井田有合理的尺寸和境界,使煤田各部分都能得到合理
的开发。
1.充分利用自然条件
尽可能利用大断层等自然条件作为井田边界,或者利用河流、铁路、城镇下面留设的安
全煤柱作为井田边界。这样做既相对减少了煤柱损失,提高了煤炭采出率,又减少了给开采
工作造成的困难,还有利于保护地面设施,如图2-1所示。
图2-1 利用自然条件作为井田边界 1-河流;2-煤层露头;3-城镇;4-铁路;5-大断层;6-小煤窑;一~九-划分的矿井
2.要有合理的走向长度
井田范围必须与矿井生产能力相适应,保证矿井有足够的储量和合理的井田参数,尤其
是要有合理的走向长度。在一般情况下,井田走向长度应大于倾斜长度。井田走向长度过短,
则难以保证矿井各个开采水平有足够的储量和合理的服务年限,造成矿井生产接替紧张;或
者在这种情况下为保证开采水平有足够的服务年限使阶段(水平)高度加大,将给矿井生产
带来困难。井田走向长度过长,又会给矿井通风、井下运输带来困难。因此,在矿井生产能
力一定的情况下,井田走向长度过长或过短,都将降低矿井的经济效益。我国现阶段合理的
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,
煤矿开采的基本知识
一、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