02第二章 井田的开拓方式
第二章井田开拓方式(修改2)
第二章井田开拓方式(修改2)第二章井田开拓方式为了开采地下的煤炭资源，必须从地面开掘一系列通道进入煤层，这些通道统称为井巷。
由地表进入煤层时，为建立矿井运输、提升、通风、排水和动力供应等生产系统而进行的井巷布置和开掘工程称为井田开拓。
根据进入煤层的井硐形式不同，井田的开拓方式分为：斜井开拓、立井开拓、平硐开拓和综合开拓。
井田开拓方式、井巷施工顺序，以及井下运输、通风等生产系统总称为井田开拓系统。
第一节斜井开拓主、副井筒均为斜井的开拓方式称为斜井开拓。
斜井开拓方式在我国煤矿中应用较广，半数以上的矿井是斜井开拓。
随着技术和设备水平的发展，尤其是长距离、大运量、大倾角带式输送机的应用，使斜井开拓方式的应用更加广泛。
按井田内划分和阶段内的布置方式不同，斜井开拓可以分为多种方式。
这里只介绍斜井单水平采区式开拓及斜井盘区式开拓。
一、斜井单水平采区式开拓斜井单水平采区式开拓方式如图2-1所示。
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。
井巷开掘顺序：在井田走向中部，开掘一对斜井，主井1安装带式输送机提升煤炭，副井2用作辅助提升。
两斜井相距30～40 m。
当主副井筒掘至煤层底板岩石预定位置时，开掘井底车场3，并向两翼掘进水平运输大巷4和副巷5运输大巷在岩石中掘进，距煤层底板垂直距离20 m，副巷沿煤层掘进。
当掘到采区中部位置时，开掘采区下部车场通入煤层，并沿煤层掘进采区运输上山6和轨道上山7。
为加快矿井建设速度，在开掘主、副井的同时，可以在井田上部边界开掘回风井12。
当风井掘至回风水平后，即向两翼开掘阶段回风大巷11，并在采区上部掘进采区上部车场，贯通采区上山。
然后就可以在区段内掘进区段运输平巷8，区段回风平巷9及采煤工作面开切眼，并在开切眼内安装采煤设备。
待一切准备好后就可进行回采工作。
为了保证矿井的连续生产，上一区段采煤工作面产量递减之前，就要把接替区段回采巷道掘进完毕，将工作面准备好，以保证工作面正常接替。
第二章 井田开拓
第二章井田开拓第一节井田境界及储量一、井田境界赵家梁煤矿位于陕西省神木县乌兰木伦河东岸，行政区划隶属陕西省神木县孙家岔镇管辖。
地理坐标为：北纬39°04′06.80″～39°08′32.51″；东经110°21′58.87″～110°26′30.20″。
根据神府经济开发区赵家梁煤矿2010年换领的采矿许可证（登记证号C6100002010061120067662），赵家梁煤矿井田范围由7个拐点圈定，井田东西宽约4.5km，南北长6.7km，面积27.523km2。
井田拐点坐标（54坐标系）见表2-1-1所示，矿业权设置范围见图2-1-1。
表2-1-1 井田拐点坐标表二、矿井资源/储量1. 矿井地质资源量2006年4月陕西省煤田地质局一八五队编制了《陕西省神府经济开发区赵家梁煤矿资源储量检测说明书》。
2007年3月15日，陕西省国土资源厅以陕国土储备〔2007〕78号文批准了该《检测说明书》。
经国土资源部门备案的赵家梁煤矿查明资源量为126.55Mt。
其中：探明的经济基础储量（111b）6.20Mt，控制的经济基础储量（122b）18.61Mt，探明的边际经济基础储量（2M11）0.56Mt，图2-1-1 赵家梁煤矿矿权设置示意图控制的边际经济基础储量（2M22）2.02Mt，探明的次边际经济资源量（2S11）0.13Mt，控制的次边际经济资源量（2S22）1.41Mt，控制的内蕴经济资源量（332）23.68Mt，推断的内蕴经济资源量（333）56.20Mt［含原划暂不能利用的最高洪水位保护煤柱压覆资源量3.52Mt（包括了与海湾煤矿矿权重叠部分的0.16Mt）］。
储量汇总及类型划分详见表2-1-2。
表2-1-2 储量汇总及类型划分表上述资源量计算截止日期为2004年2月，扣除采动量17.74Mt，矿井保有资源储量为108.81Mt，其中3-1煤保有量为13.43Mt，4-2上煤保有量为34.32Mt，5-2煤保有量为61.06Mt。
采煤概论第二章_井田开拓
矿井生产系统
1）运煤系统 2）通风系统 3）运料排矸系统 4）排水系统
5）动力供应（电、压风）
6）通讯、监测系统
井下生产系统示意图
斜井开拓
主副井均为斜井的开拓方式。
片盘斜井开拓是斜井开拓的一种最简单的形式。 它是将整个井田沿倾斜方向划分成若干个阶段， 每个阶段倾斜宽度可以布置一个采煤工作面。在 井田沿走向中央由地面向下开凿斜井井筒，并以 井筒为中心由上而下逐阶段开采。下图为一片盘 斜井的示例。井田沿倾斜方向划分为四个阶段。 阶段内按整个阶段布置，即每一阶段斜宽布置一 个工作面。
井田开拓方式选择
斜井开拓 优点： • 掘进技术和设备简单； • 掘进速度快，工期短； • 井筒装备、井底车场 简单； • 初期投资少； • 井筒延伸方便； • 主提升胶带化能力大； • 全性好。 斜井开拓缺点（与立井 比）： • 井筒长，维护费高。 • 辅助提升能力小，提升 深度有限。 • 通风路线长，风阻大。 • 过冲积层和流沙层相当 困难。
片盘斜井开拓 1—主井；2—副井；3—片盘车场；4--阶段运输平巷； 5—辅巷；6—阶段回风平巷；7--采煤工作面；8—联络眼
斜井开拓
片盘斜井开拓特点 开拓方式简单，建井期短。但同时回采的工作面 少生产能力小。适用于煤层煤藏稳定，地质构造 简单，井田走向长度短的小型矿井。
斜井开拓
斜井单水平开拓
新建矿井设计服务年限
井型 矿井设计 矿井设计生产 服务年限 能力（Mt/a） （a） 6.0及以上 特大 3.0-5.0 60 30 — — 70 第一开采水平设计服务年限 煤层倾角 <25° 35 煤层倾角 煤层倾角 25°-45° >45° — —
大
中 小
1.2、1.5 1.8、2.4 0.45、0.6、 0.9
第二章 房柱式采煤井田开拓及
选煤厂，煤仓，绞车房，浴室，灯房，仓库，修配厂和办 公室。由于材料消耗少，仓库很小。设备大修一般由制造 厂家承包，矿上只有简易修配厂。因为顶板用锚杆支护， 很多矿井没有坑木场。
澳大利亚也是应用连续采煤机的主要国家。探明硬煤储量 为573亿t，可采储量为316亿t(按1000m深度范围内计 算)；其资源分布很不均匀，主要集中在东部地区的新南 威尔士和昆士兰两个州，约占全部煤炭资源的91.6％。 褐煤主要集中在维多利亚州，储量2000亿t，可供经济开 采储量约400亿t。主要煤田有昆士兰州的博恩煤田，新 南威尔士州悉尼煤田，维多利亚州的吉普斯煤田。
在美国，巷道宽一般为5-7m，巷道中心距一般为 15～20m。煤柱尺寸可根据条件通过计算确定。
当在覆盖层较厚的情况下，可能对多巷布置产生一 定影响。在这种情况下，可分组布置巷道，组间用 大煤柱进行隔开，覆盖层部分重力由各组巷道之间 的大块煤柱来支承。如图2-3所示，大煤柱宽约25m， 小煤柱宽约l0m。
有两个方案如下图所示：
a)
b)
图a所示各进、回风道分别布置在一侧，主要优
点是建筑密闭数量较少，主要缺点是从主大巷两
侧布置盘区时，风桥数量显著增多。因此，图b方
案应用较多，中间几条为进风道，两侧为回风道，
如图2-1所示。
3．巷道间煤柱尺寸确定原则
矿山压力对大巷布置也有一定影响，要求巷道之间 留有足够的煤柱。
美国矿井的特点是开拓系统和地面建筑简单,机械化程度 高。
矿井通常是在山坡上开平峒，单一煤层开采。所以，所 有巷道都开在煤层中，薄煤层也不挑顶卧底。大巷是成组 掘进的。每组有4-12条，宽5~6m，分别用作运输，运人 和通风。工人从地面乘坐人车直达采区。平峒矿井一般用 18-36t的重型架线式电机车把煤直接运到选煤厂。60％ 矿井的矿车是5t以上的大矿车，轨距1.1m，最大矿车容 重16t。斜井采用胶带输送机，胶带宽1～1.4m，速度每 秒3.6m，广泛实行自动控制。
第二章 井田开拓
第二章井田开拓第一节井田境界及储量一、井田境界及范围2003年10月我院编制了《贵州省发耳矿区总体规划》，其中对玉舍东井井田境界为：东以巴朗河为界，与米箩井田相连；西止于田湾、下寨等地，以F97断层与滥坝井田自然分界；深部东一、东二采区至+900m、东三采区至+700m水平，浅部至小井开采标高即东一采区西翼为+1450m、东翼为+1400m，东二采区及以东为+1300m。
井田面积19.5km2。
由于井田浅部小窑众多，乱采乱挖，各煤层均遭到不同程度的破坏，尤以主采层K18号煤层破坏严重。
经整改后仍保留12对有证小井生产，其开采范围和开采标高已经省国土资源厅拟设划定。
本设计为避开小井对矿井开采的影响。
矿界调整为：浅部以现有小井开采范围及标高为界。
调整矿界后井田长约11.8km，宽平均约1.5km，面积16.9km2，比原矿界约少2.6 km2。
并经贵州省国土资源厅以（黔国土资矿管函[2005]478号）文“省国土资源厅关于拟设置玉舍煤矿东井矿权的矿区范围拐点坐标及开采深度的复函”拟设。
其矿区范围内无其它矿权设置。
井田境界见示意图2－1－1，井田境界拐点坐标见表2－1－1。
表2－1－1 东井矿界拐点坐标表序号拐点X（m）Y（m）序号拐点X（m）Y（m）1A2930987.0035485030.009I2926864.0035489121.00 2B2927630.0035490481.0010J2928085.0035487557.00 3C2928187.0035490788.0011K2928163.0035487592.00 4D2925313.0035495907.0012L2928490.0035487263.00 5E2924174.0035494703.0013M2928346.0035487144.00 6F2925686.0035490909.0014N2929151.0035485928.00 7G2926252.0035491184.0015O2929670.0035485043.00 8H2926960.0035489902.00开采深度：+1450～+700m。
第二、三节斜井、立井开拓
1.井巷掘进顺序
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 , 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。
I
+450 +400 +350
运料系统
2.立井分区式生产系统
通风系统：
新风——主、副井进入经井底车场、运输大巷、 采区上山、区段运输平巷。 工作面后——污风经区段回风平巷、区段回风 石门、至总回风道再经回风石门由边界风井 排出地面。
二 、立井分区式开拓 1、单水平分区式
2、多水平分区式
2、立井多水平 分区式
立井多水平分区式
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：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。
2.立井分区式生产系统
运料系统: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。
2．矿井生产系统
通风系统： 新鲜风流由主、副斜 井1 、2经井底车 场3、水平运输大 巷4、采区下部车 场19、运输上山6 和区段运输巷8至 工作面10。冲洗工 作面后的乏风，经 区段回风平巷9-22、水平回风大巷 11由边界风井12排 至地面。 通风：1、2—3— 4 --19--6—8— 10—9—22—11-12
本节仅举例介绍我国目前常用的几种斜
井开拓方式。
1.“斜井多水平分段式
常村 第02章 井田开拓
第二章井田开拓2.1 井田境界与储量2.1.1 井田境界2.1.1.1. 井田境界常村井田位于潞安矿区北区的西部，井田范围北以文王山南断层和漳村井田邻接，南以安昌断层、藕泽断层及绛河北岸最高洪水位线与古城井田（规划矿井）和郭庄井田为邻，东以王庄井田邻接，西以屯留井田（在建矿井）为界。
井田南北走向长平均约17.0km，东西倾斜宽平均约7.4km，面积107.3818km2，其中3号煤层划拨郭庄煤矿11.86 km2，3号煤层实际开采面积95.5218 km2。
根据国土资源部2001年11月核定的井田边界（采矿许可证号：1000000120130），常村井田境界由12个拐点坐标连线圈定，开采深度由+628.03～+200m标高，详见表2.1-1。
表2.1-1 常村井田境界拐点坐标表常村井田的南、北边界均以断层为界，东以王庄井田邻接，西以屯留井田（在建矿井）为界，井田东、南、北无扩界的可能，井田西部与屯留井田属（在建矿井）为界。
同时，由于本区煤层埋藏较深，目前井田内无其它小煤矿开采。
且四周均与生产矿井或在建矿井相邻2.1.1.2 井田邻近煤矿生产建设概况常村煤矿周围主要有漳村煤矿、王庄煤矿、屯留煤矿和郭庄煤矿等，常村煤矿与周围井田的位置关系见图1.1-2。
1. 漳村煤矿漳村煤矿原为小煤窑，1970年改建成0.60Mt/a的矿井。
1985年第二次扩建为1.50Mt/a 的生产能力，2005年核定生产能力3.60Mt/a，2005年实际生产原煤3.65 Mt。
现开采井田3号煤层，矿井为斜井开拓方式，矿井水平标高＋760m和＋600m。
井下布置1个综采放顶煤回采工作面和2个综掘工作面。
2. 王庄煤矿王庄煤矿1966年建成投产。
设计能力0.90Mt/a，先后经过二次扩建，设计能力达3.60Mt/a，2005年核定生产能力7.10Mt/a，2005年实际生产原煤7.10Mt。
现开采井田3号煤层，矿井采用斜、立混合开拓方式，矿井水平标高＋740m和＋630m。
02—井田开拓方式解析
三、立井井筒设备 表2-2
矿井生产能 主井井筒装备 力/万ta-1
30
一对双层单车（1t）
罐笼
60
一对6t箕斗
90
一对9t箕斗
120
一对12t箕斗
150
一对16t箕斗
180
一对16t箕斗
240
两对12t箕斗
300
两对16t箕斗
副井井筒装备
一对单层单车（1t)罐笼
一对双层单车（1t)罐笼 一对双层单车（1.5t)罐笼 一对双层单车（3t)罐笼 一对双层单车（3t)罐笼 一对双层单车（3t)罐笼，带重锤 一对双层双车（1.5t)罐笼，一对双层 单车（5t)罐笼带重锤 一对双层双车（1.5t)罐笼，一对双层 单车（5t)或双层双车（1.5t）罐笼带 重锤
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。
2.生产系统 包括：运煤系统、通风系统、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。
片盘斜井开拓煤层群
+450 +400 +350 +300
I
+450
I
51
2
4
7
8
+400
Ⅱ
3
6
+350 Ⅲ
+300
I
I -- I
井田开拓方式
立井开拓有哪些优缺点？其适用于什么条件？立井开拓的适应性强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的限制；立井井筒短，提升速度快，提升能力大，作副井特别有利；对井型特大的矿井，可采用大断面井筒，装备两套提升设备；大断面可满足大风量的要求；由于井筒短，通风阻力较小，对深井更有利。
因此，当井田的地形、地质条件不利于采用平硐或斜井开拓时，都可考虑采用立井开拓。
对于煤层埋藏较深，表土层厚，水文情况复杂，需要特殊施工方法或开采近水平煤层和多水平开采急倾斜煤层的矿井，一般采用立井开拓。
斜井开拓有哪些优缺点？其适用于什么条件？斜井与立井相比，井筒掘进技术和施工设备较简单，掘进速度快，井筒装备及地面设施较简单，井底车场及硐室也较简单，因此初期投资较少，建井期较短；在多水平开采时，斜井石门工程量少，石门运输费用少，斜井延深方便，对生产的干扰少；大运量强力带式输送机的应用，增加了斜井的优越性，扩大了斜井的应用范围。
其缺点是：在自然条件相同时，斜井井筒长，围岩不稳固时井筒维护困难；采用绞车提升时，提升速度低、能力小，钢丝绳磨损严重，动力消耗大，提升费用高，井田斜长越大时，采用多段提升，转载环节多，系统复杂，占有设备及人员多；管线、电缆敷设长度大，保安煤柱损失大；对于特大型斜井，辅助运输量很大时，甚至需要增开副斜井；斜井通风路线长，断面小，通风阻力大，如不能满足通风要求时，需另开专用风井或兼作辅助提升；当表土为含水的冲积层或流沙层时，斜井井筒施工技术复杂，有时难以通过。
当井田内煤层埋藏不深，表土层不厚，水文地质简单，井筒不需要特殊方法施工的缓斜和倾斜煤层，一般可用斜井开拓。
对采用串车或箕斗提升的斜井，提升不得超过两段。
随着新型强力的和大倾角带式输送机的发展，大型斜井的开采深度大为增加，斜井应用更加广泛。
斜井开拓（与立井比）有哪些优缺点？优点：（1）掘进技术和设备简单（2）掘进速度快，工期短（3）井上下设施简单。
多水平总石门短。
-井田开拓方式
第二章井田开拓方式2.1井田开拓概念2.1.1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。
2.1.2井田开拓方式的分类(1)按井筒(井筒：由地面通达矿体的巷道)形式分：立、斜、平、综、分区域;(2)按水平■数的多少分：单水平、多水平；(3)按开采准备方式分：上山式、下山式、上下山式、混合式；(4)按开采水平大巷的布置方式分：分煤层大巷、集中大巷、分组集中。
如立井单水平■上下山(米区)式、立井多水平■上下山(米区)式、立井多水平■上山(采区)式、立井多水平上山及上下山混合(采区)式，绘出关系图形如下图 2.1。
图2.1开拓方式分类关系图2.1.3确定井田开拓方式的原则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；选择主要运输大巷布置方式及井底车场形式；确定井筒延伸方式及井田开采顺序。
其确定开拓方式的基本原则为：(1)多出煤、早出煤、出好煤、建设高产高效安全生产矿井，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，减少巷道维护量，提高矿井采出率；(4)减少工程量，降低投资，减少建工工期’新技术机械化。
2.2斜井开拓斜井开拓时，根据井田再划分方式和阶段内布置形式可组合成多种开拓方式。
如：斜井单水平■分区式”、斜井单水平■分带式”、斜井多水平■分区式”、斜井多水平■分段式等。
本节仅举例介绍我国目前常用的几种斜井开拓方式。
2.2.1片盘斜井开拓片盘斜井开拓是斜井开拓的一种最简单的形式。
它是将整个井田沿倾斜方向划分成若干个阶段，每个阶段倾斜宽度可以布置一个采煤工作面。
在井田沿走向中央由地面向下开凿斜井井筒，并以井筒为中心由上而下逐阶段开采。
图 2.2为一片盘斜井的示例。
井田沿倾斜方向划分为四个阶段。
阶段内按整个阶段布置，即每一阶段斜宽布置一个工作面。
1-2井田开拓方式
第二章井田开拓方式第一节井田开拓概述一、开拓方式概念1、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。
2、开拓方式：开拓巷道的布置方式，即矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。
cm17042．按开采水平的数目（1）单水平开拓（2）多水平开拓3.按开采准备方式（1）上山式：开采水平仅采上山阶段（2）上下山式：开采水平分别开采上山阶段及上山阶段（3）混合式：上山式和上下山式同时使用。
4．按开采水平大巷布置方式（1）分层大巷：每个煤层分别设一条大巷（2）集中大巷：所有煤层共用一条大巷（3）分组集中大巷：分煤组设置大巷图2-1-2 开拓方式分类5．举例：（1）单水平上下山开拓：用在倾角较小（<16°），斜长不大的情况演示：（单水平上下山平面图）（单水平上下山立面图）（2）多水平上山开拓：每个水平服务于上山阶段，α较大，开拓水平多，井巷工程量大，多用于急倾斜煤层；演示：（多水平上山）；（3）多水平上下山开拓：每个水平都服务于上、下山两个阶段，减少工程量，增加下山开采，用于α较小的井田；演示：（多水平上下山）；（4）多水平混合开拓：上部的水平采上山阶段，最下一个水平开采上下山两个阶段。
演示：（多水平混合开拓）三、确定井田开拓方式的原则1、井田开拓解决的问题（1）确定井筒形式、数目及位置，合理选择井筒及工业场地的位置；（2）确定开采水平的数目和位置；（3）布置主要运输大巷布置方式及井底车场形式；（4）确定矿井的开采程序，做好水平接替；（5）确定井筒延伸方式、深部开拓等。
2、基本原则（1）必须贯彻国家有关煤矿安全生产的规定，创造安全、良好的生产条件；（2）合理开发资源，减少资源损失；（3）符合国家产业政策，多出煤、早出煤、出好煤、为建设高产高效、安全生产矿井创造条件；（4）合理集中开拓布署，简化生产系统，避免生产分散；减少工程量，降低投资，减少建工工期；（5）适应当前生产、技术、装备水平，并为新技术机械化、自动化的推广创条件；（6）考虑煤质、煤种及其他有益矿产的综合利用，提高资源的综合利用率。
井田开拓方式
井田开拓方式井田开拓方式是矿井开拓巷道在井田内的布置方式，也称为开拓方式。
根据井筒（硐）形式，井田开拓方式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓。
1. 立井开拓：主井、副井均采用立井的开拓方式。
适用于煤层埋藏较深、表土层较厚、水文地质条件较复杂，或需要采用特殊方法施工的井筒。
2. 斜井开拓：主井、副井均为斜井的开拓方式。
一般以一对斜井开拓井田。
适用于表土层较薄、水文地质条件简单、煤层赋存较浅的情况。
3. 平硐开拓：利用直通地面的水平巷道进入地下煤层的开拓方式。
主要用于运输矿产品的平硐称为主平硐。
4. 综合开拓：在复杂的地形、地质及开采技术条件下，采用单一的井筒形式开拓在技术上有困难、经济上也不合理，因此可以采用综合开拓。
井田开拓方式的选择应根据矿井的地质条件、技术条件和经济条件进行综合考虑。
在选择开拓方式时，应充分考虑矿井的生产能力、开采深度、煤层赋存条件、水文地质条件、瓦斯等级等因素。
同时，还应考虑施工难度、投资成本、安全可靠性和经济效益等因素。
在立井开拓中，主井和副井均采用立井方式开拓，适用于煤层埋藏较深、表土层较厚、水文地质条件较复杂，或需要采用特殊方法施工的井筒。
立井开拓具有适应性强、安全可靠度高等优点，但施工难度较大、投资成本较高。
在斜井开拓中，主井和副井均为斜井方式开拓，适用于表土层较薄、水文地质条件简单、煤层赋存较浅的情况。
斜井开拓具有施工难度较小、投资成本较低等优点，但斜井的通风和排水较为困难。
在平硐开拓中，利用直通地面的水平巷道进入地下煤层的开拓方式，主要用于运输矿产品的平硐称为主平硐。
平硐开拓具有通风和排水较为容易等优点，但施工难度较大、投资成本较高，且受到地形和地质条件的限制。
在综合开拓中，根据实际情况可以采用多种井筒形式进行开拓，以充分利用各种开拓方式的优点，降低工程难度和投资成本。
综合开拓具有较大的灵活性，但需要综合考虑各种因素进行合理规划。
总之，选择合理的井田开拓方式是矿井建设和生产的重要环节，需要根据实际情况进行综合考虑和评估。
井田开拓PPT课件
2
三矿
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I
II
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图 2—2 井田划分方法
第一节 井田开拓的基本问题
二、矿井储量、生产能力及服务年限
（一）矿井储量
矿井储量：井田内煤炭的埋藏量。 矿井工业储量(Zg):
矿井设计的资源依据，一般是列入平衡 表内的A+B+C级储量。
矿井可采储量(Z):
3.回采巷道：只为一个工作面服务的巷道。
•
（形成采煤工作面及为其服务的巷道）
第一节 井田开拓的基本问题
4.采区巷道布置：准备巷道与回采巷道的布置。 5.开采水平：运输大巷及井底车场所在的水平位
置及所服务的开采范围。
6.井底车场：在立井（斜井）底，要掘一组 水平巷道及峒室，把立井（斜）井与其它水 平巷道联系起来，这组地下巷道及峒室总称 为井底车场。
（2）带区式划分 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，带区内又划分为 若干个倾斜分带，每个分带布置一个采煤 工作面。
F5
F3
F1
F2
F4
F6
J1
12
J2
J3
图 2— 6 带 区 式 划 分 J1， J2， J3— 阶 段 ； F 1， F 2， F 3， F 4， F 5， F 6— 带 区 ； ① 、 ② — 分 带
24 22 21
3
4
5
21
第一节 井田开拓的基本问题
（四）矿井开拓、采区准备和工作面准备
按其作用及服务范围不同，可分为开拓巷道、准备 巷道及回采巷道。
02第二章 三水平开拓开采
第二章三水平开拓第一节井田境界及储量一、井田境界二矿位于平顶山矿区中部，平顶山市北约1km。
行政区隶属平顶山市管辖。
二矿1955年9月8日破土动工，1956年10月1日投产，设计生产能力为21万吨，工业储量6.988Mt，可采储量5.466 Mt，到1978年，矿井进入报废期之后，为延长二矿服务年限，矿务局又陆续多次从周边三矿、一矿、四矿划入部分储量，使二矿能够发展到现在。
历次矿井边界调整批文如下：（84）平煤总字171号文，《将一矿二水平己四东翼浅部己17煤-140等高线以上部分划入二矿》；（89）平煤总字第13号文，《关于〈一矿己二采区划归二矿开采〉的批复》；平煤总[1999]16号文，《关于一矿戊六下山煤柱划归二矿开采的通知》；平煤[2001]181号号文，《关于调整边界的通知》；平煤总[2004]13号，《关于调整二矿、四矿庚组煤边界的批复》；现井田边界西部与三矿、四矿相临，北部与四矿、一矿相临，东部与十矿相临，南部煤层露头自然风化带，紧临平顶山市区，井田面积约8km2。
由于二矿主要开采己庚煤层，无论是从开拓系统布置、采煤方法、地面生产系统布置及加工和煤炭运输等多方面综合考虑，在-450m以深的己庚煤组资源划入二矿开采较为合理。
因此，经平顶山煤业集团有限责任公司批准（平煤〔2007〕484号）调整后的二矿井三水平境界为：南部部边界为二矿现己庚煤层采矿登记北部边界，北部边界为一矿己庚煤层采矿登记北部边界，西部边界为34勘探线附近，东部边界为26勘探线，东西长5000m，南北宽2300～2500m，面积12km2。
参见图2-1-1及表2-1-1。
二、资源/储量计算1、资源/储量计算经估算，矿井现有边界范围内保有工业资源储量为37.106 Mt，可采储量为22.45 Mt。
经平顶山煤业集团有限责任公司批准（平煤〔2007〕484号）调整后的三水平范围储量详见表2-1-2。
表2-1-2 调整边界后深部采区资源/储量表（Mt）2、设计可采储量设计可采储量是指矿井设计资源/储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率。
03第二章井田开拓知识
沿层斜井
沿岩层斜井
优点：变形量小、维护工作量小、费用低、安全条 件好。 缺点：施工进度慢，建井工期长，投资大，井巷工 程量大，且排矸污染地面环境。
穿层斜井
顶板穿层斜井 1—斜井;2—井底车场; 3—运输大巷;4—回风大巷
通风系统
新鲜风 ：
2→3→4→5 →
7→9
乏风 ： 9→8→6→13→地
面
1—主井;2—副井;3—井底车场;4—主要石门;5—运输大巷; 6—回风大巷;7—分带运煤斜巷;8—分带回风斜巷;9—工作面;10—煤仓; 11—运料斜巷;12—行人进风斜巷;13—回风井`
第二节 平 硐 开 拓
一、概念
平硐开拓—利用水平巷道从地面进入煤体的开拓方式。
二、分类
斜交平硐 按平硐所在标高：单平硐、阶梯平硐
按平硐与煤层走向的相对位置：走向平硐、垂直平硐、
走向平硐
平行于煤层走向 （相当于大巷）
1—主平硐；2—地形等高线； 3 —煤层底板等高线；4 —煤层露头线
井田开拓方式及分类
立 斜 开拓方式 平 硐 多 水 平 综 合 上山及上下 山混合式 分组集中大巷 井 单 水 平 井 上山式 集中大巷 上下山式 分煤层大巷
图 开拓方式分类
二、确定开拓方式的原则
1.贯彻执行政策、法律法规,适应发展要求,合理部署, 建立完整而简单的生产系统。 2.严格执行《煤矿安全规程》等规定,建立完善的通风 系统,创造良好的生产条件。 3.尽量减少煤柱损失, 提高煤炭采出率,减少巷道维护 量，使巷道保持良好状态。 4.尽量减少开拓工程量,尤其是矿井初期工程量, 降低 初期投资，缩短建井工期。
立井单水平带区式开拓
第二章-井田开拓
行走路线（副井2 、井底车场3 、主要运输石门4 、
运输大巷5、采区石门9、采区下部车场11、轨道上山 14（乘车）、采区中部车场19、下区段回风平巷21、 联络巷22、区段运输平巷20 (或18、23) 、工作面25
3 运煤系统
（25、20、 14、 12、 5、 4、3、1 、地面）
4 通风系统
（新鲜风、2 、3 、4 、5、9、11、15、 19、 21、22、20、25工作面(污风)23 、17 、8 、7、 6、地面）
5 运料、排矸系统
运料：2 、3 、4 、5 、9、11 、15、18、23、 工作面
排矸：与运料方向相反。
6 排水系统
一般与进风风流方向相反。25、20、15、11、 9、5、4、3、2、地面
作业：对照图2－9 （1）画出图2－9； （2）标注图中各巷道名称； （3）运煤系统、通风系统、运料系统。
（四）矿井开拓、采区准备和工作面准备
开拓巷道：为井田开拓而掘进的基本巷道。地面到采区： 井筒、井底车场、大巷、总回风巷、主石门等。
开采能力：按矿井开采条件所能保证的原煤 生产能力。
决定开采能力：
（1）生产能力（工作面生产能力、采区生 产能力、同时生产的采区数量）
（2）各环节通过能力（运、提、通）
（3）储量条件 （4）安全生产条件 （5）经济条件
表2-2我国各类矿井和水平服务年限
（三）矿井服务年限
矿井的服务年限应与矿井的生产能力相适应。
1 立井、斜井及平硐开拓 2 三种开拓方式的优缺点及适用条件 3 巷道的名称、三大系统 4 有关的名词
第2章井田开拓ppt课件
第一节 井田开拓的基本问题
（二）矿井生产能力
矿井生产能力:指矿井的设计生产能力。(万t/a)
矿井井型:按矿井设计年生产能力大小划分的矿井
类型。一般分大型、中型、小型矿井三种。
1.大型矿井：生产能力为120、150、180、240、
300、400、500万t/a及500万t/a以上的矿井； 习惯上称300万t/a以上的矿井为特大型矿井。
线与煤层走向正交或斜交的岩石水平巷道。 煤门：在厚煤层内，与煤层走向正交或斜交的
水平巷道。
第一节 井田开拓的基本问题
3.倾斜巷道 倾斜巷道：巷道长轴线与水平面有明显坡
度的巷道。 （1）斜井 （2）上山与下山 （3）斜巷
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三矿
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图 2—2 井田划分方法
第一节 井田开拓的基本问题
二、矿井储量、生产能力及服务年限
（一）矿井储量
矿井储量：井田内煤炭的埋藏量。 矿井工业储量(Zg):
矿井设计的资源依据，一般是列入平衡 表内的A+B+C级储量。
2.中型矿井：生产能力为45、60、90万t/a。 3.小型矿井：生产能力为9、15、21、30万t/a。
第一节 井田开拓的基本问题
《井田开拓方式》PPT课件_OK
河南城建学院
《采煤概论》
第二篇 井田开拓
第4章 井田开拓方式
2021/8/30
河南理工大学 采煤概论
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本章主要内容
4 • 第 章 井田开拓方式
– 第一节 斜井开拓 – 第二节 立井开拓 – 第三节 平硐开拓 – 第四节 综合开拓
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河南理工大学 采煤概论
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第一节 斜井开拓
• 一、片盘斜井开拓 – 片盘斜井开拓是斜井开拓的一种最简单的形式。它是将整个井田沿倾斜 方向划分成若干个阶段，每个阶段倾斜宽度可以布置一个采煤工作面。 在井田沿走向中央由地面向下开凿斜井井筒，并以井筒为中心由上而下 逐阶段开采。图4-1为一片盘斜井的示例。井田沿倾斜方向划分为四个阶 段。阶段内按整个阶段布置，即每一阶段斜宽布置一个工作面。
• 平硐的布置方式与地表地形和煤层产状有关。主要 布置方式有：
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第三节 平硐开拓
• 走向平硐 • 一般沿煤层走向开掘在底板岩石中。条件适合（如煤层不厚、煤质坚硬、服务
年限不长）时，也可以沿煤层掘进。走向平硐近似于立井和斜井开拓中的阶段 运输大巷。从走向平硐掘石门进入每个采区。走向平硐工程量小、投资省、出 煤快，但只能单翼开采，限制了矿井生产能力。
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第二章井田开拓
第⼆章井⽥开拓课题：井⽥开拓⽅式学时：10学时教学⼤纲：掌握矿井开拓的基本知识及概念，井⽥开拓的基本⽅式。
教学内容：1、开拓的基本知识及概念；2、井⽥开拓的基本⽅式。
教学⽬的及要求：使学⽣熟悉矿井开拓的基本知识及概念，井⽥开拓的基本⽅式及特点。
重点及难点：掌握井⽥开拓的基本⽅式及适⽤条件。
⽅法：课堂讲授、讨论。
教学内容及步骤：第⼆章井⽥开拓⽅式§2.1 井⽥开拓的概念⼀．井⽥开拓的基本概念及分类由地表进⼊煤层为开采⽔平服务所进⾏的井巷布置和开掘⼯程称为井⽥开拓。
井⽥开拓⽅式按井筒形式可分为⽴井开拓、斜井开拓、平硐开拓、和综合开拓四类；按开采⽔平数⽬可分为单⽔平开拓和多⽔平开拓两类；按阶段内的布置⽅式可分为采区式、分段式和带区式三类、⼆、确定井⽥开拓的原则（1）贯彻执⾏我国煤炭⼯业技术政策、法律法规，适应煤炭⼯业现代化发展的要求，合理集中开拓部署，建⽴完整⽽尽可能简单的⽣产系统。
（2）严格执⾏《煤矿安全规程》等规定，建⽴完善的通风系统，创造良好的⽣产条件，为安全⽣产和提⾼劳动⽣产率创造条件。
（3）井巷布置和开采顺序安排要尽量减少煤柱损失，以提⾼煤炭资源采出率；减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。
（4）尽可能减少开拓⼯程量，尤其是要减少矿井初期⼯程量，以降低矿井的初期投资，缩短建井⼯期。
（5）在充分考虑国家技术⽔平和装备供应的同时，要为采⽤新技术和发展矿井机械化、⾃动化⽣产创造条件。
（6）在开拓部署时，应尽量考虑将不同煤质、不同煤种的煤层以及其他有益矿物分别进⾏开采。
§2.2 斜井开拓主副井均为斜井的开拓⽅式称为斜井开拓。
按斜井与井⽥内的划分⽅式的配合不同，可分为集中斜井(有的地⽅也称阶段斜井)和⽚盘斜井。
集中斜井有单⽔平、多⽔平和上⼭式、上下⼭式等多种开拓⽅式。
⼀、⽚盘斜井开拓将井⽥按⼀定的标⾼划分为若⼲个分段（⼜称⽚盘）。
⾃地⾯沿煤（岩）层倾斜开拓斜井，然后依次开采各个⽚盘的开拓⽅式，称作⽚盘斜井开拓。
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提升方式 带式输送机 串车 箕斗 无极绳
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。
第二节
I
斜井开拓
片盘斜井开拓煤层群
I
Ⅱ
Ⅲ
5 3
1
2
+450 +400
4
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8
+350 +300
I +450 +400 +350 +300
I -- I 3 6 4 I 5 Ⅱ
Ⅲ
7
1 2
第二节
斜井开拓
2.生产系统 包括：运煤系统、通风系统、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。
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。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
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） 副井井筒装备 一对单层单车（1t)罐笼 一对双层单车（1t)罐笼 一对双层单车（1.5t)罐笼 一对双层单车（3t)罐笼 主井井筒装备 矿井生产 能力/万ta-1 30 60 90 120 一对双层单车（1t） 罐笼 一对6t箕斗 一对9t箕斗 一对12t箕斗
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
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。
+ 690 + 550 + 400 m1 m 2 m 3
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、煤层赋存位置较高的山岭、丘陵、 沟谷。
第二节
斜井开拓
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Biblioteka 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 2 1 了提升段数和运输环节。故采用反斜井时，反斜井以下煤层 5 斜长不宜过大，开采水平数目不宜多。当煤层倾角较大，采 3 4 用底板穿岩斜井受到地形条件限制时，可采用“折返式”斜 井， 反斜井
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、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。
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。
P3
P1
P2
P4
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 从煤层顶板或底板穿入煤层。
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－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
1
第一水平 - 47 第二水平 - 112
2 F 12 5 A1 A3 5
3
4 B11 B9
5
1
B10
5
5 C 13 F 12 -- 1` 6 F12 -- 4 C13 7
B5b B4 B5a 6
B6
6
第三水平 - 262
F11 -- 48
第四水平 - 412
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。
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
+ 35.5 1 2 3
- 112
- 312
4
第二节 斜井开拓
（二）井筒装备及坡度 表2-1 各种斜井提升方式的适应条件
斜井倾角 <17° <25° 25°～35° <15°
矿井年产量 /万ta-1 >60 15～60 15～90 <60
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 资大等。有利于选择平硐口的位置。
第三节 立井开拓
立 井 单 水 平 带 区 式 开 拓
I 9
6 5
1 2
6
3 4 7 I 8
1
2
4
3