第二章 井田开拓的基本概念2

7
6 8 16 17 22 23 25 26 24 2 1
24
25 20
23 20
18 21
22
21 27 14 22 15 19
19
3
10
13 12
4
9
5 11
1—主井；2—副井；3—井底车场；4—主要运输石门；5—运输大巷；6—风井；7—回风石门； 8—回风大巷；9—采区运输石门；10—采区下部车场；11—采区下部材料车场；12—采区煤仓； 13—行人进风巷； 14—采区运输上山；15—采区轨道上山；16—上山绞车房；17—采区回风石门； 18—采区上部车场；19—采区中部车场；20—下区段回风平巷；21—联络巷； 22—区段运输平巷；23—区段回风平巷；24—开切眼；25—采煤工作面；27—采区变电所
二、采区、盘区或带区间开采顺序 (一) 开采顺序分类 沿井田走向方向，井田内采区、盘区或带区 间的开采顺序分前进式和后退式两种开采顺 序。
Ⅰ 6 7 m
2
m
1
C
1
Q
1
J
1
C
5
C
Q
3
2
C 4
2
5
C
4
C
6
Q
3
2 8 J 3
2
1
9
J
10
3
m
2
m
1
Ⅰ
7 7 6 1 3 Q 4 J
2
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
J
1
Q Q
3 2
1
Q 14
四、区段间开采顺序 (一) 开采顺序概念和分类 先采标高高的区段，后采标高低的区段称为区段间 下行开采顺序；反之，先采标高低的区段，后采标 高高的区段称为区段间上行开采顺序。 如图2-8所示，采区中的三个区段间采用了下行开采 顺序，先采区段，然后采区段，最后采区段。
(二) 开采顺序特点和选择 区段间采用下行开采顺序有利于区段内煤层保持稳 定，特别是在煤层倾角较大的情况下。 对于上山采区来说，区段间采用下行开采顺序有利 于减少风流在上山中的泄漏，对于下山采区来说， 区段间采用上行开采顺序有利于泄水。 —般情况下我国煤矿采区或盘区内区段间采用下行 开采顺序。近水平煤层条件下，区段间也可以采用 上行开采顺序。
(三) 倾斜巷道 巷道长轴线与水平面有明显坡度的巷道称为倾斜巷道。 1. 斜井 服务于地下开采，在地层中开凿的直通地面的倾斜巷道。其作用与立井、 平硐相同。 2. 上山与下山 位于开采水平以上，为本水平或采区服务的倾斜巷道，称为上山。反之 称为下山。为一个采区服务的上山称为采区上山，为一个采区服务的下 山称为采区下山。上山用于开采一个开采水平以上的煤层，下山用于开 采一个开采水平以下的煤层。为开采水平或辅助水平服务的上(下)山， 称为主要上(下)山。采区上山又分为运输上山、轨道上山、通风行人上 山等。 3. 斜巷 不直通地面、长度较短的倾斜巷道，用以行人、通风、运输等。
六、煤层间、厚煤层分层间及煤组间开采顺序 (一) 开采顺序概念和分类 煤层间、厚煤层分层间及煤组间先采标高高的煤层、分层或 煤组，后采标高低的煤层、分层或煤组称为下行开采顺序， 反之，则称为上行开采顺序。 (二) 开采顺序一般原则及上行开采的适用 采煤后废弃的空间称为采空区，为保持采煤工作面最小合理 空间，采空区必须及时处理。垮落法是常用的采空区处理方 法，就是使悬露顶板垮落后充填采空区的岩层控制方法。采 用垮落法处理采空区的采煤工作面煤层采出后，从煤层直接 顶板开始，由下向上依次垮落、断裂、离层、弯曲，形成垮 落带、断裂带和弯曲带。
二、按巷道用途分类 图2-10所示的巷道系统，按其作用及服务范围不同，可分为开拓巷道、准备巷道及回采巷 道。 (一) 开拓巷道 为井田开拓而开掘的基本巷道，如井筒、井底车场、主要石门、运输大巷、回风大巷、主 要风井等，称为开拓巷道，开拓巷道是自地面到采区的通路，它的作用在于构成或扩大原 有开采水平，形成全矿生产系统的主体框架。这些井巷为全矿井或开采水平服务，服务期 一般为10～30a以上。 (二) 准备巷道 为准备采区而掘进的主要巷道，如采区上山、下山、采区车场、采区硐室等，称为准备巷 道。准备巷道是在采区范围内从已开掘好的开拓巷道通达区段的巷道，它的作用在于准备 新采区，构成采区生产系统。准备巷道为采区服务，服务期一般为3～5a。 (三) 回采巷道 形成采煤工作面及为其服务的巷道，如开切眼、区段运输平巷、区段回风平巷等，称为回 采巷道。回采巷道的作用在于形成新的采煤工作面并进行生产。回采巷道为一个工作面服 务，服务期一般较短。 矿井开拓、准备和回采是矿井生产的基本环节，合理解决三者之间的关系，对矿井正常安 全生产具有重大意义。
(二) 水平巷道 巷道的长轴线与水平面近似平行的巷道称为水平巷道。 1. 平硐 服务于地下开采，在地层中开凿的直通地面的水平巷道，称为平硐。它 也分为主平硐、副平硐、通风平硐、排矸平硐等。 2. 大巷与平巷 平巷是指与地面不直接相通的水平巷道，其长轴方向与煤层走向平行的 巷道。为整个开采水平或阶段服务的平巷称为大巷，如阶段运输大巷。 布置在煤层内的平巷称为煤层平巷，布置在岩石中的平巷称为岩石平巷。 为采煤工作面服务的煤层平巷称为运输或回风平巷。 3. 石门与煤门 与地面不直接相通的水平巷道，其长轴线与煤层走向正交或斜交的岩石 水平巷道，称为石门。连接井底车场和大巷、为开采水平服务的石门称 为主石门。为采区服务的石门称采区石门。在厚煤层内，与煤层走向正 交或斜交的水平巷道，称为煤门。
1
15
5 Q
2
8 J
5
3
Q m
1
3
13 12
m
2
10
9 Ⅰ Ⅰ
C
1
11
(二) 开采顺序概念 1. 前进式开采顺序 自井筒或主平硐附近向井田边界方向依次开采各采区、盘区 或带区的开采顺序称为采区、盘区或带区前进式开采顺序。 如图2-8所示，采用前进式开采顺序就是要先采井筒附近的 和采区，后采井田边界附近的和采区。 2. 后退式开采顺序 自井田边界向井筒方向依次开采各采区、盘区或带区的开采 顺序称为采区、盘区或带区后退式开采顺序。如图2-8所示， 采用后退式开采顺序就是要先采井田边界附近的和采区，后 采井筒附近的和采区。
第五节 矿井巷道分类及其布置
一、按巷道空间特征分类 为进行地下开采的需要而开掘的井筒、巷道 和硐室总称为矿山井巷。根据井巷长轴线与 水平面的关系，矿山井巷可分为垂直巷道、 水平巷道及倾斜巷道，如图2-9所示。
(一) 垂直巷道 巷道长轴线与水平面近似垂直的巷道称为垂直巷道。 1. 立井 服务于地下开采，在地层中开凿的直通地面的竖直巷道，又 称竖井。专门或主要用于提升煤炭的立井叫主井；主要用于 提升物料设备、升降人员等辅助工作的立井叫副井，生产中 开掘的专门用来通风、排水等的立井，相应称为风井、排水 井等。 2. 暗立井 不与地面直接相通的直立巷道称为暗立井。专门用于井下溜 煤的暗立井称为溜井。在采区内、盘区内及带区内，高度较 小、直径较小的溜井称为溜煤眼。
三、采区、盘区或带区内工作面开采顺序 (一) 开采顺序分类 采区、盘区或带区内工作面的开采顺序也分为前进式和后退式两种基本 开采顺序。 (一) 开采顺序概念 采煤工作面从采区或盘区边界向采区运煤上山或向盘区主要运煤巷道方 向推进的开采顺序称为工作面后退式开采顺序。在带区布置的条件下， 采煤工作面后退式开采顺序就是分带工作面从分带上边界或下边界向运 输大巷方向推进的开采顺序。 采煤工作面背向采区运煤上山或背向盘区主要运煤巷道方向推进的开采 顺序称为工作面前进式开采顺序。在带区布置的条件下，采煤工作面前 进式开采顺序就是分带工作面背向运输大巷方向推进的开采顺序。 在同一煤层中的上下区段工作面或带区内的相邻工作面分别采用前进式 和后退式开采顺序时，则称这种开采顺序为工作面往复式开采顺序。
(三) 开采顺序的特点 1. 前进式开采顺序的特点 采区、盘区或带区间采用的前进式开采顺序有利于减少矿井建设的初期 工程量和初期投资，缩短建井期，使矿井能够尽快投产。采用前进式开 采顺序，先投产的采区、盘区或带区生产与大巷向井田边界方向的延伸 同时进行，有一定的采掘相互影响；特别是煤层大巷维护，在一侧采空 或两侧采空的状态下，维护相对困难，维护费用较高；次投产的采区、 盘区或带区通风时，新鲜风流要先通过已采侧的大巷，风量有一定泄漏。 2. 后退式开采顺序的特点 采区、盘区或带区间采用后退式开采顺序的特点与前进式相反。从便于 运输大巷和总回风巷的维护，采后密闭、减少漏风，避免采掘干扰，回 收大巷煤柱来考虑，采用后退式有利。
(三) 开采顺序的特点 采煤工作面的前进式与后退式开采顺序的主要区别是回采巷道是否预先掘出。 1. 后退式开采顺序的特点 如图2-8所示，采区中左侧的工作面由采区边界向上山方向推进，采用了后退式 开采顺序。后退式开采顺序所需的回采巷道要预先掘出，通过掘巷可以预先探明 煤层的赋存情况，生产期间没有采掘相互影响，回采巷道易维护，漏风少，是我 国煤矿最常用的一种工作面开采顺序。 2. 前进式开采顺序的特点 如图2-8所示，采区中右侧的工作面由采区上山附近向采区边界方向推进，采用 了前进式开采顺序。 前进式开采顺序所需的回采巷道不需要预先掘出，可以减少巷道的掘进工程量， 但不能预先探明煤层的赋存情况，形成和维护回采巷道需要采取专门的护巷技术， 形成回采巷道和采煤工作面同时进行，相互影响大，由于新鲜风流要经过维护在 采空区的回采巷道才能到达工作面，因此，容易漏风，这种工作面开采顺序目前 在我国煤矿采用较少。
(四) 开采顺序选择 由于矿井地质和开采技术条件不同，这两类因素在不同条件 下表现出来的重要程度也不同，在具体的矿井条件下，应根 据主要影响因素确定。 减少初期工程量和投资，尽快投产，早出煤，早见效对于建 设和生产的矿井来说是至关重要的，采区、盘区或带区间采 用前进式开采顺序。采掘相互影响并不十分明显，大巷维护 的难度取决于采深和大巷所在岩层的岩性、将大巷布置在岩 层中有利于改善维护条件和减少漏风。因此，我国煤矿阶段 内采区、盘区或带区间一般采用前进式开采顺序。在一个开 采水平既服务于上山阶段，又服务于下山阶段时，对于大巷 已经开掘完毕的下山阶段，可以采用采区、盘区或带区间后 退式开采顺序。
五、阶段间开采顺序 (一) 开采顺序概念和分类 先采标高高的阶段，后采标高低的阶段称为阶段间下行开采顺序；反之， 先采标高低的阶段，后采标高高的阶段称为阶段间上行开采顺序。 如图2-8所示，阶段间采用了下行开采顺序，先采阶段，然后开采阶段， 最后开采阶段。 (一) 开采顺序特点和选择 阶段间采用下行开采顺序可以减少建井初期工程量和初期资金投入，缩 短建井期，并且有利于阶段内煤层保持稳定。 一般情况下我国煤矿阶段间采用下行开采顺序。近水平煤层条件下，上 下山阶段往往可以同时开采。在煤层倾角较小，或先采下阶段有利于排 放上阶段矿井水的情况下，也可以采用阶段间上行开采顺序。
三、矿井巷道布置及生产系统 (一) 巷道布置 矿井巷道布置因地质条件、井型和设备、采 煤方法的不同各有特点。图2-10表示走向长 壁采煤法的井巷布置系统。 1. 巷道布置原则 (1) 要尽快构通风路；(2) 要尽量平行作业。 2. 巷道掘进顺序
(二) 矿井主要生产系统 1. 运煤系统 自采煤工作面25采下的煤，经区段运输平巷22，采 区运输上山14，到采区煤仓12，在采区下部车场10 内装车，经开采水平运输大巷5，主要运输石门4， 到达井底车场3，由主井1提升到地面。 上述运煤系统可简单表示为：采煤工作面25采下的 煤→22→14→12→10→5→4→3→1地面。
2. 通风系统 新鲜风流从地面经副井2进入井下，经井底车场3、主要运输 石门4、运输大巷5、采区运输石门9，采区下部材料车场11、 采区轨道上山15、采区中部车场19，下区段回风平巷20、 联络巷21、区段运输平巷22，进入采煤工作面25。清洗工 作面后，污浊风流经区段回风平巷23、采区回风石门17、回 风大巷8、回风石门7，从风井6排出井外。 矿井通风系统可简单表示为： 新鲜风流自地面 →2→3→3→4→5→9→11→15→19→20→21→22→25采煤 工作面。 污风：采煤工作面25→23→17→8→7→6排出井外。
第二章 井田开拓的基本概念 第四节 井田内开采顺序 第五节 矿井巷道分类及其布置
第四节 井田内开采顺序
井田划分后，采区、盘区或带区间需要按照一定的 顺序开采，煤层间、阶段间和区段间也需要按照一 定的顺序开采。 一、确定开采顺序应考虑的因素 确定开采顺序应当考虑井巷的初期工程量，井巷的 掘进及维护工程量；开采水平、阶段、采区、盘区 或带区及采煤工作面间的正常接替；开采影响关系， 采掘干扰程度和灾害防治等。