第一节开采水平的划分及上下山开采

矿井阶段（水平）垂高
井型
开采缓斜煤层 开采倾斜煤层 开采急缓斜煤
的矿井/m
的矿井/m 层的矿井/m
大、中型矿井 100～250
100～200
100～150
小型矿井
60～100
80～120
80～120
下山开采的应用
1、上、下山开采的比较
开wenku.baidu.com方式 开拓工程量
基建投资 水平垂高 水平服务年限
及接替
运输
上山开采
新风、泛风均向上，线路 ①两下山相距近，负压大，漏风大;② 通风线路
短；漏风少；通风设施少； 长，最困难时期比上山采区长一倍; ③通风交叉
管理方便，费用低。
点和设施多，④管理复杂,CH4大时，费用高。
排水
水自流入仓，系统简单 费用低
①每个区段设临时水窝，安小水泵排水至大巷— 水小时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.总工程量大，费用高
1t固定车厢式矿车
1t固定车厢式矿车
600
（二）运输大巷的布置方式 １.分层运输大巷 ：在井田内为一个煤层服务的运输大巷 （1）煤层距离远 （2）煤层煤质不同，需分装分运 （3）煤层数目少，走向短 优：初期投入少，见效快 缺：后期工程量大，维护费高。 2.集中运输大巷 3.分组集中运输大巷
48
26 1
第十八章 井田开拓巷道布置
第一节 开采水平的划分及上下山开采
确定水平垂高——确定阶段垂高——能否进行上、下山开采
阶段垂高的确定应考虑以下因素
1、开采水平服务年限：必须有足够的可采储量以保证水平有合 理的服务年限。
2、采掘运机械化程度：采煤工作面长度随着机械化程度的提高 而增长，一般变动于80～150m以上。
2
1
3
4
78
I
5
I
1 2
4
5
6
分组集中运输大巷
盘区开采：下山不超过1500m； 上山不超过2000m。
3、煤层赋存条件和地质构造
（1）煤层倾角：急倾斜煤层阶段垂高，一般为100～150m；缓 倾斜、倾斜煤层阶段垂高，一般为150～300m；
（2）煤层厚度：厚度有时发生变化时，也可利用变化初作为划 分阶段的依据。
4、吨煤建设投资和生产费用 合理的阶段垂高应使吨煤投资和生产总费用最低。
技术上
优
基建投资 高
生产经营费 低
可行 低 高
1－主井；2－副井；3－ 回风井；4－运输大巷；5 －总回风巷；6－采区上 山；
7－下山采区中部车场；8 －下山采区上部车场；9 －采区下山；10－大巷配 风巷（作为下山采区总回 风巷）；11－下山采区水 仓
6 (C)
3 5
6 (A)
4
2 12 7
1 10
用上、下山开采。 对于倾角大于16°，井田倾斜长度较长，可设两个以上水平，但尽
可能减少开采水平。 水平服务年限 TS＝ＺS/KA
按煤组划分水平示意图
1－第一水平；2－第二水平
第十八章 井田开拓巷道布置
第二节 水平大巷布置
运输大巷的一般要求
为水平或一个阶段运输服务的水平巷道。 （一）运输大巷的运输方式 1.轨道运输大巷 轨距一般有600mm、900mm两种 电机车类型、矿车型号分类见下表
上下山开采中的下山开采
（井筒、井底车场、石 （井筒、井底车场、石门等）
门等）大
小
大
小
Ha＝1/2Hb
Hb
T短，井筒延深多次；接 T长，井筒延深次数少，利于
替紧张
接替
煤（矸）下运，能力大， 费用低；全矿有折返运 输
煤（矸）上运，能力低，费用 低；全矿无折返运输
掘进 通风
工序简单，方便，成本低
工序复杂，装运困难，速度慢，成本高；水大时 困难
5
分
7
层
3
运
m2
m1
输
大
巷
布
置
集中运输大巷布置
在井田内为所有煤层服务的运 输大巷。 优点：各煤层联合开采，大巷 工程量及占用的轨道、管线也 少；可同时进行若干煤层的准 备和回采，开采强度比较大， 井下生产采区比较集中，便于 管理；巷道维护条件好，有利 于大巷运输，且煤柱损失少。 缺点：建井初期工程量大，建 井期长，每个采区都要掘进石 门，采区石门工程量大，经济 上不合理。
不同矿井生产能力的大巷运输设备
矿井生产能力/ 万t·a－1
＞240
90～180
运煤 5t矿车底卸式 带式输送机 3t矿车底卸式
3t固定车厢式矿车
辅助运输 1.5t固定车厢式矿车 1.5t固定车厢式矿车 1.5t或1t固定车厢式矿车
1.5t固定车厢式矿车
大巷轨距 /mm 900 600
600
900
≤60
井型
小型矿井 ≤60万t
90～180万t >240万t
高瓦斯矿井
矿井电机车、矿车类型
矿车类型
电机车类型
1t（固定式）
1t（固定式） 3t（固定式、底卸式）
3t（固定式、底卸式） 5t（底卸式）
蓄电池电机车 无极绳绞车 架线式电机车 架线式电机车
架线式电机车
8t蓄电池电机车
（3）轨道运输对大巷的一般要求 ①大巷风速不大于8m／s ②运输大巷的方向应与煤层走向大体一致，大巷尽量取直。 ③运输大巷坡度一般为3‰～4‰或5‰；采用无极绳运输大 巷一般不超过10°
辅助水平的应用
１. 阶段斜长较长 ２. 井田形状不规则，煤层倾角变化大 ３. 近水平煤层分组开采
阶 段 斜 长 较 长
近水
平煤
层分
组开
采
H
开采水平的设置
开采水平的数目和位置，主要根据： （１） 井田倾斜长度 （２） 阶段高度 （３） 能否进行上、下山开采 （４） 煤层倾角、层间距离、地质构造、井底车场处的围岩性质 （５） 排水 （６） 提升设备型号 对于倾角小于16°，井田倾斜长度小于2000米，可设一个水平，采
8
9
(B)
12
7
11
上下山开采的比较
2、下山开采一般的适用条件
（1）倾角小于16°的缓斜煤层，瓦斯及涌水量不大；
（2）煤层倾角不大，采用多水平开拓的矿井，开拓延深后提 升能力降低的；
（3）由于开采强度加大、水平服务年限缩短，造成水平接替 紧张，可布置一个或几个下山采区；
（4）当井田深部受自然条件限制，储量不多、深部境界不一， 设置开采水平有困难或不经济时，可在最终开采水平以下设 一部分下山采区。
（4）大巷采用矿车运煤的优点 ①同时统一解决煤炭、矸石、物料和人员的运输问题； ②运输能力大，机动性强； ③能满足不同煤种煤炭的分运要求； ④能适应长距离运输； ⑤吨公里运输费用低。
2、带式输送机运输大巷 带式输送机运煤优点： ①实现大巷连续化运输，运输能力大； ②操作简单，比较容易实现自动化； ③装卸设备少，卸载均匀。