巷道布置讲义8.13

巷道布置讲义山西大同大学郭兴明第四章采区巷道布置第一章矿井开拓基本知识第一节煤田开发概述•一、煤田划分为井田•在一个或几个地质时期形成的大面积含煤地带称为煤田。如大同煤田由侏罗纪和石炭-二叠纪两个地质时期形成。•划分给一个矿井开采的部分煤田称为井田。•井田的范围是井田沿煤层走向的长度和倾向的水平投影长度。（一）划分的原则•1.井田的范围、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井生产能力相适应。•2.保证井田有合理的尺寸。•3.充分利用自然等条件划分井田。•4.合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系。（二）划分方法•井田境界的划分方法有垂直划分、水平划分、按煤组划分及按自然条件形状划分几种。二、井田内的再划分•（一）井田划分为阶段•在井田范围内，沿煤层倾斜方向按一定标高（水平）把煤层划分为若干个走向长条部分，每个长条部分称为一个阶段，如图下图所示。阶段的走向长度为井田在该处的走向全长。阶段回风大巷；阶段运输大巷；阶段斜长；第一，二，三阶段；图1-3井田划分为阶段和水平一水平二水平三水平（二）阶段内再划分•井田划分成阶段后，为适应开采技术的要求，需要进一步划分。阶段内的划分一般有三种方式：分区式、分段式、带区式。区段回风平巷；区段运输平巷；采区轨道上山；采区运输上山；阶段回风大巷；阶段运输大巷；一，二，三区段；一，二，三，四采区；一，二，三阶段；，，，，，图1--4采区式划分分段；阶段；分段回风平巷；分段运输平巷；主要轨道上山；主要运输上山；风井；阶段运输大巷；条带图1--5分段式划分图1--6条带式划分，，，，三、矿井储量、生产能力和服务年限•1、矿井储量分类•1）地质储量：地质储量是指矿井范围内的所有煤炭埋藏量•2）能利用(表内)储量•3）暂不能利用(表外)储量•4）工业储量能利用储量中可作为矿井设计和投资的依据。•5）远景储量能利用储量中有待于进一步勘探提高储量级别•6）可采储量•7）设计损失量它包括保安煤柱、隔离煤柱以及因地质构造、水文地质条件等不能开采的煤量。•2、矿井的生产能力•矿井生产能力指矿井设计的年生产能力，又称井型。•矿井的年出煤量称为矿井的实际生产能力。•井型的分类：•我国矿井按其生产能力的大小分为四类：•特大型矿井：3、4、5、6Mt/a及以上；•大型矿井：1.2、1.5、1.8、2.4Mt/a；•中型矿井：0.45、0.6、0.9Mt/a；•小型矿井：0.3Mt/a及以下。•3、矿井服务年限•矿井的服务年限有设计服务年限和实际服务年限。•式中K—矿井储量备用系数，矿井设计一般取1.4，地质条件复杂的矿井及矿区总体设计可取1.5，地方小煤矿可取1.3。•A—矿井的设计能力，万t。•KAZT可K第二节矿井生产的基本概念924131022731152325152214212019196820252322182141617242112•1．矿井主要生产系统•1）运煤系统•2）通风系统•3）运料排矸系统•4）排水系统•另外，矿井的供电、供水、压气、通讯等系统也依托相应巷道形成。•2、矿井巷道•在煤矿井下开采中，为了形成矿井提升、运输、通风、排水、动力供应等生产系统，需要开掘一系列井筒、巷道和硐室，它们总称为矿井巷道。矿井巷道种类很多，根据井巷的长轴线与水平面的关系，可以分为直立巷道、水平巷道和倾斜巷•道三类。•矿井巷道按其作用和服务的范围不同，可分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三种类型。•开拓巷道：为全矿井、一个水平或几个采区服务的巷道，如井筒、井底车场、主要石门、运输大巷和回风大巷(或总回风道)、主要风井等。开拓巷道是从地面到采区的通路，这些通路在一个较长时期内为全矿井或阶段服务，服务年限一般在10～30a以上。•准备巷道：为一个采区或数个区段服务的巷道，如采区上下山、采区车场、采区硐室等。准备巷道是在采区范围内从已掘好的开拓巷道起到达区段的通路。这些通路在一定时期内为全采区或几个区段服务，服务年限一般在3～5a以上。•回采巷道：仅为采煤工作面生产服务的巷道，如区段运输平巷、区段回风平巷、开切眼(形成初始采场的巷道)。回采巷道服务年限较短，—般在6～12个月左右。第二章开拓方式的概念及分类一、井田开拓方式的概念•由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和开掘工程称为井田开拓。•二、井田开拓方式的分类•(一)按井筒(硐)形式•(二)按开采水平数目•(三)按开采准备方式•(四)按开采水平大巷布置方式••三、几种典型的立井开拓方式•1.立井单水平开拓2.立井多水平开拓第三节井筒(硐)形式分析及选择•一、平硐开拓的优缺点及适应性•平硐开拓是最简单最有利的方式。采用平硐开拓的优点是：井下出煤不需提升转载即可由平硐直接外运，因而运输环节和运输设备少、系统简单、费用低；平硐的地面工业建筑较简单，不需结构复杂的井架和绞车房；不需设井底车场，更无须在平硐内设水泵房、水仓等硐室，减少许多井巷工程量，平硐施工条件较好，掘进速度较快．可加快矿井建设；平硐无须排水设备，对预防井下水灾也较有利。因此，在地形条件合适、煤层赋存较高的山岭、丘陵或沟谷地区，只要上山部分煤的储量大致能满足同类井型的水平服务年限的要求时，都应采用平硐开拓。•二、斜井开拓的优缺点及适应性•斜井与立井相比，井筒掘进技术和施工设备比较简单，掘进速度快，地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比立井简单，一般无须大型提升设备。•与立井相比，斜井的缺点是：在自然条件相同时，斜井要比立井长得多；围岩不稳固时，斜井井筒维护费用高；另外，斜井的通风风路较长，对瓦斯涌出量大的大型矿井，斜井井筒断面小，通风阻力过大，可能满足不了通风的要求，不得不另开专用进风或回风的立井并兼做辅助提升；当表土为富含水的冲积层或流砂层时，斜井井简掘进技术复杂，有时难以通过。•因此，当井田内煤层埋藏不深、表土层不厚、水文地质情况简单、井筒不需特殊法施工的缓斜和倾斜煤层，一般可采用斜井开拓。随新型强力和适用于25°倾角的胶带输送机的发展，大型斜井的开采深度将大为增加，斜井应用的范围将更加广泛。•三、立井开拓的优缺点及适应性•立井开拓的适应性很强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的限制。立井的井筒短、提升速度快、提升能力大，对辅助提升特别有利，对井型特大的矿井，可采用大断面的立井井筒，装备两套提升设备；井筒的断面很大，可满足大风量的要求；由于井筒短．通风阻力较小，对深井更为有利。其缺点与斜井优点相对应，不再赘述。因此，当井田的地形地质条件不利于采用平硐或斜井时，都可考虑采用立井开拓。对于煤层赋存較探、表土层厚，或水文情况比较复杂、井筒需用特殊法施工，或多水平开采急斜煤层的矿井，一般都应采用立井开拓第四节综合开拓第三章采区巷道布置•采区是阶段或开采水平内划分的具有独立生产系统的回采单元。近水平煤层的采区又称为盘区，倾斜长壁开采的采区又称为带区。•广义的采区包括各种条件下的采区、盘区和带区。第一节缓斜、倾斜薄及中厚单一煤层走向长壁采煤法采区巷道布置及分析第二节倾斜长壁采煤法巷道布置及分析