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煤矿井田开拓方式
第四节井田开拓方式一、井田开拓基本知识(一)矿井储量、生产能力和服务年限一个煤田的X围很大,面积由数十至数千平方公里,甚至上万平方公里,煤的蕴藏量由几亿到几百亿吨。
通常由几个或几十个矿开采。
划给一个矿井来开采的那部分煤田,叫做井田(或矿田)。
井田的边界多是以自然条件(大断层等)来划分。
井田X围的大小,决定了矿井的储量和开采条件,是建设矿井的基本根据。
矿井储量可分为远景储量和工业储量两类,是确定矿井生产能力的重要因素。
矿井的工业储量减去设计和开采损失,就是矿井的可采储量。
可采储量占工业储量的百分比叫做采出率(也称“回采率”),矿井采出率应大于75%以上。
采出率太低,不但浪费了资源,而且减少矿井的服务年限。
矿井可采储量与工业储量、生产能力和服务年限的关系,可用下式表示:Zk=(Zc-P)CZk=A·T·K式中Zk——可采储量,万t;Zc——工业储量,万t;C ——采区设计回采率,薄煤层(煤厚≤1.3m)为0.85,中厚煤层(煤厚1.3~3.5m)为0.80,厚煤层(煤厚>3.5m)为0.75;A ——矿井设计生产能力,万t/a;T ——矿井设计服务年限,a;K ——储量备用系数,一般取1.2~1.4。
矿井生产能力,一般指矿井的设计生产能力。
按设计的生产能力大小矿井分为大、中、小三种井型:大型:1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0、5.0、6.0Mt/a 及以上;中型:0.45、0.6、0.9Mt/a;小型:0.3 Mt/a及以下。
矿井服务年限应与矿井生产能力相适应,使它们之间保持一个技术、经济上都比较合理的关系。
《煤炭工业矿井设计规X》(2005年版),对45万t/a及以上矿井,按不同井型,对矿井的设计服务年限作了相应的规定,中型矿井设计服务年限不小于40年,1.2~2.4 Mt/a矿井设计服务年限不小于50年,3.0~5.0 Mt/a矿井设计服务年限不小于60年,6.0 Mt/a及以上矿井设计服务年限不小于70年。
第4章 井田开拓方式
单水平 多水平
→
上下山采区 上山采区 上下山采区 混合采区
分层
→
集中 分组
平硐 — 斜井 斜井 — 立井 综合开拓方式: 平硐 — 立井 平硐 — 斜井 — 立井
3、巷道分类
(1)开拓巷道 为全矿井或一个开采水平服务的巷道叫做开拓巷道,它 是地面通到采区的通道。 如:井筒、井底车场、主巷道(主石门):井底车场与 大巷有一段距离可用主石门连接主要大巷与井底车场。 (2)准备巷道 服务于一个采区的巷道叫准备巷道,(开拓巷道与采区 巷道连接的巷道):采区上山,区段集中平巷、区段石门等。 (3)回采巷道 服务于一个回采工作面的巷道叫回采巷道。
缺点:
如水、瓦斯较大,尤其是下山时排水,通风困难。
应用: ①井田范围小 ②水、瓦斯应较小。 ③缓倾斜 掘进顺序: 运煤系统: 通风系统:
(三)斜井多水平分区式开拓
优点:
①回采工作面多,产量大。
②对地质条件适应性强。 ③开拓系统复杂(采区多,工作面多,巷道多)。
应用条件:
①表土层薄,埋藏浅,无流沙层。 ②井田范围可以大。 ③缓倾斜及倾斜煤层,生产能力大。
1.特点: 只有一开采水平把一水平划分成上、下山两阶段。 2.运煤系统(如图)
上 下
大巷
3 通风系统
通风方法 矿井通风系统 通风方式
通风方法:
压入式(正压通风) 矿井主扇的工作方法 的较多 抽出式(负压通风)用
抽出式通风
压入式通风
通风方式分类
1.中央并列式
进、回风井并列,但线路长,适用 于井田范围小,A小、S小、CH4小。
Ⅰ水平
Ⅱ水平
Ⅲ水平
煤矿开采技术——井田开拓方式
第二章井田开拓方式第一节井田开拓的概念第二节斜井开拓目的要求:1、了解井田开拓方式的概念、分类和原则2、掌握斜井开拓的优缺点及适用条件重点、难点和突破的方法:重点:斜井开拓难点:斜井开拓的使用条件突破方法:1、详细讲解2、边看模型边讲解教学内容和步骤(附后)第一节井田开拓概念一、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。
二、井田开拓方式的分类1.按井筒形式(1)立井(2)斜井(3)平硐(4)综合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+阶段内布置方式三、确定井田开拓方式的原则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。
基本原则:(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,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。
(5)新技术机械化、自动化的推广创条件。
(6)考虑煤质、煤种区别。
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,其井下部分有一个下山采区。
井田沿煤层倾向按标高划分为若干个分段,每段相当于采区的一个区段,倾斜长度适于布置一个采煤工作面。
(习惯上称为片盘)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,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。
+400+350+3002.生产系统:采煤系统、运矸系统、通风系统。
采煤概论之井田开拓
井田开拓第一节基本概念⏹井田开拓:为了采取煤炭,需从地面向井下开掘一系列的井巷。
⏹井筒:从地面向地下开掘的用于行人、通风、运输、提升的通道。
有立、平、斜。
⏹巷道:与地面不直接相通的,用于行人、通风、运输等的通道。
直立巷道:巷道的长轴线与水平面垂直。
包括:立井、暗立井、溜井。
水平巷道:巷道的长轴线与水平面近似平行。
包括:平硐、平巷、大巷、石门、煤门。
倾斜巷道:巷道的长轴线与水平面有一定的夹角的巷道。
包括:斜井、采区上下山。
⏹硐室:空间三个轴线长度相差不大,且与地面不直接相通的地下巷道。
包括:井底水仓、变电所、绞车房、调度室、候车室。
⏹立井:有直接通达地面出口的垂直巷道,竖井。
⏹暗立井:没有直接通达地面出口的垂直巷道。
⏹溜井:担负自上而下溜放煤炭任务的暗井。
⏹平硐:有直接通达地面出口的水平巷道。
⏹平巷:沿煤层走向开掘的水平巷道。
⏹石门:布置在岩层中和岩层走向垂直或斜交的水平巷道。
⏹煤门:布置在煤层中和煤层走向垂直或斜交的水平巷道。
⏹斜井:有直接通达地面出口的倾斜巷道。
⏹暗立井:没有直接通达地面出口的倾斜巷道。
⏹上山:没有直接通达地面的出口,位于开采水平之上,从主要运输大巷沿煤层或岩⏹层由下向上开掘的倾斜巷道。
⏹下山:没有直接通达地面的出口,位于开采水平之下,从主要运输大巷沿煤层或岩层由上向下开掘的倾斜巷道。
⏹溜煤眼:专作溜煤用的小斜巷。
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1—主井;2—副井;3—井底车场;4—运输石门;5—运输大巷;6—回风立井;7—回风石门;8—回风大巷;9—采区运输石门;10—采区下部车场底板绕道;11—采区下部车场;12—采区煤仓;13—行人进风巷;14—运输上山;15—轨道上山;16—绞车房;17—采区回风石门;18—采区上部车场;19—采区中部车场;20—区段运输平巷;21—下区段回风平巷;22—联络巷;23—区段回风平巷;24—开切眼;25—采煤工作面。
井田开拓方式
矿井开拓方式一、立井开拓方式及示例立井开拓方式是利用垂直巷道作为主、副井的一类开拓方式优点:生产系统比较简单,运输环节少,建井速度快,投产早,一般不受矿体厚度、深度、以及水文条件的限制。
在采深相同的条件下,立井井筒短,提升速度快,提升能力大,通风面大,风阻小,可满足需风量的要求。
当表土层为富含水的冲积层或流沙层时,立井比斜井容易施工缺点:施工技术复杂,需用设备较多,基建投资较大图(1)图Ⅰ—Ⅰ1-主井2-副井3-井底车场及主石门4-运输大巷5-工作面6(9)-总回风巷7-边界风井8-采区下部车场图(1)为立井多水平开拓方式,矿体缓斜,赋存较深,开拓顺序:矿井中部开凿主、副井(掘到-300米第一水平)→开掘井底车场和主要石门→掘运输大巷→下部车场→采区轨道→总回风石门和回风巷→中部车场→工作工作面二、斜井开拓方式及示例斜井开拓方式是利用倾斜巷道作为井筒的一类开拓方式(一)集中斜井开拓方式其含义是指将矿体划分为阶段或盘区,建立较为稳定的开采水平,实行集中生产的斜井,有单水平、多水平等等。
其布设形式主要受地形地貌、矿体赋存情况和井田产量、采用的提升设备等因素的影响。
一般以一对斜井进行开拓,对于中小型矿井,斜井可以装备两个井筒,主井用双钩串车提升,副井用单钩串车提升,井筒倾角很缓时,可以采用无极绳提升;对中型矿井,斜井主井可以采用箕斗提升,有条件时可以采用带式输送机,副井则采用串车提升;大型矿井的斜井主井应装备带式输送机,在其一侧应设检修用的轨道,副井可以采用双钩串车提升提升要求:采用单车提升时,井筒倾角不宜大于25°,采用箕斗提升,倾角一般取25°~ 35°(为便于井上下车场的布置和施工时候的通风,主、副井筒的倾角最好大体一致)带式输送机输送时倾角一般不超过17°优点:井筒施工艺和设备较为简单,掘进较快具有较大的提升能力缺点:井筒较长致使管线长度大,辅助提升能力少,通风路线长阻力大示例:图(2)图(2)1 - 主井2 –副井3 –风井4 –大巷(二)片盘斜井开拓方式优点:井建工程量小、投资省、井建快、生产系统简单缺点:受矿体走向尺寸影响较大,生产能力低,随开采深度增加各项技术经济指标下降三、平硐开拓方式及示例平硐开拓方式是指利用水平巷道作为主要井硐的一类开拓方式,其布设条件多在地形为山岭等地形复杂的矿区分类:走向平硐、垂直走向平硐、阶梯平硐布设方式:当地面沟谷与矿体走向垂直或斜交时,可沿矿体和底板岩层开凿走向平硐(相当于开采水平的运输大巷);当地形受限制,无开掘走向平硐或者走向平硐不合理时,可以从矿体顶板或底板开凿穿层的垂直走向平硐(相当于开采水平的石门);当地形高差较大时,可采用多个平硐水平的阶梯平硐开拓如图-----优点:井下矿石运输不需要转载既可由平硐直接外运,因而系统简单费用低,地面工业设计业较简单不需复杂的井架和绞车房等,施工条件好,掘进快缺点:受地形限制较为明显示例:如图(3)图(3)垂直走向阶梯平硐四、综合开拓方式及示例其含义为主要井筒采用不同井硐形式进行开拓,其主要目的是根据矿井环境、开采条件、设备供应情况,发挥利用不同井硐形式的优势,因地制宜的进行井硐形式的最佳组合,适应矿井生产的需要类型:斜井——立井,平硐——斜井、平硐——立井、平硐——立井——斜井其中斜井——立井又分为主斜井——副立井、主立井——副斜井开拓方式示例:图(4)1 –主平硐2 –副立井3 –回风小平硐4 –暗斜井图(4)平硐—立井综合开拓风井布置(一)中央并列式通风(二)中央边界式(中央分列式)通风(三)对角式通风(四)采区风井通风(五)混合式通风开采水平及大巷布置(一)阶段运输大巷的运输方式和设备(二)大巷的航道断面和支护(三)大巷的方向和坡度(四)阶段运输大巷的布置方式1.单层布置(分大巷和石门布置)2.集中布置(集中大巷和采区石门布置)3.分组布置(分组集中大巷和主要石门布置)(五)阶段运输大巷的位置选择(六)总回风巷布置井巷支护井巷支护的目的是为了防止围岩破坏,因此,一般井巷掘进出空间后,都要进行临时支护或永久支护。
02—井田开拓方式解析
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250K㎡, 年 生 产 能 力 1000 万 吨 , 一 对 主 斜 井 提升提升能力2000t/h。
英国的特大型矿井塞尔比矿基本情况:
矿井年产量 /万ta-1 >60 15~60 15~90 <60
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:
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
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。
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。
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。
井田开拓方式(1)
经区段回风平巷、采区轨道上山、采区石门进入回风大巷,经阶
段石门由风井排出地面。
运料系统
材料和设备由副井罐笼下至井底车场,经运
输石门、运输大巷进入采区下部车场,由轨道上
山上提,并分别进入区段回风平巷和其它工作地
点。
适用条件
立井开拓的适应性很强,一般不受煤层倾角、厚度、瓦
斯、水文等自然条件的限制;当井田的地形地质条件不利于
(4)平硐上山部分应有足够的储量,以供长时间开采。
走向平硐
垂直/斜交平硐
开拓方式的分析及综合开拓
一、开拓方式的分析 通过对平硐、斜井、立井三种开拓方式的介绍,我 们对三种开拓方式有了一定的了解,为了合理的根据
具体条件选择矿井的开拓方式,有必要在此基础上进
一步了解三种开拓方式各自的有优缺点、适用条件。
• 目前,我国阶段大巷的运输方式主要有轨道运输和胶带 输送机运输两种。 • 轨道运输时,大巷断面由电机车和矿车尺寸决定。它对 巷道坡度要求较高,不允许有大的起伏,但对巷道平面 弯度限制不大,只要弯道曲率半径能满足电机车和运行 要求即可。 • 胶带运输时,巷道断面一般比轨道运输要小。但为了机 器检修,必须另开一条轨道巷与其并行。有时可将轨道 与输送机布置在一条巷道内(称为机轨合一),但巷道 断面要增加。
平硐—斜井综合开拓 1—主平硐;2—副斜井;3—阶段运输大巷;4—阶段辅巷
第四节 开采水平的设置
井底车场 井底车场是井硐与井下主要巷道连接处的一组巷 道和硐室的总称。它担负着矿井煤矸、物料、设 备、人员的转运,又为矿井的通风、排水、供电 服务,是连结井下运输和井筒提升的枢纽。 1、井底车场硐室
(一般副斜井均采用绞车提升)提升速度低,更因井筒
第十五章 井田开拓方式
第十五章井田开拓方式第一节立井开拓立井开拓:一、立井开拓方式示例1、立井多水平开拓方式◆示例条件◆开拓巷道布置◆开拓方式全称:立井多水平集中运输大巷上山分区式开拓◆掘进顺序◆生产系统◆采掘接替2、立井单水平开拓方式开拓方式全称:立井单水平集中运输大巷上下山分区式开拓◆示例条件◆开拓巷道布置◆开拓方式全称:立井单水平上山分带式(带区式)开拓◆掘进顺序◆生产系统◆采掘接替二、立井开拓分类根据煤层倾斜长度、倾角、煤层间距的不同,可分为单水平开拓和多水平开拓两大类:1、单水平开拓①煤层倾角≤16°的缓倾斜煤层斜长不大时,采用上下山分区式或分带式(图15-3b)②对于近水平煤层斜长不大时,采用上下山盘区式或分带式③对于近水平煤层斜长较大时,采用多组大巷上下山盘区式或分带式④对于近水平煤层层间距较大,上煤组或下煤组储量不足以单独设置水平时,可考虑设置辅助水平(图15-3a)2、多水平开拓①煤层倾角>16°的缓倾斜煤层斜长较大时,采用上山分区式(图15-4a)②煤层倾角≤16°的缓倾斜煤层斜长较大时,采用上下山式或上山式与上下山式混合式(图15-4b、c)③对于近水平煤层,煤组间距较大,各煤组储量均较多,可以单独设置水平时,可按煤组设置水平,沿倾斜可划分为2~4个部分,设置1~2组大巷,采用盘区式或带区式准备(图15-5)④对于急倾斜煤层,均采用上山分区式(图15-6)三、立井开拓的井筒配置井筒位置:多在井田中央附近或储量中心附近井筒数目:2~3个,主井,副井,回风井(有时主井兼作回风井)井筒形状:圆形井筒断面尺寸:直径=5~8m井筒装备:1、主井一对或两对箕斗,容积6~50t,30万吨以下的井型也可用罐笼主井装备箕斗可兼作回风井,不能作进风井主井装备罐笼既可作回风井,也能作进风井2、副井一般装备一对罐笼,单层或双层,单车或双车,1t或1.5t或3t或5t有时装备一对半,一对较小的,和一个较大的三只罐笼副井是矿井的主要进风井同时设梯子间,作为安全出口、铺设排水管、电缆3、风井风井一般不设提升设备,设梯子间,作为安全出口,黄泥灌浆管多从风井进入井下4、混合提升井改扩建新建井小型井第十五章斜井开拓斜井开拓:斜井开拓的广泛应用:优点(基建施工技术简单、初期投资少)斜井开拓分类:集中斜井、片盘斜井集中斜井开拓分类:单水平、多水平;上山式、上下山式、上山式与上下山式混合式;分煤层大巷、集中大巷、分组集中大巷;一、斜井开拓方式示例1、集中斜井多水平开拓1)示例条件:埋藏浅,表土层薄2)开拓方式及井巷布置:斜井多水平上山分区式集中大巷开拓方式3)开掘顺序4)生产系统:运煤、运料排矸、通风、排水、供电5)采掘接替:先一阶段(第一水平),后二阶段(第二水平),两阶段内各采区均前进式2、集中斜井单水平开拓1)示例条件:埋藏浅,表土层薄,瓦斯水文条件简单,倾角小于16°2)开拓方式及井巷布置:斜井单水平上下山分区式集中大巷开拓方式3)开掘顺序4)生产系统:运煤、运料排矸、通风、排水、供电5)采掘接替:①一阶段采完后二阶段一阶段内采区前进式,二阶段内采区后退式②二阶段略滞后一阶段,两阶段同采两阶段内各采区均前进式3、片盘斜井开拓1)示例条件:埋藏浅,表土层薄,瓦斯水文条件简单,井田尺寸小,储量少的小型矿井2)开拓方式及井巷布置:片盘斜井开拓方式3)开掘顺序4)生产系统:运煤、运料排矸、通风、排水、供电5)采掘接替:6)片盘斜井的特点:(1)井田尺寸小,储量少的小型矿井(2)不划分为阶段和采区,而是划分为分段,分段相当于区段,在分段中布置走向长壁工作面(3)片盘斜井相当于一个下山采区(4)多数只装备一个井筒,用串车混合提升(5)片盘运输巷也多用矿车运输(6)多煤层时上煤层的回采厚度多超前掘进(超前工作面一定距离随采随掘)(7)井筒随片盘的开采逐步延深,斜长较大时可两段提升,井筒倾角较大时可伪斜布置(8)多全煤井巷布置,最下一个煤层为厚煤层或围岩条件不好时布置底板岩层中7)片盘斜井的优点:二、斜井开拓的井筒配置1、井筒的数目和断面2、井筒的功能及装备1)主斜井强力胶带输送机能力大,倾角<17°(大倾角胶带输送机可达26°)钢丝绳胶带输送机能力大,倾角<17°斜井箕斗能力中等,倾角=25°~35°单钩或双钩串车能力小,倾角=15°~25°无轨胶轮车能力不等,倾角=0°~6°2)副斜井单钩或双钩串车倾角=15°~25°无极绳倾角=6°~10°无轨胶轮车倾角=0°~6°新型辅助运输设备――单轨吊车、卡轨车、齿轨车3)混合提升斜井3、井筒的倾角4、井筒的方向1)沿层斜井2)穿层斜井3)反斜井。
采煤概论第四章 井田开拓方式
第一节 斜井开拓
2.矿井生产系统(图4-1)
工作面7采出的煤,由工作面刮板输送机送至阶段 运输副巷5,并经联络巷运至阶段运输巷4装入矿 车。矿车由电机车牵引至第一阶段下部车场3并由 主斜井1提至地面。
生产所需材料、设备和人员一般由主斜井1下放到 阶段上部车场,由阶段回风平巷6送到工作面上口, 然后供工作面使用。副斜井只有在矿井产量大, 辅助提升任务重时才作辅助提升。
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《采煤概论》Βιβλιοθήκη 第二篇 井田开拓第4章 井田开拓方式
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
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。
4、底板斜井 将井筒布置在煤层底板中。但当煤层倾角小 于井筒倾角时,水平石门工程量太大。优点是井筒易维护, 不需保护煤柱。
5、穿层斜井 当煤层倾角小于井筒倾角时,为了减少水平 石门工程量或免受地面因素影响,斜井可穿越煤层布置。
第二节 立井开拓
立井开拓也是广泛采用的一种进入煤体的 方式。除井硐形式外,其开拓巷道布置与 斜井相同。
19—采区煤仓;20—井底煤仓;21—行人进风下山;22—回风联络巷
第一节 斜井开拓
二、斜井单水平分区式开拓
1.矿井开拓程序
在井田沿走向中部,由地面开掘一对岩层反斜井,主 斜井1和副斜井2。主斜井1安装胶带输送机提升煤炭、 副斜井2安装绞车作辅助提升。斜井井筒掘到开采水平 时,在开采水平布置井底车场和硐室,然后向两侧掘 进水平运输大巷4和副巷5。水平运输大巷和副巷掘至 采区中部位置后,在采区下部布置采区下部车场并开 掘采区运输上山6和轨道上山7,当采用中央分列式通 风时,在主副井斜井施工同时,在井田浅部沿走向中 央开凿回风井12至上山阶段上部车场、区段运输平巷 和回风平巷,并掘进开切眼布置工作面回采。
立井开拓方式
立井开拓方式
立井开拓方式
立井开拓是主、副井筒均采用立井的矿井开拓方式,是我国矿山地下采矿的主要开拓方式。
立井开拓可分为单水平开拓和多水平开拓两类,按井田内划分、开采水平设置及开采方式不同,又可组合成多种井田开拓方式。
1.立井单水平开拓
采用立井单水平开拓时,全井田只设一个开采水平。
在井田中部开凿主、副井筒,到开采水平位置后,施工井底车场、主要石门(当井底车场巷道直接与大巷相连时,无需主要石门)及大巷,然后进行采区准备。
这种开拓方式巷道布置及生产系统简单,运输环节少,通风路线短并具有建井速度快、投产早等优点。
但是上山阶段的分带回风是下行风,故应注意巷道通风,避免如瓦斯等有害气体的聚积。
这种方式一般适用于矿层倾角小于12.,地质构造简单,矿层埋藏较深的矿井。
2.立井多水平开拓
当井田内矿层垂直方向范围大时,可用多水平开拓。
采用立井多水平开拓时,大致在井田中部开凿主井和副井,至第一水平位置后,开掘井底车场、主要石门和大巷,进行采区准备和开采。
在第一水平减产前若干年,进行矿井开拓延深及第
二水平的开拓准备,临第一水平减产前,第二水平投入生产并逐步接替第一水平的生产。
如还有下水平,仿此进行以下水平的开拓、准备和开采,直至采完全部井田。
第十五章 井田开拓方式(平硐开拓)
第十五章井田开拓方式第一节立井开拓立井开拓:一、立井开拓方式示例1、立井多水平开拓方式◆示例条件◆开拓巷道布置◆开拓方式全称:立井多水平集中运输大巷上山分区式开拓◆掘进顺序◆生产系统◆采掘接替2、立井单水平开拓方式开拓方式全称:立井单水平集中运输大巷上下山分区式开拓◆示例条件◆开拓巷道布置◆开拓方式全称:立井单水平上山分带式(带区式)开拓◆掘进顺序◆生产系统◆采掘接替二、立井开拓分类根据煤层倾斜长度、倾角、煤层间距的不同,可分为单水平开拓和多水平开拓两大类:1、单水平开拓①煤层倾角≤16°的缓倾斜煤层斜长不大时,采用上下山分区式或分带式(图15-3b)②对于近水平煤层斜长不大时,采用上下山盘区式或分带式③对于近水平煤层斜长较大时,采用多组大巷上下山盘区式或分带式④对于近水平煤层层间距较大,上煤组或下煤组储量不足以单独设置水平时,可考虑设置辅助水平(图15-3a)2、多水平开拓①煤层倾角>16°的缓倾斜煤层斜长较大时,采用上山分区式(图15-4a)②煤层倾角≤16°的缓倾斜煤层斜长较大时,采用上下山式或上山式与上下山式混合式(图15-4b、c)③对于近水平煤层,煤组间距较大,各煤组储量均较多,可以单独设置水平时,可按煤组设置水平,沿倾斜可划分为2~4个部分,设置1~2组大巷,采用盘区式或带区式准备(图15-5)④对于急倾斜煤层,均采用上山分区式(图15-6)三、立井开拓的井筒配置井筒位置:多在井田中央附近或储量中心附近井筒数目:2~3个,主井,副井,回风井(有时主井兼作回风井)井筒形状:圆形井筒断面尺寸:直径=5~8m井筒装备:1、主井一对或两对箕斗,容积6~50t,30万吨以下的井型也可用罐笼主井装备箕斗可兼作回风井,不能作进风井主井装备罐笼既可作回风井,也能作进风井2、副井一般装备一对罐笼,单层或双层,单车或双车,1t或1.5t或3t或5t有时装备一对半,一对较小的,和一个较大的三只罐笼副井是矿井的主要进风井同时设梯子间,作为安全出口、铺设排水管、电缆3、风井风井一般不设提升设备,设梯子间,作为安全出口,黄泥灌浆管多从风井进入井下4、混合提升井改扩建新建井小型井第十五章斜井开拓斜井开拓:斜井开拓的广泛应用:优点(基建施工技术简单、初期投资少)斜井开拓分类:集中斜井、片盘斜井集中斜井开拓分类:单水平、多水平;上山式、上下山式、上山式与上下山式混合式;分煤层大巷、集中大巷、分组集中大巷;一、斜井开拓方式示例1、集中斜井多水平开拓1)示例条件:埋藏浅,表土层薄2)开拓方式及井巷布置:斜井多水平上山分区式集中大巷开拓方式3)开掘顺序4)生产系统:运煤、运料排矸、通风、排水、供电5)采掘接替:先一阶段(第一水平),后二阶段(第二水平),两阶段内各采区均前进式2、集中斜井单水平开拓1)示例条件:埋藏浅,表土层薄,瓦斯水文条件简单,倾角小于16°2)开拓方式及井巷布置:斜井单水平上下山分区式集中大巷开拓方式3)开掘顺序4)生产系统:运煤、运料排矸、通风、排水、供电5)采掘接替:①一阶段采完后二阶段一阶段内采区前进式,二阶段内采区后退式②二阶段略滞后一阶段,两阶段同采两阶段内各采区均前进式3、片盘斜井开拓1)示例条件:埋藏浅,表土层薄,瓦斯水文条件简单,井田尺寸小,储量少的小型矿井2)开拓方式及井巷布置:片盘斜井开拓方式3)开掘顺序4)生产系统:运煤、运料排矸、通风、排水、供电5)采掘接替:6)片盘斜井的特点:(1)井田尺寸小,储量少的小型矿井(2)不划分为阶段和采区,而是划分为分段,分段相当于区段,在分段中布置走向长壁工作面(3)片盘斜井相当于一个下山采区(4)多数只装备一个井筒,用串车混合提升(5)片盘运输巷也多用矿车运输(6)多煤层时上煤层的回采厚度多超前掘进(超前工作面一定距离随采随掘)(7)井筒随片盘的开采逐步延深,斜长较大时可两段提升,井筒倾角较大时可伪斜布置(8)多全煤井巷布置,最下一个煤层为厚煤层或围岩条件不好时布置底板岩层中7)片盘斜井的优点:二、斜井开拓的井筒配置1、井筒的数目和断面2、井筒的功能及装备1)主斜井强力胶带输送机能力大,倾角<17°(大倾角胶带输送机可达26°)钢丝绳胶带输送机能力大,倾角<17°斜井箕斗能力中等,倾角=25°~35°单钩或双钩串车能力小,倾角=15°~25°无轨胶轮车能力不等,倾角=0°~6°2)副斜井单钩或双钩串车倾角=15°~25°无极绳倾角=6°~10°无轨胶轮车倾角=0°~6°新型辅助运输设备――单轨吊车、卡轨车、齿轨车3)混合提升斜井3、井筒的倾角4、井筒的方向1)沿层斜井2)穿层斜井3)反斜井第三节平硐开拓◆平硐开拓的概念:◆平硐开拓的优点:1、省去了提升设备和提升费用;2、省去了排水设备和排水费用;3、地面建筑简单,投资少;4、生产系统简单,生产成本低。
第四章 井田开拓
第四章井田开拓第一节井田开拓方式的确定一、确定开拓方式的主要原则1、有完善的采、掘、运输、提升、通风、排水等生产环节。
2、生产系统尽可能简单、实用,生产工艺先进、合理。
3、井下巷道尽可能沿煤层布置,掘进速度快,费用低,并能进一步探明煤层的赋存情况。
4、近期与长远相结合,既要考虑眼前利益,又要兼顾长远规划。
二、确定开拓方式的基本内容1、确定井筒的形式、数目及其配置,合理选择井筒及工业场地的位置2、合理地确定开采水平数目和位置3、布置大巷及井底车场4、确定矿井开采程序,作好开采水平的接替5、进行矿井开拓延深,深部开拓及技术改造三、开拓方案的确定霍州矿物局李家昴煤矿位于吕梁山脉东麓,地势高低起伏,森林多覆盖于山峰之顶及山的阴坡。
总观全区中部低东西两侧高.煤矿位于洪洞县与蒲县的交界处,行政区划上跨山西省洪洞县左木乡、山头乡和蒲县乔家湾乡。
纵观全井田地势,工业广场选择较容易,根据实地勘查,考虑地形条件结合煤层赋存情况及交通运输情况,工业广场可选择于井田平面投影的中央和中央靠右的部位,靠近公路附近,本井田交通十分便利。
工业广场选择于公路附近,工业广场地面开阔,有足够的场地布置主、副井地面生产系统;目前已具备较好的供电条件,地面运输条件良好,供水距离较近,征地费用较便宜。
根据上述技术分析,工业广场选择于内各有优缺点,尚需结合井下开拓部署进一步经济比较来确定。
工业广场位于ck5和ck7号钻孔公路附近,该处煤层埋深约180m和182m左右,可供选择的井筒形式有斜井、立井。
方案一 :采用主、副斜井及集中回风斜井开拓方式。
主斜井的井口坐标为:X=4029327 ,Y=37534351,Z=1195.作为主提升井,采用料石砌碹支护方式。
主井筒内铺设胶带输送机,担负全矿井的煤炭提升任务,井筒方位角为72°,主井井筒倾角为18°,兼作进风井,同时布置所需综合管线,如皮带检修道和人行道等,并且主井内铺设台阶并安装扶手作为矿井的安全出口。
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《采煤概论》
第二篇 井田开拓
第4章 井田开拓方式
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
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。
图4-1 片盘斜井开拓(动画) 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
第一节 斜井开拓
1.矿井开拓程序(图4-1)
在井田沿走向中央,沿煤层倾斜方向向下开掘主斜井1和副 斜井2,两井均在煤层之中,且两井中间留30m~40m煤柱。 为了掘进通风方便和沟通两井筒间的联系,每隔一段距离 开掘联络巷8将两井筒贯通。井筒掘到第一阶段下部时,开 掘第一阶段下部车场。从下部车场向井筒两侧开掘第一阶 段运输平巷4和副巷5。为了掘进方便,4、5之间每隔一定 距离掘联络巷沟通。4、5之间阶段煤柱根据有关规定留设。 与此同时,在第一阶段上部开甩车场向井筒两侧开掘第一 阶段回风巷6。在井田沿走向边界处沿倾斜方向掘开切眼7 将5、6沟通,并在开切眼内布置采煤工作面开采。
19—采区煤仓;20—井底煤仓;21—行人进风上山;22—回风联络巷
第一节 斜井开拓
二、斜井单水平分区式开拓
1.矿井开拓程序
在井田沿走向中部,由地面开掘一对岩层反斜井,主 斜井1和副斜井2。主斜井1安装胶带输送机提升煤炭、 副斜井2安装绞车作辅助提升。斜井井筒掘到开采水平 时,在开采水平布置井底车场和硐室,然后向两侧掘 进水平运输大巷4和副巷5。水平运输大巷和副巷掘至 采区中部位置后,在采区下部布置采区下部车场并开 掘采区运输上山6和轨道上山7,当采用中央分列式通 风时,在主副井斜井施工同时,在井田浅部沿走向中 央开凿回风井12至上山阶段上部车场、区段运输平巷 和回风平巷,并掘进开切眼布置工作面回采。
图4—2 斜井单水平分区式开拓
1—主井;2—副井;3—井底车场;4—阶段运输平巷; 5—阶段辅巷;6—采区运输上山; 7--采区轨道上山;8、15—区段运输平巷;9、16—区段回风平巷;10、17—采煤工作面; 11--阶段回风平巷;12--回风井;13—采区运输下山;14—采区轨道下山;18—专用回风上山;
下山采区工作面出煤向下运至区段运输平巷,然后通 过采区运输下山13向上运至采区煤仓,装车后由水平 运输大巷运至井底车场由主斜井提至地面。
下山采区所需材料、设备经采区上部车场,由轨道下 山下放并经采区中部车场、区段回风平巷送到工作面。
新鲜风流经采区上部车场、采区轨道下山、区段运输 平巷进入工作面。乏风经区段回风平巷、采区运输下 山、水平副巷、上山阶段保留的回风上山进入水平回 风大巷。然后经边界风井排出。
缺点:不能多阶段同时生产,同采工作面最多 为两个,矿井生产能力受到限制。另外,延深 工作频繁,生产和掘进之间相互影响较大。工 作面整阶段连续推进,对地质条件变化适应性 差。但就现有生产经验,采用片盘斜井开拓时, 井田走向长不宜大于1.5km。井田倾斜长度,一 级提升时,不宜大于800m,两级提升时,不宜大 于1.5km,并且尽可能采用一级提升。
第一节 斜井开拓
2.矿井生产系统(图4-1)
新鲜风流由主斜井进入,经阶段下部车场3、运输平巷4、 联络巷8、阶段副巷5进入工作面7。冲洗工作面后的乏风, 经阶段回风平巷6、回风斜巷9汇集到副斜井排出地面。为 了避免生产中新鲜风流和乏风掺混及风流短路,通常要在 主要进风巷和回风巷交岔处设置风桥、风门等通风构筑物。
新鲜风流由主、副斜井经井底车场、水平运输大巷、 采区下部车场、运输上山和区段运输巷至工作面。冲 洗工作面后的乏风,经区段回风平巷、水平回风大巷 由边界风井排至地面。
第一节 斜井开拓
二、斜井单水平分区式开拓 1.矿井生产系统
第二阶段为下山开采。由水平运输大巷在采区中部位 置布置采区上部车场并沿煤层向下做采区下山13和14。 然后在采区内掘区段平巷,然后通过采区内侧区段平 巷构成工作面回采。
为保证矿井生产正常接替,在开采第一阶段时,及时向下 延深井筒对第二阶段进行开拓并按同样方法布置巷道。生 产转入第二阶段后,第一阶段的阶段运输平巷作为第二阶 段的回风平巷。以后每阶段依次类推,直到开采到井田深 部边界 。
第一节 斜井开拓
3. 特点
优点:片盘斜井开拓,巷道布置和生产系统简 单,井巷施工技术也不复杂,而且初期工程量 小,出煤快。
第一节 பைடு நூலகம்井开拓
2.矿井生产系统(图4-1)
工作面7采出的煤,由工作面刮板输送机送至阶段 运输副巷5,并经联络巷运至阶段运输巷4装入矿 车。矿车由电机车牵引至第一阶段下部车场3并由 主斜井1提至地面。
生产所需材料、设备和人员一般由主斜井1下放到 阶段上部车场,由阶段回风平巷6送到工作面上口, 然后供工作面使用。副斜井只有在矿井产量大, 主井提升任务重时才作辅助提升。
第一节 斜井开拓
二、斜井单水平分区式开拓
由斜井进入煤体,由一个开采水平开采整个井 田。井田可划分为一个阶段,也可以划分为两 个阶段。阶段沿走向划分为采区。
图4-2为一典型的斜井单水平分区式开拓方式。 井田划分为两个阶段,每个阶段沿走向划分为 六个采区。开采水平在上、下两阶段分界面。 上山阶段每个采区沿倾斜划分为五个区段,下 山阶段式分为四个区段。矿井可采煤层为一层 中厚煤层,煤层倾角较小。
第一节 斜井开拓
二、斜井单水平分区式开拓
1.矿井生产系统
工作面出煤。经区段运输平巷8、采区运输上山6至采 区下部煤仓。煤炭装入矿车后由机车引经水平运输大 巷4至井底煤仓,并由井底煤仓装入斜井皮带提至地面。
材料、设备由副斜井下放至井底车场,由电机车牵引 经水平运输大巷至采区下部车场。然后由采区轨道上 山经采区中(上)部车场送至区段回风平巷进而到采 煤工作面。