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文檔簡介

會(huì)計(jì)學(xué)1中國礦業(yè)大學(xué)北京采礦學(xué)會(huì)計(jì)學(xué)1中國礦業(yè)大學(xué)北京采礦學(xué)第一節(jié)立井開拓第1頁/共85頁第一節(jié)立井開拓第1頁/共85頁第一節(jié)立井開拓(verticalshaftdevelopment)

一、立井多水平上山式開拓方式示例:兩個(gè)階段;兩個(gè)開采水平;每階段布置6個(gè)采區(qū);1、開掘順序原則:盡快溝通風(fēng)路;采用平行作業(yè)。主井、副井、井底車場(chǎng)、主石門、-300m大巷、采區(qū)下部車場(chǎng)、采區(qū)運(yùn)輸和軌道上山風(fēng)井、總回風(fēng)巷、采區(qū)上部車場(chǎng)、區(qū)段回風(fēng)石門2、生產(chǎn)系統(tǒng):運(yùn)煤系統(tǒng):通風(fēng)系統(tǒng):排水系統(tǒng);第2頁/共85頁第一節(jié)立井開拓(verticalshaftdevel

3、開采順序沿煤層走向:采區(qū)前進(jìn)式,區(qū)內(nèi)后退式;沿傾斜方向:階段下行式;區(qū)段下行式;煤層間:下行式。一水平生產(chǎn),二水平準(zhǔn)備延深第3頁/共85頁3、開采順序第3頁/共85頁二.立井單水平上下山開拓第4頁/共85頁二.立井單水平上下山開拓第4頁/共85頁

二.立井單水平上下山開拓

1、示例條件:Fig、15-2煤層:厚煤層、

12,埋藏深,表土厚。

2、立井單水平上山式開拓方式兩個(gè)階段,一個(gè)開采水平,劃分成帶區(qū)

3、開掘程序原則:盡快溝通風(fēng)路;采用平行作業(yè)。主井、副井、井底車場(chǎng)、主石門、軌道運(yùn)輸大巷、膠帶大巷、回風(fēng)大巷第5頁/共85頁二.立井單水平上下山開拓

1、示例條件:Fig、15

4、生產(chǎn)系統(tǒng):運(yùn)煤系統(tǒng):通風(fēng)系統(tǒng):箕斗井回風(fēng),封閉措施排水系統(tǒng);動(dòng)力、壓風(fēng)、水供應(yīng)

5、開采順序沿煤層走向:分帶前進(jìn)式,工作面后退式;沿傾斜方向:上下山階段同采第6頁/共85頁4、生產(chǎn)系統(tǒng):第6頁/共85頁三立井開拓分類根據(jù)井田斜長或垂高、煤層傾角、可采煤層數(shù)目及層間距等條件不同,立井開拓分為單水平開拓和多水平開拓兩大類。水平內(nèi)可以采用采區(qū)式、盤區(qū)式或帶區(qū)式準(zhǔn)備。立井單水平開拓:第7頁/共85頁三立井開拓分類根據(jù)井田斜長或垂高、煤層傾角、可采煤層數(shù)目立井多水平開拓方式

(a)上山式;(b)上下山式;

(c)多水平上下山混合式第8頁/共85頁立井多水平開拓方式

(a)上山式;(b)上下山式;

(c)多近水平煤層群立井多水平分煤組開拓方式第9頁/共85頁近水平煤層群立井多水平分煤組開拓方式第9頁/共85頁

急(傾)斜煤層立井多水平上山式

開拓方式

第10頁/共85頁急(傾)斜煤層立井多水平上山式

開拓方式第10頁/共85

四、立井開拓的井筒配置(表15-1)以立井進(jìn)行開拓,裝備兩個(gè)井筒,主井一般用箕斗提煤,副井一般用罐籠輔運(yùn)、行人、進(jìn)風(fēng)等。小型立井的主副井可均裝備罐籠,或只裝備一個(gè)井筒。為滿足綜采支架整架不解體下井的要求,在副井中要裝備一個(gè)寬罐籠,凈寬一般要達(dá)到1.5m。

主立井為箕斗井并兼作進(jìn)風(fēng)井時(shí),井筒中的風(fēng)速不得大于6m/s,第11頁/共85頁四、立井開拓的井筒配置(表15-1)第11頁/共85頁混合提升井是兼有主副井功能的立井,適用于兩種情況:

1)生產(chǎn)礦井改護(hù)建時(shí),為了同時(shí)提高主、輔提升能力,而新開一對(duì)立井不具備條件或不經(jīng)濟(jì)時(shí),可在原工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)新開鑿一個(gè)立井,裝備一對(duì)箕斗和一對(duì)罐籠,同時(shí)擔(dān)負(fù)提煤和輔助提升任務(wù)。

2)應(yīng)用于更小規(guī)模的小型礦井,可以只裝備1個(gè)井筒,用罐籠完成提煤和輔助提升的全部任務(wù),但需另開鑿一個(gè)井筒作為專用風(fēng)井,在井筒內(nèi)設(shè)置梯子間作為第二個(gè)安全出口第12頁/共85頁混合提升井是兼有主副井功能的立井,適用于兩種情況:第12頁/第二節(jié)斜井開拓第13頁/共85頁第二節(jié)斜井開拓第13頁/共85頁第14頁/共85頁第14頁/共85頁第二節(jié)斜井開拓(inclinedshaftdevelopment)一、斜井開拓示例

1、條件:兩層煤;

25;埋藏深、表土層薄、無流砂層。

2、開拓方式:兩個(gè)階段,兩個(gè)開采水平,每階段布置6個(gè)采區(qū);

3、開掘程序原則:同立井主斜井、副斜井、井底車場(chǎng)、運(yùn)輸大巷風(fēng)井、-80m輔助車場(chǎng)、階段回風(fēng)石門、回風(fēng)大巷第15頁/共85頁第二節(jié)斜井開拓(inclinedshaftdevel4、生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)煤系統(tǒng)-通風(fēng)系統(tǒng)-對(duì)通風(fēng)要求:主斜井用膠帶運(yùn)煤時(shí),可兼作進(jìn)風(fēng)井,但V4m/s。不得兼作回風(fēng)井。主斜井用箕斗運(yùn)煤時(shí),通風(fēng)要求同立井。5、開采順序:沿走向第一水平采區(qū)前進(jìn)式,區(qū)內(nèi)后退;第二水平:采區(qū)后退,區(qū)內(nèi)后退。沿傾斜-階段下行式,區(qū)段下行式;煤層間-下行式。第16頁/共85頁4、生產(chǎn)系統(tǒng)第16頁/共85頁

集中斜井單水平上下山式開拓第17頁/共85頁集中斜井單水平上下山式開拓第17頁/共85頁二、斜井開拓類型、裝備和基本特點(diǎn)(一)集中斜井井田沿傾斜劃分為階段,設(shè)開采水平,可以單水平、多水平或局部設(shè)輔助水平開拓。準(zhǔn)備方式可有:采區(qū)式、盤區(qū)式、帶區(qū)式。上山式、上下山式。開采水平大巷可以分層布置,集中布置及分組集中布置。以斜井進(jìn)行開拓,裝備兩個(gè)井筒,主井一般用膠帶或箕斗提煤,副井一般用礦車輔運(yùn)、行人、進(jìn)風(fēng)等,風(fēng)井回風(fēng)。小型斜井的主副斜井可均裝備礦車提升設(shè)備,或只裝備一個(gè)斜井,串車提升。雙鉤或單鉤提升。第18頁/共85頁二、斜井開拓類型、裝備和基本特點(diǎn)(一)集中斜井第18頁/共8

1.主斜井

膠帶機(jī)(斜井一側(cè)鋪軌道-檢修)-A大箕斗-中型;雙鉤串車提升-中、小型井;單鉤串車提升-A小。

2.副斜井

雙鉤串車提升-大型井單鉤串車提升-小型井;無極繩

10;單軌吊、卡軌車、齒軌車第19頁/共85頁1.主斜井第19頁/共85頁

3.提升設(shè)備對(duì)井筒角度的要求:提升方式井筒傾角串車≯25箕斗2035膠帶機(jī)≯17無極繩10無軌膠輪8第20頁/共85頁3.提升設(shè)備對(duì)井筒角度的要求:第20頁/共85頁

4.斜井與煤層的相對(duì)位置:

一般在煤層群底部,沿煤層、沿巖層,穿層。煤層斜井:適用于地質(zhì)構(gòu)造簡單、薄及中厚煤層,圍巖穩(wěn)定,礦井A小煤層底板巖層斜井:距煤層1015m:穿底板:適用:煤層傾角較大時(shí)穿頂板:適用:煤層傾角小第21頁/共85頁4.斜井與煤層的相對(duì)位置:第21頁/共85頁

頂板穿層斜井第22頁/共85頁頂板穿層斜井第22頁/共85頁

底板穿層斜井

第23頁/共85頁底板穿層斜井第23頁/共85頁反斜井開拓

第24頁/共85頁反斜井開拓第24頁/共85頁(二)片盤斜井開拓第25頁/共85頁(二)片盤斜井開拓第25頁/共85頁(二)片盤斜井開拓

1、特點(diǎn):相當(dāng)于一個(gè)下山采區(qū)井田劃為若干分段(片盤);每個(gè)分段布置一個(gè)采面,整分段回采;A?。簧舷缕P接替頻繁;串車提升,車場(chǎng)簡單。

2、適用:地質(zhì)構(gòu)造簡單,井田走向較短;有擴(kuò)大應(yīng)用的前景。第26頁/共85頁(二)片盤斜井開拓1、特點(diǎn):相當(dāng)于一個(gè)下山采區(qū)第三節(jié)平硐開拓方式(Aditdevelopment)

垂直走向平硐開拓

第27頁/共85頁第三節(jié)平硐開拓方式(Aditdevelopment)

第28頁/共85頁第28頁/共85頁走向平硐開拓

第29頁/共85頁走向平硐開拓第29頁/共85頁

階梯平硐開拓第30頁/共85頁階梯平硐開拓第30頁/共85頁一、平硐開拓方式類型及裝備

1.平硐分類垂直走向平硐:主平硐垂直(或斜交)于煤層走向走向平硐主平硐平行于煤層走向;單翼生產(chǎn)。階梯平硐主平硐煤層走向;按不同標(biāo)高分別開平硐,上平硐的煤經(jīng)專用下山溜到下水平運(yùn)出。平硐水平以下煤層:下山開采、暗井(立井、斜井)2、平硐開拓的井硐配置采用平硐開拓時(shí),一般以一條主平硐并配以合適的輔助及通風(fēng)井硐開拓井田。第31頁/共85頁一、平硐開拓方式類型及裝備1.平硐分類第31頁/共85頁

3、平硐裝備最簡單的開拓方式,技術(shù)經(jīng)濟(jì)最有利:煤由平硐直接外運(yùn),多用礦車(底卸式、普通箱式)也用膠帶,運(yùn)輸環(huán)節(jié)少,設(shè)備少;能力大不設(shè)井底車場(chǎng),水自流,無水倉。

第32頁/共85頁3、平硐裝備第32頁/共85頁二、平硐適用條件

1.山嶺、丘陵溝谷地區(qū),煤層埋于山中,在山麓開平硐開拓;

2.有些煤層埋于山嶺中,上山部分相當(dāng)一個(gè)階段的煤量,平硐以下用下山階段開采。第33頁/共85頁二、平硐適用條件1.山嶺、丘陵溝谷地區(qū),煤層埋于山第四節(jié)井筒(硐)形式分析與應(yīng)用一、立井開拓的特點(diǎn)與應(yīng)用1優(yōu)點(diǎn):

1)立井開拓的適應(yīng)性強(qiáng),不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制,井筒可采用特殊方法施工。

2)在采深相同的條件下,立井井筒短,相應(yīng)的管纜敷設(shè)長度短,提升速度快,提升能力大,對(duì)輔助提升特別有利,對(duì)于采深大的大型礦井,副井采用立井更具有優(yōu)越性。

3)井筒斷面大,能下放外形尺寸較大的材料和設(shè)備。

4)井筒支護(hù)條件好,且易于維護(hù)。

5)有利于礦井通風(fēng)。2缺點(diǎn):

1)井筒施工技術(shù)復(fù)雜,需用設(shè)備多,要求有較高的技術(shù)水平,井筒裝備復(fù)雜,成井速度較慢,開鑿費(fèi)用較高,基建投資大。

2)立井直接延深比較困難,對(duì)生產(chǎn)干擾大。第34頁/共85頁第四節(jié)井筒(硐)形式分析與應(yīng)用一、立井開拓的特點(diǎn)與應(yīng)用第33立井開拓應(yīng)用原則(1)對(duì)沖積層厚、水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井,多水平開采急(傾)斜煤層的礦井,以及煤層賦存深的礦井,一般應(yīng)采用立井開拓。(2)當(dāng)井田的地形地質(zhì)條件不利于采用平硐或斜井開拓時(shí)都可以考慮采用立井開拓。(3)對(duì)于傾斜長度大的井田,采用立井多水平開拓能較合理地兼顧淺部和深部的開采。第35頁/共85頁3立井開拓應(yīng)用原則第35頁/共85頁二、斜井開拓的特點(diǎn)與應(yīng)用1與立井開拓相比優(yōu)點(diǎn):井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡單,掘進(jìn)速度較快,地面工業(yè)場(chǎng)地建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)及硐室也比較簡單;初期投資較少,建井期較短。井筒延深施工較容易,對(duì)生產(chǎn)干擾少。膠帶輸送機(jī)斜井可實(shí)現(xiàn)井下煤流到地面的連續(xù)運(yùn)輸,運(yùn)輸能力大,效率高,煤流運(yùn)輸系統(tǒng)的轉(zhuǎn)折連接靈活,并可接受多點(diǎn)來煤,對(duì)生產(chǎn)水平過渡期的提煤有利;當(dāng)?shù)V井需增產(chǎn)而要求加大提升能力時(shí),更換或改造帶式輸送機(jī)也比較容易。鋪設(shè)軌道的斜井,無論采用箕斗或串車提升都能適應(yīng)小型礦井提升的要求;斜井內(nèi)可設(shè)人行道,作為井下人員的安全出口,這對(duì)于采深不大的小型礦井是比較方便和經(jīng)濟(jì)有利的。第36頁/共85頁二、斜井開拓的特點(diǎn)與應(yīng)用1與立井開拓相比優(yōu)點(diǎn):第36頁/共與立井開拓相比的缺點(diǎn)

1)在相同煤層條件下,斜井井筒長度比立井井筒長,圍巖不穩(wěn)定時(shí),井筒維護(hù)費(fèi)用高;

2)采用纏繞式絞車提升時(shí),提升速度慢,提升能力較低,鋼絲繩磨損嚴(yán)重、動(dòng)力消耗多、提升費(fèi)用高,對(duì)輔助提升不利;

3)井田斜長大時(shí),采用多段絞車提升的轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多,效率低;

4)由于斜井的井筒長,相應(yīng)的通風(fēng)線路和管纜也較長;對(duì)瓦斯涌出量大的大型斜井,為滿足通風(fēng)的要求,有時(shí)需增開風(fēng)井;

5)當(dāng)表土為富含水的沖積層或流沙層時(shí),斜井開掘技術(shù)復(fù)雜,有時(shí)難以通過。第37頁/共85頁與立井開拓相比的缺點(diǎn)第37頁/共85頁斜井開拓應(yīng)用的一般原則是:(1)對(duì)井田內(nèi)煤層賦存不深、表土層不厚、無流砂層、水文地質(zhì)條件簡單、開采緩(傾)斜和中斜煤層的礦井。(2)煤田淺部、或井田面積小,儲(chǔ)量有限,煤層露頭發(fā)育良好、可考慮采用片盤斜井。第38頁/共85頁斜井開拓應(yīng)用的一般原則是:第38頁/共85頁三、平硐開拓的特點(diǎn)與應(yīng)用1平硐開拓的特點(diǎn)1)平硐的施工技術(shù)和裝備簡單、掘進(jìn)速度快,施工條件較好,可加快礦井建設(shè)。2)運(yùn)輸環(huán)節(jié)少、系統(tǒng)簡單、運(yùn)輸設(shè)備少、費(fèi)用低,運(yùn)輸能力大。3)平硐水平以上的礦井涌水可自流排出。4)不用開掘井底車場(chǎng)和硐室,地面不建井架和絞車房,生產(chǎn)系統(tǒng)簡單可靠,是最有利的井田開拓方式,。第39頁/共85頁三、平硐開拓的特點(diǎn)與應(yīng)用1平硐開拓的特點(diǎn)第39頁/共85頁

2應(yīng)用原則:(1)應(yīng)有合適的煤層賦存和地形條件,最主要的是平硐水平標(biāo)高以上有足夠的儲(chǔ)量(上下山開采時(shí)包括下山部分的儲(chǔ)量),使平硐水平的開采年限不低于相應(yīng)井型礦井的水平服務(wù)年限的規(guī)定。(2)合適的地形條件和平硐長度(平硐口到煤層的距離)是能否使用平硐開拓的重要條件,平硐見煤距離過大,建井工程量過大,不利于平硐的使用。(3)具體條件下是否采用平硐開拓要通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。第40頁/共85頁2應(yīng)用原則:第40頁/共85頁開拓方式選擇總結(jié)

(一)平硐開拓與斜井、立井開拓的比較

1.平硐的優(yōu)點(diǎn):最簡單的開拓方式,技術(shù)經(jīng)濟(jì)最有利:煤由平硐直接外運(yùn),運(yùn)輸環(huán)節(jié)少,設(shè)備少,系統(tǒng)簡單,費(fèi)用低;地面工業(yè)廣場(chǎng)建筑和設(shè)施簡單;不需留工廣煤柱;井內(nèi)不設(shè)井底車場(chǎng),水自流,無水倉,排水費(fèi)用低;施工條件好,掘進(jìn)速度快。平硐的條件:平硐標(biāo)高以上有足夠儲(chǔ)量的山鄰地帶應(yīng)優(yōu)先采用。第41頁/共85頁開拓方式選擇總結(jié)第41頁/共85頁(二)斜井與立井比較

1.斜井的優(yōu)點(diǎn)井筒施工工藝、施工設(shè)備和工序簡單,掘進(jìn)快,單價(jià)低;地面設(shè)施和裝備簡單井底車場(chǎng)設(shè)施和裝備簡單延深方便,相互干擾小;采用膠帶機(jī)的主斜井能力大,不受長度限制初期投資少第42頁/共85頁(二)斜井與立井比較

第42頁/共85頁2.斜井的缺點(diǎn)井身長,絞車(串車)提升能力受限制;通過井筒的各種管線長,通風(fēng)、動(dòng)力供應(yīng)、排水等生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)較高;井筒維護(hù)工程量大;對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)性差。第43頁/共85頁2.斜井的缺點(diǎn)第43頁/共85頁3.斜井的適用條件適應(yīng)大中小礦井;煤層埋藏淺;表土層不厚,水文地質(zhì)條件簡單,不需特殊施工法施工的緩斜和傾斜煤層;井田斜長:膠帶機(jī)可長;串車提升不宜超過三段提升。第44頁/共85頁3.斜井的適用條件第44頁/共85頁(三)立井與斜井比較立井的優(yōu)缺點(diǎn)與斜井相反1.立井的優(yōu)點(diǎn)同樣采深條件下,井身短,通過井筒的各種管線短;提升速度快,機(jī)械化程度高,易自動(dòng)控制;對(duì)輔提有利,人員提升快;對(duì)深井開采有利;井筒斷面大,通風(fēng)阻力小,提升,排水、動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用低;井筒易維護(hù);對(duì)各種地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng),技術(shù)可靠,不受煤層,CH4、水文等限制。第45頁/共85頁(三)立井與斜井比較立井的優(yōu)缺點(diǎn)與斜井相反第45頁/共85頁2.立井的缺點(diǎn):井筒施工復(fù)雜:需較高技術(shù)、較多設(shè)備、速度慢;井筒裝備復(fù)雜,基建投資大;井筒延深困難。3.立井的適用條件生產(chǎn)能力大;煤層埋藏深、表土厚或水文情況復(fù)雜,井筒需特殊施工;開采煤層受傾角、厚度、CH4、水文等條件限制;多水平開采的急斜煤層;凡不適合斜井、平硐及綜合開拓方式時(shí),均可采用立井開拓第46頁/共85頁2.立井的缺點(diǎn):第46頁/共85頁第五節(jié)綜合開拓方式采用立井、斜井、平硐等任何兩種或兩種以上的開拓方式稱為綜合開拓方式。

一.綜合開拓方式類型平硐—立井—斜井平硐—立井平硐—斜井立井—斜井主斜副立應(yīng)用多主立副斜應(yīng)用少第47頁/共85頁第五節(jié)綜合開拓方式采用立井、斜井、平硐等任何兩種或兩種以1、主斜井一副立井開拓主斜井一副立井開拓可充分發(fā)揮主、輔提升能力大、系統(tǒng)簡單、通過風(fēng)量大、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果好的優(yōu)點(diǎn),是大型、特大型礦井比較合理的開拓方式。第48頁/共85頁1、主斜井一副立井開拓第48頁/共85頁第49頁/共85頁第49頁/共85頁第50頁/共85頁第50頁/共85頁第51頁/共85頁第51頁/共85頁大型礦井主斜井-副立井綜合開拓第52頁/共85頁大型礦井主斜井-副立井綜合開拓第52頁/共85頁大型礦井主斜井—副立井、副斜井綜合開拓

第53頁/共85頁大型礦井主斜井—副立井、副斜井綜合開拓第53頁/共85頁第54頁/共85頁第54頁/共85頁主立井—副斜井綜合開拓第55頁/共85頁主立井—副斜井綜合開拓第55頁/共85頁主斜井-副平硐開拓第56頁/共85頁主斜井-副平硐開拓第56頁/共85頁主平硐、主斜井一副平硐、副斜井綜合開拓

第57頁/共85頁主平硐、主斜井一副平硐、副斜井綜合開拓第57頁/共85頁平硐一立井綜合開拓

第58頁/共85頁平硐一立井綜合開拓第58頁/共85頁四、綜合開拓的應(yīng)用與選擇礦井綜合開拓的主要選擇原則:(1)結(jié)合礦井煤層賦存特征和開采要求,發(fā)揮不同井硐形式的優(yōu)越性,建立簡單、有效、安全可靠的開拓系統(tǒng),以取得良好的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益。(2)做好不同形式井硐的井上下聯(lián)系和配合。充分利用特殊的地形和煤層條件,做出特殊條件下的合理安排。(3)主斜井一副立井開拓是大型礦井比較理想的開拓方式,可用于開采賦存不很深、近水平煤層的礦井,或井田斜長大、下部煤層深的礦井。用斜井開拓的礦井,當(dāng)其轉(zhuǎn)入深部開采時(shí),增打立井是首選的改造方案。(4)主立井一副斜井開拓是簡易的經(jīng)濟(jì)的開拓方式,只適于井田斜長不大,能以一個(gè)水平開采(包括上下山開采)的小型礦井。(5)應(yīng)用平硐與斜井(立井)的綜合開拓,要深入研究煤層賦存特征和地形條件,選擇合適的工業(yè)場(chǎng)地及井(硐)口位置,處理好礦井前后期的生產(chǎn)建設(shè)關(guān)系。第59頁/共85頁四、綜合開拓的應(yīng)用與選擇礦井綜合開拓的主要選擇原則:第59頁第六節(jié)多井筒分區(qū)域開拓方式多井筒分區(qū)域開拓方式—大型井田劃分為若干具有獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)的開采區(qū)域,并共用主井的開拓方式。多井筒分區(qū)域開拓方式特點(diǎn)將井田劃分為若干個(gè)分區(qū),每個(gè)分區(qū)采用采區(qū)式,盤區(qū)式或帶區(qū)式準(zhǔn)備;每個(gè)分區(qū)各有井筒,獨(dú)立擔(dān)任進(jìn)、回風(fēng)及輔提任務(wù);各分區(qū)的煤集中于服務(wù)全礦的主井集中運(yùn)出;各分區(qū)間有一定開采順序第60頁/共85頁第六節(jié)多井筒分區(qū)域開拓方式多井筒分區(qū)域開拓方式—大型多井筒分區(qū)域開拓示例第61頁/共85頁多井筒分區(qū)域開拓示例第61頁/共85頁多井筒分區(qū)域開拓示例1、條件走向24km,傾斜16km,面積250km2煤厚2~3.5m,傾角3~5°,埋深250~1300m2、開拓5個(gè)分區(qū),每個(gè)能力200萬t/a各分區(qū)布置一對(duì)立井,為各分區(qū)進(jìn)回風(fēng)和輔助運(yùn)輸兩個(gè)集中出煤斜井

3、評(píng)價(jià)主井集中出煤效率高;解決了大型井輔提及通風(fēng)困難;生產(chǎn)集中;分區(qū)分期建井,建井快。

4、適用1)A>300萬t/a;2)井田走向>10km;3)礦井CH4大,通風(fēng)線路長的礦井;4)采深H>600m。第62頁/共85頁多井筒分區(qū)域開拓示例1、條件第62頁/共85頁大柳塔礦下煤組多井筒分區(qū)域開拓第63頁/共85頁大柳塔礦下煤組多井筒分區(qū)域開拓第63頁/共85頁第七節(jié)井筒(硐)位置一、主、副井井筒(硐)位置1、沿井田走向有利的位置沿井田走向的有利位置是井筒(硐)布置在井田中央,當(dāng)井田兩翼儲(chǔ)量分布不均勻時(shí),宜布置在儲(chǔ)量分布的中央,使井田兩翼儲(chǔ)量分布比較均衡。(1)沿井田走向的運(yùn)輸工作量最小,運(yùn)輸費(fèi)用最少。(2)配風(fēng)量比較均衡,通風(fēng)線路較短,通風(fēng)阻力較小。(3)兩翼產(chǎn)量比較均衡,兩翼開采的年限和結(jié)束的時(shí)間均較接近,有利于水平接替。第64頁/共85頁第七節(jié)井筒(硐)位置一、主、副井井筒(硐)位置第64頁/共井筒走向位置不同大巷運(yùn)輸工作量比較

1—主副井筒位于井田走向邊界位置;2—主副井筒位于井田走向中央位置第65頁/共85頁井筒走向位置不同大巷運(yùn)輸工作量比較

1—主副井筒位于井田走向2立井井筒沿井田傾向位置

第66頁/共85頁2立井井筒沿井田傾向位置第66頁/共85頁立井井筒沿井田傾斜方向位置與石門工程量

第67頁/共85頁立井井筒沿井田傾斜方向位置與石門工程量第67頁/共85頁立井開拓沿井田傾向有利的位置對(duì)于緩(傾)斜煤層單水平開采的礦井,井筒應(yīng)位于井田中部,使上山部分斜長略大于下山部分斜長。對(duì)于緩(傾)斜、中斜煤層多水平開拓的礦井,如煤層的可采總厚度大,可使井筒靠近井田淺部大致在中偏上的適當(dāng)位置,并應(yīng)使保護(hù)井筒的煤柱不占和少占初期投產(chǎn)采區(qū)的儲(chǔ)量。對(duì)急(傾)斜煤層的礦井,井筒宜靠近井田淺部。開采特厚煤層時(shí),井筒還可設(shè)在煤系底板中。開采近水平煤層的礦井,使井筒靠近儲(chǔ)量中央是一般原則。第68頁/共85頁立井開拓沿井田傾向有利的位置第68頁/共85頁二有利于井筒和井底車場(chǎng)施工和維護(hù)井筒和井底車場(chǎng)的掘進(jìn)、維護(hù)及使用安全可靠井筒盡量不穿過流砂層、厚沖積層及富含水層;井筒不穿過地質(zhì)破壞劇烈?guī)Ъ安蓜?dòng)區(qū);井底車場(chǎng)應(yīng)處于較好的圍巖之中(無大構(gòu)造)。第69頁/共85頁二有利于井筒和井底車場(chǎng)施工和維護(hù)第69頁/共85頁

三.有利于工業(yè)廣場(chǎng)的合理布置不占或少占農(nóng)田,避免河流改道,不占重要文物古跡及園林。有足夠的場(chǎng)地,合理布置工業(yè)廣場(chǎng)并留有余地,利于外接“國鐵”。有好的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,避免滑坡、山崩等威脅,利于居民點(diǎn)建設(shè)。井口處于當(dāng)?shù)刈罡吆樗恢?。注意風(fēng)向:避免長年風(fēng)向正對(duì)井筒進(jìn)風(fēng)方向,以防污染。第70頁/共85頁三.有利于工業(yè)廣場(chǎng)的合理布置第70頁/共85頁四、風(fēng)井布置方式及礦井通風(fēng)系統(tǒng)(一)、中央并列式通風(fēng)。布置:進(jìn)、回風(fēng)井布置在一個(gè)廣場(chǎng)內(nèi);兩井相距3050m,大型井60100m。使用:a.罐籠或串車提煤的中小型井—主井進(jìn)風(fēng),副井回風(fēng)。

b.箕斗或膠帶運(yùn)煤的大中型井—副井進(jìn)風(fēng),主井回風(fēng)

c.在井田上部邊界設(shè)安全出口。優(yōu)點(diǎn):工業(yè)廣場(chǎng)集中,管理方便;保護(hù)井筒煤柱少。缺點(diǎn):通風(fēng)線路長,風(fēng)阻大,漏風(fēng)多。適用:井田尺寸、能力不很大、低瓦斯礦井。第71頁/共85頁四、風(fēng)井布置方式及礦井通風(fēng)系統(tǒng)(一)、中央并列式通風(fēng)。中央并列式通風(fēng)方式

第72頁/共85頁中央并列式通風(fēng)方式第72頁/共85頁(二)、中央邊界式通風(fēng)(中央分列式)布置:主、副井位于井田中央,風(fēng)井設(shè)在井田中央上部邊界。風(fēng)井深度小。使用:副井進(jìn)風(fēng),風(fēng)井回風(fēng);優(yōu)點(diǎn):風(fēng)路短,風(fēng)阻小,井下漏風(fēng)少;缺點(diǎn):開采深部時(shí),要維護(hù)較長的上山回風(fēng)巷道;工業(yè)廣場(chǎng)分散。適用:煤層賦存不太深的緩斜、傾斜煤層礦井;煤層賦存深,瓦斯大的礦井。第73頁/共85頁(二)、中央邊界式通風(fēng)(中央分列式)第73頁/共85頁中央分列式通風(fēng)方式

第74頁/共85頁中央分列式通風(fēng)方式第74頁/共85頁(三)、對(duì)角式通風(fēng)(兩翼對(duì)角式)布置:進(jìn)風(fēng)井位于井田中央,風(fēng)井成對(duì)角布置在井田兩翼上部邊界。優(yōu)點(diǎn):風(fēng)路變化小,風(fēng)壓變動(dòng)小,風(fēng)機(jī)工作穩(wěn)定。當(dāng)一翼發(fā)生災(zāi)變時(shí),另一翼可以正常工作。缺點(diǎn):風(fēng)機(jī)和通風(fēng)設(shè)備多,工業(yè)廣場(chǎng)分散,建井時(shí)間長。主副井與風(fēng)井貫通距離長。適用:對(duì)通風(fēng)要求很嚴(yán)格的礦井,高瓦斯礦井,煤易自燃的礦井,煤和瓦斯突出礦井,井田一翼長達(dá)6-8km,后期風(fēng)路長。第75頁/共85頁(三)、對(duì)角式通風(fēng)(兩翼對(duì)角式)第75頁/共85頁對(duì)角式通風(fēng)方式

第76頁/共85頁對(duì)角式通風(fēng)方式第76頁/共85頁

(四)分區(qū)式通風(fēng)布置:風(fēng)井設(shè)在各采區(qū)使用:中央井筒進(jìn)風(fēng),各采區(qū)小回風(fēng)井回風(fēng)。優(yōu)點(diǎn):通風(fēng)線路短;各采區(qū)通風(fēng)方便、靈活;風(fēng)阻小。建井可平行施工,建井期短。缺點(diǎn):風(fēng)井及設(shè)備多,管理分散。適用:井田上部距地表淺(50100m),采區(qū)尺寸大的采區(qū)。第77頁/共85頁(四)分區(qū)式通風(fēng)第77頁/共85頁采區(qū)式通風(fēng)方式

第78頁/共85頁采區(qū)式通風(fēng)方式第78頁/共85頁

(五)分區(qū)域通風(fēng)多井筒開拓的特大型井布置:每個(gè)分區(qū)域設(shè)一對(duì)進(jìn)、回風(fēng)井,獨(dú)立進(jìn)回風(fēng)。適用:各區(qū)域開采范圍及生產(chǎn)能力很大時(shí)用。優(yōu)點(diǎn):通風(fēng)線路短;各分區(qū)通風(fēng)方便、靈活;風(fēng)阻小。缺點(diǎn):風(fēng)井及設(shè)備多,管理分散。第79頁/共85頁(五)分區(qū)域通風(fēng)第79頁/共85頁第八節(jié)井筒和工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱留設(shè)

地表下沉盆地與巖層移動(dòng)角

1—地表開采影響邊界;2—地表臨界變形邊界第80頁/共85頁第八節(jié)井筒和工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱留設(shè)

地表下沉盆地與巖層移動(dòng)角垂直剖面法確定井筒和工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)面積

1—用矩形框住的受護(hù)工業(yè)場(chǎng)地邊界線;2—圍護(hù)帶第81頁/共85頁垂直剖面法確定井筒和工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)面積

1—用矩形框住的受護(hù)工三、垂直剖面法留設(shè)井筒和工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱第82頁/共85頁三、垂直剖面法留設(shè)井筒和工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱第82頁/共85頁傾向剖面上保護(hù)煤柱尺寸計(jì)算

第83頁/共85頁傾向剖面上保護(hù)煤柱尺寸計(jì)算第83頁/共85頁為了提高精度,在沿煤層傾向的剖面上,垂直剖面法所留的保護(hù)煤柱尺寸還可以由計(jì)算方法,第84頁/共85頁為了提高精度,在沿煤層傾向的剖面上,垂直剖面法所留的保護(hù)煤柱會(huì)計(jì)學(xué)86中國礦業(yè)大學(xué)北京采礦學(xué)會(huì)計(jì)學(xué)1中國礦業(yè)大學(xué)北京采礦學(xué)第一節(jié)立井開拓第1頁/共85頁第一節(jié)立井開拓第1頁/共85頁第一節(jié)立井開拓(verticalshaftdevelopment)

一、立井多水平上山式開拓方式示例:兩個(gè)階段;兩個(gè)開采水平;每階段布置6個(gè)采區(qū);1、開掘順序原則:盡快溝通風(fēng)路;采用平行作業(yè)。主井、副井、井底車場(chǎng)、主石門、-300m大巷、采區(qū)下部車場(chǎng)、采區(qū)運(yùn)輸和軌道上山風(fēng)井、總回風(fēng)巷、采區(qū)上部車場(chǎng)、區(qū)段回風(fēng)石門2、生產(chǎn)系統(tǒng):運(yùn)煤系統(tǒng):通風(fēng)系統(tǒng):排水系統(tǒng);第2頁/共85頁第一節(jié)立井開拓(verticalshaftdevel

3、開采順序沿煤層走向:采區(qū)前進(jìn)式,區(qū)內(nèi)后退式;沿傾斜方向:階段下行式;區(qū)段下行式;煤層間:下行式。一水平生產(chǎn),二水平準(zhǔn)備延深第3頁/共85頁3、開采順序第3頁/共85頁二.立井單水平上下山開拓第4頁/共85頁二.立井單水平上下山開拓第4頁/共85頁

二.立井單水平上下山開拓

1、示例條件:Fig、15-2煤層:厚煤層、

12,埋藏深,表土厚。

2、立井單水平上山式開拓方式兩個(gè)階段,一個(gè)開采水平,劃分成帶區(qū)

3、開掘程序原則:盡快溝通風(fēng)路;采用平行作業(yè)。主井、副井、井底車場(chǎng)、主石門、軌道運(yùn)輸大巷、膠帶大巷、回風(fēng)大巷第5頁/共85頁二.立井單水平上下山開拓

1、示例條件:Fig、15

4、生產(chǎn)系統(tǒng):運(yùn)煤系統(tǒng):通風(fēng)系統(tǒng):箕斗井回風(fēng),封閉措施排水系統(tǒng);動(dòng)力、壓風(fēng)、水供應(yīng)

5、開采順序沿煤層走向:分帶前進(jìn)式,工作面后退式;沿傾斜方向:上下山階段同采第6頁/共85頁4、生產(chǎn)系統(tǒng):第6頁/共85頁三立井開拓分類根據(jù)井田斜長或垂高、煤層傾角、可采煤層數(shù)目及層間距等條件不同,立井開拓分為單水平開拓和多水平開拓兩大類。水平內(nèi)可以采用采區(qū)式、盤區(qū)式或帶區(qū)式準(zhǔn)備。立井單水平開拓:第7頁/共85頁三立井開拓分類根據(jù)井田斜長或垂高、煤層傾角、可采煤層數(shù)目立井多水平開拓方式

(a)上山式;(b)上下山式;

(c)多水平上下山混合式第8頁/共85頁立井多水平開拓方式

(a)上山式;(b)上下山式;

(c)多近水平煤層群立井多水平分煤組開拓方式第9頁/共85頁近水平煤層群立井多水平分煤組開拓方式第9頁/共85頁

急(傾)斜煤層立井多水平上山式

開拓方式

第10頁/共85頁急(傾)斜煤層立井多水平上山式

開拓方式第10頁/共85

四、立井開拓的井筒配置(表15-1)以立井進(jìn)行開拓,裝備兩個(gè)井筒,主井一般用箕斗提煤,副井一般用罐籠輔運(yùn)、行人、進(jìn)風(fēng)等。小型立井的主副井可均裝備罐籠,或只裝備一個(gè)井筒。為滿足綜采支架整架不解體下井的要求,在副井中要裝備一個(gè)寬罐籠,凈寬一般要達(dá)到1.5m。

主立井為箕斗井并兼作進(jìn)風(fēng)井時(shí),井筒中的風(fēng)速不得大于6m/s,第11頁/共85頁四、立井開拓的井筒配置(表15-1)第11頁/共85頁混合提升井是兼有主副井功能的立井,適用于兩種情況:

1)生產(chǎn)礦井改護(hù)建時(shí),為了同時(shí)提高主、輔提升能力,而新開一對(duì)立井不具備條件或不經(jīng)濟(jì)時(shí),可在原工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)新開鑿一個(gè)立井,裝備一對(duì)箕斗和一對(duì)罐籠,同時(shí)擔(dān)負(fù)提煤和輔助提升任務(wù)。

2)應(yīng)用于更小規(guī)模的小型礦井,可以只裝備1個(gè)井筒,用罐籠完成提煤和輔助提升的全部任務(wù),但需另開鑿一個(gè)井筒作為專用風(fēng)井,在井筒內(nèi)設(shè)置梯子間作為第二個(gè)安全出口第12頁/共85頁混合提升井是兼有主副井功能的立井,適用于兩種情況:第12頁/第二節(jié)斜井開拓第13頁/共85頁第二節(jié)斜井開拓第13頁/共85頁第14頁/共85頁第14頁/共85頁第二節(jié)斜井開拓(inclinedshaftdevelopment)一、斜井開拓示例

1、條件:兩層煤;

25;埋藏深、表土層薄、無流砂層。

2、開拓方式:兩個(gè)階段,兩個(gè)開采水平,每階段布置6個(gè)采區(qū);

3、開掘程序原則:同立井主斜井、副斜井、井底車場(chǎng)、運(yùn)輸大巷風(fēng)井、-80m輔助車場(chǎng)、階段回風(fēng)石門、回風(fēng)大巷第15頁/共85頁第二節(jié)斜井開拓(inclinedshaftdevel4、生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)煤系統(tǒng)-通風(fēng)系統(tǒng)-對(duì)通風(fēng)要求:主斜井用膠帶運(yùn)煤時(shí),可兼作進(jìn)風(fēng)井,但V4m/s。不得兼作回風(fēng)井。主斜井用箕斗運(yùn)煤時(shí),通風(fēng)要求同立井。5、開采順序:沿走向第一水平采區(qū)前進(jìn)式,區(qū)內(nèi)后退;第二水平:采區(qū)后退,區(qū)內(nèi)后退。沿傾斜-階段下行式,區(qū)段下行式;煤層間-下行式。第16頁/共85頁4、生產(chǎn)系統(tǒng)第16頁/共85頁

集中斜井單水平上下山式開拓第17頁/共85頁集中斜井單水平上下山式開拓第17頁/共85頁二、斜井開拓類型、裝備和基本特點(diǎn)(一)集中斜井井田沿傾斜劃分為階段,設(shè)開采水平,可以單水平、多水平或局部設(shè)輔助水平開拓。準(zhǔn)備方式可有:采區(qū)式、盤區(qū)式、帶區(qū)式。上山式、上下山式。開采水平大巷可以分層布置,集中布置及分組集中布置。以斜井進(jìn)行開拓,裝備兩個(gè)井筒,主井一般用膠帶或箕斗提煤,副井一般用礦車輔運(yùn)、行人、進(jìn)風(fēng)等,風(fēng)井回風(fēng)。小型斜井的主副斜井可均裝備礦車提升設(shè)備,或只裝備一個(gè)斜井,串車提升。雙鉤或單鉤提升。第18頁/共85頁二、斜井開拓類型、裝備和基本特點(diǎn)(一)集中斜井第18頁/共8

1.主斜井

膠帶機(jī)(斜井一側(cè)鋪軌道-檢修)-A大箕斗-中型;雙鉤串車提升-中、小型井;單鉤串車提升-A小。

2.副斜井

雙鉤串車提升-大型井單鉤串車提升-小型井;無極繩

10;單軌吊、卡軌車、齒軌車第19頁/共85頁1.主斜井第19頁/共85頁

3.提升設(shè)備對(duì)井筒角度的要求:提升方式井筒傾角串車≯25箕斗2035膠帶機(jī)≯17無極繩10無軌膠輪8第20頁/共85頁3.提升設(shè)備對(duì)井筒角度的要求:第20頁/共85頁

4.斜井與煤層的相對(duì)位置:

一般在煤層群底部,沿煤層、沿巖層,穿層。煤層斜井:適用于地質(zhì)構(gòu)造簡單、薄及中厚煤層,圍巖穩(wěn)定,礦井A小煤層底板巖層斜井:距煤層1015m:穿底板:適用:煤層傾角較大時(shí)穿頂板:適用:煤層傾角小第21頁/共85頁4.斜井與煤層的相對(duì)位置:第21頁/共85頁

頂板穿層斜井第22頁/共85頁頂板穿層斜井第22頁/共85頁

底板穿層斜井

第23頁/共85頁底板穿層斜井第23頁/共85頁反斜井開拓

第24頁/共85頁反斜井開拓第24頁/共85頁(二)片盤斜井開拓第25頁/共85頁(二)片盤斜井開拓第25頁/共85頁(二)片盤斜井開拓

1、特點(diǎn):相當(dāng)于一個(gè)下山采區(qū)井田劃為若干分段(片盤);每個(gè)分段布置一個(gè)采面,整分段回采;A?。簧舷缕P接替頻繁;串車提升,車場(chǎng)簡單。

2、適用:地質(zhì)構(gòu)造簡單,井田走向較短;有擴(kuò)大應(yīng)用的前景。第26頁/共85頁(二)片盤斜井開拓1、特點(diǎn):相當(dāng)于一個(gè)下山采區(qū)第三節(jié)平硐開拓方式(Aditdevelopment)

垂直走向平硐開拓

第27頁/共85頁第三節(jié)平硐開拓方式(Aditdevelopment)

第28頁/共85頁第28頁/共85頁走向平硐開拓

第29頁/共85頁走向平硐開拓第29頁/共85頁

階梯平硐開拓第30頁/共85頁階梯平硐開拓第30頁/共85頁一、平硐開拓方式類型及裝備

1.平硐分類垂直走向平硐:主平硐垂直(或斜交)于煤層走向走向平硐主平硐平行于煤層走向;單翼生產(chǎn)。階梯平硐主平硐煤層走向;按不同標(biāo)高分別開平硐,上平硐的煤經(jīng)專用下山溜到下水平運(yùn)出。平硐水平以下煤層:下山開采、暗井(立井、斜井)2、平硐開拓的井硐配置采用平硐開拓時(shí),一般以一條主平硐并配以合適的輔助及通風(fēng)井硐開拓井田。第31頁/共85頁一、平硐開拓方式類型及裝備1.平硐分類第31頁/共85頁

3、平硐裝備最簡單的開拓方式,技術(shù)經(jīng)濟(jì)最有利:煤由平硐直接外運(yùn),多用礦車(底卸式、普通箱式)也用膠帶,運(yùn)輸環(huán)節(jié)少,設(shè)備少;能力大不設(shè)井底車場(chǎng),水自流,無水倉。

第32頁/共85頁3、平硐裝備第32頁/共85頁二、平硐適用條件

1.山嶺、丘陵溝谷地區(qū),煤層埋于山中,在山麓開平硐開拓;

2.有些煤層埋于山嶺中,上山部分相當(dāng)一個(gè)階段的煤量,平硐以下用下山階段開采。第33頁/共85頁二、平硐適用條件1.山嶺、丘陵溝谷地區(qū),煤層埋于山第四節(jié)井筒(硐)形式分析與應(yīng)用一、立井開拓的特點(diǎn)與應(yīng)用1優(yōu)點(diǎn):

1)立井開拓的適應(yīng)性強(qiáng),不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制,井筒可采用特殊方法施工。

2)在采深相同的條件下,立井井筒短,相應(yīng)的管纜敷設(shè)長度短,提升速度快,提升能力大,對(duì)輔助提升特別有利,對(duì)于采深大的大型礦井,副井采用立井更具有優(yōu)越性。

3)井筒斷面大,能下放外形尺寸較大的材料和設(shè)備。

4)井筒支護(hù)條件好,且易于維護(hù)。

5)有利于礦井通風(fēng)。2缺點(diǎn):

1)井筒施工技術(shù)復(fù)雜,需用設(shè)備多,要求有較高的技術(shù)水平,井筒裝備復(fù)雜,成井速度較慢,開鑿費(fèi)用較高,基建投資大。

2)立井直接延深比較困難,對(duì)生產(chǎn)干擾大。第34頁/共85頁第四節(jié)井筒(硐)形式分析與應(yīng)用一、立井開拓的特點(diǎn)與應(yīng)用第33立井開拓應(yīng)用原則(1)對(duì)沖積層厚、水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井,多水平開采急(傾)斜煤層的礦井,以及煤層賦存深的礦井,一般應(yīng)采用立井開拓。(2)當(dāng)井田的地形地質(zhì)條件不利于采用平硐或斜井開拓時(shí)都可以考慮采用立井開拓。(3)對(duì)于傾斜長度大的井田,采用立井多水平開拓能較合理地兼顧淺部和深部的開采。第35頁/共85頁3立井開拓應(yīng)用原則第35頁/共85頁二、斜井開拓的特點(diǎn)與應(yīng)用1與立井開拓相比優(yōu)點(diǎn):井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡單,掘進(jìn)速度較快,地面工業(yè)場(chǎng)地建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)及硐室也比較簡單;初期投資較少,建井期較短。井筒延深施工較容易,對(duì)生產(chǎn)干擾少。膠帶輸送機(jī)斜井可實(shí)現(xiàn)井下煤流到地面的連續(xù)運(yùn)輸,運(yùn)輸能力大,效率高,煤流運(yùn)輸系統(tǒng)的轉(zhuǎn)折連接靈活,并可接受多點(diǎn)來煤,對(duì)生產(chǎn)水平過渡期的提煤有利;當(dāng)?shù)V井需增產(chǎn)而要求加大提升能力時(shí),更換或改造帶式輸送機(jī)也比較容易。鋪設(shè)軌道的斜井,無論采用箕斗或串車提升都能適應(yīng)小型礦井提升的要求;斜井內(nèi)可設(shè)人行道,作為井下人員的安全出口,這對(duì)于采深不大的小型礦井是比較方便和經(jīng)濟(jì)有利的。第36頁/共85頁二、斜井開拓的特點(diǎn)與應(yīng)用1與立井開拓相比優(yōu)點(diǎn):第36頁/共與立井開拓相比的缺點(diǎn)

1)在相同煤層條件下,斜井井筒長度比立井井筒長,圍巖不穩(wěn)定時(shí),井筒維護(hù)費(fèi)用高;

2)采用纏繞式絞車提升時(shí),提升速度慢,提升能力較低,鋼絲繩磨損嚴(yán)重、動(dòng)力消耗多、提升費(fèi)用高,對(duì)輔助提升不利;

3)井田斜長大時(shí),采用多段絞車提升的轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多,效率低;

4)由于斜井的井筒長,相應(yīng)的通風(fēng)線路和管纜也較長;對(duì)瓦斯涌出量大的大型斜井,為滿足通風(fēng)的要求,有時(shí)需增開風(fēng)井;

5)當(dāng)表土為富含水的沖積層或流沙層時(shí),斜井開掘技術(shù)復(fù)雜,有時(shí)難以通過。第37頁/共85頁與立井開拓相比的缺點(diǎn)第37頁/共85頁斜井開拓應(yīng)用的一般原則是:(1)對(duì)井田內(nèi)煤層賦存不深、表土層不厚、無流砂層、水文地質(zhì)條件簡單、開采緩(傾)斜和中斜煤層的礦井。(2)煤田淺部、或井田面積小,儲(chǔ)量有限,煤層露頭發(fā)育良好、可考慮采用片盤斜井。第38頁/共85頁斜井開拓應(yīng)用的一般原則是:第38頁/共85頁三、平硐開拓的特點(diǎn)與應(yīng)用1平硐開拓的特點(diǎn)1)平硐的施工技術(shù)和裝備簡單、掘進(jìn)速度快,施工條件較好,可加快礦井建設(shè)。2)運(yùn)輸環(huán)節(jié)少、系統(tǒng)簡單、運(yùn)輸設(shè)備少、費(fèi)用低,運(yùn)輸能力大。3)平硐水平以上的礦井涌水可自流排出。4)不用開掘井底車場(chǎng)和硐室,地面不建井架和絞車房,生產(chǎn)系統(tǒng)簡單可靠,是最有利的井田開拓方式,。第39頁/共85頁三、平硐開拓的特點(diǎn)與應(yīng)用1平硐開拓的特點(diǎn)第39頁/共85頁

2應(yīng)用原則:(1)應(yīng)有合適的煤層賦存和地形條件,最主要的是平硐水平標(biāo)高以上有足夠的儲(chǔ)量(上下山開采時(shí)包括下山部分的儲(chǔ)量),使平硐水平的開采年限不低于相應(yīng)井型礦井的水平服務(wù)年限的規(guī)定。(2)合適的地形條件和平硐長度(平硐口到煤層的距離)是能否使用平硐開拓的重要條件,平硐見煤距離過大,建井工程量過大,不利于平硐的使用。(3)具體條件下是否采用平硐開拓要通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。第40頁/共85頁2應(yīng)用原則:第40頁/共85頁開拓方式選擇總結(jié)

(一)平硐開拓與斜井、立井開拓的比較

1.平硐的優(yōu)點(diǎn):最簡單的開拓方式,技術(shù)經(jīng)濟(jì)最有利:煤由平硐直接外運(yùn),運(yùn)輸環(huán)節(jié)少,設(shè)備少,系統(tǒng)簡單,費(fèi)用低;地面工業(yè)廣場(chǎng)建筑和設(shè)施簡單;不需留工廣煤柱;井內(nèi)不設(shè)井底車場(chǎng),水自流,無水倉,排水費(fèi)用低;施工條件好,掘進(jìn)速度快。平硐的條件:平硐標(biāo)高以上有足夠儲(chǔ)量的山鄰地帶應(yīng)優(yōu)先采用。第41頁/共85頁開拓方式選擇總結(jié)第41頁/共85頁(二)斜井與立井比較

1.斜井的優(yōu)點(diǎn)井筒施工工藝、施工設(shè)備和工序簡單,掘進(jìn)快,單價(jià)低;地面設(shè)施和裝備簡單井底車場(chǎng)設(shè)施和裝備簡單延深方便,相互干擾?。徊捎媚z帶機(jī)的主斜井能力大,不受長度限制初期投資少第42頁/共85頁(二)斜井與立井比較

第42頁/共85頁2.斜井的缺點(diǎn)井身長,絞車(串車)提升能力受限制;通過井筒的各種管線長,通風(fēng)、動(dòng)力供應(yīng)、排水等生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)較高;井筒維護(hù)工程量大;對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)性差。第43頁/共85頁2.斜井的缺點(diǎn)第43頁/共85頁3.斜井的適用條件適應(yīng)大中小礦井;煤層埋藏淺;表土層不厚,水文地質(zhì)條件簡單,不需特殊施工法施工的緩斜和傾斜煤層;井田斜長:膠帶機(jī)可長;串車提升不宜超過三段提升。第44頁/共85頁3.斜井的適用條件第44頁/共85頁(三)立井與斜井比較立井的優(yōu)缺點(diǎn)與斜井相反1.立井的優(yōu)點(diǎn)同樣采深條件下,井身短,通過井筒的各種管線短;提升速度快,機(jī)械化程度高,易自動(dòng)控制;對(duì)輔提有利,人員提升快;對(duì)深井開采有利;井筒斷面大,通風(fēng)阻力小,提升,排水、動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用低;井筒易維護(hù);對(duì)各種地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng),技術(shù)可靠,不受煤層,CH4、水文等限制。第45頁/共85頁(三)立井與斜井比較立井的優(yōu)缺點(diǎn)與斜井相反第45頁/共85頁2.立井的缺點(diǎn):井筒施工復(fù)雜:需較高技術(shù)、較多設(shè)備、速度慢;井筒裝備復(fù)雜,基建投資大;井筒延深困難。3.立井的適用條件生產(chǎn)能力大;煤層埋藏深、表土厚或水文情況復(fù)雜,井筒需特殊施工;開采煤層受傾角、厚度、CH4、水文等條件限制;多水平開采的急斜煤層;凡不適合斜井、平硐及綜合開拓方式時(shí),均可采用立井開拓第46頁/共85頁2.立井的缺點(diǎn):第46頁/共85頁第五節(jié)綜合開拓方式采用立井、斜井、平硐等任何兩種或兩種以上的開拓方式稱為綜合開拓方式。

一.綜合開拓方式類型平硐—立井—斜井平硐—立井平硐—斜井立井—斜井主斜副立應(yīng)用多主立副斜應(yīng)用少第47頁/共85頁第五節(jié)綜合開拓方式采用立井、斜井、平硐等任何兩種或兩種以1、主斜井一副立井開拓主斜井一副立井開拓可充分發(fā)揮主、輔提升能力大、系統(tǒng)簡單、通過風(fēng)量大、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果好的優(yōu)點(diǎn),是大型、特大型礦井比較合理的開拓方式。第48頁/共85頁1、主斜井一副立井開拓第48頁/共85頁第49頁/共85頁第49頁/共85頁第50頁/共85頁第50頁/共85頁第51頁/共85頁第51頁/共85頁大型礦井主斜井-副立井綜合開拓第52頁/共85頁大型礦井主斜井-副立井綜合開拓第52頁/共85頁大型礦井主斜井—副立井、副斜井綜合開拓

第53頁/共85頁大型礦井主斜井—副立井、副斜井綜合開拓第53頁/共85頁第54頁/共85頁第54頁/共85頁主立井—副斜井綜合開拓第55頁/共85頁主立井—副斜井綜合開拓第55頁/共85頁主斜井-副平硐開拓第56頁/共85頁主斜井-副平硐開拓第56頁/共85頁主平硐、主斜井一副平硐、副斜井綜合開拓

第57頁/共85頁主平硐、主斜井一副平硐、副斜井綜合開拓第57頁/共85頁平硐一立井綜合開拓

第58頁/共85頁平硐一立井綜合開拓第58頁/共85頁四、綜合開拓的應(yīng)用與選擇礦井綜合開拓的主要選擇原則:(1)結(jié)合礦井煤層賦存特征和開采要求,發(fā)揮不同井硐形式的優(yōu)越性,建立簡單、有效、安全可靠的開拓系統(tǒng),以取得良好的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益。(2)做好不同形式井硐的井上下聯(lián)系和配合。充分利用特殊的地形和煤層條件,做出特殊條件下的合理安排。(3)主斜井一副立井開拓是大型礦井比較理想的開拓方式,可用于開采賦存不很深、近水平煤層的礦井,或井田斜長大、下部煤層深的礦井。用斜井開拓的礦井,當(dāng)其轉(zhuǎn)入深部開采時(shí),增打立井是首選的改造方案。(4)主立井一副斜井開拓是簡易的經(jīng)濟(jì)的開拓方式,只適于井田斜長不大,能以一個(gè)水平開采(包括上下山開采)的小型礦井。(5)應(yīng)用平硐與斜井(立井)的綜合開拓,要深入研究煤層賦存特征和地形條件,選擇合適的工業(yè)場(chǎng)地及井(硐)口位置,處理好礦井前后期的生產(chǎn)建設(shè)關(guān)系。第59頁/共85頁四、綜合開拓的應(yīng)用與選擇礦井綜合開拓的主要選擇原則:第59頁第六節(jié)多井筒分區(qū)域開拓方式多井筒分區(qū)域開拓方式—大型井田劃分為若干具有獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)的開采區(qū)域,并共用主井的開拓方式。多井筒分區(qū)域開拓方式特點(diǎn)將井田劃分為若干個(gè)分區(qū),每個(gè)分區(qū)采用采區(qū)式,盤區(qū)式或帶區(qū)式準(zhǔn)備;每個(gè)分區(qū)各有井筒,獨(dú)立擔(dān)任進(jìn)、回風(fēng)及輔提任務(wù);各分區(qū)的煤集中于服務(wù)全礦的主井集中運(yùn)出;各分區(qū)間有一定開采順序第60頁/共85頁第六節(jié)多井筒分區(qū)域開拓方式多井筒分區(qū)域開拓方式—大型多井筒分區(qū)域開拓示例第61頁/共85頁多井筒分區(qū)域開拓示例第61頁/共85頁多井筒分區(qū)域開拓示例1、條件走向24km,傾斜16km,面積250km2煤厚2~3.5m,傾角3~5°,埋深250~1300m2、開拓5個(gè)分區(qū),每個(gè)能力200萬t/a各分區(qū)布置一對(duì)立井,為各分區(qū)進(jìn)回風(fēng)和輔助運(yùn)輸兩個(gè)集中出煤斜井

3、評(píng)價(jià)主井集中出煤效率高;解決了大型井輔提及通風(fēng)困難;生產(chǎn)集中;分區(qū)分期建井,建井快。

4、適用1)A>300萬t/a;2)井田走向>10km;3)礦井CH4大,通風(fēng)線路長的礦井;4)采深H>600m。第62頁/共85頁多井筒分區(qū)域開拓示例1、條件第62頁/共85頁大柳塔礦下煤組多井筒分區(qū)域開拓第63頁/共85頁大柳塔礦下煤組多井筒分區(qū)域開拓第63頁/共85頁第七節(jié)井筒(硐)位置一、主、副井井筒(硐)位置1、沿井田走向有利的位置沿井田走向的有利位置是井筒(硐)布置在井田中央,當(dāng)井田兩翼儲(chǔ)量分布不均勻時(shí),宜布置在儲(chǔ)量分布的中央,使井田兩翼儲(chǔ)量分布比較均衡。(1)沿井田走向的運(yùn)輸工作量最小,運(yùn)輸費(fèi)用最少。(2)配風(fēng)量比較均衡,通風(fēng)線路較短,通風(fēng)阻力較小。(3)兩翼產(chǎn)量比較均衡,兩翼開采的年限和結(jié)束的時(shí)間均較接近,有利于水平接替。第64頁/共85頁第七節(jié)井筒(硐)位置一、主、副井井筒(硐)位置第64頁/共井筒走向位置不同大巷運(yùn)輸工作量比較

1—主副井筒位于井田走向邊界位置;2—主副井筒位于井田走向中央位置第65頁/共85頁井筒走向位置不同大巷運(yùn)輸工作量比較

1—主副井筒位于井田走向2立井井筒沿井田傾向位置

第66頁/共85頁2立井井筒沿井田傾向位置第66頁/共85頁立井井筒沿井田傾斜方向位置與石門工程量

第67頁/共85頁立井井筒沿井田

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