采矿学(第21章井田开拓方式)

第二十一章井田开拓方式第一节立井开拓(verticalshaftdevelopment)一、示例（一）示例11、条件：Fig、21－1煤层：M1、M5，埋藏深，表土厚、缓倾斜煤层。底板－奥灰岩++I++++++++++++++++++++++++++I-3002m1m-480I--I-120两个阶段：－300m，－480m，两个开采水平:－300m，－480m采区：每阶段布置6个采区；2、立井多水平上山式开拓方式3、开掘顺序原则：尽快沟通风路；采用平行作业。l主井、副井、井底车场、主石门、－300m大巷（超过采区上山100m）、采区下部车场、采区运输和轨道上山l风井、总回风巷、采区上部车场、区段回风石门++++++10467148I12I--I35-3009I8++++++++++147+-1201742m1m-480147613176259l主井、副井、井底车场、主石门、－300m大巷（超过采区上山100m）、采区下部车场、采区运输和轨道上山l风井、总回风巷、采区上部车场、区段回风石门4、生产系统：运煤系统：通风系统：排水系统；动力、压风、水供应系统：++++++10467148I12I--I35-3009I8++++++++++147+-1201742m1m-4801476131762595、开采顺序沿煤层走向：采区前进式，区内后退式；沿倾斜方向：阶段下行式；区段下行式；煤层间：下行式。一水平生产，二水平准备延深++++++9I8++++++++++147+414761317625（二）示例2立井单水平上下山开拓1、条件：煤层：M1为厚煤层、12，埋藏深，表土厚。2、立井单水平上山式开拓方式两个阶段，一个开采水平，划分成带区++++++++++++++++++++++I--III立井单水平上下山开拓3、开掘程序两条大巷布置方式原则：尽快沟通风路；采用平行作业。主井、副井、轨道运输大巷、回风大巷51256743II176243IIcm06014、生产系统：运煤系统：通风系统：箕斗井回风，封闭措施排水系统；动力、压风、水供应：立井单水平上下山开拓3、开掘程序三条大巷布置方式原则：尽快沟通风路；采用平行作业。l主井、副井、井底车场、主石门、轨道运输大巷、胶带运输大巷、回风大巷1413151238786541112991011213136510412图立井单水平上下山开拓（带区准备）1-立井；2-副井；3-井底车场；4-轨道运输大巷；5-带式输送机运输大巷；6-回风大巷；7-分带运输巷；8-分带回风巷；9-采煤工作面；10-带区煤仓；11-运料斜巷；12-行人、进风斜巷；13-回风石门；14-带式输送机石门；15-井底煤仓。15135414213133452166991211881011764、生产系统：运煤系统：通风系统：箕斗井回风，封闭措施排水系统；动力、压风、水供应系统：5、开采顺序沿煤层走向：分带前进式，工作面后退式；沿倾斜方向：上下山阶段同采二、立井开拓类型、装备和基本特点l以立井（主井、副井有时设回风井）进行开拓，装备两个井筒，主井一般用箕斗提煤，副井一般用罐笼辅运、行人、进风等。小型立井的主副井可均装备罐笼，或只装备一个井筒。l井田沿倾斜划分为阶段，设开采水平，可以单水平、多水平或局部设辅助水平开拓。立井开拓类型、装备和基本特点l准备方式可有：采区式、盘区式、带区式。上山式、上下山式。l开采水平大巷可以分层布置，集中布置及分组集中布置。第二节斜井开拓（inclinedshaftdevelopment）一、斜井开拓示例1、条件：M1、M2；25；埋藏深、表土层薄、无流砂层。2、开拓方式：两个阶段：－100m，－280m，两个开采水平:－100m，－280m，采区：每阶段布置6个采区；mm1-2802-100+80++I++++++++++++++++++++++++++II102351I18815910791664+++++++++++++++++++++++++mm1-28010112-10081876+80942155313、开掘程序原则：同立井l主斜井、副斜井、井底车场、运输大巷l-80m辅助车场、风井、阶段回风石门、回风大巷4、生产系统运煤系统－通风系统－对通风要求：主斜井用胶带运煤时，可兼作进风井，但V4m/s。胶带斜井不得兼作回风井。主斜井用箕斗运煤时，通风要求同立井。I102351I18815910791664+++++++++++++++++++++++++5、开采顺序l沿走向第一水平采区前进式，区内后退；第二水平：采区后退，区内后退。l沿倾斜－阶段下行式，区段下行式；煤层间－下行式。I102351I18815910791664+++++++++++++++++++++++++二、斜井开拓类型、装备和基本特点（一）集中斜井l井田沿倾斜划分为阶段，设开采水平，可以单水平、多水平或局部设辅助水平开拓。l准备方式可有：采区式、盘区式、带区式。上山式、上下山式l开采水平大巷可以分层布置，集中布置及分组集中布置。l以斜井（主斜井、副斜井、回风井）进行开拓，装备两个井筒，主井一般用胶带或箕斗提煤，副井一般用矿车辅运、行人、进风等，风井回风。小型斜井的主副斜井可均装备矿车提升设备，或只装备一个斜井，串车提升。双钩或单钩提升。二、斜井开拓类型、装备和基本特点主斜井胶带机（斜井一侧铺轨道－检修）－A大箕斗－中型；双钩串车提升－中、小型井；单钩串车提升－A小。斜井开拓类型、装备和基本特点副斜井双钩串车提升－大型井单钩串车提升－小型井；无极绳10；单轨吊、卡轨车、齿轨车斜井开拓类型、装备和基本特点l提升设备对井筒角度的要求提升方式井筒倾角串车≯25箕斗2035普通胶带机≯17无极绳10l斜井与煤层的相对位置：一般在煤层群底部，沿煤层、沿岩层，穿层。煤层斜井：适用于地质构造简单、薄及中厚煤层，围岩稳定，矿井A小煤层底板岩层斜井：距煤层1015m穿层斜井穿底板：适用：煤层倾角较大时4112-2+35.5-31213穿顶板：适用：煤层倾角小53214ⅡⅢⅡⅢ+350cm1704I+450+400+350+300I--I463+300I3I5847612+450+400I2175（二）片盘斜井开拓（二）片盘斜井开拓1、特点：相当于一个下山采区井田划为若干分段（片盘）；每个分段称一片盘片盘，布置一个采面，整分段回采；A小；上下片盘接替频繁；串车提升，车场简单。2、适用：地质构造简单，井田走向较短；有扩大应用的前景。3811375642891II--I10,7101159124I6,平硐垂直煤层走向相当于主石门第三节平硐开拓方式（Aditdevelopment）一、平硐开拓方式示例1、条件煤层8，山区、地形复杂2．开拓方式：平硐单水平盘区开拓主平硐垂直煤层走向，位于井田走向中央，可双翼生产，35％0的坡度（向外）平硐开拓方式井内不设井底车场，硐口设工业广场。单水平：盘区式准备，上下山盘区布置方式上山部分－6个盘区，下山部分－6个盘区3811375642891II--I10,7101159124I6,3811375642891II--I10,7101159124I6,平硐垂直煤层走向相当于主石门1、开掘顺序原则：尽快沟通风路；尽量采用平行作业。l主平硐、运输大巷l盘区风井2、生产系统：主平硐：运煤、矸、料、进风、排水，铺设管线。风井：回风（斜井、立井）3811710591246二、平硐开拓方式类型及装备1、平硐分类l垂直走向平硐：主平硐垂直（或斜交）于煤层走向l走向平硐主平硐平行于煤层走向；单翼生产。垂直走向阶梯平硐+550+400mmm123+690•阶梯平硐垂直走向阶梯平硐主平硐煤层走向；按不同标高分别开平硐，上平硐的煤经专用下山溜到下水平运出。平硐水平以下煤层：下山开采、暗井（立井、斜井）2、平硐装备最简单的开拓方式，技术经济最有利：（1）煤由平硐直接外运，多用矿车（底卸式、普通箱式）也用胶带，运输环节少，设备少；能力大（2）不设井底车场，水自流，无水仓.三、平硐用于山岭、丘陵沟谷地区，煤层埋于山中，在山麓开平硐开拓；有些煤层埋于山岭中，上山部分相当一个阶段的煤量，平硐以下用下山阶段开采。第四节综合开拓方式综合开拓方式—主副井采用不同的井筒（硐）形式进行开拓的方式一、综合开拓方式示例主斜井－副立井开拓方式11--48131312--1`12--4119610CBBBFFFC764553第四水平第三水平第二水平第一水平-412-262-112-4715a45b11231AA5FBBB2556B61-主斜井，2-副斜井，3-斜风井，4-新立井，5，6，7-运输大巷斜井优点：主斜－胶带运输，A大，不受长度限制，缺点：副斜－辅提难，线路长，阻力大，通风难，改为副立井：则辅提快、线路短、通风容易。问题：为什么现代化大型矿井常采用主斜－副立井综合开拓方式？二、综合开拓方式类型1750+1105+5124+4152+330+230311423平硐—立井—斜井平硐—立井平硐—斜井立井—斜井主斜副立应用多主立副斜应用少主斜副立的问题：井口或井底位置不集中第六节多井筒分区域开拓方式l问题斜井－胶带机运煤，A不受限。深井、井田尺寸大，辅提任务重；CH4大，通风难；解决途径：多井筒分区域开拓。l多井筒分区域开拓方式—大型井田划分为若干具有独立通风系统的开采区域，并共用主井的开拓方式。l多井筒分区域开拓方式特点•将井田划分为若干个分区，每个分区采用采区式，盘区式或带区式准备；•每个分区各有井筒，独立担任进、回风及辅提任务；•各分区的煤集中于服务全矿的主井集中运出；•各分区间有一定开采顺序一、多井筒分区域开拓示例oN1N587No2431000NNoom42351No61、条件走向24km，倾斜16km，面积250km2煤厚2～3.5m，倾角3～5°,埋深250～1300m2、开拓5个分区，每个能力200万t/a各分区布置一对立井，为各分区进回风和辅助运输两个集中出煤斜井oN1N587No2431000NNoom42351No61-双主斜井2-双岩石运输大巷3-分区主要大巷4-煤仓5-工作面6-露头7-分区境界8-井田境界No-进回风井巷道布置1-胶带大巷2-运料行人大巷3-回风大巷54632133、评价1）主井集中出煤效率高；2）解决了大型井辅提及通风困难；3）生产集中；4）分区分期建井，建井快。4、适用1）A＞300万t/a；2）井田走向＞10km；3）矿井CH4大，通风线路长的矿井；4）采深H＞600m。