第一节开采水平的划分及上下山开采

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1、第十八章 井田开拓巷道布置第一节 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、下山开采阶段垂高的确定应考虑以下因素 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：采煤工作面长度随着机械化程度的提高 而增长，一般变动于80150m以上。 盘区开采：下山不超过1500m； 上山不超过2000m。 3、煤层赋存条件和地质构造 （1）煤层倾角：急倾斜煤层阶段垂高，一般为100150m；缓 倾斜、倾斜煤层阶段垂高，一般为150300m； （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。 4、吨煤建设投资和生产费

2、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 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；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

3、运输输煤（矸）上运，能力低，费费用 低；全矿矿无折返运输输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; 通风线风线 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，系统简单统简单 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

4、术上 基建投资资 生产经营费产经营费优优 高 低可行 低 高上下山开采的比较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 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

5、终开采水平以下设 一部分下山采区。辅助水平的应用 . 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阶 段 斜 长 较 长近水 平煤 层分 组开 采开采水平的设置 开采水平的数目和位置，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、层间距离、地质构造、井底车场处的围岩性质 （） 排水 （） 提升设备型号 对于倾角小于16，井田倾斜长度小于2000米，可设一个水平，采 用上、下山开采。 对于倾角大于16，井田倾斜长度较长，可设两个以上水平，但尽 可能减少开采水平。 水平服务年限 TSS/KA按煤组划分水平示意图 1第一水平；

6、2第二水平第十八章 井田开拓巷道布置第二节 水平大巷布置运输大巷的一般要求 为水平或一个阶段运输服务的水平巷道。 （一）运输大巷的运输方式 1.轨道运输大巷 轨距一般有600mm、900mm两种 电机车类型、矿车型号分类见下表矿井电机车、矿车类型 井 型矿车类矿车类 型电电机车类车类 型小型矿矿井1t（固定式）蓄电电池电电机车车 无极绳绞车绳绞车60万t1t（固定式）架线线式电电机车车90180万t3t（固定式、底卸式）架线线式电电机车车240万t3t（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（3）轨道运输对大巷的一般要求大巷风速不大于8ms运输大巷

7、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。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。不同矿井生产能力的大巷运输设备矿矿井生产产能力/ 万ta1运煤辅辅助运输输大巷轨轨距 /mm2405t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

8、车60090180 3t矿车矿车 底卸式1.5t或1t固定车厢车厢 式矿车矿车6003t固定车厢车厢 式矿车矿车1.5t固定车厢车厢 式矿车矿车900601t固定车厢车厢 式矿车矿车1t固定车厢车厢 式矿车矿车600（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.分组集中运输大巷分 层 运 输 大 巷 布 置集中运输大巷布置 在井田内为所有煤层服务的运 输大巷。 优点：各煤层联合开采，大巷 工程量及占用的轨道、管线

9、也 少；可同时进行若干煤层的准 备和回采，开采强度比较大， 井下生产采区比较集中，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：建井初期工程量大，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。分组集中运输大巷 布置 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。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

10、 厚煤层中。1、煤层大巷煤层大巷位置 分煤层大巷 沿煤层布置； 集中大巷 布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中 分组集中大巷 布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中煤层大巷施工：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）煤层大巷的适用条件 （） 煤层赋存不稳定，变化大的小型矿井； （） 离其他煤层较远的深及中厚煤层，储量小、服务 年限不长； （） 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； （） 井田走向短、运输大巷服务年限短，煤层厚度不 大； （） 煤系基底有媒质坚硬、稳固的围岩，煤层无自然 发火危

11、险。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，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。2、岩层大巷（岩石大巷）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

12、探煤层 位置；岩石大巷的优缺点 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。 二、总回风巷 是全矿井或矿井一翼服务的回风巷道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

13、响生产。维护条件好，费用低；少维 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 回采总回风巷 总回风巷：为全矿井或矿井一翼

14、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。 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。 第十八章 井田开拓巷道布置第三节 井筒的

15、位置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、多提升井筒开拓。在一个井田中，装备两个以上的提 升井筒开拓整个井田。 3、单提升井筒开拓。装备一个井筒提升，另设一个通达 地面的安全出口。井筒位置（一） 对井下开采合理的井筒位置 . 井筒沿井田走向的位置在井田中央；当井田储量呈不均匀分布时，应在储量分布的 中央。避免井筒偏于一侧，造成单翼开采不利局面。 . 井筒沿煤层倾向的位置 （1）斜井开拓时，斜井井筒沿煤层倾向的有利位置主要是 选择合适的层位和倾角。 （2）立井开拓时

16、，井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案见 下图立井井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案1井筒；2石门；3富含水岩层；4需保护的场地范围井筒位置比较井筒位置优优缺点A处处但初期工程量及投资较资较 少、建井期较较短，石门门工程量稍大B处处石门总长门总长 度较较短，沿石门门的运输输工作量较较少C处处初期工程量最大，石门总长门总长 度和沿石门门的运输输工程量也较较大，但 对对开采井田深部及向下扩扩展有利A、B处处井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井开采，生产产系 统较统较 复杂杂，环节较环节较 多（3）单水平开采缓倾斜煤层的井田，井筒应坐落在井田中部 ；或者使上山部分斜长略大于下山部分； （4）对水平开采缓倾斜或倾斜煤层群的矿井，考虑井筒设在 沿倾斜中部靠上方的适当位置，并应使保护井筒煤柱不占初期 投产采区； （5）急倾斜矿井，井筒宜靠近煤层浅部，甚