井田开拓的概念
井田开拓概念
第二章井田开拓方式第一节井田开拓概念一、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。
二、井田开拓方式的分类1.按井筒形式（ 1）立井（ 2）斜井（3）平硐（4）综合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 +阶段内布置方式三、确定井田开拓方式的原则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基本原则：（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，减少巷道维护量，提高矿井采出率，（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、煤种区别第二节斜井开拓主、副井均为斜井的开拓方式，称斜井开拓。
一、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若干个分段, 每段相当于采区的一个区段 , 倾斜长度适于布置一个采煤工作面。
（习惯上称为片盘）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II 5 1 2 +4507 843 +4006Ⅱ+350Ⅲ+300I I-- I 7 1 2+450 3I 5+4006 4+350 Ⅱ+300 Ⅲ2.生产系统：采煤系统、运矸系统、通风系统。
3.优点：系统简单，工程量小，投资少，工期短，斜井可沿煤层掘进施工便利，能够进一步了解煤层赋存情况。
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
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。
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、数目和配置，合理选择井筒及工业场地的位置；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、深部开拓及技术改造；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。
4.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标1）井筒形式的确定井筒形式有三种：平硐、斜井、立井。
一般情况下，平硐最简单，斜井次之，立井最复杂。
平硐开拓受地形迹埋藏条件限制，只有在地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵或沟谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路，上山部分储量大致能满足同类井型水平服务年限要求。
-井田开拓方式
第二章 井田开拓方式2.1 井田开拓概念2.1.1 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。
2.1.2 井田开拓方式的分类（1）按井筒（井筒 ：由地面通达矿体的巷道）形式分：立、斜、平、综、分区域；（2）按水平数的多少分：单水平、多水平；（3）按开采准备方式分：上山式、下山式、上下山式、混合式；（4）按开采水平大巷的布置方式分：分煤层大巷、集中大巷、分组集中。
如立井单水平上下山（采区）式、立井多水平上下山（采区）式、立井多水平上山（采区）式、立井多水平上山及上下山混合（采区）式，绘出关系图形如下图2.1。
图 2.1 开拓方式分类关系图2.1.3 确定井田开拓方式的原则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；选择主要运输大巷布置方式及井底车场形式； 确定井筒延伸方式及井田开采顺序。
其确定开拓方式的基本原则为：（1）多出煤、早出煤、出好煤、建设高产高效安全生产矿井，集中，简单；（2）按《规程》完善通风条件，良好生产条件；开拓方立 井 斜 井平 硐 综 合单水多水平上下山 上 山 上下山混 合 分层大集中大分组集中大（3）减少煤柱损失，减少巷道维护量，提高矿井采出率；（4）减少工程量，降低投资，减少建工工期‘新技术机械化。
2.2 斜井开拓斜井开拓时，根据井田再划分方式和阶段内布置形式可组合成多种开拓方式。
如：“斜井单水平分区式”、“斜井单水平分带式”、“斜井多水平分区式”、“斜井多水平分段式”等。
本节仅举例介绍我国目前常用的几种斜井开拓方式。
2.2.1 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。
煤矿开采技术——井田开拓方式
第二章井田开拓方式第一节井田开拓的概念第二节斜井开拓目的要求：1、了解井田开拓方式的概念、分类和原则2、掌握斜井开拓的优缺点及适用条件重点、难点和突破的方法：重点：斜井开拓难点：斜井开拓的使用条件突破方法： 1、详细讲解2、边看模型边讲解教学内容和步骤（附后）第一节井田开拓概念一、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。
二、井田开拓方式的分类1.按井筒形式（1）立井（2）斜井（3）平硐（4）综合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+阶段内布置方式三、确定井田开拓方式的原则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。
基本原则：（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，减少巷道维护量，提高矿井采出率。
（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、煤种区别。
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、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若干个分段,每段相当于采区的一个区段, 倾斜长度适于布置一个采煤工作面。
（习惯上称为片盘）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。
2.生产系统：采煤系统、运矸系统、通风系统。
采煤概论之井田开拓
井田开拓第一节基本概念⏹井田开拓：为了采取煤炭，需从地面向井下开掘一系列的井巷。
⏹井筒：从地面向地下开掘的用于行人、通风、运输、提升的通道。
有立、平、斜。
⏹巷道：与地面不直接相通的，用于行人、通风、运输等的通道。
直立巷道：巷道的长轴线与水平面垂直。
包括：立井、暗立井、溜井。
水平巷道：巷道的长轴线与水平面近似平行。
包括：平硐、平巷、大巷、石门、煤门。
倾斜巷道：巷道的长轴线与水平面有一定的夹角的巷道。
包括：斜井、采区上下山。
⏹硐室：空间三个轴线长度相差不大，且与地面不直接相通的地下巷道。
包括：井底水仓、变电所、绞车房、调度室、候车室。
⏹立井：有直接通达地面出口的垂直巷道，竖井。
⏹暗立井：没有直接通达地面出口的垂直巷道。
⏹溜井：担负自上而下溜放煤炭任务的暗井。
⏹平硐：有直接通达地面出口的水平巷道。
⏹平巷：沿煤层走向开掘的水平巷道。
⏹石门：布置在岩层中和岩层走向垂直或斜交的水平巷道。
⏹煤门：布置在煤层中和煤层走向垂直或斜交的水平巷道。
⏹斜井：有直接通达地面出口的倾斜巷道。
⏹暗立井：没有直接通达地面出口的倾斜巷道。
⏹上山：没有直接通达地面的出口，位于开采水平之上，从主要运输大巷沿煤层或岩⏹层由下向上开掘的倾斜巷道。
⏹下山：没有直接通达地面的出口，位于开采水平之下，从主要运输大巷沿煤层或岩层由上向下开掘的倾斜巷道。
⏹溜煤眼：专作溜煤用的小斜巷。
生产系统1）运煤系统2）通风系统3）运料排矸系统4）排水系统5）动力供应（电、压风）6）通讯、监测系统井下生产系统示意图1—主井；2—副井；3—井底车场；4—运输石门；5—运输大巷；6—回风立井；7—回风石门；8—回风大巷；9—采区运输石门；10—采区下部车场底板绕道；11—采区下部车场；12—采区煤仓；13—行人进风巷；14—运输上山；15—轨道上山；16—绞车房；17—采区回风石门；18—采区上部车场；19—采区中部车场；20—区段运输平巷；21—下区段回风平巷；22—联络巷；23—区段回风平巷；24—开切眼；25—采煤工作面。
教学课件：第四章井田开拓的基本问题
目录
• 井田开拓概述 • 井田开拓的基本问题 • 井田开拓的实践应用 • 井田开拓的未来展望
01 井田开拓概述
井田开拓的定义
井田开拓的定义
井田开拓是采矿工程中一项重要的工作，它是指根据矿床赋 存条件和矿区总体规划，正确地布置各类井巷工程，合理地 划分采区，以形成合理的采矿工程布局，使矿山的生产达到 安全、经济、高效的目的。
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井田开拓的要素
开拓方式
确定井筒的布置形式， 包括斜井、立井和平硐
等。
开拓部署
确定井筒的开掘顺序、 开采水平设置及大巷布
置等。
井筒设计
根据地质条件、生产能 力及安全要求，设计井 筒的结构、断面和支护
方式。
通风与安全
确保矿井通风良好，满 足安全生产的需要。
井田开拓的方式
01
02
03
04
平硐开拓
利用地面水平硐口进入矿体的 开拓方式。
智能化技术
利用人工智能、大数据等 技术手段，实现井田开拓 的智能化决策和管理，提 高生产效率和安全性。
无人化技术
通过自动化和远程控制技 术，实现井田开拓的无人 化操作，降低人工成本和 安全风险。
绿色化技术
推广环保、节能、低碳的 井田开拓技术，降低对环 境的负面影响，实现可持 续发展。
井田开拓在未来的应用前景
能源领域
随着能源需求的不断增加，井田 开拓技术在能源领域的应用前景 广阔，如煤层气、页岩气等非常
规能源的开发。
矿产资源领域
随着矿产资源的不断减少，井田开 拓技术在矿产资源领域的应用前景 也十分广阔，如深部矿产资源的开 发利用。
井田开拓的基本概念
井田划分为阶段
❖ 阶段运送大巷及井底车场合在旳水平位置及 服务旳开采范围，称为开采水平，也简称 “水平”。
2．阶段与水平 （1）水平：阶段之间分界线所在旳水平面。
表达措施： A 标高：±0m -150m…. B 用途：运送，回风，开采水平…. C 采序：第一，第二水平….
❖ 一 煤田和矿区
煤田――在地质历史发展过程中，由含炭物 质沉积形成旳大面积含煤地带。
矿区――开发煤田形成旳社会组合称矿区。 有时几种矿区开发一种煤田，有时一种矿区 开发几种煤田。
矿区由多种矿井（或露天矿）构成。
❖ 煤田范围大小差别很大，面积从几十至数万 平方公里，储量数亿吨至数百亿吨甚至上千 亿吨。例如，神东煤田面积为31172km2，探 明储量2263亿t，远景储量10000亿t。平顶山 煤田，面积1044km2，储量90.7亿吨。这种 面积大、储量丰富旳煤田一般称为“富量煤 田”。假如煤田范围小、储量少、只能由一 种矿井开采旳煤田，一般称为“限量煤田”。
高级储量
❖ 3. 矿井储量分类
❖ 根据我国能源政策和煤炭资源情况，按目前
开采技术条件，煤炭储量分类如下：
可采储量
能利用储量 (A+B+C+D)
工业储量(A+B+C) 设计损失量
矿井地质储量 (平衡表内储量) 远景储量(D)
暂不能利用储量 (平衡表外储量)
❖ (二) 矿井储量旳有关名词解释
❖ 1．矿井地质储量（Z）
❖ 矿井地质储量涉及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旳主要指 标（如灰分含量、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。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。
教学课件：第四章(井田开拓的基本问题)
单一开拓方式
01
02
03
适用条件
当煤层埋藏深度较浅，赋 存稳定，煤层倾角较小， 地质构造简单时，可以采 用单一开拓方式。
特点
该方式具有施工简单、投 资少、工期短等优点，但 生产能力较低，通风效果 较差。
方案
平硐开拓、斜井开拓、立 井开拓等。
联合开拓方式
适用条件
当煤层埋藏深度较深，赋 存不稳定，煤层倾角较大 ，地质构造复杂时，可以 采用联合开拓方式。
THANKS
合理与否直接影响到矿井建设、生产及经济 效益。
井田开拓的目标和意义
目标
合理地确定矿井开拓方式、采煤工艺、通风方式及巷道布置等，以提高矿井生 产能力，降低吨煤成本，保证矿井安全、高效、持续地生产。
意义
通过合理的井田开拓，可以充分利用煤炭资源，提高煤炭采出率，延长矿井服 务年限；同时可以降低吨煤成本，提高经济效益，为煤炭工业的可持续发展奠 定基础。
井田开拓的历史和发展
历史
井田开拓的历史可以追溯到古代的煤炭开采。随着工业革命的发展，煤炭需求量不断增加，井田开拓逐渐成为一 项重要的工程技术。
发展
现代的井田开拓技术不断发展，出现了许多新的开拓方式和技术，如多水平开拓、立井开拓、斜井开拓等。同时 ，随着科技的不断进步，智能化、自动化技术也在井田开拓中得到广泛应用，提高了矿井的安全性和生产效率。
安全高效原则
安全高效原则是指在井田开拓过程中，要注重安全生产， 采取有效的安全措施，确保作业人员的生命安全和身体健 康。
同时，要提高生产效率，降低生产成本，实现经济效益的 最大化。为实现这一原则，应加强技术研发和设备更新， 提高采矿设备的自动化和智能化水平，减少人工干预，降 低事故风险。
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。
井田开拓方式
立井开拓有哪些优缺点？其适用于什么条件？立井开拓的适应性强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的限制；立井井筒短，提升速度快，提升能力大，作副井特别有利；对井型特大的矿井，可采用大断面井筒，装备两套提升设备；大断面可满足大风量的要求；由于井筒短，通风阻力较小，对深井更有利。
因此，当井田的地形、地质条件不利于采用平硐或斜井开拓时，都可考虑采用立井开拓。
对于煤层埋藏较深，表土层厚，水文情况复杂，需要特殊施工方法或开采近水平煤层和多水平开采急倾斜煤层的矿井，一般采用立井开拓。
斜井开拓有哪些优缺点？其适用于什么条件？斜井与立井相比，井筒掘进技术和施工设备较简单，掘进速度快，井筒装备及地面设施较简单，井底车场及硐室也较简单，因此初期投资较少，建井期较短；在多水平开采时，斜井石门工程量少，石门运输费用少，斜井延深方便，对生产的干扰少；大运量强力带式输送机的应用，增加了斜井的优越性，扩大了斜井的应用范围。
其缺点是：在自然条件相同时，斜井井筒长，围岩不稳固时井筒维护困难；采用绞车提升时，提升速度低、能力小，钢丝绳磨损严重，动力消耗大，提升费用高，井田斜长越大时，采用多段提升，转载环节多，系统复杂，占有设备及人员多；管线、电缆敷设长度大，保安煤柱损失大；对于特大型斜井，辅助运输量很大时，甚至需要增开副斜井；斜井通风路线长，断面小，通风阻力大，如不能满足通风要求时，需另开专用风井或兼作辅助提升；当表土为含水的冲积层或流沙层时，斜井井筒施工技术复杂，有时难以通过。
当井田内煤层埋藏不深，表土层不厚，水文地质简单，井筒不需要特殊方法施工的缓斜和倾斜煤层，一般可用斜井开拓。
对采用串车或箕斗提升的斜井，提升不得超过两段。
随着新型强力的和大倾角带式输送机的发展，大型斜井的开采深度大为增加，斜井应用更加广泛。
斜井开拓（与立井比）有哪些优缺点？优点：（1）掘进技术和设备简单（2）掘进速度快，工期短（3）井上下设施简单。
多水平总石门短。
采矿学-第十四 章井田开拓的 基本概念
四、矿井服务年限(T)
1、矿井服务年限：矿井从投产到报废的整个服务期 限。 2、A、T、Zk三者关系 T Z k AK
式中：
T －矿井总的生产时间； K － 储量备用系数，地方小煤矿K＝1.3， 一 般矿井设计 K＝1.4，地质复杂的矿井及矿区 总体设计K＝1.5
考虑K的原因： 1）矿井增产
5)探明的(可研)边际经济基础储量(2M11)：勘查 工作程度己达到勘探阶段的工作程度要求。可 行牲研究表明，当时开釆是不经济的，但接近 盈亏边界，估算的基础储量和可行性评价结果 的可信度高。
6)探明的(预可研)边际经济基础储量(2M21) ： 同(2M11)的差别在于本类型只进行了预可行性 研究，估算的基础储量可信度高，可行性评价 结果的可信度一般。
3)控制的边际经济基础储量(2M22) ：勘查 工作程度己达到详查阶段的工作程度要 求。预可行牲研究表明，当时开釆是不 经济的，但接近盈亏边界，估算的基础 储量可信度较高，可行性评价结果的可 信度一般。
4)控制的次边际经济资源量(2S22) ：勘查工作 程度己达到详查阶段的工作程度要求。预可行 牲研究表明，当时开釆是不经济的，需大幅度 提高矿产品价格或大幅度降低成本后，才能变 成经济的。估算的资源量可信度较高，可行性 评价结果的可信度一般。 5)控制的内蕴经济资源量(332) ：勘查工作程度 己达到详查阶段的工作程度要求。未做可行性 研究或预可行性研究，仅做了概略研究，经济 意义介于经济的至次边界经济的范围内，估算 的资源量可信度较高，可行性评价可信度低。
8、矿井设计可采储量：是指矿井设计资源 /储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量 后乘以釆区采出率。
Zk =（Zs-P2）C 式中：Zk-矿井设计可采储量 P2-工业场地和主要井巷煤柱损失量 之和；
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。
井田开拓方式概念以及分类剖析课件
需要较大的开拓工程量和投资。
对地形条件要求较高，存在一 定的局限性。
斜井开拓的优缺点
优点 斜井开拓施工难度相对较小，建设周期较短。
可根据地形条件灵活布置井筒位置。
斜井开拓的优缺点
• 对煤层赋存条件适应性较强。
斜井开拓的优缺点
缺点 斜井运输能力较小，生产效率较低。
需要较大的开拓工程量和投资。 需要采取防排水措施，增加了生产成本。
05
井田开拓方式的用例
立井开拓的应用实例
立井开拓是一种利用垂直巷道 进入煤层的开拓方式，广泛应 用于深部矿井。
在立井开拓中，主井用于提升 煤炭和物料，副井用于人员和 设备的升降。
典型案例：某矿区采用立井开 拓，主井深度达到800米，有 效提高了煤炭的开采效率。
斜井开拓的应用实例
斜井开拓利用倾斜巷道进入煤层， 具有投资少、建设周期短等优点。
井田开拓方式是矿床开发的基础，其选择直接影响到矿山的生产能力、建设投资、 安全与经济效益等。
井田开拓方式的重要性
01
井田开拓方式是矿山建设和生产 的核心问题，其合理与否直接关 系到矿山的安全、经济和社会效益。
02
正确的井田开拓方式可以降低矿 山建设和生产成本，提高矿山的 经济效益和社会效益。
井田开拓方式的演变历程
平硐开拓的优缺点
优点 平硐开拓工程量较小，投资较省。
对地形条件要求较低，适用范围广。
平硐开拓的优缺点
• 可实现自流排水，降低了排水成本。
平硐开拓的优缺点
缺点
平硐运输能力较小，生产 效率较低。
平硐开拓只能适用于山岭 地区，有一定的局限性。
需要采取安全措施，确保 硐室稳定和安全生产。
04
井田开拓方式的据
第十四章 井田开拓的基本概念
第十四章井田开拓的基本概念井田开拓：按一定顺序有计划地开掘为整个矿井或某个水平或某几个采区服务的主要井巷，安装相应的设备及设施的过程叫井田开拓。
第一节煤田划分为井田井田：一、井田划分的原则是矿区总体设计的重要内容（规模、方式、井田划分、建矿顺序、工程及工程顺序、产品加工工艺、运输、供电、通讯、供水与排水、服务设施、综合开采与利用）井田划分总的要求：各井田有合理的尺寸，煤田各部分都能得到合理的开发。
井田划分的影响因素：地下因素、地上因素井田划分的原则：1、与矿井生产能力相适应2、尽量利用自然条件3、要有合理的尺寸和足够的储量4、统筹兼顾，照顾全局5、留有余地实例：图14－1（平顶山矿区的井田划分－利用自然条件）二、井田划分的方法1、按地质构造划分2、按煤层赋存形态划分3、按煤质、煤种分布划分4、按地形地物划分5、人为划分：水平划分、垂直划分第二节矿井资源/储量、设计生产能力和服务年限一、矿井资源/储量1、矿井资源/储量分类及计算可靠度经济意义查明矿产资源潜在矿产资源探明的控制的推断的预测的经济的可采储量（111）基础储量（111b）预可采储量（121）预可采储量（122）基础储量（121b）基础储量（122b）边际经济的基础储量（2M11）基础储量（2M21）基础储量（2M22）次边际经济的资源量（2S11）资源量（2S21）资源量（2S22）内蕴经济的资源量（331）资源量（332）资源量（333）资源量（334）？第一位数字意义：1――经济的；2M――边际经济的；2S――次边际经济的3――内蕴经济的第二位数字意义：1――可行性研究；2――预可行性研究；3――概略研究第三位数字意义：1――探明的；2――控制的；3――推断的；4――预测的b――未扣除设计、开采损失的可采储量量，A、B、C称为平衡表内储量，D称为远景储量。
新的储量分类说明：1)国际标准2)不只虑查明程度，还考虑经济意义、研究阶段3)查明程度不再用A、B、C、D表示，而是用探明的、控制的、推断的、预测的代替4)经济意义分三等：经济的、边际经济的、次边际经济的5)对储量和资源的概念进行了区分，用资源/储量代替储量的提法6)勘探阶段新规定：预查、普采、详查、勘探代替普采、详查、精查7)研究阶段：概略研究、预可行性研究、可行性研究、矿井初步设计。
采煤方法之井田开拓的基本概念课件.ppt
一、井田开拓方式及分类
(一)按井筒（硐）形式分: 立井方式、斜井方式 、平硐方式、综合方式 （二）按开采水平数分 ： 单水平、多水平 （三）按开采水平大巷布置方式 分煤层大巷 － 每个煤层设大巷 集中大巷－煤层群集中设大巷采区石门煤层 分组集中大巷－煤层群分组，分组中设集中大巷 （四）按准备方式分 ： 上山式、上、下山式、混合式 上山式开采 －开采水平只开采上山阶段，阶段内设采区或 分带。 上、下山式开采－开采水平既采上山阶段，又采下山阶段 上山及上下山混合式采开煤方采法之－井田上开拓述的方基本法概念综课合应用。
T=
Zk A．K
Zk一定，矿井的设计生产能力A要和服务年限 T在数学上成反比
要求A与T相适应：A大T大，A小T小
大型矿井投资大，T ；配套的企业规模大，T ； 均衡生产期长，T 。
我国要求大型矿井的服务年限要大于60年
采煤方法之井田开拓的基本概念课 件
煤炭工业设计矿井设计规范中储量A与 服务年限T的关系
小型矿井井田走向 ＞1 . 5 km 中型矿井井田走向 ＞4 km 大型矿井井田走向 > 7 15 km
采煤方法之井田开拓的基本概念课 件
3、要处理好与相邻井田的关系
先浅后深，先易后难，分别开发矿井
4、要为矿井的发展留有余地 1）为矿井将来挖潜改造留有余地。 2）留后备区，范各庄矿：毕各庄区。 可采煤层M大，开采条件好，可先建中小型，后 改建大型井。 阳泉一矿：7尺煤、丈八煤，40万t／7 5年 166万t ／78年。 8 时，不宜分上、下组建井。 煤层 大的集中建井
采煤方法之井田开拓的基本概念课 件
二、矿区开发类型
（一）矿区煤田构成分类 1、单一煤田矿区，例：平顶山煤田、抚顺煤田、徐 州煤田等。 2、两个煤田矿区，例：北票、扎賚诺尔等矿区。 3、多个煤田矿区，例：六盘水矿区。 4、部分煤田矿区，例：南桐矿区、松藻矿区、铜川 矿区、韩城矿区等。
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第二章井田开拓的基本概念（书上第十六章）§2. 1 矿井储量生产能力服务年限一、矿井储量1、地质储量：在井田范围内所包含有的煤层的所有计算出的煤炭储量，包括平衡表内和平衡表外储量1）、平衡表内储量：在目前的技术经济条件下，所要求的煤层质量指标（灰分、发热量等）达到可以利用的、其指标符合要求且在目前技术条件下能够采出的储量（A+B+C+D）。
2）、平衡表外储量：目前尚难利用将来可能会利用，目前技术条件不能够采出而将来能够采出的储量。
2、工业储量Z g：经过勘探，其煤层厚度和质量均合乎开采要求，而地质构造又比较清楚的平衡表内储量。
A+B+C（+0.5D）。
（说明A、B、C、D各级别的意义）1、矿井设计储量：在矿井设计中，由工业储量减去永久煤柱的损失量。
Z s=(Z g－P1)Z s：矿井设计储量；Z g：工业储量P1：永久煤柱的损失量，包括井田境界煤柱、断层煤柱、铁路、公路、河流、城镇、重要建筑等需要保护的煤柱；4、矿井设计可采煤量Z k=(Z s－P2) ·CZ k：矿井设计可采煤量；P2：包括工业广场煤柱、井筒保护煤柱、水平大巷保护煤柱、阶段分界煤柱、主要上下山保护煤柱，可以定义为暂时煤柱。
C：矿井设计的采区回采率，分为三类：厚煤层≥75%，中厚煤层≥80%，薄煤层≥85%。
5、各类储量之间的关系矿井设计可采储量矿井设计储量（矿井可采储量)工业储量永久煤柱损失设计损失量能利用储量 (A+B+C)矿井地质储量 (A+B+C+D) 远景储量(D)暂不能利用储量二、矿井生产能力井型大小的确定，在划分时就需考虑储量，尺寸。
1、储量：指工业储量。
大型井，投资多，应有较长的生产期（服务年限），储量应大。
下表是在一般情况下，矿井和第一开采水平的最低服务年限。
（服务年限的计算，后面会讲到）2、开采能力：矿井生产条件能保证的原煤生产能力。
主要是采区的生产能力与同时生产的采区数。
同采采区数与井型有关。
600万及以上，6～7个以上；400～500万，4～6个；240、300万，3～4个；150、180万，2～3个；120万及以下，1～2个。
3、生产环节能力提升、运输、通风、排水、供电、井底车场通过能力等等。
各环节能力，一般按设计能力进行设计，如果设备特殊，可能成为限制矿井生产能力的因素。
4、安全生产条件：主要是指瓦斯、通风、水文地质等因素。
这四个因素储量是基础，开采能力是关键，各环节能力应配套，安全生产条件必须保证。
三、矿井服务年限1、计算公式： KA Z T k⋅=T ：矿井服务年限，年；A ：矿井设计生产能力，万t/a 或Mt/a ；K ：储量备用系数，取 1.3～1.5。
2、储量备用系数的意义： 考虑两个方面原因： 1）、由于在地质勘探过程中，很多地质构造不能完全控制，包括断层、褶皱、岩浆岩侵入带、陷落柱等，加大了煤柱的损失量；2）、由于国民经济建设和发展的需要，市场需要煤炭，煤炭的需求量增加，而在矿井设计中，各个生产环节均有富裕能力，当实际地质条件与精查地质报告所提供的资料相差不大是，实际的矿井生产能力会提高，从而使实际的产量A 增加；鉴于以上两个原因，在计算矿井服务年限时，需要留有富裕量。
计算矿井服务年限、水平服务年限都可用此公式。
采区的服务年限计算时，是否需要可由教师来确定。
不同设计矿井生产能力所要求的矿井设计服务年限及第一开采水平设计服务年限见下表§2.2 开拓方式的概念及分类开拓方式：开拓巷道的布置方式通称开拓方式；一、开拓方式的分类（井筒：由地面通达矿体的巷道）1、按井筒形式分：立、斜、平、综、分区域；2、按水平数的多少分：单水平、多水平；3、按开采准备方式分：上山式、下山式、上下山式、混合式；2、按开采水平大巷的布置方式分：分煤层大巷、集中大巷、分组集中。
如立井单水平上下山（采区）式、立井多水平上下山（采区）式、立井多水平上山（采区）式、立井多水平上山及上下山混合（采区）式（图16-6），绘出关系图形如上图。
二、开拓应解决的问题1、确定井筒的形式，数目及其配合。
合理选择井筒及工业广场的位置。
2、合理地确定开采水平数目和位置（标高）3、布置大巷和井底车场。
4、确定矿井开采程序，做好水平的接替。
5、进行矿井开拓延深，深部开拓及技术改造。
三、确定井田开拓方式的原则1、贯彻执行有关煤炭工业的技术政策，初期工程量应少（多、快、好、省、高、安）。
2、合理集中开拓部署，生产系统简单；3、合理开发国家资源，减少煤炭损失；4、执行《煤矿安全规程》；5、尽可能采用目前国家能够提供的新技术、新设备、新工艺；6、有条件时，不同煤种、煤质的煤分别开采。
第三章井田开拓方式（书上第17章内容）§3.1 立井开拓一、示例一（利用CAI课件中的图讲解）（图17-1）立井、多水平、分区式、上山开拓，第一水平－260，第二水平－400。
1、掘进顺序（矿井的建井计划、工程排队）2、生产系统1）、煤，2）、料（设备），3）、风，4）、延深情况；3、各个巷道的作用：1）、主井：用于提升煤炭，有时兼作回风用的立井，称主立井，简称主井。
2）、副井：用于矿井辅助提升，兼作进风用的立井，称副立井，简称副井。
3）、风井：专门用于回风用的立井，称回风立井，简称风井。
4）、井底车场：位于井筒附近，联结主、副井及开采水平主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称，是联结井下运输和井筒提升的枢纽。
5）、主石门：位于开采水平，与煤层走向直交或斜交，联结井底车场和开采水平主要运输巷道，主要服务于开采水平煤炭运输的水平巷道。
6）、运输大巷：位于开采水平，与煤层走向基本平行，和主石门及采区上、下山直接相连，主要服务于开采水平煤炭运输的水平巷道。
7）、回风大巷: 位于开采水平上部，与煤层走向基本平行，和回风石门及采区上山直接相连，为开采水平回风服务的水平巷道。
8）、回风石门: 位于开采水平上部，与煤层走向直交或斜交，联结回风大巷和风井，为开采水平回风服务的水平巷道。
二、示例二（利用CAI课件中的图讲解）（图17-2）立井、单水平、分带式开拓。
＜15°时采用。
三、示例三（利用CAI课件中的图讲解）利用（图17-1）立井、单水平、上下山开拓四、立井井筒的设备设备的选择与矿井生产能力密切相关。
（利用CAI课件中的表讲解）（主、付井的工作，设计中井筒的大小用直经表示）五、风井的布置形式（利用CAI课件中的图讲解）中央式（并列式、分列式）、两翼对角式、采区分区独立式、混合式。
并列式时，一般用主井通风，其井塔需密闭，漏风＜15%，进风时风速＜6m/s；（图18-12、13、14、15）§3.2 斜井开拓一、片盘斜井（利用CAI课件中的图讲解）（图17-4）是斜井开拓中最简单的开拓方式。
每一阶段只能布置一个区段内的工作面，也叫整阶段连续式开采。
多用于小型井。
大、中型井的初期可用若干对片盘，后期建集中井。
二、集中斜井（一般就叫斜井）1、示例（图17-3）（利用CAI课件中的图讲解）此为斜井，多水平，分区式上山开拓，与立井开拓相比，井筒形式不同，井底车场简单。
1）准备；3）接替延深4）、巷道的作用（1）、主斜井：用于提升煤炭，有时兼作回风用的斜井，称主斜井。
（2）副斜井：用于矿井辅助提升，兼作进风用的斜井，称副斜井。
2、斜井提升设备提升设备与生产能力有关，而设备的选择又与倾角有关。
一般在煤田划分为井田时，各矿井的能力就有一定的根据，基本定下来，然后，设计矿井时，选择提升设备，设备如下：大型井：皮带、箕斗大型：串车主井中型井：箕斗付井中型：串车小型井：串车小型：中车、无极绳箕斗、串车有单钩和双钩之分，皮带提升时应有检修轨道。
倾角：不同的设备，适用于不同的倾角；无极绳绞车适于α＜10°，箕斗适于：α=25°～35°，皮带适于：α＜16°，串车适于：α＜25°。
3、斜井形式1）、沿煤斜井。
小型井，服务年限短，煤质较硬。
2）、底板斜井。
大多数采用，距煤层法线距离＞15～20m 。
3）、穿岩斜井（由底板到顶板）（图17-5）4）、反斜井（由顶板到底板）（图17-6）（折返斜井）3）、4）两种情况，均是由于地面条件影响或提升设备的要求造成，而4）完全是由于地面条件的影响，不多用。
§3.3平硐开拓一、特点1、特点：是一种最简单最有利的开拓方式，具有投资少，占有设备少，施工容易，生产环节少，出煤快，成本低。
二、平硐开拓布置方式1、走向平硐：平硐沿煤层走向布置，相当于大巷一样。
（图17-7）2、垂直平硐：平硐垂直煤层走向布置，到煤层底板，布置大巷。
（图17-8）3、阶梯平硐：煤层垂高太大，外部或内部集中运下来煤。
（图17-9）（在黑板上绘出图说明适用条件、优缺点）三、要求平硐应有流水坡度，煤矸处理在平硐外，条件允许可在硐内。
§3.4 井筒形式的分析与选择主要讲，立、斜、平开拓的优缺点及运用条件一、平硐开拓1、优缺点：有许多优点，由于少一个提升环节，整个系统简单了；1）、井下出煤可直接外运，无提升环节，系统简单，费用低； 2）、地面建筑简单，无井架和绞车房； 3）、一般不设井底车场，水仓、水泵房，无需排水设备； 4）、施工条件好，掘进速度快，初期工程量小，出煤快。
5）、受地形及煤层埋藏条件限制。
2、适用条件：山区。
在工业广场水平之上有煤。
其储量够一个水平的储量。
（表6—1的服务年限，用KA Z T k⋅=，则k Z =T ·A ·K 计算） 若条件较好，储量可以同相同井型的第一水平的储量少5～10年的开采量，可以用平硐开拓。
二、斜井开拓 1、片盘斜井 1）、优点：地面建筑简单，井巷工程量小，投产快，增产潜力大，技术经济指标较好。
2）、缺点：井口分散，占地多，接序紧张。
3）、适合条件：煤田位于浅部，露头发育，表土不厚(20～30m )水文地质条件简单，地质构造简单。
2、集中斜井（优缺点是与立井比较而得） 1）、优点 （1）、掘进施工简单，速度快； （2）、地面建筑、井筒装备、井底车场简单，提升绞车小； （3）、第一水平石门长度短，采用中央采区时，出煤快； （4）、投资少，建井期短； （5）、延深方便，对生产干扰少； （6）、采用皮带提升时，能力大，可采用自动控制，并可多水平提升；2）、缺点 （1）、同样的开采深度，斜井比立井长，辅助经营费用多，如排水通风、供电、水气、设备线长度等。
（2）、采用绞车提升时，能力小，钢丝绳磨损严重。
（3）、辅助提升能力小，若过长，需多段，管理复杂，能力小；（4）、难以通过特殊岩层。
3）、适合条件：煤层埋藏不深、表土不厚、水文地质情况简单、井筒不需特殊施工法施工的缓倾斜及倾斜煤层的井田。