煤矿开采学2之第十七章井田开拓方式

一对16t箕斗
240
两对12t箕斗
300
两对16t箕斗
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
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第一节 井田开拓方式的概念
确定井田开拓方式的原则 1.多出煤、早出煤、出好煤、建设高产高效安全生产矿 井创造条件，集中，简单 2.按《规程》完善通风条件，良好生产条件 3.减少煤柱损失，提高回采率，减少维护量 4.减少工程量，降低投资，减少建工工期 5.新技术机械化、自动化的推广创条件 6.考虑煤质、煤种
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第一节 井田开拓方式的概念
一、井田开拓方式的概念 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。 矿井开拓方式：矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的 布置方式的总称。
第一节 井田开拓方式的概念 二、井田开拓方式的分类 1.按井筒形式分 （1）立井开拓 （2）斜井开拓 （3）平硐开拓 （4）综合开拓
第四水平 - 412
2
5 A1 A3
3
5 F12
B 1 10 5
B11
5
B5b
B9
B4 B5a
B6
6
6
4
5
C13
F 12 -- 1` 6 F12 -- 4
F11 -- 48 C13
7
1-主斜井，2-副斜井，3-斜风井，4-新立井，5，6，7运输大巷
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第五节 综合开拓
（二） 平硐-立井综合开拓 主要是利用立井的优点，解决通风困难和井田深部辅
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第二节 斜井开拓
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°
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
小结
1.矿井开拓及开拓方式的概念。 2.立井开拓的特点及方式 3.斜井开拓方式的种类及特点。简述立井开拓及斜井 开拓适应条件。 作业： P288，1
第二节 斜井开拓
主、副井均为斜井的开拓方式，称斜井开拓。 一、斜井多水平上山开拓示例 1.条件：M1 、M2 ；α＜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；
3.开掘程序 原则：同立井 主斜井、副斜井、井底车场、运输大巷 -80m辅助车场、风井、阶段回风石门、回风大巷 4.生产系统 运煤系统，运料系统，通风系统，排水系统，动力供应系统等。
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第二节 斜井开拓
2.生产系统 包括：运煤系统、通风系统、运料排矸系统 对通风要求： 主斜井用胶带运煤时，可兼作进风井，但V 4m /s。 胶带斜井不得兼作回风井。
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+450 +400 +350 +300
第二节 斜井开拓
片盘斜井开拓煤层群
I Ⅱ Ⅲ
I
51
2 +450
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第三节 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
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第二节 斜井开拓
二、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。典型的片盘斜井如下图所示, 其井下部分有一个下山采区。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。
第五节 综合开拓
一、 综合开拓的类型 综合开拓：采用立井、斜井、平硐等任何两种以上井硐形
式开拓的方式 （一） 斜井-立井综合开拓 主斜井（强力带式输送机）副立井的开拓方式适合于大型
矿井。
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第五节 综合开拓
主斜井、副立井开拓
1 第一水平 - 47 第二水平 - 112 第三水平 - 262
助提升问题 （三）平硐－斜井综合开拓
第五节 综合开拓
平硐-立井综合开拓
1 1750
5
4
+ 512
2
+ 415
+ 330
+ 230 3
+ 110
1—主平硐；2---副立井；3---暗斜井；4---回风小平硐；5---回风井
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第五节 综合开拓
平硐 — 斜井综合开拓
4
2
3
1
1---主平硐；2---回风斜井；3---暗斜井；4---回风井
3
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第一节 立井开拓
二、立井单水平上下山开拓示例 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： 2、生产系统：运输系统、通风系统 3、优点：巷道布置及生产系统简单，运输环节少，通风线路短并 有建井速度块、投产早。 缺点：上山阶段的分带回风是下行风。适用于煤层倾角小于12°， 地质构造简单，煤层埋藏较深的矿井。
4
7
8
+400
3
6
+350
+300
I
I -- I
7
12
3
I5
64
Ⅱ
Ⅲ
第二节 斜井开拓
3.优点：系统简单，工程量小，投资少，工期短，斜井沿 煤层掘进易施工，能够补充地质资料，进一步了解煤层 赋存情况。 缺点：矿井内不能布置较多的工作面，矿井生产能力小； 容易出现掘进与生产相互干扰，对地质变化适应性差。 4.适用范围：适用于煤层埋藏稳定，地质构造简单，井田 走向长度和倾斜宽度不大，煤层埋藏不深的小型矿井。
个集中出煤斜井。
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第七节 多井筒分区域开拓
多井筒分区域开拓
N
No 1
No 2
No 4
2
4
No 3
1000m
No 5
1
3
8
5
7
6
小结 1.平硐开拓类型及特点。 2. 立井、斜井、平硐开拓个方式优缺点。 3.综合开拓的类型及适应条件。 4.分区域开拓有何特征及其适应条件。
作业：P288，2，3，4
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第一节 井田开拓方式的概念
2.按阶段内布置方式 （1）采区式 （2）分段式 （3）带区式 3.井筒形式+开采水平+阶段内布置方式 4.在开拓方式的构成因素中，井筒形式占有着突出的地位， 常以井筒形式为依据，把井田开拓方式分为立井开拓、斜 井开拓、平硐开拓和综合开拓等几种方式。
第一节 井田开拓方式的概念 三、确定井田开拓方式的原则 井田开拓的主要问题： 1.合理确定矿井生产能力，井田范围，进行井田 内的划分，确定井田开拓方式，井筒数目及位置 2.选择主要运输大巷布置方式及井底车场形式 3.确定井筒延伸方式及井田开采顺序
第七节 多井筒分区域开拓
英国的特大型矿井塞尔比矿基本情况： 走向长度24km，倾斜长度16km，面积250 km2 煤 层 厚 度 2 ～ 3.5m ， 煤 层 倾 角 3 ～ 5°, 埋 深 250 ～
1300m，井田共分5个区域，每个区域生产能力200万t/a。 各区域布置一对立井，为各分区进回风和辅助运输两
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 当地形高差较大，主平硐水平以上煤层垂高过大时，可将主平硐水平
以上煤层划分为数个阶段，每个阶段各自布置平硐的开拓方式。
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第三节 平硐开拓
走向平硐示意图
1---主平硐
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第三节 平硐开拓
垂直走向平硐开拓示意图
5
43
3
1
2
2
1
(a)
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第四节 井筒形式分析及选择
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。可扩大断面，装备两套提升设备，提升能力大。 缺点：施工难度大，设备投资大、要求高。不能实现连续
运输，对于特大型矿井，提升能力受限制。 适用条件：煤层埋藏较深，表土层厚，瓦斯、水文 情况复杂等条件。
(b)
1－主平硐；2－运输大巷；3－回风石门；4－回风平硐；5－回风井
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第三节 平硐开拓
阶梯平硐示意图
m1 m 2 m 3
+ 690 + 550 + 400
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第四节 井筒形式分析及选择
一、平峒开拓方式的优缺点及适用条件 优点： 1.开拓形式最简单、最有利； 2.出煤不需提升转载，环节少，系统简单，设备少，地面设施简
单（无井架、绞车房）； 3.不需较大的井底车场及其硐室； 4.施工速度快，建井快； 5.无需排水设备，利于预防水灾。 适用条件：地形条件合适、煤层赋存位置较高的山岭、丘陵、沟
谷。
第四节 井筒形式分析及选择
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。用胶带输送机，可实现连续运输， 提升能力大。 缺点：井筒长度大，中小矿井用串车提升能力低，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。
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第六节 综合开拓
二、 综合开拓的适应条件 对于地面形式和煤层赋存条件复杂的井田，如果主、副 井筒均为一种形式，可能会给井田开拓造成生产技术上 的困难，或者是经济上不合理。在这种情况下可采用综 合开拓的方式。
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第六节 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 1516KM，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。
第一节 立井开拓
一、立井多水平上山开拓示例
1.井巷掘进顺序 主井、副井、井底车场、主石门、－300m大巷（超过采区上山 100m）、采区下部车场、采区运输和轨道上山；风井、总回风巷、采区上部车场、 区段回风石门 2.生产系统 运煤系统：采煤工作面出煤经区段运输平巷、区段石门、区 段溜煤眼、采区运输上山、采区煤仓,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。排矸系统掘 进巷道所出之矸石,则用矿车装运至井底车场,由副井内安装的罐笼提至地 面。 运料系统：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,由电机车拉至采区,转运至使用地点。 通风系统：矿井通风采用中央分列式(中央边界式),由副井进入的新鲜风流, 经井底车场、主要运输大巷、采区车场、采区上山、区段石门、区段运 输平巷,清洗采煤工作面后的污风经区段回风平巷、区段回风石门、采区 上山至总回风道,再经回风石门,由边界风井排出地面。 排水系统井下涌水经大巷水沟流人井底车场,汇入水仓,由水泵房的水泵, 经副井井筒的管道排至地面。
第一节 立井开拓
立 井 单 水 平 上 下 山 开 拓
5
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第一节 立井开拓
三、立井井筒设备 表2-2
矿井生产能力/ 万ta-1
30
主井井筒装备 一对双层单车（1t）罐笼
副井井筒装备 一对单层单车（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