第十五章井田开拓方式

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1、第二十一章 井田开拓方式,第一节 立井开拓 一、立井多水平上山式开拓 （一）示例1 1、条件： 煤层：M1、M2，埋藏深，表土厚、缓倾斜煤层。底板 奥灰岩,2、立井多水平上山式开拓方式,两个阶段：-300m，-480m，两个开采水平: -300m，-480m; 采区：每阶段布置6个采区。,3、开掘顺序,原则：尽快沟通风路；采用平行作业。 l 主井、副井、井底车场、主石门、-300m大巷（超过采区上山100m）、采区下部车场、采区运输和轨道上山 l 风井、总回风巷、采区上部车场、区段回风石门,1-主井；2-副井；3-一水平井底车场；4-一水平运输大巷；5-采区下部车场；6-采区运输上山；7-采区

2、轨道上山；8-边界风井；9-总回风道；14-区段回风石门；17-二水平运输大巷,4、生产系统：,运煤系统： 通风系统： 排水系统； 动力、压风、水供应系统：,5、开采顺序 沿煤层走向：采区前进式，区内后退式；沿倾斜方向：阶段下行式；区段下行式； 煤层间：下行式。 一水平生产， 二水平准备延深,（二）工程实例,乌鲁木齐矿务局的六道湾矿、开滦矿业集团范各庄矿和吕家坨矿、铜川矿业公司王石凹矿、抚顺矿业集团龙凤矿、徐州矿务局的大黄山矿和冀中能源集团东庞矿均采用立井多水平上山开拓。 东庞矿1983年建成投产,原设计生产能力为180万t，2006年核定生产能力达到260万t。2008年原煤产量突破460万

3、吨。该矿采用单一厚煤层一次采全高走(倾)向长壁后退式全部垮落法的综合机械化方法采煤。该矿是全国首个在极复杂地质条件下应用6.5米高液压支架实现综采工作面合理集中化生产的矿井。 范各庄矿井田走向长13.8km，倾斜长2.84km,井田面积38.3km。2006年核定产量450万t/a。全矿有6个立井，一个暗立井，一个暗斜井，四个开采水平和一个总回风水平。,抚顺矿业集团的龙凤矿呈现向斜构造，井田走向长5km，宽2.5mk。矿井两翼煤层倾角30-45度，设计年生生产能力为180万t/a，南北两翼分别设3个开采水平。采煤方法为上行充填采煤法。,二、立井单水平上下山开拓,（一）示例 1、条件： 煤层：M

4、1为厚煤层、 12，埋藏深，表土厚。 2、立井单水平上山式开拓方式 两个阶段，一个开采水平，划分成带区,立井单水平上下山开拓 3、开掘程序 两条大巷布置方式,原则：尽快沟通风路；采用平行作业。 主井、副井、轨道运输大巷、回风大巷,4、生产系统： 运煤系统： 通风系统：箕斗井回风，封闭措施 排水系统； 动力、压风、水供应：,立井单水平上下山开拓 5、开掘程序三条大巷布置方式,原则：尽快沟通风路；采用平行作业。 l 主井、副井、井底车场、主石门、 轨道运输大巷、 胶带运输大巷、 回风大巷,6,4、生产系统： 运煤系统： 通风系统：箕斗井回风，封闭措施 排水系统； 动力、压风、水供应系统：,5、开采

5、顺序 沿煤层走向：分带前进式，工作面后退式； 沿倾斜方向：上下山阶段同采,（二）应用实例,铁煤集团大平井田，一般倾角在79度之间。井田南北长8.7km，东西宽3.6km，面积28.6km2，矿井设计生产能力240万t/年，服务年限为59.9年。 采用立井单水平上下山开拓方式。主、副、风三个井筒位于工业广场内，井下运输水平位于-535m水平。采区内开采顺序为后退式开采。采区内轨道、回风、胶带三条上（下）山均可作为安全出口与井底车场轨道、回风、胶带三条大巷相通。全井田划分为6个采区。采煤方法为走向长壁综采放顶煤开采。矿井通风方式为中央并列式,主要通风机工作方法为抽出式。,1-主井；2-副井；3-风

6、井；4-南风井；5-胶带大巷；6-轨道大巷；7-回风大巷,图 大平煤矿开拓平面示意图,此外，兖矿集团兴隆庄矿、徐州矿业集团三河尖矿、峰峰矿业集团孙庄矿、鸡西矿业集团城子河矿等煤矿也均采用立井单水平上下山开拓。 兴隆庄矿南北长10.6公里，东 西宽4.7公里，面积54平方公里 ，核井型为300万吨。2002年以63万吨的优异战绩，一举创出了综放面单机月产的世界最高纪录。 三河尖矿是徐州矿务集团的主力矿井。井田东西长715km，南北宽3.56km，面积约49km2 。建有主、副井和南风井3个立井井筒，主生产水平-700m水平贯穿整个井田，以综采放顶煤和综采工艺采煤为主，为走向长壁后退式采煤方法。矿

7、井通风方式为中央分列式，通风方法为抽出式。 孙庄矿井田走向5.5km，倾斜长1.5km，井田面积8.25km。主生产水平-45m水平贯穿井田，为了避免井筒穿过含水层，采用了下山采区。,二、立井开拓类型、装备和基本特点,以立井（主井、副井有时设回风井）进行开拓，装备两个井筒，主井一般用箕斗提煤，副井一般用罐笼(形式有单层罐笼、多层罐笼)辅运、行人、进风等。 小型立井的主副井可均装备罐笼，或只装备一个井筒。 井田沿倾斜划分为阶段，设开采水平，可以单水平、多水平或局部设辅助水平开拓。,木罐道罐笼,单层双车罐笼,立井开拓类型、装备和基本特点,l 准备方式可有：采区式、盘区式、带区式。 上山式、上下山式

8、。 l 开采水平大巷可以分层布置，集中布置及分组集中布置。 通风方式有：中央并列式通风、中央边界式(中央分列式通风）和采区式通风。,第二节 斜井开拓（inclined shaft development）,一、斜井开拓示例 1、条件：M1 、M2 ； 25；埋藏深、表土层薄、无流砂层。 2、开拓方式： 两个阶段：100m，280m， 两个开采水平: 100m，280m， 采区：每阶段布置6个采区；,3、开掘程序 原则：同立井 l 主斜井、副斜井、井底车场、运输大巷 l -80m辅助车场、风井、阶段回风石门、回风大巷,4、生产系统,运煤系统 通风系统 对通风要求： 主斜井用胶带运煤时， 可兼作进

9、风井，但V 4m /s。 胶带斜井不得兼作回风井。 主斜井用箕斗运煤时，通风要求同立井。,5、开采顺序,l 沿走向 第一水平采区前进式，区内后退； 第二水平：采区后退，区内后退。 l 沿倾斜 阶段下行式 ，区段下行式； 煤层间 下行式。,二、斜井开拓类型、装备和基本特点,（一）集中斜井 l 井田沿倾斜划分为阶段，设开采水平，可以单水平、多水平或局部设辅助水平开拓。 l 准备方式可有：采区式、盘区式、带区式。 上山式、上下山式 l 开采水平大巷可以分层布置，集中布置及分组集中布置。,l 以斜井（主斜井、副斜井、回风井）进行开拓，装备两个井筒， 主井一般用胶带或箕斗提煤，副井一般用矿车辅运、行人、

10、进风等，风井回风。 小型斜井的主副斜井可均装备矿车提升设备 ，或只装备一个斜井，串车提升。双钩或单钩提升。,二、斜井开拓类型、装备和基本特点,主斜井 胶带机（斜井一侧铺轨道 检修） A大 箕斗中型； 双钩串车提升 中、小型井； 单钩串车提升 A小。,斜井开拓类型、装备和基本特点,副斜井 双钩串车提升 大型井 单钩串车提升 小型井； 无极绳 10； 单轨吊、卡轨车、齿轨车,斜井开拓类型、装备和基本特点,l 提升设备对井筒角度的要求,提升方式 井筒倾角 串车 25 箕斗 20 35 普通胶带机 17 无极绳 10,l 斜井与煤层的相对位置：,一般在煤层群底部，沿煤层、沿岩层，穿层。 煤层斜井： 适

11、用于地质构造简单、薄及中厚煤层，围岩稳定，矿井A小 煤层底板岩层斜井：距煤层1015m,穿层斜井,穿底板：适用：煤层倾角较大时,穿顶板：适用于煤层倾角小,（二）片盘斜井开拓,（二）片盘斜井开拓,1、特点：相当于一个下山采区 井田划为若干分段（片盘）； 每个分段称一片盘片盘，布置一个采面，整分段回采； A小；上下片盘接替频繁； 串车提升，车场简单。 2、适用：地质构造简单，井田走向较短； 有扩大应用的前景。,平硐垂直煤层走向相当于主石门,第三节 平硐开拓方式 （Adit development）,一、平硐开拓方式示例 1、条件 煤层 8 ，山区、地形复杂,2 开拓方式： 平硐单水平盘区开拓 主平

12、硐垂直煤层走向，位于井田走向中央，可双翼生产，350的坡度（向外）,平硐开拓方式,井内不设井底车场，硐口设工业广场。 单水平：盘区式准备，上下山盘区布置方式 上山部分 6个盘区，下山部分 6个盘区,平硐垂直煤层走向相当于主石门,1、开掘顺序 原则：尽快沟通风路 ； 尽量采用平行作业。 l 主平硐、运输大巷 l 盘区风井 2、生产系统： 主平硐：运煤、矸、料、进风、排水，铺设管线。 风井：回风（斜井、立井）,二、平硐开拓方式类型及装备,1、平硐分类 l 垂直走向平硐：主平硐垂直（或斜交）于煤层走向 l 走向平硐 主平硐平行于煤层走向；单翼生产。,垂直走向阶梯平硐,阶梯平硐 垂直走向阶梯平硐 主平

13、硐 煤层走向；按不同标高分别开平硐，上平硐的煤经专用下山溜到下水平运出。平硐水平以下煤层：下山开采、暗井（立井、斜井）,2、平硐装备,最简单的开拓方式，技术经济最有利： （1） 煤由平硐直接外运，多用矿车（底卸式、普通箱式）也用胶带，运输环节少，设备少；能力大 （2） 不设井底车场，水自流，无水仓.,三、平硐用于,山岭、丘陵沟谷地区，煤层埋于山中，在山麓开平硐开拓； 有些煤层埋于山岭中，上山部分相当一个阶段的煤量，平硐以下用下山阶段开采。,井筒(硐)是井下与地面出入的咽喉，其形式的选择，对于矿井建设和生产至关重要。 一、立井开拓的特点及应用 立井开拓的优点(相对于斜井)： (1) 同样采深条件

14、下，井身短，通过井筒的各种管线短，通风阻力小； (2) 提升速度快，提升能力大,深矿井辅助提升能力大； (3) 井筒断面大，可下放大型设备，通风阻力小; (4) 井筒易维护，对地质条件适应性强。,第四节 井筒(硐) 形式分析与应用,立井开拓的缺点(相对于斜井)： (1) 井筒施工复杂，需较高技术、较多设备、速度慢； (2) 井筒装备复杂，基建投资大； (3) 井筒延深困难。 立井的适用条件： (1) 煤层埋藏深(超过400m )、上方有较厚的表土层、冲积层、流砂层或水文情况复杂 ; (2) 多水平开采的急斜煤层。 凡不适合斜井、平硐及综合开拓方式时，均可采用立井开拓。,二、斜井开拓的特点及应用

15、 斜井开拓的优点(相对于立井)： (1) 井筒掘进技术、施工设备和工序简单，掘进快； (2) 地面工业场地装备、井筒装备和井底车场及硐室简单； (3) 提升设备小、初期投资少 ，建井快； (4) 延深方便，生产和延深相互干扰小； (5) 采用胶带机的主斜井能力大,不受长度限制，可多点受煤。 斜井开拓的缺点(相对于斜井)： (1) 井身长，绞车（串车）提升能力受限制；,(2) 通过井筒的各种管线长，通风、动力供应、排水等生产经营费较高； (3) 井筒维护工程量大； (4) 对地质条件适应性差。 斜井的适用条件： 煤层埋藏不深(小于300m )、表土不厚、水文地质情况简单、井筒不需特殊施工法施工的

16、缓倾斜及倾斜煤层的井田。 三、平硐开拓的特点及应用 平硐开拓是最简单的开拓方式，在技术上和经济上最有利。,平硐开拓的优点 (1) 煤由平硐直接外运，运输环节少，设备少，系统简单，费用低； (2) 井内不设井底车场，工业广场建筑和设施简单(地面无井架和绞车房)，转载环节少，简单可靠。 (3) 水自流，无水仓和排水设备，排水费用低； (4) 施工条件好，掘进速度快。 平硐开拓的适用条件： 平硐标高以上有足够储量的山岭、丘陵和沟谷地带应优先采用。,第五节 综合开拓方式,综合开拓方式主副井采用不同的井筒（硐）形式进行开拓的方式 一、综合开拓方式示例 主斜井 副立井开拓方式,1-主斜井，2-副斜井，3-斜风井，4-新立井，5，6，7-运输大巷,斜井优点：主斜