第十八章 矿井采掘接替、开拓延伸与技术改造

加，能力降低。
适：延深不受地质，水文条件限制时优先考虑；井筒断面和提
升能力能满足延深水平的生产要求；更换设备后可满足要求 。
第二节 矿井开拓延深
二、矿井开拓延深方案
2、暗井延深（暗斜井，暗立井）
第二节 矿井开拓延深
二、矿井开拓延深方案
2、暗井延深（暗斜井，暗立井）
第二节 矿井开拓延深
二、矿井开拓延深方案
水平过渡时期，上下两个水平同时生产，增加了提升、通 风和排水的复杂性，所以应采取恰当的技术措施。 1、过渡时期的提升 （1）、利用通过式箕斗，两水平同时出煤 （2）、利用溜井放到新水平提升 （3）、利用“下山”采区过渡 （4）、利用副井提升部分煤炭
第二节 矿井开拓延深
三、生产水平过渡时期的技术措施
第一节 矿井采掘关系
四、开采水平接替
对于多水平开拓的矿井，原有开采水平的煤层经过较长时间的充分开采后， 必须向新开采水平转移，并逐步由新水平生产代替原水平生产，这一过程 称为水平接替。 从原有开采水平开始减产，新水平投产，到最终全部转入新水平生产的一 段时间称为开采水平过渡时间。 开采水平接替期间所要进行的工作： ①原有生产水平结束开采前的采煤工作面安排，煤柱回收、报废巷道封闭、 留用巷道和设备的维修等。 ②按新水平开拓延深设计或矿井改扩建设计施工。 ③协调新水平施工与原水平生产之间的关系。 ④在两个水平同时生产的过渡期间，实施主副井提升、运输、通风、排水 等方面的技术措施。
第三节 矿井技术改造与改扩建
矿井技术改造：利用原有的基础和设备，用现代 化新技术、新工艺、新装备、新材料对原有的井 巷工程、生产系统、装备、工艺等进行更新和改 造。保持原有生产能力的称为技术改造；扩大生 产能力的称为改扩建。
第二节 矿井开拓延深
二、矿井开拓延深方案
3、主井(副井)直接延深，副井(主井)用暗井延深
优：干扰少，施工方便。 缺：两段提升，增加提升运输环节。 适：需打一个暗井满足新水平提升能力要求时。
第二节 矿井开拓延深
二、矿井开拓延深方案
4、新开凿井筒与延深相结合
优：能大幅度扩大矿井生产能力；便于采用先进的技术装备， 开拓延深相互干扰小。 缺：需要改造原地面生产系统，增加基建费用。 适：改扩建矿井；深部水平提升高度增加、瓦斯涌出量增加， 原有井筒延深后提升和通风不能满足要求。
10 11 12 1 2 3
③
② ④
② ④
20XX年 4 5 6 7 8 9 10 11 12
① ③
②16.70 ④16.24
③ ①
①20.35 ③20.51
第一节 矿井采掘关系
六、采掘比与掘进率
1、采掘比： (一般1:2)
采掘工作面个数比
年平均回采工作面个数 年平均掘进工作面个数
2、掘进率：（每万吨掘进进尺 ）
2、过渡时期的通风 （1）、维护上水平的采区上山为下水平的相应采区回风。 （2）、利用上水平的运输大巷的配风巷作为过渡时期下水平的 回风。（对上水平双运输巷的用一条改为回风巷） （3）、采用分组集中大巷的矿井，可利用上水平上组煤层运输 大巷为下水平上煤组回风。 3、排水措施 一段排水；两段独立排水；两段接力排水；两段联合排水。
煤
单体
80
0.50
23 20901工作面运输顺槽 煤
金支
680
4.25
24 20901工作面回风顺槽 煤
金支
690
4.31
25 20901工作面联络巷
煤
金支
80
0.50
26 10901工作面开切眼
煤
单体
80
0.50
27 一盘区变①
28 二盘区变电所回风道
煤
锚喷
25
0.16
第二节 矿井开拓延深
二、矿井开拓延深方案
5、多矿井深部联合集中开拓延深
实质是结合开拓延深，进行矿井合并改造。 特点：深部多个矿井合并后集中延深。 适用：浅部井型小、分散，装备落后，深部储量丰富，并要改 扩建的矿井。
第二节 矿井开拓延深
三、生产水平过渡时期的技术措施
矿井的某一个开采水平开始减产直到结束，其下一个开采 水平投产到全部接替生产，是矿井生产水平过渡时期。
Zk＝Σ (Zkd－ZS－Pk)C
Zk——开拓煤量； Zkd——已开拓范围内的地质储量； Zs——已开拓范围内的地质损失； Pk——开拓储量可采期内不能开采的储量； C——采区采出率。 [煤层大巷必须超过采区上山100m，集中大巷应掘过采 区石门50m，采区石门应掘进至上部煤层]
第一节 矿井采掘关系
表7-1-2 三类工程综合进度表
序号
巷道名称
施工准备期 一 开拓巷道 1 主斜井 2 副斜井1 3 风井1 4 副斜井2 5 风井2 6 引风道1 7 安全出口1 8 引风道2 9 安全出口2 10 井底车场 11 1200运输大巷 12 1200回风大巷 13 二盘区轨道大巷 14 二盘区回风大巷 15 二盘区轨道大巷 16 二盘区回风大巷 16 水泵房回风道 16 管子道 二 采准巷道
平进接计替划接时表续间；时要5、求间检确要查定求与巷相：道关完采 采辅成面 区助期系接 接限统替 替；的4： ：关、提 1系安~前，排1确掘.150定进月~巷任1道务5掘，天进编计制划掘 掘进工作安排注意事项：1水、平确定接合替理：的1工~程1顺.5序年；2、尽早构
成巷道通风系统；3、掘进工程量的测算要符合实际，并有余地； 4、按巷道类别安排施工队伍；5、完成时间要留有富裕。
煤岩 支护形式
长度 (m)
岩
砌碹
120
岩
砌碹
88
岩
砌碹
84
岩
砌碹
190
岩
砌碹
164
岩
砌碹
20
岩
锚喷
30
岩
砌碹
20
岩
锚喷
30
煤
锚喷
120
煤
锚喷
1050
煤
锚喷
250
煤
锚喷
1130
煤
锚喷
1135
煤
锚喷
250
煤
锚喷
285
煤
锚喷
55
岩
锚喷
15
工期 (月)
2.00
2.00 1.47 1.40 3.17 2.73 0.33 0.50 0.33 0.50 0.75 6.56 1.56 7.06 7.09 1.56 1.78 0.34 0.25
第一节 矿井采掘关系
五、掘进工程安排 巷道掘进工程计划：是按照井田开拓方式与采区的准备方式，
并根据开采计划规定的接替要求和掘进队的施工力量，安排各 个巷道施工次序及时间，以保证回采工作面，采区及开采水平 的接替。 掘进工程安排的步骤与方法：1、根据已批准计划，列出待掘巷 道；2、编巷道掘进须遵循的先后顺序；3、根据采盘带区及水
第十八章 矿井采掘接替、开 拓延深与技术改造
第一节 矿井采掘关系 第二节 矿井开拓延深 第三节 矿井技术改造与改扩建
重点：矿井采掘关系，开拓延深。
难点：矿井技术改造与改扩建。
教学目标：掌握井田开拓的基本问题， 能够根据实际问题划分开采水平及合理 布置大巷，理解矿井采掘关系，掌握矿 井开拓延深、技术改造及改扩建的原理 和方法，并能运用到工程实际中；
确保矿井的采掘平衡，必须认真制定开采计划和巷道掘进工程
计划。
原则：采掘并举，掘进先行
第一节 矿井采掘关系
一、配采
对各水平、采区（盘区、带区）、各工作开采程序和部署
所作的统筹安排称为配采。
矿井开采通常涉及到几种配采形式
同采的薄厚煤层配采
不同煤类和煤质的煤层配采
厚煤层上下各分层配采 上下组煤层或同组上下部配采
矿井两翼配采
解放层和被解放层配采
不同采煤工艺配采
正规工作面与边角煤配采
第一节 矿井采掘关系
二、采煤工作面接替
采煤工作面接替：按矿井产量计划要求，一个采煤工作面开采 结束后，由另一个准备好的采煤工作面投入生产，所形成的相 互衔接关系。 编制采煤工作面接替计划的方法和步骤 ★根据已批准的采盘带区设计，计算各工作面的技术参数。工 作面长度、推进长度、采高、煤层厚度、可采储量等。 ★确定工作面采用的采煤工艺，安排采煤队组，估算日进度、 产量，计算可采期。 ★编排工作面接替顺序。 ★确定计划能否如期完成，依存在问题调整计划，编制正式图 表。
第二节 矿井开拓延深
二、矿井开拓延深方案
1、主副井直接延深
21
Ⅰ
3
35
Ⅱ
m1 m2
5
优：可以充分利用原有设备、设施、投资少；提升系统单一，
转运环节少，车场工程量相对减少。
缺：原有井筒同时担负生产和延深任务，施工与生产相互干扰
。主井接井时技术难度大，矿井将短期停产，延深井筒施工组
织复杂，为延深井筒需掘凿一些临时工程，延深后提升长度增
2、暗井延深（暗斜井，暗立井）
优点：延深与生产互不干扰，原有井筒提升能力不降低， 暗井的位置不受限制，可选在对开采下部煤层有利的位 置上。 缺点：增加了暗斜井的上部车场和硐室的工程量；暗斜 井的提运设备和转运环节；井型很大时，暗斜井的辅助 提升能力和通风断面可能不足，需要另设暗斜井或专用 通风井。 适用条件：原井筒受地质条件限制无法延深；提升设备 满足不了新水平要求，又没条件更换设备；原井筒延深 至新水平位置不合理；山岭地区，浅部平硐开拓，平硐 标高下储量较多。
第二节 矿井开拓延深
三、生产水平过渡时期的技术措施
3、过渡时期的排水
1、一段排水：上水平的流水引人下水平水仓， 集中排至地面； 2、两段独立排水：两个水平各有独立的排水系 统直接排至地面； 3、两段接力排水：下水平的水排到上水平水仓， 然后由上水平集中排至地面； 4、两段联合排水：上下两个水平的排水管路联 成一套系统，设三通阀门控制，上下水平均可 排水至地面。
生产掘进率＝准备和回采巷道掘进总长度(m) 矿井产量(万t)
开拓掘进率＝开拓巷道掘进总长度(m) 矿井产量(万t)
生产矿井总的掘进率＝生产矿井全部井巷掘进总长度(m) 矿井产量(万t)
第一节 矿井采掘关系
七、三量规定(开拓煤量、准备煤量、回采煤量） 1、开拓煤量—井田范围内已掘进的开拓巷道所圈定的 尚未采出的那部分可采储量。
20XX年 123456789
①
①
③
②
②
④
③
④
①
①
17 二盘区运输上山
煤
锚喷
1490
9.31
18 二盘区回风上山
煤
锚喷
785
4.91
19 10901工作面运输斜巷 煤
金支
590
3.69
20 10901工作面回风斜巷 煤
金支
610
3.81
21 10901工作面联络巷
煤
金支
80
0.50
22 10901工作面开切眼
第一节 矿井采掘关系
三、采盘带区接替计划
采盘带区接替计划：为保持矿井正常均衡生产，所安排的采盘带区间的 相互衔接关系。 原则：1）保证上下煤层/组在采盘带区间具有合理的开采
顺序。 2）保证采盘带区生产能力稳定，∑A采≥A矿 3）同时生产和准备的采区数目不宜太多。 编制采盘带区接替计划的方法和步骤（P354） 新老区接替时的相关工作： 老区煤柱回收、设备拆除、采空区封闭 新区设备安装、系统形成、调试、安全条件检查、试生产
☆三量采期规定为：开拓煤量3～5a，准备煤量1a以 上，回采煤量4～6月以上。反映炮采工艺下的数据， 对于综采工作面已无实际意义。
第二节 矿井开拓延深
矿井开拓延深的实质是开拓一个新的开采水平。 正确选择矿井延深方案，使矿井生产与井筒延深施 工密切配合，切实处理好新旧水平的接替，是矿井延 深工作中应解决的主要问题。 开拓延深的内容：井筒延深及新水平开拓准备。 一、矿井开拓延深的特点 1）井巷工程量大，施工期较长。 2）可利用已有的生产系统和设备。 3）延深与生产相互干扰。 4）可与矿井技术改造或改扩建相结合。
三 硐室
29 水泵房 30 水仓 31 一盘区变电所 32 二盘区变电所 四、1.供电系统
煤
锚喷
8
0.05
岩
锚喷
100
1.67
煤
锚喷
8
0.05
煤
锚喷
8
0.05
2.通风系统
3.原煤生产系统
4.地面2其0他1建9筑年及安1装1月26日星期二
5.工作面安装及全系统联合试运转
建井时按4个掘进头，建井工程时间为20.51个月，按施工准备期为2个月，设备安装及联合试运转1.5个月计，则全矿达产时建井期为24.01个月。
第一节 矿井采掘关系
采煤与掘进是煤矿生产的两个基本环节：
采 掘

采煤(回采)
掘进(准备)

采煤就必须掘进，掘进为采煤做准备。
★采掘关系：矿井采煤和掘进之间的相互协调与配合关系。
★采掘失调：掘进工程滞后采煤，不能按时准备出采煤工作面，
将造成无采煤接续工作地点，造成生产被动、产量下降的局面
★掘进超前过多，巷道掘出长期闲置，增加不必要的维护开支。
2、准备煤量——是包括在开拓煤量范围内，已完成 （采区上山及车场，区段集中平巷及必要的联络巷等） 准备巷道所圈定的煤量。
Zz＝（Zcd－Zs-Zd）C
ZZ——准备煤量； Zcd——各采区所圈定的工业储量； Zs——采区内的地质损失； Zd——呆滞煤量。
第一节 矿井采掘关系 3、回采煤量——是准备煤量范围内，已有回采巷道所 圈定的可采储量。 (二)可采期的计算和规定