采礦學(xué)第十五章井田開(kāi)拓方式

采礦學(xué)電子教案中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院主講：屠世浩教授第一節(jié)立井開(kāi)拓第二節(jié)斜井開(kāi)拓第三節(jié)平硐開(kāi)拓第四節(jié)綜合開(kāi)拓第五節(jié)多井筒分區(qū)域開(kāi)拓第十五章井田開(kāi)拓方式第一節(jié)立井開(kāi)拓一、示例二、立井開(kāi)拓類(lèi)型、裝備和基本特點(diǎn)一、示例（一）示例11、條件：圖15-1煤層：m1、m2，埋藏深，表土厚、緩傾斜煤層。底板－奧灰?guī)r（強(qiáng)含水層）兩個(gè)階段：-300m，-480m，兩個(gè)開(kāi)采水平:-300m，-480m采區(qū)：每階段布置6個(gè)采區(qū)。2、立井多水平上山式開(kāi)拓方式3、開(kāi)掘順序原則：盡快溝通風(fēng)路；采用平行作業(yè)。主井、副井、井底車(chē)場(chǎng)、主石門(mén)、-300m大巷（超過(guò)采區(qū)上山100m）、采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)、采區(qū)運(yùn)輸和軌道上山。風(fēng)井、總回風(fēng)巷、采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)、區(qū)段回風(fēng)石門(mén)。4、生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)煤系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)。5、開(kāi)采順序沿煤層走向：采區(qū)前進(jìn)式，區(qū)內(nèi)后退式；沿傾斜方向：階段下行式；區(qū)段下行式；一水平生產(chǎn)，二水平準(zhǔn)備延深。煤層間：下行式。（二）示例2——立井單水平上下山開(kāi)拓1、條件：煤層：m1為厚煤層、

12，埋藏深，表土厚。

2、立井單水平上下山式開(kāi)拓方式井田：兩個(gè)階段，若干帶區(qū)，一個(gè)開(kāi)采水平。-350-3503、開(kāi)掘程序

兩條大巷布置方式原則：盡快溝通風(fēng)路；采用平行作業(yè)。主井副井風(fēng)井井底車(chē)場(chǎng)、主石門(mén)、軌道運(yùn)輸大巷、膠帶運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷。4、生產(chǎn)系統(tǒng)：運(yùn)煤系統(tǒng)：通風(fēng)系統(tǒng)：副井進(jìn)風(fēng)、風(fēng)井回風(fēng)。排水系統(tǒng)；運(yùn)料：排矸：65、開(kāi)采順序沿煤層走向：分帶前進(jìn)式，工作面后退式；沿傾斜方向：上下山階段同采二、立井開(kāi)拓類(lèi)型、裝備和基本特點(diǎn)以立井（主井、副井、回風(fēng)井）進(jìn)行開(kāi)拓，裝備兩個(gè)井筒，主井一般用箕斗提煤，副井一般用罐籠輔運(yùn)、行人、進(jìn)風(fēng)等。井田沿傾斜劃分為階段，設(shè)開(kāi)采水平，可以單水平、多水平或局部設(shè)輔助水平開(kāi)拓。立井井筒裝備參考表礦井生產(chǎn)能力/Mt/a主井井筒裝備副井井筒裝備0.45一對(duì)3～6t箕斗一對(duì)單層單車(chē)（1t）罐籠0.6一對(duì)3～6t箕斗一對(duì)單層單車(chē)（1t）罐籠或單層雙車(chē)（1t）罐籠0.9一對(duì)9～12t箕斗一對(duì)雙層單車(chē)（1.5t）罐籠1.2一對(duì)9～12t箕斗一對(duì)雙層單車(chē)（3t）罐籠1.5一對(duì)12～16t箕斗一對(duì)雙層單車(chē)（3t）罐籠1.8一對(duì)12～20t箕斗一對(duì)雙層單車(chē)（3t）罐籠，一個(gè)雙層單車(chē)（3t）罐籠2.4兩對(duì)12t箕斗一對(duì)雙層雙車(chē)（1.5t）罐籠，一個(gè)雙層單車(chē)（5t）罐籠3.0兩對(duì)12～16t箕斗或一對(duì)25t箕斗一對(duì)雙層雙車(chē)（1.5t）罐籠，一個(gè)雙層單車(chē)（5t）罐籠4.0兩對(duì)16～20t箕斗或一對(duì)32～40t箕斗一對(duì)雙層雙車(chē)（1.5t）罐籠，一個(gè)雙層單車(chē)（5t）罐籠5.0兩對(duì)22t箕斗一對(duì)單層單車(chē)（1t礦車(chē)）準(zhǔn)備方式可有：采區(qū)式、盤(pán)區(qū)式、帶區(qū)式。上山式、上(下)山式。開(kāi)采水平大巷可以分層布置，集中布置及分組集中布置。第二節(jié)

斜井開(kāi)拓一、斜井開(kāi)拓示例二、斜井開(kāi)拓類(lèi)型、裝備和基本特點(diǎn)三、片盤(pán)斜井開(kāi)拓方式一、斜井開(kāi)拓示例1、條件：m1、m2；

25；埋藏深、表土層薄、無(wú)流砂層。2、開(kāi)拓方式兩個(gè)階段：－100m，－280m，兩個(gè)開(kāi)采水平:－100m，－280m，采區(qū)：每階段布置6個(gè)采區(qū)；3、開(kāi)掘順序主斜井、副斜井、井底車(chē)場(chǎng)、運(yùn)輸大巷、+80m輔助車(chē)場(chǎng)、風(fēng)井、階段回風(fēng)石門(mén)、回風(fēng)大巷。運(yùn)煤系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)4、生產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)通風(fēng)要求：主斜井用膠帶運(yùn)煤，并兼作進(jìn)風(fēng)井，但V4m/s。主斜井用膠帶或用箕斗運(yùn)煤，并兼作回風(fēng)井，但V6m/s。5、開(kāi)采順序沿走向：第一水平采區(qū)前進(jìn)式，區(qū)內(nèi)工作面后退式；第二水平采區(qū)前進(jìn)式，區(qū)內(nèi)工作面后退式。沿傾斜：階段下行式，區(qū)段下行式；煤層間：下行式。二、斜井開(kāi)拓類(lèi)型、裝備和基本特點(diǎn)1、斜井開(kāi)拓分：?jiǎn)嗡?、多水平兩大?lèi)，有時(shí)局部設(shè)輔助水平。2、準(zhǔn)備方式：采區(qū)式、盤(pán)區(qū)式、帶區(qū)式。又分：上山式、上下山式和混合式。3、大巷布置：分層布置，集中布置或分組集中布置。4、井筒裝備1）一般裝備主斜井、副斜井兩個(gè)井筒，另開(kāi)掘回風(fēng)井：主井一般用膠帶或箕斗提煤；副井一般用礦車(chē)輔運(yùn)、行人、進(jìn)風(fēng)等；風(fēng)井回風(fēng)。小型礦井的主副斜井可均裝備礦車(chē)提升設(shè)備，或只裝備一個(gè)斜井，串車(chē)提升。雙鉤或單鉤提升。主斜井膠帶機(jī)（斜井一側(cè)鋪軌道－檢修）－大型雙鉤串車(chē)提升－中、小型井單鉤串車(chē)提升－小型井箕斗－中型2）提升設(shè)備對(duì)井筒角度的要求提升方式井筒傾角纏繞式絞車(chē)+串車(chē)≯25箕斗25

35普通膠帶輸送機(jī)≯16大傾角膠帶輸送機(jī)25

28無(wú)極繩絞車(chē)+串車(chē)≯103）斜井與煤層的相對(duì)位置沿層煤層底板巖層斜井：距煤層2030m。煤層斜井：適用于地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、薄及中厚煤層，圍巖穩(wěn)定，礦井生產(chǎn)能力一般小。一般在煤層群底部沿煤層沿巖層穿層穿層斜井穿底板。適用：煤層傾角較大時(shí)淮南李郢孜一礦1-箕斗主斜井，2-副井，3-風(fēng)井，大巷穿頂板斜井：適用煤層傾角小。穿層斜井三、片盤(pán)斜井開(kāi)拓方式1、特點(diǎn)：相當(dāng)于一個(gè)下山采區(qū)井田劃為若干分段（片盤(pán)），相當(dāng)于采區(qū)的一個(gè)區(qū)段；每個(gè)分段稱(chēng)一片盤(pán)片盤(pán)，布置一個(gè)采面，整分段回采；A小；上下片盤(pán)接替頻繁；串車(chē)提升，車(chē)場(chǎng)簡(jiǎn)單。2、適用：地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，井田走向較短；有擴(kuò)大應(yīng)用的前景。第三節(jié)

平硐開(kāi)拓方式一、平硐開(kāi)拓方式示例二、平硐開(kāi)拓方式類(lèi)型及裝備三、適用條件

一、平硐開(kāi)拓方式示例1、條件煤層

8，山區(qū)、地形復(fù)雜。2、開(kāi)拓方式－平硐單水平盤(pán)區(qū)開(kāi)拓主平硐垂直煤層走向，位于井田走向中央，可雙翼生產(chǎn)，35‰的坡度。井內(nèi)不設(shè)井底車(chē)場(chǎng)，硐口設(shè)工業(yè)廣場(chǎng)。單水平：盤(pán)區(qū)式準(zhǔn)備，上下山盤(pán)區(qū)布置方式。上山部分－6個(gè)盤(pán)區(qū)，下山部分－6個(gè)盤(pán)區(qū)。3、開(kāi)掘順序原則：盡快溝通風(fēng)路；盡量采用平行作業(yè)。主平硐、運(yùn)輸大巷、盤(pán)區(qū)風(fēng)井4、生產(chǎn)系統(tǒng)：主平硐：運(yùn)煤、矸、料、進(jìn)風(fēng)、排水，鋪設(shè)管線(xiàn)。風(fēng)井：回風(fēng)（斜井、立井）二、平硐開(kāi)拓方式類(lèi)型及裝備1、平硐分類(lèi)垂直走向平硐：主平硐垂直（或斜交）于煤層走向;走向平硐：主平硐平行于煤層走向、單翼生產(chǎn)。垂直走向階梯平硐階梯平硐垂直走向階梯平硐按不同標(biāo)高分別開(kāi)平硐，上平硐的煤經(jīng)專(zhuān)用下山溜到下水平運(yùn)出。平硐水平以下煤層：下山開(kāi)采、暗井（立井、斜井）。2、平硐裝備最簡(jiǎn)單的開(kāi)拓方式，技術(shù)經(jīng)濟(jì)最有利。（1）煤由平硐直接外運(yùn)，多用礦車(chē)（底卸式、普通箱式）也用膠帶，運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，設(shè)備少；能力大。（2）不設(shè)井底車(chē)場(chǎng)，水自流，無(wú)水倉(cāng)。三、適用條件山嶺、丘陵溝谷地區(qū)，煤層埋于山中；有些煤層埋于山嶺中，上山部分相當(dāng)一個(gè)階段的煤量，平硐以下用下山階段開(kāi)采。第四節(jié)

綜合開(kāi)拓方式一、綜合開(kāi)拓方式示例二、綜合開(kāi)拓方式類(lèi)型一、綜合開(kāi)拓方式示例主斜井－副立井開(kāi)拓方式1-主斜井，2-副斜井，3-斜風(fēng)井，4-新立井，5，6，7-運(yùn)輸大巷綜合開(kāi)拓方式—主副井采用不同的井筒（硐）形式進(jìn)行開(kāi)拓的方式。1、優(yōu)缺點(diǎn)斜井優(yōu)點(diǎn)：主斜－膠帶運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，不受長(zhǎng)度限制。缺點(diǎn)：副斜－輔提難，線(xiàn)路長(zhǎng)，阻力大，通風(fēng)難。改為副立井：則輔提快、線(xiàn)路短、通風(fēng)容易。問(wèn)題：為什么現(xiàn)代化大型礦井常采用主斜－副立井綜合開(kāi)拓方式？平硐—立井—斜井。平硐—立井。平硐—斜井。立井—斜井。主斜副立應(yīng)用多；主立副斜應(yīng)用少。主斜副立的問(wèn)題：井口或井底位置不集中。二、綜合開(kāi)拓方式類(lèi)型第五節(jié)多井筒分區(qū)域開(kāi)拓方式問(wèn)題：井田尺寸大，輔提任務(wù)重，運(yùn)輸距離長(zhǎng)；CH4大，通風(fēng)困難；解決途徑：多井筒分區(qū)域開(kāi)拓。多井筒分區(qū)域開(kāi)拓方式—大型井田劃分為若干具有獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)的開(kāi)采區(qū)域，并共用主井的開(kāi)拓方式。多井筒分區(qū)域開(kāi)拓方式特點(diǎn)：將井田劃分為若干個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)采用采區(qū)式，盤(pán)區(qū)式或帶區(qū)式準(zhǔn)備；每個(gè)分區(qū)各有井筒，獨(dú)立擔(dān)任進(jìn)、回風(fēng)及輔提任務(wù)；各分區(qū)的煤集中于服務(wù)全礦的主井集中運(yùn)出；各分區(qū)間有一定開(kāi)采順序。一、多井筒分區(qū)域開(kāi)拓示例1、條件走向24km，傾斜16km，面積250km2。煤厚2～3.5m，傾角3～5°,埋深250～1300m。2、開(kāi)拓5個(gè)分區(qū)，每個(gè)能力200萬(wàn)t/a，各分區(qū)布置一對(duì)立井，為各分區(qū)進(jìn)回風(fēng)和輔助運(yùn)輸兩個(gè)集中出煤斜井1-雙主斜井2-雙巖石運(yùn)輸大巷3-分區(qū)主要大巷4-煤倉(cāng)5-工作面6-露頭7-分區(qū)境界8-井田境界No-進(jìn)回風(fēng)井1-膠帶大巷

2-運(yùn)料行人大巷

3-回風(fēng)大巷

4-生產(chǎn)工作面

5-接替工作面

6-準(zhǔn)備中的工作面塞爾比礦分區(qū)巷道布置圖巷道布置

3、評(píng)價(jià)

1）主井集中出煤效率高；

2）解決了大型井輔提及通風(fēng)困難；

3）生產(chǎn)集中；

4）分區(qū)分期建井，建井快。

4、適用

1）A＞300萬(wàn)t/a；

2）井田走向＞10km；

3）礦井CH4大，通風(fēng)線(xiàn)路長(zhǎng)