新大采矿学课件16井田开拓的基本问题
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第十六章 井田开拓的基本问题
第一节 开采水平划分
开采水平划分的目的： 有计划、按顺序、安全合理地开采煤层，减少煤炭
损失； 布置开采水平大巷、井底车场；减少同时掘进的巷
道工程量及减少巷道维护工程量； 利于组织生产和管理，获得好的技术经济效果。
第十六章 井田开拓的基本问题
• 学习目的与要求：通过本章学习，要求学生熟练掌 握开采水平的划分，上下山开采、辅助水平的应用 ，开采水平大巷的布置，能够根据具体条件选择确 定合理的矿井开采水平、辅助水平、开采水平大巷 。
50
25
20
15
45～90
40
20
15
15
9～30
自定
开采水平延深3a，水平过度2~3a，最小年限
矿井阶段（水平）垂高
近水平煤层开采的水平垂高
三 上、下山开采的应用
下山开采：利用原开 采水平的井巷和设施， 开采该开采水平之下 的采区，煤从下向上 运输。
上下山开采：一个开 采水平既采上山阶段 又采下山阶段。
用低；全矿有折返运输
费用低；全矿无折返运输
6、掘进
工序简单，容易，成本低
工序复杂，装运困难，速 度慢，成本高；水大时困 难
7、通风
上下山开采比较
新风、泛风均向上， ①两下山相距近，负压大，漏风
线路短；漏风少； 大;② 通风线路长，最困难时期
通风设施少；管理 比上山采区长一倍; ③通风交叉
方便，费用低。
• 本章重点：掌握开采水平的划分，上下山开采、开 采水平大巷的布置
• 本章难点：开采水平的划分、辅助水平的应用
第一节 开采水平划分
开采水平划分目的： 有计划、按顺序、安全合理开采煤层； 减少煤柱损失； 合理布置井底车场、水平大巷等； 减少同时掘进及维护的巷道工程量； 利于生产组织和管理，获得较高的技术经济
一、开采水平设置
一、开采水平设置
一、开采水平设置
一、开采水平设置
水平垂高（阶段斜长）的发展趋势： 加大
4、合理的水平服务年限及足够储量 不同井型开采水平服务年限
A（万t/a）
T/a
第一水平服务年限/a
α＜25 α=25～45 α>45
≥600
70
35
—
—
300～500
60
30——Fra bibliotek120～240
开采水平垂高（水平高度）：开采水平上下边界之间 的垂直距离。 阶段—井田范围内平行走向沿一定标高划分的一部分 井田 阶段垂高（阶段高度）：是阶段上下边界之间 的垂直距离。
根据井田斜长或垂高大小、开采煤层数目多少、 层间距远近和倾角陡缓的不同，井田内可设一个或多 个开采水平。
近水平煤层如何划分阶段？直接划分为盘区或带区
点和设施多，④管理复杂,CH4大 时，费用高。
8、排水
技术上 基建投资 生产经营费
水自流入仓，系统 简单，费用低
优 高 低
①每个区段设临时水窝，安小水 泵排水至大巷
②将采区下山一次掘至终深，在 采区下部设水仓及硐室，安泵排 水，工程量大，费用高
可行 低 高
6 (C)
3 5
6
(A) 4
2 12 7
1
10
辅助水平设石门、阶段大巷、不设井底车场， 不直接向井底运煤。辅助水平的煤运到开采 水平，由开采水平井底车场运至地面。
（一）阶段辅助水平
当矿井水平垂高有必要而又划分得很大时，开采水平以上的煤层如划为一 个阶段，则阶段斜长过大，上山辅助运输设备选型困难，安全上不可靠，可 将开采水平以上的煤层划分为两个阶段，在两个阶段间设辅肋水平，利用辅 助水平开采上一阶段。
4
2
1
10
8
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12 (C)
7
(B) 7
12
11
2、下山开采的应用条件
l 煤层16，CH4低，涌水量小，最优 l井田深部边界不一，储量不足，不宜再延深或 设水平 l 上下水平接替紧张，多水平开采的矿井 （设剃头下山采区）担负生产任务 l 煤系底板为富含水的奥灰岩，井筒不能延深， 有时不得不下山开采（彩屯矿，平顶山局） l 用下山开采勘探井田深部煤层
合理划分开采水平
急斜煤层：一个开采水平只采上山阶段。 缓倾斜、中倾斜煤层：阶段斜长要照顾井田主要块 段 当16时，上下山开采
近水平煤层：开采水平在煤组内的合理位置及标高
煤层间距近—开采水平设底部煤层中 煤层间距远—分组设开采水平
四 辅助水平的应用 （subsidiary level）
辅助水平（中间水平）— 在开采水平内，因 生产需要（局部阶段斜长过大）而增设有运 输大巷的水平位置及所服务的开采范围。
效果 正确划分开采水平要分析合理的阶段斜长、
上下山开采条件、辅助水平的应用。
第一节 开采水平划分
开采水平划分依据： 煤层赋存条件； 地质条件； 开采技术与装备水平； 资源/储量； 生产能力等
正确划分开采水平要分析合理的阶段斜长、 上下山开采条件、辅助水平的应用。
一、开采水平设置
开采水平：是布置有井底车场和阶段运输大巷，并且 担负全阶段运输任务的水平。
上下山开采比较
上山开采
上下山开采中的下山开采
1 、 开 拓 工 程 大（井筒、井底车场、石门、 小(井筒、井底车场、石门、
量
运输大巷等）
运输大巷等）
2、基建投资 大
小
3、水平垂高
4、水平服务 年限及接替
H Hs
T短，井筒延深多次；接替 紧张
H=Hs+Hx
T长；井筒延深次数少； 利于接替
5、运输
煤（矸）下运，能力大，费 煤（矸）上运，能力低，
1、上下山开采比较 比较 利用原有开采水平进行下山开采；
另设开采水平进行上山开采。
2
1
3 45
6 87
2
1
3 45
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上下山开采的比较
应该断 开闭合
上
下
山
开
6
采
的 水平大巷应在 上下山下方
比 （煤眼）
较
(C)
3
污风 标示
5
6
应该
(A)
断开
4
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1 10
8
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(B)
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开采方式
扩大了平硐的开采范围，发挥了平硐的优越性。
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1
（二）中间辅助水平
采用多水平上、 下山开采的矿 井，上水平下 山采区的掘进、 排水、通风及
-450m
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- 310m
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4 2
10 9
8 - 420m
5
- 600m
11 6
- 850m
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(B) 12
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11
上下山开采比较
下山开采在技术上的问题随煤层倾角变小而变 弱
下山开采在经济上有利，上山开采在技术上优
越。
3
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(A)
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(B) 7
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下山采区回风 维护上山采区上山及总回风道，风井及通风设 施为下山采区通风。 利用运输大巷配风巷回风。
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(A)
第一节 开采水平划分
开采水平划分的目的： 有计划、按顺序、安全合理地开采煤层，减少煤炭
损失； 布置开采水平大巷、井底车场；减少同时掘进的巷
道工程量及减少巷道维护工程量； 利于组织生产和管理，获得好的技术经济效果。
第十六章 井田开拓的基本问题
• 学习目的与要求：通过本章学习，要求学生熟练掌 握开采水平的划分，上下山开采、辅助水平的应用 ，开采水平大巷的布置，能够根据具体条件选择确 定合理的矿井开采水平、辅助水平、开采水平大巷 。
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开采水平延深3a，水平过度2~3a，最小年限
矿井阶段（水平）垂高
近水平煤层开采的水平垂高
三 上、下山开采的应用
下山开采：利用原开 采水平的井巷和设施， 开采该开采水平之下 的采区，煤从下向上 运输。
上下山开采：一个开 采水平既采上山阶段 又采下山阶段。
用低；全矿有折返运输
费用低；全矿无折返运输
6、掘进
工序简单，容易，成本低
工序复杂，装运困难，速 度慢，成本高；水大时困 难
7、通风
上下山开采比较
新风、泛风均向上， ①两下山相距近，负压大，漏风
线路短；漏风少； 大;② 通风线路长，最困难时期
通风设施少；管理 比上山采区长一倍; ③通风交叉
方便，费用低。
• 本章重点：掌握开采水平的划分，上下山开采、开 采水平大巷的布置
• 本章难点：开采水平的划分、辅助水平的应用
第一节 开采水平划分
开采水平划分目的： 有计划、按顺序、安全合理开采煤层； 减少煤柱损失； 合理布置井底车场、水平大巷等； 减少同时掘进及维护的巷道工程量； 利于生产组织和管理，获得较高的技术经济
一、开采水平设置
一、开采水平设置
一、开采水平设置
一、开采水平设置
水平垂高（阶段斜长）的发展趋势： 加大
4、合理的水平服务年限及足够储量 不同井型开采水平服务年限
A（万t/a）
T/a
第一水平服务年限/a
α＜25 α=25～45 α>45
≥600
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300～500
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30——Fra bibliotek120～240
开采水平垂高（水平高度）：开采水平上下边界之间 的垂直距离。 阶段—井田范围内平行走向沿一定标高划分的一部分 井田 阶段垂高（阶段高度）：是阶段上下边界之间 的垂直距离。
根据井田斜长或垂高大小、开采煤层数目多少、 层间距远近和倾角陡缓的不同，井田内可设一个或多 个开采水平。
近水平煤层如何划分阶段？直接划分为盘区或带区
点和设施多，④管理复杂,CH4大 时，费用高。
8、排水
技术上 基建投资 生产经营费
水自流入仓，系统 简单，费用低
优 高 低
①每个区段设临时水窝，安小水 泵排水至大巷
②将采区下山一次掘至终深，在 采区下部设水仓及硐室，安泵排 水，工程量大，费用高
可行 低 高
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辅助水平设石门、阶段大巷、不设井底车场， 不直接向井底运煤。辅助水平的煤运到开采 水平，由开采水平井底车场运至地面。
（一）阶段辅助水平
当矿井水平垂高有必要而又划分得很大时，开采水平以上的煤层如划为一 个阶段，则阶段斜长过大，上山辅助运输设备选型困难，安全上不可靠，可 将开采水平以上的煤层划分为两个阶段，在两个阶段间设辅肋水平，利用辅 助水平开采上一阶段。
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2、下山开采的应用条件
l 煤层16，CH4低，涌水量小，最优 l井田深部边界不一，储量不足，不宜再延深或 设水平 l 上下水平接替紧张，多水平开采的矿井 （设剃头下山采区）担负生产任务 l 煤系底板为富含水的奥灰岩，井筒不能延深， 有时不得不下山开采（彩屯矿，平顶山局） l 用下山开采勘探井田深部煤层
合理划分开采水平
急斜煤层：一个开采水平只采上山阶段。 缓倾斜、中倾斜煤层：阶段斜长要照顾井田主要块 段 当16时，上下山开采
近水平煤层：开采水平在煤组内的合理位置及标高
煤层间距近—开采水平设底部煤层中 煤层间距远—分组设开采水平
四 辅助水平的应用 （subsidiary level）
辅助水平（中间水平）— 在开采水平内，因 生产需要（局部阶段斜长过大）而增设有运 输大巷的水平位置及所服务的开采范围。
效果 正确划分开采水平要分析合理的阶段斜长、
上下山开采条件、辅助水平的应用。
第一节 开采水平划分
开采水平划分依据： 煤层赋存条件； 地质条件； 开采技术与装备水平； 资源/储量； 生产能力等
正确划分开采水平要分析合理的阶段斜长、 上下山开采条件、辅助水平的应用。
一、开采水平设置
开采水平：是布置有井底车场和阶段运输大巷，并且 担负全阶段运输任务的水平。
上下山开采比较
上山开采
上下山开采中的下山开采
1 、 开 拓 工 程 大（井筒、井底车场、石门、 小(井筒、井底车场、石门、
量
运输大巷等）
运输大巷等）
2、基建投资 大
小
3、水平垂高
4、水平服务 年限及接替
H Hs
T短，井筒延深多次；接替 紧张
H=Hs+Hx
T长；井筒延深次数少； 利于接替
5、运输
煤（矸）下运，能力大，费 煤（矸）上运，能力低，
1、上下山开采比较 比较 利用原有开采水平进行下山开采；
另设开采水平进行上山开采。
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比 （煤眼）
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开采方式
扩大了平硐的开采范围，发挥了平硐的优越性。
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（二）中间辅助水平
采用多水平上、 下山开采的矿 井，上水平下 山采区的掘进、 排水、通风及
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上下山开采比较
下山开采在技术上的问题随煤层倾角变小而变 弱
下山开采在经济上有利，上山开采在技术上优
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下山采区回风 维护上山采区上山及总回风道，风井及通风设 施为下山采区通风。 利用运输大巷配风巷回风。
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