教学课件：第三章开拓的基本问题教程.ppt

采煤概论,第二篇 井田开拓第三章 井田开拓的基本问题,第一节 煤田划分为井田,一、划分原则（合理尺寸、合理开发）1、井田范围、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、要充分利用自然条件作为井田边界；4、合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系。,利用自然条件作为井田边界划分井田,第一节 煤田划分为井田,1河流；2煤层露头；3城镇；4铁路；5大断层；6小煤窑；一、二、三、四、五、六、七、八、九矿井,第一节 煤田划分为井田,二、井田境界的划分方法（一）垂直划分相邻矿井以某一垂直面为界，沿境界线两侧备留井的边界煤柱，称为垂直划分。（二）水平划分以一定标高煤层底板等高线为界，并沿该煤层底板等高线留置边界煤柱，这种方法称作水平划分。（三）按煤组划分按煤层（组）间距的大小来划分矿界，把煤层间距较小的相信煤层划归一个矿井开采，把层间距较大的煤层煤层（组）划归另一个矿井开采。,井田边界划分方法 1垂直划分；2水平划分；3以断层为界,第一节 煤田划分为井田,第二节 矿井生产能力和服务年限,一、矿井生产能力（一）矿井生产能力 矿井设计生产能力是指矿井一年内生产煤炭的数量，又称矿井年产量。井型：根据矿井设计生产能力不同，我国将矿井分为大、中、小三种类型。,第二节 矿井生产能力和服务年限,井型划分如下：,第二节 矿井生产能力和服务年限,（二）矿井生产能力的确定 1.井田储量：井田储量是确定矿井生产能力的一个重要因素。通常，储量越大，生产能力应越大。2.开采条件：可采煤层的层数、层间距离、煤层厚度、煤层倾角等 3.技术装备水平：决定矿井生产能力的最主要因素是采掘技术和机械装备。4.安全生产条件：主要指瓦斯、通风、水文地质等。,第二节 矿井储量、生产能力和服务年限,二、矿井服务年限 矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产能力，并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。三、矿井生产能力、服务年限与储量的关系 T=ZK/AKZK矿井可采储量，t；T矿井设计服务年限，a；A矿井设计生产能力，t/a；K储量备用系数，1.11.4。储量备用系数是为保证矿井有可靠服务年限而在计算时对储量采用的富裕系数。,第三节 井田内的再划分,一、巷道名称及分类方法 1、垂直巷道（1）立井：是开口于地面的垂直巷道，是进入煤体的一种方式，又叫竖井；（2）暗立井：是没有出口直接连通到地面的垂直巷道，通常装有提升设备；（3）溜井：是用来从上部向下部溜放煤炭的垂直巷道。,第三节 井田内的再划分,2、水平巷道（1）平硐：是有出口直接连通到地面的水平巷道；（2）平巷：是没有出口直接连通到地面，沿岩层走向开掘的水平巷道；（3）石门：是没有出口直接连通到地面，与岩层走向垂直或斜交的水平岩石巷道；（4）煤门：是与煤层走向垂直或斜交的煤层平巷。,第三节 井田内的再划分,3、倾斜巷道（1）斜井：是开口于地面的倾斜巷道；（2）暗斜井：是没有出口直接连通到地面，用来联系上、下两个水平并担负提升任务的斜巷；（3）上山：是没有出口直接连通到地面，位于开采水平之上，连接阶段运输巷和回风巷的倾斜巷道；（4）下山：位于开采水平以下，作用与上山相同。,4、矿井巷道按其在生产中的重要性还可以作以下分类：（1）开拓巷道：为全矿井、一个开采水平或阶段服务的巷道，如井筒、井底车场、阶段（或水平）运输大巷和回风大巷等。（2）准备巷道：为整个采区服务的巷道，如采区上（下）山、采区上下车场、采区石门等。（3）回采巷道：为工作面采煤直接服务的巷道，如区段上、下平巷和开切眼等。,第三节 井田内的再划分,1立井，2斜井，3平硐，4暗立井，5溜井，6石门,9上山，10下山，11风井，12岩石平巷，13煤层平巷,第三节 井田内的再划分,第三节 井田内的再划分,二、井田划分 目前我国常见的划分方式有井田划分为阶段、井田划分为盘区、井田分区域划分。1、井田划分为阶段（1）阶段：在井田范围内，根据煤层的赋存状况，沿煤层倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干长条单元，并称之为阶段。,（2）阶段的特征走向长度：阶段的走向长度就是井田长度；阶段垂高：阶段上部边界至下部边界的垂高距离。缓倾斜煤层。倾斜煤层原设计规范规定为米。急倾斜煤层阶段垂高为米。,第三节 井田内的再划分,（3）水平：一般用水平面作为阶段上、下边界，称水平。（4）开采水平：通常将设有井底车场、阶段运输大巷并且担负全阶段运输任务的水平，称开采水平。（5）根据煤层赋存条件和井田范围，一个井田可用一个水平开采，也可用两个或两个以上的水平开采，前者称单水平开拓，后者称多水平开拓。（6）一个开采水平可只为一个阶段服务，也可以为该水平上下两个阶段服务（上山开采和下山开采）。,第三节 井田内的再划分,第三节 井田内的再划分,井田划分阶段示意图,第三节 井田内的再划分,2、井田划分为盘区 当井田内煤层倾角很小，接近水平时，由于煤层沿倾斜方向高差很小，没有必要再按标高划分阶段。这时，可沿煤层主要延展方向布置主要大巷，将井田分为两翼，然后以大巷为轴将两翼分成若干适宜开采的块段，每个块段叫一个盘区。每个盘区通过盘区石门与主要大巷相连构成相对独立的生产系统。,第三节 井田内的再划分,井田划分盘区1主斜井；2副斜井；3主要石门；4主要运输巷；5、6-盘区运输平巷；7盘区边界；8井田边界,第三节 井田内的再划分,3、井田分区域划分 随着开采技术的发展和煤层埋深的增加，矿井开采强度越来越大，出现了许多特大型矿井。这就势必造成井下运输距离、通风线路、管线敷设过长，给生产和管理带来困难。为此，有的矿井采用了分区域开拓的方式，就是将整个井田划分成若干个区域，每个区域相对独立。,第三节 井田内的再划分,分区域多井筒的井田划分示意图1主斜井；2副斜井；3分区界线；4阶段界线,三、阶段内的划分 1.分区式在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干个具有独立生产系统的块段，每一块段称为采区。在采区范围内，沿煤层倾斜方向将采区划分为若干个长条部分，每一块长条部分称为区段。,第三节 井田内的再划分,第三节 井田内的再划分,阶段内分区布置H阶段垂高；h阶段斜长,2、分带式在阶段内沿煤层走向划分为若干个具有独立生产系统的带区，带区内又划分成为若干个倾斜分带，每个分带布置一个采煤工作面。分带内采煤工作面沿煤层倾斜推进。,第三节 井田内的再划分,阶段内分带布置I、II阶段序号；1、2、3-分带号,第三节 井田内的再划分,3、分段式对于走向长度较小的井田，将整个阶段看作一个采区，沿走向方向不再划分，而是沿倾斜方向划分为若干分段，每个分段内布置工作面。分段走向长度等于阶段走向长度。,第四节 井田内的开采顺序,一、煤层沿倾斜的开采顺序1、对同一层煤，一般都是由上而下（由浅入深）地逐步开采，这种开采顺序叫煤层的下行开采顺序。反之，称为煤层的上行开采顺序。下行开采顺序可以减少初期建井工程量和初期投资，建井快、出煤早。当煤层倾角较大时，采用下行开采顺序可以避免开采煤层下部时由于采空区顶板移动对煤层上部的破坏。在开采近水平煤层时，上、下行开采顺序判别不大，均可采用。,第四节 井田内的开采顺序,2、对于多煤层赋存的井田，一般先采上部煤层，后采下部煤层，这种开采顺序称为多煤层下行开采；反之，称为多煤层上行开采。多煤层上行开采以采下煤层时不破坏上层煤的基本开采条件为前提，通常用于突出煤层的保护层开采。一般来说，不论是整个井田，还是阶段内、采空区内，都应该首先考虑使用下行开采顺序。,第四节 井田内的开采顺序,二、煤层沿走向的开采顺序1、煤层沿走向的开采顺序有前进式和后退式。在井田范围内，以井筒为基准，由井筒向边界依次推进的叫前进式，反之叫后退式。,第四节 井田内的开采顺序,2、在同一采区内，工作面的开采顺序也有前进式与反后退式之分。工作面由上（下）山向边界推进的叫区内前进式，反之为区内后退式。从安全与管理方面考虑，工作面一般采用后退式开采。在采区内，工作面由上（下）山向边界推进的叫区内前进式，反之为区内后退式。优点：后退式开采能提前摸地质条件和煤层赋存特征的变化情况，有利于开采准备，开采和掘进之间相互干扰小，维护条件好。缺点：后退式开采初期工程量大，建井工期长，投产慢。前进式开采与后退式相反。,第四节 井田内的开采顺序,三、连续式开采当阶段内采用分区式或分带式布置时，无论采用前进式或后退式的开采顺序，工作面在阶段走向的推进总是间断的或跳跃的。而采用分段和整阶段布置时，工作面都是在阶段走向方向不停顿地连续推进，称为连续式开采。,思考题：1.什么叫井田开拓？2.煤田划分井田时应注意哪些问题？3.如何合理确定矿井生产能力？4.井田再划分方式有哪几种？如何划分？5.什么叫采区？采区具有哪些特点？6.什么叫区段运输巷？什么叫区段回风巷？,