教学课件：第二章-井田的开拓方式.ppt

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1、煤矿开采方法第一篇 井田开拓第二章 井田开拓方式,第一节 井田开拓方式的概念,一、井田开拓方式的概念井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。矿井开拓方式：矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。,第一节 井田开拓方式的概念,二、井田开拓方式的分类1.按井筒形式分（1）立井开拓（2）斜井开拓（3）平硐开拓（4）综合开拓,第一节 井田开拓方式的概念,2.按阶段内布置方式（1）采区式（2）分段式（3）带区式3.井筒形式+开采水平+阶段内布置方式4.在开拓方式的构成因素中，井筒形式占有着突出的地位，常以井筒形式为依据，把井田开拓方式分为立井开拓、斜井开

2、拓、平硐开拓和综合开拓等几种方式。,第一节 井田开拓方式的概念,三、确定井田开拓方式的原则井田开拓的主要问题：1.合理确定矿井生产能力，井田范围，进行井田内的划分，确定井田开拓方式，井筒数目及位置2.选择主要运输大巷布置方式及井底车场形式3.确定井筒延伸方式及井田开采顺序,第一节 井田开拓方式的概念,确定井田开拓方式的原则 1、多出煤、早出煤、出好煤、建设高产高效安全生产矿井创造条件，集中，简单 2、按规程完善通风条件，良好生产条件 3、减少煤柱损失，提高回采率，减少维护量 4、减少工程量，降低投资，减少建工工期 5、新技术机械化、自动化的推广创条件 6、考虑煤质、煤种,第二节 斜井开拓,主、

3、副井均为斜井的开拓方式，称斜井开拓。一、片盘斜井开拓（斜井多水平分段式开拓）片盘斜井开拓是最简单的开拓方式。典型的片盘斜井如下图所示,其井下部分是一个下山采区。井田沿煤层倾向按标高划分为数个分段,每段相当于采区的一个区段,习惯上称为片盘,适于布置一个采煤工作面。1.井巷掘进顺序自地面向下沿煤层开一对斜井,直至第一片盘下20-30m,在第一片盘上部开片盘甩车场及第一片盘回风巷,在第一片盘下部开片盘甩车场及片盘运输巷（注：底板岩石巷道）,然后,经平或斜石门掘进上煤层的超前平巷及开切眼,即可开始第一片盘的回采。,第二节 斜井开拓片盘斜井开拓煤层群,第二节 斜井开拓,2.生产系统包括：运煤系统、通风系

4、统、运料排矸系统对通风要求：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。,第二节 斜井开拓,3.优点：系统简单，工程量小，投资少，工期短，斜井沿煤层掘进易施工，能够补充地质资料，进一步了解煤层赋存情况。缺点：矿井内不能布置较多的工作面，矿井生产能力小；容易出现掘进与生产相互干扰，对地质变化适应性差。4.适用范围：适用于煤层埋藏稳定，地质构造简单，井田走向长度和倾斜宽度不大，煤层埋藏不深的小型矿井。,第二节 斜井开拓,二、斜井单水平采区式开拓井田沿倾斜方向划分为两个阶段，每个阶段沿走向划分为若干个采区，每个采区沿倾向划分为若干个区段。与片盘斜井相比优点：矿井内能布置

5、几个采区，不容易出现掘进与生产相互干扰，对地质变化适应性强。缺点：井巷工程量大，建井期长，系统复杂。,第二节 斜井开拓,三、斜井盘区式开拓近水平煤层，一般采用盘区式布置。斜井盘区与斜井单水平采区式的区别在于斜井盘区的运输大巷和回风大巷可以并列布置在井田倾斜的大致中央。,第二节 斜井开拓,四、斜井井筒层位选择、井筒装备及坡度（一）斜井井筒层位选择1.沿煤层布置 适用于煤层赋存稳定，煤质坚硬及地质构造简单的矿井。2.沿煤层底板岩层布置 斜井布置在煤层底板稳定的岩层中，岩层距煤层距离不小于1520m，一般用于开采倾角较大的煤层。3.穿层布置当斜井倾角与煤层倾角不一致时，可采用穿层布置，即斜井从煤层顶

6、板或底板穿入煤层。,顶板穿层斜井从顶板穿入煤层的斜井称为顶板穿岩斜井。反斜井如图所示适用于倾角小的煤层,第二节 斜井开拓,当煤层埋藏不深、倾角不大、井田倾斜长度较小，因施工技术和装备条件等原因不宜采用立井开拓时，或采用斜井开拓，但受地貌和地面布置限制井筒无法与煤层倾斜方向一致时，可使用斜井井筒倾斜方向与煤层倾斜方向相反布置，这种方式称反斜井。与一般顶板穿岩斜井和底板穿岩斜井相比较，反斜井的井筒较短，但要向井田深部发展时，往往需用暗斜井开拓，增加了提升段数和运输环节。故采用反斜井时，反斜井以下煤层斜长不宜过大，开采水平数目不宜多。当煤层倾角较大，采用底板穿岩斜井受到地形条件限制时，可采用“折返式

7、”斜井，,第二节 斜井开拓,反斜井,第二节 斜井开拓,底板穿层斜井从煤层底板穿入煤层的斜井称为底板穿岩斜井适用：较大煤层倾角,（二）井筒装备及坡度表2-1 各种斜井提升方式的适应条件,第二节 斜井开拓,第三节 立井开拓,一、立井单水平带区式开拓井田划分为两个阶段，阶段内带区式布置一般带区式布置多采用对拉工作面：两个工作面共有一条运输平巷（斜巷），两个工作面中的煤相向运输。1、井巷开掘顺序：2、生产系统：运输系统、通风系统3、优点：巷道布置及生产系统简单，运输环节少，通风线路短并有建井速度块、投产早。缺点：上山阶段的分带回风是下行风。适用于煤层倾角小于12，地质构造简单，煤层埋藏较深的矿井。,立

8、井单水平带区式开拓,第三节 立井开拓,第三节 立井开拓,二、立井多水平采区式开拓1、井巷掘进顺序2、生产系统采煤系统采煤工作面出煤经区段运输平巷、区段石门、区段溜煤眼、采区运输上山、采区煤仓,在运输大巷装车,电机车牵引载煤列车至井底车场卸载后,由主井内安装的箕斗将原煤提至地面。排矸系统掘进巷道所出之矸石,则用矿车装运至井底车场,由副井内安装的罐笼提至地面。运料系统井下所需之物料、设备,由矿车(或材料车、平板车)装载,经副井罐笼下放至井底车场,由电机车拉至采区,转运至使用地点。通风系统矿井通风采用中央分列式(中央边界式),由副井进入的新鲜风流,经井底车场、主要运输大巷、采区车场、采区上山、区段石

9、门、区段运输平巷,清洗采煤工作面后的污风经区段回风平巷、区段回风石门、采区上山至总回风道,再经回风石门,由边界风井排出地面。排水系统井下涌水经大巷水沟流人井底车场,汇入水仓,由水泵房的水泵,经副井井筒的管道排至地面。,第三节 立井开拓三、立井井筒设备 表2-2（设计时设备要高一级，为技改作准备）,第四节 平硐开拓,平硐按与煤层走向的相对位置不同，平硐分为走向平硐、垂直走向平硐和斜交平硐；按平硐所在标高不同，平硐分为单平硐和阶梯平硐。一、走向平硐 平硐沿煤层走向开掘，把煤层分为上、下山两个阶段，具有单翼井田开采的特点。二、垂直或斜交走向平硐 根据地形条件，平硐可由煤层顶板进入或由煤层底板进入煤层

10、。平硐将井田沿走向分成两部分，具有双翼井田开拓特点。三、阶梯平硐 当地形高差较大，主平硐水平以上煤层垂高过大时，可将主平硐水平以上煤层划分为数个阶段，每个阶段各自布置平硐的开拓方式。,第四节 平硐开拓,走向平硐开拓方式优点是平硐沿煤层掘进容易施工，建井期短，投资少，经济效果好；还能补充煤层的地质资料。缺点是煤层平硐维护困难；巷道维护时间长，具有单翼井田开采通风、运输困难等特点；一般平硐口位置不易选择。,走向平硐示意图,第四节 平硐开拓,与走向平硐相比较，优点是平硐易维护，具有双翼井田开拓运输费用低，巷道维护时间短，矿井生产能力大，通风容易，便于管理等特点。缺点是岩石工程量大，建井期长，初期投资

11、大等。有利于选择平硐口的位置。,垂直走向平硐开拓示意图,第四节 平硐开拓,阶梯平硐开拓方式的特点是：可分期建井，分期移交生产，便于通风和运输；但地面生产系统分散、装运系统复杂、占用设备多、不易管理。这种开拓方式适用于上山部分过长，布置辅水平有困难，地形条件适宜，工程地质条件简单的井田。,阶梯平硐示意图,第五节 井筒形式分析及选择,一、平峒开拓方式的优缺点及适用条件优点：1.开拓形式最简单、最有利；2.出煤不需提升转载，环节少，系统简单，设备少，地面设施简单（无井架、绞车房）；3.不需较大的井底车场及其硐室；4.施工速度快，建井快；5.无需排水设备，利于预防水灾。适用条件：地形条件合适、煤层赋存

12、位置较高的山岭、丘陵、沟谷。,第五节 井筒形式分析及选择,二、斜井开拓的优缺点和适用条件优点：（与立井相比）施工简单，工期短，井筒装备简单，投资少，掘进速度快。缺点：井筒斜度大，提升能力低，维护费用高，倾斜度大时，环节多，煤柱损失大。适用条件：埋藏不深，表层不厚，缓斜和倾斜煤层。,第五节 井筒形式分析及选择,三、立井开拓的优缺点和适用条件优点：不受其他地质条件影响，适应能力强，提升速度快，能力大，可扩大断面，装备两套提升设备缺点：施工难度大，设备投资大、要求高。适用条件：煤层埋藏较深，表土层厚，瓦斯、水文情况复杂等条件。,第六节综合开拓,一、综合开拓的类型综合开拓：采用立井、斜井、平硐等任何两

13、种以上井硐形式开拓的方式（一）斜井-立井综合开拓副斜井（强力带式输送机）主立井的开拓方式适合于大型矿井。,1-主斜井，2-副斜井，3-斜风井，4-新立井，5，6，7-运输大巷,第六节综合开拓,斜井作主井，主要是利用斜井可采用强力带式输送机，提升能力大及井筒易于延深的优点，用立井作副井提升方便、通风容易。这种开拓方式取了立井、斜井各自的优点，对开发大型井田，在技术和经济上都是优越的。主斜井与副立井相组合的综合开拓方式，在条件适宜的情况下是建设特大型矿井的技术发展方向。,主斜井、副立井开拓,第六节综合开拓,（二）平硐-立井综合开拓主要是利用立井的优点，解决通风困难和井田深部辅助提升问题。（三）平硐

14、斜井综合开拓主平硐担负矿井井下运输、进风及排水等任务；掘斜井用作回风井，兼作安全出口。,第六节综合开拓平硐-立井综合开拓,在具体条件下，可采用平硐作主井、立井作副井。,第六节综合开拓平硐 斜井综合开拓,第六节综合开拓,二、综合开拓的适应条件对于地面形式和煤层赋存条件复杂的井田，如果主、副井筒均为一种形式，可能会给井田开拓造成生产技术上的困难，或者是经济上不合理。在这种情况下可采用综合开拓的方式。,第七节 多井筒分区域开拓,分区域开拓：将大型井田划分为若干具有独立通风系统的开采区域。例如英国的特大型矿井塞尔比矿走向、倾向为 15-16KM，井田面积250，年生产能力1000万吨，一对主斜井提升提升能力2000t/h。,第七节多井筒分区域开拓,英国的特大型矿井塞尔比矿基本情况：走向长度24km，倾斜长度16km，面积250 km2 煤层厚度23.5m，煤层倾角35,埋深2501300m，井田共分5个区域，每个区域生产能力200万t/a。各区域布置一对立井，为各分区进回风和辅助运输两个集中出煤斜井。,第七节多井筒分区域开拓多井筒分区域开拓,作业：1.矿井开拓及开拓方式的概念？2.斜井井筒布置方式有哪几种？简述其特点及适应条件。3.简述综合开拓的类型及适应条件。4.分区域开拓有何特征及其适应条件。5.绘图说明立井单水平采区式开拓的巷道掘进顺序及生产系统。,