5-礦井開拓方式圖繪制

第五章礦井開拓方式圖繪制

第一節(jié)礦井開拓方式圖

第二節(jié)開拓方案的確定第三節(jié)礦井開拓平面圖繪制

第四節(jié)礦井開拓剖面繪制

在礦井建設和生產的過程中，采掘工程設計圖是十分重要的圖紙。采掘工程設計圖是礦井投資、建設和生產的重要依據(jù)。在采礦工程專業(yè)的畢業(yè)設計中，涉及到的采掘工程設計圖主要有井田開拓方式圖、采區(qū)巷道布置圖、采煤工作面布置圖和井巷工程施工圖。本章主要介紹井田開拓方式圖的概念、圖示內容及用途，并著重介紹開拓平面圖的設計及繪制方法。通過本章學習，應能掌握井田開拓方式圖的設計原則和繪制方法，并能在實踐中對井田開拓平面圖進行使用及繪制，用以指導、組織和安排煤礦建設和生產。第一節(jié)礦井開拓方式圖一、井田開拓方式圖概況及常用比例

概念：井田開拓方式圖是將井田內的地質情況、設計的開拓巷道布置系統(tǒng)，采用正投影原理按一定比例繪制出的圖件。內容：井田開拓巷道包括井筒、井底車場、主要運輸石門、運輸大巷、總回風巷、主要回風石門、回風井等。井田開拓方式圖不僅反映井田內煤層的產狀和主要地質情況，而且標示出了礦井開拓的總體部署和礦井生產系統(tǒng)。

井田開拓方式圖是礦井建設與生產、礦井延深、礦井改造、采區(qū)設計的依據(jù)，是制定礦井遠景規(guī)劃的重要資料。是礦井設計、建設和生產中最為基礎的圖件。繪制井田開拓方式圖常用的比例有1：2000和1：5000兩種。二、井田開拓方式圖的作用

(1)井田開拓方式圖能直觀反映出礦井設計中所確定的開拓方案，包括井田內井筒位置及形式、主要開拓巷道的布局、階段的劃分、階段內的布置形式、開采水平的設置、礦井的開采順序及生產系統(tǒng)等。

(2)在井田開拓方式圖的基礎上，可以進行井巷工程單項施工設計、采區(qū)及礦井延深設計等工作。

(3)可以進行井巷工程量計算，確定井巷工程材料用量、初期投資費用及建井工期。

(4)進行生產經(jīng)營費預算和噸煤成本估算的依據(jù)之一。

(5)井田開拓方式圖是進行礦井其他設計環(huán)節(jié)的基礎。如采區(qū)巷道布置圖、水平主要巷道平面圖、采區(qū)車場圖、計劃圖和礦井生產系統(tǒng)圖均是在井田開拓方式圖的基礎上進行設計的。三、井田開拓方式圖的標示對象

(1)井田內煤層的基本情況。包括井田境界、井田邊界煤柱線、煤層的露頭或風化帶、煤層底板等高線、煤層最小可采厚度等厚線、煤層的分叉線或合并線、煤層的尖滅帶、煤層底板標高和煤層厚度、主要地質構造情況(如較大斷層交面線)和向、背斜軸線及火成巖侵入?yún)^(qū)等。

(2)主、副井筒及工業(yè)廣場相關信息。主要包括井筒的形式及數(shù)目、工業(yè)場地保護煤柱范圍、井口坐標、井口及井底標高、井筒的方位角、傾角及長度(深度)。

(3)井田內階段的劃分及水平的設置。包括階段的范圍、開采水平的數(shù)目和標高、井底車場的形式和位置、主要大巷的方位、層位、坡度、標高及長度。三、井田開拓方式圖的標示對象

(4)采區(qū)劃分方案。有井田開采順序、采區(qū)范圍及采區(qū)上(下)山位置、首采區(qū)及首采工作面位置等信息。

(5)地面設備的保護煤柱。主要有井田范圍內地面建筑、水體、鐵路、重要公路的位置及保護煤柱范圍、尺寸。

(6)其他。如經(jīng)緯網(wǎng)、鉆孔的位置和編號、見煤鉆孔的地面標高等。四、井田開拓方式圖的繪制依據(jù)

主要依據(jù)井田勘探資料和開拓設計方案兩方面的資料。

1．井田勘探資料

礦井地質部門按照礦井總體規(guī)劃和生產計劃為礦井各項采掘工程設計、施工和生產技術安全管理提供的地質資料，是進行井田開拓設計及繪制井田開拓方式圖的基礎。如建井地質說明書、開拓區(qū)域地質說明書等，包括進行井田開拓設計所需的地質方面的文字資料和圖紙資料，如煤層底板等高線圖、煤層綜合柱狀圖及相關地質數(shù)據(jù)。

2．開拓設計方案礦井開拓設計是井田設計的切入點和重要組成部分，井田開拓方式圖的設計與繪制既是礦井開拓設計的重要環(huán)節(jié)，也是開拓方案的重要體現(xiàn)形式。井田開拓方式圖的繪制主要是根據(jù)以下基本開拓設計方案：井田邊界線、井田內階段的劃分、開采水平的劃分，階段斜長、采區(qū)的范圍、上(下)山、區(qū)段巷道、采區(qū)車場及硐室的布置方式及尺寸、各種巷道及硐室的位置、規(guī)格和形狀。

五、井田開拓方式圖的種類井田開拓方式圖的種類很多，一般按井田開拓方式、投影原理、反映水平數(shù)目等進行分類。

1．按井田開拓方式分類井田開拓方式種類也很多，一般按井筒形式、水平數(shù)目、開采水平大巷布置方式、開采準備方式等劃分。以上每一種劃分方式相結合，形成了礦井多種開拓方式。2．按投影原理分類

井田開拓方式圖可分為正投影井田開拓方式圖及井田開拓方式示意圖。通常采用正投影原理繪制。用正投影原理繪制的井田開拓方式圖，按投影面的不同又分為平面圖、立面圖、層面圖和剖面圖。煤層傾角大于45°時，用立面圖，而小于45°時，用平面圖。3．按反映水平數(shù)目分類

對于多水平開拓礦井，在繪制井田開拓方式圖時，應將礦井全部開采水平反映出來，形成礦井總體開拓方式圖。有反映某水平井田開拓方式圖和反映現(xiàn)有開采水平和接替水平的井田開拓方式圖。第二節(jié)開拓方案的確定

開拓設計是礦井設計的關鍵，它直接關系到礦井的布局，關系到礦井長遠的技術經(jīng)濟效益，關系到礦井的安全生產。只有設計出合理的開拓方案，并將其正確地繪制到礦井開拓方式圖中來，才可以保證礦井建設和生產的順利進行，才能保證礦井長期保持良好的生產技術面貌和經(jīng)濟效益。礦井開拓設計的主要內容有核定井田境界及儲量計算、礦井設計生產能力及服務年限、井田開拓方式、井底車場、大巷運輸及設備選型等。一、礦井開拓設計要點

(1)根據(jù)礦區(qū)總體設計及礦井可行性研究報告所確定的井田境界，詳細計算井田的地質儲量、工業(yè)儲量、可采儲量和第一水平的高級儲量占工業(yè)儲量的百分比。

(2)確定礦井工作制度，計算礦井服務年限，并檢查第一水平的服務年限是否符合設計規(guī)范的規(guī)定。在開采傾斜、緩傾斜煤層時，礦井第一水平服務年限大型礦井應為30年以上，中型礦井應為20年以上，小型礦井應為10年以上。

(3)對各主要開拓方案進行技術比較和經(jīng)濟比較，并論述所選定的開拓方案的優(yōu)越性，確定開采水平和階段的范圍。

(4)確定井筒的數(shù)目與形式、井筒斷面和井簡裝備的布置等。

(5)確定井底車場的形式，計算井底車場的通過能力。

二、開拓設計的技術原則為保證設計礦井能盡快投產、達產和持續(xù)穩(wěn)產，以取得較好的經(jīng)濟效益，開拓設計要貫徹下列技術原則：

(1)隨著礦井生產集中化、機械化、自動化程度的提高，特別是膠帶輸送機的推廣，斜井及斜—立井綜合開拓的適用范圍正在擴大。

(2)井田走向長、瓦斯含量大的大型礦井特別是特大型礦井，適合采用分區(qū)開拓、分區(qū)通風、集中出煤，充分發(fā)揮強力膠帶輸送機的效能，使主要生產環(huán)節(jié)高度集中，又能有效提高輔助生產環(huán)節(jié)的能力。生產實踐證明：分區(qū)開拓的掘進工程量比一般開拓方式減少12％～15％，通風網(wǎng)路的長度約減少30％，建井工期也大大縮短。

(3)適當加大階段高度。隨著現(xiàn)代生產技術水平和設備條件的發(fā)展，為礦井合理集中生產及增加開采水平服務年限提供了條件。但要根據(jù)具體的地質、技術及裝備條件，通過技術和經(jīng)濟方面的分析后合理確定。三、井田開拓的基本問題

1．確定井筒(硐)形式、數(shù)目

2．確定工業(yè)廣場及井口位置

3．確定開采水平和階段高度

4．階段大巷布置第三節(jié)礦井開拓平面圖繪制

礦井開拓方式圖繪制的根據(jù)是井田開拓設計中確定的方案及相關參數(shù)，而井田開拓設計是在井田地質勘探的基礎上進行的。在我國煤炭探明儲量和年產量中，急傾斜煤層所占比例不到5％，因而在采礦工程專業(yè)的畢業(yè)設計中或是在礦山現(xiàn)場，礦井開拓平面圖都是最為常見的礦井開拓方式圖。因此，本節(jié)圍繞礦井開拓平面圖來介紹礦井開拓方式圖的繪制方法和過程。

用AutoCAD繪制礦井開拓平面圖

(一)依據(jù)基本地質條件，進行開拓方案設計

(二)在AutoCAD中進行環(huán)境設置，為繪圖做好準備工作

1．單位及圖形界限設置

2．線型設置及定義

3．圖層設置

4．文字樣式設置

(三)繪制圖框、標題欄和經(jīng)緯網(wǎng)

(四)繪制等高線、斷層線、煤柱線

(五)繪制鉆孔及其標注

(六)繪制巷道

(七)繪制其他部分第四節(jié)礦井開拓剖面繪制

礦井開拓平面圖或立面圖很清楚地反映出井田境界、主副井筒形式、水平和階段劃分、井底車場形式、采區(qū)劃分方式、煤層底板等高線、地質構造及煤柱留設等情況，但成圖過程是將所有標高不同的巷道和硐室均投影到同一水平面上，不容易體現(xiàn)出各巷道和硐室在空間上的差異和相對位置，往往需要在礦井開拓平面圖或礦井開拓立面圖的基礎上。沿煤層傾向垂直剖面，然后把相關巷道和硐室投影到該剖面上而繪制成礦井開拓剖面圖，這樣能更好地體現(xiàn)出各巷道和硐室的空間關系。

開拓剖面圖所選的剖面一般是沿煤層傾向并經(jīng)過井田中央的垂直平面(剖面位于井筒附近)，這樣能體現(xiàn)出開拓巷道、采準巷道及各煤層的位置關系。圖形繪制的前期工作(如建立圖層、定制線型等)與前面介紹的一樣。需要定制的線型有煤柱線，巖石巷道可以用Au