第三章 井田開(kāi)拓

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采煤概論井田開(kāi)拓

井田開(kāi)拓的基本概念

井田開(kāi)拓的基本知識(shí)井田開(kāi)拓方式井田開(kāi)拓中幾個(gè)主要問(wèn)題

采煤概論井田開(kāi)拓

1、礦井開(kāi)采

4、確定井田開(kāi)拓方式的原則

井田開(kāi)拓基本概念

2、礦井巷道

3、開(kāi)拓方式

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一、礦井開(kāi)采基本概念：

(一)煤田在地質(zhì)歷史發(fā)展的過(guò)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。XX省六大煤田：大同煤田、寧武煤田、太原西山煤田、沁水煤田、霍西煤田、河?xùn)|煤田太原西山煤田位于XX省中部，跨太原市尖草坪區(qū)、萬(wàn)柏林區(qū)、晉源區(qū)、古交市、清徐縣，晉中市交城縣、文水縣境內(nèi)。面積約為1853km2。該煤田包括古交(697km2)、西山(223km2)、清交(400km2)和東社(533km2)等4個(gè)礦區(qū)。

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(二)礦區(qū)及礦區(qū)開(kāi)發(fā)礦區(qū)是指開(kāi)發(fā)煤田形成的社會(huì)區(qū)域，稱為礦區(qū)。大的煤田往往被劃分為幾個(gè)礦區(qū)開(kāi)發(fā)，

煤田面積和儲(chǔ)量小的煤田可有一個(gè)礦區(qū)開(kāi)發(fā)。西山煤電十大礦區(qū)：前山礦區(qū)4個(gè)：杜兒坪礦、官地礦、西銘礦、白家莊礦后山礦區(qū)5個(gè)：馬蘭礦、屯蘭礦、東區(qū)礦、西曲礦、鎮(zhèn)城底礦興縣礦區(qū)1個(gè)：斜溝礦西山集團(tuán)煤炭核定能力為3311萬(wàn)噸/年。

(三)井田井田是指劃歸一個(gè)礦井開(kāi)采的一部分煤田或全部煤田。礦區(qū)總體設(shè)計(jì)要考慮的因素：確定井田范圍的大小、礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限

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二、礦井巷道的基本概念(一)礦井巷道按空間位置和形狀垂直巷道：立井、暗立井、溜井。傾斜巷道：斜井、暗斜井、上山、下山。

水平巷道：平硐、石門(mén)、煤門(mén)、平巷。

1.立井，2.斜井，3.平硐，4.暗立井，5.溜井，6.石門(mén)9.上山，10.下山，11.風(fēng)井，12.巖石平巷，13.煤層平巷

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(二)按用途分類開(kāi)拓巷道：為全礦井、一個(gè)開(kāi)采水平或階段服務(wù)的巷道，如井筒、井底車(chē)場(chǎng)、階段(或水平)運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷、階段石門(mén)以及掘進(jìn)上述巷道的輔助巷道等。準(zhǔn)備巷道：為整個(gè)采區(qū)、一個(gè)以上區(qū)段或分段服務(wù)的巷道，如采區(qū)上(下)山、采區(qū)石門(mén)、采區(qū)上中下車(chē)場(chǎng)、區(qū)段集中巷、區(qū)段石門(mén)等?；夭上锏溃簽楣ぷ髅娌擅褐苯臃?wù)的巷道，如區(qū)段上、下平巷和開(kāi)切眼等。

開(kāi)拓巷道構(gòu)成礦井完整的生產(chǎn)系統(tǒng)，準(zhǔn)備巷道構(gòu)成采區(qū)或盤(pán)區(qū)的生產(chǎn)系統(tǒng)，回采巷道構(gòu)成采煤工作面生產(chǎn)系統(tǒng)。

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三、井田開(kāi)拓方式的概念

井田開(kāi)拓是指由地表進(jìn)入煤層為開(kāi)采水平服務(wù)所進(jìn)行的井巷布置和開(kāi)掘工

程。井田開(kāi)拓方式是指開(kāi)拓巷道在井田內(nèi)的總體布置方式。開(kāi)拓系統(tǒng)是指開(kāi)拓巷道的形式、數(shù)目、位置及其相互聯(lián)系和協(xié)同的總稱。

井田開(kāi)拓的主要內(nèi)容包括：井硐的形式、數(shù)量和位置；水平的數(shù)目和標(biāo)高；布置井底車(chē)場(chǎng)和

主要巷道；階段內(nèi)的劃分；確定采掘關(guān)系和開(kāi)采程序；進(jìn)行

礦井延伸和技術(shù)改造等。

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井田開(kāi)拓方式分類1、按井筒(硐)形式分為：立井開(kāi)拓方式、斜井開(kāi)拓方式、

平硐開(kāi)拓方式、綜合開(kāi)拓方式。2、按開(kāi)采水平數(shù)目分為：?jiǎn)嗡介_(kāi)拓(井田內(nèi)只設(shè)1個(gè)開(kāi)采水平)、多水平開(kāi)拓(井田內(nèi)設(shè)2個(gè)及2個(gè)以上開(kāi)采水平)。

3、按開(kāi)采水平大巷布置方式分為煤層大巷(每個(gè)煤層設(shè)大巷)、集中大巷(煤層群集中設(shè)置大巷、采區(qū)石門(mén)與煤層聯(lián)系)、分組集中大巷(煤層群分組、分組中設(shè)集中大巷)。

4、按開(kāi)采準(zhǔn)備方式分為上山式、上下山式及混合式。(1)上山式開(kāi)采：開(kāi)采水平只開(kāi)采上山階段，階段內(nèi)一般采用采區(qū)式準(zhǔn)備。

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(2)上下山式開(kāi)采。開(kāi)采水平分別開(kāi)采上山階段及下山階段，階段內(nèi)采用采區(qū)式準(zhǔn)備或帶區(qū)式準(zhǔn)備；近水平煤層，開(kāi)采水平分別開(kāi)采井田上山部分及下山部分，采用盤(pán)區(qū)式或帶區(qū)式準(zhǔn)備。(3)上山及下山混合式開(kāi)采。是指上述方式的綜合應(yīng)用。

上圖為常用的井田開(kāi)拓方式分類

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(a)立井單水平上下山式；(b)立井多水平上下山式；(c)立井多水平上山式；(d)立井多水平上山及上下山式混合式

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四、確定井田開(kāi)拓方式的原則井田開(kāi)拓需要解決以下的問(wèn)題：1、確定井筒的形式、數(shù)目、及其配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置。2、合理地確定開(kāi)采水平數(shù)目和位置。3、布置大巷及井底車(chē)場(chǎng)。4、確定礦井開(kāi)采程序，做好開(kāi)采水平的接替。5、進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深、深部開(kāi)拓及技術(shù)改造。

原則：1、貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為安全高效生產(chǎn)煤炭創(chuàng)造條件。2、合理集中開(kāi)拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散。

3、合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源，巷道布置和開(kāi)采煤炭應(yīng)盡量減少煤炭損失，提高資源回收率。

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4、貫徹執(zhí)行煤炭安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電、排水等系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的安全生產(chǎn)條件，減少航道維護(hù)量，使主要巷道保持良好狀態(tài)。5、要適應(yīng)當(dāng)前的技術(shù)裝備水平，為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤綜合機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。

6、根據(jù)用戶需要應(yīng)照料到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分類開(kāi)采，以及其他有益礦物的綜合利用。

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其次節(jié)井田開(kāi)拓的基本知識(shí)井田開(kāi)拓所需要解決的問(wèn)題是確定合理的井田境界、礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限，對(duì)井田進(jìn)行合理的再劃分，確定最優(yōu)的井田開(kāi)拓方式，確定合理的開(kāi)采順序和生產(chǎn)系統(tǒng)。一、煤田劃分為井田

(一)煤田劃分為井田時(shí)應(yīng)遵循的原則(1)井田范圍、儲(chǔ)量、煤層賦存及開(kāi)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)

充分利用自然條件劃分井田

(4)合理規(guī)劃礦井開(kāi)采范圍，處理好相鄰礦井之間的關(guān)系

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(二)井田人為境界的劃分方法2、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，這種方法稱作水平劃分。(這種方法多用于劃分傾斜和急斜煤層以及傾角較大的緩斜煤層井田的上下部邊界)3、按煤組劃分按煤層(組)間距的大小來(lái)劃分礦界，即把煤層間距較小的相鄰煤層劃歸一個(gè)礦開(kāi)采，把層間距較大的煤層(組)劃歸另一個(gè)礦開(kāi)采，這種方法一般用于煤層或煤組

間距較大，煤層賦存淺的礦區(qū)。

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二、礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限礦井儲(chǔ)量是指：井田邊界范圍內(nèi)，通過(guò)地質(zhì)手段查明的符合國(guó)家煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的全部?jī)?chǔ)量，又稱礦井總儲(chǔ)量。礦井儲(chǔ)量是進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)、建井、制定生產(chǎn)計(jì)劃、建井、制定生產(chǎn)計(jì)劃、

安排生產(chǎn)接續(xù)，以及遠(yuǎn)景規(guī)劃的主要依據(jù)。

為了提高資源的回收率，減少煤炭損失，國(guó)家規(guī)定采區(qū)回采率一般不應(yīng)小于以下數(shù)值：

厚煤層75%

中厚煤層80%

薄煤層85%

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礦井生產(chǎn)能力礦井生產(chǎn)能力是指礦井一年內(nèi)能生產(chǎn)煤炭的數(shù)量，又稱礦井年產(chǎn)量或井型。目前我國(guó)按設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力將煤礦礦井分為特大型、大型、中型、小型4種。

礦井的服務(wù)年限礦井的服務(wù)年限即一個(gè)礦井有一個(gè)從投產(chǎn)到報(bào)廢的開(kāi)采年限。T=Zk/AK

式中

T——礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a;Zk——礦井可采儲(chǔ)量，kt;A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，kt/a;K——儲(chǔ)量備用系數(shù),礦井設(shè)計(jì)一般取1.4,地質(zhì)條件繁雜的礦

井及礦井總體設(shè)計(jì)時(shí)可取1.5,地方小的煤礦可取1.3.。

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《XX省煤礦管理標(biāo)準(zhǔn)》最新規(guī)定要從嚴(yán)管理新改擴(kuò)建礦井《標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)，新建、改擴(kuò)建礦井要嚴(yán)格依照批準(zhǔn)能力進(jìn)行建設(shè)改造，不得批小建大。未經(jīng)省級(jí)煤炭行政主管部門(mén)批準(zhǔn)不得通過(guò)增能擴(kuò)建擅自提高礦井生產(chǎn)能力。新建井工礦井規(guī)模原則上不得低于120萬(wàn)噸/年；煤與瓦斯突出礦井最高規(guī)模不得高于500萬(wàn)噸/年，高瓦斯礦井最高規(guī)模不得高于800萬(wàn)噸/年，瓦斯礦井最高規(guī)模不得高于1500萬(wàn)噸/年；露天煤礦原則上不低于300萬(wàn)噸/年。同時(shí)，要求大力提高礦井機(jī)械化、信息化水平。

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井田再劃分一、井田劃分階段1.階段劃分(1)階段概念：在井田范圍內(nèi)，沿煤層傾斜方向，按一定標(biāo)高把煤層劃分為若干個(gè)平行于走向的長(zhǎng)條部分，每個(gè)長(zhǎng)條部分稱之為一個(gè)階段。

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階段內(nèi)的要素：▲階段斜長(zhǎng)：階段沿著傾斜方向的長(zhǎng)度稱階段斜長(zhǎng)?！A段高度：階段上部與下部的分界面之面之間垂直高度。

階段與階段之間用水平來(lái)劃分又稱開(kāi)采水平。

開(kāi)采水平：布置有井底車(chē)場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷，并擔(dān)負(fù)該水平開(kāi)采范圍內(nèi)的主要運(yùn)輸和提升任務(wù)的水平。一個(gè)開(kāi)采水平可只為一個(gè)階段服務(wù)，也可以為該水平上下兩個(gè)階段服務(wù)。

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單水平開(kāi)拓，在井田范圍里只有一個(gè)開(kāi)采水平，兩個(gè)階段的分界面上布置井底車(chē)場(chǎng)和階段運(yùn)輸大巷，建立開(kāi)采水平，利用這個(gè)開(kāi)采水平既采山上部分的煤層，也才下山部分的，這是一個(gè)開(kāi)采水平的兩個(gè)階段。一般適用于煤層傾角較小16度以下，傾斜長(zhǎng)度較短的井田。

多水平開(kāi)拓時(shí)，在井田范圍里只有二個(gè)或二個(gè)以上的開(kāi)采水平，每個(gè)開(kāi)采水平可以只采上山階段，也可以既采上山階段又采下山階段。一般適于開(kāi)采煤層傾角較大的，傾斜長(zhǎng)度較長(zhǎng)的井田。

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一個(gè)井田劃分成幾個(gè)階段取決于每個(gè)階段的垂高。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)