采礦課件第三章井田開拓的基本問題

河南理工大學(xué)

《采煤概論》精品課程

第二篇井田開拓

第3章井田開拓的基本問題本章主要內(nèi)容第三章井田開拓的基本問題第一節(jié)煤田劃分為井田第二節(jié)礦井儲(chǔ)、年產(chǎn)量和服務(wù)年限第三節(jié)井田再劃分第四節(jié)井田內(nèi)的開采順序第五節(jié)井田開拓的概念第六節(jié)開拓方式的概念及分類第一節(jié)煤田劃分為井田

1.煤田在地質(zhì)歷史發(fā)展的過程中，含碳物質(zhì)沉積形成的基本連續(xù)的大面積含煤地帶稱為煤田。2.礦區(qū)和礦區(qū)開發(fā)開發(fā)煤田形成的社會(huì)區(qū)域，成為礦區(qū)。礦區(qū)根據(jù)儲(chǔ)量、賦存條件、煤炭市場(chǎng)需求量和投資環(huán)境等情況，確定礦區(qū)規(guī)模、劃分井田，規(guī)劃井田開采方式，規(guī)劃礦井或露天礦建順序，確定礦區(qū)附屬企業(yè)的類別、數(shù)目和生產(chǎn)規(guī)模，建設(shè)過程等，總稱為礦區(qū)開發(fā)。3.井田在礦區(qū)內(nèi)，劃歸給一個(gè)礦井開采的那一部分煤田。一般情況下：煤田－（礦區(qū)）－井田（礦井）第一節(jié)煤田劃分為井田一、劃分的原則1．井田范圍、儲(chǔ)量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)2．保證井田有合理的尺寸3．充分利用自然等條件劃分井田4．合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井之間的關(guān)系第一節(jié)煤田劃分為井田二、井田境界的劃分方法（一）垂直劃分：相鄰礦井以某一垂直面為界，沿境界線各留井田邊界煤柱，稱為垂直劃分。（二）水平劃分：以一定標(biāo)高的水平面為界，即以一定標(biāo)高的煤層底板等高線為界，并沿該煤層底板等高線留置邊界煤柱。（三）按煤組劃分（四）以自然邊界（如斷層等）劃分第一節(jié)煤田劃分為井田井田邊界劃分方法1－垂直劃分；2－水平劃分；3－以斷層為界第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限一礦井生產(chǎn)能力礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（萬t/a）即：設(shè)計(jì)中規(guī)定礦井在單位時(shí)間（年或日）內(nèi)采出的煤炭和其它礦產(chǎn)品的數(shù)量。礦井核定生產(chǎn)能力：礦井經(jīng)過技術(shù)改造，核定后的生產(chǎn)能力，萬t/a。井型：根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力不同，我國(guó)將礦井分為大、中、小三種類型，稱井型。

第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限井型劃分如下：井型生產(chǎn)能力（萬t/a）大型礦井：120、150、180、240、300、400、500及500以上（其中300萬t/a及其以上又稱特大型礦井）中型礦井：45、60、90。小型礦井：9、15、21、30。第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限二、礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限是指按礦井可采儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，并考慮儲(chǔ)量備用系數(shù)計(jì)算出的礦井開采年限。三、礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限與儲(chǔ)量的關(guān)系T=ZK/AKZk－礦井可采儲(chǔ)量，萬噸；T－礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a；A－礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬噸/a；K—儲(chǔ)量備用系數(shù)，1.3～1.5。儲(chǔ)量備用系數(shù)是為保證礦井有可靠服務(wù)年限而在計(jì)算時(shí)對(duì)儲(chǔ)量采用的富裕系數(shù)。第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限我國(guó)各類井型的礦井和水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限井型礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（t/a）礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限（a）水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限開采0～25°煤層的礦井開采25°～45°煤層的礦井開采45°～90°煤層的礦井特大300及以上7030～40——大120、150、180、2406020～3020～3015～20中45、60、905015～2015～2012～15小9、15、21、30各省自定第三節(jié)井井田田再劃分一、井田劃劃分階段1．階段劃劃分及特征征（1）階段段概念：在在井田范圍圍內(nèi)，沿煤煤層傾斜方方向，按一一定標(biāo)高把把煤層劃分分為若干個(gè)個(gè)平行于走走向的長(zhǎng)條條部分，每每個(gè)長(zhǎng)條部部分具有獨(dú)獨(dú)立的生產(chǎn)產(chǎn)系統(tǒng)，稱稱之為一個(gè)個(gè)階段。（2）開采采水平：布置有井底底車場(chǎng)和主主要運(yùn)輸大大巷，并擔(dān)擔(dān)負(fù)該水平平開采范圍圍內(nèi)的主要要運(yùn)輸和提提升任務(wù)的的水平。一個(gè)開采采水平可只只為一個(gè)階階段服務(wù)，，也可以為為該水平上上下兩個(gè)階階段服務(wù)。。補(bǔ)充：階段垂高與與水平高度度之間的關(guān)關(guān)系第三節(jié)井井田田再劃分井田劃分階階段第三節(jié)井井田田再劃分二、井田劃劃分為盤區(qū)區(qū)當(dāng)井田內(nèi)煤煤層傾角很很小，接近近水平時(shí)，，由于煤層層沿傾斜方方向高差很很小，沒有有必要再按按標(biāo)高劃分分階段。這這時(shí)，可沿沿煤層主要要延展方向向布置主要要大巷，將將井田分為為兩翼，然然后以大巷巷為軸將兩兩翼分成若若干適宜開開采的塊段段，每個(gè)塊塊段叫一個(gè)個(gè)盤區(qū)。每每個(gè)盤區(qū)通通過盤區(qū)石石門與主要要大巷相連連構(gòu)成相對(duì)對(duì)獨(dú)立的生生產(chǎn)系統(tǒng)，，見圖3——6。圖3—6井井田劃分盤盤區(qū)1—主斜井井；2—副副斜井；3—主要石石門；4——主要運(yùn)輸輸巷；5、、6--盤盤區(qū)運(yùn)輸平平巷；7—盤區(qū)邊邊界；8——井田邊界界第三節(jié)井井田田再劃分三、井田分分區(qū)域劃分分隨著開采技技術(shù)的發(fā)展展和煤層埋埋深的增加加，礦井開開采強(qiáng)度越越來越大，，出現(xiàn)了許許多特大型型、巨大型型礦井。國(guó)國(guó)外已出現(xiàn)現(xiàn)了年產(chǎn)量量超過千萬萬t的礦井井。這些礦礦井井田范范圍廣闊，，可達(dá)上百百平方公里里，煤層沿沿走向長(zhǎng)可可達(dá)數(shù)十公公里。這就就勢(shì)必造成成井下運(yùn)輸輸距離、通通風(fēng)線路、、管線敷設(shè)設(shè)過長(zhǎng)，給給生產(chǎn)和管管理帶來困困難。為此此，有的礦礦井采用了了分區(qū)域開開采的辦法法，就是將將整個(gè)井田田劃分成若若干個(gè)區(qū)域域，每個(gè)區(qū)區(qū)域相當(dāng)于于一個(gè)小井井田，進(jìn)一一步劃分成成階段、盤盤區(qū)等。每每個(gè)區(qū)域開開鑿輔助提提升井和風(fēng)風(fēng)井為本區(qū)區(qū)域服務(wù)。。在井田中中央開鑿集集中提升井井為整個(gè)井井田服務(wù)，，如圖3——7所示。。圖3—7分分區(qū)域建井井的井田劃劃分示意圖圖1—主斜井井；2—副副斜井；3—分區(qū)界界線；4——階段界線線第三節(jié)井井田田再劃分四、階段內(nèi)內(nèi)再劃分1．分區(qū)式式2．分帶式式布置3．分段式式4．整階段段布置圖3—8階階段內(nèi)分區(qū)區(qū)布置H—階段垂垂高；h——階段斜長(zhǎng)長(zhǎng)第四節(jié)井井田田內(nèi)開采順順序一、煤層沿沿傾斜的開開采順序1、下行開開采2、上行開開采說明：一般地，不不論是整個(gè)個(gè)井田，還還是階段內(nèi)內(nèi)、采空區(qū)區(qū)內(nèi)，對(duì)同同一煤層，，都應(yīng)首先先考慮使用用下行開采采順序。二、煤層沿沿走向的開開采順序1、前進(jìn)式2、后退式第四節(jié)井井田田內(nèi)開采順順序三、連續(xù)式式開采的概概念采用分段和和整階段布布置時(shí)，工工作面都是是在階段走走向方向不不停頓地連連續(xù)推進(jìn)，，稱為連續(xù)續(xù)式開采。。連續(xù)式開采采具有開采采的準(zhǔn)備工工作量少，，工作面可可以連續(xù)推推進(jìn)較長(zhǎng)的的距離，搬搬家次數(shù)少少等特點(diǎn)，，對(duì)裝備復(fù)復(fù)雜的機(jī)械械化工作面面，其優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)更為突出出。但是，，由于工作作面連續(xù)推推進(jìn)，要求求井田內(nèi)沒沒有或很少少有地質(zhì)變變動(dòng)，尤其其是沒有傾傾向斷層，，才能取得得較好的技技術(shù)經(jīng)濟(jì)效效果。一般般適用于煤煤層埋藏穩(wěn)穩(wěn)定，井田田內(nèi)無大的的傾向斷層層的礦井，，或走向較較短的小型型礦井。第五節(jié)巷巷道道分類為了進(jìn)行礦礦井開采，，在地下開開掘的井筒筒、巷道和和硐室的總總稱。按空間位置置和形狀可可分為：1.垂直巷道－－立井、暗暗立井、溜溜井2．傾斜巷巷道－斜井井、暗斜井井、上山、、下山3．水平巷巷道－平硐硐、石門、、煤門、平平巷礦井巷道按按其在生產(chǎn)產(chǎn)中的重要要性還可以以作以下分分類：開拓巷道為全礦井、、一個(gè)開采采水平或階階段服務(wù)的的巷道，如如井筒、井井底車場(chǎng)、、階段（或或水平）運(yùn)運(yùn)輸大巷和和回風(fēng)大巷巷等。準(zhǔn)備巷道為整個(gè)采區(qū)區(qū)服務(wù)的巷巷道，如采采區(qū)上（下下）山、采采區(qū)上下車車場(chǎng)、采區(qū)區(qū)石門等。?；夭上锏罏楣ぷ髅娌刹擅褐苯臃?wù)的巷道道，如區(qū)段段上、下平平巷和開切切眼等。第五節(jié)巷巷道道分類1－立井，，2－斜井井，3－平平硐，4－－暗立井，，5－溜井井，6－石石門9－上山，，10－下下山，11－風(fēng)井，，12－巖巖石平巷，，13－煤煤層平巷第六節(jié)開開拓方式式的概念及及分類開拓方式：：在一定的的井田地質(zhì)質(zhì)、開采技技術(shù)條件下下，礦井開開拓巷道可可有多種布布置方式。。開拓巷道道的布置方方式通稱為為開拓方式式。一、井田開開拓方式分分類井田開拓方方式種類很很多，一般般可按下列列特征分類類。：（一）按井井筒（硐））形式按井筒（硐硐）形式可可分為立井井開拓、斜斜井開拓、、平硐開拓拓、綜合開開拓。（二）按開開采水平數(shù)數(shù)目按開采水平平數(shù)目可分分為：?jiǎn)嗡介_拓（（井田內(nèi)只只設(shè)1個(gè)開開采水平））；多水平平開拓（井井田內(nèi)設(shè)2個(gè)及2個(gè)個(gè)以上開采采水平）。。第六節(jié)開開拓方式式的概念及及分類（三）按開開采準(zhǔn)備方方式按開采準(zhǔn)備備方式可分分為上山式式、上下山山式及混合合式。（１）上山山式開采開開采水水平只開采采上山階段段，階段內(nèi)內(nèi)一般采用用采區(qū)式準(zhǔn)準(zhǔn)備。（2）上下下山式開采采開采采水平分別別開采上山山階段及下下山階段，，階段內(nèi)采采用采區(qū)式式準(zhǔn)備或帶帶區(qū)式準(zhǔn)備備；近水平平煤層，開開采水平分分別開采井井田上山部部分及下山山部分，采采用盤區(qū)式式或帶區(qū)式式準(zhǔn)備。(3）上山山及上下山山混合式開開采上上述方式的的結(jié)合應(yīng)用用。（四）按開開采水平大大巷布置方方式（1）分煤煤層大巷，，即在每個(gè)個(gè)煤層設(shè)大大巷；（2）集中中大巷，在在煤層群集集中設(shè)置大大巷，通過過采區(qū)石門門與各煤層層聯(lián)系；（3）分組組集中大巷巷，即對(duì)煤煤層群分組組，分組中中設(shè)集中大大巷。第六節(jié)開開拓方式式的概念及及分類開拓方式分分類第六節(jié)開開拓方式式的概念及及分類立井開拓方方式(a)立井井單水平上上下山式；；(b)立立井多水平平上下山式式；(c)立井井多水平上上山式；(d)立井井多水平上上山及上下下山式混合合式1—主井；；2—副井井；3—井井底車場(chǎng)；；4—主要要石門；5—開采水水平運(yùn)輸大大巷第六節(jié)開開拓方式式的概念及及分類二、確定井井田開拓方方式的原則則（1）貫徹徹執(zhí)行國(guó)家家有關(guān)煤炭炭工業(yè)的技技術(shù)政策，，為早出煤煤、出好煤煤、高產(chǎn)高高效創(chuàng)造條條件。在保保證生產(chǎn)可可靠和安全全的條件下下減少開拓拓工程量；；尤其是初初期建設(shè)工工程量，節(jié)節(jié)約基建投投資，加快快礦井建設(shè)設(shè)。（2）合理理集中開拓拓部署，簡(jiǎn)簡(jiǎn)化生產(chǎn)系系統(tǒng)，避免免生產(chǎn)分散散，做到合合理集中生生產(chǎn)。(3）合理理開發(fā)國(guó)家家資源，減減少煤炭損損失。(4）必須須貫徹執(zhí)行行煤礦安全全生產(chǎn)的有有關(guān)規(guī)定。。要建立完完善的通風(fēng)風(fēng)、運(yùn)輸、、供電系統(tǒng)統(tǒng)，創(chuàng)造良良好的生產(chǎn)產(chǎn)條件，減減少巷道維維護(hù)量，使使主要巷道道保持良好好狀態(tài)。（5）要適適應(yīng)當(dāng)前國(guó)國(guó)家的技術(shù)術(shù)水平和設(shè)設(shè)備供應(yīng)情情況，并為為采用新技技術(shù)、新工工藝、發(fā)展展采煤機(jī)械械化、綜合合機(jī)械化、、自動(dòng)化創(chuàng)創(chuàng)造條件。。