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1、1 第十八章 井田开拓巷道布置 2 本章主要内容 第一节 开采水平的划分及上下山开采 第二节 开采水平大巷的布置 第三节 井筒的位置 3 第一节 开采水平的划分及上下山开采 确定水平垂高确定阶段垂高能否进行上、下山开采 一、 阶段垂高的确定 1、开采水平服务年限：必须有足够的可采储量以保证水平有合 理的服务年限。 2、采掘运机械化程度：机械化程度 采煤工作面长度 一般80150m以上。 盘区：下山1500m； 上山2000m。 3、煤层赋存条件和地质构造 （1）急倾斜:100250m；缓倾斜、倾斜煤层:200350m； （2）煤层厚度：厚度有时发生变化时，也可利用变化初作为划 分阶段的依据。
2、4 4、吨煤建设投资和生产费用 合理的阶段垂高应使吨煤投资和生产总费用最低。 井型 开采缓缓斜煤层层 的矿矿井/m 开采倾倾斜煤层层 的矿矿井/m 开采急缓缓斜煤 层层的矿矿井/m 大、中型矿矿井100250100200100150 小型矿矿井601008012080120 矿井阶段（水平）垂高 第一节 开采水平的划分及上下山开采 5 二、下山开采的应用 1、上、下山开采的比较 开采方式上山开采上下山开采中的下山开采 开拓工程量 （井筒、井底车场车场 、 石门门等）大 （井筒、井底车场车场 、石门门 等）小 基建投资资大小 水平垂高Ha1/2HbHb 水平服务务年限 及接替 T短，井筒延深多次
3、； 接替紧张紧张 T长长，井筒延深次数少，利 于接替 运输输 煤（矸）下运，能力 大，费费用低；全矿矿有 折返运输输 煤（矸）上运，能力低，费费 用低；全矿矿无折返运输输 第一节 开采水平的划分及上下山开采 6 掘进进工序简单简单 ，方便，成本 低 工序复杂杂，装运困难难，速度慢，成本高； 水大时时困难难 通风风 新风风、泛风风均向上， 线线路短；漏风风少；通 风设风设 施少；管理方便， 费费用低。 两下山相距近，负压负压 大，漏风风大; 通风风 线线路长长，最困难时难时 期比上山采区长长一倍; 通风风交叉点和设设施多，管理复杂杂,CH4 大时时，费费用高。 排水 水自流入仓仓，系统简统简 单
4、单 费费用低 每个区段设临时设临时 水窝窝，安小水泵泵排水至 大巷 水小时时将采区下山一次掘至终终深 ，在采区下部设设水仓仓及硐硐室，安泵泵排水.总总 工程量大，费费用高 技术术上 基建投资资 生产经营费产经营费 优优 高 低 可行 低 高 第一节 开采水平的划分及上下山开采 7 上下山开采的比较 1主井； 2副井； 3回风井； 4运输大巷； 5总回风巷； 6采区上山； 7下山采区中部车场； 8下山采区上部车场； 9采区下山； 10大巷配风巷（作为下 山采区总回风巷）； 11下山采区水仓 第一节 开采水平的划分及上下山开采 8 2、下山开采一般的适用条件 （1）倾角小于16的缓斜煤层，瓦斯及涌
5、水量不大； （2）煤层倾角不大，采用多水平开拓的矿井，开拓延深后提 升能力降低的； （3）由于开采强度加大、水平服务年限缩短，造成水平接替 紧张，可布置一个或几个下山采区； （4）当井田深部受自然条件限制，储量不多、深部境界不一 ，设置开采水平有困难或不经济时，可在最终开采水平以下 设一部分下山采区。 第一节 开采水平的划分及上下山开采 9 、阶段斜长较长 、井田形状不规则，煤 层倾角变化大 、近水平煤层分组开采 第一节 开采水平的划分及上下山开采 三、辅助水平的应用 10 第一节 开采水平的划分及上下山开采 11 第一节 开采水平的划分及上下山开采 12 四、开采水平的设置 开采水平的数目和
6、位置，主要根据： （） 井田倾斜长度 （） 阶段高度 （） 能否进行上、下山开采 （）煤层倾角、层间距、地质构造、井底车场处的围岩性质 （） 排水 （） 提升设备型号 倾角240万t 3t（固定式、底卸式） 5t（底卸式） 架线线式电电机车车 高瓦斯矿矿井8t蓄电电池电电机车车 15 16 （3）轨道运输对大巷的一般要求 大巷风速不大于8m/s（煤矿安全规程第101条） 运输大巷的方向应与煤层走向大体一致，大巷尽量取直。 运输大巷坡度一般为34或5；采用无极绳运输大 巷一般不超过10 （4）大巷采用矿车运煤的优点 同时统一解决煤炭、矸石、物料和人员的运输问题； 运输能力大，机动性强； 能满足不
7、同煤种煤炭的分运要求； 能适应长距离运输； 吨公里运输费用低。 第二节 水平大巷布置 17 2、带式输送机运输大巷 带式输送机运煤优点： 实现大巷连续化运输，运输能力大； 操作简单，比较容易实现自动化； 装卸设备少，卸载均匀。 第二节 水平大巷布置 不同矿井生产能力的大巷运输设备 矿矿井生产产能力/万ta 1 运煤辅辅助运输输 大巷轨轨距 /mm 240 5t矿车矿车 底卸式1.5t固定车厢车厢 式矿车矿车900 带带式输输送机1.5t固定车厢车厢 式矿车矿车600 90180 3t矿车矿车 底卸式1.5t或1t固定车厢车厢 式矿车矿车600 3t固定车厢车厢 式矿车矿车1.5t固定车厢车厢
8、式矿车矿车900 601t固定车厢车厢 式矿车矿车1t固定车厢车厢 式矿车矿车600 18 19 （二）运输大巷的布置方式 、分层运输大巷 ：在井田内为一个煤层服务的运输大巷 （1）煤层距离远 （2）煤层煤质不同，需分装分运 （3）煤层数目少，走向短 优：初期投入少，见效快 缺：后期工程量大，维护费高。 2、集中运输大巷 3、分组集中运输大巷 第二节 水平大巷布置 20 分层运输大巷布置 第二节 水平大巷布置 21 优点： 联合开采， 工程量及轨道、管线少； 多煤层的准备和回采，强度比 较大，生产采区比较集中，便 于管理； 巷道维护条件好，有利于大巷 运输，且煤柱损失少。 缺点：初期工程量大，
9、建井期 长，每个采区都要掘进石门， 采区石门工程量大，经济上不 合理。 集中运输大巷布置 第二节 水平大巷布置 22 井田内煤层分为若干煤组时 ，为一个煤组服务的运输大 巷。 各分组集中大巷之间用主要 石门联系。 煤组内各煤层之间用采区石 门联系。 分组集中运输大巷布置 第二节 水平大巷布置 23 （三）运输大巷的位置 运输大巷作用：为开采上水平各煤层服务；为开采下水平 煤层回风。 要求：服务时间长；处于不受或少受采动影响的位置。 位置：岩石大巷，煤组的底板岩石中； 煤层大巷，煤组最下部煤质坚硬，围岩稳定的薄及中 厚煤层中。 第二节 水平大巷布置 24 1、煤层大巷 煤层大巷位置 煤层大巷施工
10、： i、按腰线沿煤层掘进适合机车运输； ii、按中线沿煤层掘进适合胶带运输； iii、按中线及腰线掘进大巷适合机车和胶带（可能穿层） 第二节 水平大巷布置 25 煤层大巷的适用条件 （1） 煤层赋存不稳定，变化大的小型矿井； （2） 离其他煤层较远的深及中厚煤层，储量小、服务年 限不长； （3） 煤系基底有距离较近富含水层，不易将大巷布置在 煤层底板； （4） 井田走向短、运输大巷服务年限短，煤层厚度不大 ； （5） 煤系基底有媒质坚硬、稳固的围岩，煤层无自然发 火危险。 第二节 水平大巷布置 26 煤层大巷应用及发展趋势 构造复杂的小型矿井，或勘探井，可超前探煤。 层间距大的单一薄及中厚煤层
11、，储量小，T短。 煤系底板附近有富水层，而煤层顶板条件好，可设煤层大巷 。 煤系最下煤层为薄及中厚煤层，煤质硬，顶板好，无自燃。 机械化程度很高（综采面少，推进快）大巷壁后用不燃性材 料（碎石等）充填的矿井。 第二节 水平大巷布置 27 2、岩层大巷（岩石大巷） 布置位置： 至煤层法线距：15 30m； 岩性稳定的岩层中； 不受上煤层采动影响，布置在压力传播影响角之外； 利于布置采区煤仓和车场； 岩层大巷施工： 按中线及腰线取直或分段取直； 煤层内设副大巷探巷，超前勘探，及时为岩石大巷定向 。 煤层稳定时不设副大巷，隔一定距离用探巷或钻孔探煤层 位置； 第二节 水平大巷布置 28 岩石大巷的优
12、缺点 与煤巷相比的优、缺点如下 优点：巷道维护费用低，并可少留或不留煤柱，能较好 地适应地质构造的变化，便于保持巷道的方向和坡度，利于 列车行驶和保证运输能力，有利于预防火灾和安全生产，有 利于设置采区煤仓和采区车场。 缺点：如果在煤层底板岩石中的位置选择不当仍然会使 岩石大巷维护困难。 第二节 水平大巷布置 29 3、煤层大巷与岩层大巷的比较 项 目煤层大巷岩石大巷 掘进及 工期 施工、设备简单，速度快，工 期短，费用低；超前勘探煤层 变化。 岩石工程量大，速度慢，费用 高；工期长。 维护 维护（大巷、管线、轨道、水 沟等）工作量大，费用高；大 巷维修频繁，影响生产。 维护条件好，费用低；少
13、维 修，对生产有利。 使用 地质构造复杂时，煤巷弯道多 ，对运输方式有限制，通过能 力小；不利于采区煤仓布置。 能适应地质变化，可取直或分 段取直，方向和坡度一定，对 运输方式不限，通过能力大。 利于布置采区煤仓。 煤损 大巷上下两侧各留煤柱3040m 或（4050m），煤损大 不留或少留煤柱，丢煤少 安全 防火、安全不利，煤层自燃时 ，封闭大巷，导致停产。 对防火安全有利 第二节 水平大巷布置 30 4、急斜煤层大巷位置 底板滑动线之外10 20m。 5、大巷的保护 掘前预采 先开卸压工作面，在 采空区维护大巷； 跨大巷回采 采区最下一个区段 布置回采工作面，跨大巷回采 第二节 水平大巷布置
14、 31 二、回风大巷 总回风巷：为全矿井或矿井一翼服务的回风巷道。 总回风巷的布置特点： 1、对开采急斜、倾斜和大多数缓斜煤层的矿井，总回风巷可 设在煤层稳固的底板岩石中。 2、当井田上部冲积层很厚、含水丰富时，需要沿煤层侵蚀带 设防水煤柱，总回风巷布置在防水煤柱内。 3、当井田边界因煤层侵蚀深度不一致而造成标高相差较大时 ，总回风巷可根据不同标高分段布置。 第二节 水平大巷布置 32 4、对于近水平煤层矿井，总回风巷一般与大巷平行，大多布 置在上部煤层或上部岩层中。 5、对煤层埋藏较浅，采用采区风井通风的矿井可不设总回风 巷。 6、在多水平开采的矿井中，当上一水平转入下水平开采时， 常利用上水平的运输大巷作为下水平的总回风巷。 第二节 水平大巷布置 33 一、井筒数目 根据矿井提升任务大小和通风需要等因素确定的。 1、双提升井筒，准备两个提升井，一个为主井，担负提 煤；一个为副井，担负人员、设备、材料、矸石等的辅助 提升。 2、多
