井田開拓的基本問題分析

河南理工大學

《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2/6/20231河南理工大學采煤概論本章主要內(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2/6/20232河南理工大學采煤概論第一節(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）2/6/20233河南理工大學采煤概論第一節(jié)煤田劃分為井田一、劃分的原則井田范圍、儲量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應保證井田有合理的尺寸充分利用自然等條件劃分井田合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井之間的關系2/6/20234河南理工大學采煤概論第一節(jié)煤田劃分為井田二、井田境界的劃分方法（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：以一定標高的水平面為界，即以一定標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2/6/20235河南理工大學采煤概論第一節(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2/6/20236河南理工大學采煤概論第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力和服務年限一、礦井生產(chǎn)能力

礦井生產(chǎn)能力（萬t/a）即：礦井在單位時間（年）內(nèi)采出的煤炭的數(shù)量。礦井核定生產(chǎn)能力：礦井經(jīng)過技術改造，核定后的生產(chǎn)能力，萬t/a。井型：根據(jù)礦井設計生產(chǎn)能力不同，我國將礦井分為大、中、小三種類型，稱井型。

2/6/20237河南理工大學采煤概論第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力和服務年限井型劃分如下：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。2/6/20238河南理工大學采煤概論第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力和服務年限二、礦井服務年限礦井服務年限是指按礦井可采儲量、設計生產(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、服務年限與儲量的關系T=ZK/AKZk－礦井可采儲量，萬噸；T－礦井設計服務年限，a；A－礦井設計生產(chǎn)能力，萬噸/a；K—儲量備用系數(shù)，1.3～1.5。儲量備用系數(shù)是為保證礦井有可靠服務年限而在計算時對儲量采用的富裕系數(shù)。為什么要考慮儲量備用系數(shù)2/6/20239河南理工大學采煤概論第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力和服務年限我國各類井型的礦井和水平設計服務年限井型礦井設計生產(chǎn)能力（t/a）礦井設計服務年限（a）水平設計服務年限開采0～25°煤層的礦井開采25°～45°煤層的礦井開采45°～90°煤層的礦井特大300及以上7030～40——大120、150、180、2406020～3020～3015～20中45、60、905015～2015～2012～15小9、15、21、30各省自定2/6/202310河南理工大學采煤概論第三節(jié)井田再劃分一、井田劃分階段1．階段劃分及特征（1）階段概念：在井田范圍內(nèi)，沿煤層傾斜方向，按一定標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輸大巷，并擔負該水平開采范圍內(nèi)的主要運輸和提升任務的水平。一個開采水平可只為一個階段服務，也可以為該水平上下兩個階段服務。補充：階段垂高與水平高度之間的關系2/6/202311河南理工大學采煤概論第三節(jié)井田再劃分井田劃分階段2/6/202312河南理工大學采煤概論第三節(jié)井田再劃分二、井田劃分為盤區(qū)當井田內(nèi)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)成相對獨立的生產(chǎn)系統(tǒng)，見圖3—6。圖3—6井田劃分盤區(qū)1—主斜井；2—副斜井；3—主要石門；4—主要運輸巷；5、6--盤區(qū)運輸平巷；7—盤區(qū)邊界；8—井田邊界2/6/202313河南理工大學采煤概論第三節(jié)井田再劃分三、井田分區(qū)域劃分隨著開采技術的發(fā)展和煤層埋深的增加，礦井開采強度越來越大，出現(xiàn)了許多特大型、巨大型礦井。國外已出現(xiàn)了年產(chǎn)量超過千萬t的礦井。這些礦井井田范圍廣闊，可達上百平方公里，煤層沿走向長可達數(shù)十公里。這就勢必造成井下運輸距離、通風線路、管線敷設過長，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)域相當于一個小井田，進一步劃分成階段、盤區(qū)等。每個區(qū)域開鑿輔助提升井和風井為本區(qū)域服務。在井田中央開鑿集中提升井為整個井田服務，如圖3—7所示。圖3—7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2/6/202314河南理工大學采煤概論第三節(jié)井田再劃分四、階段內(nèi)再劃分1．分區(qū)式2．分帶式布置3．分段式4．整階段布置圖3—8階段內(nèi)分區(qū)布置H—階段垂高；h—階段斜長2/6/202315河南理工大學采煤概論第四節(jié)井田內(nèi)開采順序一、煤層沿傾斜的開采順序

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、前進式2、后退式2/6/202316河南理工大學采煤概論第四節(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，稱為連續(xù)式開采。連續(xù)式開采具有開采的準備工作量少，工作面可以連續(xù)推進較長的距離，搬家次數(shù)少等特點，對裝備復雜的機械化工作面，其優(yōu)點更為突出。但是，由于工作面連續(xù)推進，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經(jīng)濟效果。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。2/6/202317河南理工大學采煤概論第五節(jié)巷道分類為了進行礦井開采，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的巷道，如井筒、井底車場、階段（或水平）運輸大巷和回風大巷等。準備巷道為整個采區(qū)服務的巷道，如采區(qū)上（下）山、采區(qū)上下車場、采區(qū)石門等。回采巷道為工作面采煤直接服務的巷道，如區(qū)段上、下平巷和開切眼等。2/6/202318河南理工大學采煤概論第五節(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－風井，12－巖石平巷，13－煤層平巷2/6/202319河南理工大學采煤概論第六節(jié)開拓方式的概念及分類開拓方式：在一定的井田地質(zhì)、開采技術條件下，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1個開采水平）；多水平開拓（井田內(nèi)設2個及2個以上開采水平）。2/6/202320河南理工大學采煤概論第六節(jié)開拓方式的概念及分類（三）按開采準備方式按開采準備方式可分為上山式、上下山式及混合式。（１）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)式準備或帶區(qū)式準備；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)式準備。(3）上山及上下山混合式開采上述方式的結(jié)合應用。（四）按開采水平大巷布置方式（1）分煤層大巷，即在每個煤層設大巷；（2）集中大巷，在煤層群集中設置大巷，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，分組中設集中大巷。2/6/202321河南理工大學采煤概論第六節(jié)開拓方式的概念及分類開拓方式分類2/6/202322河南理工大學采煤概論第六節(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—開采水平運輸大巷2/6/202323河南理工大學采煤概論第六節(jié)開拓方式的概念及分類二、確定井田開拓方式的原則

（1）貫徹執(zhí)行國家有關煤炭工業(yè)的技術政策，為早出煤、出好煤、高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設。（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)的有關規(guī)定。要建立完善的通風、運輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護量，使主要巷道保持良好狀態(tài)。（5）要適應當前國家的技術水平和設備供應情況，并為采用新技術、新工藝、發(fā)展采煤機械化、綜合機械化、自動化創(chuàng)造條件。（6）根據(jù)用戶需要，應照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的綜合開采。2/6/202324河南理工大學采煤概論思考題1．什么叫井田開拓？