采礦學(xué)第17章井田開拓方式

1、第十七章第十七章 井田開拓方式井田開拓方式第一節(jié)第一節(jié) 立井開拓立井開拓 (vertical shaft development)一、示例一、示例（一）示例（一）示例11、條件：、條件：Fig、211 煤層：煤層：M1、M5，埋藏深，表土厚、緩傾斜煤，埋藏深，表土厚、緩傾斜煤層。層。底板底板 奧灰?guī)r奧灰?guī)r+I+I- 3 0 02m1m- 4 8 0I - I- 1 2 0兩個(gè)階段：兩個(gè)階段：300m，480m，兩個(gè)開采水平兩個(gè)開采水平: 300m，480m采區(qū)：每階段布置采區(qū)：每階段布置6個(gè)采區(qū)；個(gè)采區(qū)；2、立井立井多水多水平上平上山式山式開拓開拓方式方式3、開掘順序、開掘順序原則：盡快溝通風(fēng)

2、路；采用平行作業(yè)。原則：盡快溝通風(fēng)路；采用平行作業(yè)。l 主井、副井、井底車場、主石門、主井、副井、井底車場、主石門、300m大巷（超過采區(qū)上山大巷（超過采區(qū)上山100m）、采區(qū)下部）、采區(qū)下部車場、采區(qū)運(yùn)輸和軌道上山車場、采區(qū)運(yùn)輸和軌道上山l l 風(fēng)井、總回風(fēng)巷、采區(qū)上部車場、區(qū)段風(fēng)井、總回風(fēng)巷、采區(qū)上部車場、區(qū)段回風(fēng)石門回風(fēng)石門 +1 04671 48I12I - I35- 3 0 09I8+1 47+- 1 2 01 742m1m- 4 8 01 476131 76259l 主井、副主井、副井、井底車場、井、井底車場、主 石 門 、 主 石 門 、 300m大巷（超大巷（超過 采 區(qū) 上

3、山過 采 區(qū) 上 山100m）、采區(qū)）、采區(qū)下部車場、采下部車場、采區(qū)運(yùn)輸和軌道區(qū)運(yùn)輸和軌道上山上山l l 風(fēng)井、總風(fēng)井、總回風(fēng)巷、采區(qū)回風(fēng)巷、采區(qū)上部車場、區(qū)上部車場、區(qū)段回風(fēng)石門段回風(fēng)石門4、生產(chǎn)、生產(chǎn)系統(tǒng)：系統(tǒng)：運(yùn)煤系統(tǒng)：運(yùn)煤系統(tǒng)： 通風(fēng)系統(tǒng)：通風(fēng)系統(tǒng)： 排水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)；動(dòng)力、壓風(fēng)、動(dòng)力、壓風(fēng)、水供應(yīng)系統(tǒng)：水供應(yīng)系統(tǒng)：+1 04671 48I12I - I35- 3 0 09I8+1 47+- 1 2 01 742m1m- 4 8 01 476131 762595、開采順序、開采順序沿煤層走向：采區(qū)前進(jìn)式，區(qū)內(nèi)后退式；沿煤層走向：采區(qū)前進(jìn)式，區(qū)內(nèi)后退式；沿傾斜方向：階段下行式；區(qū)段下

4、行式；沿傾斜方向：階段下行式；區(qū)段下行式； 煤層間：下行式。煤層間：下行式。一水平生產(chǎn)，一水平生產(chǎn)，二水平準(zhǔn)備延深二水平準(zhǔn)備延深+9I8+147+414761317625（二）示例（二）示例2立井單水平上下山開拓立井單水平上下山開拓1、條件：、條件：煤層：煤層：M1為厚煤層、為厚煤層、 12 ，埋藏深，表土，埋藏深，表土厚。厚。 2、立井單水平上山式開拓方式、立井單水平上山式開拓方式兩個(gè)階段，一個(gè)開采水平，劃分成帶區(qū)兩個(gè)階段，一個(gè)開采水平，劃分成帶區(qū)+I - III立井單水平上下山開拓立井單水平上下山開拓3、開掘程序、開掘程序兩條大巷布置方式兩條大巷布置方式原則：盡快溝通風(fēng)路；采用平行作業(yè)。原

5、則：盡快溝通風(fēng)路；采用平行作業(yè)。主井、副井、軌道運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷主井、副井、軌道運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷51256743II176243IIcm06014、生產(chǎn)系統(tǒng)：、生產(chǎn)系統(tǒng)：運(yùn)煤系統(tǒng)：運(yùn)煤系統(tǒng)： 通風(fēng)系統(tǒng)：箕斗井回風(fēng)，通風(fēng)系統(tǒng)：箕斗井回風(fēng)，封閉措施封閉措施排水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)；動(dòng)力、壓風(fēng)、水供應(yīng)：動(dòng)力、壓風(fēng)、水供應(yīng)： 立井單水平上下山開拓立井單水平上下山開拓 3、開掘程序、開掘程序三條大巷布置方式三條大巷布置方式原則：盡快溝通風(fēng)路；采用平行作業(yè)。原則：盡快溝通風(fēng)路；采用平行作業(yè)。l 主井、副井、井底車場、主石門、主井、副井、井底車場、主石門、軌道運(yùn)輸大巷、軌道運(yùn)輸大巷、膠帶運(yùn)輸大巷、膠帶運(yùn)輸大巷

6、、回風(fēng)大巷回風(fēng)大巷1 41 31 51238786541 11 2991 01 12131 3651 041 2圖 立 井 單 水 平 上 下 山 開 拓 （ 帶 區(qū) 準(zhǔn) 備 ）1 - 立 井 ；2 - 副 井 ； 3 - 井 底 車 場 ； 4 - 軌 道 運(yùn) 輸 大 巷 ； 5 - 帶 式 輸 送 機(jī) 運(yùn) 輸 大 巷 ；6 - 回 風(fēng) 大 巷 ；7 - 分 帶 運(yùn) 輸 巷 ；8 - 分 帶 回 風(fēng) 巷 ；9 - 采 煤 工 作 面 ；1 0 - 帶 區(qū) 煤 倉 ；1 1 - 運(yùn) 料 斜 巷 ；1 2 - 行 人 、 進(jìn) 風(fēng) 斜 巷 ；1 3 - 回 風(fēng) 石 門 ； 1 4 - 帶 式 輸

7、送 機(jī) 石 門 ； 1 5 - 井 底 煤 倉 。1 51 3541 42131 33452166991 21 1881 01 1764、生產(chǎn)系統(tǒng)：、生產(chǎn)系統(tǒng)：運(yùn)煤系統(tǒng)：運(yùn)煤系統(tǒng)：通風(fēng)系統(tǒng)：箕斗井回通風(fēng)系統(tǒng)：箕斗井回風(fēng)，封閉措施風(fēng)，封閉措施排水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)；動(dòng)力、壓風(fēng)、水供應(yīng)動(dòng)力、壓風(fēng)、水供應(yīng)系統(tǒng)系統(tǒng)： 5、開采順序、開采順序沿煤層走向：沿煤層走向：分帶前進(jìn)式，分帶前進(jìn)式，工作面后退式；工作面后退式；沿傾斜方向：沿傾斜方向：上下山階段同上下山階段同采采二、立井開拓類型、裝備和基本特點(diǎn)二、立井開拓類型、裝備和基本特點(diǎn)l 以立井（主井、副井有時(shí)設(shè)回風(fēng)井）進(jìn)以立井（主井、副井有時(shí)設(shè)回風(fēng)井）進(jìn)行開拓

8、，裝備兩個(gè)井筒，主井一般用箕斗提行開拓，裝備兩個(gè)井筒，主井一般用箕斗提煤，副井一般用罐籠輔運(yùn)、行人、進(jìn)風(fēng)等。煤，副井一般用罐籠輔運(yùn)、行人、進(jìn)風(fēng)等。小型立井的主副井可均裝備罐籠，或只裝備小型立井的主副井可均裝備罐籠，或只裝備一個(gè)井筒。一個(gè)井筒。l 井田沿傾斜劃分為階段，設(shè)開采水平，井田沿傾斜劃分為階段，設(shè)開采水平，可以單水平、多水平或局部設(shè)輔助水平開拓?？梢詥嗡?、多水平或局部設(shè)輔助水平開拓。立井開拓類型、裝備和基本特點(diǎn)立井開拓類型、裝備和基本特點(diǎn)l 準(zhǔn)備方式可有：采區(qū)式、盤區(qū)式、帶區(qū)準(zhǔn)備方式可有：采區(qū)式、盤區(qū)式、帶區(qū)式。式。上山式、上下山式。上山式、上下山式。l 開采水平大巷可以分層布置，集中

9、布置開采水平大巷可以分層布置，集中布置及分組集中布置。及分組集中布置。第二節(jié)第二節(jié) 斜井開拓（斜井開拓（inclined shaft development）一、斜井開拓示例一、斜井開拓示例1、條件：、條件：M1 、M2 ； 25 ；埋藏深、表土；埋藏深、表土層薄、無流砂層。層薄、無流砂層。2、開拓方式：、開拓方式：兩個(gè)階段：兩個(gè)階段：100m，280m，兩個(gè)開采水平兩個(gè)開采水平: 100m，280m，采區(qū)：每階段布置采區(qū)：每階段布置6個(gè)采區(qū)；個(gè)采區(qū)；mm1- 2 8 02- 1 0 0+ 8 0+I+II1 02351I1 881 591 0791 664+mm1- 2 8 01 01 12

10、- 1 0 081 876+ 8 09421 55313、開掘程序、開掘程序原則：同立井原則：同立井l 主斜井、副斜井、井主斜井、副斜井、井底車場、運(yùn)輸大巷底車場、運(yùn)輸大巷l -80m輔助車場、風(fēng)輔助車場、風(fēng)井、階段回風(fēng)石門、回風(fēng)井、階段回風(fēng)石門、回風(fēng)大巷大巷4、生產(chǎn)系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)煤系統(tǒng)運(yùn)煤系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)對通風(fēng)要求：對通風(fēng)要求：主斜井用膠帶運(yùn)煤時(shí)，主斜井用膠帶運(yùn)煤時(shí)，可兼作進(jìn)風(fēng)井，但可兼作進(jìn)風(fēng)井，但V 4m /s。膠帶斜井不得兼作回風(fēng)井。膠帶斜井不得兼作回風(fēng)井。主斜井用箕斗運(yùn)煤時(shí)，通風(fēng)要求同立井。主斜井用箕斗運(yùn)煤時(shí)，通風(fēng)要求同立井。I1 02351I1 881 591 0791 664

11、+5、開采順序、開采順序l 沿走向沿走向 第一水平采區(qū)前進(jìn)式，區(qū)內(nèi)后退；第一水平采區(qū)前進(jìn)式，區(qū)內(nèi)后退；第二水平：采區(qū)后退，區(qū)內(nèi)后退。第二水平：采區(qū)后退，區(qū)內(nèi)后退。l 沿傾斜沿傾斜 階段下行式階段下行式 ，區(qū)段下行式；，區(qū)段下行式；煤層間煤層間 下行式。下行式。I1 02351I1 881 591 0791 664+二、斜井開拓類型、裝備和基本特點(diǎn)二、斜井開拓類型、裝備和基本特點(diǎn)（一）集中斜井（一）集中斜井l 井田沿傾斜劃分為階段，設(shè)開采水平，井田沿傾斜劃分為階段，設(shè)開采水平，可以單水平、多水平或局部設(shè)輔助水平開拓?？梢詥嗡健⒍嗨交蚓植吭O(shè)輔助水平開拓。l 準(zhǔn)備方式可有：采區(qū)式、盤區(qū)式、帶區(qū)準(zhǔn)

12、備方式可有：采區(qū)式、盤區(qū)式、帶區(qū)式。式。上山式、上下山式上山式、上下山式l 開采水平大巷可以分層布置，集中布置開采水平大巷可以分層布置，集中布置及分組集中布置。及分組集中布置。l 以斜井（主斜井、副斜井、回風(fēng)井）進(jìn)以斜井（主斜井、副斜井、回風(fēng)井）進(jìn)行開拓，裝備兩個(gè)井筒，行開拓，裝備兩個(gè)井筒，主井一般用膠帶或箕斗提煤，副井一般用礦主井一般用膠帶或箕斗提煤，副井一般用礦車輔運(yùn)、行人、進(jìn)風(fēng)等，風(fēng)井回風(fēng)。車輔運(yùn)、行人、進(jìn)風(fēng)等，風(fēng)井回風(fēng)。小型斜井的主副斜井可均裝備礦車提升設(shè)備小型斜井的主副斜井可均裝備礦車提升設(shè)備 ，或只裝備一個(gè)斜井，串車提升。雙鉤或單鉤或只裝備一個(gè)斜井，串車提升。雙鉤或單鉤提升。提升。

13、二、斜井開拓類型、裝備和基本特點(diǎn)二、斜井開拓類型、裝備和基本特點(diǎn)主斜井主斜井 膠帶機(jī)（斜井一側(cè)鋪膠帶機(jī)（斜井一側(cè)鋪軌道 檢修） A大大箕斗中型；箕斗中型；雙鉤串車提升雙鉤串車提升 中、小型井；中、小型井；單鉤串車提升單鉤串車提升 A小。小。 斜井開拓類型、裝備和基本特點(diǎn)斜井開拓類型、裝備和基本特點(diǎn)副斜井副斜井 雙鉤串車提升雙鉤串車提升 大型井大型井單鉤串車提升單鉤串車提升 小型井；小型井；無極繩無極繩 10 ；單軌吊、卡軌車、齒軌車單軌吊、卡軌車、齒軌車斜井開拓類型、裝備和基本特點(diǎn)斜井開拓類型、裝備和基本特點(diǎn)l 提升設(shè)備對井筒角度的要求提升設(shè)備對井筒角度的要求提升方式提升方式 井筒傾角井筒傾角

14、 串車串車 25 箕斗箕斗 20 35 普通膠帶機(jī)普通膠帶機(jī) 17 無極繩無極繩 10 l 斜井與煤層的相對位置：斜井與煤層的相對位置：一般在煤層群底部，沿煤層、沿巖層，穿層。一般在煤層群底部，沿煤層、沿巖層，穿層。煤層斜井：煤層斜井： 適用于地質(zhì)構(gòu)造簡單、薄及中厚適用于地質(zhì)構(gòu)造簡單、薄及中厚煤層，圍巖穩(wěn)定，礦井煤層，圍巖穩(wěn)定，礦井A小小煤層底板巖層斜井：煤層底板巖層斜井：距煤層距煤層10 15m 穿層斜井穿層斜井穿底板：穿底板：適用：煤層傾角較大時(shí)適用：煤層傾角較大時(shí)41 1 2-2+ 3 5 .5- 3 1 213穿頂板：穿頂板：適用：煤層傾角小適用：煤層傾角小53214+ 3 5 0cm

15、 1 7 0 4I+ 4 5 0+ 4 0 0+ 3 5 0+ 3 0 0I - I463+ 3 0 0I3I5847612+ 4 5 0+ 4 0 0I2175（二）片盤斜井開拓（二）片盤斜井開拓（二）片盤斜井開拓（二）片盤斜井開拓 1、特點(diǎn)：相當(dāng)于一個(gè)下山采區(qū)、特點(diǎn)：相當(dāng)于一個(gè)下山采區(qū)井田劃為若干分段（片盤）；井田劃為若干分段（片盤）；每個(gè)分段稱一片盤片盤，布置一個(gè)采面，整每個(gè)分段稱一片盤片盤，布置一個(gè)采面，整分段回采；分段回采；A??；上下片盤接替頻繁；小；上下片盤接替頻繁；串車提升，車場簡單。串車提升，車場簡單。2、適用：地質(zhì)構(gòu)造簡單，井田走向較短；、適用：地質(zhì)構(gòu)造簡單，井田走向較短；有

16、擴(kuò)大應(yīng)用的前景。有擴(kuò)大應(yīng)用的前景。381 1375642891II - I1 0,71 01 159124I6,平平硐硐垂垂直直煤煤層層走走向向相相當(dāng)當(dāng)于于主主石石門門第三節(jié)第三節(jié) 平硐開拓方式平硐開拓方式（Adit development）一、平硐開一、平硐開拓方式示例拓方式示例 1、條件、條件煤層煤層 8 ，山 區(qū) 、 地 形山 區(qū) 、 地 形復(fù)雜復(fù)雜2 開拓方式：開拓方式：平硐單水平盤區(qū)平硐單水平盤區(qū)開拓開拓主平硐垂直煤層主平硐垂直煤層走向，位于井田走向，位于井田走向中央，可雙走向中央，可雙翼生產(chǎn)，翼生產(chǎn)，3 50的的坡度（向外）坡度（向外） 平硐開拓方式平硐開拓方式井內(nèi)不設(shè)井底車井內(nèi)不

17、設(shè)井底車場，硐口設(shè)工業(yè)場，硐口設(shè)工業(yè)廣場。廣場。單水平：盤區(qū)式單水平：盤區(qū)式準(zhǔn)備，上下山盤準(zhǔn)備，上下山盤區(qū)布置方式區(qū)布置方式上山部分上山部分 6個(gè)個(gè)盤區(qū)，下山部分盤區(qū)，下山部分 6個(gè)盤區(qū)個(gè)盤區(qū)381 1375642891II - I1 0,71 01 159124I6,381 1375642891II - I1 0,71 01 159124I6,平平硐硐垂垂直直煤煤層層走走向向相相當(dāng)當(dāng)于于主主石石門門1、開掘順序、開掘順序原則：盡快溝通風(fēng)路原則：盡快溝通風(fēng)路 ；盡量采用平行作業(yè)。盡量采用平行作業(yè)。l 主平硐、運(yùn)輸大巷主平硐、運(yùn)輸大巷l 盤區(qū)風(fēng)井盤區(qū)風(fēng)井2、生產(chǎn)系統(tǒng)：、生產(chǎn)系統(tǒng)：主平硐：運(yùn)煤、矸

18、、料、進(jìn)風(fēng)、排水，鋪設(shè)管線。主平硐：運(yùn)煤、矸、料、進(jìn)風(fēng)、排水，鋪設(shè)管線。風(fēng)井：回風(fēng)（斜井、立井）風(fēng)井：回風(fēng)（斜井、立井）3811710591246二、平硐開拓方式類型及裝備二、平硐開拓方式類型及裝備1、平硐分類、平硐分類l 垂直走向平硐：主平硐垂直（或斜交）于垂直走向平硐：主平硐垂直（或斜交）于煤層走向煤層走向l 走向平硐走向平硐主平硐平行于煤層走向；單翼生產(chǎn)。主平硐平行于煤層走向；單翼生產(chǎn)。垂直走向階梯平硐垂直走向階梯平硐+ 550+ 400m m m123+ 690階梯平硐階梯平硐垂直走向階梯平硐垂直走向階梯平硐主平硐主平硐 煤層走向；按不同標(biāo)高分別開平煤層走向；按不同標(biāo)高分別開平硐，上平

19、硐的煤經(jīng)專用下山溜到下水平運(yùn)硐，上平硐的煤經(jīng)專用下山溜到下水平運(yùn)出。平硐水平以下煤層：下山開采、暗井出。平硐水平以下煤層：下山開采、暗井（立井、斜井）（立井、斜井）2、平硐裝備、平硐裝備最簡單的開拓方式，技術(shù)經(jīng)濟(jì)最有利：最簡單的開拓方式，技術(shù)經(jīng)濟(jì)最有利： （1） 煤由平硐直接外運(yùn)，多用礦車（底煤由平硐直接外運(yùn)，多用礦車（底卸式、普通箱式）也用膠帶，運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，設(shè)卸式、普通箱式）也用膠帶，運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，設(shè)備少；能力大備少；能力大 （2） 不設(shè)井底車場，水自流，無水倉不設(shè)井底車場，水自流，無水倉.三、平硐用于三、平硐用于山嶺、丘陵溝谷地區(qū)，煤層埋于山中，在山山嶺、丘陵溝谷地區(qū)，煤層埋于山中，在山麓開

20、平硐開拓；麓開平硐開拓；有些煤層埋于山嶺中，上山部分相當(dāng)一個(gè)階有些煤層埋于山嶺中，上山部分相當(dāng)一個(gè)階段的煤量，平硐以下用下山階段開采。段的煤量，平硐以下用下山階段開采。第四節(jié)第四節(jié) 綜合開拓方式綜合開拓方式綜合開拓方式綜合開拓方式主副井采用不同的井筒（硐）主副井采用不同的井筒（硐）形式進(jìn)行開拓的方式形式進(jìn)行開拓的方式一、綜合開拓方式示例一、綜合開拓方式示例主斜井主斜井 副立井開拓方式副立井開拓方式1 1 - - 4 81 31 31 2 - - 1 1 2 - - 41 1961 0CBBBFFFC764553第 四 水 平第 三 水 平第 二 水 平第 一 水 平- 4 1 2- 2 6 2

21、- 1 1 2- 4 715 a45 b11 231AA5FBBB2556B61-主斜井，2-副斜井，3-斜風(fēng)井，4-新立井，5，6，7-運(yùn)輸大巷斜井優(yōu)點(diǎn)：主斜斜井優(yōu)點(diǎn)：主斜 膠帶運(yùn)輸，膠帶運(yùn)輸，A大，不受長大，不受長度限制，度限制，缺點(diǎn)：副斜缺點(diǎn)：副斜 輔提難，線路長，阻力大，通輔提難，線路長，阻力大，通風(fēng)難，風(fēng)難，改為副立井：則輔提快、線路短、通風(fēng)容易。改為副立井：則輔提快、線路短、通風(fēng)容易。問題：為什么現(xiàn)代化大型礦井常采用主斜問題：為什么現(xiàn)代化大型礦井常采用主斜副立井綜合開拓方式？副立井綜合開拓方式？二、綜合開拓方式類型二、綜合開拓方式類型1750+ 1105+ 5124+ 4152+

22、330+ 230311423平硐平硐 立井立井 斜井斜井平硐平硐 立井立井 平硐平硐 斜井斜井立井立井 斜井斜井主斜副立應(yīng)用多主斜副立應(yīng)用多主立副斜應(yīng)用少主立副斜應(yīng)用少主斜副立的問主斜副立的問題：題：井口或井井口或井底位置不集中底位置不集中第六節(jié)第六節(jié) 多井筒分區(qū)域開拓方式多井筒分區(qū)域開拓方式 l l 問題問題 斜井膠帶機(jī)運(yùn)煤，斜井膠帶機(jī)運(yùn)煤，A不受限。不受限。深井、井田尺寸大，輔提任務(wù)重；深井、井田尺寸大，輔提任務(wù)重；CH4大，通大，通風(fēng)難；風(fēng)難；解決途徑：多井筒分區(qū)域開拓。解決途徑：多井筒分區(qū)域開拓。l l 多井筒分區(qū)域開拓方式多井筒分區(qū)域開拓方式 大型井田劃分大型井田劃分為若干具有獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)的開采區(qū)域，并共為若干具有獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)的開采區(qū)域，并共用主井的開拓方式。用主井的開拓方式。l