02第3章 井田开拓的基本问题
井田开拓的基本问题课件
04
井田开拓的安全管理
安全生产责任制
明确各级管理人员和员工的安 全生产职责，建立完整的安全 生产责任体系。
制定安全生产目标，并层层分 解落实，确保各项安全指标得 到有效控制。
建立健全安全生产考核机制， 对各级管理人员和员工的安全 生产责任进行考核和奖惩。
安全检查与隐患排查
制Hale Waihona Puke 安全检查计划和标准，定期对井田开拓现场进行检查，确保各项安全措施得到 有效执行。
对检查中发现的问题和隐患进行记录、评估和整改，形成闭环管理，防止问题重复 出现。
对重大安全隐患实行挂牌督办，确保及时整改和消除。
安全教育与培训
制定安全教育培训计划，对员工进行 安全意识、安全知识和安全技能的培 训和教育。
对新员工进行三级安全教育和岗前培 训，确保其具备基本的安全意识和技 能。
定期开展安全演练和模拟演练，提高 员工应对突发事件的能力和自救互救 能力。
井田开拓技术
井筒施工
根据地质条件和施工条件，选 择合适的施工方法和技术，确
保井筒施工安全和质量。
巷道掘进
根据设计要求和地质条件，选 择合适的掘进方法和技术，确 保巷道施工安全和质量。
通风与安全
根据矿井规模和通风需求，选 择合适的通风设备和技术，确 保矿井通风安全和稳定。
运输与提升
根据矿井规模和运输需求，选 择合适的运输和提升设备和技 术，确保矿井运输和提升安全
井田开拓是矿井生产的基础，其合理与否直接影响到矿井生 产的技术经济效果。因此，在矿井建设前期，必须进行井田 开拓设计，并严格按照设计要求进行施工和生产管理。
井田开拓的目的
合理开发利用煤炭资源
保障矿井安全生产
通过合理的井田开拓设计，可以充分 利用煤炭资源，提高矿井生产能力， 延长矿井服务年限。
煤矿开采与掘进：开采顺序设计
第三章：井田开拓的基本问题 第4讲：开采顺序设计与采掘关系
A 沿煤层走向的开采顺序确定原则 B 煤层倾斜方向的开采顺序确定原则 C 煤层间的开采顺序
A 沿煤层走向的 开采顺序确定原则
井田的开采顺序包括： 沿煤层走向与倾斜的开采顺序；煤层群划分为煤层组时，煤组间及煤层间 的开采顺序等。
1、采区前进式开采顺序 先靠近井筒的采区，自井筒向井田边界方向逐次开采其余各采区，如下图a。 2、采区后退式开采顺序 自井田边界向井筒方向逐次开采各采区，如下图b。 3、采区内采煤工作面推进方向 （1）前进式——工作面自采区上山向采区边界推进。 （2）后退式——工作面自采区边界向采区上山方向推进。
21 12
谢谢！
1 2 21
a
b
采区开采顺序示意图
1
2
5
3
2
1
a－后退式
b－前进式
1－采区输送机上山；2－采区轨道上山；3－区段运输平巷； 4－区段回风平巷；5－采煤工作面；6－采区边界线
采煤工作面推进方向
B 沿煤层倾斜方向的 开采顺序确定原则
C 煤层间的开采顺序
12 3
4 56
煤组及煤层间的开采顺序
2 井田开拓的基本问题
1－阶段运输大巷；2－风井；3－主要运输上山；4－主要轨道上 山；5－分段运输平巷；6－分段回风平巷
图1.3 分段式划分
图1.4 带区个具有独立生 产系统的带区，带区内又划分成若干个倾斜分 带，每个分带布置一个采煤工作面，如图1.4 所示。 分带布置工作面适用于倾斜长壁采煤法，巷道 布置系统简单，比采区式布置巷道掘进工程最 少，但分带工作面两侧倾斜回来巷道(称分带 巷道)掘进困难、辅助运输不便。目前，我国 大量应用的还是采区式。在煤层倾角较小（＜ 12°＝的条件下，带区式的应用正在扩大。
2.2 矿井储量、生产能力和服务年限
1）矿井储量
• 矿井储量是在规定的井田范围内，根据勘探 资料计算而得，是进行矿井设计和生产建设 的依据。矿井储量可分为矿井地质储量、矿 井工业储量和矿井可采储量。
1）矿井储量
• 矿井地质储量包括平衡表内储量和平衡表外 储量。平衡表内储量是指在目前技术条件下 煤层的主要质量指标(如灰分含量、发热量等) 和经济技术指标(如煤层的厚度、赋存条件等) 都符合工业要求、可供开采的储量。平衡表 外储量是指煤层的质量指标或经济技术指标 不能满足当前的工业要求，目前暂不能开采， 但今后可能利用和开采的储量。
2 井田开拓的基本问题
2.1 煤田划分为井田 2.1.1 基本概念 2.1.2 煤田划分为井田的原则 2.1.3 划分井田的方法 2.1.4 井田内的再划分 2.1.5 矿山井巷名称 2.1.6 矿井生产系统 2.1.7 矿井开拓、采区准备和工作面准备 2.2 矿井储量、生产能力和服务年限 2.3 井田开拓方式的概念及分类
2.1.6 矿井生产系统
• 矿井主要生产系统如下： • 1）运煤系统：采煤工作面25－20－14－12－ 10－5－4－3－1－地面。 • 2）通风系统：新2－3－4－8－11－15－19－ 20－25；污风23－17－8－7－6－大气。 • 3）运料排矸系统：2－3－4－5－9－11－15－ 23－25。 • 4）排水系统：25－20－19－15－11－8－4－3 －2，与进风风流相反。 矿井的生产系统由于地质条件、井型和设 备的不同而各有持点。现以图1.7为例，简要说 明矿井生产系统的主要内容。
第二章 井田开拓基本问题
图3—15立井开拓方式 (a)立井单水平上下山式；(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—井底车场；4—主要石门；5—开采水平运输大巷
总 结
井田开拓所要解决的问题是，在一定的矿山地质和开采技术条 件下，根据矿区总体设计的原则规定，正确解决下列问题： （1）确定井筒的形式、数目及其配置，合理选择井筒及工
矿井巷道按其在生产中的重要性还可以作 以下分类：
开拓巷道 为全矿井、一个开采水平或阶段服务的
巷道，如井筒、井底车场、阶段（或水平）运输大巷
和回风大巷等。
准备巷道 采煤巷道 为整个采区服务的巷道，如采区上（下） 为工作面采煤直接服务的巷道，如区段 山、采区上下车场、采区石门等。 上、下平巷和开切眼等。
开采45°～ 90°煤层的 矿井 — 15～20 12～15
小
各省自定
第三节
井田再划分
一、井田划分为阶段
图3—5 井田划分为阶段示意图 I、II、III—阶段序号；h1、h2、、h3—阶段斜长；H1、H2、H3—阶段垂高
二、井田划分为盘区
图3—6 井田划分盘区 1—主斜井；2—副斜井；3—主要石门；4—主要运输巷；5、6--盘区运输平巷； 7—盘区边界；8—井田边界
厚煤层 75% 中厚煤层 80% 薄煤层 85%
二、矿井生产能力（万t/a）
大型矿井：120、150、180、240、300、400及以上
中型矿井 45、60、90
小型矿井
9、15、21、30
近年来，随着开采技术的不断发展，煤矿井型有不
断扩大的趋势，出现了500万t/a以上甚至2000万
采煤概论(第3章 井田开拓的基本问题)
50
15～20
各省自定
河南理工大学 采煤概论
15～20
12～15
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第三节 井田再划分
一、井田划分为阶段 在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高将 井田划分成若干长条，每一个叫阶段。
井田划分阶段
2020/I7/、28 II、III—阶段序号；h1、h2、河南、理h工3大—学 阶采煤段概论斜长；H1、H2、H3—阶段垂高 15
►一个矿井由几个采区同采来保证矿井生产能 力，要由采区生产能力来确定。一般地，大 型矿井为2~4个，小型矿井为1~2个。
2020/7/28
河南理工大学 采煤概论
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►2．分带式布置
► 该划分方式是将整个阶段沿走向方向划分成若干 倾斜长条，沿走向宽度用来布置一个采煤工作面， 工作面沿煤层倾斜方向推进。这种划分方式叫分 带式布置，其采煤方法称为倾斜长壁采煤法。条 带沿倾斜长度等于阶段斜长，见图3—10。
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河南理工大学 采煤概论
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第二节 矿井生产能力和服务年限
井型划分如下：
井型
生产能力（万t / a）
大型矿井： 120、150 、180 、240 、300、
400、 500及 500以 上 （ 其 中 300万 t/a及其以上又称特大型矿井）
中型矿井： 45 、 60 、90 。
▪ T－矿井设计服务年限，a；
▪ A－矿井设计生产能力，万吨/a；
▪ K—储量备用系数，1.3～1.5。
▪ 储量备用系数是为保证矿井有可靠服务年限而在计算时
对储量采用的富裕系数。
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河南理工大学 采煤概论
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第二节 矿井生产能力和服务年限
3 矿山通论 03井田开拓基本问题
1
基本概念
1）煤田和矿区 2）井田 划归一个矿井开采的一部分煤田或全部煤田。 3）生产能力 矿井设计生产能力，万t /a。即设计中规定矿井在单位
时间（年或日）内采出的煤炭和其它矿产品的数量。 4）井型 根据矿井设计生产能力不同，我国将矿井分为大、中、
小三种类型，称井型。
2020/6/11
zｋ—可采储量，ｔ。
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山东科技大学-资源与环境工程学院-资源(采矿)工程系
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表3-1 我国各类井型的矿井和第一水平设计服务年限
矿井设计生产能力 /万t/a
矿井设计服务年 限/a
第一开采水平设计服务年限/a
煤层倾角 煤层倾角 煤层倾角
<25° 25°～45°
>45°
600及以上
70
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山东科技大学-资源与环境工程学院-资源(采矿)工程系
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（三）矿井服务年限
—指矿井从投产到报废的开采年限。矿井设计服务年限、设计 年产量和矿井储量间的关系如下：
T Zk A• K
K—储量备用系数１.3~1..5； （产生原因：局部地质变化；ｃ级储量可靠性差；回采率低； 矿井挖潜，加大开采强度.）
35
-
-
300~500
60
30
-
-
120~240
50
25
20
15
45~90
40
20
15
15
9~30
各省自定
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山东科技大学-资源与环境工程学院-资源(采矿)工程系
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三、 井田再划分
（一）井田再划分为阶段
1、划分方法： 在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高将井田化分成若干个长条形部
第三章井田开拓
第一节 井田开拓的基本概念 第二节 井田开拓的基本知识 第三节 井田开拓方式 第四节 井田开拓中几个主要问题
第一节 井田开拓的基本概念
一、矿井开采的基本概念 1.煤田 在地质历史发展过程中，由含炭物质沉积形成的大面
积含煤地带称为煤田。 2.矿区 矿区是指开发煤田形成的社会区域。 3.井田 井田是指划归一个矿井开采的一部分煤田或全部煤田。
定的可采煤量。 回采煤量，是早准备煤量范围内，已掘进的回采巷道及
开切眼所圈定的可采储量。 六、矿井采掘关系
采煤和掘进时煤矿生产的两个基本环节，“采掘并举， 掘 进先行”是煤炭工业的一项技术政策。
家煤炭储量计算标准的全部储量，又称矿井总储量。 （二）矿井生产能力 矿井生产能力是指矿井一年内能生产煤炭的数量，又称
矿井年产量或井型。 （三）矿井服务年限 一个矿井从投产到报废的开采年限，称为矿井的服务年
限。
三、井田再划分 （一）井田划分为阶段 在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高将煤层划
分为若干平行于走向的并等于井田走向全长的长条形，每 一个长条叫一个阶段。
4.按开采准备方式可分为上山式、下山式及混合式。
第二节 井田开拓的基本知识
一、煤田划分为井田 煤田划分为井田时应遵循的原则 1.井田范围、储量、煤层赋存及开采条件应与矿井生产
能力相适应。 2.保证井田有合理的尺寸 3.充分利用自然条件划分边界 4.合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系
二、矿井储量、生产能力和服务年限 （一）矿井储量 矿井储量是指井田范围内，通过地质手段查明的符合国
种。 （三）连续式开采 采用分段和整阶段布置时，工作面都是在阶段走向方向
不停顿地Байду номын сангаас续推进，称为连续式开采。
井田开拓
4 井田开拓4.1 井田开拓的基本问题井田开拓是指在井田范围内，为了采煤，从地面向地下开拓一系列巷道进入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。
这些用于开拓的井下巷道的形式、数量、位置及其相互联系和配合称为开拓方式。
合理的开拓方式需要对技术可行的几种开拓方式进行技术经济比较，才能确定。
井田开拓主要研究如何布置开拓巷道等问题，具体有下列几个问题需认真研究：（1 ）确定井筒的形式、数目，合理选择井筒及工业广场的位置。
（2 ）合理确定开采水平的数目和位置。
（3 ）布置大巷及井底车场。
（4 ）确定矿井开采程序，做好开采水平的接替。
（5 ）进行矿井开拓延深、深部开拓和技术改造。
（6 ）合理确定矿井通风、运输及供电系统。
确定开拓问题，需根据国家政策，综合考虑地质、开采技术等诸多条件，经全面比较后才能确定合理的方案。
在解决开拓问题时，应遵循下列原则：（1 ）贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤高产高效创造条件。
在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿井建设。
（2 ）合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理集中生产。
（3 ）合理开发国家资源，减少煤炭损失。
（4 ）必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。
要建立完善的通风、运输、供电系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。
（5 ）要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综掘机械化、自动化创造条件。
（6 ）根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其它有益矿物的综合开采。
井田开拓专业知识
2、划分井田境界旳措施
(1)垂直划分：相邻矿井以某垂直面为界，沿境界线各留井田 边界煤柱。如图2~2所示
合用：井田走向两端，
8 时 深浅部分界。
(2)水平划分：以一定标高旳煤层底板等高线为界，并沿此留 边界煤柱。 如图2—2
合用：中倾斜煤层和急倾斜煤层井田上、下边界旳划分。
(3)按煤组划分：按煤层(组)间距旳大小来划分矿界 。
第二篇 矿山开采
第二章井田开拓
第一节 井田开拓旳基本问题
一、煤田划分为并田 (一)煤田与井田 1、煤田：同一地质时期形成，并大致连续发育
旳含煤岩系分布区，称为煤田。 2、井田：划归一种矿井开采旳部分煤田，称为
井田。
(二)煤田划分为井田
1、划分旳原则 (1)井田境界、储量及开采条件与矿井生产能
力相适应； (2)确保井田有合理旳尺寸； (3)充分利用自然条件划分井田；如图2—1 (4)要处理好相邻矿井之间旳关系。
层旳主要指标(如灰分含里、发烧量等)和经 济技术指标(如煤层旳厚度、赋存条件等＞ 都符合工业要求，可供开采旳储量。 3）尚难利用储量（表外） 平衡表外储量是指煤层旳质量指标或经济技 术指标不能满足目前工业要求，目前暂不 能开采，但今后可能利用和开采旳储量。
最高煤层灰分和最低可采厚度见表2—2
4）工业储量(zg) 矿井工业储量是指在井田范围内，经 过地质勘探，煤层厚度和质量均合乎开 采要求、地质构造比较清楚，目前即可 供利用旳可列入平衡表内旳储量。
2、A、T、Zk三者关系
T Zk
式中：
AK
T：矿井服务年限（为矿井总旳生产时间）；
K － 储量备用系数，矿井设计一般取1.3~1.5。
地方小煤矿K=1.3， 一般矿井设计 K=1.4，地质复杂 旳矿井及矿区总体设计K=1.5
煤矿开采方式复习题及答案
煤矿开采复习题第一章井田开拓基本知识1、煤田：在地质历史发展的过程中，含碳物质沉积形成的基本连续的大面积含炭地带。
2、井田：在矿区内，划归给一个矿井开采的那一部分煤田。
3、煤田划分为井田要考虑哪些主要因素？答：（1）要充分利用自然条件：地质构造作为井田边界，或者保护地面设施，如河流，铁路、城镇等作为井田边界。
（2）要有合理的走向长度：在一般情况下，井田走向长度应大于倾斜长度。
（3）要处理好相邻井田的关系：在一般应先浅后深，先易后难分别开发建井，节约初期投资。
（3）要为矿井的发展留有余地：应充分考虑煤层赋存条件，技术发展趋势等因素。
（5）要有良好的安全经济效果：使矿井有合理的开拓方式和采煤方法，有利于保护生态环境，安全可靠。
4、如何合理确定矿井的生产能力？答：（1）井田储量：通常井田储量越大，矿井生产能力越大，反之则应小。
（2）开采条件：有可采煤层的层数，层间距离，煤层厚度及稳定厚度，煤层倾角，地质构造，水文地质等。
（3）技术装备水平：主要考虑采掘技术和机械设备。
（4）安全生产条件：主要指瓦斯、通风、水文地质等因素的影响。
在上述四个方面中，储量是基础，开采能力是关键。
5、确定矿井服务年限为何要考虑储量备用系数？答；（1）在实际生产过程中，由于局部地质变化、勘探的储量不可靠、采区采出率短期内不能达到规定的要求等原因，使矿井储量减少：（2）由于挖掘生产潜力使矿井产量增大：（3) 投产初期，由于缺乏经验，采出率达不到规定的数值，增加了煤的损失。
由于上述原因，矿井设计服务年限将会缩短，影响矿井经济效益。
为了保证矿井可靠的服务年限，必须考虑储量备用系数。
6、试述矿井生产能力、服务年限与储量之间的关系。
答；矿井生产能力、服务年限与储量之间有密切关系，可用下式表示；T=Zk/AK式中 Zk--------矿井可采储量，万t ;T----------矿井设计服务年限，a ;A---------矿井设计生产能力，万 t/a ;K---------储量备用系数。
井田开拓PPT课件
2
三矿
- 600
×
3
+
+
+
+
+
I
II
-+0
+
- 300
- 600
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。
矿井开拓与开采学习情境2 井田开拓的基本问题分析
3.煤层赋存条件和地质构造
图2-14 用地质构造作为划分阶段的界限
24
4.吨煤建设投资和生产费用 表2-2 矿井阶段（水平）垂高
二、下山开采的应用 1.上、下山开采的比较
25
图2-15 上下山开采比较图
26
（1）运输提升 （2）排水 （3）掘进 （4）通风 （5）基本建设投资 2.下山开采的适用条件 三、开采水平的设置
35
图2-21 井底车场
36
（2）调车线路 （3）绕道线路 2.井底车场硐室 （1）翻车机硐室 （2）井底煤仓 （3）井下主变电硐室及主排水泵房 （4）水仓 （5）井下电机车库与井下机车修理间
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（6）井下调度室 （7）井下等候室 （8）井下防火门硐室 （9）消防材料库 （10）井下爆破材料库 二、井底车场调车方式 1.顶推调车法 2.甩车调车法
3
图2-1 片盘斜井开拓
4
2.斜井多水平采区式开拓
图2-2 斜井多水平采区式开拓
5
四、立井开拓 1.立井单水平带区式开拓
图2-3 立井单水平分带式开拓
6
2.立井多水平采区式开拓
图2-4 立井多水平采区式开拓
7
五、平硐开拓 1.走向平硐 2.垂直或斜交平硐 与煤层走向垂直或斜交的平硐为垂直或斜交 平硐。图2-6所示为垂直平硐。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。
30
表2-3 不同矿井生产能力的大巷运输设备
（1）分层运输大巷
31
图2-18 分层运输大巷布置示意图
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（2）集中运输大巷
图2-19 集中运输大巷布置示意图
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井田开拓中几个主要问题(阅读)
第四节
井底车场
1．环形式井底车场 环形井底车场的特点是重列车在车场内总 是单向运行。因而调车工作简单，可以达 到较大的通过能力。但车场的开拓工程量 较大。 系，环形车场又可分 为卧式、斜式和立式三种。
1—主井；2—副井；3—翻笼（翻车机）4－煤仓；5—箕斗装载室；6—清理井底撒煤斜巷； 7—中央变电所；8—水泵房；9—等候室；10—调度室；11—人车停车场；12—工具室；13—水仓； 14—主井重车线；15—主井空车线16—副井重车线；17—副井空车线；18—材料车线；19—绕道回 车线；20—调车线；N1、N2、N3、N4、N5—道岔编号
方案二： 立井两水平开拓，第 一水平为-500m水平， 第二水平为-600m水平 。立井打到-500m水平 ，采用暗斜井延伸至600m水平。采煤工艺 主要为倾斜长臂综合 机械化一次性全高方 法回采，掘进采用综 合掘进技术。
两方案的经济比较
经过上述经济比较，方案一相对于方案二所 用费用要少，故本设计选用方案一。
第四节
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。 一、井底车场的型式和特点
由于井筒形式、提升方式、大巷运输方式的不 同，井底车场型式也各不相同。根据矿车在车 场内运行的特点，井底车场均可分为环行式和 折返式两大类。
第二节 开采水平的确定
从生产技术上讲，采区上山开采与采区下山开采在运输、排 水、通风、掘进等方面都有各自的特点。 采区上山开采，煤是向下运输，运输能力大、动力消耗少、 运输费用的单价较低；但是，煤有反向运输，矿井运输提升 的总费用比下山开采略大一些。 采区上山开采的排水系统简单，采区内的涌水可以直接由 采区上山道自流到阶段平巷。而采区下山开采的排水就复杂 得多。下山采区排水可以采用各区段逐段排水的方法，也可 以采用由采区下部集中一次排水的方法。和上山开采比较， 无论哪一种排水方法都要增加排水设备和排水费用。 在通风方面，上山开采回风平巷位于阶段上部，采区的进 风巷与回风巷往往相距较远，不易漏风。而采用下山开采时， 进风巷与回风巷相距较近，因而漏风的可能性大，使采区的 通风效率降低，且采区内通风构筑物增多，通风管理较困难， 这对高瓦斯矿井则更为不利。 采区下山开采的掘进工作除掘进时的通风比采区上山容易 以外，其装载、运输、排水等环节都比采区上山掘进困难， 尤其是当煤层的倾角大和煤层涌水量大时，采区下山的掘进 工作就更加困难。
第三章 井田开拓的基本问题
第三章井田开拓的基本问题第一节煤田划分为井田煤田的范围相当广阔。
大的煤田面积可达数千平力公里，储量可达数百亿吨。
对于这样大的煤田，如果用一个矿井来开采，无论从技术上、经济上和安全上都是不合理的。
因此，在开发一个煤田时，应将煤田划分成若干较小的部分，由若干个矿井进行开采。
划归一个矿井开采的那部分煤田称为井田。
有时煤田不很大，也可不划分井田。
由于行政或经济上的原因，往往将邻近几个井田划归为一个行政机构管理，而将这邻近的井田合并起来称为矿区。
在煤田划分为井田时，以矿区总体规划为依据，要保证各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的开发。
一、划分的原则1井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井生产能力相适应对一个生产能力较大的矿井，尤其是机械化程度较高的现代化大型矿井，应要求井田有足够的储量和合理的服务年限。
生产能力较小的矿井，储量可少些。
矿井生产能力还要与煤层赋存条件、开采技术装备条件相适应，并要为矿井发展留有余地。
随着开采技术的发展，根据当前技术水平划定井田范围，可能满足不了矿井长远发展的要求。
因此，井田范围应适当划得大些。
或在井田范围外留备用区，暂不建井，以适应矿井将来发展的需要。
对于煤层总厚度较大、开采条件好、为加快矿井建设和节约初期投资而建设的中小型矿井，更应如此。
2保证井田有合理的尺寸一般情况下，为便于合理安排井下生产，井田走向长度应大于倾斜长度。
如井田走向长度过短。
则难以保证矿井各个开采水平有足够的储量和合理的服务年限，造成矿井生产接替紧张；或者在这种情况下为保证开采水平有足够的服务年限，使阶段（水平）高度加大，将给矿井生产带来困难。
井田走向长度过长，又会给矿井通风、井下运输带来困难。
因此，在矿井生产能力一定的情况下，井田走向长度过长或过短，都将降低矿井的经济效益。
我国煤矿生产实践表明，井田走向长度应达到:小型矿井不小于1.5km；中型矿井不小于4.0km；大型杯井不小于7.0km；特大型矿井可达10.0-15-0km。
第3章井田开拓
青岗坪矿井初步设计说明书第三章井田开拓第三章井田开拓第一节开拓方式及井口位置一、影响井田开拓的主要因素根据青岗坪井田所处地理位置及井田特点，井田开拓需考虑如下主要因素：1．地形、地貌及河川分布地形、地貌及河川分布是影响井口位置和工业场地、井田开拓方式选择的主要因素。
本井田地处陕北黄土高原南部，属中-低山丘陵区，区内地形复杂，山峦起伏，沟谷发育。
井田东部的西川河谷地形较为宽阔，地面标高为+1280～+1310m。
适宜工业场地的布置。
2．井田内煤层赋存条件井田开拓方式、水平划分与煤层埋藏深度、地质构造、水文地质条件和煤层产状紧密相关，是影响井田开拓方式和井田开拓布局的主要因素之一。
本井田位于中低山区，主要可采煤层埋深154.7～530.3m；埋深变化幅度大；井田内煤层赋存平缓、稳定，地质构造和水文地质条件比较简单。
适宜斜井和立井开拓。
3．地面煤炭外运条件鉴于本井田地处中低山区，沟谷纵横、地形复杂的特点，对本井开发而言，煤炭外运条件是井口及工业场地选择的一个重要的制约因素。
本矿井距在建的西川煤矿4km。
西川煤矿至庙湾镇10km三级公路已建成通车，庙湾镇有直通耀州区的三级公路，长46km。
工业场地至石门关(耀州区—旬邑公路)12km运煤公路建成后，矿井运煤公路将形成环线，为矿井煤炭外运创造良好的公路运输条件。
青岗坪矿井初步设计说明书第三章井田开拓二、井口位置与工业场地选择1．工业场地选择的主要原则(1) 利于井田开拓布局及地面设施布置；(2) 地形平缓，土石方工程量小，且无不良工程地质现象；(3) 不受洪水威胁；(4) 煤炭外运方便，运距短，工程少，投资省；(5) 尽量少占良田，少压煤；2．工业场地位置方案根据上述原则和井田煤层赋存特点及地形条件，经现场实际踏勘，本井田范围内，西川河谷的石窑沟沟口一带地形平坦，地势开阔，具有布置中到大型矿井工业场地的条件。
另外，在井田中部路台子处地势较开阔，经平整后可布置工业场地。
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第一节
煤田划分为井田
井田边界划分方法 1－垂直划分；2－水平划分；3－以断层为界
第二节
矿井生产能力和服务年限
一矿井生产能力 矿井设计生产能力（万t /a）即：设计中 规定矿井在单位时间（年或日）内采出的煤 炭和其它矿产品的数量。 矿井核定生产能力 ： 矿井经过技术改造， 核定后的生产能力，万t /a。 井型 ： 根据矿井设计生产能力不同，我国 将矿井分为大、中、小三种类型，称井型。
第六节 开拓方式的概念及方式的概念及分类
立井开拓方式 (a)立井单水平上下山式；(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—井底车场；4—主要石门；5—开采水平运输大巷
第六节 开拓方式的概念及分类
图3—7 分区域建井的 井田划分示意图 1—主斜井；2—副斜井； 3—分区界线；4—阶段 界线
第三节
► 四、阶段内再划分
井田再划分
1．分区式 2．分带式布置 3．分段式 4．整阶段布置
图3—8 阶段内分区布置 H—阶段垂高；h—阶段斜长
C1
C2
Q1 Q2 Q3
C3 J2
J1
D1 D2 D3
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《采煤概论》精品课程
第二篇 井田开拓 第
3章
井田开拓的基本问题
本章主要内容
► 第三章
井田开拓的基本问题
煤田划分为井田 矿井储、年产量和服务年限 井田再划分 井田内的开采顺序 井田开拓的概念 开拓方式的概念及分类
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
第一节
第五节
►
巷道分类
为了进行矿井开采，在地下开掘的井筒、巷道和硐室的总称。 按空间位置和形状可分为： 1. 垂直巷道－立井、暗立井、溜井 2．倾斜巷道－斜井、暗斜井、上山、下山 3．水平巷道－平硐、石门、煤门、平巷 ► 矿井巷道按其在生产中的重要性还可以作以下分类：
开拓巷道 为全矿井、一个开采水平或阶段服务的巷道，如井筒、 井底车场、阶段（或水平）运输大巷和回风大巷等。 准备巷道 为整个采区服务的巷道，如采区上（下）山、采区上下 车场、采区石门等。 回采巷道 为工作面采煤直接服务的巷道，如区段上、下平巷和开 切眼等。
思考题
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1．什么叫井田开拓？ 2．煤田划分井田时应注意哪些问题？ 3．如何合理确定矿井生产能力？ 4．井田再划分方式有哪几种？如何划分？ 5．什么叫采区？采区具有哪些特点？ 6．什么叫区段运输平巷？什么叫区段回风平巷？ 7．什么叫单水平开拓？什么叫多水平开拓？ 8．巷道如何按空间特征和用途进行分类？分哪几类？ 9．什么是开拓巷道？什么是准备巷道？ 10．在确定矿井生产能力和服务年限时，为什么要考虑储量备用系数？ 11．什么叫井田开拓方式？ 12．在解决开拓问题时，应遵循什么原则？
► 三、连续式开采的概念
采用分段和整阶段布置时，工作面都是在阶段走向方向 不停顿地连续推进，称为连续式开采。 连续式开采具有开采的准备工作量少，工作面可以连续 推进较长的距离，搬家次数少等特点，对装备复杂的机 械化工作面，其优点更为突出。但是，由于工作面连续 推进，要求井田内没有或很少有地质变动，尤其是没有 倾向断层，才能取得较好的技术经济效果。一般适用于 煤层埋藏稳定，井田内无大的倾向断层的矿井，或走向 较短的小型矿井。
J1 J2
J3
采区式划分 分段式划分
J3
第四节
1、下行开采 2、上行开采 说明：
井田内开采顺序
► 一、煤层沿倾斜的开采顺序
►一般地，不论是整个井田，还是阶段内、采空区内，
对同一煤层，都应首先考虑使用下行开采顺序。
► 二、煤层沿走向的开采顺序
1、前进式 2、后退式
第四节
井田内开采顺序
煤田划分为井田
1.煤田 在地质历史发展的过程中，含碳物质沉积形成的基本连续 的大面积含煤地带称为煤田。 2.矿区和矿区开发 开发煤田形成的社会区域，成为矿区。 矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资环境等 情况，确定矿区规模、划分井田，规划井田开采方式，规划 矿井或露天矿建顺序，确定矿区附属企业的类别、数目和生 产规模，建设过程等，总称为矿区开发。 3.井田 在矿区内，划归给一个矿井开采的那一部分煤田。 ► 一般情况下：煤田－（矿区）－井田（矿井）
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第六节 开拓方式的概念及分类
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（三）按开采准备方式 按开采准备方式可分为上山式、上下山式及混合式。 （１）上山式开采 开采水平只开采上山阶段，阶段内一般采用采区 式准备。 （2）上下山式开采 开采水平分别开采上山阶段及下山阶段，阶段内 采用采区式准备或带区式准备；近水平煤层，开采水平分别开采井田上 山部分及下山部分，采用盘区式或带区式准备。 (3）上山及上下山混合式开采 上述方式的结合应用。 （四）按开采水平大巷布置方式 （1）分煤层大巷，即在每个煤层设大巷； （2）集中大巷，在煤层群集中设置大巷，通过采区石门与各煤层联 系； （3）分组集中大巷，即对煤层群分组，分组中设集中大巷。
第三节
井田再划分
井田划分阶段
第三节
►
井田再划分
二、井田划分为盘区
当井田内煤层倾角很小，接近水平时，由于煤层沿倾斜方向高差很 小，没有必要再按标高划分阶段。这时，可沿煤层主要延展方向布 置主要大巷，将井田分为两翼，然后以大巷为轴将两翼分成若干适 宜开采的块段，每个块段叫一个盘区。每个盘区通过盘区石门与主 要大巷相连构成相对独立的生产系统，见图3—6。
第二节
矿井生产能力和服务年限
我国各类井型的矿井和水平设计服务年限
水平设计服务年限 矿井设计生产能 力（t/a） 矿井设计服务 年限（a） 开采0～ 25°煤层的 矿井 30～40 20～30 15～20 开采25°～ 45°煤层的 矿井 — 20～30 15～20 开采45°～ 90°煤层的矿 井 — 15～20 12～15
第五节
巷道分类
1－立井，2－斜井，3－平硐，4－暗立井，5－溜井，6－石门 9－上山，10－下山，11－风井，12－岩石平巷，13－煤层平巷
第六节 开拓方式的概念及分类
开拓方式：在一定的井田地质、开采技术条件下，矿井开拓 巷道可有多种布置方式。开拓巷道的布置方式通称为开拓方 式。 ► 一、井田开拓方式分类 ► 井田开拓方式种类很多，一般可按下列特征分类。： ► （一）按井筒（硐）形式 ► 按井筒（硐）形式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开 拓、综合开拓。 ► （二）按开采水平数目 ► 按开采水平数目可分为：单水平开拓（井田内只设1个开 采水平）；多水平开拓（井田内设2个及2个以上开采水 平）。
►
二、确定井田开拓方式的原则
（1）贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤、 高产高效创造条件。在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程 量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿井建设。 （2）合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理 集中生产。 (3）合理开发国家资源，减少煤炭损失。 (4）必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风、 运输、供电系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要 巷道保持良好状态。 （5）要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、 新工艺、发展采煤机械化、综合机械化、自动化创造条件。 （6）根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以 及其他有益矿物的综合开采。
井型
特大 大 中 小
300及以上 120、150、180、 240 45、60、90 9、15、21、30
70 60 50 各省自定
第三节
井田再划分
一、井田划分阶段 1．阶段划分及特征 ► （1）阶段概念：在井田范围内，沿煤层倾斜方向， 按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条 部分，每个长条部分具有独立的生产系统，称之为 一个阶段。 ► （2）开采水平：布置有井底车场和主要运输大巷， 并担负该水平开采范围内的主要运输和提升任务的 水平 。一个开采水平可只为一个阶段服务，也可以 为该水平上下两个阶段服务。 ► 补充：阶段垂高与水平高度之间的关系
第二节
矿井生产能力和服务年限
二、矿井服务年限 ► 矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产能 力，并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。 三、矿井生产能力、服务年限与储量的关系 ► T=ZK/AK
Zk－矿井可采储量，万吨； T－矿井设计服务年限，a； A－矿井设计生产能力，万吨/a； K—储量备用系数，1.3～1.5。 储量备用系数是为保证矿井有可靠服务年限而在计算时 对储量采用的富裕系数。
第一节
► 一、划分的原则
煤田划分为井田
1．井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要 与矿井生产能力相适应 2．保证井田有合理的尺寸 3．充分利用自然等条件划分井田 4．合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之 间的关系
第一节
煤田划分为井田
► 二、井田境界的划分方法
（一）垂直划分：相邻矿井以某一垂直面为界， 沿境界线各留井田边界煤柱，称为垂直划分。 （二）水平划分 ：以一定标高的水平面为界，即 以一定标高的煤层底板等高线为界，并沿该煤层 底板等高线留置边界煤柱。 （三）按煤组划分 （四）以自然边界（如断层等）划分
图3—6 井田划分盘区 1—主斜井；2—副斜井；3—主要石门；4—主要运输巷；5、6--盘区运输平巷； 7—盘区边界；8—井田边界
第三节
►
井田再划分
三、井田分区域划分 ► 随着开采技术的发展和煤层埋深的增加，矿井开采强度越来越大，出现了许多 特大型、巨大型矿井。国外已出现了年产量超过千万t的矿井。这些矿井井田范 围广阔，可达上百平方公里，煤层沿走向长可达数十公里。这就势必造成井下 运输距离、通风线路、管线敷设过长，给生产和管理带来困难。为此，有的矿 井采用了分区域开采的办法，就是将整个井田划分成若干个区域，每个区域相 当于一个小井田，进一步划分成阶段、盘区等。每个区域开凿辅助提升井和风 井为本区域服务。在井田中央开凿集中提升井为整个井田服务，如图3—7所示。