《采煤概論》教學PPT課件
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河南理工大學精品課程河南理工大學精品課程第二篇第二篇 井田開拓井田開拓第三章第三章 井田開拓的基本問題井田開拓的基本問題本章主要內容第三章第三章 井田開拓的基本問題井田開拓的基本問題第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié) 煤田劃分為井田煤田劃分為井田煤田劃分為井田煤田劃分為井田第二節(jié)第二節(jié)第二節(jié)第二節(jié) 礦井儲、年產(chǎn)量和服務年限礦井儲、年產(chǎn)量和服務年限礦井儲、年產(chǎn)量和服務年限礦井儲、年產(chǎn)量和服務年限第三節(jié)第三節(jié)第三節(jié)第三節(jié) 井田再劃分井田再劃分井田再劃分井田再劃分第四節(jié)第四節(jié)第四節(jié)第四節(jié) 井田內的開采順序井田內的開采順序井田內的開采順序井田內的開采順序第五節(jié)第五節(jié)第五節(jié)第五節(jié) 井田開拓的概念井田開拓的概念井田開拓的概念井田開拓的概念第六節(jié)第六節(jié)第六節(jié)第六節(jié) 開拓方式的概念及分類開拓方式的概念及分類開拓方式的概念及分類開拓方式的概念及分類第一節(jié)第一節(jié) 煤田劃分為井田煤田劃分為井田 1.1.1.1.煤田煤田煤田煤田 在在在在地地地地質質質質歷歷歷歷史史史史發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)展展展展的的的的過過過過程程程程中中中中,含含含含碳碳碳碳物物物物質質質質沉沉沉沉積積積積形形形形成成成成的的的的基基基基本本本本連連連連續(xù)續(xù)續(xù)續(xù)的大面積含煤地帶稱為的大面積含煤地帶稱為的大面積含煤地帶稱為的大面積含煤地帶稱為煤田煤田煤田煤田。2.2.2.2.礦區(qū)和礦區(qū)開發(fā)礦區(qū)和礦區(qū)開發(fā)礦區(qū)和礦區(qū)開發(fā)礦區(qū)和礦區(qū)開發(fā) 統(tǒng)一規(guī)劃和開發(fā)的煤田或其一部分,稱為統(tǒng)一規(guī)劃和開發(fā)的煤田或其一部分,稱為統(tǒng)一規(guī)劃和開發(fā)的煤田或其一部分,稱為統(tǒng)一規(guī)劃和開發(fā)的煤田或其一部分,稱為礦區(qū)礦區(qū)礦區(qū)礦區(qū)。礦礦礦礦區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)根根根根據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)儲儲儲儲量量量量、賦賦賦賦存存存存條條條條件件件件、煤煤煤煤炭炭炭炭市市市市場場場場需需需需求求求求量量量量和和和和投投投投資資資資環(huán)環(huán)環(huán)環(huán)境境境境等等等等情情情情況況況況,確確確確定定定定礦礦礦礦區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)規(guī)規(guī)規(guī)規(guī)模模模模、劃劃劃劃分分分分井井井井田田田田,規(guī)規(guī)規(guī)規(guī)劃劃劃劃井井井井田田田田開開開開采采采采方方方方式式式式,規(guī)規(guī)規(guī)規(guī)劃劃劃劃礦礦礦礦井井井井或或或或露露露露天天天天礦礦礦礦建建建建順順順順序序序序,確確確確定定定定礦礦礦礦區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)附附附附屬屬屬屬企企企企業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)的的的的類類類類別別別別、數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)目目目目和和和和生生生生產(chǎn)規(guī)模,建設過程等,總稱為產(chǎn)規(guī)模,建設過程等,總稱為產(chǎn)規(guī)模,建設過程等,總稱為產(chǎn)規(guī)模,建設過程等,總稱為礦區(qū)開發(fā)礦區(qū)開發(fā)礦區(qū)開發(fā)礦區(qū)開發(fā)。3.3.井田井田井田井田 在礦區(qū)內,劃歸給一個礦井開采的那一部分煤田稱為在礦區(qū)內,劃歸給一個礦井開采的那一部分煤田稱為在礦區(qū)內,劃歸給一個礦井開采的那一部分煤田稱為在礦區(qū)內,劃歸給一個礦井開采的那一部分煤田稱為井田井田井田井田。一般情況下:一般情況下:一般情況下:一般情況下:煤田煤田煤田煤田-(礦區(qū))(礦區(qū))(礦區(qū))(礦區(qū))井田(礦井)井田(礦井)井田(礦井)井田(礦井)一、劃分的原則1 1井田范圍、儲量、煤層賦存及開采條件要與井田范圍、儲量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應礦井生產(chǎn)能力相適應 2 2保證井田有合理的尺寸保證井田有合理的尺寸 3 3充分利用自然等條件劃分井田充分利用自然等條件劃分井田 4 4合理規(guī)劃礦井開采范圍,處理好相鄰礦井之合理規(guī)劃礦井開采范圍,處理好相鄰礦井之間的關系間的關系 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,(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。沿境界線各留井田邊界煤柱,稱為垂直劃分。(二)水平劃分(二)水平劃分 :以一定標高的水平面為界,即:以一定標高的水平面為界,即以一定標高的煤層底板等高線為界,并沿該煤層以一定標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。底板等高線留置邊界煤柱。(三)按煤組劃分(三)按煤組劃分 (四)以自然邊界(如斷層等)劃分(四)以自然邊界(如斷層等)劃分井田邊界劃分方法井田邊界劃分方法1垂直劃分;垂直劃分;2水平劃分;水平劃分;3以斷層為界以斷層為界礦界劃分及分組與集中建井礦界劃分及分組與集中建井礦界劃分及分組與集中建井礦界劃分及分組與集中建井A A淺部分組建斜井淺部分組建斜井淺部分組建斜井淺部分組建斜井 B B深部集中建立井深部集中建立井深部集中建立井深部集中建立井第二節(jié)第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力和服務年限礦井生產(chǎn)能力和服務年限一、礦井生產(chǎn)能力一、礦井生產(chǎn)能力 礦礦井井設設計計生生產(chǎn)產(chǎn)能能力力(萬萬t/a)即即:設設計計中中規(guī)規(guī)定定礦礦井井在在單單位位時時間間(年年或或日日)內內采采出出的的煤煤炭炭和其它礦產(chǎn)品的數(shù)量。和其它礦產(chǎn)品的數(shù)量。礦井核定生產(chǎn)能力礦井核定生產(chǎn)能力:礦井經(jīng)過技術改造,礦井經(jīng)過技術改造,核定后的生產(chǎn)能力,核定后的生產(chǎn)能力,萬萬t/a。井型井型:根據(jù)根據(jù)礦井設計生產(chǎn)能力礦井設計生產(chǎn)能力不同,我國不同,我國將礦井分為大、中、小三種類型,稱井型。將礦井分為大、中、小三種類型,稱井型。井型劃分如下:井型劃分如下:井型井型 生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力(萬(萬t/a)大大型型礦礦井井:120、150、180、240、300、400、500及及500以以上上(其其中中300萬萬t/a及及其其以上又稱特大型礦井)以上又稱特大型礦井)中型礦井:中型礦井:45、60 、90。小型礦井:小型礦井:9 、15、21、30。二、礦井服務年限二、礦井服務年限二、礦井服務年限二、礦井服務年限 礦井服務年限是指按礦井可采儲量、設計生產(chǎn)能礦井服務年限是指按礦井可采儲量、設計生產(chǎn)能礦井服務年限是指按礦井可采儲量、設計生產(chǎn)能礦井服務年限是指按礦井可采儲量、設計生產(chǎn)能力,并考慮儲量備用系數(shù)計算出的礦井開采年限。力,并考慮儲量備用系數(shù)計算出的礦井開采年限。力,并考慮儲量備用系數(shù)計算出的礦井開采年限。力,并考慮儲量備用系數(shù)計算出的礦井開采年限。三、礦井生產(chǎn)能力、服務年限與儲量的關系三、礦井生產(chǎn)能力、服務年限與儲量的關系三、礦井生產(chǎn)能力、服務年限與儲量的關系三、礦井生產(chǎn)能力、服務年限與儲量的關系 T=ZT=ZT=ZT=ZK K K K/AK/AK/AK/AK Z Z Z Zk k k k礦井可采儲量,萬噸;礦井可采儲量,萬噸;礦井可采儲量,萬噸;礦井可采儲量,萬噸;T T T T礦井設計服務年限,礦井設計服務年限,礦井設計服務年限,礦井設計服務年限,a a a a;A A礦井設計生產(chǎn)能力,萬噸礦井設計生產(chǎn)能力,萬噸礦井設計生產(chǎn)能力,萬噸礦井設計生產(chǎn)能力,萬噸/a/a;K K K K儲量備用系數(shù),儲量備用系數(shù),儲量備用系數(shù),儲量備用系數(shù),1.31.31.31.31.51.51.51.5。儲儲儲儲量量量量備備備備用用用用系系系系數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)是是是是為為為為保保保保證證證證礦礦礦礦井井井井有有有有可可可可靠靠靠靠服服服服務務務務年年年年限限限限而而而而在在在在計計計計算算算算時時時時對儲量采用的富裕系數(shù)。對儲量采用的富裕系數(shù)。對儲量采用的富裕系數(shù)。對儲量采用的富裕系數(shù)。第三節(jié)第三節(jié) 井田再劃分井田再劃分一、井田劃分階段一、井田劃分階段一、井田劃分階段一、井田劃分階段 1 1 1 1階段劃分及特征階段劃分及特征階段劃分及特征階段劃分及特征(1 1 1 1)階階階階段段段段概概概概念念念念:在在在在井井井井田田田田范范范范圍圍圍圍內內內內,沿沿沿沿煤煤煤煤層層層層傾傾傾傾斜斜斜斜方方方方向向向向,按按按按一一一一定定定定標標標標高高高高把把把把煤煤煤煤層層層層劃劃劃劃分分分分為為為為若若若若干干干干個個個個平平平平行行行行于于于于走走走走向向向向的的的的長長長長條條條條部部部部分分分分,每每每每個個個個長長長長條條條條部部部部分分分分具具具具有有有有獨獨獨獨立立立立的的的的生生生生產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)系系系系統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng),稱稱稱稱之之之之為為為為一個階段。一個階段。一個階段。一個階段。(2 2 2 2)開開開開采采采采水水水水平平平平:布布布布置置置置有有有有井井井井底底底底車車車車場場場場和和和和主主主主要要要要運運運運輸輸輸輸大大大大巷巷巷巷,并并并并擔擔擔擔負負負負該該該該水水水水平平平平開開開開采采采采范范范范圍圍圍圍內內內內的的的的主主主主要要要要運運運運輸輸輸輸和和和和提提提提升升升升任任任任務務務務的的的的水水水水平平平平 。一一一一個個個個開開開開采采采采水水水水平平平平可可可可只只只只為為為為一一一一個個個個階階階階段段段段服服服服務務務務,也也也也可可可可以以以以為該水平上下兩個階段服務。為該水平上下兩個階段服務。為該水平上下兩個階段服務。為該水平上下兩個階段服務。補充:補充:補充:補充:階段垂高與水平高度之間的關系階段垂高與水平高度之間的關系階段垂高與水平高度之間的關系階段垂高與水平高度之間的關系井田劃分階段井田劃分階段1234二、井田劃分為盤區(qū)二、井田劃分為盤區(qū) 當井田內煤層傾角很小,接近水平時,由于煤層沿傾斜當井田內煤層傾角很小,接近水平時,由于煤層沿傾斜方向高差很小,沒有必要再按標高劃分階段。這時,可方向高差很小,沒有必要再按標高劃分階段。這時,可沿煤層主要延展方向布置主要大巷,將井田分為兩翼,沿煤層主要延展方向布置主要大巷,將井田分為兩翼,然后以大巷為軸將兩翼分成若干適宜開采的塊段,每個然后以大巷為軸將兩翼分成若干適宜開采的塊段,每個塊段叫一個盤區(qū)。每個盤區(qū)通過盤區(qū)石門與主要大巷相塊段叫一個盤區(qū)。每個盤區(qū)通過盤區(qū)石門與主要大巷相連構成相對獨立的生產(chǎn)系統(tǒng),見圖連構成相對獨立的生產(chǎn)系統(tǒng),見圖3 36 6。圖36 井田劃分盤區(qū)1主斜井;2副斜井;3主要石門;4主要運輸巷;5、6-盤區(qū)運輸平巷;7盤區(qū)邊界;8井田邊界三、井田分區(qū)域劃分三、井田分區(qū)域劃分三、井田分區(qū)域劃分三、井田分區(qū)域劃分隨著開采技術的發(fā)展和煤層埋深的增加,礦井開采強度越來隨著開采技術的發(fā)展和煤層埋深的增加,礦井開采強度越來越大,出現(xiàn)了許多特大型、巨大型礦井。國外已出現(xiàn)了年產(chǎn)越大,出現(xiàn)了許多特大型、巨大型礦井。國外已出現(xiàn)了年產(chǎn)量超過千萬量超過千萬t t的礦井。這些礦井井田范圍廣闊,可達上百平的礦井。這些礦井井田范圍廣闊,可達上百平方公里,煤層沿走向長可達數(shù)十公里。這就勢必造成井下運方公里,煤層沿走向長可達數(shù)十公里。這就勢必造成井下運輸距離、通風線路、管線敷設過長,給生產(chǎn)和管理帶來困難。輸距離、通風線路、管線敷設過長,給生產(chǎn)和管理帶來困難。為此,有的礦井采用了分區(qū)域開采的辦法,就是將整個井田為此,有的礦井采用了分區(qū)域開采的辦法,就是將整個井田劃分成若干個區(qū)域,每個區(qū)域相當于一個小井田,進一步劃劃分成若干個區(qū)域,每個區(qū)域相當于一個小井田,進一步劃分成階段、盤區(qū)等。每個區(qū)域開鑿輔助提升井和風井為本區(qū)分成階段、盤區(qū)等。每個區(qū)域開鑿輔助提升井和風井為本區(qū)域服務。在域服務。在井田中央開鑿集中提升井為井田中央開鑿集中提升井為整個井田服務,如圖整個井田服務,如圖3 37 7所示。所示。圖37 分區(qū)域建井的井田劃分示意圖1主斜井;2副斜井;3分區(qū)界線;4階段界線四、階段內再劃分四、階段內再劃分四、階段內再劃分四、階段內再劃分 1 1采區(qū)式采區(qū)式采區(qū)式采區(qū)式上(下)山上(下)山上(下)山上(下)山區(qū)段:區(qū)段回風平巷、區(qū)段運輸平巷區(qū)段:區(qū)段回風平巷、區(qū)段運輸平巷區(qū)段:區(qū)段回風平巷、區(qū)段運輸平巷區(qū)段:區(qū)段回風平巷、區(qū)段運輸平巷圖38 階段內分區(qū)布置I階段垂高;II階段斜長采區(qū)上山位置采區(qū)上山位置(a a)雙翼采區(qū)上山)雙翼采區(qū)上山 (b)(b)單翼采區(qū)上山單翼采區(qū)上山四、階段內再劃分四、階段內再劃分四、階段內再劃分四、階段內再劃分 2 2分帶式布置分帶式布置分帶式布置分帶式布置圖310 階段內分帶布置I、II階段序號;1、2、3-分段帶號四、階段內再劃分四、階段內再劃分四、階段內再劃分四、階段內再劃分 3 3分段式分段式分段式分段式圖311 階段內分段布置I、II階段序號;1、2、3-分段序號四、階段內再劃分四、階段內再劃分四、階段內再劃分四、階段內再劃分 4 4整階段布置整階段布置整階段布置整階段布置第四節(jié)第四節(jié) 井田內開采順序井田內開采順序一、煤層沿傾斜的開采順序 1 1、下行開采、下行開采2 2、上行開采、上行開采說明:說明:一般地,不論是首先整個井田,還是階段內、采空區(qū)一般地,不論是首先整個井田,還是階段內、采空區(qū)內,對同一煤層,都應考慮使用下行開采順序。內,對同一煤層,都應考慮使用下行開采順序。二、煤層沿走向的開采順序1 1、前進式前進式2 2、后退式后退式圖312 階段內的開采順序1、2、3、4采區(qū)開采序號;(a)-采區(qū)前進式開采順序;(b)-采區(qū)后退式開采順序三、連續(xù)式開采的概念采用分段和整階段布置時,工作面都是在階段走采用分段和整階段布置時,工作面都是在階段走向方向不停頓地連續(xù)推進,稱為連續(xù)式開采。向方向不停頓地連續(xù)推進,稱為連續(xù)式開采。連續(xù)式開采具有開采的準備工作量少,工作面可連續(xù)式開采具有開采的準備工作量少,工作面可以連續(xù)推進較長的距離,搬家次數(shù)少等特點,對以連續(xù)推進較長的距離,搬家次數(shù)少等特點,對裝備復雜的機械化工作面,其優(yōu)點更為突出。但裝備復雜的機械化工作面,其優(yōu)點更為突出。但是,由于工作面連續(xù)推進,要求井田內沒有或很是,由于工作面連續(xù)推進,要求井田內沒有或很少有地質變動,尤其是沒有傾向斷層,才能取得少有地質變動,尤其是沒有傾向斷層,才能取得較好的技術經(jīng)濟效果。一般適用于煤層埋藏穩(wěn)定,較好的技術經(jīng)濟效果。一般適用于煤層埋藏穩(wěn)定,井田內無大的傾向斷層的礦井,或走向較短的小井田內無大的傾向斷層的礦井,或走向較短的小型礦井。型礦井。連續(xù)式開采第五節(jié)第五節(jié) 巷道分類巷道分類為為為為了了了了進進進進行行行行礦礦礦礦井井井井開開開開采采采采,在在在在地地地地下下下下開開開開掘掘掘掘的的的的井井井井筒筒筒筒、巷巷巷巷道道道道和和和和硐硐硐硐室室室室的的的的總總總總稱稱稱稱。按空間位置和形狀可分為:按空間位置和形狀可分為:按空間位置和形狀可分為:按空間位置和形狀可分為:1.1.1.1.垂直巷道立井、暗立井、溜井垂直巷道立井、暗立井、溜井垂直巷道立井、暗立井、溜井垂直巷道立井、暗立井、溜井 2 2 2 2傾斜巷道斜井、暗斜井、上山、下山傾斜巷道斜井、暗斜井、上山、下山傾斜巷道斜井、暗斜井、上山、下山傾斜巷道斜井、暗斜井、上山、下山 3 3 3 3水平巷道平硐、石門、煤門、平巷水平巷道平硐、石門、煤門、平巷水平巷道平硐、石門、煤門、平巷水平巷道平硐、石門、煤門、平巷礦井巷道按其在生產(chǎn)中的重要性還可以作以下分類:礦井巷道按其在生產(chǎn)中的重要性還可以作以下分類:礦井巷道按其在生產(chǎn)中的重要性還可以作以下分類:礦井巷道按其在生產(chǎn)中的重要性還可以作以下分類:開拓巷道開拓巷道開拓巷道開拓巷道 為全礦井、一個開采水平或階段服務的巷道,如井筒、為全礦井、一個開采水平或階段服務的巷道,如井筒、為全礦井、一個開采水平或階段服務的巷道,如井筒、為全礦井、一個開采水平或階段服務的巷道,如井筒、井底車場、階段(或水平)運輸大巷和回風大巷等。井底車場、階段(或水平)運輸大巷和回風大巷等。井底車場、階段(或水平)運輸大巷和回風大巷等。井底車場、階段(或水平)運輸大巷和回風大巷等。準備巷道準備巷道準備巷道準備巷道 為整個采區(qū)服務的巷道,如采區(qū)上(下)山、采區(qū)上下為整個采區(qū)服務的巷道,如采區(qū)上(下)山、采區(qū)上下為整個采區(qū)服務的巷道,如采區(qū)上(下)山、采區(qū)上下為整個采區(qū)服務的巷道,如采區(qū)上(下)山、采區(qū)上下車場、采區(qū)石門等。車場、采區(qū)石門等。車場、采區(qū)石門等。車場、采區(qū)石門等?;夭上锏阑夭上锏阑夭上锏阑夭上锏?為工作面采煤直接服務的巷道,如區(qū)段上、下平巷和開為工作面采煤直接服務的巷道,如區(qū)段上、下平巷和開為工作面采煤直接服務的巷道,如區(qū)段上、下平巷和開為工作面采煤直接服務的巷道,如區(qū)段上、下平巷和開切眼等。切眼等。切眼等。切眼等。1立井,2斜井,3平硐,4暗立井,5溜井,6石門9上山,10下山,11風井,12巖石平巷,13煤層平巷第六節(jié)第六節(jié) 開拓方式的概念及分類開拓方式的概念及分類開拓方式:在一定的井田地質、開采技術條件下,礦井開拓開拓方式:在一定的井田地質、開采技術條件下,礦井開拓開拓方式:在一定的井田地質、開采技術條件下,礦井開拓開拓方式:在一定的井田地質、開采技術條件下,礦井開拓巷道可有多種布置方式。開拓巷道的布置方式通稱為巷道可有多種布置方式。開拓巷道的布置方式通稱為巷道可有多種布置方式。開拓巷道的布置方式通稱為巷道可有多種布置方式。開拓巷道的布置方式通稱為開拓方開拓方開拓方開拓方式式式式。一、井田開拓方式分類一、井田開拓方式分類一、井田開拓方式分類一、井田開拓方式分類 井田開拓方式種類很多,一般可按下列特征分類。:井田開拓方式種類很多,一般可按下列特征分類。:井田開拓方式種類很多,一般可按下列特征分類。:井田開拓方式種類很多,一般可按下列特征分類。:(一)按井筒(硐)形式(一)按井筒(硐)形式(一)按井筒(硐)形式(一)按井筒(硐)形式 按井筒(硐)形式可分為立井開拓、斜井開拓、平硐開拓、按井筒(硐)形式可分為立井開拓、斜井開拓、平硐開拓、按井筒(硐)形式可分為立井開拓、斜井開拓、平硐開拓、按井筒(硐)形式可分為立井開拓、斜井開拓、平硐開拓、綜合開拓。綜合開拓。綜合開拓。綜合開拓。(二)按開采水平數(shù)目(二)按開采水平數(shù)目(二)按開采水平數(shù)目(二)按開采水平數(shù)目 按開采水平數(shù)目可分為:單水平開拓(井田內只設按開采水平數(shù)目可分為:單水平開拓(井田內只設按開采水平數(shù)目可分為:單水平開拓(井田內只設按開采水平數(shù)目可分為:單水平開拓(井田內只設1 1個開個開個開個開采水平);多水平開拓(井田內設采水平);多水平開拓(井田內設采水平);多水平開拓(井田內設采水平);多水平開拓(井田內設2 2個及個及個及個及2 2個以上開采水平)。個以上開采水平)。個以上開采水平)。個以上開采水平)。(三)按開采準備方式(三)按開采準備方式(三)按開采準備方式(三)按開采準備方式 按開采準備方式可分為按開采準備方式可分為按開采準備方式可分為按開采準備方式可分為上山式、上下山式及混合式上山式、上下山式及混合式上山式、上下山式及混合式上山式、上下山式及混合式。()上山式開采()上山式開采()上山式開采()上山式開采 開采水平只開采上山階段,階段內一開采水平只開采上山階段,階段內一開采水平只開采上山階段,階段內一開采水平只開采上山階段,階段內一般采用采區(qū)式準備。般采用采區(qū)式準備。般采用采區(qū)式準備。般采用采區(qū)式準備。(2 2)上下山式開采)上下山式開采)上下山式開采)上下山式開采 開采水平分別開采上山階段及下山開采水平分別開采上山階段及下山開采水平分別開采上山階段及下山開采水平分別開采上山階段及下山階段,階段內采用采區(qū)式準備或帶區(qū)式準備;近水平煤層,階段,階段內采用采區(qū)式準備或帶區(qū)式準備;近水平煤層,階段,階段內采用采區(qū)式準備或帶區(qū)式準備;近水平煤層,階段,階段內采用采區(qū)式準備或帶區(qū)式準備;近水平煤層,開采水平分別開采井田上山部分及下山部分,采用盤區(qū)式或開采水平分別開采井田上山部分及下山部分,采用盤區(qū)式或開采水平分別開采井田上山部分及下山部分,采用盤區(qū)式或開采水平分別開采井田上山部分及下山部分,采用盤區(qū)式或帶區(qū)式準備。帶區(qū)式準備。帶區(qū)式準備。帶區(qū)式準備。(3(3)上山及上下山混合式開采)上山及上下山混合式開采)上山及上下山混合式開采)上山及上下山混合式開采 上述方式的結合應用。上述方式的結合應用。上述方式的結合應用。上述方式的結合應用。注注注注:開采水平標高以下的采區(qū)稱開采水平標高以下的采區(qū)稱開采水平標高以下的采區(qū)稱開采水平標高以下的采區(qū)稱下山采區(qū)下山采區(qū)下山采區(qū)下山采區(qū),采區(qū)內布置采區(qū)下山采區(qū)內布置采區(qū)下山采區(qū)內布置采區(qū)下山采區(qū)內布置采區(qū)下山等準備巷道等準備巷道等準備巷道等準備巷道,采出的煤通過下山采出的煤通過下山采出的煤通過下山采出的煤通過下山,由下往上運至開采水平由下往上運至開采水平由下往上運至開采水平由下往上運至開采水平,反之反之反之反之則稱為上山采區(qū)則稱為上山采區(qū)則稱為上山采區(qū)則稱為上山采區(qū).(三)按開采準備方式(三)按開采準備方式(三)按開采準備方式(三)按開采準備方式 按開采準備方式可分為按開采準備方式可分為按開采準備方式可分為按開采準備方式可分為上山式、上下山式及混合式上山式、上下山式及混合式上山式、上下山式及混合式上山式、上下山式及混合式。()上山式開采()上山式開采()上山式開采()上山式開采 開采水平只開采上山階段,階段內一開采水平只開采上山階段,階段內一開采水平只開采上山階段,階段內一開采水平只開采上山階段,階段內一般采用采區(qū)式準備。般采用采區(qū)式準備。般采用采區(qū)式準備。般采用采區(qū)式準備。(2 2)上下山式開采)上下山式開采)上下山式開采)上下山式開采 開采水平分別開采上山階段及下山開采水平分別開采上山階段及下山開采水平分別開采上山階段及下山開采水平分別開采上山階段及下山階段,階段內采用采區(qū)式準備或帶區(qū)式準備;近水平煤層,階段,階段內采用采區(qū)式準備或帶區(qū)式準備;近水平煤層,階段,階段內采用采區(qū)式準備或帶區(qū)式準備;近水平煤層,階段,階段內采用采區(qū)式準備或帶區(qū)式準備;近水平煤層,開采水平分別開采井田上山部分及下山部分,采用盤區(qū)式或開采水平分別開采井田上山部分及下山部分,采用盤區(qū)式或開采水平分別開采井田上山部分及下山部分,采用盤區(qū)式或開采水平分別開采井田上山部分及下山部分,采用盤區(qū)式或帶區(qū)式準備。帶區(qū)式準備。帶區(qū)式準備。帶區(qū)式準備。(3(3)上山及上下山混合式開采)上山及上下山混合式開采)上山及上下山混合式開采)上山及上下山混合式開采 上述方式的結合應用。上述方式的結合應用。上述方式的結合應用。上述方式的結合應用。(四)按開采水平大巷布置方式(四)按開采水平大巷布置方式(四)按開采水平大巷布置方式(四)按開采水平大巷布置方式 (1 1)分煤層大巷,即在每個煤層設大巷;)分煤層大巷,即在每個煤層設大巷;)分煤層大巷,即在每個煤層設大巷;)分煤層大巷,即在每個煤層設大巷;(2 2)集中大巷,在煤層群集中設置大巷,通過采區(qū)石門)集中大巷,在煤層群集中設置大巷,通過采區(qū)石門)集中大巷,在煤層群集中設置大巷,通過采區(qū)石門)集中大巷,在煤層群集中設置大巷,通過采區(qū)石門與各煤層聯(lián)系;與各煤層聯(lián)系;與各煤層聯(lián)系;與各煤層聯(lián)系;(3 3)分組集中大巷,即對煤層群分組,分組中設集中大)分組集中大巷,即對煤層群分組,分組中設集中大)分組集中大巷,即對煤層群分組,分組中設集中大)分組集中大巷,即對煤層群分組,分組中設集中大巷。巷。巷。巷。開拓方式分類 立井開拓方式立井開拓方式(a)立井單水平上下山式;立井單水平上下山式;(b)立井多水平上下山式;立井多水平上下山式;(c)立井多水平上山式;立井多水平上山式;(d)立井多水平上山及上下山式混合式立井多水平上山及上下山式混合式1主井;主井;2副井;副井;3井底車場;井底車場;4主要石門;主要石門;5開采水平運輸大巷開采水平運輸大巷二、井田開拓方式應正確解決下列問題:二、井田開拓方式應正確解決下列問題:二、井田開拓方式應正確解決下列問題:二、井田開拓方式應正確解決下列問題:(1)確定井筒的形式、數(shù)目及其配置,)確定井筒的形式、數(shù)目及其配置,合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置。合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置。(2)合理地確定開采水平數(shù)目和位置。)合理地確定開采水平數(shù)目和位置。(3)布置大巷及井底車場。)布置大巷及井底車場。(4)確定礦井開采程序,做好開采水)確定礦井開采程序,做好開采水平的接替。平的接替。(5)進行礦井開拓延深、深部開拓及)進行礦井開拓延深、深部開拓及技術改造。技術改造。三、確定井田開拓方式的原則三、確定井田開拓方式的原則三、確定井田開拓方式的原則三、確定井田開拓方式的原則 (1 1)貫徹執(zhí)行國家有關煤炭工業(yè)的技術政策,為早出煤、)貫徹執(zhí)行國家有關煤炭工業(yè)的技術政策,為早出煤、)貫徹執(zhí)行國家有關煤炭工業(yè)的技術政策,為早出煤、)貫徹執(zhí)行國家有關煤炭工業(yè)的技術政策,為早出煤、出好煤、高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的出好煤、高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的出好煤、高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的出好煤、高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量;尤其是初期建設工程量,節(jié)約條件下減少開拓工程量;尤其是初期建設工程量,節(jié)約條件下減少開拓工程量;尤其是初期建設工程量,節(jié)約條件下減少開拓工程量;尤其是初期建設工程量,節(jié)約基建投資,加快礦井建設?;ㄍ顿Y,加快礦井建設?;ㄍ顿Y,加快礦井建設?;ㄍ顿Y,加快礦井建設。(2 2)合理集中開拓部署,簡化生產(chǎn)系統(tǒng),避免生產(chǎn)分散,)合理集中開拓部署,簡化生產(chǎn)系統(tǒng),避免生產(chǎn)分散,)合理集中開拓部署,簡化生產(chǎn)系統(tǒng),避免生產(chǎn)分散,)合理集中開拓部署,簡化生產(chǎn)系統(tǒng),避免生產(chǎn)分散,做到合理集中生產(chǎn)。做到合理集中生產(chǎn)。做到合理集中生產(chǎn)。做到合理集中生產(chǎn)。(3 3)合理開發(fā)國家資源,減少煤炭損失。)合理開發(fā)國家資源,減少煤炭損失。)合理開發(fā)國家資源,減少煤炭損失。)合理開發(fā)國家資源,減少煤炭損失。(4 4)必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關規(guī)定。要建立完)必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關規(guī)定。要建立完)必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關規(guī)定。要建立完)必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關規(guī)定。要建立完善的通風、運輸、供電系統(tǒng),創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件,減善的通風、運輸、供電系統(tǒng),創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件,減善的通風、運輸、供電系統(tǒng),創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件,減善的通風、運輸、供電系統(tǒng),創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件,減少巷道維護量,使主要巷道保持良好狀態(tài)。少巷道維護量,使主要巷道保持良好狀態(tài)。少巷道維護量,使主要巷道保持良好狀態(tài)。少巷道維護量,使主要巷道保持良好狀態(tài)。(5 5)要適應當前國家的技術水平和設備供應情況,并為)要適應當前國家的技術水平和設備供應情況,并為)要適應當前國家的技術水平和設備供應情況,并為)要適應當前國家的技術水平和設備供應情況,并為采用新技術、新工藝、發(fā)展采煤機械化、綜合機械化、采用新技術、新工藝、發(fā)展采煤機械化、綜合機械化、采用新技術、新工藝、發(fā)展采煤機械化、綜合機械化、采用新技術、新工藝、發(fā)展采煤機械化、綜合機械化、自動化創(chuàng)造條件。自動化創(chuàng)造條件。自動化創(chuàng)造條件。自動化創(chuàng)造條件。(6 6)根據(jù)用戶需要,應照顧到不同煤質、煤種的煤層分)根據(jù)用戶需要,應照顧到不同煤質、煤種的煤層分)根據(jù)用戶需要,應照顧到不同煤質、煤種的煤層分)根據(jù)用戶需要,應照顧到不同煤質、煤種的煤層分別開采,以及其他有益礦物的綜合開采。別開采,以及其他有益礦物的綜合開采。別開采,以及其他有益礦物的綜合開采。別開采,以及其他有益礦物的綜合開采。思 考 題1 1什么叫井田開拓?什么叫井田開拓?2 2煤田劃分井田時應注意哪些問題?煤田劃分井田時應注意哪些問題?3 3如何合理確定礦井生產(chǎn)能力?如何合理確定礦井生產(chǎn)能力?4 4井田再劃分方式有哪幾種?如何劃分?井田再劃分方式有哪幾種?如何劃分?5 5什么叫采區(qū)?采區(qū)具有哪些特點?什么叫采區(qū)?采區(qū)具有哪些特點?6 6什么叫區(qū)段運輸平巷?什么叫區(qū)段回風平巷?什么叫區(qū)段運輸平巷?什么叫區(qū)段回風平巷?7 7什么叫單水平開拓?什么叫多水平開拓?什么叫單水平開拓?什么叫多水平開拓?8 8巷道如何按空間特征和用途進行分類?分哪幾類?巷道如何按空間特征和用途進行分類?分哪幾類?9 9什么是開拓巷道?什么是準備巷道?什么是開拓巷道?什么是準備巷道?1010在確定礦井生產(chǎn)能力和服務年限時,為什么要考慮儲量備用系數(shù)?在確定礦井生產(chǎn)能力和服務年限時,為什么要考慮儲量備用系數(shù)?1111什么叫井田開拓方式?什么叫井田開拓方式?1212在解決開拓問題時,應遵循什么原則?在解決開拓問題時,應遵循什么原則?河南理工大學采煤概論精品課程第二篇第二篇 井田開拓井田開拓第五章第五章 井田開拓中幾個主要問題井田開拓中幾個主要問題本章主要內容n n第五章第五章 井田開拓中的幾個主要問題井田開拓中的幾個主要問題n n第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié) 井筒位置及數(shù)目的確定井筒位置及數(shù)目的確定井筒位置及數(shù)目的確定井筒位置及數(shù)目的確定n n第二節(jié)第二節(jié)第二節(jié)第二節(jié) 開采水平的確定開采水平的確定開采水平的確定開采水平的確定n n第三節(jié)第三節(jié)第三節(jié)第三節(jié) 階段大巷布置階段大巷布置階段大巷布置階段大巷布置n n第四節(jié)第四節(jié)第四節(jié)第四節(jié) 井底車場井底車場井底車場井底車場n n第五節(jié)第五節(jié)第五節(jié)第五節(jié) 礦井開拓延深礦井開拓延深礦井開拓延深礦井開拓延深 第一節(jié)第一節(jié) 井筒位置及數(shù)目的確定井筒位置及數(shù)目的確定n n一般地,一個礦井至少應有一般地,一個礦井至少應有一般地,一個礦井至少應有一般地,一個礦井至少應有一主一副一主一副一主一副一主一副兩個井硐,主井擔負兩個井硐,主井擔負兩個井硐,主井擔負兩個井硐,主井擔負煤炭提升,副井擔負輔助提升任務。煤炭提升,副井擔負輔助提升任務。煤炭提升,副井擔負輔助提升任務。煤炭提升,副井擔負輔助提升任務。n n所謂所謂所謂所謂井筒位置井筒位置井筒位置井筒位置,主要是指兩個方面,一是井口和井底沿井,主要是指兩個方面,一是井口和井底沿井,主要是指兩個方面,一是井口和井底沿井,主要是指兩個方面,一是井口和井底沿井田走向和傾斜方向的位置;二是井筒本身所通過的巖層層田走向和傾斜方向的位置;二是井筒本身所通過的巖層層田走向和傾斜方向的位置;二是井筒本身所通過的巖層層田走向和傾斜方向的位置;二是井筒本身所通過的巖層層位。位。位。位。第一節(jié)第一節(jié) 井筒位置及數(shù)目的確定井筒位置及數(shù)目的確定n n選擇井筒位置應從地下因素、地面因素和選擇井筒位置應從地下因素、地面因素和技術經(jīng)濟因素等三方面進行論證和比較。技術經(jīng)濟因素等三方面進行論證和比較。n n 一、對井下開采合理的井筒位置一、對井下開采合理的井筒位置n n 對井下開采有利的井筒位置應使對井下開采有利的井筒位置應使井巷工井巷工程量、井下運輸工作量作量、井巷維護工程量、井下運輸工作量作量、井巷維護工作量較少,通風安全條件好,煤柱損失少作量較少,通風安全條件好,煤柱損失少,有利于井下的開采部署。有利于井下的開采部署。n n一、對井下開采合理的井筒位置一、對井下開采合理的井筒位置一、對井下開采合理的井筒位置一、對井下開采合理的井筒位置n n 1 1井筒沿井田走向的位置井筒沿井田走向的位置井筒沿井田走向的位置井筒沿井田走向的位置n n 井筒沿井田走向的有利位置應在井田中央。當井田儲量井筒沿井田走向的有利位置應在井田中央。當井田儲量井筒沿井田走向的有利位置應在井田中央。當井田儲量井筒沿井田走向的有利位置應在井田中央。當井田儲量呈不均勻分布時,應在儲量分布的中央,形成兩翼儲量比呈不均勻分布時,應在儲量分布的中央,形成兩翼儲量比呈不均勻分布時,應在儲量分布的中央,形成兩翼儲量比呈不均勻分布時,應在儲量分布的中央,形成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田,應盡量避免井筒偏于一側、造成單翼較均衡的雙翼井田,應盡量避免井筒偏于一側、造成單翼較均衡的雙翼井田,應盡量避免井筒偏于一側、造成單翼較均衡的雙翼井田,應盡量避免井筒偏于一側、造成單翼開采的不利局面。開采的不利局面。開采的不利局面。開采的不利局面。n n (1)(1)井筒設在井田中央井筒設在井田中央井筒設在井田中央井筒設在井田中央(儲量分布的中央儲量分布的中央儲量分布的中央儲量分布的中央),可使沿井田走,可使沿井田走,可使沿井田走,可使沿井田走向的井下運輸工作量最小。向的井下運輸工作量最小。向的井下運輸工作量最小。向的井下運輸工作量最小。n n (2)(2)井筒設在井田中央時,兩翼產(chǎn)量分配、風量分配比較井筒設在井田中央時,兩翼產(chǎn)量分配、風量分配比較井筒設在井田中央時,兩翼產(chǎn)量分配、風量分配比較井筒設在井田中央時,兩翼產(chǎn)量分配、風量分配比較均衡,通風網(wǎng)路較短,通風阻力較小。井田偏于一側時,均衡,通風網(wǎng)路較短,通風阻力較小。井田偏于一側時,均衡,通風網(wǎng)路較短,通風阻力較小。井田偏于一側時,均衡,通風網(wǎng)路較短,通風阻力較小。井田偏于一側時,一翼通風距離長,風壓增大。當產(chǎn)量集中于一翼時,風量一翼通風距離長,風壓增大。當產(chǎn)量集中于一翼時,風量一翼通風距離長,風壓增大。當產(chǎn)量集中于一翼時,風量一翼通風距離長,風壓增大。當產(chǎn)量集中于一翼時,風量成倍增加,風壓按二次方關系增加。成倍增加,風壓按二次方關系增加。成倍增加,風壓按二次方關系增加。成倍增加,風壓按二次方關系增加。n n (3)(3)井筒設在井田中央時,兩翼分擔產(chǎn)量比較均衡,各水井筒設在井田中央時,兩翼分擔產(chǎn)量比較均衡,各水井筒設在井田中央時,兩翼分擔產(chǎn)量比較均衡,各水井筒設在井田中央時,兩翼分擔產(chǎn)量比較均衡,各水平兩翼開采結束的時間比較接近。如井筒偏于一側,一翼平兩翼開采結束的時間比較接近。如井筒偏于一側,一翼平兩翼開采結束的時間比較接近。如井筒偏于一側,一翼平兩翼開采結束的時間比較接近。如井筒偏于一側,一翼過早采完,然后產(chǎn)量集中于另一翼,將使運輸、通風過分過早采完,然后產(chǎn)量集中于另一翼,將使運輸、通風過分過早采完,然后產(chǎn)量集中于另一翼,將使運輸、通風過分過早采完,然后產(chǎn)量集中于另一翼,將使運輸、通風過分集中、采煤掘進互相干擾,甚至影響全礦生產(chǎn)。集中、采煤掘進互相干擾,甚至影響全礦生產(chǎn)。集中、采煤掘進互相干擾,甚至影響全礦生產(chǎn)。集中、采煤掘進互相干擾,甚至影響全礦生產(chǎn)。n n一、對井下開采合理的井筒位置一、對井下開采合理的井筒位置一、對井下開采合理的井筒位置一、對井下開采合理的井筒位置n n 2井筒沿煤層傾向的位置井筒沿煤層傾向的位置立井井筒沿井田傾斜方向布置方案立井井筒沿井田傾斜方向布置方案1井筒;井筒;2石門;石門;3富含水層;富含水層;4井筒及工業(yè)場地煤柱井筒及工業(yè)場地煤柱n n一、對井下開采合理的井筒位置一、對井下開采合理的井筒位置一、對井下開采合理的井筒位置一、對井下開采合理的井筒位置n n 2井筒沿煤層傾向的位置井筒沿煤層傾向的位置急傾斜煤層開拓的井筒位置急傾斜煤層開拓的井筒位置1井筒位于煤層底板;井筒位于煤層底板;2階段石門;階段石門;3井筒位于煤層頂板;井筒位于煤層頂板;4工業(yè)場地煤柱邊界線工業(yè)場地煤柱邊界線n n一、對井下開采合理的井筒位置一、對井下開采合理的井筒位置一、對井下開采合理的井筒位置一、對井下開采合理的井筒位置n n 2井筒沿煤層傾向的位置井筒沿煤層傾向的位置原則:原則:原則:原則:(1 1)單水平緩傾斜煤層:單水平緩傾斜煤層:單水平緩傾斜煤層:單水平緩傾斜煤層:從有利于井下運輸出發(fā),井筒應座從有利于井下運輸出發(fā),井筒應座從有利于井下運輸出發(fā),井筒應座從有利于井下運輸出發(fā),井筒應座落在井田中部,或者使上山部分斜長略大于下山部分,這對開落在井田中部,或者使上山部分斜長略大于下山部分,這對開落在井田中部,或者使上山部分斜長略大于下山部分,這對開落在井田中部,或者使上山部分斜長略大于下山部分,這對開采是有利的。采是有利的。采是有利的。采是有利的。(2 2)對多水平開采緩斜或傾斜煤層群對多水平開采緩斜或傾斜煤層群對多水平開采緩斜或傾斜煤層群對多水平開采緩斜或傾斜煤層群的礦井,如煤層的可采的礦井,如煤層的可采的礦井,如煤層的可采的礦井,如煤層的可采總厚度大,為減少保護井筒和工業(yè)場地煤柱損失及適當減少初總厚度大,為減少保護井筒和工業(yè)場地煤柱損失及適當減少初總厚度大,為減少保護井筒和工業(yè)場地煤柱損失及適當減少初總厚度大,為減少保護井筒和工業(yè)場地煤柱損失及適當減少初期工程量,可考慮使井筒設在沿傾斜中部靠上方的適當位置,期工程量,可考慮使井筒設在沿傾斜中部靠上方的適當位置,期工程量,可考慮使井筒設在沿傾斜中部靠上方的適當位置,期工程量,可考慮使井筒設在沿傾斜中部靠上方的適當位置,并應使保護井筒煤柱不占初期投產(chǎn)采區(qū)。并應使保護井筒煤柱不占初期投產(chǎn)采區(qū)。并應使保護井筒煤柱不占初期投產(chǎn)采區(qū)。并應使保護井筒煤柱不占初期投產(chǎn)采區(qū)。(3 3)對開采急斜煤層的礦井對開采急斜煤層的礦井對開采急斜煤層的礦井對開采急斜煤層的礦井,井筒宜靠近煤層淺部,或布置,井筒宜靠近煤層淺部,或布置,井筒宜靠近煤層淺部,或布置,井筒宜靠近煤層淺部,或布置在煤系底板。在煤系底板。在煤系底板。在煤系底板。(4 4)對開采近水平煤層的礦井對開采近水平煤層的礦井對開采近水平煤層的礦井對開采近水平煤層的礦井,無所謂深部、淺部,應結合,無所謂深部、淺部,應結合,無所謂深部、淺部,應結合,無所謂深部、淺部,應結合地形等因素,盡可能使井筒靠近儲量中央。地形等因素,盡可能使井筒靠近儲量中央。地形等因素,盡可能使井筒靠近儲量中央。地形等因素,盡可能使井筒靠近儲量中央。n n二、二、二、二、對掘進與維護有利的井筒位置對掘進與維護有利的井筒位置對掘進與維護有利的井筒位置對掘進與維護有利的井筒位置 n n為使井筒的開掘和使用安全可靠、減少其掘進的困難及便為使井筒的開掘和使用安全可靠、減少其掘進的困難及便于維護,應使井筒通過的巖層及表土層于維護,應使井筒通過的巖層及表土層具有較好的水文、圍具有較好的水文、圍巖和地質條件巖和地質條件。盡可能不通過或少通過盡可能不通過或少通過流砂層、較厚的沖積層及較大的含流砂層、較厚的沖積層及較大的含水層水層。為便于井筒的掘進和維護,井筒不應設在受地質破壞比較為便于井筒的掘進和維護,井筒不應設在受地質破壞比較劇烈的地帶及受采動影響的地區(qū)劇烈的地帶及受采動影響的地區(qū)n n井筒位置還應使井筒位置還應使井底車場有較好的圍巖條件井底車場有較好的圍巖條件,便于大容積,便于大容積硐室的掘進和維護。硐室的掘進和維護。三、便于布置地面工業(yè)場地的井筒位置三、便于布置地面工業(yè)場地的井筒位置(1)(1)(1)(1)要有足夠的場地,便于布置礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)及其工業(yè)建筑物和構筑物。要有足夠的場地,便于布置礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)及其工業(yè)建筑物和構筑物。要有足夠的場地,便于布置礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)及其工業(yè)建筑物和構筑物。要有足夠的場地,便于布置礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)及其工業(yè)建筑物和構筑物。如主、副井絞車房及井口棚、井口車場,煤倉,篩選廠如主、副井絞車房及井口棚、井口車場,煤倉,篩選廠如主、副井絞車房及井口棚、井口車場,煤倉,篩選廠如主、副井絞車房及井口棚、井口車場,煤倉,篩選廠(選煤廠選煤廠選煤廠選煤廠)等。根據(jù)需等。根據(jù)需等。根據(jù)需等。根據(jù)需要,還應考慮為以后擴建留有適當?shù)挠嗟?。要,還應考慮為以后擴建留有適當?shù)挠嗟亍R?,還應考慮為以后擴建留有適當?shù)挠嗟亍R?,還應考慮為以后擴建留有適當?shù)挠嗟亍?2)(2)(2)(2)要有較好的工程地質和水文地質條件、盡可能避開滑坡、崩巖、溶洞、要有較好的工程地質和水文地質條件、盡可能避開滑坡、崩巖、溶洞、要有較好的工程地質和水文地質條件、盡可能避開滑坡、崩巖、溶洞、要有較好的工程地質和水文地質條件、盡可能避開滑坡、崩巖、溶洞、流沙層采空區(qū)等不良地段,這樣既便于施工,也可防止自然災害的侵襲。流沙層采空區(qū)等不良地段,這樣既便于施工,也可防止自然災害的侵襲。流沙層采空區(qū)等不良地段,這樣既便于施工,也可防止自然災害的侵襲。流沙層采空區(qū)等不良地段,這樣既便于施工,也可防止自然災害的侵襲。(3)(3)(3)(3)要便于礦井供電、給水和運輸,并使附近有便于建設居住區(qū)、排矸設施要便于礦井供電、給水和運輸,并使附近有便于建設居住區(qū)、排矸設施要便于礦井供電、給水和運輸,并使附近有便于建設居住區(qū)、排矸設施要便于礦井供電、給水和運輸,并使附近有便于建設居住區(qū)、排矸設施的地點。的地點。的地點。的地點。(4)(4)(4)(4)要避免井筒和工業(yè)場地遭受水患,井筒位置應高于當?shù)刈罡吆樗唬谝苊饩埠凸I(yè)場地遭受水患,井筒位置應高于當?shù)刈罡吆樗?,在要避免井筒和工業(yè)場地遭受水患,井筒位置應高于當?shù)刈罡吆樗?,在要避免井筒和工業(yè)場地遭受水患,井筒位置應高于當?shù)刈罡吆樗唬谄皆貐^(qū)還應考慮工業(yè)場地內雨水、污水排出的問題。在森林地區(qū),工業(yè)場平原地區(qū)還應考慮工業(yè)場地內雨水、污水排出的問題。在森林地區(qū),工業(yè)場平原地區(qū)還應考慮工業(yè)場地內雨水、污水排出的問題。在森林地區(qū),工業(yè)場平原地區(qū)還應考慮工業(yè)場地內雨水、污水排出的問題。在森林地區(qū),工業(yè)場地和森林間應有足夠的防火距離。地和森林間應有足夠的防火距離。地和森林間應有足夠的防火距離。地和森林間應有足夠的防火距離。(5)(5)(5)(5)要充分利用地形,使地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)場地總平面布置及地面運輸合要充分利用地形,使地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)場地總平面布置及地面運輸合要充分利用地形,使地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)場地總平面布置及地面運輸合要充分利用地形,使地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)場地總平面布置及地面運輸合理、并盡可能使平整場地的工程量較少。理、并盡可能使平整場地的工程量較少。理、并盡可能使平整場地的工程量較少。理、并盡可能使平整場地的工程量較少。綜上所述,選擇井筒位置既要力求做到對井下開采有利,又綜上所述,選擇井筒位置既要力求做到對井下開采有利,又要注意使地面布置合理,還要便于井筒的開掘和維護,而這些要注意使地面布置合理,還要便于井筒的開掘和維護,而這些要求又與礦井的地質、地形、水文、煤層賦存情況等因素密切要求又與礦井的地質、地形、水文、煤層賦存情況等因素密切聯(lián)系。在具體條件下,要同時滿足這些要求往往是很困難的,聯(lián)系。在具體條件下,要同時滿足這些要求往往是很困難的,因此,必須深入調查研究,分析影響因素,分清主次,尋求較因此,必須深入調查研究,分析影響因素,分清主次,尋求較合理的方案。合理的方案。四、井筒(硐)形式分析及選擇四、井筒(硐)形式分析及選擇 1、平硐開拓是最簡單最有利的方式。采用平硐開拓的優(yōu)點是:井下出煤不需提升轉載即由平硐直接外運,因而運輸環(huán)節(jié)和運輸設備少、系統(tǒng)簡單、費用低;平硐的地面工業(yè)建筑較簡單,不需結構復雜的井架和絞車房;不需設井底車場,更無須在平硐內設水泵房、水倉等硐室,減少許多井巷工程量;平硐施工條件較好,掘進速度較快,可加快礦井建設。平硐無須排水設備,對預防井下水災也較有利。因此,在地形條件合適、煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū),只要上山部分煤的儲量大致能滿足同類井型的水平服務年限的要求時,都應采用平硐開拓。四、井筒(硐)形式分析及選擇四、井筒(硐)形式分析及選擇 2 2、斜井與立井相比的優(yōu)點:、斜井與立井相比的優(yōu)點:井筒掘進技術和施工設備比較簡單,掘進速度快,地面工業(yè)建筑、井筒井筒掘進技術和施工設備比較簡單,掘進速度快,地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及碉室都比立井筒單,裝備、井底車場及碉室都比立井筒單,同類井型的斜井提升絞車也較立井需用的絞車型號小、因而初期投資較同類井型的斜井提升絞車也較立井需用的絞車型號小、因而初期投資較少,建井期較短;少,建井期較短;在多水平開采時,斜井在多水平開采時,斜井(不包括反斜井不包括反斜井)的石門總長度較用立井開拓時為的石門總長度較用立井開拓時為短,因而掘進石門的工程量和沿石門的運輸工作量較少;延深斜井井筒的施短,因而掘進石門的工程量和沿石門的運輸工作量較少;延深斜井井筒的施工比較方便、對生產(chǎn)的干擾少;工比較方便、對生產(chǎn)的干擾少;我國研制和使用新型強力膠帶輸送機,增加了斜井開拓的優(yōu)越性擴大我國研制和使用新型強力膠帶輸送機,增加了斜井開拓的優(yōu)越性擴大廠其應用范圍。采用膠帶輸送機斜井開拓時、可以布置中央采區(qū),利用主副廠其應用范圍。采用膠帶輸送機斜井開拓時、可以布置中央采區(qū),利用主副斜井兼作中央采區(qū)的上山,從而可節(jié)約初期建井工程量、加快礦井建設。斜井兼作中央采區(qū)的上山,從而可節(jié)約初期建井工程量、加快礦井建設。膠帶斜井可以同時為幾個水平提煤,這對上下水平過渡時期的提煤或多膠帶斜井可以同時為幾個水平提煤,這對上下水平過渡時期的提煤或多水平同時生產(chǎn)的提煤都是有利的。當?shù)V井需增產(chǎn)而擴人提升能力時,更換膠水平同時生產(chǎn)的提煤都是有利的。當?shù)V井需增產(chǎn)而擴人提升能力時,更換膠帶機也是比較容易的。帶機也是比較容易的。四、井筒(硐)形式分析及選擇四、井筒(硐)形式分析及選擇 3 3、斜井與立井相比的缺點:、斜井與立井相比的缺點:在自然條件相同時,斜井要比立井長得多;圍巖不穩(wěn)固時,斜井井筒維在自然條件相同時,斜井要比立井長得多;圍巖不穩(wěn)固時,斜井井筒維護費用高;采用絞車提升時、提升速度較低、能力較小、鋼絲繩磨損嚴重、護費用高;采用絞車提升時、提升速度較低、能力較小、鋼絲繩磨損嚴重、動力消耗大、提升費用較高,當井田斜長較大時,采用多段絞車提升、轉載動力消耗大、提升費用較高,當井田斜長較大時,采用多段絞車提升、轉載環(huán)節(jié)多、系統(tǒng)復雜,更要多占用設備和人力;環(huán)節(jié)多、系統(tǒng)復雜,更要多占用設備和人力;由于斜井較長,沿井筒敷設管路、電纜所需的管線長度較大、有條件時由于斜井較長,沿井筒敷設管路、電纜所需的管線長度較大、有條件時可采用鉆孔下管路排水供電,但要為此留保安煤柱,增加煤柱損失;可采用鉆孔下管路排水供電,但要為此留保安煤柱,增加煤柱損失;另外,斜井的通風風路較長,對瓦斯涌出量大的大型礦井,斜井井筒斷另外,斜井的通風風路較長,對瓦斯涌出量大的大型礦井,斜井井筒斷面小,通風阻力過大??赡軡M足不了通風的要求,不得不另開專用進風或回面小,通風阻力過大??赡軡M足不了通風的要求,不得不另開專用進風或回風的立井并兼做輔助提升;當表土為富貪水的沖積層或流砂層時,斜井井筒風的立井并兼做輔助提升;當表土為富貪水的沖積層或流砂層時,斜井井筒掘進技術復雜,有時難以通過。掘進技術復雜,有時難以通過。四、井筒(硐)形式分析及選擇四、井筒(硐)形式分析及選擇 4 4、斜井的適用條件:、斜井的適用條件:因此,當井田內煤層埋藏不深、表土層不厚、水文地質情況簡單、井筒因此,當井田內煤層埋藏不深、表土層不厚、水文地質情況簡單、井筒因此,當井田內煤層埋藏不深、表土層不厚、水文地質情況簡單、井筒因此,當井田內煤層埋藏不深、表土層不厚、水文地質情況簡單、井筒不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層,不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層,不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層,不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層,般可采用斜井開拓。對采用串車或箕般可采用斜井開拓。對采用串車或箕般可采用斜井開拓。對采用串車或箕般可采用斜井開拓。對采用串車或箕斗提升的斜井,斗提升的斜井,斗提升的斜井,斗提升的斜井,般以一段提升進行開采有利,也可采用兩段開采,但不宜般以一段提升進行開采有利,也可采用兩段開采,但不宜般以一段提升進行開采有利,也可采用兩段開采,但不宜般以一段提升進行開采有利,也可采用兩段開采,但不宜采用三段。采用三段。采用三段。采用三段。隨新型強力相適用于隨新型強力相適用于隨新型強力相適用于隨新型強力相適用于25252525度傾角的膠帶輸送機的發(fā)展大型斜井的開采深度傾角的膠帶輸送機的發(fā)展大型斜井的開采深度傾角的膠帶輸送機的發(fā)展大型斜井的開采深度傾角的膠帶輸送機的發(fā)展大型斜井的開采深度將大為增加,斜井應用的范圍將更加廣泛。度將大為增加,斜井應用的范圍將更加廣泛。度將大為增加,斜井應用的范圍將更加廣泛。度將大為增加,斜井應用的范圍將更加廣泛。四、井筒(硐)形式分析及選擇四、井筒(硐)形式分析及選擇 5 5、立井的優(yōu)點及適用條件:、立井的優(yōu)點及適用條件:立井開拓的適應性很強,一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然立井開拓的適應性很強,一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制。立井的井筒短、提升速度快、提升能力大,對輔助提升特別有條件的限制。立井的井筒短、提升速度快、提升能力大,對輔助提升特別有利;對井型特大的礦升、可采用大斷面的立井井筒,裝備兩套提升設備,井利;對井型特大的礦升、可采用大斷面的立井井筒,裝備兩套提升設備,井筒的斷面很大,可滿足大風量的要求:由于井筒短,通風阻力較小,對深井筒的斷面很大,可滿足大風量的要求:由于井筒短,通風阻力較小,對深井更為有利。更為有利。因此,當井田的地形地質條件不利于采用平硐或斜井時,都可考慮采用因此,當井田的地形地質條件不利于采用平硐或斜井時,都可考慮采用立井開拓。對于煤層賦存較深、表土層厚,或水文情況比較復雜、井筒需用立井開拓。對于煤層賦存較深、表土層厚,或水文情況比較復雜、井筒需用特殊法施工,或多水平開采急斜煤層的礦井,一般都應采用立井開拓。對于特殊法施工,或多水平開采急斜煤層的礦井,一般都應采用立井開拓。對于傾斜長度大的井田,采用立井多水平開拓能較合理地兼顧淺部和深部的開采,傾斜長度大的井田,采用立井多水平開拓能較合理地兼顧淺部和深部的開采,也是較為有利的。也是較為有利的。五、風井布置及礦井通風系統(tǒng)五、風井布置及礦井通風系統(tǒng)n n風井位置除應考慮地面因素、地下因素外,主要取風井位置除應考慮地面因素、地下因素外,主要取決于礦井通風系統(tǒng)。按進風與回風井的相對位置分,決于礦井通風系統(tǒng)。按進風與回風井的相對位置分,有下列幾種布置方式有下列幾種布置方式:n n 1 1中央并列式中央并列式n n 進風井與回風井都位于井田中央的同一個工業(yè)進風井與回風井都位于井田中央的同一個工業(yè)場地內。場地內。般利用主、副井分別作為進風井及回風般利用主、副井分別作為進風井及回風井。這種布置方式稱為中央并列式。井。這種布置方式稱為中央并列式。n n優(yōu)點:工業(yè)場地布置集中,管理方便,井筒保護煤優(yōu)點:工業(yè)場地布置集中,管理方便,井筒保護煤柱損失少。柱損失少。n n缺點:通風路線長,通風阻力大,井下漏風多。缺點:通風路線長,通風阻力大,井下漏風多。n n適用條件:一般用于井田范圍較小,生產(chǎn)能力不很適用條件:一般用于井田范圍較小,生產(chǎn)能力不很大、瓦斯等級低的礦井。投產(chǎn)初期本利于采用別的大、瓦斯等級低的礦井。投產(chǎn)初期本利于采用別的通風方式時,也可采用這種方式。通風方式時,也可采用這種方式。n n2 2 中央邊界式中央邊界式(中央分列式中央分列式)n n 主、副井位于井田中央,副井兼作進風井,主、副井位于井田中央,副井兼作進風井,回風外設在井田上部邊界的中部,這種方式稱之回風外設在井田上部邊界的中部,這種方式稱之為中央邊界式通風。為中央邊界式通風。n n優(yōu)點:通風路線較短,通風阻力較小,井下漏風優(yōu)點:通風路線較短,通風阻力較小,井下漏風較少,回風井位于上部邊界,工程量增加不多。較少,回風井位于上部邊界,工程量增加不多。n n缺點:工業(yè)場地比較分散,保護井筒煤柱較多,缺點:工業(yè)場地比較分散,保護井筒煤柱較多,當?shù)V井轉入深部開采后,需要維護較長的上山回當?shù)V井轉入深部開采后,需要維護較長的上山回風道。風道。n n適用條件:煤層賦存不太深的緩斜煤層礦井或煤適用條件:煤層賦存不太深的緩斜煤層礦井或煤層賦有較深、瓦斯涌出量大的礦井。層賦有較深、瓦斯涌出量大的礦井。n n3 3 3 3 對角式通風對角式通風對角式通風對角式通風n n 主、副井設在井田中央,副井兼作進風井,主、副井設在井田中央,副井兼作進風井,回風井設在井田兩翼的上部邊界,成對角式布置,回風井設在井田兩翼的上部邊界,成對角式布置,這種方式稱之為對角式通風,這種方式稱之為對角式通風,n n優(yōu)點:通風路線長度變化小,風壓比較穩(wěn)定,有優(yōu)點:通風路線長度變化小,風壓比較穩(wěn)定,有利于通風機工作。利于通風機工作。n n缺點:這種方式回風井較多,所需通風設備較多、缺點:這種方式回風井較多,所需通風設備較多、工業(yè)場地分散,主、副井與風井貫通需要較長的工業(yè)場地分散,主、副井與風井貫通需要較長的時間。時間。n n適用條件:適用于對通風要求很嚴格的礦井、如適用條件:適用于對通風要求很嚴格的礦井、如高瓦斯礦井、煤層易于自燃的礦井、有煤和瓦斯高瓦斯礦井、煤層易于自燃的礦井、有煤和瓦斯突出危險的礦井。突出危險的礦井。n n4 采區(qū)式通風n n回風井設在各采區(qū),這種方式通風路線短,采區(qū)通風方便,風阻小、建井時還可以從幾個采區(qū)同時施工,以加快礦井建設速度,但這種方式所需通風設備多,工業(yè)場地分散。故僅適用于井田上部距地表近、采(盤)區(qū)范圍較大的礦井n n5 分區(qū)式通風n n 采用多井筒分區(qū)域開拓時,每一個分區(qū)內均設置進風井及回風井,構成獨立的通風系統(tǒng)。這種方式除具有通風路線短、幾個分區(qū)可以同時施工的優(yōu)點外,更有利于處理礦井事故。此外,運送人員及設備也方便。其缺點為工業(yè)場地分散,占地面積較大,井筒保護煤柱較多。這種通風方式適用于煤層很緩的特大型礦井第二節(jié)第二節(jié) 開采水平的確定及上下山開采開采水平的確定及上下山開采n n 根據(jù)井田斜長根據(jù)井田斜長根據(jù)井田斜長根據(jù)井田斜長(垂高垂高垂高垂高)的大小、開采煤層的多少和煤層傾角的大小、開采煤層的多少和煤層傾角的大小、開采煤層的多少和煤層傾角的大小、開采煤層的多少和煤層傾角的陡緩,井田內可設一個或幾個開采水平。的陡緩,井田內可設一個或幾個開采水平。的陡緩,井田內可設一個或幾個開采水平。的陡緩,井田內可設一個或幾個開采水平。n n 開采水平的劃分與井田內階段的劃分密切相聯(lián)系,而井田開采水平的劃分與井田內階段的劃分密切相聯(lián)系,而井田開采水平的劃分與井田內階段的劃分密切相聯(lián)系,而井田開采水平的劃分與井田內階段的劃分密切相聯(lián)系,而井田內劃分階段多少主要取決于井田斜長和階段尺寸大小。內劃分階段多少主要取決于井田斜長和階段尺寸大小。內劃分階段多少主要取決于井田斜長和階段尺寸大小。內劃分階段多少主要取決于井田斜長和階段尺寸大小。階段傾階段傾階段傾階段傾斜方向尺寸大小以斜方向尺寸大小以斜方向尺寸大小以斜方向尺寸大小以階段垂高或斜長階段垂高或斜長階段垂高或斜長階段垂高或斜長表示。表示。表示。表示。n n 開采水平的尺寸以開采水平的尺寸以開采水平的尺寸以開采水平的尺寸以水平垂高水平垂高水平垂高水平垂高(或稱水平高度或稱水平高度或稱水平高度或稱水平高度)表示。表示。表示。表示。水平垂高水平垂高水平垂高水平垂高是指該水平開采范圍的垂高。是指該水平開采范圍的垂高。是指該水平開采范圍的垂高。是指該水平開采范圍的垂高。若一個開采水平只開采一個上山若一個開采水平只開采一個上山若一個開采水平只開采一個上山若一個開采水平只開采一個上山階段,階段的垂高就是水平的垂高,通常所說的水平高度,如階段,階段的垂高就是水平的垂高,通常所說的水平高度,如階段,階段的垂高就是水平的垂高,通常所說的水平高度,如階段,階段的垂高就是水平的垂高,通常所說的水平高度,如不附加說明,即指階段高度。若一個水平開采上下山各一個階不附加說明,即指階段高度。若一個水平開采上下山各一個階不附加說明,即指階段高度。若一個水平開采上下山各一個階不附加說明,即指階段高度。若一個水平開采上下山各一個階段,水平垂高就應是這兩個階段的總垂高。段,水平垂高就應是這兩個階段的總垂高。段,水平垂高就應是這兩個階段的總垂高。段,水平垂高就應是這兩個階段的總垂高。一、合理的水平垂高一、合理的水平垂高一、合理的水平垂高一、合理的水平垂高 (一)具有合理的階段斜長(一)具有合理的階段斜長(一)具有合理的階段斜長(一)具有合理的階段斜長n n (1)(1)(1)(1)煤的運輸煤的運輸煤的運輸煤的運輸n n (2)(2)(2)(2)輔助提升輔助提升輔助提升輔助提升 采區(qū)一般均采用一段單鉤串車提升,滾筒直徑采區(qū)一般均采用一段單鉤串車提升,滾筒直徑采區(qū)一般均采用一段單鉤串車提升,滾筒直徑采區(qū)一般均采用一段單鉤串車提升,滾筒直徑太大時,在井下運輸、安裝都不方便故絞車滾筒直徑一般不太大時,在井下運輸、安裝都不方便故絞車滾筒直徑一般不太大時,在井下運輸、安裝都不方便故絞車滾筒直徑一般不太大時,在井下運輸、安裝都不方便故絞車滾筒直徑一般不大于大于大于大于1.6m1.6m1.6m1.6m。上山斜長受絞車滾筒容繩量限制,一般不超過。上山斜長受絞車滾筒容繩量限制,一般不超過。上山斜長受絞車滾筒容繩量限制,一般不超過。上山斜長受絞車滾筒容繩量限制,一般不超過600 m600 m600 m600 m。一些礦區(qū)及機廠制造了直徑一些礦區(qū)及機廠制造了直徑一些礦區(qū)及機廠制造了直徑一些礦區(qū)及機廠制造了直徑1.6m1.6m1.6m1.6m的加寬滾筒或直徑的加寬滾筒或直徑的加寬滾筒或直徑的加寬滾筒或直徑2m2m2m2m滾筒滾筒滾筒滾筒,則斜則斜則斜則斜長可達長可達長可達長可達900900900900多米。采區(qū)內一般不采用兩段提升。多米。采區(qū)內一般不采用兩段提升。多米。采區(qū)內一般不采用兩段提升。多米。采區(qū)內一般不采用兩段提升。n n(3)(3)(3)(3)行人條件行人條件行人條件行人條件 階段斜長過大時行人不便,要考慮機械升降人階段斜長過大時行人不便,要考慮機械升降人階段斜長過大時行人不便,要考慮機械升降人階段斜長過大時行人不便,要考慮機械升降人員,并為此增加輔助提升工作量。員,并為此增加輔助提升工作量。員,并為此增加輔助提升工作量。員,并為此增加輔助提升工作量。因此,應綜合考慮上述因素的限制,規(guī)定合理階段斜長的因此,應綜合考慮上述因素的限制,規(guī)定合理階段斜長的因此,應綜合考慮上述因素的限制,規(guī)定合理階段斜長的因此,應綜合考慮上述因素的限制,規(guī)定合理階段斜長的范圍。范圍。范圍。范圍。一、合理的水平垂高一、合理的水平垂高一、合理的水平垂高一、合理的水平垂高 (二)具有合理的區(qū)段數(shù)目(二)具有合理的區(qū)段數(shù)目(二)具有合理的區(qū)段數(shù)目(二)具有合理的區(qū)段數(shù)目n n 所謂合理的區(qū)段數(shù),所謂合理的區(qū)段數(shù),所謂合理的區(qū)段數(shù),所謂合理的區(qū)段數(shù),是指能保證采區(qū)正常生產(chǎn)和接替的區(qū)段是指能保證采區(qū)正常生產(chǎn)和接替的區(qū)段是指能保證采區(qū)正常生產(chǎn)和接替的區(qū)段是指能保證采區(qū)正常生產(chǎn)和接替的區(qū)段數(shù)。由于是在保證工作面長度合理的前提下劃分區(qū)段,所以區(qū)數(shù)。由于是在保證工作面長度合理的前提下劃分區(qū)段,所以區(qū)數(shù)。由于是在保證工作面長度合理的前提下劃分區(qū)段,所以區(qū)數(shù)。由于是在保證工作面長度合理的前提下劃分區(qū)段,所以區(qū)段數(shù)目從另一個側而反映了對階段斜長的要求。段數(shù)目從另一個側而反映了對階段斜長的要求。段數(shù)目從另一個側而反映了對階段斜長的要求。段數(shù)目從另一個側而反映了對階段斜長的要求。n n 為合理集中生產(chǎn),減少礦井內同時生產(chǎn)的采區(qū)個數(shù)采區(qū)為合理集中生產(chǎn),減少礦井內同時生產(chǎn)的采區(qū)個數(shù)采區(qū)為合理集中生產(chǎn),減少礦井內同時生產(chǎn)的采區(qū)個數(shù)采區(qū)為合理集中生產(chǎn),減少礦井內同時生產(chǎn)的采區(qū)個數(shù)采區(qū)的生產(chǎn)能力一般較大,普采采區(qū)內同采的工作面數(shù)目一般達的生產(chǎn)能力一般較大,普采采區(qū)內同采的工作面數(shù)目一般達的生產(chǎn)能力一般較大,普采采區(qū)內同采的工作面數(shù)目一般達的生產(chǎn)能力一般較大,普采采區(qū)內同采的工作面數(shù)目一般達2 2 2 23 3 3 3個。當厚煤層采用分層分采、沿空掘巷時,要保證采區(qū)內工作個。當厚煤層采用分層分采、沿空掘巷時,要保證采區(qū)內工作個。當厚煤層采用分層分采、沿空掘巷時,要保證采區(qū)內工作個。當厚煤層采用分層分采、沿空掘巷時,要保證采區(qū)內工作面的正常接替,區(qū)段數(shù)目多一些是比較有利的。但是,區(qū)段增面的正常接替,區(qū)段數(shù)目多一些是比較有利的。但是,區(qū)段增面的正常接替,區(qū)段數(shù)目多一些是比較有利的。但是,區(qū)段增面的正常接替,區(qū)段數(shù)目多一些是比較有利的。但是,區(qū)段增多將導致階段斜長大,又會遇到前述上山提升運輸方面的困難,多將導致階段斜長大,又會遇到前述上山提升運輸方面的困難,多將導致階段斜長大,又會遇到前述上山提升運輸方面的困難,多將導致階段斜長大,又會遇到前述上山提升運輸方面的困難,根據(jù)這一對矛盾因素的相互制約和影響,應有一個比較合理的根據(jù)這一對矛盾因素的相互制約和影響,應有一個比較合理的根據(jù)這一對矛盾因素的相互制約和影響,應有一個比較合理的根據(jù)這一對矛盾因素的相互制約和影響,應有一個比較合理的區(qū)段數(shù)。區(qū)段數(shù)。區(qū)段數(shù)。區(qū)段數(shù)。在我國目前的技術條件下,緩斜煤層可取在我國目前的技術條件下,緩斜煤層可取在我國目前的技術條件下,緩斜煤層可取在我國目前的技術條件下,緩斜煤層可取3 3 3 35 5 5 5,傾斜,傾斜,傾斜,傾斜和急斜不少于和急斜不少于和急斜不少于和急斜不少于2 2 2 23 3 3 3。一、合理的水平垂高一、合理的水平垂高一、合理的水平垂高一、合理的水平垂高 (三)要有利于采區(qū)的正常接替(三)要有利于采區(qū)的正常接替(三)要有利于采區(qū)的正常接替(三)要有利于采區(qū)的正常接替n n 為保證礦井均衡生產(chǎn),一個采區(qū)開始減產(chǎn),另一個新采區(qū)為保證礦井均衡生產(chǎn),一個采區(qū)開始減產(chǎn),另一個新采區(qū)為保證礦井均衡生產(chǎn),一個采區(qū)開始減產(chǎn),另一個新采區(qū)為保證礦井均衡生產(chǎn),一個采區(qū)開始減產(chǎn),另一個新采區(qū)即應投入生產(chǎn),為此,必須提前準備好一個新采區(qū)。所以,一即應投入生產(chǎn),為此,必須提前準備好一個新采區(qū)。所以,一即應投入生產(chǎn),為此,必須提前準備好一個新采區(qū)。所以,一即應投入生產(chǎn),為此,必須提前準備好一個新采區(qū)。所以,一個采區(qū)的服務年限應大于一個采區(qū)的開拓準備時間。由此看個采區(qū)的服務年限應大于一個采區(qū)的開拓準備時間。由此看個采區(qū)的服務年限應大于一個采區(qū)的開拓準備時間。由此看個采區(qū)的服務年限應大于一個采區(qū)的開拓準備時間。由此看階段斜長大,采區(qū)儲量多采區(qū)服務年限長、對采區(qū)的接替當階段斜長大,采區(qū)儲量多采區(qū)服務年限長、對采區(qū)的接替當階段斜長大,采區(qū)儲量多采區(qū)服務年限長、對采區(qū)的接替當階段斜長大,采區(qū)儲量多采區(qū)服務年限長、對采區(qū)的接替當然是有利的。然是有利的。然是有利的。然是有利的。n n 從開拓準備工程量來看,運輸大巷、采區(qū)石門、采區(qū)硐室從開拓準備工程量來看,運輸大巷、采區(qū)石門、采區(qū)硐室從開拓準備工程量來看,運輸大巷、采區(qū)石門、采區(qū)硐室從開拓準備工程量來看,運輸大巷、采區(qū)石門、采區(qū)硐室等的掘進工程量隨著階段斜長增大,分攤到每一噸煤上的這部等的掘進工程量隨著階段斜長增大,分攤到每一噸煤上的這部等的掘進工程量隨著階段斜長增大,分攤到每一噸煤上的這部等的掘進工程量隨著階段斜長增大,分攤到每一噸煤上的這部分工程量則減少。換句話說,分工程量則減少。換句話說,分工程量則減少。換句話說,分工程量則減少。換句話說,每掘一米這類巷道每掘一米這類巷道每掘一米這類巷道每掘一米這類巷道(如大巷如大巷如大巷如大巷)所獲所獲所獲所獲得的可采煤量就增多。得的可采煤量就增多。得的可采煤量就增多。得的可采煤量就增多。而且,這一類巷道一般為巖石巷道,斷而且,這一類巷道一般為巖石巷道,斷而且,這一類巷道一般為巖石巷道,斷而且,這一類巷道一般為巖石巷道,斷面大,要求高,掘進速度較慢,一般不能與其它采區(qū)巷道平行面大,要求高,掘進速度較慢,一般不能與其它采區(qū)巷道平行面大,要求高,掘進速度較慢,一般不能與其它采區(qū)巷道平行面大,要求高,掘進速度較慢,一般不能與其它采區(qū)巷道平行施工,往往成為影響采區(qū)準備時間的主要因素。因掘進每米這施工,往往成為影響采區(qū)準備時間的主要因素。因掘進每米這施工,往往成為影響采區(qū)準備時間的主要因素。因掘進每米這施工,往往成為影響采區(qū)準備時間的主要因素。因掘進每米這類巷道獲得的煤量較多,對緩和接替緊張大有好處,這也是近類巷道獲得的煤量較多,對緩和接替緊張大有好處,這也是近類巷道獲得的煤量較多,對緩和接替緊張大有好處,這也是近類巷道獲得的煤量較多,對緩和接替緊張大有好處,這也是近年來我國許多礦井采用年來我國許多礦井采用年來我國許多礦井采用年來我國許多礦井采用較大的階段垂高較大的階段垂高較大的階段垂高較大的階段垂高的主要原因。的主要原因。的主要原因。的主要原因。一、合理的水平垂高一、合理的水平垂高一、合理的水平垂高一、合理的水平垂高 (四)要保證開采水平有合理的服務年限及足夠的儲量(四)要保證開采水平有合理的服務年限及足夠的儲量(四)要保證開采水平有合理的服務年限及足夠的儲量(四)要保證開采水平有合理的服務年限及足夠的儲量n n開拓一個水平要掘進許多巷道,基建投資較大,為了充分發(fā)揮開拓一個水平要掘進許多巷道,基建投資較大,為了充分發(fā)揮開拓一個水平要掘進許多巷道,基建投資較大,為了充分發(fā)揮開拓一個水平要掘進許多巷道,基建投資較大,為了充分發(fā)揮這些設施和投資的效果,應有合理的水平服務年限。很明顯,這些設施和投資的效果,應有合理的水平服務年限。很明顯,這些設施和投資的效果,應有合理的水平服務年限。很明顯,這些設施和投資的效果,應有合理的水平服務年限。很明顯,井型越大,開采水平的工程量也越大,設施也更復雜,投資也井型越大,開采水平的工程量也越大,設施也更復雜,投資也井型越大,開采水平的工程量也越大,設施也更復雜,投資也井型越大,開采水平的工程量也越大,設施也更復雜,投資也越多,水平服務年限應更長。越多,水平服務年限應更長。越多,水平服務年限應更長。越多,水平服務年限應更長。n n 從有利于礦井均衡生產(chǎn)和水平接替來看,開拓延深一個新從有利于礦井均衡生產(chǎn)和水平接替來看,開拓延深一個新從有利于礦井均衡生產(chǎn)和水平接替來看,開拓延深一個新從有利于礦井均衡生產(chǎn)和水平接替來看,開拓延深一個新水平一般需要水平一般需要水平一般需要水平一般需要3 3 3 35 5 5 5 年,從上水平過渡到下水平也需要年,從上水平過渡到下水平也需要年,從上水平過渡到下水平也需要年,從上水平過渡到下水平也需要2 2 2 23 3 3 3年以年以年以年以上,故水平接替時間一般需上,故水平接替時間一般需上,故水平接替時間一般需上,故水平接替時間一般需5 5 5 58 8 8 8年,為使開采水平的生產(chǎn)少受年,為使開采水平的生產(chǎn)少受年,為使開采水平的生產(chǎn)少受年,為使開采水平的生產(chǎn)少受開拓延深的干擾,也應有合理的最低服務年限。開拓延深的干擾,也應有合理的最低服務年限。開拓延深的干擾,也應有合理的最低服務年限。開拓延深的干擾,也應有合理的最低服務年限。一、合理的水平垂高一、合理的水平垂高 (五)經(jīng)濟上有利的水平垂高(五)經(jīng)濟上有利的水平垂高n n 在實際工作中,一般是針對礦井具體條件提出幾個方案,在實際工作中,一般是針對礦井具體條件提出幾個方案,進行技術分析和經(jīng)濟比較。經(jīng)濟比較的項目包括:進行技術分析和經(jīng)濟比較。經(jīng)濟比較的項目包括:水平范圍內水平范圍內的開拓工程量及掘進費,相應范圍的井巷維護費,煤炭沿井筒的開拓工程量及掘進費,相應范圍的井巷維護費,煤炭沿井筒的提升費、輔助提升費等。的提升費、輔助提升費等。如果采區(qū)巷道布置類型和參數(shù)不同,如果采區(qū)巷道布置類型和參數(shù)不同,還應該比較采區(qū)的巷道掘進費、維護費及煤的運輸費。根據(jù)比還應該比較采區(qū)的巷道掘進費、維護費及煤的運輸費。根據(jù)比較的結果綜合考慮技術、管理、安全等因素,最后確定。較的結果綜合考慮技術、管理、安全等因素,最后確定。一、合理的水平垂高一、合理的水平垂高n n 綜上所述,水平垂高受一系列因素的影響,它也是井下開采綜上所述,水平垂高受一系列因素的影響,它也是井下開采綜上所述,水平垂高受一系列因素的影響,它也是井下開采綜上所述,水平垂高受一系列因素的影響,它也是井下開采技術發(fā)展和生產(chǎn)集中程度的綜合反映,技術發(fā)展和生產(chǎn)集中程度的綜合反映,技術發(fā)展和生產(chǎn)集中程度的綜合反映,技術發(fā)展和生產(chǎn)集中程度的綜合反映,50505050年代礦井生產(chǎn)技術及年代礦井生產(chǎn)技術及年代礦井生產(chǎn)技術及年代礦井生產(chǎn)技術及集小化程度較低,水平垂高一般不超過集小化程度較低,水平垂高一般不超過集小化程度較低,水平垂高一般不超過集小化程度較低,水平垂高一般不超過100 m100 m100 m100 m。隨著生產(chǎn)技術的。隨著生產(chǎn)技術的。隨著生產(chǎn)技術的。隨著生產(chǎn)技術的發(fā)展開采強度不斷加大、相應地要求加大階段斜長,所以不發(fā)展開采強度不斷加大、相應地要求加大階段斜長,所以不發(fā)展開采強度不斷加大、相應地要求加大階段斜長,所以不發(fā)展開采強度不斷加大、相應地要求加大階段斜長,所以不少礦井的水平垂高已達少礦井的水平垂高已達少礦井的水平垂高已達少礦井的水平垂高已達150150150150250 m250 m250 m250 m。根據(jù)。根據(jù)。根據(jù)。根據(jù)1994199419941994年設計規(guī)范規(guī)定:年設計規(guī)范規(guī)定:年設計規(guī)范規(guī)定:年設計規(guī)范規(guī)定:緩斜、傾斜煤層階段垂高為緩斜、傾斜煤層階段垂高為緩斜、傾斜煤層階段垂高為緩斜、傾斜煤層階段垂高為150-250m150-250m150-250m150-250m;急斜為;急斜為;急斜為;急斜為100-150m100-150m100-150m100-150m。2006200620062006年設計規(guī)范分別為:緩斜、傾斜煤層階段垂高為年設計規(guī)范分別為:緩斜、傾斜煤層階段垂高為年設計規(guī)范分別為:緩斜、傾斜煤層階段垂高為年設計規(guī)范分別為:緩斜、傾斜煤層階段垂高為200-350m200-350m200-350m200-350m,急斜為,急斜為,急斜為,急斜為100-250m100-250m100-250m100-250m。n n 對于開采近水平煤層的礦井,用盤區(qū)上對于開采近水平煤層的礦井,用盤區(qū)上對于開采近水平煤層的礦井,用盤區(qū)上對于開采近水平煤層的礦井,用盤區(qū)上(下下下下)山準備時,盤山準備時,盤山準備時,盤山準備時,盤區(qū)上山長度一般不宜超過區(qū)上山長度一般不宜超過區(qū)上山長度一般不宜超過區(qū)上山長度一般不宜超過1500 m1500 m1500 m1500 m,盤區(qū)下山不宜超過,盤區(qū)下山不宜超過,盤區(qū)下山不宜超過,盤區(qū)下山不宜超過1000m1000m1000m1000m。用。用。用。用石門盤區(qū)準備時斜長不受此限。采用帶區(qū)式準備石門盤區(qū)準備時斜長不受此限。采用帶區(qū)式準備石門盤區(qū)準備時斜長不受此限。采用帶區(qū)式準備石門盤區(qū)準備時斜長不受此限。采用帶區(qū)式準備(傾斜長壁采傾斜長壁采傾斜長壁采傾斜長壁采煤法煤法煤法煤法)時,采煤工作面推進方向的長度可達到時,采煤工作面推進方向的長度可達到時,采煤工作面推進方向的長度可達到時,采煤工作面推進方向的長度可達到1000 m1000 m1000 m1000 m。二、下山開采的應用二、下山開采的應用n n在多水平開拓的井田中,每一個水平可以只開采上山階段,在多水平開拓的井田中,每一個水平可以只開采上山階段,也可以開采上、下山兩個階段。決定是否采用下山開采的也可以開采上、下山兩個階段。決定是否采用下山開采的因素很多,最主要的是礦井基本建設的工程量和基本建設因素很多,最主要的是礦井基本建設的工程量和基本建設投資的大小以及生產(chǎn)技術條件等。投資的大小以及生產(chǎn)技術條件等。n n當階段高度一定時,采用上、下山開采比只用上山開采水當階段高度一定時,采用上、下山開采比只用上山開采水平數(shù)目少,井底車場、硐室等工程量及有關設備相應減少,平數(shù)目少,井底車場、硐室等工程量及有關設備相應減少,因而基本建設投資也相應降低。同時,由于水平數(shù)目減少,因而基本建設投資也相應降低。同時,由于水平數(shù)目減少,每個水平的服務年限增長,這有利于礦井生產(chǎn)的均衡。每個水平的服務年限增長,這有利于礦井生產(chǎn)的均衡。上下山開采比較上下山開采比較二、下山開采的應用二、下山開采的應用(一)上下山開采的比較(一)上下山開采的比較從生產(chǎn)技術上講,采區(qū)上山開采與采區(qū)下山開采在運輸、排水、通風、從生產(chǎn)技術上講,采區(qū)上山開采與采區(qū)下山開采在運輸、排水、通風、從生產(chǎn)技術上講,采區(qū)上山開采與采區(qū)下山開采在運輸、排水、通風、從生產(chǎn)技術上講,采區(qū)上山開采與采區(qū)下山開采在運輸、排水、通風、掘進等方面都有各自的特點:掘進等方面都有各自的特點:掘進等方面都有各自的特點:掘進等方面都有各自的特點:n n運輸運輸運輸運輸:上山開采時,煤向下運輸,上山的運輸能力大,輸送機的鋪設上山開采時,煤向下運輸,上山的運輸能力大,輸送機的鋪設上山開采時,煤向下運輸,上山的運輸能力大,輸送機的鋪設上山開采時,煤向下運輸,上山的運輸能力大,輸送機的鋪設長度較長,傾角較大時還可采用自溜運輸,運輸費用較低,但從全礦長度較長,傾角較大時還可采用自溜運輸,運輸費用較低,但從全礦長度較長,傾角較大時還可采用自溜運輸,運輸費用較低,但從全礦長度較長,傾角較大時還可采用自溜運輸,運輸費用較低,但從全礦看,它有折返運輸。下山開采時,向上運煤,沒有折返運輸,總的運看,它有折返運輸。下山開采時,向上運煤,沒有折返運輸,總的運看,它有折返運輸。下山開采時,向上運煤,沒有折返運輸,總的運看,它有折返運輸。下山開采時,向上運煤,沒有折返運輸,總的運輸工作量較少。輸工作量較少。輸工作量較少。輸工作量較少。n n排水排水排水排水:采區(qū)上山開采的排水系統(tǒng)簡單,采區(qū)內的涌水可以直接由采區(qū)采區(qū)上山開采的排水系統(tǒng)簡單,采區(qū)內的涌水可以直接由采區(qū)采區(qū)上山開采的排水系統(tǒng)簡單,采區(qū)內的涌水可以直接由采區(qū)采區(qū)上山開采的排水系統(tǒng)簡單,采區(qū)內的涌水可以直接由采區(qū)上山道自流到階段平巷。而采區(qū)下山開采的排水就復雜得多。上山道自流到階段平巷。而采區(qū)下山開采的排水就復雜得多。上山道自流到階段平巷。而采區(qū)下山開采的排水就復雜得多。上山道自流到階段平巷。而采區(qū)下山開采的排水就復雜得多。下山采下山采下山采下山采區(qū)排水可以采用各區(qū)段逐段排水的方法,區(qū)排水可以采用各區(qū)段逐段排水的方法,區(qū)排水可以采用各區(qū)段逐段排水的方法,區(qū)排水可以采用各區(qū)段逐段排水的方法,也可以采用由采區(qū)下部集中也可以采用由采區(qū)下部集中也可以采用由采區(qū)下部集中也可以采用由采區(qū)下部集中一次排水的方法。和上山開采比較,無論哪一種排水方法都要增加排一次排水的方法。和上山開采比較,無論哪一種排水方法都要增加排一次排水的方法。和上山開采比較,無論哪一種排水方法都要增加排一次排水的方法。和上山開采比較,無論哪一種排水方法都要增加排水設備和排水費用。此外,如果排水系統(tǒng)出現(xiàn)故障,將影響下山采區(qū)水設備和排水費用。此外,如果排水系統(tǒng)出現(xiàn)故障,將影響下山采區(qū)水設備和排水費用。此外,如果排水系統(tǒng)出現(xiàn)故障,將影響下山采區(qū)水設備和排水費用。此外,如果排水系統(tǒng)出現(xiàn)故障,將影響下山采區(qū)的生產(chǎn),而上山采區(qū)則不存在這個問題。的生產(chǎn),而上山采區(qū)則不存在這個問題。的生產(chǎn),而上山采區(qū)則不存在這個問題。的生產(chǎn),而上山采區(qū)則不存在這個問題。(一)上下山開采的比較(一)上下山開采的比較n n掘進:掘進:下山掘進的裝載、運輸、排水等工序比較復雜,因而掘進速度下山掘進的裝載、運輸、排水等工序比較復雜,因而掘進速度較慢、效率較低、成本較高、尤其當下山坡度大,涌水量大時,下山較慢、效率較低、成本較高、尤其當下山坡度大,涌水量大時,下山掘進更為困難。而上山掘進則方便的多。掘進更為困難。而上山掘進則方便的多。n n通風:通風:上山開采時,新鮮風流由進風上山進入采區(qū),清洗工作面后的上山開采時,新鮮風流由進風上山進入采區(qū),清洗工作面后的污風經(jīng)回風上山流入回風道,新風和污風均向上流動,沿傾斜方向的污風經(jīng)回風上山流入回風道,新風和污風均向上流動,沿傾斜方向的風路較短;而下山開采時,新鮮風流由進風下山進入采區(qū)、清洗采煤風路較短;而下山開采時,新鮮風流由進風下山進入采區(qū)、清洗采煤工作面后的污風經(jīng)回風上山到回風道,風流在進風下山和回風下山內工作面后的污風經(jīng)回風上山到回風道,風流在進風下山和回風下山內流動的方向相反,采區(qū)范圍內沿傾斜方向的風路長,在通風最困難時,流動的方向相反,采區(qū)范圍內沿傾斜方向的風路長,在通風最困難時,約比上山采區(qū)長一倍。并且,進風下山和回風下山相距一般約約比上山采區(qū)長一倍。并且,進風下山和回風下山相距一般約2030 2030 mm,下山之間有巷道連通,用風門控制風流兩下山之間的風壓差較下山之間有巷道連通,用風門控制風流兩下山之間的風壓差較大,漏風較大,通風管理比較復雜,當瓦斯涌出量較大時,通風更困大,漏風較大,通風管理比較復雜,當瓦斯涌出量較大時,通風更困難。難。下山開采的主要優(yōu)點是充分利用原有開采水平的井巷和設施,節(jié)下山開采的主要優(yōu)點是充分利用原有開采水平的井巷和設施,節(jié)省開拓工程量和基建投資,可延長水平報務年限,推遲礦井下一水平省開拓工程量和基建投資,可延長水平報務年限,推遲礦井下一水平延深的期限。延深的期限。(二)下山開采的應用條件(二)下山開采的應用條件n n(1)(1)對傾角小于對傾角小于1616的緩斜煤層,瓦斯及水的涌出量不太大。前述下山開采的的緩斜煤層,瓦斯及水的涌出量不太大。前述下山開采的缺點并不嚴重,而其節(jié)約工程量的優(yōu)點則較突出。如井田斜長不大,可采用缺點并不嚴重,而其節(jié)約工程量的優(yōu)點則較突出。如井田斜長不大,可采用單水平上、下山開拓;如井田斜長較大,可采用多水平上下山開拓。單水平上、下山開拓;如井田斜長較大,
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