煤矿开采学课件第三篇井田开拓及矿井开采设计第二十一章 矿井开采设计第十六章 井田开拓的基本概念
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3三章矿井开拓与开采g
第三章矿井开拓与开采3.1矿井开拓系统3.1.1井筒矿井达产时共有主斜井、副斜井、回风斜井3 个井筒，除回风斜井井口在风井场地外，其余井口均位于矿井工业场地内。
另外，为解决矿井建设期间临时通风问题，在回风斜井附近开凿1 个通风措施立井。
主斜井装备带式输送机，担负原煤提升任务兼作进风井筒及安全出口；副斜井担负辅助运输任务，兼作进风井筒及安全出口；回风斜井担负回风任务，兼作安全出口。
通风措施立井担负矿井建设期间临时回风任务。
矿井工业场地位于井田的东部，为黄土梁峁沟谷地貌，地势西高东低，一般标高+1200m左右；风井场地位于矿井工业场地西约2km的平缓地带处，西高东低，自然标高一般1265.00m。
矿井所在区内地表径流主要有窟野河，经本矿井田边界以东由北向南流淌，为常年性河流。
流经本矿井工业场地东侧约5km处向南经神木县城至贺家川乡沙峁头注入黄河。
根据实测地形图窟野河该段河床标高+960.00m而矿井工业场地一般标高为+1200.00n左右，高出河床240m,没有洪水威胁。
由于主、副斜井井口及工业场地位于东部5-2煤露头自燃边界之外，主、副斜井井筒落底前大部分亦处于东部5-2煤露头自燃边界之外，因此无需留设工广煤柱及主、副斜井井筒保护煤柱。
风井场地及回风斜井井筒保护煤柱按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》留设。
风井场地按I 级保护级别维护，场地周围围护带宽度取15m,下伏各煤层按表土层移动角© =45°基岩层移动角 A A尸75 °计算保护煤柱53/ 23范围3.1.2盘区划分及开采顺序根据大巷的位置、地质构造、煤层赋存情况、采煤方法、井下运输方式等因素，井下共划分5 个盘区，即南一盘区、南二盘区、北一盘区、北二盘区和西一盘区。
盘区接替原则：从井筒附近由浅而深、由近而远依次开采，即先采南一盘区。
北一盘区、南二、北二、西一盘区依次为接续盘区。
盘区内工作面采用后退式回采。
《井田开拓方式》课件
2023
PART 02
井田开拓方式的分类
REPORTING
立井开拓
01
02
03
适用条件
适用于煤层埋藏较深、倾 角较小、顶底板比较稳定 、表土层较厚、水文地质 条件较简单的情况。
优点
立井开拓工程量小、投资 少、建设速度快，且有利 于采煤工作面的快速搬家 。
缺点
通风、排水困难，且需要 较大的设备和材料投入。
井田开拓的历史可以追溯到古代的煤窑开采，但现代意义上的井田开拓 则始于工业革命时期。随着采煤技术的不断发展，井田开拓方式也在不 断演变。
从单一的立井开拓到多种开拓方式的综合运用，从简单的水平分层开采 到复杂的分层分采、分段分采等开采技术，井田开拓方式的发展历程体
现了人类对煤炭资源的不断探索和进步。
未来，随着科技的不断进步和环保意识的提高，井田开拓方式将更加注 重智能化、绿色化和可持续发展，以实现煤炭资源的可持续开发和利用 。
率，满足市场需求。
提高矿井生产能力
通过科学的开拓布局，可以实 现矿井的高效生产和集约化经 营，提高矿井生产能力。
保障矿井安全生产
合理的开拓方式可以降低矿井 安全风险，提高矿井抗灾能力 ，保障矿井安全生产。
降低矿井生产成本
科学的开拓布局可以减少工程 量，降低矿井建设成本和生产
成本，提高经济效益。
井田开拓的历史与发展
2023
《井田开拓方式》 ppt课件
REPORTING
2023
目录
• 井田开拓方式概述 • 井田开拓方式的分类 • 井田开拓方式的选择 • 井田开拓方式的优缺点 • 井田开拓方式的发展趋势与展望
2023
PART 01
井田开拓方式概述
采矿学(第21章井田开拓方式)
第二节 斜井开拓（inclined shaft development）
一、斜井开拓示例 1、条件：M1 、M2 ； 25；埋藏深、表土 层薄、无流砂层。 2、开拓方式： 两个阶段：－100m，－280m， 两个开采水平: －100m，－280m， 采区：每阶段布置6个采区；
+ 80
- 280 m1 m2
4
4-煤仓
No1
1
No3 1000m No 5
3
5-工作面 6-露头 8 7-分区境界
8-井田境界
5
7
No-进回风
6
井
巷道布置
1-胶带大巷 2-运料行人大巷 3-回风大巷
6 4 31 32
5
3、评价 1） 主井集中出煤效率高； 2） 解决了大型井辅提及通风困难； 3） 生产集中； 4） 分区分期建井，建井快。 4、适用 1）A＞300万t/a； 2）井田走向＞10km； 3）矿井CH4大，通风线路长的矿井； 4）采深H＞600m。
垂直走向阶梯平硐
+ 690
+ 550
•阶梯平硐 垂直走向阶梯平硐
m1 m2 m 3
+ 400
主平硐 煤层走向；按不同标高分别开平 硐，上平硐的煤经专用下山溜到下水平运
出。平硐水平以下煤层：下山开采、暗井 （立井、斜井）
2、平硐装备
最简单的开拓方式，技术经济最有利： （1） 煤由平硐直接外运，多用矿车（底
15
5
13 11 9 10 2 4
4、生产系统
I
2
1 35 4
15
10
9
9
10
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+
+
+
《煤矿开采学》PPT课件
9
§1.1煤田开发的概念
❖ 二、井田
❖ 1、井田：划分给一个矿井开采的那一部分煤田称 为井田。
❖ 矿井：组成矿区的社会单元（开发井田的社会组 合）。
❖ 井田范围，走向长，大型（7.0km）、中型（4.0 km）、小型（1.5 km）。
❖ 2、煤田划分为井田的原则：
❖ 1）、充分利用自然条件划分。利用大断层、褶曲、
位用万t/a或Mt/a表示（矿井生产能力是设计计划任 务书给定的，是系列化的，不能随便给定，如100 万吨、75万吨，（目前，按国际通用方法用Mt/a）。 ❖ 2、井型：按照矿井生产能力的大小不同，将其划 分为不同的级别，成为不同的井型。
19
§1.2 矿山井巷名称和井田内的再划分
❖ 1）、小型井：9、15、21、30（万t/a）；
❖ 2006年， 23.32亿；2007年，26亿。
❖ 2、单产及机械化水平
❖ 1）、建国初期，风稿落煤，人背，人拉，马拉，
高பைடு நூலகம்度体力劳动。
4
煤矿开采学（绪论）
❖ 三年恢复时期5，推行壁式采煤，使用刮板运输机 和截煤机。52年，4331吨/月.面。机械化水平 0.73%。
❖ 2）、第一个五年计划，引进苏联康拜因，在双鸭 山岭西矿使用。57年，5137吨/月.面，机械化水平 4.12%
条件好； ❖ 2）、缺点： ❖ （1）.占用土地多，污染环境； ❖ （2）.受气候影响大； ❖ （3）.对矿床赋存要求严格。
22
§1.2 矿山井巷名称和井田内的再划分
23
❖ 五§、井1.田2 内矿的山再井划巷分名称和井田内的再划分
❖ 1、非近水平煤层的划分： ❖ 1）、划分为阶段 ❖ 阶段：在井田范围内，按一定标高，沿倾斜方向每
§1.1煤田开发的概念
❖ 二、井田
❖ 1、井田：划分给一个矿井开采的那一部分煤田称 为井田。
❖ 矿井：组成矿区的社会单元（开发井田的社会组 合）。
❖ 井田范围，走向长，大型（7.0km）、中型（4.0 km）、小型（1.5 km）。
❖ 2、煤田划分为井田的原则：
❖ 1）、充分利用自然条件划分。利用大断层、褶曲、
位用万t/a或Mt/a表示（矿井生产能力是设计计划任 务书给定的，是系列化的，不能随便给定，如100 万吨、75万吨，（目前，按国际通用方法用Mt/a）。 ❖ 2、井型：按照矿井生产能力的大小不同，将其划 分为不同的级别，成为不同的井型。
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§1.2 矿山井巷名称和井田内的再划分
❖ 1）、小型井：9、15、21、30（万t/a）；
❖ 2006年， 23.32亿；2007年，26亿。
❖ 2、单产及机械化水平
❖ 1）、建国初期，风稿落煤，人背，人拉，马拉，
高பைடு நூலகம்度体力劳动。
4
煤矿开采学（绪论）
❖ 三年恢复时期5，推行壁式采煤，使用刮板运输机 和截煤机。52年，4331吨/月.面。机械化水平 0.73%。
❖ 2）、第一个五年计划，引进苏联康拜因，在双鸭 山岭西矿使用。57年，5137吨/月.面，机械化水平 4.12%
条件好； ❖ 2）、缺点： ❖ （1）.占用土地多，污染环境； ❖ （2）.受气候影响大； ❖ （3）.对矿床赋存要求严格。
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§1.2 矿山井巷名称和井田内的再划分
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❖ 五§、井1.田2 内矿的山再井划巷分名称和井田内的再划分
❖ 1、非近水平煤层的划分： ❖ 1）、划分为阶段 ❖ 阶段：在井田范围内，按一定标高，沿倾斜方向每
煤矿开采学课件第三篇井田开拓及矿井开采设计第二十一章 矿井开采设计
直接底厚10m 页岩 下为40m厚层 砂岩
•煤层成层平稳，地质构造简单，无大断层，煤质中 硬，属优质瘦贫煤，煤尘无爆炸性危险，无自燃倾向 ；平均容重为1．32t／m3。
•本矿瓦斯含量大，涌水量较大，矿井正常涌水量为 380m3／h
2020/4/18
➢ 工业储量Zg •Zg=90001740（1.8+1.9+1.6+2.0）1.32
=15089.976万t ➢ 可采储量Zk=(Zg-P)C •P-永久煤柱损失，工广，境界煤柱； •C-采区采出率，中厚煤层，煤炭工业矿井设计规范要 求C为80％ •永久煤柱损失约占工业储量的5％。 •P=Zg 5% •=15089.976 * 5% •=7.544988万t •Zk=(Zg-P)C •=(15089.976-7.544988)80% •=11468．4万t
•(2)方案技术比较
• 对可行方案进行详细的技术分析和粗略的 经济比较，否定技术经济上比较容易鉴别是不 合理的方案；将剩余的2～3个方案取长补短， 完善；如果能明显地判定出最好方案，就确定 为采用的方案；
• 若不能明显判定各方案在技术经济上的优 劣，则对2 ～3个方案进行详细的经济比较
2020/4/18
矿井开采设计步骤
•(3)方案经济比较 • 考虑下列费用： •①基本建设费：井巷开凿费；建筑物及结构物 的修建费及一些特殊的设备费等； •②生产经营费：巷道维护费；运输提升费；排 水费；通风费等： •(4)方案的多目标综合评价优选。 •(5)对方案作出详细的文字说明，并绘出设计 图纸
2020/4/18
•例：两方案的井底车场及地面设施相同，井型相同时 ，可看作是相同的项目不予比较；如两方案井型不同， 则分摊于吨煤生产能力的投资不同，不能认为是相同的 项目，须全面的计算和比较。
《矿井开采设计》PPT课件
矿井建设方案所包括的技术经济指标是多方面的。在建设时期有投资指标、在 生产时期有年经营费用指标、劳动生产率指标、原材料消耗指标等。
评价矿井开采设计的最优化准则一般有：生产费用、吨煤成本、基建投资、
初期投资、折算费用、劳动生产率、矿井生产能力等多个因素。
目前常用的基本准则（作为主要准则用于编制经济数学模型进行矿井开采优
（4）确定矿井提升及大巷运输方式，选择提升、运输、通风、排水、压气设备。
（5）说明煤质及用途，煤的加工，确定煤的生产工艺流程，地面生产系统及各环节 的设备、能力；排矸系统及处理能力。
（6）地面运输方式，设计运输线路（铁路及公路）、矿井装车站等。
（7）确定工业广场总平面布置，防洪排涝措施等。
（8）确定矿井电源，用电设备容量，井上下供配电系统，电机车运输、信号、照明、 通讯、调度；矿井安全、生产监控及计算机管理系统。
化设计）有:(1) 折算费用法；(2) 投资回收期法；(3) 劳动生产率；(4) 吨煤投资和吨 煤成本；(5) 利润和多目标决策等。
1、折算费用法（计算费用法）
在技术方案费用中，包括基建投资和生产经营费两部分，二者性质不同，前者属 于一次性支出，非一次性消耗；后者属于经常性支出，一次性消耗。利用投资效果系 数（折算比率）将各方案中基本建设投资折算成和生产经营费类似的费用，然后与生 产经营费相加，得到一个“折算费用”的数值。选择数值最小者作为最优方案。
确定矿井开采设计方案的方法主要有：方案比较法、统计分析法、技术标 定法（标准定额法）、数学分析法以及经济－数学规划法等。
（一）方案比较法
1、方案比较的内容
（1）工程量 井巷工程量（井巷长度或掘进体积、硐室掘进体积等）、地面建筑工程量、机
电设备安装工程量（设备台数、管路和线路的长度）、其他工程量（占用农田面积、 平整土地石方数）。 （2）基本建设投资
评价矿井开采设计的最优化准则一般有：生产费用、吨煤成本、基建投资、
初期投资、折算费用、劳动生产率、矿井生产能力等多个因素。
目前常用的基本准则（作为主要准则用于编制经济数学模型进行矿井开采优
（4）确定矿井提升及大巷运输方式，选择提升、运输、通风、排水、压气设备。
（5）说明煤质及用途，煤的加工，确定煤的生产工艺流程，地面生产系统及各环节 的设备、能力；排矸系统及处理能力。
（6）地面运输方式，设计运输线路（铁路及公路）、矿井装车站等。
（7）确定工业广场总平面布置，防洪排涝措施等。
（8）确定矿井电源，用电设备容量，井上下供配电系统，电机车运输、信号、照明、 通讯、调度；矿井安全、生产监控及计算机管理系统。
化设计）有:(1) 折算费用法；(2) 投资回收期法；(3) 劳动生产率；(4) 吨煤投资和吨 煤成本；(5) 利润和多目标决策等。
1、折算费用法（计算费用法）
在技术方案费用中，包括基建投资和生产经营费两部分，二者性质不同，前者属 于一次性支出，非一次性消耗；后者属于经常性支出，一次性消耗。利用投资效果系 数（折算比率）将各方案中基本建设投资折算成和生产经营费类似的费用，然后与生 产经营费相加，得到一个“折算费用”的数值。选择数值最小者作为最优方案。
确定矿井开采设计方案的方法主要有：方案比较法、统计分析法、技术标 定法（标准定额法）、数学分析法以及经济－数学规划法等。
（一）方案比较法
1、方案比较的内容
（1）工程量 井巷工程量（井巷长度或掘进体积、硐室掘进体积等）、地面建筑工程量、机
电设备安装工程量（设备台数、管路和线路的长度）、其他工程量（占用农田面积、 平整土地石方数）。 （2）基本建设投资
煤矿开采学课件第三篇井田开拓及矿井开采设计第二十一章 矿井开采设计第十七章 井田开拓方式
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21
.
阶梯平硐
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22
.
第四节 井筒（硐）形式分析及选择
一、平硐开拓的优缺点和适用条件
优点：井下出煤不需提升转载，运输环节少，系统简单，占有设备少， 费用低；地面设施较简单，无需井架和绞车房；不需设较大的井 底车场及其硐室，工程量少；平硐施工容易速度快，建井快；无 需排水设备且有利于预防水灾等。
适用：在地形条件合适、煤层赋存位置较高的山岭、丘陵或沟谷地区， 只要上山部分储量能满足同类井型的水平服务年限要求时，应首
10
.
（4）反斜井和折返斜井
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。
当煤层倾角较大，采用底板穿岩斜井受到地形条件限制 时，可采用“折返式”斜井。
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.
2、井筒装备及坡度
各种斜井提升方式的适应条件
斜井倾角
＜17° ＜25 ° 25 °-35 ° ＜15 °
第十七章 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 井筒（硐）形式分析及选择 第五节 综合开拓 第六节 多井筒分区域开拓
1
.
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。按井田内划分和阶段内的布置方 式不同，斜井开拓可以有许多种方式。这里只介绍 斜井多水平分段式开拓(即片盘斜井开拓)和斜井多 水平采区式开拓。
一般情况下，斜井井筒应布置在煤层下部稳定的底板岩石 中，距离煤层法线不小于15-20米，方向与煤层倾向基本一 致。
煤矿开采学_第十六章采区方案设计共25页
矿
16-1 +80
井
8
11
134.9 2.08
72.2
+60
边
17-2
5
4
134.0 2.30
12
3
Ⅰ
+40
界
16-2
134.6 2.20 +20
±0
ⅠⅠ
9
8
8ˊ
3 10
11
12 1
5 314 4
9ˊ 6 13 2
第五节 采区方案设计案例
第二方案采区巷道布置图
2
Ⅰ
J
13 9ˊ
七 采 区
9
6
17-1 8ˊ
初期投资比较/％
2.总费用/元 （1）总投资 （2）总费用 （扣除可回收部分后的费用）
总费用比较/％
537050.3 103.21
661873.8 695005.4
105.83
520350.5 100
912190.7 622690.9
100
作业： 1、编制采区设计的依据是什么？ 2、试述采区设计的步骤。 3、简述采区设计应包括的内容。 4、影响采区尺寸的因素有哪些？ 5、试述采煤工作面合理长度以及影响工作面
困难
较长。每区段增加60m 通风距离
多（同第一方案）
第一条煤层上山，维 护工程量较大， 费用较高
煤层上山支架可以回 收复用
同第一方案
项目
方案
1.上山 2.长度/m 3.掘进单价/元·m－1 4.费用/元
2.联络巷 （1）石门： 长度/m 单价/元·m－1 单条上山费用/元 总费用（4条）
（2）溜煤眼（φ＝2m）： 体积/m3 单价/元·m－1 每区段费用/元 总费用（3组）
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134.9 2.08
72.2
+60
边
17-2
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134.0 2.30
12
3
Ⅰ
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界
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134.6 2.20 +20
±0
ⅠⅠ
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8ˊ
3 10
11
12 1
5 314 4
9ˊ 6 13 2
第五节 采区方案设计案例
第二方案采区巷道布置图
2
Ⅰ
J
13 9ˊ
七 采 区
9
6
17-1 8ˊ
初期投资比较/％
2.总费用/元 （1）总投资 （2）总费用 （扣除可回收部分后的费用）
总费用比较/％
537050.3 103.21
661873.8 695005.4
105.83
520350.5 100
912190.7 622690.9
100
作业： 1、编制采区设计的依据是什么？ 2、试述采区设计的步骤。 3、简述采区设计应包括的内容。 4、影响采区尺寸的因素有哪些？ 5、试述采煤工作面合理长度以及影响工作面
困难
较长。每区段增加60m 通风距离
多（同第一方案）
第一条煤层上山，维 护工程量较大， 费用较高
煤层上山支架可以回 收复用
同第一方案
项目
方案
1.上山 2.长度/m 3.掘进单价/元·m－1 4.费用/元
2.联络巷 （1）石门： 长度/m 单价/元·m－1 单条上山费用/元 总费用（4条）
（2）溜煤眼（φ＝2m）： 体积/m3 单价/元·m－1 每区段费用/元 总费用（3组）
矿井开拓与掘进课件
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。
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
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。
一、炮掘施工工艺
❖ （一）破岩方式 ❖ （二）主要工艺流程
（一）破岩方式
采用钻爆法施工。采用风钻配直径22mm中空六角钢钎及 直径32mm柱齿钻头。全部采用湿式打眼，按照定人、定 钻、定眼、定位、定责的原则打眼。打眼前，首先根据中 腰线及设计要求，画出巷道轮廓线，然后按光爆原理及炮 眼布置要求布置炮眼，炮眼掏槽方式采用楔形掏槽或复式 掏槽。
沟谷。
二、斜井开拓的优缺点和适用条件
❖ 优点：（与立井相比）施工简单，工期短，井筒装 备简单，投资少，掘进速度快。
❖ 缺点：井筒斜度大，提升能力低，维护费用高，倾 斜度大时，环节多，煤柱损失大。
❖ 适用条件：埋藏不深，表层不厚，缓斜和倾斜煤层。
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
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。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,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。
煤矿开采学课件第三篇井田开拓及矿井开采设计第二十一章 矿井开采设计第十九章 井底车场
2、主排水泵房和主变电所之间用耐火材料砌筑隔墙，并设置防火门。 3、主排水泵房和主变电所的底板标高应高出连接处轨面标高0.5米,水泵房和变电
所通往井底车场的通道应设置密闭门。 4、水泵房经管子道与井筒连接，连接处高出水泵房底板标高7米以上，管子道倾
角通常为25度-30度。 三、其他硐室
包括：调度室、医疗室、架线电机车库及修理间、蓄电池电机车库及充电硐 室、防火门硐室、防水门硐室、井下火药库、消防材料库、人车站等。
1－主井重车线； 2－主井空车线； 3－主要运输巷道 4－调车线； 5－巷道回车线
课题目录
上页
下页 主讲：林世豪
（3）立井立式环行井底车场
利用主要运输巷道作为调车线，但专开绕道线6。
A、开拓工程量大； b、交叉点及弯道多 c、在大弯道上顶推
车不够安全，但 机车不过翻车机 硐室。 d、调车较方便，通 过能力大； E、当井筒距主要运 输大巷较远时采 用。
1－主井； 2－副井； 3－主井重车线； 4－主井空车线； 5－主要运输巷道 6－绕道回车线；
课题目录
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下页 主讲：林世豪
斜井环行井底车场
特点：存车线与主要运输巷平行
1—主斜井、 2——副斜井、
3—主井重车线、
4—主井空车线、 5、6—副井存车线、 7—调车线
课题目录
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下页 主讲：林世豪
2、折返式井底车场
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下页 主讲：林世豪
二、井底车场调车方式
（一） 顶推调车法 其过程是：拉—停—摘—错—顶；另一种是三角入场法，其过程 为：拉—停—摘—顶。
（二） 甩车调车法 电机车牵引重列车行至自行分离道岔前10～20m，机车与列车在行 驶中摘钩离体进入回车线，列车则由于初速度及惯性甩入重车线
所通往井底车场的通道应设置密闭门。 4、水泵房经管子道与井筒连接，连接处高出水泵房底板标高7米以上，管子道倾
角通常为25度-30度。 三、其他硐室
包括：调度室、医疗室、架线电机车库及修理间、蓄电池电机车库及充电硐 室、防火门硐室、防水门硐室、井下火药库、消防材料库、人车站等。
1－主井重车线； 2－主井空车线； 3－主要运输巷道 4－调车线； 5－巷道回车线
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（3）立井立式环行井底车场
利用主要运输巷道作为调车线，但专开绕道线6。
A、开拓工程量大； b、交叉点及弯道多 c、在大弯道上顶推
车不够安全，但 机车不过翻车机 硐室。 d、调车较方便，通 过能力大； E、当井筒距主要运 输大巷较远时采 用。
1－主井； 2－副井； 3－主井重车线； 4－主井空车线； 5－主要运输巷道 6－绕道回车线；
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斜井环行井底车场
特点：存车线与主要运输巷平行
1—主斜井、 2——副斜井、
3—主井重车线、
4—主井空车线、 5、6—副井存车线、 7—调车线
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2、折返式井底车场
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二、井底车场调车方式
（一） 顶推调车法 其过程是：拉—停—摘—错—顶；另一种是三角入场法，其过程 为：拉—停—摘—顶。
（二） 甩车调车法 电机车牵引重列车行至自行分离道岔前10～20m，机车与列车在行 驶中摘钩离体进入回车线，列车则由于初速度及惯性甩入重车线
采矿学总结ppt课件
初始破坏区A：在
支承压力作用下， 煤壁前方较远处顶 煤由弹性变形进入 塑性变形，原生裂 隙扩展，顶煤初始 破坏。
A
BCD
8
k=
破坏发展区B：
A
受顶板回转作
用，煤壁前方
附近顶煤发生 破坏，裂隙扩
A
BCD
展，位移增大。
86
裂隙发育区C：
支架反复支撑，
控顶区内的顶煤
形成发育的裂隙。
支架反复支撑， 形成交变应力，
第四、五章 单一长壁采煤 法
1、熟练画图 2、巷道名称 3、掘进顺序 4、生产系统
14
2
10 6
A
9
7 13
11 8 9'
7' 1
5
4
12
11 8'
9 3
4
7'
8' 9'
3
4,5
12 1
7 89
14 6
10
2
1、普采或炮采区段平巷布置 1）区段回风平巷（轨巷）： （1）功用：轨道运输、回风、行人。
2 4
1 2'
(b)
（三）区段平巷单、双巷布置方式
1、双巷布置
上区段机巷与下区段风轨巷统一布 置，双巷同时一次掘出。
优点：
1）掘进通风容易；
2）安全好 — 进出掘进面有两个出 口，回采也多一个避灾出口；
3）可超前勘探煤层变化，利于为机 巷定向； 4）泄水方便； 5）易送物料到机巷（安装维修）； 6）为上、下采面及时接替创造条 件。
4
2
1 3 2'
(a)
2、综采工作面区段平巷布置
机巷要求：铺输送机 、设备列车 — 铺轨，断面大。 风巷要求：铺轨，以设备最大外廓尺寸定。 布置方案：
煤矿开采学第三篇井田开拓及矿井开采设计第二十一章 矿井开采设计第十八章 井田开拓巷道布置
煤层大巷：煤组最下部煤质坚硬，围岩稳定的薄 及中厚煤层中。
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1、煤层大巷
1）煤层大巷位置 分煤层大巷 — 沿煤层布置； 集 中 大 巷 — 布置在煤组最下部稳定薄及中厚煤层中 分组集中大巷— 布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中
2）煤层大巷施工 i、按腰线沿煤层掘进—适合机车运输 ii、按中线沿煤层掘进适合胶带运输 iii、按中线及腰线掘进大巷—适合机车和胶带
3－回风井；
4－运输大巷；
5－总回风巷；
6
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 (C) 下山采区总回风巷）；
11－下山采区水仓
3 5
6 (A)
4
2 12 7
1 10
8
9
(B)
12
7
11
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（二）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，下山开采 的缺点不严重，而其节约工程量的优点较突出；
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对煤层进行分组应注意以下问题
1、层间距较近的煤层划为一组，以减少采区石门的掘进工程 量；
2、有些煤层间距较大，但赋存不稳定，不宜单独布置大 巷， 可视情况与相邻煤层划为一组；
3、对不同煤质和煤种的煤层可划为一组，以便分采分运、 分别提升；
4、对瓦斯涌出量差异很大的几层煤，有技术安全上的必要 时，可分别划组；对涌水量大、有突水威胁的煤层，可分 层布置；
危险。
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5）煤层大巷应用及发展趋势
构造复杂的小型矿井，或勘探井，可超前探煤。 层间距大的单一薄及中厚煤层，储量小，T短。 煤系底板附近有富水层，而煤层顶板条件好，可设煤层大巷。 煤系最下煤层为薄及中厚煤层，煤质硬，顶板好，无自燃。 机械化程度很高（综采面少，推进快）大巷壁后用不燃性材
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1、煤层大巷
1）煤层大巷位置 分煤层大巷 — 沿煤层布置； 集 中 大 巷 — 布置在煤组最下部稳定薄及中厚煤层中 分组集中大巷— 布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中
2）煤层大巷施工 i、按腰线沿煤层掘进—适合机车运输 ii、按中线沿煤层掘进适合胶带运输 iii、按中线及腰线掘进大巷—适合机车和胶带
3－回风井；
4－运输大巷；
5－总回风巷；
6
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 (C) 下山采区总回风巷）；
11－下山采区水仓
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6 (A)
4
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1 10
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(B)
12
7
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（二）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，下山开采 的缺点不严重，而其节约工程量的优点较突出；
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对煤层进行分组应注意以下问题
1、层间距较近的煤层划为一组，以减少采区石门的掘进工程 量；
2、有些煤层间距较大，但赋存不稳定，不宜单独布置大 巷， 可视情况与相邻煤层划为一组；
3、对不同煤质和煤种的煤层可划为一组，以便分采分运、 分别提升；
4、对瓦斯涌出量差异很大的几层煤，有技术安全上的必要 时，可分别划组；对涌水量大、有突水威胁的煤层，可分 层布置；
危险。
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5）煤层大巷应用及发展趋势
构造复杂的小型矿井，或勘探井，可超前探煤。 层间距大的单一薄及中厚煤层，储量小，T短。 煤系底板附近有富水层，而煤层顶板条件好，可设煤层大巷。 煤系最下煤层为薄及中厚煤层，煤质硬，顶板好，无自燃。 机械化程度很高（综采面少，推进快）大巷壁后用不燃性材
《煤矿开采技术》课件第3章
一、三量管理
式中 Zp—准备煤量； Zpg—各采区所圈定的工业储量； Zg—采区内的地质损失； Pd—呆滞煤量，即在准备煤量可采期内不能开采的煤量。
同样，准备巷道没有掘完，不能计入相应的准备煤量。如采区上 山尚未掘完，整个采区的煤量不能列为准备煤量。
一、三量管理
⑶回采煤量 回采煤量是指在准备煤量范围内，已有采煤巷道及开切眼（或 工作面）所圈定的可采储量，也就是采煤工作面和已准备接替的 各工作面尚保有的可采储量。当采煤工作面受开采顺序限制、暂 时不能采煤时（如上部工作面停采）不能计入回采煤量。 2．三量可采期计算 生产矿井或投产矿井的三量可采期按下式计算：
二、巷道掘进计划编制
⑹在安排煤层斜巷掘进时，要充分考虑巷道瓦斯和涌水情况。当 涌水量小，瓦斯涌出量较大时，应当安排俯斜掘进。反之，应当安 排仰斜掘进。
⑺当发现掘进速度不能达到预定目标时，应当立即调整掘进力量 ，加快掘进速度，或采用对头掘进方式。
⑻各类水平巷道应根据实际情况尽量采用上坡掘进，以提高掘进 速度。
二、巷道掘进计划编制
⑶尽快按岩巷、半煤岩巷、煤巷分别配置掘进队，施工条件要 相对稳定，以利于掘进技术和速度的提高。
⑷巷道掘进工程量的测算既要符合实际，又要留有余地，计算时 取值一般按图测算值增加10％～20％。
⑸巷道掘进速度，要根据当地及邻近矿井的具体条件选取。同 时要考虑施工准备时间及设备安装时间，使计划切实可行。
二、巷道掘进计划编制
⑶开采水平接续：在现有开采水平内，要求在同采采区总产量 开始递减前1～1.5 a，完成下一个开采水平的井巷工程和相关的准 备、安装工程。
2.巷道掘进工程计划的编制方法与步骤 ⑴根据已批准开采水平、采区以及采煤工作面设计，列出待掘 进巷道名称、类别、断面，并在设计图上测出长度。 ⑵根据掘进施工和设备安装的要求，编排各组巷道掘进必须遵 循的先后顺序。
《煤矿开采技术》课件第16章
δ。这种线路联接应用十分广泛。
二、平面线路联接
图16-12 单开道岔非平行线路联接 图16-13 单开道岔平行线路联接
二、平面线路联接
设计时，已知道岔各参数a、b、α，曲线半径R及巷道转
角δ。正规的线路设计应按下述公式进行计算：
（16-18）
（16-19）
T R tan
（16-20）
2
m a (b T ) sin sin
一、采区车场轨道线路布置
1-上部车场；2-回风石门；3-中部车场；4-绕道；5-运输大巷；6-下部车场；7-绕道
图16-1 采区车场线路布置示意图
一、采区车场轨道线路布置
平面线路的联接线路包括曲线及道岔的联接，斜面间或斜 面与平面间的线路联接都是由竖直面上的竖曲线联接的。
2. 采区车场线路设计的内容和步骤 采区车场线路设计包括线路总平面布置及线路坡度设计。 ⑴设计平面线路 确定车场形式—绘制线路总平面布置草图—进行联接点线 路设计—计算线路平面布置总尺寸，作出线路布置平面图。
Kp
R
180
（16-1）
T R tan
2
（16-2）
在曲线设计图中，常集中标注参数δ、Ｒ、Ｔ、ＫP，如图
16-4所示。
二、平面线路联接
②曲线线路施工参数。车辆在曲线上运行时，如果两条轨道 在同一水平面时，由于离心力的作用，车轮轮缘将向外轨挤压 ，从而加剧了车轮的磨损和阻力，严重时将使车辆倾倒或出轨
二、平面线路联接
图16-9 异向曲线的连接
图16-10 单轨线路平行移动
二、平面线路联接
2. 双轨曲线线路
⑴双轨曲线线路中心距的加宽。 车辆在双轨曲线线路运行时，在外侧线路运行车辆内侧及 内侧线路运行车辆外侧，同样分别产生内伸及外伸。因此，两
二、平面线路联接
图16-12 单开道岔非平行线路联接 图16-13 单开道岔平行线路联接
二、平面线路联接
设计时，已知道岔各参数a、b、α，曲线半径R及巷道转
角δ。正规的线路设计应按下述公式进行计算：
（16-18）
（16-19）
T R tan
（16-20）
2
m a (b T ) sin sin
一、采区车场轨道线路布置
1-上部车场；2-回风石门；3-中部车场；4-绕道；5-运输大巷；6-下部车场；7-绕道
图16-1 采区车场线路布置示意图
一、采区车场轨道线路布置
平面线路的联接线路包括曲线及道岔的联接，斜面间或斜 面与平面间的线路联接都是由竖直面上的竖曲线联接的。
2. 采区车场线路设计的内容和步骤 采区车场线路设计包括线路总平面布置及线路坡度设计。 ⑴设计平面线路 确定车场形式—绘制线路总平面布置草图—进行联接点线 路设计—计算线路平面布置总尺寸，作出线路布置平面图。
Kp
R
180
（16-1）
T R tan
2
（16-2）
在曲线设计图中，常集中标注参数δ、Ｒ、Ｔ、ＫP，如图
16-4所示。
二、平面线路联接
②曲线线路施工参数。车辆在曲线上运行时，如果两条轨道 在同一水平面时，由于离心力的作用，车轮轮缘将向外轨挤压 ，从而加剧了车轮的磨损和阻力，严重时将使车辆倾倒或出轨
二、平面线路联接
图16-9 异向曲线的连接
图16-10 单轨线路平行移动
二、平面线路联接
2. 双轨曲线线路
⑴双轨曲线线路中心距的加宽。 车辆在双轨曲线线路运行时，在外侧线路运行车辆内侧及 内侧线路运行车辆外侧，同样分别产生内伸及外伸。因此，两
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.
一、矿井储量
矿井储量指井田内可采煤层的全部储量 （一）煤炭储量的分级分类 1、按可行性评价阶段划分
（1）概略研究储量 （2）预可行性研究储量 （3）可行性研究储量
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2、按经济意义划分（2003年）
（1）经济的储量 （2）边际经济的储量 （3）次边际经济的储量 （4）内蕴经济的储量 （5）经济意义未定的基础储量
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3、按地质可靠程度分 （1）探明的储量 （2）控制的储量 （3）推断的储量 （4）预测的储量
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固定矿产资源/储量分类表
地质可靠程度
经济意义查明矿产资源源自潜在矿产资源经济的
边际经济的 次边际经济的 内蕴经济的
探明的
可采储量（111） 基础储量（111b） 预可采储量（121） 基础储量（121b） 基础储量（2M11） 基础储量（2M21） 资源量（2S11） 资源量（2S21）
资源量（331）
控制的
推断的
预可采储量（122） 基础储量（122b）
基础储量（2M22）
资源量（2S22） 资源量（332）
资源量（333） 资源量（334？）
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4、旧煤炭储量分级、分类（2003年以前）
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（二）对煤炭资源采出率的规定
煤层分类 地点
薄煤层
第十六章
井田开拓的基本概念
➢ 第一节 煤田划分为井田 ➢ 第二节 矿井储量、生产能力及服务年限 ➢ 第三节 开拓方式的概念及分类 ➢ 第四节 中国煤矿井田开拓概况及发展
总目录
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知识点
1、煤田划分为井田的原则和方法 2、井田的划分方法 3、知道井田划分为各开采区域的基本尺寸 4、矿井的开拓方式 、生产能力
生产能力应考虑的因素。 4、矿井服务年限的概念、服务年限确定应考虑那些
因素，它和生产能力的关系。
能力点
能计算矿井储量，并确定矿井生产能力和服务年限
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相关知识
➢ 一、矿井储量 ➢ 二、矿井生产能力确定 ➢ 三、矿井服务年限确定 ➢ 四、矿井生产能力、服务年限和储量的关系
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要处理好相邻矿井的关系
1、处理好深部和浅部矿井的关系，避免出现压茬关系，应 考虑给浅部矿井的发展留有余地。
2、处理好左右相邻矿井的关系，边界要整齐，降低开采技 术难度；其技术经济条件应相当。
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要为矿井的发展留有余地
应考虑煤层赋存条件、技术发展趋势和当地经 济发展状况等因素，适当将井田划得大些或者为矿 井留有一个后备区。
中厚煤层
厚煤层
水力采煤
采区回采率
85%
80%
75%
70%
工作面回采率
97%
95%
93%
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（三）储量损失
1.设计损失：根据煤层赋存条件、所采用的采煤方法 以及保证开采安全的需要，在设计中规定永远遗留 在地下的一部分储量。
（1）全矿总损失 （2）采区损失 （3）采煤工作面损失 2.实际损失:指在开采过程中实际发生的损失。
（一）矿井开拓方式的选择 （二）矿井生产能力确定
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基本概念
♠ 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。
♠ 矿 区：开发煤田形成的社会区域，成为矿区。 ♠ 矿区开发：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。(图） ♠ 井 田：划归给一个矿井开采的那一部分煤田。（图）
水平和垂直划分
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近水平煤层井田边界采用垂直划分法
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一矿 三矿
二矿
按煤组划分
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第二节 矿井生产能力和服务年限确定
知识点
1、矿井储量、工业储量、可采储量的计算方法 2、煤炭开采过程中，煤炭有哪些损失？国家对采区
和采煤工作面回采率的规定。 3、矿井生产能力的概念、井型标准系列和确定矿井
1—河流；2—煤层露头；3—城镇；4—铁路；5—大断层；6—小煤窑；一～九—划分的矿井
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8
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充分利用自然条件划分井田
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井田要有合理的走向长度
《煤炭工业设计规范》规定： 小型矿井不小于1.5km； 中型矿井不小于4.0km； 大型矿井不小于7.0km； 特大型矿井不小于10～15km
2、水平划分
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， 这种方法称作水平划分。
3、按煤组划分
按煤层（组）间距的大小来划分矿界，把煤层间距较小的相邻煤层划归 一个矿井开采，把层间距较大的煤层煤层（组）划归另一个矿井开采。
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1—垂直划分 2—水平划分 3—以断层为界
能力点
1、能根据具体的煤层地质条件，进行划分井田 2、能够绘制井田开采范围的平面图和剖面图 3、能根据条件确定井田开拓方式和矿井生产能力
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2
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相关知识
一、基本概念 煤田→矿区和矿区开发→井田
二、煤田划分为井田 （一）井田划分的原则 （二）井田人为境界的划分方法
三、井田开拓和生产能力确定
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矿井要有良好的安全经济效果
要力求使矿井有合理的开拓方式和采煤方法， 便于选定井口位置和地面工业场地，有利于保护环 境，使井巷工程量小、投资省、建井期短、生产作 业环境好、安全可靠。
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二、井田境界的划分方法
1、垂直划分
相邻矿井以某一垂直面为界，沿境界线两侧各留井田的边界煤柱称为垂直 划分。
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返 回 .
铜川矿区的井田划分
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第一节 煤田划分为井田
一、井田划分的原则 1、要充分利用自然条件 2、要有合理的走向长度 3、要处理好相邻井田的关系 4、要为矿井的发展留有余地 5、要有良好的安全经济效果
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充分利用自然条件划分井田
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不合理损失包括：
1）违反开采顺序造成的损失； 2）不按设计规定开采所造成的损失； 3）采用不合理巷道布置所造成的损失； 4）采用非正规采煤方法所造成的损失； 5）井下水灾所造成的损失； 6）井下火灾所造成的损失； 7）巷道或工作面冒顶所造成的损失 8）在矿区或采区内，按技术经济条件完全可以开采而未能