第18章井田开拓巷道布置
第十八章 井田开拓巷道布置
2、斜井
井筒沿倾斜方向的位置主要选择层位 适合的倾角，利于运输
15 + 80 - 100 18 8 6 7 1 3 11 9 10 2 4 5
- 280 m1 m2
（五）有利于井筒和井底车场施工和维护 井筒尽量不穿过流砂层、 6 厚冲积层及富含水层； 7 8 井筒不穿过地质破坏剧 24 25 23 20 烈带及采动区；“平二 22 矿”实例。 21 19 井底车场应处于较好的 14 19 围岩之中（无大构造）。 22 15 13 李雅庄矿：井底车场位 10 置处于地质构造带内。
3、采掘接替
井筒在井田中央，两翼基本同时结束，较快 转入下水平 井筒在井田一侧，生产能力相同时，后期一 翼生产，运输、通风过分集中，采掘相互干 扰，不能较快转入下水平
L/4
W
L
实际中形成单翼井田的原因：
地质勘探资料不足，井筒需要靠近高级储量 范围； 受地形限制； 后期增产，改建扩大井田范围。 如范各庄矿，后把毕各庄扩进去，井型由 180320万t/a，井筒位于非储量中心。
（六）分区域通风
多 井 筒分 区 域开 拓的特大型井 布 置 ：每 个 分区 域 设 一对 进 、回 风 井 ，独 立 进回 风。
1 N
No 4 No 2
2 4
No 1 3
No 3
m 00 10
No 5
8
5 6
7
（六）分区域通风
适用：各区域开采范围及生产能力很大时 用。 优点：通风线路短；各分区通风方便、灵 活；风阻小。 缺点：风井及设备多，管理分散。
2）辅运 （1）受绞车能力限制，采用一段单钩串车提 升。 φ1.6m绞车:容绳量600多m； φ2.0m绞车：容绳量960m； φ2.5m绞车：容绳量1100m。 (2）单轨吊—不受限制，适用。
浅谈如何抓好煤矿井下开拓和巷道布置管理
浅谈如何抓好煤矿井下开拓和巷道布置管理作者：马跃龙来源：《市场周刊·市场版》2017年第20期摘要：随着国民经济飞速发展，煤炭产量不断提高，结合煤炭生产特点，迫切要求我们不断改进优化矿井开拓和巷道布置管理，以适应现代煤矿生产发展需要，也对煤炭工业长远发展具有重要战略意义。
关键词：矿井开拓；巷道布置；原则；意义；途径随着煤炭开采难度的不断加大，改进优化矿井开拓和巷道布置，实现煤炭合理集中生产是当前煤矿生产技术发展的方向，是煤炭工业技术政策的重要组成部分，也是不断提高煤矿生产管理水平的重要途径。
一、改进优化矿井开拓和巷道布置遵循的原则（一）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。
（二）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。
（三）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。
（四）凿岩爆破方面在中小型矿山进一步推广半液压凿岩台车，在先进的大型矿山，特别是新建矿山引进推广先进的全液压凿岩设备，在长巷道独头掘进中，研制和推广凿岩装载联合设备，同时，进行小直径全断面掘进机的引进和应用。
要加强平巷施工组织和管理工作。
平巷施工要达到快速、优质、低耗和安全的要求，除合理地选择先进技术和设备配套外，还要正确选择作业方式，采用行之有效的施工组织与科学的管理方法。
二、改进优化矿井开拓和巷道布置的重要意义改进矿井开拓与巷道布置，是煤炭工业技术政策的重要组成部分，是不断提高管理水平的重要途径，也是执行安全生产的切实保证，有利于取得较好的技术经济效果。
井田开拓
课题目录
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经济意义
经济的 边际经济的 次边际经济的 内蕴经济的
固定矿产资源/储量分类表
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）
地质可靠程度 查明矿产资源
（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
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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充分利用自然条件划分井田
阶段斜长一般为几百米至上千米．随着强力胶带运输机和 大型防爆绞车的大量应用，近年来，阶段斜长增长量很大．
每个阶段都有独立的运输和通风系统．如：在阶段下部边 界开掘阶段运输大巷（兼作进风巷），在阶段上部边界开掘阶 段回风大巷，为整个阶段服务．上阶段采完后，该阶段的运输 大巷作为下一阶段的回风大巷。
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（二）井田人为境界的划分方法
1、垂直划分
相邻矿井以某一垂直面为界，沿境界线两侧备留井的边界煤柱称为垂直 划分。
2、水平划分
以一定标高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信煤层划归 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。
井田开拓巷道布置
02
巷道布置基础知识
巷道的作用与分类
巷道的作用
巷道是矿井生产的基础设施，用于运输、通风、排水、行人 等，是连接井上下各个生产环节的纽带。
巷道的分类
根据巷道的用途和服务范围，可分为开拓巷道、准备巷道和 回采巷道三类。
巷道断面形状与尺寸
巷道断面形状
常见的巷道断面形状有矩形、梯形、拱形、圆形等，不同的断面形状适用于不同 的地质条件和用途。
采用计算机辅助设计等技术手段，对 巷道断面进行优化设计，提高巷道的 掘进效率和安全性。
确定合理的断面尺寸
根据巷道用途和通过能力等因素，确 定合理的断面尺寸，以确保巷道的稳 定性和经济性。
采用先进支护方式与材料
推广新型支护方式
积极推广和应用新型支护方式，如锚杆支护、喷射混凝土支护等， 提高巷道的稳定性和安全性。
未来发展趋势与展望
智能化技术应用
随着人工智能、大数据等技术的发展，未来井田开拓巷道 布置将实现智能化，提高决策效率和准确性。
01
绿色开采理念
环保意识的提高将推动井田开拓巷道布 置向绿色、环保方向发展，减少对环境 的影响。
02
03
多学科融合
未来井田开拓巷道布置将融合地质学、 工程学、环境科学等多学科知识，形 成综合性的解决方案。
选用高性能支护材料
选用高强度、高韧性、耐腐蚀等性能优异的支护材料，如高强度钢、 纤维增强复合材料等，提高巷道的承载能力和耐久性。
加强支护结构监测与维护
建立完善的支护结构监测与维护制度，定期对支护结构进行检查、 评估和维修，确保巷道的长期稳定和安全使用。
05
井田开拓巷道布置实例 分析
实例一：某煤矿井田开拓巷道布置
03
矿业工程概论总复习参考资料
1、世界上长期应用的五大常规能源？水力、煤炭、石油、天然气、核裂变能。
2、标准煤：发热值为7000大卡/（29 . 27MJ）的任何能源均可折算1kg标准煤。
3、标准油：发热值为10000大卡/（41 . 8MJ）的任何能源均可折算1kg标准油。
4、一次能源：自然界天然存在，直接开采可以利用的能源。
5、二次能源：由一次能源加工转换成另一种形态的能源产品。
6、能源：能源即能量的来源。
可以提供能量和做功的自然资源，称之为能源。
1、简述煤炭的形成过程及成煤条件。
答题要点：、1）煤是古代植物的遗体经成煤作用后转变成的固体可燃矿产。
从植物死亡、堆积到转变为煤的演变过程，以及在这个演变过程中经受的各种作用，称为成煤作用。
成煤作用大致分为两个阶段：第一阶段：泥炭化阶段。
在泥炭沼泽、湖泊及浅海岸生长着茂盛的植物，植物不断的繁殖、生长、死亡，其遗体在微生物的参与作用下，不断分解、化合和聚集，结果高等植物形成泥炭，低等植物形成腐泥。
第二阶段：煤化作用阶段。
随着地壳下沉，已经形成的泥炭或腐泥上面覆盖物越来越厚，泥炭或腐泥经过高温高压作用，压紧失水，碳含量增加，氧、氢、氮含量逐渐减少，经过复杂的物理化学作用，就形成了和褐煤，褐煤再经过高温高压作用，形成烟煤，无烟煤，并进入了变质阶段。
成煤的条件：（1）温暖潮湿利于植物生长和繁育的适宜的气候条件。
（2）植物大量繁殖是成煤的必要条件。
（3）大面积沼泽化的自然地理条件。
（4）地壳运动的良好配合。
2、岩石按成因可分为哪几类及各类含义？简述沉积岩形成过程及特征？1）岩浆岩：岩浆冷凝而形成的岩石。
2）沉积岩：在地表环境中形成的岩石。
3）变质岩：是由原有的沉积岩、岩浆岩或变质岩在受到高温、高压及化学性活泼的气体或液体的作用，岩石的物理化学性质、结构及构造都发生变化，变成一种新的岩石，称为变质岩。
4）形成过程：主要由风化和剥蚀岩石的碎屑及可溶物质等，经搬运、沉积、压紧、胶结而形成的岩石。
矿井开拓与井巷布置
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。
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
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；
（1）斜井、立井综合开拓 主斜井（敷设胶带输送机）、副立井的开拓方式适合于大型矿井。
（2）前期平硐、后期立井开拓 利用立井的优点，解决通风困难和井田深部辅助提升问题。
（3）平硐、斜井综合开拓
矿井服务年限
井型（万 吨/年） 服务年限不少 于（年） 备 注
1
3～ 6 6 9 15 21 30
5
10 12、12 15、15 20、18 25、20 30、25
《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》 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。
一般只能在煤层不厚、不自燃、压力小、服务年限不长的小型矿井采用。
在煤层底板内布置斜井，应选择在水文地质条件简单和稳定的岩层中。 斜井上方按规定留设保护煤柱。
（3）片盘斜井与斜井分区式开拓的比较 ①片盘斜井初期井巷工程量小、投资少、出煤快，生产管理比较简单， 只要煤层稳定、条件合适，容易完成生产任务。斜井分区式比片盘斜井 井巷工程量大、初期投资较多，适用于井型6万吨以上的矿井。因为产 量高，分摊到吨煤上的总费用则比较少。 ②片盘斜井中，一个片盘只能布置一个区段的工作面，且服务年限 短，因此，斜井延深比较频繁，与生产干扰较大。而斜井分区式开拓阶 段内可布置较多个区段，增产潜力比较大。同时，一个阶段（水平）内 可布置多个采区，不需要频繁延深井筒。 ③片盘开采时，工作面一旦遇到地质变化或发生火灾等事故，生产 将全面停产。而分区式开采，由于各采区均有独立的生产、通风系统， 易于转移工作面或采区，也不影响其它采区的布置或生产。 乡镇煤矿一般井型小，走向长度较短，服务年限不长，有条件时，应 优先考虑采用片盘式开采。
第18章 井田开拓巷道布置
第十八章井田开拓巷道布置一、学习目的与要求通过本章的学习，要求学生掌握开采水平的划分，上下山开采、辅助水平的应用，开采水平大巷的布置，井筒位置的确定，矿井通风方式的确定，能够根据具体条件选择确定合理的矿井开采水平、辅助水平、开采水平大巷、井筒位置与矿井通风方式。
二、教学主要内容1) 开采水平的划分及上下山开采特点2）开采水平大巷的要求及布置方式3）井筒的位置三、教学重点、难点（一）重点风井布置及确定开采水平的布置，井筒位置的确定，矿井通风方式的确定。
（二）难点上下山基本特点、大巷运输方式、矿井通风系统，风井布置方式。
四、教学方法（1）教学方法：板书，最好有多媒体教学相结合。
（2）辅助教具：采矿模型实验室模型。
（3）重点和难点分析方法：采用理论分析与辅助教具相结合，以利于学生直观掌握。
五、课程详细内容与知识点第一节开采水平的划分及上下山开采根据矿井井田斜长(垂高)的大小、开采煤层的多少和煤层倾角的陡缓,井田内可设一个或几个开采水平。
开采水平的划分与井田内阶段的划分密切相联系,而井田内划分阶段多少主要取决于井田斜长和阶段尺寸大小。
阶段倾斜方向尺寸大小以阶段垂高或斜长表示。
开采水平的尺寸以水平垂高(或称水平高度)表示。
水平垂高:指该水平开采范围的垂高。
若一个开采水平只开采一个上山阶段,阶段的垂高就是水平的垂高,通常所说的水平高度,如不附加说明,即指阶段高度。
若一个水平开采上山各一个阶段,水平垂高就应是这两个阶段的总垂高。
对开采近水平煤层的矿井,井田内各煤层的斜长可能很长,但其垂高并不大,也不划分为阶段,而是划分为盘区。
如开采煤层不多、上下可采煤层的间距不大,可以采用单水平开拓。
如开采煤层数目较多,上下可采煤层的间距较大,就要划分煤组,各煤组分别设置开采水平,实行多水平开拓。
合理的开采水平垂高应以合理的阶段垂高(斜长)为前提,并使开采水平有合理的服务年限,有利于矿井水平和采区的接替,还要有较好的技术经济效果。
井田开拓方式
图4—2 斜井单水平分区式开拓
1—主井；2—副井；3—井底车场；4—阶段运输平巷； 5—阶段辅巷；6—采区运输上山； 7--采区轨道上山；8、15—区段运输平巷；9、16—区段回风平巷；10、17—采煤工作面； 11--阶段回风平巷；12--回风井；13—采区运输下山；14—采区轨道下山；18—专用回风上山；
第一节 斜井开拓
二、斜井单水平分区式开拓
由斜井进入煤体，由一个开采水平开采整个井 田。井田可划分为一个阶段，也可以划分为两 个阶段。阶段沿走向划分为采区。
图4-2为一典型的斜井单水平分区式开拓方式。 井田划分为两个阶段，每个阶段沿走向划分为 六个采区。开采水平在上、下两阶段分界面。 上山阶段每个采区沿倾斜划分为五个区段，下 山阶段式分为四个区段。矿井可采煤层为一层 中厚煤层，煤层倾角较小。
第一节 斜井开拓
2．矿井生产系统(图4-1)
工作面7采出的煤，由工作面刮板输送机送至阶段 运输副巷5，并经联络巷运至阶段运输巷4装入矿 车。矿车由电机车牵引至第一阶段下部车场3并由 主斜井1提至地面。
生产所需材料、设备和人员一般由主斜井1下放到 阶段上部车场，由阶段回风平巷6送到工作面上口， 然后供工作面使用。副斜井只有在矿井产量大， 主井提升任务重时才作辅助提升。
图4-1 片盘斜井开拓（动画） 1—主井；2—副井；3—片盘车场；4--阶段运输平巷； 5—辅巷；6—阶段回风平巷；7--采煤工作面；8—联络眼
第一节 斜井开拓
1．矿井开拓程序(图4-1)
在井田沿走向中央，沿煤层倾斜方向向下开掘主斜井1和副 斜井2，两井均在煤层之中，且两井中间留30m~40m煤柱。 为了掘进通风方便和沟通两井筒间的联系，每隔一段距离 开掘联络巷8将两井筒贯通。井筒掘到第一阶段下部时，开 掘第一阶段下部车场。从下部车场向井筒两侧开掘第一阶 段运输平巷4和副巷5。为了掘进方便，4、5之间每隔一定 距离掘联络巷沟通。4、5之间阶段煤柱根据有关规定留设。 与此同时，在第一阶段上部开甩车场向井筒两侧开掘第一 阶段回风巷6。在井田沿走向边界处沿倾斜方向掘开切眼7 将5、6沟通，并在开切眼内布置采煤工作面开采。
采煤概论——井田开拓复习题及解答
一、名词解释01、井田——划归一个矿井开采的那部分煤田。
02、矿区——由一个机构所管辖的若干相邻矿井的总称(统一规划和开发的煤田或其中的一部分)。
03、井型——矿井的设计生产能力(Mt/a)。
04、阶段——沿煤层倾斜、按一定标高将井田划分为若干长条形部分，每一个长条形部分为一个阶段。
05、开采水平——布置有井底车场和主要运输大巷的水平。
06、采区——在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干块段，每一块段称为一个采区。
07、分段——在阶段范围内，沿煤层倾斜将阶段划分的若干适合于布置一个采煤工作面的走向长条部分，每一个走向长条部分称为一个分段（也叫小阶段）。
08、分带——在阶段范围内，沿煤层走向将阶段划分的若干适合于布置一个采煤工作面的倾斜长条部分，每一个倾斜长条部分称为一个分带或条带。
09、盘区——开采近水平煤层时，一般是在井田倾斜的适当位置沿煤层主要延展方向布置运输大巷，在运输大巷上下两侧划分成若干部分，每一部分称为一个盘区。
10、区段——在采区或盘区范围内，沿煤层倾斜将采区或盘区划分为若干适合于布置一个采煤工作面的长条部分，每一个长条部分称为一个区段。
11、井田开拓（矿井开拓）——在井田内从地面开凿一系列井巷进入煤层，包括矿井主要巷道的布置与施工。
12、井田开拓方式（矿井开拓方式）——矿井主要巷道在井田内的总体布置方式。
13、主井——担负矿井煤炭提升或运输任务的井硐。
14、副井——担负人员、材料、设备和排矸等辅助提升或运输任务的井硐。
15、井巷——在煤层或岩层中所开凿的一切空硐。
16、硐室——长度较小、断面相对较大的特殊巷道。
17、开拓巷道——为全矿井、一个水平或两个以上采区服务的巷道。
18、准备巷道——为一个采区或两个以上采煤工作面服务的巷道。
19、回采巷道——为一个采煤工作面服务的巷道。
20、井底车场——连接井筒和主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称。
二、填空题1、充分利用自然条件划分井田，既降低了煤柱损失，又减少了开采技术上的困难。
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。
矿井开拓与井巷布置解析
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
井田开拓方式PPT课件
4 • 第 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 综合开拓
第一节 斜井开拓
• 一、片盘斜井开拓
– 片盘斜井开拓是斜井开拓的一种最简单的形式 。它是将整个井田沿倾斜方向划分成若干个阶 段，每个阶段倾斜宽度可以布置一个采煤工作 面。在井田沿走向中央由地面向下开凿斜井井 筒，并以井筒为中心由上而下逐阶段开采。图 4-1为一片盘斜井的示例。井田沿倾斜方向划分 为四个阶段。阶段内按整个阶段布置，即每一 阶段斜宽布置一个工作面。
• 平硐开拓，就是从地表开掘水平巷道进入山体或 丘陵内的煤层。一般地，以一条主平硐担负运煤、 运料、出矸、行人、排水、进风和敷设管线等任务 。在井田上部回风水平开回风平硐或回风井担负回 风任务。
• 平硐的布置方式与地表地形和煤层产状有关。主要 布置方式有：
第三节 平硐开拓
• 走向平硐 • 一般沿煤层走向开掘在底板岩石中。条件适
图4-1 片盘斜井开拓（动画） 1—主井；2—副井；3—片盘车场；4--阶段运输平巷； 5—辅巷；6—阶段回风平巷；7--采煤工作面；8—联络眼
第一节 斜井开拓1．矿井开拓Fra bibliotek序(图4-1)
• 在井田沿走向中央，沿煤层倾斜方向向下开掘主斜井1和副 斜井2，两井均在煤层之中，且两井中间留30m~40m煤柱 。为了掘进通风方便和沟通两井筒间的联系，每隔一段距 离开掘联络巷8将两井筒贯通。井筒掘到第一阶段下部时， 开掘第一阶段下部车场。从下部车场向井筒两侧开掘第一 阶段运输平巷4和副巷5。为了掘进方便，4、5之间每隔一 定距离掘联络巷沟通。4、5之间阶段煤柱根据有关规定留 设。与此同时，在第一阶段上部开甩车场向井筒两侧开掘 第一阶段回风巷6。在井田沿走向边界处沿倾斜方向掘开切 眼7将5、6沟通，并在开切眼内布置采煤工作面开采。
矿井开拓与井巷布置解析
硐掘至与煤层底板相距20～30m时，平行于煤层走向掘进底板运输大巷， 再做采区轨道上山（或溜煤上山）和人行回风上山，其余与走向平硐开 拓相同，见下图。
（3）阶梯平硐 当地形高差大，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进行开拓。
4、综合（混合）开拓方式 除以上三种开拓方式外，还有综合开拓方式。即综合考虑地形、地貌、
（2）前期平硐、后期立井开拓 利用立井的优点，解决通风困难和井田深部辅助提升问题。
（3）平硐、斜井综合开拓
主平硐1通过石门3掘进煤大巷5，从煤大巷5做Ⅰ采区的一对上山，即 轨道上山（或溜煤上山）6和人行回风上山7，人行上山与回风煤巷8和 石门4、回风平硐贯通。Ⅰ采区沿阶段斜长有划分了三个小区段，每个 小区段再布置回采工作面。
（2）垂直走向平硐 垂直（或斜交）于煤层走向的垂直（斜交）平硐开拓方式，就是当平
矿井开拓方式与巷道布置
张清华
2012年4月
目录
第一章 矿井开拓系统
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
立井多水平开拓
2、斜井开拓
井下巷道布置及支护方案
井下巷道布置及支护方案第一节巷道布置一、巷道布置及施工顺序二水平回风下山总施工长度约为154m（具体施工至+1965m水平为准），目前已施工17m，使用掘进机沿M7煤层顶板掘进施工，平均坡度15°，施工方位316°16′22″，施工断面为倒梯形，净宽3.4m，中心净高2.5m，中腰线由生产技术科标定。
二、断面设计根据运输、掘进、通风安全及服务年限需要，依据技术优越经济合理的原则及《煤矿安全规程》规定将二水平回风下山断面设计为直墙半圆拱形断面，具体参数如下：巷道设计掘进断面为宽 3.6m，中心净高 2.6m，梯形断面，S掘=9.36m2，S净=8.84m2。
第二节矿压观测一、巷道表面位移观测1、施工过程中，若发现巷道出现明显变形时，要根据地质条件对巷道表面位移情况及时进行观测。
2、观测方法：在巷道每隔50m设一组矿压观测杆监测巷道断面变化情况，观测点分别布置在巷道拱顶、底板及两帮处；自观测点设置之日起每天观测一次，连续观测7天，7天后每周观测一次，并将检测结果记入专用记录本中备查。
每个观测点自设立之日起，连续观测不少于60天。
3、观测项目为围岩表面位移，内容为巷道的顶底板及两帮移近量，顶板下沉、底鼓、上帮和下帮位移。
二、数据处理观测数据超过界限值30～50mm时，应立即向矿生产技术科汇报，分析原因，采取针对性措施加强巷道支护。
三、软弱破碎顶板的识别标准1、破煤后，顶板高低不平、永久支护后48h顶板有明显开裂、下沉（下沉速度大于5mm/d）、坠网等现象。
2、打锚杆眼时，有堵钎子水孔现象。
3、打锚杆眼过程中发生钎杆向上猛跳现象（即顶板出现中空现象）。
4、顶板为复合顶板，且锚杆机钻进阻力出现忽大忽小现象。
第三节支护设计一、支护形式1、临时支护：该巷采用前探梁作为临时支护。
2、永久支护拟采用锚网+梯子梁+锚索。
二、支护规格（一）临时支护1、采用金属前探梁作为临时支护。
前探梁使用3根完好且管壁壁厚不小于4.5mm，长度为4m的2吋无缝钢管。
煤矿开采学复习大全
煤矿开采学复习大全一、简答题（共 7 小题，每小题 8 分，共 56 分） 1 阶段内划分有几种方法，各有什么特点？ 2、矿井巷道分那几类？并举例说明。
3、选择采煤方法应考虑哪些因素？4、选择开拓延深方案的原则和要求是什么？5、采煤作业规程一般包括哪些内容？6、正确合理的准备方式应遵循哪几项原则？ 7、矿井技术改造的目的是什么？其内容包括那几个方面？二、论述题（共 4 小题，共 54 分） 1、试述下山开采的主要特点及其应用条件。
（14 分） 2、论述倾斜长壁采煤法的特点及使用条件。
（14 分） 3、论述采区设计的依据、程序和步骤。
（12 分） 4、论述如何确定合理的采区走向长度。
（14 分）三、绘图说明题（共 4 小题，每小题 10 分，共 40 分） 1、绘图说明普采面单体支架布置方式的种类和特点。
2、绘图并说明开采水平大巷布置的种类及特点。
3、绘图说明回采顺序的几种方式和应用情况。
4、绘图并说明单一走向长壁采煤法的主要生产系统、、、、、、小题，一、简答题（共 7 小题，每小题 8 分，共 56 分）简答题（ 1、选择采煤方法的影响因素有哪些？ 2、选择开拓延深方案的原则和要求是什么？ 3、斜井开拓方式的井筒布置有几种？其适用条件如何？ 4、简述为什么确定矿井服务年限时要考虑储量备用系数？ 5、采区上山布置有哪些类型？采区参数主要包括哪些内容？ 6、矿井技术改造的目的是什么？技术改造的内容包括那几个方面？ 7、简述仰斜和俯斜开采的特点。
小题，二、论述题（共 4 小题，共 54 分）论述题（ 1、论述倾斜长壁采煤方法的优缺点及适用条件。
（10 分） 2、论述矿井几种风井布置方式的特点和适用条件。
（15 分） 3、论述如何合理确定开采水平垂高？（15 分） 4、试述综采放顶煤技术的适用条件。
（14 分）小题，三、绘图说明题（共 4 小题，每小题 10 分，共 40 分）绘图说明题（ 1、绘图（剖面图）并说明开采水平大巷布置方式有哪几种？ 2、画出立井环行井底车场（大巷采用固定式矿车运输、主井采用箕斗提升）线路布置图，标注并说明图中线路名称，并在图上用符号标明调车方式。
24、25第十八章 井田开拓巷道布置
30
第二节 水平大巷布置
4、急斜煤层大巷位置 底板滑动线之外10 20m。 5、大巷的保护 掘前预采 — 先开卸压工作面，在 采空区维护大巷； 跨大巷回采 — 采区最下一个区段 布置回采工作面，跨大巷回采
b
β
λ
31
第二节 水平大巷布置
二、回风大巷
总回风巷：为全矿井或矿井一翼服务的回风巷道。 总回风巷的布置特点： 1、对开采急斜、倾斜和大多数缓斜煤层的矿井，总回风巷可 设在煤层稳固的底板岩石中。
二、下山开采的应用
1、上、下山开采的比较
开采方式
开拓工程量 基建投资 水平垂高
上山开采
（井筒、井底车场、 石门等）大 大 Ha＝1/2Hb
上下山开采中的下山开采
（井筒、井底车场、石门等） 小 小 Hb
水平服务年限 T短，井筒延深多次； T长，井筒延深次数少，利 及接替 接替紧张 于接替 运输 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
29
第二节 水平大巷布置
3、煤层大巷与岩层大巷的比较
项 目
掘进及 工期
煤层大巷
施工、设备简单，速度快，工 期短，费用低；超前勘探煤层 变化。 维护（大巷、管线、轨道、水 沟等）工作量大，费用高；大 巷维修频繁，影响生产。
岩石大巷
岩石工程量大，速度慢，费用 高；工期长。
维护
维护条件好，费用低；少维 修，对生产有利。
通风
排水
①每个区段设临时水窝，安小水泵排水至 水自流入仓，系统简单 大巷— 水小时②将采区下山一次掘至终深， 费用低 在采区下部设水仓及硐室，安泵排水.总工 程量大，费用高 优 高 低 可行 低 高
18井田开拓巷道布置
第十八章井田开拓基本问题第一节开采水平的划分及上下山开采阶段倾斜方向尺寸大小以阶段垂高或斜长表示。
开采水平的尺寸以水平垂高（或称水平高度）表示。
水平垂高——一个水平开采范围的上部边界与下部边界的标高差。
一、合理的水平垂高（一）具有合理的阶段斜长（垂高）（二）具有合理的区段数目（三）利于采区正常接替（四）要保证开采水平有合理的服务年限及足够的储量（五）经济上有利的水平垂高二、下山开采的应用下山及下山开采概念：下山采区：开采水平之下的采区。
下山：为下山采区服务的主要倾斜巷道。
如：运输下山，轨道下山，通风行人下山等。
下山开采：利用原开采水平的井巷和设施，开采该开采水平之下的采区，煤从下向上运输。
上下山开采：一个开采水平既采上山阶段又采下山阶段。
（一）上、下山开采的比较利用原有开采水平进行下山开采与另设开采水平进行上山开采比较。
优点：充分利用原有开采水平的井巷和设施，节省开拓工程量和基建投资，延长水平服务年限。
缺点：运输、掘进、通风、排水等环节在技术上较复杂，生产经营费较高。
（二）下山开采一般的适用条件1、下山开采适用条件下山开采在经济上有利，上山开采在技术上优越。
下山开采在技术上的问题随煤层倾角变小而变弱。
因而，一般适用于：（1）倾角小于16°的缓斜煤层，瓦斯及涌水量不大；（2）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；或在井田中央划下山采区（靠近井筒部分）担负生产任务，通过下山掘一部分下水平的大巷、车场、水仓等，加快下水平开拓延深。
（3）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。
三、辅助水平的应用（一）辅助水平设置一个开采水平开采两个上山阶段，在两上山阶段间设辅助水平，其水平垂高H=H1+H2。
主要适用条件如下：1、开采水平上山部分或下山部分斜长过大（井田形状不规则或煤层倾角大小不一时，导致开采水平范围内局部地段斜长过大），可利用辅助水平将其分做两部分开采；2、多水平上下山开采的矿井，上水平下山采区辅运、通风、排水困难时，下开采水平的回风问题也需妥善解决，在上、下水平设辅助水平。
《煤矿开采学》大纲、试卷、答案
目录一、煤矿开采学------------------------------------------------------1—77二、矿山压力与控制------------------------------------------------《煤矿开采学》课程教学大纲第一部分：大纲说明一、先修课程工程制图材料力学煤矿地质矿山测量岩体力学井巷工程采掘机械二、适用范围及属性适用范围：采矿工程安全工程课程性质：主干课程三、课程的目的与任务本课程是研究煤矿开采技术的综合性工程技术科学，是采矿、安全工程专业必修的专业课之一，目的是培养学生对煤矿巷道布置、生产系统、生产工艺有全面了解。
四、课程的重点和基本要求(一)本课程的重点重点要掌握缓倾煤层的长壁采煤方法、准备方式和井田开拓三部分，训练学生进行方案设计的基本技能。
(二)基本要求要求学生熟悉基本概念，掌握煤矿开采的基本原理，掌握采煤方法、准备方式、和井田开拓三部分内容。
并通过各种教学环节，使学生对矿井开采技术、机械化采煤等有较全面的认识和理解。
并能运用所学理论知识解决生产中的问题五、本课程与其它相关课程的衔接和分工煤矿地质、矿山测量是讲述矿图和煤柱留设方法，在本课程之前进行；井巷工程是讲述井巷断面和交岔点设计，在课程之前进行。
矿井通风与安全、矿山压力与控制、矿井设计、特殊开采应在本课程之后进行。
六、执行大纲的几点说明1、除课堂使用多媒体讲授外，努力运用模型教学、电视录像等教学手段。
2、未列入课程复习内容的不属于考试范围第二部分：课程内容大纲第一篇采煤方法第一章：煤矿开采的基本概念第一节煤田开发的概念介绍矿区、煤田、井田、矿井生产能力和井型、露天开采与地下开采的概念第二节矿井井巷名称及井田内划分l、介绍矿井井巷名称；2、井田内划分(分采区、分段、条带、盘区)。
第三节矿井生产的基本概念l、矿井生产系统概念2、矿井开拓、准备、回采的概念第二章：采煤方法概念及分类第一节采煤方法的概念介绍采场、采煤方法、回采工作面、采煤系统、回采工艺的概念。
巷道布置
第四章井田开拓巷道布置（第十八章内容）本章为井田开拓部分的重点，第二章是基本概念，第三章是开拓方式，而如何确定有关参数及方案，如§2.3中开拓方式所解决的问题中，井筒位置，水平标高的确定，水平大巷的布置，是本章的主要内容。
§4.1 井筒位置的确定(书上§18.3)位置的确定不能从一方面考虑,从开拓布局的整体考虑,如水平的位置，大巷的类型等,它们相互影响。
合理的井筒位置应考虑地面情况，井下地质以及生产情况。
一、对地面布置工业广场有利每个矿井，都有地面生产系统，行政管理系统，需占有一定的面积的土地。
1、场地足够。
布置地面生产系统及其工业建筑、行政管理系统。
如主付井（绞车房）、洗（选）煤厂、煤仓（场），装车站，办公楼，宿舍，食堂，浴池等。
（一般情况下，工业广场的面积为：大型井0.8 ～ 1.1公顷/10万吨，中型井 1.3 ～ 1.8公顷/10万吨，小型井 2.0 ～ 2.5公顷/10万吨）。
2、少占农田，不占良田及重要文化古籍和园林，要避免村庄搬迁及河流改道；3、有较好的工程地质和水文地质条件，避开滑坡，崩岩，溶洞，流沙等地段。
森林地区应与林地有足够的防火距离。
4、避免井筒和工业广场遭受水灾。
井口位置高于最高洪水位，工业广场不受洪水威胁。
（解释最高洪水位的意义）5、便于矿井的供水，供电，运输，便于排污，排矸的处理。
不影响居民生活。
6、充分利用地形，使地面生产系统合理，尽可能少平整土地。
对于平硐开拓，主要考虑地面，若地面无太大的限制，则可考虑井下。
二、对井下开采有利应使井巷工程量，运输量，维护量，通风效果上达到较佳水平，使工业广场压煤量达到合理。
1、走向的位置：在储量中心。
此时，运输量最小，通风费用最低，水平接替易。
（解释运输量、通风问题）2、倾斜方向的位置1）、斜井：多数在井田边界外。
主要考虑地面和所选用设备所要求的倾角而决定地面的位置。
2）、立井：主要是第一水平工程量，总工程量和工业广场煤柱的关系。
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置及标高 • 煤层间距近—开采水平设底部煤层中 • 煤层间距远—分组设开采水平。
第18章井田开拓巷道布置
力每班6小时，运输不均衡系数取1.5。 • （2）急斜煤层：上山溜煤眼≯70m. • ∵冲垮支架;堵眼事故；煤碎。 • (3)近水平煤层，盘区 • 一般上山斜长≯2000m，下山斜长≯1500m，有加
大的趋势 • 石门盘区斜长不受限制
第18章井田开拓巷道布置
• 2）辅运 • （1）受绞车能力限制，采用一段单钩串车
第18章井田开拓巷道布置
第18章井田开拓巷道布置
1、上下山开采的比较
• 比较 利用原有开采水平进行下山开采；
•
另设开采水平进行上山开采。
• 下山开采在技术上的问题随煤层倾角变小 而变弱
• 下山开采在经济上有利，上山开采在技术 上优越。
第18章井田开拓巷道布置
2、下山采区巷道布置
• 上下山采区划分一致，对应的上、下山尽 量靠近，以便利用：上山采区装车站、煤 仓、车场
• H，N水平，阶段斜长
• 生产经营费（运煤、通风、维护费等）； 第18章井田开拓巷道布置
• 4、合理的水平服务年限及足够储量
• 合理水平服务年限：上水平开始减产，新 水平应做好准备。
• 一般水平接替需58年 • 采区准备1.5 2年 • 水平过渡23年 • 足够储量:合理的水平垂高 • 水平垂高H的发展趋势 — 加大。 • 采面产量集中—高产高效； • 上下山—胶带。 • 绞车—2.5m，单轨吊
• 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。
第18章井田开拓巷道布置
第18章井田开拓巷道布置
四.合理划分开采水平
• 急斜煤层：一个开采水平只采上山阶段。 • 缓、中倾斜煤层：合理的阶段斜长—照顾
急斜煤层—2 3个
第18章井田开拓巷道布置
• 2、利于采区正常接替
• 一个采区开始减产，新采区应投产。
• 一个采区的服务年限＞新采区开拓准备时 间.
• 斜长,储量Z.利于接替。
• 3、经济上有利的水平垂高
• H，N水平，阶段斜长 • 井田开拓巷道（大巷、采区石门、采区硐
室等）及相应投资，设备安装及折旧费， 元/t.基建费；
第18章井田开拓巷道布置
（三)辅助水平的应用（subsidiary
level）
• 辅助水平（中间水平）— 在开采水平内， 因生产需要（局部阶段斜长过大）而增设
有运输大巷的水平位置及所服务的开采范
围。
• 一个开采水平开采两个上山阶段，在两上 山阶段间设辅助水平，其水平垂高
H=H1+H2 辅助水平设石门、阶段大巷、不设井底车 场。辅助水平的煤运到开采水平，由开采 水平井底车场运至地面。理的阶段斜长
• 合理的采区巷道布置及生产系统； • 合理的区段数； • 合理的采煤工艺及采面参数； • 在一定设备条件下，能达到的阶段斜长。
第18章井田开拓巷道布置
• 1）运煤 • （1）缓、中倾斜煤层： • i、上山—胶带或铁溜槽—不限制上山斜长。 • ii、上山—串车：只设一段绞车提升，验算绞车能
提升。 • φ1.6m绞车:容绳量600多m； • φ2.0m绞车：容绳量960m； • φ2.5m绞车：容绳量1100m。 • （2）单轨吊—不受限制，适用。
第18章井田开拓巷道布置
• 3）行人方便。 • 4）合理的区段数目 • 阶段斜长 / 区段斜长 = 整倍数； • 采区内同采工作面数：1 2个； • 当前合理的区段数 缓斜煤层— 3 5个，
• 煤层16，CH4低，涌水量小，最优。 • 井田深部边界不一，储量不足，不宜再延深或设
水平。
• 多水平开采矿井，开采强度大，井田走向短，上 下水平接替紧张。
• 通过下山掘一部分下水平的大巷、车场、水仓等， 加快下水平开拓延深。
• 煤系底板为奥灰岩（富含水），井筒不能延深， 有时不得不开下山。如彩屯矿，平顶山局。
• 特点：只担任辅运、通风及人员升降等任
务。
第18章井田开拓巷道布置
第18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。
第十八章 井田开拓巷道布置
第18章井田开拓巷道布置
第一节 开采水平划分及上下山开采
• 一、开采水平划分 – 阶段：(horizon ) 沿一定标高将井田划分 成沿走向的长条部分。 – 开采水平：（mining level）
• 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。
• 开采水平垂高H：开采水平上下边界之间的 垂直距离。
• 井田深部境界煤层勘探程度低，需补充勘探又困 难，可用下山开采，起勘探煤层作用。
第18章井田开拓巷道布置
4、下山开采与主要下山开采的区别
• 主要下山：集中下山，中央下山、暗斜井。 • 在井田某一开采水平中央布置主要下山； • 在主要下山下部设立开采水平； • 主要下山下部的开采水平仍为上山开采。
第18章井田开拓巷道布置
（二）下山开采的应用
• 下山及下山开采 • 下山：位于开采水平以下为本水平或采区
服务的倾斜巷道。 • 运输下山，轨道下山，通风行人下山等。 • 下山采区：开采水平之下的采区。 • 下山开采：利用原开采水平的井巷和设施，
开采该开采水平之下的采区，煤从下向上 运输。 • 上下山开采：一个开采水平既采上山阶段 又采下山阶段。
• 产量大、CH4大，可用三条下山。 • 下山采区回风:维护上山采区上山及总回风
道，风井及通风设施为下山采区通风。 利用运输大巷配风巷回风。Fig、18-1示， • 多水平上下山开采的第二水平的回风 在第二水平的上山部分设总回风巷，利用 上山或石门直通第一水平回风系统；
第18章井田开拓巷道布置
3、下山开采的应用条件