采煤概論zy第三章井田開拓的基本問題課件

1、河南理工大學(xué)采煤概論精品課程第二篇 井田開拓第3章 井田開拓的基本問題10/16/20221河南理工大學(xué)采煤概論河南理工大學(xué)采煤概論精品課程第二篇 井田開拓本章主要內(nèi)容第三章 井田開拓的基本問題第一節(jié) 煤田劃分為井田第二節(jié) 礦井儲、年產(chǎn)量和服務(wù)年限第三節(jié) 井田再劃分第四節(jié) 井田內(nèi)的開采順序第五節(jié) 井田開拓的概念第六節(jié) 開拓方式的概念及分類10/16/20222河南理工大學(xué)采煤概論本章主要內(nèi)容第三章 井田開拓的基本問題10/11/2022第一節(jié) 煤田劃分為井田 1.煤田 在地質(zhì)歷史發(fā)展的過程中，含碳物質(zhì)沉積形成的基本連續(xù)的大面積含煤地帶稱為煤田。2.礦區(qū)和礦區(qū)開發(fā) 開發(fā)煤田形成的社會區(qū)域，成為礦

2、區(qū)。 礦區(qū)根據(jù)儲量、賦存條件、煤炭市場需求量和投資環(huán)境等情況，確定礦區(qū)規(guī)模、劃分井田，規(guī)劃井田開采方式，規(guī)劃礦井或露天礦建順序，確定礦區(qū)附屬企業(yè)的類別、數(shù)目和生產(chǎn)規(guī)模，建設(shè)過程等，總稱為礦區(qū)開發(fā)。3.井田 在礦區(qū)內(nèi)，劃歸給一個礦井開采的那一部分煤田。一般情況下：煤田（礦區(qū)）井田（礦井）10/16/20223河南理工大學(xué)采煤概論第一節(jié) 煤田劃分為井田 1.煤田10/11/20223第一節(jié) 煤田劃分為井田一、劃分的原則 1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(yīng) 2保證井田有合理的尺寸 3充分利用自然等條件劃分井田 4合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井之間的關(guān)系 10/16/20

3、224河南理工大學(xué)采煤概論第一節(jié) 煤田劃分為井田一、劃分的原則10/11/202第一節(jié) 煤田劃分為井田二、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，沿境界線各留井田邊界煤柱，稱為垂直劃分。 （二）水平劃分 ：以一定標(biāo)高的水平面為界，即以一定標(biāo)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。（三）按煤組劃分 （四）以自然邊界（如斷層等）劃分10/16/20225河南理工大學(xué)采煤概論第一節(jié) 煤田劃分為井田二、井田境界的劃分方法 10/1第一節(jié) 煤田劃分為井田井田邊界劃分方法 1垂直劃分；2水平劃分；3以斷層為界10/16/20226河南理工大學(xué)采煤概論第一節(jié) 煤田劃分

4、為井田井田邊界劃分方法10/11/20第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限一礦井生產(chǎn)能力 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力（萬t /a）即：設(shè)計中規(guī)定礦井在單位時間（年或日）內(nèi)采出的煤炭和其它礦產(chǎn)品的數(shù)量。 礦井核定生產(chǎn)能力 ： 礦井經(jīng)過技術(shù)改造，核定后的生產(chǎn)能力，萬t /a。 井型 ： 根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力不同，我國將礦井分為大、中、小三種類型，稱井型。 10/16/20227河南理工大學(xué)采煤概論第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限一礦井生產(chǎn)能力 10/1第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限井型劃分如下：井型 生產(chǎn)能力（萬t / a）大型礦井： 120、150 、180 、240 、300、 400、500及500以上（其中

5、300萬t/a及其以上又稱特大型礦井）中型礦井： 45 、 60 、90 。小型礦井： 9 、 15 、 21、 30。10/16/20228河南理工大學(xué)采煤概論第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限井型劃分如下：10/11第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限二、礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限是指按礦井可采儲量、設(shè)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。三、礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限與儲量的關(guān)系 T=ZK/AKZk礦井可采儲量，萬噸；T礦井設(shè)計服務(wù)年限，a；A礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，萬噸/a；K儲量備用系數(shù)，1.31.5。儲量備用系數(shù)是為保證礦井有可靠服務(wù)年限而在計算時對儲量采用的富裕系數(shù)。10/16/202

6、29河南理工大學(xué)采煤概論第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限二、礦井服務(wù)年限10/1第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限我國各類井型的礦井和水平設(shè)計服務(wù)年限井型礦井設(shè)計生產(chǎn)能力（t/a）礦井設(shè)計服務(wù)年限（a）水平設(shè)計服務(wù)年限開采025煤層的礦井開采2545煤層的礦井開采4590煤層的礦井特大300及以上703040大120、150、180、24060203020301520中45、60、9050152015201215小9、15、21、30各省自定10/16/202210河南理工大學(xué)采煤概論第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限我國各類井型的礦井和水平第三節(jié) 井田再劃分一、井田劃分階段 1階段劃分及特征（1）階段

7、概念：在井田范圍內(nèi)，沿煤層傾斜方向，按一定標(biāo)高把煤層劃分為若干個平行于走向的長條部分，每個長條部分具有獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)，稱之為一個階段。（2）開采水平：布置有井底車場和主要運(yùn)輸大巷，并擔(dān)負(fù)該水平開采范圍內(nèi)的主要運(yùn)輸和提升任務(wù)的水平 。一個開采水平可只為一個階段服務(wù)，也可以為該水平上下兩個階段服務(wù)。補(bǔ)充：階段垂高與水平高度之間的關(guān)系10/16/202211河南理工大學(xué)采煤概論第三節(jié) 井田再劃分一、井田劃分階段10/11/2022第三節(jié) 井田再劃分井田劃分階段10/16/202212河南理工大學(xué)采煤概論第三節(jié) 井田再劃分井田劃分階段10/11/202212第三節(jié) 井田再劃分二、井田劃分為盤區(qū)當(dāng)井田內(nèi)

8、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(biāo)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，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)石門與主要大巷相連構(gòu)成相對獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)，見圖36。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(yùn)輸巷；5、6-盤區(qū)運(yùn)輸平巷；7盤區(qū)邊界；8井田邊界10/16/202213河南理工大學(xué)采煤概論第三節(jié) 井田再劃分二、井田劃分為盤區(qū)圖36 井第三節(jié) 井田再劃分三、井田分區(qū)域劃分隨著開采技術(shù)的發(fā)展和煤層埋深的增加，礦井開采強(qiáng)度越來越大，出現(xiàn)了許多特大型、巨大型礦井。國外已出

9、現(xiàn)了年產(chǎn)量超過千萬t的礦井。這些礦井井田范圍廣闊，可達(dá)上百平方公里，煤層沿走向長可達(dá)數(shù)十公里。這就勢必造成井下運(yùn)輸距離、通風(fēng)線路、管線敷設(shè)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，就是將整個井田劃分成若干個區(qū)域，每個區(qū)域相當(dāng)于一個小井田，進(jìn)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(fēng)井為本區(qū)域服務(wù)。在井田中央開鑿集中提升井為整個井田服務(wù)，如圖37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10/16/202214河南理工大學(xué)采煤概論第三節(jié) 井田再劃分三、井田分區(qū)域劃分圖37 分第三節(jié) 井田再劃分四、階段內(nèi)再劃分1分區(qū)式2分帶式

10、布置3分段式4整階段布置圖38 階段內(nèi)分區(qū)布置H階段垂高；h階段斜長10/16/202215河南理工大學(xué)采煤概論第三節(jié) 井田再劃分四、階段內(nèi)再劃分圖38 階段第四節(jié) 井田內(nèi)開采順序一、煤層沿傾斜的開采順序 1、下行開采2、上行開采說明：一般地，不論是整個井田，還是階段內(nèi)、采空區(qū)內(nèi)，對同一煤層，都應(yīng)首先考慮使用下行開采順序。二、煤層沿走向的開采順序1、前進(jìn)式2、后退式10/16/202216河南理工大學(xué)采煤概論第四節(jié) 井田內(nèi)開采順序一、煤層沿傾斜的開采順序 10/第四節(jié) 井田內(nèi)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向方向不停頓地連續(xù)推進(jìn)，稱為連續(xù)式開采。 連續(xù)式開

11、采具有開采的準(zhǔn)備工作量少，工作面可以連續(xù)推進(jìn)較長的距離，搬家次數(shù)少等特點(diǎn)，對裝備復(fù)雜的機(jī)械化工作面，其優(yōu)點(diǎn)更為突出。但是，由于工作面連續(xù)推進(jìn)，要求井田內(nèi)沒有或很少有地質(zhì)變動，尤其是沒有傾向斷層，才能取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。一般適用于煤層埋藏穩(wěn)定，井田內(nèi)無大的傾向斷層的礦井，或走向較短的小型礦井。 10/16/202217河南理工大學(xué)采煤概論第四節(jié) 井田內(nèi)開采順序三、連續(xù)式開采的概念10/11/第五節(jié) 巷道分類為了進(jìn)行礦井開采，在地下開掘的井筒、巷道和硐室的總稱。按空間位置和形狀可分為： 1. 垂直巷道立井、暗立井、溜井 2傾斜巷道斜井、暗斜井、上山、下山 3水平巷道平硐、石門、煤門、平巷礦井巷

12、道按其在生產(chǎn)中的重要性還可以作以下分類：開拓巷道 為全礦井、一個開采水平或階段服務(wù)的巷道，如井筒、井底車場、階段（或水平）運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷等。準(zhǔn)備巷道 為整個采區(qū)服務(wù)的巷道，如采區(qū)上（下）山、采區(qū)上下車場、采區(qū)石門等?；夭上锏?為工作面采煤直接服務(wù)的巷道，如區(qū)段上、下平巷和開切眼等。10/16/202218河南理工大學(xué)采煤概論第五節(jié) 巷道分類為了進(jìn)行礦井開采，在地下開掘的井筒、巷第五節(jié) 巷道分類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(fēng)井，12巖石平巷，13煤層平巷10/16/202219河南理工大學(xué)采煤概論第五節(jié) 巷道分類1立井，2斜井，3平硐，4暗立第六節(jié)

13、開拓方式的概念及分類開拓方式：在一定的井田地質(zhì)、開采技術(shù)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開拓方式。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。： （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、綜合開拓。 （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(nèi)只設(shè)1個開采水平）；多水平開拓（井田內(nèi)設(shè)2個及2個以上開采水平）。 10/16/202220河南理工大學(xué)采煤概論第六節(jié) 開拓方式的概念及分類開拓方式：在一定的井田地質(zhì)、開第六節(jié) 開拓方式的概念及分類（三）按開采準(zhǔn)備方式 按開采準(zhǔn)備方式可分為上山式、上下

14、山式及混合式。 （）上山式開采 開采水平只開采上山階段，階段內(nèi)一般采用采區(qū)式準(zhǔn)備。 （2）上下山式開采 開采水平分別開采上山階段及下山階段，階段內(nèi)采用采區(qū)式準(zhǔn)備或帶區(qū)式準(zhǔn)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)式或帶區(qū)式準(zhǔn)備。 (3）上山及上下山混合式開采 上述方式的結(jié)合應(yīng)用。 （四）按開采水平大巷布置方式 （1）分煤層大巷，即在每個煤層設(shè)大巷； （2）集中大巷，在煤層群集中設(shè)置大巷，通過采區(qū)石門與各煤層聯(lián)系； （3）分組集中大巷，即對煤層群分組，分組中設(shè)集中大巷。10/16/202221河南理工大學(xué)采煤概論第六節(jié) 開拓方式的概念及分類（三）按開采準(zhǔn)備方式10/11第六

15、節(jié) 開拓方式的概念及分類開拓方式分類 10/16/202222河南理工大學(xué)采煤概論第六節(jié) 開拓方式的概念及分類開拓方式分類 10/11/20第六節(jié) 開拓方式的概念及分類立井開拓方式(a)立井單水平上下山式；(b)立井多水平上下山式；(c)立井多水平上山式；(d)立井多水平上山及上下山式混合式1主井；2副井；3井底車場；4主要石門；5開采水平運(yùn)輸大巷10/16/202223河南理工大學(xué)采煤概論第六節(jié) 開拓方式的概念及分類立井開拓方式10/11/202第六節(jié) 開拓方式的概念及分類二、確定井田開拓方式的原則 （1）貫徹執(zhí)行國家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)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

16、和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。（2）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)。 (3）合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。 (4）必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道保持良好狀態(tài)。（5）要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜合機(jī)械化、自動化創(chuàng)造條件。（6）根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的綜合開采。10/16/202224河南理工大學(xué)采煤概論第六節(jié) 開拓方式的概念及分類二、確定井田開拓方式的原則 1思 考 題1什么叫井田開拓？ 2煤田