16-第十六章 井田开拓的基本问题

按功能一般可分为四个区： 生产区
辅助生产区 储运区
场前区
各分区之间通常以道路、绿化带等相间隔
作为分区标志。
23:56
中国矿业大学
23
2）布置要求
（1）生产区：生产中枢，工业场地核心部位。
①一般布置在场区中央或稍偏一侧，并留有 扩建余地，尽可能减少转载环节。 ②为其它区的布置创造条件。 ③与储运区协调一致，有利于对外运输。
（5）施工条件好，掘进速度快。
适用条件：平硐标高以上有足够储量的山岭地带应 优先采用。
23:56
中国矿业大学
6
2、斜井与立井比较
斜井的优点： （1）井筒施工简单，掘进快，单价低； （2）地面设施和装备简单； （3）井底车场设施和装备简单；
（4）延深方便，生产和延深相互干扰小；
（5）胶带机主斜井运输能力大，不受长度限制；
23:56
中国矿业大学
3
一、井筒（硐）形式
I
7 6
I
Ⅱ
Ⅲ
5 3
1
24
2
+450 +400
48
7 6
23
8
16 18 22 20 21 3 17 23 25 24 2 1
+350 20 +300 21
25
22
19
I +450 +400 +350 +300
13
I -14I
22
7
15
19
1 2
4
3
10
6 4
③位于场区年最大风频上风侧，远离污染源。 ④要考虑人流顺畅，避免人、货混流。 ⑤与生产和辅助生产区分界明确。 ⑥根据需要留有扩建用地。
23:56
中国矿业大学
27
辅助生产区
储运区 生产区 场前区
23:56
中国矿业大学
28
生产区 辅助生产区
储运区
场前区
23:56
中国矿业大学
29
5、井筒和工广位置选择的原则
不占或少占农田，避免河流改道，不占重要 文物古迹及园林。
有足够的场地，合理布置工业广场并留有余 地，利于外接“国铁”。 有好的工程地质和水文地质条件，避免滑坡、 山崩等威胁。 井口处于当地最高洪水位之上。 注意风向：避免长年风向正对井筒进风方向， 以防污染。
23:56
中国矿业大学
22
1）矿井工业广场功能分区
工业场地的污染。
③应有一定场地，满足产品储存和站场布置的需
要，并有发展的可能。
23:56
中国矿业大学
26
（4）场前区：矿井生产指挥、行政管理、对内对外 联系活动中心，主要的人流出入口。在很大程 度上起到形成场区外貌的建筑艺术作用。 ①与人流路线相结合，主要人流是上下井。
②面向居住区或主干道，对内外联系方便。
储量U=L· （W/cos α） ·m·γ
L/2
W
L L/4 W
井筒在井田一侧：
大巷运输工作量=UL/ 2 井筒在井田中央： 大巷运输工作量 =U/2· L/4· 2=UL/4
在走向方向上井筒位于井 田中央大巷运输工作量最小。
23:56
L
12
中国矿业大学
2）均衡生产及矿井生产能力
井筒在井田中央，两翼能均衡生产，生产能力 大。井筒在井田一侧，单翼开采，生产能力小。
位置处于高级储量的中心。
23:56
中国矿业大学
19
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 11 9 10 2 4 5 1 3
- 280 m1 m2
23:56
中国矿业大学
20
3、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、
I 5 Ⅱ
Ⅲ
9 cm1704
11
5
井硐形式示例
23:56
中国矿业大学
4
+
1 2 3 17
+
+
+
2
1
I
- 120 3 - 300 - 480 m1 m2 5 17 4 I -- I
15 + 80 - 100 18 8 6 7 4 11 9 10 2
14 10 7 6
5 1 3
- 280 m1 m2
井硐形式示例
23:56
中国矿业大学
8
3、立井与斜井比较
立井的优点：
（1）同样采深下，井身短，各种管线短；
（ 2 ）提升速度快，机械化程度高，易自动控制； 对辅助提升有利；对深井开采有利；
（ 3 ）井筒断面大，通风阻力小，提升、排水、 动力供应等生产经营费用低； （4）井筒易维护；
（ 5 ）对各种地质条件适应性强，技术可靠，不 受煤层倾角、CH4、水文等限制。
23:56
10
二、井筒（硐）位置的选择 合理的井筒位置应有利于： （1）井下生产； （2）井筒和井底车场的开掘、维护及使用安全； （3）地面工业广场的布置。
一般要求：不受地面和井下地质条件限制时，井
筒应位于井田储量中心。
23:56
中国矿业大学
11
1、井筒（硐）沿走向的有利位置 1）大巷运输工作量
中国矿业大学 矿业工程学院 主讲：万志军教授
中国矿业大学
第十六章
第一节
井田开拓的基本问题
井筒（硐）形式及位置
第二节
第三节
风井布置
开采水平的划分及大巷布置
第四节
采掘关系与三量管理
第五节 我国煤矿井田开拓改革及发展
23:56
中国矿业大学
2
第一节
井筒（硐）形式及位置
一、井筒（硐）形式
二、井筒（硐）位置
近水平煤层：井筒位置 应靠近井田储量中心。
23:56
中国矿业大学
31
中国矿业大学
中国矿业大学
中国矿业大学
中国矿业大学
中国矿业大学
中国矿业大学
中国矿业大学
中国矿业大学
第二节 风井位置
风井：回风井 风井布置方式，考虑： 瓦斯等级 井型大小 井田走向长度 煤层条件（埋深） 通风系统方式 合理确定。
④危险品仓库布置在场区边缘地带。
⑤产生污染的建筑物应根据场区全年风向频率，布置在 对场区污染最小的地点。
⑥避免冷却循环水系统所扩散的水雾对周围建、构筑物 和其它设施的影响。 25 中国矿业大学
23:56
（ 3 ）储运区：矿井产品储存和外运的环节，包括
储煤场，装车站等设施。
①应与生产区协调一致，衔接顺畅，并有利于对 外运输。 ②储运区一般位于场地一侧，在场区最小风频的 上风侧，最大限度地减少煤的储运和装车时对
（6）初期投资少。
23:56
中国矿业大学
7
斜井的缺点 ：
（1）井身长，绞车（串车）提升能力受限制；
（2）井筒内各种管线长，通风、动力供应、排 水等生产经营费较高； （3）井筒维护工程量大； （4）对地质条件适应性差。
适用条件：
（1）大中小矿井；
（ 2 ）煤层埋藏浅；表土层不厚，水文地质条件 简单，不需特殊施工井筒的煤层。
中国矿业大学
43
第二节 风井位置
2 、中央边界式通风（中央分列式）
布置：主、副井位于井田中央，风井设在 井田中央上部边界。风井深度小。
I
6 5 I--I 2 4 1 2 3 3 4 1 6
5
I
23:56
中国矿业大学
44
使用：副井进风，风井回风； 优点：风路短，风阻小，井下漏风少；工广噪声小； 缺点：开采深部时，要维护较长的上山回风巷道；工 业广场分散。
ห้องสมุดไป่ตู้
瓦斯矿井；煤层易自燃的矿井；煤和瓦斯突出矿
井；井田一翼长达6-8km，后期风路长。
5 4I 4 5
I I
2 3 1 2
1 3
I
23:56
中国矿业大学
48
4、采区式通风
布置：风井设在各采区。 使用：中央井筒进风，各采区回风井回风。
4 4
I
4
4
1 3
2 1 2 4
3
I
23:56
中国矿业大学
49
优点：通风线路短；各采区通风方便、灵活；
φ γ C 4 φ
β
B 4 1 2 2 2 1
A 4
1
3
23:56
中国矿业大学
18
（4）缓、中倾斜煤层立井位置选择
a.单水平上下山开拓，上山部分略大于下山部分。
b.多水平开拓，可采总厚度大，要求：保护井筒
及工广煤柱少；初期工程量小；井筒煤柱不占
初期投产采区，靠近浅部。
井筒沿倾斜适当靠近井田上部——“中偏上”，
23:56
中国矿业大学
+
+
一、井筒（硐）形式
+ + + +
8 9
6 7 10
I 9 1 4 8 3 11 2
5
I I -- I
10 , 11 8
3 7 5, 6 24 1
9
5
1、平硐开拓与斜井、立井开拓的比较 优点：最简单，技术经济上最有利。
（1）运输环节少，设备少，费用低； （2）地面工业广场建筑和设施简单； （3）不需留工业广场煤柱； （4）不设井底车场和水仓，水自流，排水费低；
I
适用：煤层赋存不 太深的缓、 中斜煤层矿 井；煤层赋 存深、瓦斯 大的矿井。
23:56
6
5
4 1 2 3
I
45
中国矿业大学
3、对角式通风 两翼对角式布置：进风井位于井田中央， 风井成对角布置在井田两翼上部边界。
使用：1-主井，2-副井，5-回风井
5 4I 4 5
I I
5 4 3
2 3 1 2
1
I
23:56
中国矿业大学
9
立井的缺点：
（1）井筒施工复杂：需较高技术、较多设备，速度慢、成 本高； （2） 井筒装备复杂，基建投资大； （3） 井筒延深困难，生产和延深相互干扰。
适用条件：
（ 1 ）煤层埋藏深，表土厚或水文情况复杂，需特殊施工；
（2）煤层受倾角、厚度、CH4、水文等条件限制；
（3）多水平开采的急斜煤层； 凡不适合斜井、平硐及综合开拓，均可采用立井开拓。 中国矿业大学
不能较快转入下水平。
W
中国矿业大学
L/4
23:56
L
14
实际中形成单翼井田的原因： 地质勘探资料不足，井筒需靠近高级储量范围；
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 1.83.2Mt/a，井筒位于非储量中心。
23:56
中国矿业大学
15
2、井筒（硐）沿倾斜方向的有利位置 1）立井 1水平 2水平 3水平
4水平 5水平
Ⅰ
Ⅱ
初期工程量
Ⅲ
（1）石门工程量
23:56
井筒在Ⅱ位置总石门长度最短，初期工程量较小。
中国矿业大学
16
（2）工业广场压煤
煤柱损失与埋深、倾角成正比；井筒位 于浅部时煤柱损失较小；但要尽量减少第一 水平煤柱损失。
23:56
中国矿业大学
17
（3）富含水层限制 C位置不受富含水层限制 不受其它条件限制的条件下，选择C位置。
23:56
中国矿业大学
46
优点：风路变化小，风压变动小，风机工作稳定; 当一翼发生灾变时，另一翼可正常工作。 缺点：风机和通风设备多，工业广场分散，建井 时间长； 主副井与风井贯通距离长。
5 4I 4 5
I
2 3 1 2
1 3
I
23:56
中国矿业大学
47
对角式通风适用：对通风要求很严格的矿井，高
④充分利用地形，尽量创造重力运输条件。
⑤考虑污染环节，采取防护措施。
⑥按工艺流程布置，缩短运输距离。
23:56
中国矿业大学
24
（2）辅助生产区包括：动力设施、机修设施和仓库等。
①邻近主要生产区，布置在场区一侧或生产区两侧，对 外运输方便的地段。 ②尽可能靠近副井，使运输路线短捷。
③动力设施靠近负荷中心，有回水要求的辅助建筑位于 地势较低的地方。
23:56
中国矿业大学
40
1、中央并列式通风
布置：进、回风井布置在一个工业广场内； 两井相距：中小型井30-50m，大型井60-150m。
I 4 I I 5
6
3 2
1、 2
1 6
5 4 3
1
23:56
中国矿业大学
I
41
使用：（基建期间） （1）罐笼或串车提煤的中小型井：主井进风， 副井回风。
（2）箕斗或胶带运煤的大中型井：副井进风，
风阻小；可不设回风大巷； 建井可平行施工，建井期短。 缺点：风井及设备多，管理分散。 适用：井田上部距地表浅（50-100mI），采区
8 厚冲积层及富含水层； 16 17 20 21 3 19 4 23 25 24 2 1 24 25 7 6
井筒不穿过地质破坏剧
20 22
23
18 22
烈带及采动区；
14 22 10
21
19
15 井底车场应处于较好的 13
围岩之中（无大构造）。
9 11 5
23:56
中国矿业大学
21
4、有利于工业广场合理布置
（1）选择工业广场不太困难，先考虑井下开采合
理的井筒位置；
（2）选择工业广场困难，先“工广”合理，并结
合井下一并考虑。
（3）冲积层很厚，水文复杂，结合井下有利位置
和冲积层较薄的地点进行。
23:56
中国矿业大学
30
急斜煤层：可采M大时， 应减少煤损。 井筒位置：布置于煤系
4 3 3 2 3 1
底部煤层或底板中。
3）通风 井筒在井田中央，两翼风量分配较均衡，风 路短，风压小。 井筒在井田一侧，
L/4
风路长，大巷通过风量
大，风压大。欲降风压， 必须加大巷道断面。
23:56
W
L
13
中国矿业大学
4）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，
主井回风。
（3）在井田上部边界设安全出口。
尽量不要用主井回风！可另外布置中央回风井。
23:56
中国矿业大学
42
优点：工广集中，管理方便；井筒保护煤柱少。 缺点：风路长，风阻大，漏风多；工广噪声大。 适用：井田尺寸、能力不很大、低瓦斯矿井。
I 4 I I 5 3 2 3
1、 2
6 1
6
1
5 4
I
23:56