《采矿学-第20章-矿井开拓延深与技术改造》由会员分享，可在线阅读，更多相关《采矿学-第20章-矿井开拓延深与技术改造（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二十章 矿井开拓延深与技术改造,开拓延深向深部发展 技术改造用新技术、新工艺、新装备、新材料对原有的生产系统、设备、工艺等进行更新和改造。,生产矿井新水平开拓延深的特点, 井巷工程量大，大体接近新建矿井； 可以充分利用原有井巷和设备； 施工技术和管理复杂，边生产，边延深，施工与生产在运、提、通风方面相互干扰； 工期长，一般要5 8年（延深3 5年，过渡2 3年）； 能更好地适应开采煤层特点，改进矿井开拓、准备巷道布置，有可能扩大生产能力,一、矿井开拓延深方式用应用概况,矿井延深方式： 直接延深； 暗井延深； 直接延深与暗井延深； 新开一个井筒延深一个井筒； 深部新开立井或斜井,（一）直接延深
2、（原有主、副立井或斜井）,特点： 可充分利用原有设备和设施，掘进及投资少； 提升统一，运转环节少，工程量较少； 生产与延深相互干扰； 主井接井时，（破保护岩柱或保护盘、安罐道梁等）技术要求严格，矿井要短期停产。 延深两个井筒，组织施工复杂； 掘进一些辅助巷道，临时工程以后难用； 提升高度增加，需更换设备。,直接延深适用：, 井筒延深不受地质、水文条件的限制； 断面和提升设备能满足新水平提升要求 或更换提升设备后直接延深合理。 20世纪70年代前在开滦、淮南、徐州应用多，淮南谢二、谢三，徐州大黄山、权台井筒直接延深至二水平 南票三家子、水城大河边井筒直接延深至三水平 抚顺老虎台井筒直接延深至五水
3、平,（二）暗井延深,原主、副井不再延深，用暗立井或斜井延深。,特点： 生产与延深互不干挠； 延深施工容易； 暗井位置、方向、倾角、提升方式不受原有井筒限制，而按下水平开采有利布置； 增加了一些工程量：暗井车场 增加了运输环节；,暗井延深适用：,受地质及水文地质条件限制，原井筒不宜直接延深； 原有提升设备不能满足新水平需要，又无法更换； 或原有井筒延深在经济上不合理； 中倾斜、急斜煤层矿井，井筒不能直接延深，采用暗立井延深； 平硐开拓矿井，生产水平以下的阶段无法用平硐开拓时，用暗立（或斜）井开拓新水平； 暗井延深多采用暗斜井延深，受富含水层影响,暗井延深,铜川王家凹，一水平立井，二、三水平暗斜井
4、延深 盘江火铺一水平平硐、二水平水平暗斜井延深 新庄孜五水平暗立井延深,（三）直接延深结合暗井延深,直接延深原有的主井井筒或副井井筒，不直接延深的副井井筒或主井井筒采用暗井延深， 特点和适用条件介于直接延深和暗井延深之间。,徐州新河淮南谢一，主立井直接延深，副井暗斜井延深 西山官地、邢台显得旺二水平主斜井直接延深，副井暗斜井延深 新庄孜二水平副立井直接延深，主井暗斜井延深,（四）新开一个井筒，延深一个井筒 采深加大后，原主副井提升、通风满足不了,特点： 对生产干挠小，可大副度提高矿井生产能力； 需增加改造地面生产系统的工程量， 基建工程与投资大。,新开一个井筒，延深一个井筒适用：,需要提高矿井
5、生产能力，结合矿井改护建的大型矿井 20世80年代后，凿井技术发展，并需改护建，增加能力 平四矿、徐州旗山新开主立井，延深副立井 新汶协庄、孙村新开副立井，暗井延深主井,新开一个井筒，延深一个井筒 平一矿,（五）深部新开立井或斜井,开采浅部的中小型矿井不单独向深部延深，深部众矿井合并后集中延深 特点：深部众矿井合并后集中延深 深部新开立井或斜井适用：浅部井型小、分散，装备落后，深部储量丰富，并要改护建的矿井。 淮南毕家岗一水平（-90m）共建7对小斜井，二水平延深新开一对斜井 阜新平安矿浅部片盘斜井群，深部新开立井,二、矿井开拓延深方式的确定,（一）开拓延深方式确定原则 充分利用现有井巷、设备
6、和设施； 生产系统简单、缩短新旧生产水平同采的时间； 保持或扩大原有生产能力； 采用新技术，新工艺和新设备；,三、新旧生产水平过渡时期的技术措施,生产水平过渡时期：过渡2 3年 上开采水平开始减产至结束 下一开采水平投产至全部接替 生产水平过渡时期： 2 3年或3 4年 在过渡时期内上下两水平同时生产，增加了提升、通风、排水的复杂性,（一）提升,直接延深原有井筒（箕斗）的矿井，须采取： 通过式箕斗 特点： 启闭上水平箕斗装载煤仓闸门的下部框架改为可伸缩的悬臂 伸出提上水平煤 缩回提下水平煤 两个水平分班出煤，同时加大两个水平煤仓容量。,通过式箕斗,优点：提升系统单一，不增加提升工作量； 缺点：
7、每更换水平提煤时，调整钢丝绳长度； 扩大容量煤仓；提升机为大型设备，检修困难。 使用：水平过渡期短,上水平开采下山采区,特点： 上水平开始减产时，靠井筒附近开采12个下山采区，集中于上水平出煤，称“剃头下山”。 主要生产转入下水平后，原下山采区改为上山采区开采，集中下水平出煤。 优点：缓和水平接替，利于矿井延深。 缺点：采区提升更换方向，重新布置车场。 使用：煤层16，水平接替紧，采用此法。,主井在新水平集中出煤，经溜井放煤到新水平,优点：提升系统简单，提升机运转条件好。 缺点：多开溜井，增加提升费用。 使用：水平过渡期短，可用此法,利用副井提一部分煤,优点：不增加设备。 缺点：改造地面系统。
8、,（二）通风 要求：上下两个开采水平独立通风；, 维护原（上）水平采区上山（岩石上山为好）为新水平回风道。 利用上水平运输大巷的配风巷为新水平回风道。 分组集中大巷布置时，新水平通风利用原水平上煤组分组集中大巷。,（三）排水, 一段排水。上水平的水涌入下水平水仓，集中排到地面。 两段独立排水。两个水平各有排水系统。 两段接力排水。下水平的水排至上水平，后统一排到地面。 两段联合排水。上下水平共用一套管路，设三通阀控制，上下水平各有水泵，上下水平均可排水。,排水,据井下涌水大小、水平过渡期长短、设备情况等因素，选定排水方式。上述的一段排水两段接力排水方法和下水平的水排至上水平，后统一排到地面的方
9、法应用较多。,第二节 矿井技术改造,Concept： 矿井技术改造 利用矿井原有的基础和设施，用现代新技术、新工艺、新装备、新材料对原有的生产系统、设备、工艺等进行更新和改造。 矿井技术改造的目的 扩大矿井生产能力 一、矿井改扩建 矿井改扩建是对储量丰富、开采条件好、已经达到和超过设计生产能力的矿井进行的技术改造。,（一）矿井改扩建的基本条件 足够的煤炭储量 开采条件（煤层赋存、地质构造）合适 有增产潜力（原生产系统、设施） （二）矿井改扩建方式 矿井合理集中生产 矿井开拓系统技术改造 矿井生产系统技术改造,二、矿井合理集中生产,生产集中化 指生产手段和劳动力在时间和空间上的集中，在单位时间及
10、较小空间上，用最少的劳动消耗，取得最大的产量和最佳经济效果。 生产集中化的途径：矿井合并、扩大井田范围、提高开采强度,矿井合并,l 相邻井田在向深部发展中合并 片盘斜井群合并，我国曾将94处合并为31处 富力矿上部7对片盘斜井，深部集中开拓，A由108万t/a189万t/a200万t/a l 新旧矿井合并 淮北局，原26对矿井，现为9个矿井,扩大井田范围,毕各庄井田不再建矿，划归范各庄矿井田,矿井单独集中改造,加大水平垂高、采区尺寸、工作面长度和工作面连续推进长度、提高单产 水平集中 一个水平保矿井产量（16时，上下山开采） 采区集中 适当加大采区走向长度；联合布置采区； 综采采区一面保产，普
11、采、炮采采区 两面保产。 采面集中 提高A的关键。 一矿一区一面，一矿一区两面， 跨上下山或石门开采，倾斜长壁,三、改扩建矿井的开拓系统改造,l 由单一井筒（硐）开拓形式改造为综合开拓形式 原平硐开拓，延深新水平时增立井或斜井 原斜井开拓，延深新水平时新增立井（多作副立井） 原立井开拓，延深新水平时新增斜井（多作主斜井） l 综合开拓形式矿井的开拓系统改造 立井箕斗提升改造为斜井胶带提升（主斜副立）,四、矿井生产系统的技术改造,改造矿井生产系统的薄弱环节 矿井井下生产系统包括：提升、运输、通风、排水、动力供应,（一）矿井提升系统改造,技术措施： 普通胶带改为钢丝绳牵引胶带或强力胶带；加大箕斗容
12、量； 罐笼改为箕斗； 斜井箕斗或串车改为胶带机； 绞车由单机拖动改为双机拖动； 加大提升速度，缩短一次提升时间； 增加井筒数，加大提升能力。,（二）矿井运输系统改造,运输系统环节包括：大巷、采区、井底车场、辅助提升。 l 大巷运输改造技术措施： 改固定矿车为底卸式矿车； 普通胶带改为钢丝绳牵引胶带或强力胶带； l 辅运环节改造措施： 辅助运输采用新设备如：单轨吊、卡轨车、齿轨车 l 井底车场及煤仓改造。,（三）矿井通风系统技术改造,l 扩大风量、调整全矿通风系统 l 改造、更新通风设备 双主扇并联运转；换高效风机；采用大功率离心式风机；更换主扇；改变叶片等。,（四）排水系统改造。 水仓、水泵和管路 （五）供电系统技术改造 增加容量 增加线路 升高电压 （六）地面系统改造。,
