矿井开拓与井巷布置解析
井巷 基础知识
第一章基础知识一、矿井开拓方式在规划的井田范围内，根据精查地质报告及其他补充资料，认真研究井巷工程如何深入地下或进入煤置，为煤层的开采打通道路。
包括确定主、副、风井的井筒位置、井筒形式、井筒数目、井筒深度（或长度）、井下大巷的布置、采煤方式的选择、采区的划分、通风安全、提升运输等。
由于各井田的地质条件、煤层的埋藏深度、地形地貌等情况不同，井田的开拓方式也不一样。
开拓方式是以地面与井下主要巷道的连接方式来划分的。
通常分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、混合开拓四拓四种形式。
1、立井开拓：垂直连接地面与井下主要巷道的井筒开拓方式。
适用于煤层埋藏较深、表土层较厚、条件较复杂，或需要采用特殊方法施工的井筒。
立井开拓适应性强，一般不受煤层厚度、倾角、瓦斯、水等白然条件的影响，提升能力大，机械化程度高，易于白动化控制。
井筒多为圆形断面，地应力分布均匀，结构台理，有效断面大，通风条件好，维护费用低。
立井开拓一般采用主井箕斗提升，副井罐笼提引。
2、斜井开拓：在表土层较薄、水文地质条件简单，煤层赋存较浅的情况下，一般采用斜井开拓。
斜井开拓施工简便，施工设备配备较少，建设快、投资省。
由于倾角可以在一定范围内调整，井口位置和井底位置的机动性和适应性较大。
斜井提升一般采用主井强力胶带或箕斗提引，副井采用串车提升。
在大型及特大型矿井中，主斜井采用强力胶带提升较为普遍。
3、平硐开拓：是在山区利用水平巷道穿过山体进入煤层，实现煤炭开采的一种开拓方式。
4、混合开拓：受地面布置限制，采用单一的开拓方式不能满足要求时，可以采用混合开拓方式。
即立井-斜井、立井-平硐、平硐-斜井等。
二、岩石的坚固性。
1、岩石的坚固性系数。
在矿山开凿掘进中广泛应用的f值，是1909年由俄国普罗托季业利夫教授首先提出岩石坚固性一词，认为岩石坚硬性是表示采掘业难易程度的综台概念，它在各方面的表现是趋于一致的并用岩石坚固性系数f定量地表示岩石坚固性的大小。
岩石的坚固性有别于岩石强度，强度值与某种变形方式(如单轴压缩、拉伸、剪切)相联系，而坚固性反映的是岩石在几种变形方式的组合作用下抵抗破坏的能力。
矿井开拓及矿井基本巷道的实践与认识
也决定了井筒的断面形状 。 井 筒断面 形状 和布 置形式 ： （ １ ）井 筒断面 形状 。井简 断面形状主要根据井筒的用途 、服务年 限、穿过的岩层性质、 选择 的支护 材料，及施工方 法等因素确定 。我 国的矿井 中， 立井井筒 断面大多选用 圆形 ，只有少数小 型矿 井选用矩形 。 圆形 断面 常采用混凝土 、料石 或混凝土喷砼 支护，具有服 务 年 限长 、承 受地压性能较好 、生产期 间支护 不需要或很少 需 要维修 、通 风阻力小 ，以及 便于施工等 一系列优点 ，因此 ， 服务年 限在 １ Ｏ年 以上 的矿井都采用圆形断面 。其主要缺 点是 断面利用率较差 。 （ ２ ）井筒的布置形式 。井 筒断面布 置主 要 根据提升 间的提升容器 与井 筒装备 的类 型来决定 。井筒 断面 内除提 升间外 ，根据井 筒的用途和需要 的不 同，往往还须 布 置梯子 间、管子间或延伸间 。 （ 二 ）井底车场 。井底 车场是连接井 简和井下主要运 输 巷道 的一组巷道和硐 室的总称 ，是连接井 下运输和井 筒提 升 两个 环节 的枢纽 。井下 煤炭和矸石通过井 底车场经井筒转 运 到地 面，井上 的材料和 设备通过井底车场 转运到井下各个 地 点。排 水、通风 、动力供应 以及人员 上下等，也必须通 过井 底 车场。所 以它是矿井 生产 的咽 喉，直接 影响着矿井 的生产 和安全 。 井底车场路线多 ， 设备 多， 设计施工复杂，工程量 大。 井底 车场包括运输巷道和硐室两部分 。 井底车场形式的选择 选择井底车场形式受许多条件约束， 例如地面工业场地的布局影响井底车场的形式与 出口方 向；井 筒形式井筒与主要运输巷道的位置关系直接影 响井底车场 的形 式。其它还有矿井生产能力服务年 限等原因。本矿井年设计生 产能力为 ３ ０ ０万 ｔ ／年，第 一水平井 筒距运输大巷远，根据立 井井底车场 的形式，可选择环形刀式车场或折返尽头式车场 。
深矿井开拓的要求与巷道开采布置
深矿井开拓的要求与巷道开采布置董喜连(七台河市茄子河区安全生产监督管理局，黑龙江七台河154600)诤j‘。
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1l ?黼要】本支主要阐述了矿井开拓的内容缓要求、合理粕耄布置与开采布置、深矿井开拓和准备粕葺的支护等问题。
f鹾蓦枣i司深矿井；开拓；巷遗；支护矿井开拓是整个矿井和各水平开采总体性的工程布置、开采部署及其实施。
矿井开拓可划分为井田开拓与矿井开拓部署两部分内容。
井田开拓是布置和开掘由地表通达地下的井筒(平确)及为开采水平服务的巷道(开拓巷道)、通达煤层和采区的井巷布置和工程，矿井开拓部署是对井田内各煤层开采的方法和顺序做出总体性的安排并付诸实旋的总合。
矿井开拓要解决的是带全局性的生产建设问题，受多种因素影响和制约，要采用适当的方法，求得合理解决。
1矿井开拓的内容矿井开拓要对井田各部分煤层的开采做出原则性的安排，并对矿井开拓巷道布置和生产系统的技术方式作出抉择，主要内容包括：1)进行井田内的再划分，正确划分开采水平、阶段、分区、采区，合理确定开采水平的高度、数目及所在位置的标高。
2)正确选择井筒(平铜酮口)和地面工业场地的位置。
3)合理确定井筒(平酮)的形式、数目、功能、装备、断面和深度(长度)，以及主、副井和风井的配置关系。
4)合理布置和开掘井筒(开碉)、井底车场及嗣室、主要石门、运输大巷、采区石门、总回风道、总回风石门及风井等为全矿或开采水平服务的开拓巷道，建立全矿井开拓系统，对采用水砂充填的矿井，还要确定充填井巷的位置及主要参数。
5)合理确定矿井的提升方式、井下煤流运输方式和运输系统、辅助运输方式和系统、通风方式和通风系统及排水方式和排水系统，对采用水砂充填或水力采煤的矿井，还要确定‘充填系统或高压供水系统及其布置。
6)合理确定各煤层、各采区的配采方式与接替关系及开嗣啊-婷，处理好日常的采掘关系，及时做好工作面、采区和开采水平的开拓准备与接替。
03.矿井开拓方式4
第三章 井田开拓方式
•3-1 概念及分类 •一、开拓： •要采煤，就要开掘一系列巷道通到煤层，并且向 井田内扩展，以便把整个井田内的煤都采出来。 •开进入，拓扩展 •现代需开拓型人才，首先精通本专业业务（开）； 而且能够拓展，有创新工作能力。 •二、开拓方式 •从地面进入地下，并向井田两翼扩展的方式。 •（1）由地面进入地下的方式（开的方式） 即井硐形式有三种： •（2）开采水平的划分方式 （阶段（单、多水平），盘区式）
•应用条件： ①表土层薄、埋藏浅，地质构造简单， 水文地质条件简单，无流沙层（维护）。 ②井田范围小，特别是井田走向长度小 于1.5－2.0km。 ③应用于缓倾斜煤层（斜井提升限制）， 中小型矿井（受开采能力、提升能力限 制） •黑龙江就有很多属于片盘斜井。
•（二）斜井单水平分区式开拓 •1．井田划分特点 ①单一水平----上、下山两阶段。 ②阶段内分区式布置 •2．优点： ①一井一水平，负责两阶段，井巷量小，投资少； 水平的服务年限较长，上下阶段可同采，利于提 高产量。 ②不需延深井筒，有利于矿井稳定生产（一步到 位）。 •缺点： 如水、瓦斯较大，尤其是下山时排水、通风困难。
•（四）斜井开拓应用条件（一般条件） ①表土层薄，煤层埋藏浅。 ②水文地质条件简单，无流沙层。 ③缓及倾斜煤层（提升）。
•（五）斜井提升方式选择
主要取决于： •1、井型 井型A 主井（煤） 小 单钩串车 中小 双钩串车 中 箕斗或皮带 大 皮带 特大 强力（钢丝绳）胶带输送机
副井（料）2．井筒倾角
•=25°－35°→箕斗。过缓----装煤困难，装不满。如果 倾角大----井筒施工困难。 •≤25°→串车。防撒煤。若煤中有水，冬季水洒了----轨 道结冰----掉道（角大）。 •≤17°→皮带。角大易滑落、打滑（摩擦力不足）。跑偏 ----洒煤 •≤10°→无极绳，角大了绳卡易滑落，摘、挂钩不方便。
矿井开拓与生产系统-矿井开拓方式
编订：__________________审核：__________________单位：__________________矿井开拓与生产系统-矿井开拓方式Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-9349-38 矿井开拓与生产系统-矿井开拓方式使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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煤炭资源埋藏在山里或地下，必须从地面开掘一系列的井筒和巷道通达煤层，才能进行资源的开采。
这些井筒和巷道构成矿井开拓系统。
这些井筒和主要巷道在井田内的总体布置方式，称为矿井开拓方式。
通常按井筒形式将矿井开拓划分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓4种方式，如图3-1所示。
图3-1 矿井开拓系统1—平硐； 2—立井； 3—斜井； 4—斜巷1.立井开拓立井开拓是指利用垂直巷道由地面进入地下，并通过一系列巷道通达煤层的开拓方式。
当煤层埋藏较深，表土层厚，瓦斯、水文情况复杂等情况下广泛应用的一种开拓方式。
2.斜井开拓斜井开拓是指利用倾斜巷道由地面进入地下，并通过一系列巷道通达煤层的一种开拓方式。
根据井筒位置和开拓巷道布置方式的不同，可分为片盘斜井和斜井分区式开拓。
当煤炭储量较少时可采用片盘斜井开拓；斜井分区式开拓又分单水平分区式开拓和多水平分区式开拓。
3.平硐开拓平硐开拓是指利用水平巷道从地面进入地下并通过一系列巷道通达煤层的开拓方式。
矿井巷道布置
矿井巷道布置-2
矿井巷道布置
5.3 单翼、整层连续跨上(下)山巷道布置系统
20世纪70年代以前，我国国有重点煤矿中，除近水 平煤层外主要采用采区式准备，其中绝大部分是双翼采 区准备，将上（下）山布置在采区中部为采区两翼服务， 相对减少上（下）山及车场的掘进工作量。随着采矿技 术的发展，高产高效矿井采区式准备系统朝着扩大采区 尺寸及生产能力，推广跨上山连续开采和采区内整层、 单翼化布置方向发展。
因此，减少岩巷，尤其是取消采区内区段岩集巷的 问题尤为突出。但是，取消采区内区段岩集巷，煤、岩 巷垂直布置必需具备以下条件：
矿井巷道布置
(1) 消除和处理易燃厚煤层自然发火的隐患是采 区巷道布置改革的关键
在厚煤层分层开采过程中，无煤柱开采的广泛应用 和推广，采空区内不留煤柱，为消除采空区内煤炭自然 发火的隐患创造了十分有利的条件。
山和岩石集中巷布置模式为原型，通过扩大采区尺寸， 工作面等长切割和改用无煤柱开采等手段，对采区进行 合理化、规范化改革。改革后的巷道系统适应初期综采 开采的需要，回采巷道维护良好，安全生产设备完备、 可靠，很快移植到新建井的设计。
矿井巷道布置
改革后的巷道系统具有以下特点(图5-8)： ① 一个采区只有一对采区轨道运输上山和胶带输送机上
兖州矿区厚煤层矿井采区式准备系统巷道布置改革
针对兖州的实际和需要创出了具有特色的巷道布置系统。
形成具有系统性、科学性、综合性的实用技术和理论研
究成果。
矿井巷道布置
5.3.1 煤、岩巷垂直布置 1) 矿井原有巷道布置系统
（1） 双翼采区岩石上(下)山和岩石集中巷布置模式 二十世纪80年代初，以南屯煤矿沿用的岩石上(下)
山，且一般位于采区中部。 ② 采煤工作面的运输平巷与胶带输送机岩石集中巷重叠
浅析煤矿矿井开拓及巷道布置
浅析煤矿矿井开拓及巷道布置改进矿井开拓和巷道布置是煤矿生产中的一项具有战略意义的重大技术措施, 它不仅关系到当前的生产条件,同时也影响着今后的技术发展方向。
既具有现实的经济意义,又具有一定的政治意义。
改进矿井开拓和巷道布置,实现合理集中生产是当前煤矿生产的技术发展方向,是多快好省地发展煤炭生产中具有战略意义的重大技术措施,是煤炭工业技术政策的重要组成部分,也是不断提高生产管理水平的重要途径,同时更有利于改善劳动条件和作业环境,以获得较好的技术经济效果。
1 矿井开拓与巷道布置改进应遵循的原则(1)应本着实践第一的宗旨和安全生产为第一要务。
矿井开拓与巷道布置必须符合”煤矿安全生产试行规程”及有关的若干规定,不断地在生产实践中积累总结经验,提高劳动生产率,不断地改进和完善矿井开拓与巷道布置。
(2)矿井开拓与巷道布置应合理集中,克服分散现象。
对于一般的大中型矿井,应尽量以一个水平和较少的采取来负担矿井的生产任务;对于多水平生产的大型矿井,应在充分发挥各水平和各采区生产潜力的同时,尽量减少生产水平个数,逐步实现合理集中生产。
(3)应遵循有关的技术政策,力求在经济和技术上合理,以达到降低掘进率,提高每米开拓巷道的获得煤量,较少巷道维修工作量,节约支护材料与开拓费用,降低吨煤成本的目的,为提高煤质创造利好条件。
同时也要考虑到进一步挖掘矿井潜力,为提高煤炭产量留有一定的余地。
2 矿井开拓及巷道布置改进的主要途径改进矿井开拓与巷道布置的目的在于实现矿井的合理集中生产,以较少的开拓和准备巷道的掘进及维修工程量,获得更多的采煤量,改善矿井技术经济指标,实现煤炭生产的较好发展。
改进矿井开拓与巷道布置的主要途径可归结为以下几条。
(1)合理选择工作面长度,为提高回采工作面单产创造条件。
提高回采工作面单产是生产矿井挖潜增产的主攻方向。
在矿井开拓与巷道布置方面,主要应合理选择工作面长度,减少巷道工程量,为提高回采工作面单产及采区集中生产创造条件。
描述本矿井各采区、水平布置方式及延伸计划
描述本矿井各采区、水平布置方式及延伸计划本矿井分为三个采区，分别为采区1、采区2和采区3。
采区1位于矿井的北部，采区2位于矿井的中部，采区3位于矿井的南部。
采区1的水平布置方式为平行布置，即水平巷道与采煤工作面平行进行，形成多个水平巷道与工作面组合。
采区1的延伸计划是在原有的水平巷道基础上继续延伸，开拓新的工作面，以增加煤炭产量。
采区2的水平布置方式为交错布置，即水平巷道与采煤工作面呈交叉状进行布置，形成水平巷道与工作面的垂直交叉。
这种布置方式可以更加灵活地进行煤炭开采，提高采煤效率。
采区2的延伸计划是在原有水平巷道的基础上继续延伸，同时在交错点开拓新的工作面。
采区3的水平布置方式为扇形布置，即水平巷道与采煤工作面呈扇形进行布置。
采区3的延伸计划是在原有水平巷道的基础上继续延伸，扩大扇形布置的范围，以增加采煤面积和提高煤炭产量。
整个矿井的延伸计划是在各个采区的基础上，继续延伸水平巷道，开辟新的工作面，以满足日益增长的煤炭需求。
同时，还计划进行垂直布置，即在已有采区的基础上开凿新的垂直巷道，与水平巷道交叉，形成新的采煤工作面，以提高煤炭的开采效率。
井巷工程简介
预备知识
预备知识
五、地下开采方法简介 2. 充填法（人工支撑开采法）
随着回采工作面的推进，采用水砂、矸石等回填至采空区 的方法支撑顶板，控制矿压（地压）和保护地下采场的方 法。优点是：顶板下落移动量较小、可在基本上不改变上 覆岩层水文地质条件的情况下进行开采。适用于：接近或 埋藏在地表水体下或重要建筑物下的煤层或其他矿体，或 顶板内部分布有丰富地下水，不允许产生地面塌陷、开裂 或能沟通水源的矿区；露天与地下同时开采，需要保护露 天矿坑不塌落的矿区；开采稀有、贵重或高品位矿床或有 自燃危险的矿区。充填法有水砂或尾矿（煤矿中即为矸石） 充填采矿法和胶结充填采矿法等。
预备知识
预备知识
三、开采方式 （二）地下（井工） 开采 采用前述井巷系统 进行的开采。通常 以井筒形式为依据， 将矿井开拓方式划 分为斜井开拓方式、 立井开拓方式和平 硐开拓方式，各适 用于不同的地形、 地质条件下。开拓 巷道在井田内的总 体布置方式称为井 田开拓方式。
预备知识
四、开采步骤 一般依次采用开拓、采准和回采三个步骤。 1. 开拓 开采的第一步，根据设计从地面到煤层开掘一系列的开拓 巷道，建立运输、通风、排水、供水等工程系统。在开拓 期，主要开掘竖（斜）井、平硐、暗井、石门、阶段平巷、 主溜井及井底车场等。 2. 采准（开采准备的简称） 在已开拓的阶段或盘区中，进一步切割形成采区或区段 （工作面），为回采作准备；同时作行人、通风、运输等 用途。 3. 回采 从完成的采准的采区或区段（工作面）大量采出煤炭的生 产过程，包括采煤、运输及顶板管理等项作业。采煤工作 面又称回采面或掌子面，回采后的空间称为采空区。
预备知识
一、矿井巷道分 类 为了采出煤炭， 必须从地面向 地下开掘一系 列的井巷（右 图）。井巷的 种类很多，而 且有不同的分 类方法。
矿井开拓巷道开拓方式的概念及分类
矿井开拓巷道开拓方式的概念及分类在一定的井田地质、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。
合理的开拓方式，一般要在技术可行的多种开拓方式中进行技术经济分析比较后，才能确定一、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）（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 根据我国常用的开拓方式，其分类可见图 3—14所示因此，立井开拓方式可有立井单水平上、下山式；立井多水 平上、下山式；立井多水平上山式；立井多水平上山式及上、 下山相结合的方式。
如图 3—15所示。
图3 —15立井开拓方式图了一14开拓方式分冀.（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—开采水平运输大巷二、确定井田开拓方式的原则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，合理选择井筒及工业场地的位置。
浅谈煤矿矿井开拓和巷道布置的改进
浅谈煤矿矿井开拓和巷道布置的改进摘要：在煤矿开采生产过程中，矿井开拓以及巷道布置是非常重要的工作。
就这两个方面的实际工作而言，其涉及内容较多。
只有在实际工程中综合运用这些方法，才能保证煤矿开采作业的安全和效益。
本文就煤矿矿井开拓和巷道布置的改进进行简单的阐述。
关键词：煤矿矿井开拓；巷道布置；改进随着煤矿的开采推进，矿井开拓和巷道布置改进工作至关重要，其目的是要解决生产安全问题，消除不良因素的影响，从而实现煤矿合理生产，改善煤矿矿井的劳动条件和作业环境。
因此，煤矿矿井开拓和巷道布置应当结合矿井煤矿生产状况，保证开拓和巷道布置工作合理性，提高煤炭产量。
1矿井开拓与巷道布置改进工作意义生产技术对煤炭产量至关重要，为了实现矿井的合理集中生产，就需要不断进行矿井开拓，同时优化巷道布置为安全生产撑起防护伞，提高生产效率。
1.1提高煤炭产量的需要矿井开拓和巷道布置有效提高了煤炭产量，随着煤炭资源的不断开发，表层的煤炭资源不断挖掘，为了提升生产量，就需要进行深层的矿井拓展，并采用跨越回采和掘前预采的采矿方式，加大矿井的延伸深度，以满足生产需要，因此在煤矿生产时，要在保证矿井分布合理的前提下，以较少的开拓工程获取较多的煤量。
通过多年的煤矿矿井经验分析，采用矿井开拓与巷道布置的方式是实现集中开采的重要举措之一。
1.2优化开采环境，实现开采机械化矿井和巷道是煤炭资源重要的运输路径，只有营造宽阔良好的采矿空间，才能保证大型机械化设备的应用，为采矿机械化发展提供保障。
煤矿巷道是煤层开采过后留下的空间，随着采煤深度不断增加，矿井和巷道成为制约煤矿下一步开采的重要因素，尤其是影响机械化采煤的开展。
当前煤层回采工艺、矿井技术装备不断发展演变，工作面单产和采取生产能力不断提高，煤炭生产呈现集中化的趋势。
因此，矿井开拓和巷道布置也应当及时改进，进一步发挥机械化的优势，创造更大的经济效能。
1.3回采和掘进工作密切配合煤层回采包括了落矿、出矿、地压管理三部分作业，回采工艺直接影响采矿方法的经济指标，煤矿生产工作是连续化生产，但是生产和准备工作之间存在着一定的矛盾，这就需要煤矿要根据生产条件来调节回采和掘进的比例关系，维持两者之间的平衡性。
井巷工程知识题和答案解析
第一章1.巷道断面设计的原则、内容和步骤？一、巷道断面设计的原则巷道断面设计主要是选择断面形状和确定断面尺寸。
设计的原则是：在满足安全、生产和施工要求的条件下，力求提高断面利用率，取得最佳的经济效果。
㈠选择巷道断面形状、确定巷道净断面尺寸，并进行风速验算；㈡根据支架参数和道床参数计算出巷道的设计掘进断面尺寸，并按允许的超挖值求算出巷道的计算掘进断面尺寸；㈢布置水沟和管缆；㈣绘制巷道断面施工图，工程量表、材料消耗量一览表。
2.巷道形状选择的因素？㈠作用在巷道上的地压大小和方向在选择巷道断面形状时起主要作用。
㈡巷道用途和服务年限也是选择巷道断面形状不可缺少的重要因素。
㈢矿区的支架材料和习惯使用的支护方式，也直接影响巷道断面形状的选择；㈣掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也有一定影响。
㈤需要风量大的矿井，选择通风阻力小的断面和支护方式，有利于安全和具有经济效益。
3.净宽、净高、拱形巷道墙高？4.水沟设计应注意的问题？5.管线布置应符合哪些要求？1．管线通常应部置在人行道一侧，也可布置在非人行道一侧。
管道架设可采用管墩架设、托架固定或锚杆悬挂等方式。
若架设在人行道上方，管道下部与道渣面或水沟盖板面保持1.8 m和1.8 m以上的距离，若架设在水沟上，应以不妨碍清理水沟为原则。
2．在架线式电机车运输巷道内，不要将管道直接置于巷道底板上（用管墩架设），以免电流腐蚀管道。
管道与运输设备之间必须留有不小于0.2 m的安全距离。
3．通信电缆和电力电缆不宜设在同一侧。
如受条件限制设在同一侧时，通信电缆应设在动力电缆上方0.1m以上的距离处以防电磁场作用干扰通讯信号。
4．高压电缆和低压电缆在巷道同侧布置时，相互之间距离应大于0.1 m 以上；同时高压电缆之间、低压电缆之间的距离不得小于50 mm，以便摘挂方便。
5．电缆与管道在同一侧敷设时，电缆要悬挂在管道上方并保持0.3 m 以上的距离。
6．电缆悬挂高度应保证当矿车掉道时不会撞击电缆，或者电缆发生坠落时，不会落在轨道上或运输设备上。
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。
第四节 井田开拓方式
第四节井田开拓方式在某一井田地质、地形及开采技术条件下，矿井开拓巷道有多种布置方式，开拓巷道的布置方式称为开拓方式。
一、立井开拓主井、副井均采用立井的开拓方式，称为立井开拓。
以立井单水平上下山开拓方式（图4-14）为例：134 煤炭企业安全管理人员安全培训教程第四章煤矿地下开采安全 1351-主井，2-副井，3-井底车场及主石门，4-轨道运输大巷，5-回风石门巷道，6-回风大巷，7-通风上下山，8-区段运输平巷，9-采煤工作面，10-带区煤仓，11、12-分带行人进风斜巷图4-14 立井单水平上下山开拓方式1. 巷道开掘顺序首先在井田中部开凿主副立井，掘至开采水平标高以下后，开掘井底车场；在岩、煤层中分别开掘轨道运输大巷和回风大巷，并向两翼延伸；当大巷掘进位置超过1~2个分带工作面后，便可开掘分带斜巷至带区上部和下部边界，并沿煤层走向掘出工作面开切眼。
在开掘的各井巷内安装相应的设备，形成生产系统，经试运转符合要求后，矿井即可投产。
2. 主要生产系统（1）运煤系统。
采煤工作面出的煤经分带斜巷运至带区煤仓，在运输大巷装车，电机车牵引载煤列车至井底车场卸载后，由主井内安装的箕斗将原煤提至地面。
（2）井下所需之物料、设备，由矿车（或材料车、平板车）装载，经副井罐笼下放至井底车场，由电机车牵引至分带材料车场。
（3）通风系统、新鲜风流由地面经副井、井底车场、轨道运输大巷进入分带行人进风斜巷。
经采煤工作面后的污风，由分带的回风运料斜巷至回风大巷，再经主井排出地面。
（4）排水系统。
井下涌水经大巷水沟流入井底车场，汇入水仓，由水系房的水泵，经副井井筒的管道排至地面。
3. 采掘接替上山阶段的各带区采用前进式开采顺序，首采带区开采结束前，必须向井田两翼掘出为下一带区服务的运输大巷和回风大巷，直至井田走向边界。
二、斜井开拓斜井开拓井筒施工相对筒单，在我国应用很广。
斜井开拓有多种不同的形式。
按斜井与井田内的划分方式的配合不同，斜井开拓主要分为片盘斜井和集中斜井（有的地方也称阶段斜井）、片盘斜井，以前是小型矿井主要采用的开拓方式，它从地表开掘斜井，到煤层第一分段后，即沿煤层走向布置回采巷道，形成工作面进行开采，整个矿井相当于一个采区，目前随着运输方式的改变和开采技术的发展，片盘斜井已成为一些大型矿井采用的开拓方式。
第十八章 井田开拓巷道布置
辅助水平的应用
• • • • • 水平垂高过大，开采技术困难。 多水平上下山开采的矿井， 上水平下山采区辅运、通风、排水困难 下水平需要解决回风问题。 急斜煤层矿井，阶段垂高较小，当∑M较小时，水 平的T不满足,要求加大H，在两开采水平间设辅 助水平,现少用。 • 近水平煤层，开采水平置于主采煤层中，主采煤 层以上或以下的煤层设辅助水平，开设简易车场 担任辅运、通排等任务。 • 应用原则—辅助水平增加井下运辅环节，生产系 统复杂化。有明显的技术经济优越性方可使用。
层中。减少岩石工程量。)
岩巷、易维护； 生产集中，便于管理； 数个煤层可同时准备和回采，能力大。 初期工程量大，建井期长。
适用条件
适用： • 井田走向距离大， • 煤层数目多、层间距小， • 层间距50m的矿井。
3、分组布置（集中大巷—用主要石门联
• • • • • • 系分组大巷） 分组布置特点： 据煤层间距，分为若干煤组；每组煤布置 一条分组集中大巷，各煤组分别布置采区。 各组设集中大巷，用主石门将各组大巷连 接起来，各煤组分设采区。 初期工程量大。 兼有分层大巷和集中大巷的部分特点。 适用：煤层组间距70m。
(layout of roadway in mining level)
• 大巷—为整个开采水平或阶段服务的水平 巷道。 • 运输大巷—为整个开采水平或阶段运输服 务的水平巷道。 • 担负煤、矸、物料和人员的运输，通风、 排水及铺设管线等。是矿井的“动脉”。
一. 阶段运输大巷运输方式和设备
• • • • 矿车轨道（机车运输）（locomotive haulage） 轨距：600 mm，900 mm 矿车：固定箱式1t，3t 底卸式3t，5t 矿车轨道运输优点： 1)煤、矸、物料、人员可统一运输解决； 2)运输能力大，机动，适应生产不均衡变化要； 3)可分运不同牌号的煤； 4)煤尘少，利于安全； 5)远距离运输不困难。 • 矿车轨道运输要求：能适应多弯道，要求大巷 平
矿井开拓系统设计分析
先进 的矿井 开拓 系统 和巷 道布 置 方式将 适应 煤
挥 了主井 和 大型 高效 运 输 设 备 的 能力 ， 利 于实 现 主
炭生产技术未来 的发展 ， 即高度集中化、 机械化、 电 气化 、 现代化 、 信息化 、 高产高效等 。因而 ， 必须对传 统 的开 拓 系统 和巷 道 布 置方 式 进 行 改 革 和 改 造 ， 以
求 达 到矿井 生产 系统 简 单 、 采掘速度快、 投资少 、 见
运输系统 由工作 面到采 区、 大巷、 主井全程输 送机 化， 可以实现用计算机等先进 的 自动监控设备进行
调度 和指 挥 。
效快 、 系统配套能力大 、 系统畅通 、 安全可靠 的目的。 为新技术 、 新工艺和新设备 的应用留有一定 的发展
图１ 我 国大 同矿区燕 子 山矿井分 区联合开拓布置示意
该 矿井 田走 向长 ８ ． ８ ｋ ｍ， 斜长 ８ ． ５ ｋ ｍ。整个 井
田为单 斜构 造 ， 煤 层 赋存 条 件 较 好 ， 断层少 ， 倾 角 很 小， 一 般 为 ２～３ 。 ； 可 采煤 层 １ ３层 ， 总厚 度 １ ８ ． ５ ｍ。 该 矿 为低 瓦斯 矿井 ， 设 计年 生产 能力 ４ ０ ０万 ｔ 。设 计 井 田划分 为 ８个 分 区 开拓 ， 同采 分 区数 为 ２个 。现
方式 ， 将为 矿井 内部 的采准巷道布置和先进采煤工艺技术 和装 备的采用创造广 阔 的空 间 ， 为矿 井各项生产 技术方案和参数 的优化选择创 造更 为有利的条件 ， 从 而为矿井生产技术的进一步发展奠定坚实 的基础 。 关键词 ： 矿井开拓 ； 布置 方式； 分析
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｄ ８ ２ ２ ． ２ 文献标识码 ： Ｂ 文章编 号 ： １ ０ ０ ５ — ２ ７ ９ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ３ ７ ０ ３
2、第二部分 矿井开拓设计2.0
田走向的有利位置是将工业广场布置在井田中央；
当井田两翼储量分布不均匀时，宜布置在储量 分布的中央，使井田两翼储量分布比较均衡。
具有以下优点：沿井田走向的运输工作量最小
，运输费用最少。
配风量比较均衡，通风线路较短，通风阻力较
小。
两翼产量比较均衡，两翼开采的年限和结束的
时间均接近，有利于水平接替。
二、沿井田倾向有利的位置
连接处井筒两侧（进出车侧）应设人行通道互相
联络。
（2）连接处形状
（3）连接处尺寸的确定 ① 高度的确定 连接处高度，主要取决于下放材料的长度和下放 方式、罐笼层数、进出车及上下人员方式等因素。 若长材料下放采用吊在罐笼底的方式，连接处的 有效高度Hm、（轨面至巷道顶的净高）可按式计算 后，并考虑其它因素综合确定，但净高应不小于4.5m
No 4 No 2
2 4
No 1 1 3
No 3
1
0 00
m
No 5
8
5 6
7
1双主斜井；2双岩石运输大巷；3分区主要运输大巷；4分区煤仓； 5工作面；6煤层露头；7分区境界；8井田境界；Noi分区副立井
第二节
工业广场位置设计
合理选择矿井工业广场的位置，其实质为矿井井筒 （硐）位置的设计； 对于井下开拓部署、地面设施布局及运输线路布置 有着决定性的影响； 不仅能减少初期井巷工程量，缩短建井工期，减少 工业场地占地面积和煤炭损失，降低运输费用，节省投 资，而且对矿井迅速达产和正常生产接替，提高矿井技 术经济效益起着十分重要的作用。
第二部分 矿井开拓设计
第一节 井田开拓方案 第二节 工业广场位置设计
第三节 井筒（硐）设计
第四节 水平大巷设计 第五节 矿井开拓方案比较
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张清华
2012年4月
目录
第一章 矿井Biblioteka 拓系统第一节 井田开拓 第二节 矿井开拓方式 第三节 矿井阶段的再划分
第二章 矿井巷道布置
第一节 巷道的分类 第二节 井筒及位置选择 第三节 井底车场及布置 第四节 水平大巷的布置 第五节 采区巷道布置
第一章 矿井开拓系统
第一节 井田开拓
井通风、运输等条件综合考虑，实事求是地拟定生产能力。 2、要保证矿井有足够的可采储量 根据所拟定的井型和井田内的可采储量来计算矿井的服务年限。如服
务年限达不到下表的要求，应重新核对矿井的生产能力。有的井田虽有 足够的可采储量，但由于地质构造复杂，煤层薄且不稳定，万吨掘进率 很高，保产难度大，则应适当降低井型，使矿井有达产可能。
一、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行政区域称为矿区。 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，规划矿井开采 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 矿区开发。 井田——划归给一个矿井开采的那一部分煤田称为井田。 井田开拓——为了把地下煤炭顺利采出，必须从地面向地下开掘一系 列的巷道进入煤层。井田范围内这些主要巷道的总体部署及其有关参数 的确定，就称为井田开拓。
二、确定矿井开拓方式的原则 矿井开拓方式决定着矿井生产系统的总体布局，在确定矿井开拓方式
时，应慎重考虑以下原则： 1、矿井开拓方式应根据煤层赋存条件，地质、地形、水文、表土层
厚度、井型、施工条件等因素，通过综合分析，多方案比较后确定。 2、技术上合理，开拓工程量和基建、技改投资要少。争取快见煤早
投产。井筒打得太深，则投资大，投产慢；反之，井筒延深频繁，生产 水平接替紧张，技术上不合理，经济效益受影响。
二、井田开拓 （一）井田划分的原则
1、利用自然条件和地质条件作为划分井田的依据 利用大断层、煤层倾角变化大的地点、河流、大型水库、铁路、重要的建筑设施等， 以减少煤柱损失和开采上的困难。 2、井田要有合理的开采技术条件 要有与矿井生产能力相适应的合理的井田尺寸。根据目前开采技术条件，井田要有 一个合理的走向长度。走向长度过短，使井筒延深频繁，生产水平接替紧张；反之则 造成矿井运输和通风困难。一般情况下，井田划分时，其走向长度应大于倾斜长度。 《煤炭工业设计规范》规定的井田走向长度如下：
同上 同上 同上 同上
注：表中服务年限的两组数据依次为非缺地区和缺煤地区。
3、要保证基本的安全生产条件 要充分考虑矿井的瓦斯、通风、水文地质等因素对井型的 影响。如高瓦斯矿井，所需风量大，通风能力以及瓦斯防治 措施可能成为影响井型的因素。又如，有些矿井涌水量很大， 为了减少矿井的排水费用，往往采取加大开采强度，缩 短矿井服务年限的措施。 4、对于有扩大井型潜力的生产矿井，可以进行某些生产 环节（如提升、运输、回采工艺）的改造。在确定矿井生产 能力时，也应该考虑实行改造后的增产因素。
3、生产环节要少、生产系统简单，做到生产和管理集中，降低成本， 提高效益。例如，一次提升和多段提升；工作面集中和工作面分散，两 者效益就不同。
三、矿井开拓方式
矿井开拓方式有立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓四种方式。
（二）人为划分井田 地质条件较为简单的煤田，也可人为划分井田。 1、水平划分井田法 当煤层倾角较大时，用一定标高的煤层底板等高线划分井田。甲矿开
采深部煤层，乙矿开采浅部煤层，见下图。
2、垂直平面划分法 当煤层倾角较小时，用一垂直平面划分井田，一矿开采浅部煤层，二 矿开采浅部煤层，见下图。
（二）确定矿井生产能力 确定矿井生产能力需要考虑如下问题： 1、要根据煤层赋存条件、储量分布、技术与设备、采掘关系以及矿
第二节 矿井开拓方式
一、矿井开拓方式应考虑的主要内容 矿井开拓方式主要是指由地表进入（或接近）煤层的井
筒方式。选择矿井开拓方式时，应确定以下主要内容： 1、井筒形式和数目,井口和地面工业场地的位置； 2、矿井划分阶段段数、阶段垂高（即运输水平至回风水
平的高差）； 3、井底车场的形式和主要巷道的位置； 4、开采顺序、采区及开采水平的接替方案； 5、矿井开拓延深或技术改造方案。
小型矿井（30万吨/a以下）不小于1.5Km； 中型矿井（45～90万吨/a）不小于4.0Km； 大型矿井（120～400万吨/a）不小于7.0Km； 特大型矿井（400万吨/a以上）不小于10～15Km。
3、要处理好相邻井田的关系 （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，降低开采难度；其 技术经济条件应相当。 4、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。
（三）矿井服务年限的计算
井田范围和矿井井型确定以后，即可计算出矿井的服务年限。
T = ZK
K
AK .K
T 式中： K ——矿井服务年限（年）；ZK ——矿井可采储量（万吨）；
AK ——井型（万吨/年）；K ——储量备用系数（1.3～1.5）。
从上式不难看出，当井田可采储量一定时，井型与服务年限成反比关系,则 引起了基建投资和生产经营费用的变化。通过若干个不同井型和和服务年限 配合方案的技术经济比较，即可找出一个技术合理、开采安全、经济效益好、 资源损失少的最佳配合方案。
《地方国营煤矿设计若干规定》和《乡镇煤矿设计若干规定》对不同 井型矿井的服务年限做出了明确规定，见下表。
矿井服务年限
井型（万 吨/年）
1 3～6
6 9 15 21 30
服务年限不少 于（年） 5 10 12、12 15、15 20、18 25、20 30、25
备注
《乡镇煤矿设计若干暂行规定》 《乡镇煤矿设计若干暂行规定》 《地方国营煤矿设计若干规定》