第三讲 井田开拓概论

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1、神东矿区井田划分 1中国矿业大学 银川学院第三讲 井田开拓概论 第一节 井田划分 5 第二节 矿井主要巷道 35 第三节 矿井主要生产系统与准备工作 44 第四节 平硐开拓 63 第五节 斜井开拓 76 第六节 立井开拓 96 第七节 综合开拓 1042中国矿业大学 银川学院名词术语： 1.煤田(coalfield)和矿区(mining area)在地质历史发展过程中，同一地质时期形成并 大致连续发育的含煤岩系分布区称为煤田。统一规划和开采的煤田或其中一部分称为矿区 。 2 .井田(mining field)划分给一个矿井开采的那一部分煤田，谓之井 田（矿田）3中国矿业大学 银川学院根据国民经

2、济发展需要，利用地质构造 、自然条件或煤田沉积的不连续，或勘探时 期的先后，往往将一个大煤田或划归几个矿 区来开发（如渭北大煤田划归铜川、蒲白、 澄合和韩城四个矿区开发）；比较小的煤田 也可作为一个矿区开发（如华蓥山煤田仅由 华蓥山矿区开发）；也有一个大矿区开发几 个小煤田（如靖远矿区开发大水头煤田、保 积山煤田、红会煤田、王家山煤田）。4中国矿业大学 银川学院第一节 井田划分 一、井田井田（又称矿田）是指在煤田或矿区范围 ，划归一个矿井（或露天矿见图3-1）开采的 那部分块段，通常其走向长度可达数千米到 万余米，倾斜长度可达数千米。 5中国矿业大学 银川学院煤田划分为井田，应根据矿区总体设

3、计任务书的要求，结合煤层的赋存情况、 地质构造、开采技术条件，保证各井田都 有合理的尺寸和边界，使煤田的各部分都 能得到合理开发（图3-2）。6中国矿业大学 银川学院图3-1 露天开采示意图7中国矿业大学 银川学院图3-2 井田境界划分示意图8中国矿业大学 银川学院每一矿井的井田范围、矿井生产能力和 服务年限的确定，是矿区总体设计中必须解 决好的关键问题之一。根据目前开采技术水平，一般小型矿井 井田走向长度不少于1 500m； 中型矿井不 少于4 000m；大型矿井不少于7 000m。9中国矿业大学 银川学院二、矿井生产能力和井型矿井生产能力，一般是指矿井的设计生产能力 ，以万t/a（或Mt/

4、a，1Mt/a=100万t/a）表示。我国根据矿井生产能力不同，把矿井划分为大 、中、小三种类型，称井型。每类井型所对应的矿 井生产能力如表3-1所示。 表3-1 井型所对应的矿井生产能力10中国矿业大学 银川学院应当指出，矿井井型大小，直接关系基 建规模和投资多少，影响到矿井整个生产时 期的技术经济面貌。上述矿井生产能力是 煤炭工业设计规范所规定的，且为系列化 和标准化。在具体进行矿井设计时，一般不 允许出现介于标准值之间或以外的任何数值 。通常将3.00 Mt/a及其以上的矿井有称为特 大型矿井。11中国矿业大学 银川学院有些矿井原来的生产能力由于矿井改扩 建或衰老等原因，需要对矿井个别生

5、产系统 （如通风系统）按有关具体规定重新核定， 核定后并经上级主管部门批准的矿井综合能 力，称核定生产能力，作为考核矿井的重要 指标之一。12中国矿业大学 银川学院如常说的煤矿超能力生产的能力应为 核定能力而非设计能力。矿井年产量是矿井 每年实际生产出来的煤炭数量，仍以t/a或 Mt/a计，其数值常常不同于矿井生产能力和 核定能力，而且每年的产量常不相等。13中国矿业大学 银川学院三、井田内的划分对开采而言，一个井田的范围还相当大，必须将 井田划分为若干更小的部分，以便有计划的正规开采 。 （一）井田划分为阶段在井田范围内，沿煤层倾斜，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

6、条部分 称为一个阶段（horizon） ，如图3-3所示。阶段走 向长度为井田在该处的走向全长。14中国矿业大学 银川学院每个阶段均应有独立的运输和通风系统 。通常在阶段下部边界开掘阶段运输大巷（ 兼作进风），在阶段上部边界开掘回风大巷 ，为整个阶段服务。上一阶段采完后，该阶 段的运输大巷常作为下一阶段的回风大巷。15中国矿业大学 银川学院图3-3 井田划分为阶段和水平16中国矿业大学 银川学院在矿井生产中，为说明水平位置、顺序 、相应地称其为0水平、150水平、300水 平等；或称为（第）一水平、（第）二水平 、（第）三水平等。把布置阶段回风大巷（ 或称总回风巷）的水平面称为“回风水平”，

7、如图3中的150m水平面。17中国矿业大学 银川学院一般来说，阶段与水平的区别在于：阶 段表示井田的一部分范围，水平是指布置 阶段大巷的某一标高的水平面。但是，广 义的水平也指一个范围，即包括所服务的 阶段。阶段的垂高(horizon interval)指阶 段的上下边界的垂直距离。水平垂高(lift)指 其所服务范围上下边界的垂直距离。18中国矿业大学 银川学院当水平仅服务上山阶段（煤炭沿煤层倾斜方 向下运至阶段运输大巷的阶段）或下山阶段（煤 炭沿煤层倾斜方向上运至阶段运输大巷的阶段） 时，阶段垂高与水平垂高相等。当水平既服务上 山阶段又服务下山阶段时，水平垂高等于上山阶 段垂高与下山阶段阶

8、段垂高之和。井田内阶段和 水平的开采顺序是一般先采上部水平和阶段，后 采下部水平和阶段。19中国矿业大学 银川学院（二）阶段内的再划分对开采而言，阶段的范围仍然很大，通 常要再划分，以适应开采技术的要求。阶 段内的划分（即为开采所需的阶段内的准 备）一般有三种方式：采区式、分段式和 带区式。20中国矿业大学 银川学院1采区式划分在阶段范围内，沿走向把阶段划分为 若干具有独立生产系统的块段，每一块段 称为采区(district) ，在图3-4中，井田沿 倾斜划分为3个阶段，每个阶段又沿走向 划分为4 个采区。采区的斜长等于阶段的 斜长。综采采区的走向长度一般不少于2 000m。21中国矿业大学

9、银川学院图例：采区边界；+井田边界 图3-4 采区式划分 J1，J2，J3第一、二、三阶段；C1，C2，C3，C4第一、二、三、四采区 ；Q1，Q2，Q3第一、二、三区段；1阶段运输大巷；2阶段回风大巷；3 采区运输上山；4采区轨道上山；5区段运输平巷；6区段回风平巷22中国矿业大学 银川学院对开采而言，采区范围尚需再划分 。通常沿煤层倾斜将采区划分若干个长 条部分，每一长条部分称为区段。如图4 中A，采区划分为三个区段，每个区段斜 长布置一个采煤工作面，工作面沿走向 推进（即走向长壁采煤法）。23中国矿业大学 银川学院每个区段下部边界开掘区段运输平 巷，上部边界开掘区段回风平巷；各区 段平巷

10、通过采区运输上山、轨道上山与 开采水平大巷连接，构成生产系统。24中国矿业大学 银川学院2分段式划分在阶段范围内不划分采区，而是沿倾斜将 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(sublevel) ，每个分段斜长 布置一个采煤工作面，这种划分称为分段式 。采煤工作面沿走向由井田中央向井田边界 连续推进，或者由井田边界向井田中央连续 推进，如图3-5所示。25中国矿业大学 银川学院分段式划分与采区式相比，减 少了采区上（下）山及硐室工程量； 采煤工作面可以连续推进，减少了搬 家次数，生产系统简单。分段式划分 适用于地质构造条件简单、走向长度 较小的井田，如片盘斜井井田划分为 分段

11、。26中国矿业大学 银川学院视频3.1 分段式布置27中国矿业大学 银川学院图3-5 分段式划分 J1，J2，J3阶段；D1，D2，D3分段； 1阶段运输大巷；2风井；3主要运输上山； 4主要轨道上山；5分段运输平巷；6分段回风平巷28中国矿业大学 银川学院3带区式划分在阶段内沿煤层走向划分为若干个具有 独立生产系统的带区(strip district) ，带区 内又划分为若干个倾斜分带，每个分带布置 一个采煤工作面，如图3-6所示。分带内， 采煤工作面沿煤层倾斜（仰斜或俯斜）推进 ，即由阶段的下部边界向上部边界推进或者 相反。一般由26个分带组成一个带区。29中国矿业大学 银川学院图3-6

12、带区式划分30中国矿业大学 银川学院（三）井田直接划分为盘区或带区开采倾角很小的近水平煤层，井田 沿倾向的高差很小。这时，前述的方法很 难划分成若干以一定标高为界的阶段，则 可将井田直接划分为为盘区或带区。通常 ，依煤层的延展方向或带区，如图3-7所 示。31中国矿业大学 银川学院盘区内巷道布置方式及生产系统与采 区布置基本相同：划分为带区时，则与阶 段内的带区式布置相同。我国神东、榆神 矿区所开采的神府煤田煤层近水平，井田 均划分为盘区或大巷条带。32中国矿业大学 银川学院采区、盘区、带区的开采顺序一般采 用前进式，即从井田中央块段到边界块段 顺序开采。先开采井田中央井筒附近的采 区（常称中

13、央采区）或盘区、带区，以有 利于减少初期工程量及初期投资，使矿井 尽快投产。33中国矿业大学 银川学院图3-7 井田划分为盘区 P1、P2、P3、P4第一、二、三、四盘区34中国矿业大学 银川学院第二节 矿井主要巷道在煤矿地下开采中，为了提升、 运输、通风、排水、动力供应等需要 开掘的井筒、巷道和硐室总称矿山井 巷。矿山井巷种类很多，根据井巷的 长轴线与水平面的关系，可以分为直 立巷道、水平巷道和倾斜巷道三类， 如图3-8所示，分述于下。35中国矿业大学 银川学院图3-8 矿山井巷 1立井；2斜井；3平硐；4暗立井；5溜井；6石门； 7煤层平巷；8煤仓；9上山；10下山；11风井；12岩 石平

14、巷36中国矿业大学 银川学院一、直立巷道巷道的长轴线与水平面垂直，如立井、 暗井等，具体详述如下： 1立井(vertical shaft)又称竖井，为直 接与地面相通的直立巷道。专门或主要用于 提升煤炭的叫做主井(main shaft) ；主要用 于提升矸石、下放材料、设备、升降人员等 辅助提升工作的叫做副井(auxiliary shaft) 。 37中国矿业大学 银川学院2暗立井又称盲竖井、盲立井，为不 与直接地面相通的直立巷道，其用途基 本同立井。此外，还有一种专门用来溜 放煤炭的暗立井，称为溜井。位于采区 内部，高度不大、直径较小的溜井常称 为溜煤眼。38中国矿业大学 银川学院二、水平巷

15、道巷道的长轴线与水平面近似平行，如平硐、 平巷、石门等，具体详述如下： 1平硐(adit)直接与地面相通的水平巷道。它 的作用类似于立井，有主平硐、副平硐、排水平 硐和通风平硐。 2平巷(entry)与大巷(main roadway)与地面 不直接相通的水平巷道，其长轴方向与煤层走向 大致平行。平巷布置在煤层内的称为煤层平巷， 布置在岩层中的称为岩石平巷。39中国矿业大学 银川学院3石门(cross-cut)与煤门(in-seam cross-cut) 与地面不直接相通的水平巷道，其长轴与煤层直交 或斜交的岩石平巷称为石门，为开采水平服务的石 门称主要石门，为采区服务的石门称采区石门；在 厚煤层内，与煤层走向直交或斜交的水平巷道，称 为煤门。 4硐室(underground room)巷道的空间三个轴 线长度相差不大且又不直通地面的地下巷道，如井 下变电所、水泵房、绞车房等。40中国矿业大学 银川学院三、倾斜巷道巷道的长轴线与水平面有一定的夹角的 巷道，如斜井、上（下）山、斜巷等，具体 详述如下： 1斜井(inclined drift)与地面直接相通的 倾斜巷道，其作用与立井和平硐相同。不与 地面直接相通的且作用与暗立井类似的斜巷