《煤矿开采学课件第三篇井田开拓及矿井开采设计第二十一章 矿井开采设计第十七章 井田开拓方式》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤矿开采学课件第三篇井田开拓及矿井开采设计第二十一章 矿井开采设计第十七章 井田开拓方式（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十七章第十七章 井田开拓方式井田开拓方式第一节第一节 斜井开拓斜井开拓第二节第二节 立井开拓立井开拓第三节第三节 平硐开拓平硐开拓第四节第四节 井筒（硐）形式分析及选择井筒（硐）形式分析及选择第五节第五节 综合开拓综合开拓第六节第六节 多井筒分区域开拓多井筒分区域开拓第一节 斜井开拓 主、副井筒均为斜井的开拓方式称为斜井开拓。主、副井筒均为斜井的开拓方式称为斜井开拓。斜井开拓方式在我国煤矿中应用较广，半数以上的斜井开拓方式在我国煤矿中应用较广，半数以上的矿井是斜井开拓。按井田内划分和阶段内的布置方矿井是斜井开拓。按井田内划分和阶段内的布置方式不同，斜井开拓可以有许多种方式。这里只介绍式不同，
2、斜井开拓可以有许多种方式。这里只介绍斜井多水平分段式开拓斜井多水平分段式开拓(即片盘斜井开拓即片盘斜井开拓)和斜井多和斜井多水平采区式开拓。水平采区式开拓。 课题目录课题目录下页下页上页上页（一一）片片盘盘斜斜井井课题目录课题目录下页下页上页上页（二二）斜斜井井多多水水平平采采区区式式开开拓拓课题目录课题目录下页下页上页上页主主讲：讲：林林世世豪豪斜井的提升方式斜井的提升方式 采用斜井开拓时，一般以一对斜井进行开拓。采用斜井开拓时，一般以一对斜井进行开拓。l小型斜井小型斜井，可以只装备一个井筒，采用单钩串车提升；，可以只装备一个井筒，采用单钩串车提升；l中小型斜井，中小型斜井，可装备两个井筒，
3、主井用双钩串车提升，可装备两个井筒，主井用双钩串车提升，副井用单钩串车提升，井筒倾角很小时，用无极绳提副井用单钩串车提升，井筒倾角很小时，用无极绳提升；升；l中型斜井中型斜井，主井可用箕斗或胶带输送机提升，副井采，主井可用箕斗或胶带输送机提升，副井采用串车提升；用串车提升；l大型斜井大型斜井，主井宜用胶带输送机，在其一侧设检修用，主井宜用胶带输送机，在其一侧设检修用的轨道，副井用双钩串车提升；的轨道，副井用双钩串车提升；l特大型斜井特大型斜井，主井应采用强力胶带输送机或钢绳胶带，主井应采用强力胶带输送机或钢绳胶带输送机。输送机。不同提升方式对井筒倾角的要求不同提升方式对井筒倾角的要求l串车提升
4、时，井筒倾角不大于串车提升时，井筒倾角不大于25度；度；l箕斗提升时，一般取箕斗提升时，一般取25-35度；度；l一般胶带输送机提升时，井筒倾角不超过一般胶带输送机提升时，井筒倾角不超过17度；度；l使用新型适用于较大倾角的输送机，井筒倾角可达使用新型适用于较大倾角的输送机，井筒倾角可达25度；度；l无极绳提升时，井筒倾角不大于无极绳提升时，井筒倾角不大于10度。度。不同提升方式对通风的要求不同提升方式对通风的要求 主井用胶带输送机时，可兼做进风井，风速不能超过每秒主井用胶带输送机时，可兼做进风井，风速不能超过每秒4米，米，但不能兼做回风井；但不能兼做回风井； 主井用箕斗提升时，兼做回风井时，
5、井上下装卸载装置及井塔必主井用箕斗提升时，兼做回风井时，井上下装卸载装置及井塔必须采取密闭措施，漏风率不得超过百分之十五，并有可靠的降尘须采取密闭措施，漏风率不得超过百分之十五，并有可靠的降尘措施；兼做进风井时，风速不得超过每秒措施；兼做进风井时，风速不得超过每秒6米，并有可靠的降尘米，并有可靠的降尘措施。措施。井筒布置位置及方式井筒布置位置及方式l一般情况下，斜井井筒应布置在煤层下部稳定的底板一般情况下，斜井井筒应布置在煤层下部稳定的底板岩石中，距离煤层法线不小于岩石中，距离煤层法线不小于15-20米米，方向与煤层，方向与煤层倾向基本一致。倾向基本一致。l当煤层倾角与要求的井筒倾角不一致时，
6、可以采用穿当煤层倾角与要求的井筒倾角不一致时，可以采用穿层（岩）斜井。开采近水平煤层斜井从顶板穿入；煤层（岩）斜井。开采近水平煤层斜井从顶板穿入；煤层倾角较大时，可以采用从底板穿出，也可按伪倾斜层倾角较大时，可以采用从底板穿出，也可按伪倾斜方向布置斜井；受井上下条件限制，不便采用立井时，方向布置斜井；受井上下条件限制，不便采用立井时，可以采用反斜井。但几种情况都有不利的因素。可以采用反斜井。但几种情况都有不利的因素。斜井层位的确定斜井层位的确定1、斜井井筒层位选择、斜井井筒层位选择（1）沿煤层斜井）沿煤层斜井优点优点：施工技术简单，建井速度快，联络巷工程量少，初期投资少，：施工技术简单，建井速
7、度快，联络巷工程量少，初期投资少，且且 能补充地质资料，在建设期还能生产一部分煤炭。能补充地质资料，在建设期还能生产一部分煤炭。缺点缺点：井筒容易受采动影响，维护困难，保护煤柱损失大；当煤层：井筒容易受采动影响，维护困难，保护煤柱损失大；当煤层有自有自 然发火性，不利于矿井防火；井筒坡度受煤层顶底板起伏影然发火性，不利于矿井防火；井筒坡度受煤层顶底板起伏影响，响， 不利于井筒提升。不利于井筒提升。适用：适用：为使井筒易于维护且保持斜井坡度的一致，沿煤层斜井一般为使井筒易于维护且保持斜井坡度的一致，沿煤层斜井一般适用适用 于煤层赋存稳定，煤质坚硬及地质构造简单的矿井。于煤层赋存稳定，煤质坚硬及地
8、质构造简单的矿井。（2）沿岩层斜井）沿岩层斜井位置：距煤层底板垂直距离一般不小于位置：距煤层底板垂直距离一般不小于1520 m。优点：有利于井筒维护，容易保持斜井的坡度一致。优点：有利于井筒维护，容易保持斜井的坡度一致。缺点：岩石工程量大，施工技术复杂，建井工期长。缺点：岩石工程量大，施工技术复杂，建井工期长。（3）穿岩斜井）穿岩斜井 当斜井倾角与煤层倾角不一致时，可采用穿层布置，当斜井倾角与煤层倾角不一致时，可采用穿层布置，即斜井从煤层顶板或底板穿入煤层。一般适用于开采倾角较即斜井从煤层顶板或底板穿入煤层。一般适用于开采倾角较大的煤层。大的煤层。（4）反斜井和折返斜井）反斜井和折返斜井 受地
9、貌和地面布置限制井筒无法与煤层倾斜方向一致受地貌和地面布置限制井筒无法与煤层倾斜方向一致时，可使用斜井井筒倾斜方向与煤层倾斜方向相反布置，时，可使用斜井井筒倾斜方向与煤层倾斜方向相反布置，这这种方式称反斜井。种方式称反斜井。 当煤层倾角较大，采用底板穿岩斜井受到地形条件限当煤层倾角较大，采用底板穿岩斜井受到地形条件限制制时，可采用时，可采用“折返式折返式”斜井。斜井。 2、井筒装备及坡度、井筒装备及坡度各种斜井提升方式的适应条件各种斜井提升方式的适应条件斜井倾角斜井倾角斜井倾角斜井倾角矿井年产量矿井年产量矿井年产量矿井年产量/ /万万万万t.at.a-1-1提升方式提升方式提升方式提升方式17
10、17 6060带式输送机带式输送机带式输送机带式输送机25 25 15156060串车串车串车串车25 25 - -35 35 15159090箕斗箕斗箕斗箕斗15 15 6060无极绳无极绳无极绳无极绳第二节第二节 立井开拓立井开拓 主、副井均为立井的开拓方式称为立井开拓。主、副井均为立井的开拓方式称为立井开拓。由于煤层赋存条件和开采技术水平的不同，立井开由于煤层赋存条件和开采技术水平的不同，立井开拓有多种方式。这里仅介绍立井单水平带区式开拓拓有多种方式。这里仅介绍立井单水平带区式开拓和立井多水平采区式开拓。和立井多水平采区式开拓。 课题目录课题目录下页下页上页上页（一一）立立井井单单水水平
11、平带带区区式式开开拓拓课题目录课题目录下页下页上页上页（二二）立立井井多多水水平平采采区区式式开开拓拓课题目录课题目录下页下页上页上页 采用立井开拓时，一般以一对立井进行采用立井开拓时，一般以一对立井进行开拓，装备两个井筒，井筒断面根据提升容器开拓，装备两个井筒，井筒断面根据提升容器尺寸、井筒内装备及通风要求。尺寸、井筒内装备及通风要求。 煤矿安全规程煤矿安全规程规定箕斗提升井兼做进规定箕斗提升井兼做进回风井的要求与斜井时相同。回风井的要求与斜井时相同。第三节第三节 平硐开拓平硐开拓 利用水平巷道从地面进入煤体的开拓方式称为平硐开拓。利用水平巷道从地面进入煤体的开拓方式称为平硐开拓。井田内的划
12、分及巷道布置等与其他开拓方式基本相同井田内的划分及巷道布置等与其他开拓方式基本相同 按平硐与煤层走向的相对位置不同，平硐分为走向平硐、按平硐与煤层走向的相对位置不同，平硐分为走向平硐、垂直平硐和斜交平硐。垂直平硐和斜交平硐。 按平硐所在标高不同，平硐分为单平硐和阶梯平硐。按平硐所在标高不同，平硐分为单平硐和阶梯平硐。课题目录课题目录下页下页上页上页走走 向向 平平 硐硐 平硐是沿煤层走向开掘，把煤层分为上、下山两个阶段，具有单翼平硐是沿煤层走向开掘，把煤层分为上、下山两个阶段，具有单翼井田开采的特点。井田开采的特点。课题目录课题目录下页下页上页上页走向平硐优缺点走向平硐优缺点 平硐沿煤层掘进，
13、容易施工，建井期短，投资少，经济效果好，平硐沿煤层掘进，容易施工，建井期短，投资少，经济效果好，还能补充煤层的地质资料；但是，煤层平硐维护困难，巷道维护时间还能补充煤层的地质资料；但是，煤层平硐维护困难，巷道维护时间长，具有单翼井田开采通风、运输困难等，一般平硐口位置不好选择。长，具有单翼井田开采通风、运输困难等，一般平硐口位置不好选择。主平硐主平硐课题目录课题目录下页下页上页上页主平硐主平硐主平硐主平硐主平硐主平硐主平硐主平硐运输大巷运输大巷运输大巷运输大巷运输大巷运输大巷运输大巷运输大巷垂直平硐垂直平硐斜交平硐斜交平硐 根据地形条件，平硐可由煤层顶板进入或由煤层底板进入煤层。根据地形条件，
14、平硐可由煤层顶板进入或由煤层底板进入煤层。平硐将井田沿走向分成两部分，具有双翼井田开拓特点。平硐将井田沿走向分成两部分，具有双翼井田开拓特点。课题目录课题目录下页下页上页上页垂直或斜交平硐的优缺点垂直或斜交平硐的优缺点 与走向平硐相比较，其优点是平硐易维护，具有双翼井与走向平硐相比较，其优点是平硐易维护，具有双翼井田开拓运输费用低，巷道维护时间短，矿井生产能力大，通田开拓运输费用低，巷道维护时间短，矿井生产能力大，通风容易，便于管理等特点，且便于选择平硐口的位置。缺点风容易，便于管理等特点，且便于选择平硐口的位置。缺点是岩石工程量大，建井期长，初期投资大等。是岩石工程量大，建井期长，初期投资大
15、等。 课题目录课题目录下页下页上页上页阶梯平硐阶梯平硐课题目录课题目录下页下页上页上页第四节第四节 井筒（硐）形式分析及选择井筒（硐）形式分析及选择 一、平硐开拓的优缺点和适用条件一、平硐开拓的优缺点和适用条件优点优点：井下出煤不需提升转载，运输环节少，系统简单，占有设备少，：井下出煤不需提升转载，运输环节少，系统简单，占有设备少， 费用低；地面设施较简单，无需井架和绞车房；不需设较大的井费用低；地面设施较简单，无需井架和绞车房；不需设较大的井 底车场及其硐室，工程量少；平硐施工容易速度快，建井快；无底车场及其硐室，工程量少；平硐施工容易速度快，建井快；无 需排水设备且有利于预防水灾等。需排水
16、设备且有利于预防水灾等。适用适用：在地形条件合适、煤层赋存位置较高的山岭、丘陵或沟谷地区，：在地形条件合适、煤层赋存位置较高的山岭、丘陵或沟谷地区， 只要上山部分储量能满足同类井型的水平服务年限要求时，应首只要上山部分储量能满足同类井型的水平服务年限要求时，应首 先考虑平硐开拓。先考虑平硐开拓。 课题目录课题目录下页下页上页上页二、斜井开拓的优缺点和适用条件二、斜井开拓的优缺点和适用条件 优点：与立井相比，优点：与立井相比，施工技术简单、速度快、工期短，井筒装备简单、施工技术简单、速度快、工期短，井筒装备简单、 投资少；多水平开采时石门工程量小、运输费用低、延深方便；采用投资少；多水平开采时石
17、门工程量小、运输费用低、延深方便；采用带式输送机的斜井开拓时，可布置中央采区，可加快建井速度。带式输送机的斜井开拓时，可布置中央采区，可加快建井速度。 缺点缺点：与立井相比，与立井相比，井筒长、维护费用高，绞车提升速度慢、能力小、井筒长、维护费用高，绞车提升速度慢、能力小、钢丝绳磨损严重、动力消耗大、费用高，管线、电缆敷设长度大，保钢丝绳磨损严重、动力消耗大、费用高，管线、电缆敷设长度大，保安煤柱损失大；安煤柱损失大；适用：适用：当井田内煤层埋藏不深，表土层不厚，水文地质简单，井筒不需当井田内煤层埋藏不深，表土层不厚，水文地质简单，井筒不需 特殊法施工的缓斜和倾斜煤层，一般可用斜井开拓。对采用
18、串车特殊法施工的缓斜和倾斜煤层，一般可用斜井开拓。对采用串车 或箕斗提升的斜井，提升不得超过两段。随着新型强力和大倾角或箕斗提升的斜井，提升不得超过两段。随着新型强力和大倾角 带式输送机的发展，大型斜井的开采深度大为增加，斜井应用更带式输送机的发展，大型斜井的开采深度大为增加，斜井应用更 加广泛。加广泛。 课题目录课题目录下页下页上页上页三、立井开拓的优缺点和适用条件三、立井开拓的优缺点和适用条件 优点：优点：适应性强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的适应性强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的 限制；立井井筒短，提升速度快，提升能力大，作副井特别有限制；立井井筒短，
19、提升速度快，提升能力大，作副井特别有 利；对井型特大的矿井，可采用大断面井筒，装备两套提升设利；对井型特大的矿井，可采用大断面井筒，装备两套提升设 备；大断面可满足大风量的要求；由于井筒短，通风阻力较小，备；大断面可满足大风量的要求；由于井筒短，通风阻力较小， 对深井更有利。对深井更有利。缺点：缺点：施工技术复杂、速度慢、工期长，井筒装备复杂、投资大；多水施工技术复杂、速度慢、工期长，井筒装备复杂、投资大；多水 平开采时石门工程量大、延深困难；平开采时石门工程量大、延深困难；适用：适用：当井田的地形、地质条件不利于采用平硐或斜井时，都可考虑采当井田的地形、地质条件不利于采用平硐或斜井时，都可考
20、虑采 用立井开拓。对于煤层埋藏较深，表土层厚，水文情况复杂，需用立井开拓。对于煤层埋藏较深，表土层厚，水文情况复杂，需 特殊法施工或开采近水平煤层和多水平开采急斜煤层的矿井，一特殊法施工或开采近水平煤层和多水平开采急斜煤层的矿井，一 般都应采用立井开拓。般都应采用立井开拓。 课题目录课题目录下页下页上页上页第五节第五节 综合开拓综合开拓 采用立井、斜井、平硐等任何两种或两种以上井硐形式采用立井、斜井、平硐等任何两种或两种以上井硐形式开拓的方式称为综合开拓。三种井筒（硐）形式各有其优缺开拓的方式称为综合开拓。三种井筒（硐）形式各有其优缺点，根据井田的具体条件，选择能发挥其各自优点的井筒形点，根据
21、井田的具体条件，选择能发挥其各自优点的井筒形式是很有必要的，不应局限于某种单一井筒（硐）形式。三式是很有必要的，不应局限于某种单一井筒（硐）形式。三种井筒（硐）形式能组合成斜井种井筒（硐）形式能组合成斜井立井、平硐立井、平硐立井、平立井、平硐硐斜井等多种方式。其中主斜斜井等多种方式。其中主斜副立开拓方式吸取了立井、副立开拓方式吸取了立井、斜井各自的优点，在技术和经济上都是合理的，在条件适宜斜井各自的优点，在技术和经济上都是合理的，在条件适宜的情况下是建设特大型矿井的技术发展方向。的情况下是建设特大型矿井的技术发展方向。 课题目录课题目录下页下页上页上页1主斜井；主斜井；2副立井；副立井；3第一
22、水平主石门；第一水平主石门；4第一水平一大巷；第一水平一大巷； 5第一水平二大巷；第一水平二大巷；6回风斜井；回风斜井；7暗斜井；暗斜井；8第二水平运输大巷；第二水平运输大巷；9第三水平运输大巷；第三水平运输大巷；10第三水平副立井第三水平副立井 课题目录课题目录下页下页上页上页第六节第六节 多井筒分区域开拓多井筒分区域开拓 随着我国煤矿机械化发展和新技术、新方法、新工艺、随着我国煤矿机械化发展和新技术、新方法、新工艺、新设备的不断革新和应用，已建设了许多年产数百万吨甚至新设备的不断革新和应用，已建设了许多年产数百万吨甚至千万吨以上的特大型矿井。这些矿井的井田范围一般都很千万吨以上的特大型矿井
23、。这些矿井的井田范围一般都很大，走向长度和倾斜长度都可能达到大，走向长度和倾斜长度都可能达到1020 km。特大型矿。特大型矿井的主提升一般都采用运输能力很大的带式输送机或大型箕井的主提升一般都采用运输能力很大的带式输送机或大型箕斗。由于矿井生产能力大、井田范围大，辅助提升任务非常斗。由于矿井生产能力大、井田范围大，辅助提升任务非常繁重，井下通风线路很长，采用前述开拓方式难以解决矿井繁重，井下通风线路很长，采用前述开拓方式难以解决矿井辅助提升和通风任务。为此，根据井田具体条件，辅助提升和通风任务。为此，根据井田具体条件，将大型井将大型井田划分为若干具有独立通风系统的开采区域，共用主井的开田划分为若干具有独立通风系统的开采区域，共用主井的开拓方式称为分区域开拓。拓方式称为分区域开拓。课题目录课题目录下页下页上页上页1主斜井；主斜井；2岩石运输大巷；岩石运输大巷；3各分区水平运输大各分区水平运输大巷；巷；4分区煤层；分区煤层；5采煤工作面；采煤工作面；6煤层露头；煤层露头；7分区境界；分区境界；8井田边界；井田边界；N01、N02、N03、N04、N05分区副分区副 立井立井 课题目录课题目录下页下页上页上页本课题结束
