煤礦開(kāi)采課件

煤礦開(kāi)采的根本知識(shí)河南省濟(jì)源煤業(yè)有限責(zé)任公司李永楨煤礦開(kāi)采的根本一、煤田劃分為井田二、礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限三、井田再劃分四、井田內(nèi)開(kāi)采順序五、礦井巷道分類(lèi)及其布置(一)煤田的概念分布同一地質(zhì)時(shí)期形成，并大致連續(xù)發(fā)育的含煤巖系區(qū)，稱(chēng)為煤田。(二)井田的概念劃歸一個(gè)礦井開(kāi)采的那局部煤田，稱(chēng)為井田。煤田富量煤田：面積大、儲(chǔ)量豐富的煤田。限量煤田：面積小、儲(chǔ)量少、由一個(gè)礦井開(kāi)采。一、煤田與井田(三)礦區(qū)和礦區(qū)開(kāi)發(fā)的概念統(tǒng)一規(guī)劃和開(kāi)發(fā)的煤田或其一局部，稱(chēng)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(kāi)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(lèi)別、數(shù)目和生產(chǎn)規(guī)模，建設(shè)過(guò)程等，總稱(chēng)為礦區(qū)開(kāi)發(fā)。一、煤田與井田礦區(qū)富量煤田劃歸一個(gè)礦區(qū)，如撫順和平頂山礦區(qū)。富量煤田劃分為幾個(gè)礦區(qū)，如渭北煤田劃分給銅川、韓城、浦白和澄合礦區(qū)。幾個(gè)限量煤田組成一個(gè)礦區(qū)，如六盤(pán)水礦區(qū)等。

二、煤田劃分為井田(一)劃分原那么(1)井田的境界、儲(chǔ)量及開(kāi)采條件與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)對(duì)于一個(gè)礦井特別是機(jī)械化程度高的現(xiàn)代化大型礦井，要求井田有足夠的儲(chǔ)量和合理的效勞年限。而中、小型礦井，儲(chǔ)量可少些。隨著開(kāi)采技術(shù)的開(kāi)展，當(dāng)初設(shè)計(jì)時(shí)劃分的范圍，可能滿(mǎn)足不了礦井長(zhǎng)遠(yuǎn)開(kāi)展要求。因此，井田劃分時(shí)應(yīng)劃得大些，或在井田范圍外留一備用區(qū)，為礦井開(kāi)展留有余地。(一)劃分原那么2.保證井田有合理的尺寸井田尺寸是指井田范圍內(nèi)煤層的走向長(zhǎng)度、傾斜長(zhǎng)度、傾斜方向的水平投影寬度及井田面積。我國(guó)煤礦生產(chǎn)實(shí)踐說(shuō)明，井田走向長(zhǎng)度大些、傾斜長(zhǎng)度小些，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上都較為有利。根據(jù)我國(guó)煤礦當(dāng)前開(kāi)采技術(shù)水平，井田走向長(zhǎng)度應(yīng)到達(dá)：大型＞8km7～15km中型＞4km4～7km小型1.5～5km二、煤田劃分為井田1-河流；2-煤層露頭；3-城鎮(zhèn)；4-鐵路；5-大斷層；6-小煤窯;一、二、三—礦井(3)充分利用自然條件劃分井田為減少開(kāi)采技術(shù)上的困難，降低煤柱損失，往往利用大斷層、大褶曲、無(wú)煤帶、河流、國(guó)家鐵路、城鎮(zhèn)等作為井田邊界，如圖2－1所示。二、煤田劃分為井田圖2－1二、煤田劃分為井田(4)統(tǒng)籌兼顧，照顧全局淺部與深部礦井；新礦井與老礦井劃分井田時(shí)，通常把煤層傾角較小，沿傾斜延展很寬的煤田，分為淺部和深部?jī)删植俊Ｒ话銘?yīng)先淺后深，先易后難，分別建井，這樣可節(jié)省初期投資。淺部礦井井型及范圍可比深部礦井小。當(dāng)需要加大開(kāi)發(fā)強(qiáng)度，必須在淺部、深部同時(shí)建井或淺部已有礦井開(kāi)發(fā)需要在深部另建新井時(shí)，應(yīng)考慮淺部礦井的開(kāi)展余地，不使淺部礦井過(guò)早報(bào)廢?？傊嬉?guī)劃，處理好淺部與深部礦井、新礦井與老礦井之間的關(guān)系，為礦區(qū)的建設(shè)和開(kāi)展創(chuàng)造好條件。二、煤田劃分為井田〔5〕留有余地當(dāng)煤層開(kāi)采厚度較大、開(kāi)采條件好時(shí)，為了加快新區(qū)建設(shè)，節(jié)約初期投資，可先建中小型礦井，待中后期擴(kuò)建或新建大型礦井。劃分井田時(shí)，應(yīng)適當(dāng)將井田劃分的大一些，或在井田范圍外留一個(gè)后備區(qū)暫不建井，一備將來(lái)擴(kuò)建開(kāi)展。當(dāng)需要加大開(kāi)發(fā)強(qiáng)度，必須在淺部、深部同時(shí)建井，或淺部已有礦井開(kāi)發(fā)，需在深部另建新井時(shí)，應(yīng)考慮給淺部礦井的開(kāi)展留有余地，不使淺部礦井過(guò)早報(bào)廢。二、煤田劃分為井田(6)直〔折〕線(xiàn)原那么井田境界的劃分應(yīng)有利于礦井開(kāi)采，在不受地質(zhì)條件限制時(shí)，一般應(yīng)以直線(xiàn)或折線(xiàn)作為井田邊界，盡量防止曲線(xiàn)，以利于礦井設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理。二、煤田劃分為井田(二)劃分井田境界的方法以劃分原那么為根底，用以下方法劃分井田。1.按地質(zhì)構(gòu)造劃分按大斷層、大的褶曲軸、巖漿侵入?yún)^(qū)和無(wú)煤帶等劃分井田，這是優(yōu)先考慮的方法。2.按煤層賦存形態(tài)劃分為了便于不同礦井劃分水平，通常按煤層賦存深淺劃分，即按某一標(biāo)高劃分，有時(shí)按煤層的不同產(chǎn)狀〔如傾角〕，結(jié)合儲(chǔ)量分布劃分井田。二、煤田劃分為井田3.按煤質(zhì)、煤種分布劃分在煤質(zhì)和煤種變化較大的礦區(qū)，為了減少同一礦井開(kāi)采煤質(zhì)及煤種的類(lèi)別，便于煤質(zhì)管理，應(yīng)盡可能考慮以煤質(zhì)、煤種分界線(xiàn)劃分井田境界。4.按地形地物界線(xiàn)劃分對(duì)于需要井下留煤柱保護(hù)的河流、湖泊、水庫(kù)、鐵路和建筑物，可以考慮以保護(hù)煤柱為界劃分。5.人為劃分井田不受自然和地質(zhì)條件限制時(shí)，可以人為劃定井田。(二)劃分井田境界的方法——人為劃分井田(1)垂直劃分；(2)水平劃分(3)按煤組劃分二、煤田劃分為井田1—垂直劃分；2—水平劃分；3—傾斜劃分；4—以斷層為界4圖2-2人為劃分井田境界1.垂直劃分相鄰礦井以某一垂直面為界，沿境界線(xiàn)各留井田邊界煤柱，稱(chēng)為垂直劃分。井田沿煤層走向方向的邊界，一般采用沿傾斜線(xiàn)、勘探線(xiàn)或平行于勘探線(xiàn)的垂直面劃分，如圖2-2所示，一、二礦之間采用垂直劃分。近水平煤層井田無(wú)論是沿走向、還是沿傾斜方向，都采用垂直劃分法。二、煤田劃分為井田二、煤田劃分為井田2.水平劃分以一定標(biāo)高的煤層底板等高線(xiàn)為界，并沿該煤層底板等高線(xiàn)留置邊界煤柱，這種方法稱(chēng)為水平劃分。如圖2—2中，三礦上下邊界就分別以-300和-600等高線(xiàn)為界。這種方法多用于中傾斜煤層和急傾斜煤層井田上、下邊界的劃分。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，把煤層間距較大的煤層(組)劃歸另一礦開(kāi)采。該方法多用于煤層或煤層組間距較大、煤層賦存淺的礦區(qū)。如圖2-3所示，Ⅰ礦與Ⅱ礦即按煤組劃分礦界并同時(shí)建井。人為劃分法可保持井田境界的整齊劃一，對(duì)巷道布置和開(kāi)采工作有利，減少了礦井之間復(fù)雜的“壓茬〞關(guān)系。二、煤田劃分為井田3.按煤組劃分二、煤田劃分為井田二、礦井儲(chǔ)量(一)礦井儲(chǔ)量概念及其分級(jí)分類(lèi)1.礦井儲(chǔ)量概念礦井儲(chǔ)量是指在劃定的井田范圍內(nèi)，根據(jù)勘探資料計(jì)算而得的煤炭?jī)?chǔ)量，包括已被查明的煤層面積、厚度和煤的密度的乘積。儲(chǔ)量=面積

厚度

容重

它是進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)和生產(chǎn)建設(shè)的資源依據(jù)。二、礦井儲(chǔ)量

2.礦井儲(chǔ)量分級(jí)根據(jù)勘探和地質(zhì)研究程度，將煤炭?jī)?chǔ)量按精確度依次分為A、B、C、D四級(jí)。其中，A、B級(jí)儲(chǔ)量之和為高級(jí)儲(chǔ)量；A、B、C級(jí)儲(chǔ)量之和為工業(yè)儲(chǔ)量；D四級(jí)儲(chǔ)量稱(chēng)為遠(yuǎn)景儲(chǔ)量。A級(jí)：勘探程度高高級(jí)儲(chǔ)量B級(jí)：勘探程度較高C級(jí)：有一定勘探程度D級(jí)：初步了解(一)井礦儲(chǔ)量概念及其分級(jí)分類(lèi)

3.礦井儲(chǔ)量分類(lèi)根據(jù)我國(guó)能源政策和煤炭資源狀況，按當(dāng)前開(kāi)采技術(shù)條件，煤炭?jī)?chǔ)量分類(lèi)如下：礦井地質(zhì)儲(chǔ)量能利用儲(chǔ)量(A+B+C+D)(平衡表內(nèi)儲(chǔ)量)暫不能利用儲(chǔ)量(平衡表外儲(chǔ)量)工業(yè)儲(chǔ)量(A+B+C)遠(yuǎn)景儲(chǔ)量(D)可采儲(chǔ)量設(shè)計(jì)損失量礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限(二)礦井儲(chǔ)量釋有的詞解關(guān)名

1．礦井地質(zhì)儲(chǔ)量〔Z〕礦井地質(zhì)儲(chǔ)量包括平衡表內(nèi)儲(chǔ)量和平衡表外儲(chǔ)量。平衡表內(nèi)儲(chǔ)量是指在當(dāng)前技術(shù)條件下煤層的主要指標(biāo)(如灰分含量、發(fā)熱量等)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)(如煤層的厚度、賦存條件等)都符合工業(yè)要求，可供開(kāi)采的儲(chǔ)量。平衡表外儲(chǔ)量是指煤層的質(zhì)量指標(biāo)或經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)不能滿(mǎn)足當(dāng)前工業(yè)要求，目前暫不能開(kāi)采，但今后可能利用和開(kāi)采的儲(chǔ)量。礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限2．礦井工業(yè)儲(chǔ)量〔Zg〕礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘探，煤層厚度和質(zhì)量均符合開(kāi)采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚，目前即可供利用的可列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量。礦井工業(yè)儲(chǔ)量是進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)的資源依據(jù)，一般列入平衡表內(nèi)的A+B+C級(jí)儲(chǔ)量，不包括作為遠(yuǎn)景的D級(jí)儲(chǔ)量。缺煤地區(qū)一些煤層賦存不穩(wěn)定、構(gòu)造較復(fù)雜的煤田，到達(dá)高級(jí)儲(chǔ)量〔A、B級(jí)〕的勘探工程量太大而井型又小，計(jì)算礦井工業(yè)儲(chǔ)量〔Zg〕時(shí)可包括一局部D級(jí)儲(chǔ)量。為便于地方小煤礦開(kāi)展，計(jì)算其工業(yè)儲(chǔ)量時(shí)也可包括一局部遠(yuǎn)景儲(chǔ)量，均可取為A+B+C+0.5D。礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限3．礦區(qū)可采儲(chǔ)量〔Zk〕礦井可采儲(chǔ)量〔Zk〕是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量，即式中P—保護(hù)工業(yè)廣場(chǎng)、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱損失量；C—采區(qū)采出率。厚煤層不低于75%；中厚煤層不低于80%；薄煤層不低于85%；地方煤礦不低于70%。新設(shè)計(jì)礦井時(shí)可按上述數(shù)據(jù)選取。礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限〔一〕礦井資源/儲(chǔ)量

以勘探地質(zhì)報(bào)告為根底，礦井可行性研究和初步設(shè)計(jì)階段的資源/儲(chǔ)量分為：(1)礦井地質(zhì)資源/儲(chǔ)量：勘探地質(zhì)報(bào)告提供的查明煤炭資源的全部。包括探明的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源量331、控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量332、推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源量333。(2)礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量：地質(zhì)資源量中探明的資源量331和控制的資源量332，經(jīng)分類(lèi)得出的經(jīng)濟(jì)的根底儲(chǔ)量111b和112b、邊際經(jīng)濟(jì)的根底儲(chǔ)量2M11和2M22、地質(zhì)資源量中推斷的資源量333的大部。礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限

(3)礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量：礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田邊界煤柱、地面建筑物煤柱等永久損失量后的資源/儲(chǔ)量。(4)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量。由礦井設(shè)計(jì)礦井資源/儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采區(qū)采出率。主要井巷煤柱不包括上、下山煤柱，該局部損失量屬于采區(qū)開(kāi)采損失。礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限〔二〕礦井資源/儲(chǔ)量計(jì)算1.礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量式中—礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量；—探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的根底儲(chǔ)量；—控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的根底儲(chǔ)量；—探明的資源量中邊界經(jīng)濟(jì)的根底儲(chǔ)量；—控制的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的根底儲(chǔ)量；—推斷的資源量；—可信度系數(shù)，取0.7～0.9。礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限2.礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量

式中—礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量；—等永久煤柱損失量之和。3.礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量

式中—礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量—工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱損失量之和；—采區(qū)采出率，厚煤層≥75％；中厚煤層≥80％；薄煤層≥85％。

礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限二、礦井生產(chǎn)能力

(一)礦井生產(chǎn)能力一般是指礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。單位：萬(wàn)t/a。(二)礦井井型礦井井型是按礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力大小劃分的礦井類(lèi)型。一般分大型、中型、小型礦井三種。大型礦井：生產(chǎn)能力為120、150、180、240、300、400、500、600萬(wàn)t/a及以上的礦井。中型礦井：生產(chǎn)能力為45、60、90萬(wàn)t/a。小型礦井：生產(chǎn)能力為9、15、21、30萬(wàn)t/a。礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限(三)大小井型的優(yōu)缺點(diǎn)及井型開(kāi)展趨勢(shì)1.大型礦井優(yōu)缺點(diǎn)(1)優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)量大，裝備水平高，生產(chǎn)集中、效率高、本錢(qián)低、效勞年限長(zhǎng)，能夠長(zhǎng)期供給煤炭，是骨干礦井。(2)缺點(diǎn)：初期工程量大，施工技術(shù)要求高，需要較多的設(shè)備，建井期長(zhǎng)，生產(chǎn)技術(shù)管理復(fù)雜。礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限2.小型礦井優(yōu)缺點(diǎn)

(1)優(yōu)點(diǎn)：初期工程量和基建投資少，施工技術(shù)要求不太高，技術(shù)裝備比較簡(jiǎn)單，上馬快，建井期短，能較快地到達(dá)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力(2)缺點(diǎn)：生產(chǎn)分散，效率低，本錢(qián)高，礦井效勞年限短，要求較快的的礦井接替，占地較多。3.井型開(kāi)展趨勢(shì)向大型化方向開(kāi)展；效勞年限相對(duì)有所縮短。礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限(四)礦生產(chǎn)能力的井確定1.影響礦井生產(chǎn)能力的因素礦井生產(chǎn)能力主要根據(jù)礦井儲(chǔ)量條件、地質(zhì)條件、工藝與技術(shù)裝備、開(kāi)采能力和經(jīng)濟(jì)社會(huì)等因素確定。1)影響開(kāi)采工藝的地質(zhì)條件煤層傾角小、厚度大、賦存穩(wěn)定、構(gòu)造簡(jiǎn)單、頂?shù)装鍘r性較好，瓦斯及水文條件簡(jiǎn)單，那么開(kāi)采工藝好，適于機(jī)械化開(kāi)采，可建大型礦井。反之，宜建中小型礦井。礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限2)儲(chǔ)量條件礦井生產(chǎn)能力應(yīng)與其儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證礦井和水平有足夠的效勞年限。各類(lèi)礦井和水平效勞年限要求見(jiàn)表2-1。表2-1我國(guó)各類(lèi)礦井和水平效勞年限井型生產(chǎn)能力（萬(wàn)t/a）服務(wù)年限（a）第一開(kāi)采水平服務(wù)年限（a）

傾角<25°

傾角25°~45°

傾角>45°

大600及以上300、400、500120、150、180、240706050353025

——20

——15

中45、60、904020

1515小9、15、21、30各省自定礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限3〕采煤工藝與技術(shù)裝備水平采煤工藝的技術(shù)層次與裝備技術(shù)水平及其合理應(yīng)用程度，決定工作面單產(chǎn)上下和礦井開(kāi)采強(qiáng)度。4〕礦井經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素煤礦生產(chǎn)必須重視經(jīng)濟(jì)效果。在確定礦井生產(chǎn)能力時(shí)，應(yīng)以原煤本錢(qián)最低為準(zhǔn)那么。國(guó)家對(duì)煤炭資源配置及市場(chǎng)需求。礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限2.確定礦井的生產(chǎn)能力的方法(1)確定采煤工作面的生產(chǎn)能力。根據(jù)煤層賦存情況、頂?shù)装鍘r石性質(zhì)、選用采煤工藝和設(shè)備、相應(yīng)的采煤工作面長(zhǎng)度和推進(jìn)度，即可計(jì)算出采煤工作面的生產(chǎn)能力。(2)確定采區(qū)生產(chǎn)能力。根據(jù)采區(qū)巷道布置類(lèi)型、運(yùn)輸及通風(fēng)條件、采煤工作面接替等因素，可確定采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的采煤工作面數(shù)目，從而定出采區(qū)生產(chǎn)能力。(3)確定同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)數(shù)目。為實(shí)現(xiàn)合理集中生產(chǎn)，一般以開(kāi)采一個(gè)水平來(lái)保證礦井的設(shè)計(jì)能力。因此，礦井同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)數(shù)，就是一個(gè)水平內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)個(gè)數(shù)。第二節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限〔五〕礦井開(kāi)采能力礦井開(kāi)采能力是具體礦井煤層地質(zhì)條件下，一定的開(kāi)采布置和采掘工藝所能保證的穩(wěn)定的采煤能力，取決于礦井內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的采煤工作面的生產(chǎn)能力、個(gè)數(shù)和掘進(jìn)出煤。〔六〕礦井輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)能力影響和制約礦井生產(chǎn)能力的礦井輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)主要有提升、運(yùn)輸、輔助、通風(fēng)、供電和排水等環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)的能力要滿(mǎn)足礦井設(shè)計(jì)能力要求，并要有一定的富裕能力。礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限三、礦井效勞年限(一)礦井效勞年限的表達(dá)式礦井可采儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A和礦井效勞年限T三者之間的關(guān)系為：式中：K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，礦井設(shè)計(jì)一般取1.3~1.5。確定井型時(shí)考慮儲(chǔ)量備用系數(shù)k的原因是：礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲(chǔ)藏能力，礦井投產(chǎn)后可能超產(chǎn)；局部地質(zhì)條件變化，如煤層露頭降低、小于25m的斷層、小窯開(kāi)采深度加深等，使儲(chǔ)量減少；有的礦井由于技術(shù)原因，使采出率降低，從而減少了儲(chǔ)量。礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限(二)礦井效勞年限的含意

通常情況下，我國(guó)新建礦井移交生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)是到達(dá)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的60%。從開(kāi)始生產(chǎn)至到達(dá)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的時(shí)間稱(chēng)產(chǎn)量遞增時(shí)期〔t1〕，大型礦井為3a，中型礦井為2a，小型礦井為1a。以后為正常生產(chǎn)時(shí)期〔t2〕，在礦井采完以前有一段時(shí)間〔t3〕產(chǎn)量逐漸下降，最后結(jié)束。因此一個(gè)礦井的總生產(chǎn)時(shí)間為以上三個(gè)時(shí)間之和，礦井效勞年限應(yīng)指礦井均衡生產(chǎn)的時(shí)期〔即t2〕。礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限(三)礦井A、T、Z的協(xié)調(diào)關(guān)系

礦井A、T、Z的協(xié)調(diào)關(guān)系是：第一，在富量煤田中，可先選定A，再確定與之相匹配的T，然后再求出必須的Z，從而定合理的井田尺寸。第二，在限量煤田中，Z一定，只能選擇一個(gè)較合理的A與T與之相適應(yīng)。在具體礦井設(shè)計(jì)中，為尋求礦井合理的A、T、Z的關(guān)系，要提出假設(shè)干個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從中選擇較合理的方案。在具體礦井設(shè)計(jì)中，為求得合理的礦井生產(chǎn)能力和效勞年限，往往提出幾個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從中選擇合理的方案。礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限〔四〕礦井實(shí)際效勞年限縮短的原因

〔1〕礦井增產(chǎn)，因礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)時(shí)就有一定的富裕能力，投產(chǎn)后多要超過(guò)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力?！?〕地質(zhì)損失增加，涉及煤層露頭風(fēng)化帶降低，煤層變薄、巖漿巖入侵等，這些都會(huì)使儲(chǔ)量降低?！?〕采出率降低，受地質(zhì)構(gòu)造和采礦技術(shù)影響，實(shí)際采出率達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及效勞年限一、井田劃分為階段和水平

(一)階段概念沿一定標(biāo)高劃分的一局部井田稱(chēng)為階段。即在井田范圍內(nèi)，沿煤層傾斜方向，按一定標(biāo)高將煤層劃分為假設(shè)干個(gè)平行于走向的長(zhǎng)條形煤帶，每個(gè)長(zhǎng)條形煤帶稱(chēng)為一個(gè)階段。如圖2-4所示。井田再劃分圖2-4井田劃分為階段(二)水平的概念

階段運(yùn)輸大巷及井底車(chē)場(chǎng)所在的水平位置及效勞的開(kāi)采范圍，稱(chēng)為開(kāi)采水平，也簡(jiǎn)稱(chēng)“水平〞。水平常用標(biāo)高表示，如圖中2-4的+150、±0、-150等。在生產(chǎn)中，為說(shuō)明水平位置、開(kāi)采順序，相應(yīng)地稱(chēng)其為±0水平、-150水平等；或稱(chēng)為第一水平、第二水平等；或稱(chēng)運(yùn)輸水平、回風(fēng)水平等。井田再劃分井田再劃分一、井田劃分為階段和水平階段：沿一定標(biāo)高劃分的一局部井田。即在井田范圍內(nèi)，沿煤層傾斜方向按一定的標(biāo)高，把井田劃分為假設(shè)干長(zhǎng)條形，每一個(gè)長(zhǎng)條形叫一個(gè)階段。沿一定標(biāo)高劃分的一局部井田稱(chēng)為階段。階段下部布置運(yùn)輸大巷，上部布置回風(fēng)大巷水平：一定標(biāo)高的平面開(kāi)采水平：運(yùn)輸大巷及井底車(chē)場(chǎng)所在的水平位置及所效勞的開(kāi)采范圍。井田再劃分二、階段內(nèi)的再劃分階段內(nèi)的劃分通常有：采區(qū)式和帶區(qū)式。

(一)采區(qū)式劃分1.采區(qū)概念在階段或開(kāi)采水平內(nèi)，沿走向劃分為具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)的開(kāi)采塊段，稱(chēng)為采區(qū)。圖2-5中，井田沿傾斜劃分為3個(gè)階段，每個(gè)階段沿走向劃分為4個(gè)采區(qū)。

1—階段運(yùn)輸大巷；2—階段回風(fēng)大巷；3—采區(qū)運(yùn)輸上山；4—采區(qū)軌道上山；5—區(qū)段運(yùn)輸平巷；6—區(qū)段回風(fēng)平巷。圖2-5采區(qū)式劃分井田再劃分2.區(qū)段概念在采區(qū)內(nèi)，假設(shè)采用走向長(zhǎng)壁采煤法，那么要沿煤層傾斜方向?qū)⒉蓞^(qū)劃分為假設(shè)干長(zhǎng)條形煤帶，每個(gè)長(zhǎng)條形煤帶稱(chēng)為區(qū)段。即區(qū)段就是采區(qū)內(nèi)沿傾斜方向劃分的開(kāi)采塊段。3.采區(qū)參數(shù)采區(qū)走向長(zhǎng)度為(600～3000m)采區(qū)的斜長(zhǎng)=階段的斜長(zhǎng)(600～1200m)區(qū)段的走向長(zhǎng)度=采區(qū)的走向長(zhǎng)度區(qū)段的傾斜長(zhǎng)度=采煤工作面長(zhǎng)度井田再劃分1.采區(qū)的概念

在階段內(nèi)沿煤層走向劃分為假設(shè)干個(gè)具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)的條帶，稱(chēng)為帶區(qū)。帶區(qū)內(nèi)又劃分為假設(shè)干個(gè)傾斜分帶，每個(gè)分帶布置一個(gè)采煤工作面，如圖2-6所示。圖2-6帶區(qū)式劃分①、②—分帶J1，J2，J3—階段；F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，F(xiàn)4，F(xiàn)5，F(xiàn)6—帶區(qū)；井田再劃分2.帶區(qū)式參數(shù)一個(gè)帶區(qū)一般由2～5個(gè)分帶組成；分帶的傾斜長(zhǎng)度=階段斜長(zhǎng)；分帶的走向長(zhǎng)度=采煤工作面長(zhǎng)度。3.帶區(qū)式巷道布置特點(diǎn)分帶布置采煤工作面適用于傾斜長(zhǎng)壁采煤法，巷道布置系統(tǒng)簡(jiǎn)單，比采區(qū)式布置巷道掘進(jìn)工程量小，但分帶兩側(cè)傾斜回采巷道掘進(jìn)困難、輔助運(yùn)輸不方便。

井田再劃分(三)井田直接劃分為盤(pán)區(qū)〔或帶區(qū)〕開(kāi)采近水平煤層時(shí)，煤層沿傾斜高差較小，這時(shí)，很難將井田劃分為以一定標(biāo)高為界的階段，那么需要將井田直接劃分為盤(pán)區(qū)〔或帶區(qū)〕。通常，根據(jù)煤層延展方向布置大巷，在大巷兩側(cè)劃分為具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)的假設(shè)干塊段，每一塊段稱(chēng)為盤(pán)區(qū)，如圖2-7所示。盤(pán)區(qū)內(nèi)巷道布置方式及生產(chǎn)系統(tǒng)與采區(qū)根本相同；假設(shè)劃分為帶區(qū)，那么與階段內(nèi)的帶區(qū)式根本相同。井田再劃分一、確定開(kāi)采順序應(yīng)考慮的因素井田劃分后，采區(qū)、盤(pán)區(qū)或帶區(qū)間需要按照一定的順序開(kāi)采，煤層間、階段間和區(qū)段間也需要按照一定的順序開(kāi)采。確定開(kāi)采順序應(yīng)當(dāng)考慮以下因素：1)初期工程量，井巷的掘進(jìn)及維護(hù)工程量；2)開(kāi)采水平、階段、采區(qū)、盤(pán)區(qū)或帶區(qū)及采煤工作面間的正常接替；3)開(kāi)采影響關(guān)系，采掘干擾程度和災(zāi)害防治等。井田內(nèi)開(kāi)采順序井田內(nèi)開(kāi)采順序(一)開(kāi)采順序分類(lèi)沿井田走向方向，井田內(nèi)采區(qū)、盤(pán)區(qū)或帶區(qū)間的開(kāi)采順序分前進(jìn)式和后退式兩種開(kāi)采順序。

二、采區(qū)、盤(pán)區(qū)或帶區(qū)間開(kāi)采順序圖2-8井田內(nèi)開(kāi)采順序示意圖m1m2m1m2m2m1J3J2J1C5Q2C1Q3Q1Q1Q2Q3J1J2J3ⅠⅠC3C2C4C6675412391075131112141098543126715ⅠⅠ8C1Q1Q2Q3(二)開(kāi)采順序概念1.前進(jìn)式開(kāi)采順序自井筒或主平硐附近向井田邊界方向依次開(kāi)采各采區(qū)、盤(pán)區(qū)或帶區(qū)的開(kāi)采順序稱(chēng)為采區(qū)、盤(pán)區(qū)或帶區(qū)前進(jìn)式開(kāi)采順序。如圖2-8所示，采用前進(jìn)式開(kāi)采順序就是要先采井筒附近的和采區(qū)，后采井田邊界附近的和采區(qū)。2.后退式開(kāi)采順序自井田邊界向井筒方向依次開(kāi)采各采區(qū)、盤(pán)區(qū)或帶區(qū)的開(kāi)采順序稱(chēng)為采區(qū)、盤(pán)區(qū)或帶區(qū)后退式開(kāi)采順序。如圖2-8所示，采用后退式開(kāi)采順序就是要先采井田邊界附近的和采區(qū)，后采井筒附近的和采區(qū)。井田內(nèi)開(kāi)采順序(三)開(kāi)采順序的特點(diǎn)1.前進(jìn)式開(kāi)采順序的特點(diǎn)采區(qū)、盤(pán)區(qū)或帶區(qū)間采用的前進(jìn)式開(kāi)采順序有利于減少礦井建設(shè)的初期工程量和初期投資，縮短建井期，使礦井能夠盡快投產(chǎn)。采用前進(jìn)式開(kāi)采順序，先投產(chǎn)的采區(qū)、盤(pán)區(qū)或帶區(qū)生產(chǎn)與大巷向井田邊界方向的延伸同時(shí)進(jìn)行，有一定的采掘相互影響；特別是煤層大巷維護(hù)，在一側(cè)采空或兩側(cè)采空的狀態(tài)下，維護(hù)相對(duì)困難，維護(hù)費(fèi)用較高；次投產(chǎn)的采區(qū)、盤(pán)區(qū)或帶區(qū)通風(fēng)時(shí)，新鮮風(fēng)流要先通過(guò)已采側(cè)的大巷，風(fēng)量有一定泄漏。2.后退式開(kāi)采順序的特點(diǎn)采區(qū)、盤(pán)區(qū)或帶區(qū)間采用后退式開(kāi)采順序的特點(diǎn)與前進(jìn)式相反。從便于運(yùn)輸大巷和總回風(fēng)巷的維護(hù)，采后密閉、減少漏風(fēng)，防止采掘干擾，回收大巷煤柱來(lái)考慮，采用后退式有利。井田內(nèi)開(kāi)采順序(四)開(kāi)采順序選擇

由于礦井地質(zhì)和開(kāi)采技術(shù)條件不同，這兩類(lèi)因素在不同條件下表現(xiàn)出來(lái)的重要程度也不同，在具體的礦井條件下，應(yīng)根據(jù)主要影響因素確定。減少初期工程量和投資，盡快投產(chǎn)，早出煤，早見(jiàn)效對(duì)于建設(shè)和生產(chǎn)的礦井來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，采區(qū)、盤(pán)區(qū)或帶區(qū)間采用前進(jìn)式開(kāi)采順序。在一個(gè)開(kāi)采水平既效勞于上山階段，又效勞于下山階段時(shí)，對(duì)于大巷已經(jīng)開(kāi)掘完畢的下山階段，可以采用采區(qū)、盤(pán)區(qū)或帶區(qū)間后退式開(kāi)采順序。井田內(nèi)開(kāi)采順序(一)開(kāi)采順序分類(lèi)采區(qū)、盤(pán)區(qū)或帶區(qū)內(nèi)工作面的開(kāi)采順序也分為前進(jìn)式和后退式兩種根本開(kāi)采順序。(二)開(kāi)采順序概念1.后退式工作面從采區(qū)或盤(pán)區(qū)邊界向采區(qū)運(yùn)煤上山或向盤(pán)區(qū)主要運(yùn)煤巷道方向推進(jìn)的開(kāi)采順序稱(chēng)為工作面后退式開(kāi)采順序。在帶區(qū)布置的條件下，采煤工作面后退式開(kāi)采順序就是分帶工作面從分帶上邊界或下邊界向運(yùn)輸大巷方向推進(jìn)的開(kāi)采順序。井田內(nèi)開(kāi)采順序

2.前進(jìn)式采煤工作面背向采區(qū)運(yùn)煤上山或背向盤(pán)區(qū)主要運(yùn)煤巷道方向推進(jìn)的開(kāi)采順序稱(chēng)為工作面前進(jìn)式開(kāi)采順序。在帶區(qū)布置的條件下，采煤工作面前進(jìn)式開(kāi)采順序就是分帶工作面背向運(yùn)輸大巷方向推進(jìn)的開(kāi)采順序。3.往復(fù)式在同一煤層中的上下區(qū)段工作面或帶區(qū)內(nèi)的相鄰工作面分別采用前進(jìn)式和后退式開(kāi)采順序時(shí)，那么稱(chēng)這種開(kāi)采順序?yàn)楣ぷ髅嫱鶑?fù)式開(kāi)采順序。井田內(nèi)開(kāi)采順序(三)開(kāi)采順序的特點(diǎn)

采煤工作面的前進(jìn)式與后退式開(kāi)采順序的主要區(qū)別是回采巷道是否預(yù)先掘出。1.后退式開(kāi)采順序的特點(diǎn)如圖2-8所示，采區(qū)中左側(cè)的工作面由采區(qū)邊界向上山方向推進(jìn)，采用了后退式開(kāi)采順序。后退式開(kāi)采順序所需的回采巷道要預(yù)先掘出，通過(guò)掘巷可以預(yù)先探明煤層的賦存情況，生產(chǎn)期間沒(méi)有采掘相互影響，回采巷道易維護(hù)，漏風(fēng)少，是我國(guó)煤礦最常用的一種工作面開(kāi)采順序。井田內(nèi)開(kāi)采順序2.前進(jìn)式開(kāi)采順序的特點(diǎn)如圖2-8所示，采區(qū)中右側(cè)的工作面由采區(qū)上山附近向采區(qū)邊界方向推進(jìn)，采用了前進(jìn)式開(kāi)采順序。前進(jìn)式開(kāi)采順序所需的回采巷道不需要預(yù)先掘出，可以減少巷道的掘進(jìn)工程量，但不能預(yù)先探明煤層的賦存情況，形成和維護(hù)回采巷道需要采取專(zhuān)門(mén)的護(hù)巷技術(shù)，形成回采巷道和采煤工作面同時(shí)進(jìn)行，相互影響大，由于新鮮風(fēng)流要經(jīng)過(guò)維護(hù)在采空區(qū)的回采巷道才能到達(dá)工作面，因此，易漏風(fēng)，這種工作面開(kāi)采順序目前在我國(guó)煤礦采用較少。井田內(nèi)開(kāi)采順序(一)開(kāi)采順序概念和分類(lèi)先采標(biāo)高高的區(qū)段，后采標(biāo)上下的區(qū)段稱(chēng)為區(qū)段間下行開(kāi)采順序；反之，先采標(biāo)上下的區(qū)段，后采標(biāo)高高的區(qū)段稱(chēng)為區(qū)段間上行開(kāi)采順序。如圖2-8所示，C1采區(qū)中的三個(gè)區(qū)段間采用了下行開(kāi)采順序，先采Q1區(qū)段，然后采Q2區(qū)段，最后采Q3區(qū)段。井田內(nèi)開(kāi)采順序

區(qū)段間采用下行開(kāi)采順序有利于區(qū)段內(nèi)煤層保持穩(wěn)定，特別是在煤層傾角較大的情況下。對(duì)于上山采區(qū)來(lái)說(shuō)，區(qū)段間采用下行開(kāi)采順序有利于減少風(fēng)流在上山中的泄漏，對(duì)于下山采區(qū)來(lái)說(shuō)，區(qū)段間采用上行開(kāi)采順序有利于泄水。—般情況下我國(guó)煤礦采區(qū)或盤(pán)區(qū)內(nèi)區(qū)段間采用下行開(kāi)采順序。近水平煤層條件下，區(qū)段間也可以采用上行開(kāi)采順序。(二)開(kāi)采順序特點(diǎn)和選擇

井田內(nèi)開(kāi)采順序(一)開(kāi)采順序概念和分類(lèi)

先采標(biāo)高高的階段，后采標(biāo)上下的階段稱(chēng)為階段間下行開(kāi)采順序；反之，先采標(biāo)上下的階段，后采標(biāo)高高的階段稱(chēng)為階段間上行開(kāi)采順序。如圖2-8所示，階段間采用了下行開(kāi)采順序，先采階段，然后開(kāi)采階段，最后開(kāi)采階段。井田內(nèi)開(kāi)采順序

(二)開(kāi)采順序特點(diǎn)和選擇

階段間采用下行開(kāi)采順序可以減少建井初期工程量和初期資金投入，縮短建井期，并且有利于階段內(nèi)煤層保持穩(wěn)定。一般情況下我國(guó)煤礦階段間采用下行開(kāi)采順序。近水平煤層條件下，上下山階段往往可以同時(shí)開(kāi)采。在煤層傾角較小，或先采下階段有利于排放上階段礦井水的情況下，也可以采用階段間上行開(kāi)采順序。井田內(nèi)開(kāi)采順序

煤層間、厚煤層分層間及煤組間先采標(biāo)高高的煤層、分層或煤組，后采標(biāo)上下的煤層、分層或煤組稱(chēng)為下行開(kāi)采順序。反之，那么稱(chēng)為上行開(kāi)采順序。井田內(nèi)開(kāi)采順序(二)開(kāi)采順序一般原那么及上行開(kāi)采的適用

按下行式開(kāi)采順序是開(kāi)采方法的一般技術(shù)原那么，也是生產(chǎn)礦井常用的開(kāi)采順序。如圖2-8所示，各工作面采用垮落法處理采空區(qū)，井田內(nèi)先采煤層，后采煤層。用水沙充填采煤法分層開(kāi)采厚煤層時(shí)，厚煤層各分層間要采用上行式開(kāi)采順序，以保證后采的各分層工作面的頂板總是完整的實(shí)體煤，而不是松散的充填材料。采用垮落法處理采空區(qū)，先采下部的煤層不破壞上部煤層的完整性和連續(xù)性，且能給礦井帶來(lái)較大經(jīng)濟(jì)效益，或在平安上和技術(shù)上優(yōu)越時(shí)，煤層間或煤組間也可以采用上行開(kāi)采順序。第四節(jié)井田內(nèi)開(kāi)采順序一、按巷道空間特征分類(lèi)為進(jìn)行地下開(kāi)采的需要而開(kāi)掘的井筒、巷道和硐室總稱(chēng)為礦山井巷。根據(jù)井巷長(zhǎng)軸線(xiàn)與水平面的關(guān)系，礦山井巷可分為垂直巷道、水平巷道及傾斜巷道，如圖2-9所示。礦井巷道分類(lèi)及其布置圖2-9礦山井巷1—立井；2—斜井；3—平硐；4—暗立井；5—溜井；6—石門(mén)；7—煤門(mén)；8—煤倉(cāng)；9—上山；10—下山；11—風(fēng)井；12—巖石平巷；13—煤層平巷

(一)垂直巷道

巷道長(zhǎng)軸線(xiàn)與水平面近似垂直的巷道稱(chēng)為垂直巷道。1.立井效勞于地下開(kāi)采，在地層中開(kāi)鑿的直通地面的豎直巷道，又稱(chēng)豎井。專(zhuān)門(mén)或主要用于提升煤炭的立井叫主井；主要用于提升物料設(shè)備、升降人員等輔助工作的立井叫副井等。2.暗立井不與地面直接相通的直立巷道稱(chēng)為暗立井。專(zhuān)門(mén)用于井下溜煤的暗立井稱(chēng)為溜井。礦井巷道分類(lèi)及其布置

(二)水平巷道

巷道的長(zhǎng)軸線(xiàn)與水平面近似平行的巷道稱(chēng)為水平巷道。1.平硐效勞于地下開(kāi)采，在地層中開(kāi)鑿的直通地面的水平巷道，稱(chēng)為平硐。它也分為主平硐、副平硐、通風(fēng)平硐等。2.大巷與平巷平巷是指與地面不直接相通的水平巷道，其長(zhǎng)軸方向與煤層走向平行的巷道。為整個(gè)開(kāi)采水平或階段效勞的平巷稱(chēng)為大巷，如階段運(yùn)輸大巷。布置在煤層內(nèi)的平巷稱(chēng)為煤層平巷，布置在巖石中的平巷稱(chēng)為巖石平巷。為采煤工作面效勞的煤層平巷稱(chēng)為運(yùn)輸或回風(fēng)平巷。礦井巷道分類(lèi)及其布置3.石門(mén)與煤門(mén)與地面不直接相通的水平巷道，其長(zhǎng)軸線(xiàn)與煤層走向正交或斜交的巖石水平巷道，稱(chēng)為石門(mén)。連接井底車(chē)場(chǎng)和大巷、為開(kāi)采水平效勞的石門(mén)稱(chēng)為主石門(mén)。為采區(qū)效勞的石門(mén)稱(chēng)采區(qū)石門(mén)。在厚煤層內(nèi)，與煤層走向正交或斜交的水平巷道，稱(chēng)為煤門(mén)。礦井巷道分類(lèi)及其布置

(三)傾斜巷道

巷道長(zhǎng)軸線(xiàn)與水平面有明顯坡度的巷道稱(chēng)為傾斜巷道。1.斜井效勞于地下開(kāi)采，在地層中開(kāi)鑿的直通地面的傾斜巷道。其作用與立井、平硐相同。2.斜巷不直通地面、長(zhǎng)度較短的傾斜巷道，用以行人、通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)?。礦井巷道分類(lèi)及其布置3.上山與下山位于開(kāi)采水平以上，為本水平或采區(qū)效勞的傾斜巷道，稱(chēng)為上山。反之稱(chēng)為下山。為一個(gè)采區(qū)效勞的上山稱(chēng)為采區(qū)上山，為一個(gè)采區(qū)效勞的下山稱(chēng)為采區(qū)下山。上山用于開(kāi)采一個(gè)開(kāi)采水平以上的煤層，下山用于開(kāi)采一個(gè)開(kāi)采水平以下的煤層。為開(kāi)采水平或輔助水平效勞的上(下)山，稱(chēng)為主要上(下)山。采區(qū)上山又分為運(yùn)輸上山、軌道上山、通風(fēng)行人上山等。礦井巷道分類(lèi)及其布置二、按巷道用途分類(lèi)圖2-10所示的巷道系統(tǒng)，按其作用及效勞范圍不同，可分為開(kāi)拓巷道、準(zhǔn)備巷道及回采巷道。圖2-10礦井巷道布置示意圖1—主井；2—副井；3—井底車(chē)場(chǎng)；4—主要運(yùn)輸石門(mén)；5—運(yùn)輸大巷；6—風(fēng)井；7—回風(fēng)石門(mén)；8—回風(fēng)大巷；9—采區(qū)運(yùn)輸石門(mén)；10—采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)；11—采區(qū)下部材料車(chē)場(chǎng)；12—采區(qū)煤倉(cāng)；13—行人進(jìn)風(fēng)巷；14—采區(qū)運(yùn)輸上山；15—采區(qū)軌道上山；16—上山絞車(chē)房；17—采區(qū)回風(fēng)石門(mén)；18—采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)；19—采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)；第五節(jié)礦井巷道分類(lèi)及其布置二、按巷道用途分類(lèi)(一)開(kāi)拓巷道為井田開(kāi)拓而開(kāi)掘的根本巷道，如井筒、井底車(chē)場(chǎng)、主要石門(mén)、運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷、主要風(fēng)井等，稱(chēng)為開(kāi)拓巷道。開(kāi)拓巷道是自地面到采區(qū)的通路，它的作用在于構(gòu)成或擴(kuò)大原有開(kāi)采水平，形成全礦生產(chǎn)系統(tǒng)的主體框架。這些井巷為全礦井或開(kāi)采水平效勞，效勞期一般為10～30a以上。礦井巷道分類(lèi)及其布置(二)準(zhǔn)備巷道為準(zhǔn)備采區(qū)而掘進(jìn)的主要巷道，如采區(qū)上山、下山、采區(qū)車(chē)場(chǎng)、采區(qū)硐室等，稱(chēng)為準(zhǔn)備巷道。準(zhǔn)備巷道是在采區(qū)范圍內(nèi)從已開(kāi)掘好的開(kāi)拓巷道通達(dá)區(qū)段的巷道，它的作用在于準(zhǔn)備新采區(qū)，構(gòu)成采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)。準(zhǔn)備巷道為采區(qū)效勞，效勞期一般為3～5a。礦井巷道分類(lèi)及其布置(三)回采巷道形成采煤工作面及為其效勞的巷道，如開(kāi)切眼、區(qū)段運(yùn)輸平巷、區(qū)段回風(fēng)平巷等，稱(chēng)為回采巷道?；夭上锏赖淖饔迷谟谛纬尚碌牟擅汗ぷ髅娌⑦M(jìn)行生產(chǎn)。回采巷道為一個(gè)工作面效勞，效勞期一般較短。礦井開(kāi)拓、準(zhǔn)備和回采是礦井生產(chǎn)的根本環(huán)節(jié)，合理解決三者之間的關(guān)系，對(duì)礦井正常平安生產(chǎn)具有重大意義。礦井巷道分類(lèi)及其布置三、礦井巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)(一)巷道布置礦井巷道布置因地質(zhì)條件、井型和設(shè)備、采煤方法的不同各有特點(diǎn)。圖2-10表示走向長(zhǎng)壁采煤法的井巷布置系統(tǒng)。1.巷道布置原那么要盡快構(gòu)通風(fēng)路；要盡量平行作業(yè)。礦井巷道分類(lèi)及其布置三、礦井巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)2.巷道掘進(jìn)順序圖2-10所示巷道開(kāi)掘順序如下：首先自地面開(kāi)鑿主井1、副井2、進(jìn)入井下；當(dāng)井筒開(kāi)鑿到第一階段下部邊界開(kāi)采水平標(biāo)高時(shí)，即構(gòu)通主副井風(fēng)路，再開(kāi)鑿井底車(chē)場(chǎng)3、主要運(yùn)輸石門(mén)4、然后向井田兩翼掘進(jìn)開(kāi)采水平運(yùn)輸大巷5；直到采區(qū)運(yùn)輸石門(mén)位置后，由運(yùn)輸大巷5開(kāi)掘采區(qū)運(yùn)輸石門(mén)9通至煤層；到達(dá)預(yù)定位置后，開(kāi)掘采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)10、采區(qū)下部材料車(chē)場(chǎng)11、采區(qū)煤倉(cāng)12、行人進(jìn)風(fēng)巷13，然后，沿煤層自下而上掘進(jìn)采區(qū)運(yùn)輸上山14和軌道上山15。礦井巷道分類(lèi)及其布置與此同時(shí)，開(kāi)掘風(fēng)井6、回風(fēng)石門(mén)7、回風(fēng)大巷8、向煤層開(kāi)掘采區(qū)回風(fēng)石門(mén)17、采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)18、絞車(chē)房16，與采區(qū)運(yùn)輸上山14及軌道上山15聯(lián)通。當(dāng)形成通風(fēng)回路后，即可自采區(qū)上山向采區(qū)兩翼掘進(jìn)第一區(qū)段的區(qū)段運(yùn)輸平巷22、區(qū)段回風(fēng)平巷23、下區(qū)段回風(fēng)平巷20和聯(lián)絡(luò)巷21，當(dāng)區(qū)段平巷掘到采區(qū)邊界后，即可掘進(jìn)開(kāi)切眼24，形成采煤工作面。同時(shí)開(kāi)掘必需的硐室，安裝機(jī)電設(shè)備和進(jìn)行必要的準(zhǔn)備工作后，即可開(kāi)始采煤。礦井巷道分類(lèi)及其布置

(二)礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)

1.運(yùn)煤系統(tǒng)自采煤工作面25采下的煤，經(jīng)區(qū)段運(yùn)輸平巷22，采區(qū)運(yùn)輸上山14，到采區(qū)煤倉(cāng)12，在采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)10內(nèi)裝車(chē)，經(jīng)開(kāi)采水平運(yùn)輸大巷5，主要運(yùn)輸石門(mén)4，到達(dá)井底車(chē)場(chǎng)3，由主井1提升到地面。上述運(yùn)煤系統(tǒng)可簡(jiǎn)單表示為：采煤工作面25采下的煤→22→14→12→10→5→4→3→1地面。井巷道分類(lèi)及其布置2.通風(fēng)系統(tǒng)新鮮風(fēng)流從地面經(jīng)副井2進(jìn)入井下，經(jīng)井底車(chē)場(chǎng)3、主要運(yùn)輸石門(mén)4、運(yùn)輸大巷5、采區(qū)運(yùn)輸石門(mén)9，采區(qū)下部材料車(chē)場(chǎng)11、采區(qū)軌道上山15、采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)19，下區(qū)段回風(fēng)平巷20、聯(lián)絡(luò)巷21、區(qū)段運(yùn)輸平巷22，進(jìn)入采煤工作面25。清洗工作面后，污濁風(fēng)流經(jīng)區(qū)段回風(fēng)平巷23、采區(qū)回風(fēng)石門(mén)17、回風(fēng)大巷8、回風(fēng)石門(mén)7，從風(fēng)井6排出井外。礦井通風(fēng)系統(tǒng)可簡(jiǎn)單表示為：新風(fēng)：2→3→3→4→5→9→11→15→19→20→21→22→25。污風(fēng)：采煤工作面25→23→17→8→7→6排出井外。礦井巷道分類(lèi)及其布置

3.運(yùn)料排矸系統(tǒng)

采煤工作面所需材料、設(shè)備，用礦車(chē)由副井2下放到井底車(chē)場(chǎng)3，經(jīng)主要運(yùn)輸石門(mén)4、運(yùn)輸大巷5、采區(qū)運(yùn)輸石門(mén)9、采區(qū)下部材料車(chē)場(chǎng)11，由軌道上山15提升經(jīng)上部車(chē)場(chǎng)18到區(qū)段回風(fēng)平巷23，再運(yùn)到采煤工作面25。采煤工作面回收的材料、設(shè)備和掘進(jìn)工作面運(yùn)出的矸石，沿運(yùn)料系統(tǒng)相反的方向運(yùn)送至地面。上述過(guò)程可簡(jiǎn)單表示為：材料、設(shè)備等經(jīng)2→3→4→5→9→11→15→18→23→25。采煤工作面回收材料、設(shè)備和掘進(jìn)工作面的矸石用礦車(chē)經(jīng)與運(yùn)料系統(tǒng)相反方向運(yùn)至地面。礦井巷道分類(lèi)及其布置

4.排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)一般與進(jìn)風(fēng)風(fēng)流方向相反，由工作面25，經(jīng)由區(qū)段運(yùn)輸平巷22、采區(qū)軌道上山15、采區(qū)下部材料車(chē)場(chǎng)11、采區(qū)石門(mén)9、開(kāi)采水平大巷5和主要運(yùn)輸石門(mén)4等巷道的一側(cè)的水溝，自流到井底車(chē)場(chǎng)水倉(cāng)，再由水泵房的排水泵通過(guò)副井的排水管道排至地面。上述過(guò)程可簡(jiǎn)單表示為：工作面25的水→22→15→11→9→5→4→3→2→地面。礦井巷道分類(lèi)及其布置一、中國(guó)煤礦井田開(kāi)拓方式應(yīng)用概況及開(kāi)展(一)立井開(kāi)拓立井開(kāi)拓在我國(guó)50年代，其能力、數(shù)量比重均占首位，分別占61.5%和63.2%。目前立井開(kāi)拓主要在表土層較厚、含有流砂層、埋藏較深，或傾角較大地區(qū)采用，井型多為大型及特大型礦井。1995年立井開(kāi)拓其能力與數(shù)量比重分別占37.11%和29.22%。(二)斜井開(kāi)拓50年代我國(guó)的斜井開(kāi)拓能力與數(shù)量比重較小，比重僅為25.1%和24.3%在各開(kāi)拓方式中居第二位。隨著膠帶輸送機(jī)的開(kāi)展，為礦井向運(yùn)輸連續(xù)化、大型化開(kāi)展創(chuàng)造了重要條件，應(yīng)用數(shù)量比重逐漸增加。1995年斜井開(kāi)拓能力、數(shù)量比重分別達(dá)26.04%和39.57%。中國(guó)煤礦井田開(kāi)拓改革及開(kāi)展(三)平硐開(kāi)拓平硐開(kāi)拓具有明顯的優(yōu)越性，只要條件適宜，一直是我國(guó)推薦采用的一種重要形式。但由于受地形、地質(zhì)條件限制，我國(guó)應(yīng)用比例始終不高，50年代其能力、數(shù)量比重分別占8.6%和7.7%。直到1995年也只占8.22%和10.18%。主要集中在西南地區(qū)及華北、西北局部地區(qū)。(四)綜合開(kāi)拓綜合開(kāi)拓在50年代應(yīng)用較少。隨著礦井開(kāi)拓延深、技術(shù)改造開(kāi)展，其應(yīng)用比重也呈開(kāi)展趨勢(shì)，特別是主斜井、副立井綜合開(kāi)拓在深部開(kāi)采、技術(shù)改造礦井中得到較廣泛的應(yīng)用。1995年綜合開(kāi)拓能力、數(shù)量比重已分別達(dá)28.63%和21.04%。中國(guó)煤礦井田開(kāi)拓改革及開(kāi)展二、井田開(kāi)拓的特征及有關(guān)參數(shù)

1.表土層方面我國(guó)礦井的各種開(kāi)拓方式均獲得廣泛應(yīng)用。但在表土層厚度、礦井平均開(kāi)采深度等方面具有明顯差異。立井開(kāi)拓礦井，其表土層平均厚度，平均開(kāi)采深度均相應(yīng)明顯大于其他幾種開(kāi)拓方式，立井開(kāi)拓在這方面具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，國(guó)有重點(diǎn)煤礦平均開(kāi)采深度已達(dá)428.83m，立井開(kāi)拓平均開(kāi)采深度那么為522.4m，目前開(kāi)采深度在800m以上的礦井有25處以上，大多為立井開(kāi)拓。全國(guó)重點(diǎn)煤礦表土層平均厚度為25.30m，而立井開(kāi)拓平均表土層厚度為75.84m。中國(guó)煤礦井田開(kāi)拓改革及開(kāi)展

2.井田尺寸方面

我國(guó)礦井井田尺寸在50年代一般偏小，特別是華東地區(qū)，由于南方缺煤，開(kāi)采強(qiáng)度較大，大型礦井井田走向長(zhǎng)度有的僅3000~5000m。最新統(tǒng)計(jì)說(shuō)明，國(guó)有重點(diǎn)煤礦，特大型、大、中、小型井田平均走向程度分別為9.21km、7.7km、5.95km、4.2km與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)根本一致。中國(guó)煤礦井田開(kāi)拓改革及開(kāi)展

(二)礦井生產(chǎn)能力

國(guó)有重點(diǎn)煤礦礦井平均生產(chǎn)能力近幾年有了很大提高，1977年時(shí)平均為53.08萬(wàn)t/a，1995年提高到77.68萬(wàn)t/a，提高了34.6%。其中大型及特大型礦井，其能力、數(shù)量比重已分別到達(dá)57.02%和23.21%，并有進(jìn)一步開(kāi)展的趨勢(shì)。結(jié)合礦井開(kāi)拓方式來(lái)看：礦井平均生產(chǎn)能力以綜合開(kāi)拓為最高，平均為105.74萬(wàn)t/a；其次為立井開(kāi)拓98.69萬(wàn)t/a；平硐、斜井分別為62.67萬(wàn)t/a、51.13萬(wàn)t/a。特大型礦井?dāng)?shù)量也以綜合開(kāi)拓為最多，共13處以上；其次為立井開(kāi)拓9處以上；斜井與平硐開(kāi)拓分別為3處和1處以上。中國(guó)煤礦井田開(kāi)拓改革及開(kāi)展

(三)開(kāi)采水平設(shè)置及水平垂高

各種礦井開(kāi)拓廣泛采用單水平或多水平開(kāi)拓。根據(jù)438處礦井〔其中不包括片盤(pán)斜井〕的統(tǒng)計(jì)，單水平開(kāi)拓的礦井有84處占19.18%，其能力合計(jì)為81.82Mt/a占20.23%。單水平大多在井田傾斜尺寸較小、傾角較小等條件采用。50年代，開(kāi)采水平垂高一般60~80m，目前已提高到平均179m，并有進(jìn)一步增大的趨勢(shì)。根據(jù)310處礦井的統(tǒng)計(jì)，大型礦井的水平垂高最大，平均193.71m；而中、小型礦井平均垂高分別為170.8m和158.19m。中國(guó)煤礦井田開(kāi)拓改革及開(kāi)展

(四)開(kāi)采水平大巷布置

開(kāi)采水平大巷布置方式有：分煤層布置大巷、集中大巷、分組集中大巷等幾種。國(guó)有重點(diǎn)煤礦大局部開(kāi)采兩組以上煤層。據(jù)468處礦井統(tǒng)計(jì)，開(kāi)采兩組以上煤層的為365處，占77.99%。我國(guó)分組集中布置大巷應(yīng)用較為廣泛。近幾年來(lái)，有在煤層中布置大巷的開(kāi)展趨勢(shì)，但大局部礦井大巷仍布置在底板巖層中。根據(jù)325處礦井統(tǒng)計(jì)，有275處采用巖石大巷，42處為煤層大巷，而只有8處為煤巖混合大巷。中國(guó)煤礦井田開(kāi)拓改革及開(kāi)展三、我國(guó)煤礦井田開(kāi)拓的開(kāi)展方向隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和煤炭生產(chǎn)開(kāi)展的要求，井田開(kāi)拓朝著生產(chǎn)集中化、礦井大型化、運(yùn)輸連續(xù)化、系統(tǒng)簡(jiǎn)單化方向開(kāi)展，這將使煤礦的技術(shù)面貌發(fā)生根本性的變化。(一)生產(chǎn)集中化在現(xiàn)代化、高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)過(guò)程中，將形成一批高產(chǎn)高效的一礦一井一面或二面的現(xiàn)代化礦井，降低開(kāi)拓及生產(chǎn)巷道掘進(jìn)率、簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，使礦井生產(chǎn)朝著高度集中、簡(jiǎn)單可靠的方向開(kāi)展。中國(guó)煤礦井田開(kāi)拓改革及開(kāi)展

主要是增大礦井生產(chǎn)能力，以及相應(yīng)加大水平垂高及采區(qū)尺寸等。我國(guó)西部的一些煤礦多為人為境界，鄰近井田適合舊井田開(kāi)發(fā)的，可以利用老井設(shè)施建設(shè)大型礦井；東部老礦區(qū)的一些煤礦，淺局部散開(kāi)發(fā)，進(jìn)入深部開(kāi)采以后采用集中開(kāi)采，可以加大開(kāi)發(fā)強(qiáng)度，簡(jiǎn)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，大同、兗州、潞安、晉城、鐵法等老礦區(qū)，神木府谷、離柳、鄉(xiāng)寧、靈武等新礦區(qū)，都有條件建設(shè)3.00Mt/a以上的特大型礦井。

(二)礦井大型化

中國(guó)煤礦井田開(kāi)拓改革及開(kāi)展

(三)運(yùn)輸連續(xù)化

隨著生產(chǎn)集中化和礦井大型化，設(shè)備功率和能力加大及日產(chǎn)萬(wàn)噸以上工作面出現(xiàn)，要求煤炭運(yùn)輸從工作面〔或井底〕實(shí)現(xiàn)不間斷連續(xù)的膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸，以保證生產(chǎn)能力的充分發(fā)揮。因此，斜井開(kāi)拓、主斜副立井開(kāi)拓將得到進(jìn)一步的開(kāi)展；并推廣應(yīng)用各種輔助運(yùn)輸設(shè)備，如卡軌車(chē)、齒軌車(chē)、單軌吊等，使輔助運(yùn)輸簡(jiǎn)單化和連續(xù)化。中國(guó)煤礦井田開(kāi)拓改革及開(kāi)展采煤方法概述采煤方法概念回采工作—在采煤工作面內(nèi)，為采取煤炭所進(jìn)行的各項(xiàng)工作。根本工序：破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)和采空區(qū)處理。采煤工藝—在采煤工作面內(nèi)，按照一定順序完成各項(xiàng)工序的方法及其配合。采煤系統(tǒng)—回采巷道的掘進(jìn)和回采工作之間在時(shí)間上的配合以及在空間上的相互位置關(guān)系。采煤方法—是采煤系統(tǒng)與采煤工藝的綜合及其在時(shí)間和空間上的配合。兩者之間相互影響相互制約。采煤方法分類(lèi)壁式體系采煤法的類(lèi)型按采煤工藝分類(lèi)：爆破采煤法、普通機(jī)械化采煤法、綜合機(jī)械化采煤法按采空區(qū)處理方法分:

全部垮落采煤法、煤柱支撐(刀柱)采煤法、充填采煤法按工作面布置和推進(jìn)方向分:走向長(zhǎng)壁采煤法、傾斜長(zhǎng)壁采煤法〔俯斜，仰斜〕采煤方法分類(lèi)柱式采煤法的特點(diǎn)：工作面長(zhǎng)度較短，一般10-30m,工作面數(shù)目較多。需要開(kāi)掘大量的巷道，掘進(jìn)率高。一般沒(méi)有處理采空區(qū)工序。工作面通風(fēng)條件較差，采出率低。采煤方法選擇選擇采煤方法的原那么1、技術(shù)先進(jìn)2、經(jīng)濟(jì)合理3、生產(chǎn)平安以上三個(gè)根本原那么是密切聯(lián)系、相互制約，在選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合考慮。煤層傾角、厚度礦井瓦斯等級(jí)煤層及圍巖特性煤層地質(zhì)構(gòu)造煤層水文地質(zhì)條件煤層自燃發(fā)火傾向性地質(zhì)因素技術(shù)開(kāi)展及裝備水平礦井管理水平工人掌握先進(jìn)技術(shù)的水平

影響采煤方法選擇的因素地溫、地壓煤塵的爆炸危險(xiǎn)性

采煤工藝長(zhǎng)壁采煤工作面的工藝方式：炮采：爆破落煤、人工裝煤、機(jī)械化運(yùn)煤、單體支架支護(hù)。

普采：采煤機(jī)落煤裝煤、機(jī)械化運(yùn)煤、單體支架支護(hù)。

綜采：破、裝、運(yùn)、支、處等主要工序全部采用機(jī)械化連續(xù)作業(yè)。

長(zhǎng)壁采煤法的采煤工藝

三種采煤工藝：①爆破采煤工藝方式

解放后至60年代初為主②普通機(jī)械化采煤工藝方式

60年代初至70年代中期為主③綜合機(jī)械化采煤工藝方式

70年代中期以后為主炮采工藝一、爆破落煤爆破落煤由打眼、裝藥、填炮泥、聯(lián)炮線(xiàn)及放炮等工序組成。炮眼布置：?jiǎn)闻叛垭p排眼三排眼二、裝煤與運(yùn)煤1〕、爆破裝煤：爆破后刮板輸送機(jī)貼近煤壁，利于裝煤。2〕、人工裝煤：人工攉煤。3〕、機(jī)械裝煤：在輸送機(jī)煤壁側(cè)裝有鏟煤板。普采工藝采煤機(jī)割煤方式：?jiǎn)蜗蚋蠲?，往返進(jìn)一刀；雙向割煤，往返進(jìn)兩刀；“∞〞字形割煤、往返一刀普采工藝工作面支護(hù)：支架布置方式：帶帽點(diǎn)柱、單體液壓支柱或磨擦式金屬支柱與鉸接頂梁組成的懸臂支架。按懸臂頂梁與支柱的關(guān)系分為正懸梁和倒懸梁兩種；按梁的排列特點(diǎn)分為齊梁式和錯(cuò)梁式兩種，為了行人和工人作業(yè)方便，工作面支柱一般排成直線(xiàn)狀。普采工藝單體支架正懸臂與倒懸臂布置

支架齊梁式和錯(cuò)梁式布置

普采工藝控頂距：當(dāng)工作面推進(jìn)一次或二次之后，工作空間到達(dá)允許的最大寬度，即最大控頂距。及時(shí)回柱放頂，使工作空間只保存回采工作所需要的最小寬度，即最小控頂距。最大控頂距與最小控頂距之差即為放頂步距。普采工藝采空區(qū)處理：全部垮落法全部充填法局部充填法緩慢下沉法煤柱支撐法

綜采工藝綜采歷史：自1974年從國(guó)外引進(jìn)50套綜采設(shè)備和78年引進(jìn)的100套綜采設(shè)備開(kāi)始，至今已有30多年的歷史。開(kāi)展經(jīng)歷：經(jīng)過(guò)了摸索起步、引進(jìn)提高、仿制創(chuàng)新、國(guó)產(chǎn)與引進(jìn)并重、自主生產(chǎn)五個(gè)階段。

綜采工藝綜采產(chǎn)量：七十年代綜采面大致為20萬(wàn)噸/年-面左右八十年代綜采面大致為100萬(wàn)噸/年-面左右2005年兗州東灘礦綜采面生產(chǎn)了753萬(wàn)噸/年-面2005年神東上灣礦綜采面生產(chǎn)了1145萬(wàn)噸/年-面〔神東礦區(qū)目前有10個(gè)超千萬(wàn)噸的綜采面，實(shí)現(xiàn)了一井、一面、平安、高效的生產(chǎn)目標(biāo)，其中有2個(gè)超2千萬(wàn)噸的綜采面。〕

綜采工藝綜采現(xiàn)狀：初步統(tǒng)計(jì)，全國(guó)已建成年產(chǎn)120萬(wàn)噸以上的大型現(xiàn)代化煤礦434處，核定能力12.63億噸，占總核定能力的50.62%；其中建成了年生產(chǎn)能力超1000萬(wàn)噸的特大型煤礦25處，核定生產(chǎn)能力3.4億噸。我國(guó)的平安高效礦井采煤機(jī)械化程度到達(dá)90%以上，綜采程度到達(dá)85%以上，井工礦原煤全員工效到達(dá)106.34t/工；回采工效540.29t/工。綜采工藝綜采參數(shù)：綜采面長(zhǎng)150m—400m采煤機(jī)最大功率達(dá)2000kW，刮板輸送機(jī)最大功率達(dá)3*1000kW，液壓支架一般＞20t/架。工藝過(guò)程：

采煤機(jī)破煤裝煤——刮板輸送機(jī)運(yùn)煤——液壓支架支護(hù)頂板綜采工藝采煤機(jī)的割煤方式：往返一次割兩刀、往返一次割一刀液壓支架類(lèi)型：支撐式支架、掩護(hù)式支架、支撐掩護(hù)式支架液壓支架的移架方式單架依次順序式；分組間隔交錯(cuò)式；成組整體依次順序式。

綜采