井田開拓的基本問題-課件

《采煤概論》

第二篇井田開拓

第3章井田開拓的基本問題本章主要內(nèi)容第三章井田開拓的基本問題第一節(jié)煤田劃分為井田第二節(jié)礦井儲、年產(chǎn)量和服務(wù)年限第三節(jié)井田再劃分第四節(jié)井田內(nèi)的開采順序第五節(jié)巷道分類第六節(jié)開拓方式的概念及分類第一節(jié)煤田劃分為井田

1.煤田在地質(zhì)歷史發(fā)展的過程中，含碳物質(zhì)沉積形成的基本連續(xù)的大面積含煤地帶稱為煤田。2.礦區(qū)和礦區(qū)開發(fā)開發(fā)煤田形成的社會區(qū)域，成為礦區(qū)。礦區(qū)根據(jù)儲量、賦存條件、煤炭市場需求量和投資環(huán)境等情況，確定礦區(qū)規(guī)模、劃分井田，規(guī)劃井田開采方式，規(guī)劃礦井或露天礦建順序，確定礦區(qū)附屬企業(yè)的類別、數(shù)目和生產(chǎn)規(guī)模，建設(shè)過程等，總稱為礦區(qū)開發(fā)。3.井田在礦區(qū)內(nèi)，劃歸給一個礦井開采的那一部分煤田。一般情況下：煤田－（礦區(qū)）－井田（礦井）第一節(jié)煤田劃分為井田一、劃分的原則1．井田范圍、儲量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)特別注意的是根據(jù)當(dāng)前技術(shù)水平劃定的井田范圍，可能滿足不了礦井長遠(yuǎn)發(fā)展的要求。因此，井田范圍應(yīng)適當(dāng)劃得大些，或在井田范圍外留一備用區(qū)，暫不建井，以適應(yīng)礦井將來發(fā)展的需要。

第一節(jié)煤田劃分為井田一、劃分的原則1．井田范圍、儲量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)2．保證井田有合理的尺寸煤礦生產(chǎn)實踐表明，井田走向長度應(yīng)達(dá)到：小型礦井不小于1.5km；中型礦井不小于4.0km；大型礦井不小于7.0km；特大型礦井可達(dá)10.0-15.0km。2023/7/23采煤概論5第一節(jié)煤田劃分為井田一、劃分的原則1．井田范圍、儲量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)2．保證井田有合理的尺寸3．充分利用自然等條件劃分井田例如，利用大斷層作為井田邊界，或在河流、國家鐵路、城鎮(zhèn)等下面進(jìn)行開采存在問題較多或不夠經(jīng)濟(jì)、需留設(shè)安全煤柱時，可以此作為井田邊界。這樣，既降低煤柱損失，又減少技術(shù)困難。2023/7/23采煤概論6第一節(jié)煤田劃分為井田一、劃分的原則4.合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井之間的關(guān)系劃分井田邊界時，通常把煤層傾角不大、沿傾斜延展很寬的煤田分成淺部和深部兩部分。一般應(yīng)先淺后深，先易后難，分開開發(fā)建井，以節(jié)約初期投資，同時也能避免淺、深部礦井形成復(fù)雜的壓茬關(guān)系，給開采帶來困難。2023/7/23采煤概論7第一節(jié)煤田劃分為井田二、井田境界的劃分方法（一）垂直劃分：相鄰礦井以某一垂直面為界，沿境界線各留井田邊界煤柱，稱為垂直劃分。近水平井田不論沿走向還是傾向，都采用垂直劃分法。（二）水平劃分：以一定標(biāo)高的水平面為界，即以一定標(biāo)高的煤層底板等高線為界，并沿該煤層底板等高線留置邊界煤柱。這種方法多用于劃分傾斜和急斜煤層以及傾角較大的緩斜煤層井田的上下部邊界。第一節(jié)煤田劃分為井田二、井田境界的劃分方法（三）按煤組劃分按煤層間距的大小來劃分礦界，即把煤層間間距較小的相鄰煤層劃歸一個礦開采，把煤層間距較大的煤層劃歸另一個礦開采。這種方法一般用于煤層或煤組間距較大、煤層賦存淺的礦區(qū)。（四）以自然邊界（如斷層等）劃分2023/7/23采煤概論9第一節(jié)煤田劃分為井田深淺部井田劃分示意圖第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限一礦井生產(chǎn)能力礦井設(shè)計生產(chǎn)能力（萬t/a）即：設(shè)計中規(guī)定礦井在單位時間（年或日）內(nèi)采出的煤炭和其它礦產(chǎn)品的數(shù)量。礦井核定生產(chǎn)能力：礦井經(jīng)過技術(shù)改造，核定后的生產(chǎn)能力，萬t/a。井型：根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力不同，我國將礦井分為大、中、小三種類型，稱井型。

第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限井型劃分如下：井型生產(chǎn)能力（萬t/a）大型礦井：

120、150、180、240、300、

400、500及500以上（其中300萬t/a及其以上又稱特大型礦井）中型礦井：45、60、90。小型礦井：

9、

15、

21、

30。第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限二、礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限是指按礦井可采儲量、設(shè)計生產(chǎn)能力，并考慮儲量備用系數(shù)計算出的礦井開采年限。三、礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限與儲量的關(guān)系

T=ZK/AKZk－礦井可采儲量，萬噸；T－礦井設(shè)計服務(wù)年限，a；A－礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，萬噸/a；K—儲量備用系數(shù)，1.3～1.5。儲量備用系數(shù)是為保證礦井有可靠服務(wù)年限而在計算時對儲量采用的富裕系數(shù)。第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限我國各類井型的礦井和第一水平設(shè)計服務(wù)年限井型礦井設(shè)計生產(chǎn)能力（Mt/a）礦井設(shè)計服務(wù)年限（a）第一水平設(shè)計服務(wù)年限開采0～25°煤層的礦井開采25°～45°煤層的礦井開采45°～90°煤層的礦井特大6.0及以上7035——大3.0-5.06030——中1.2-2.450252015小0.45-0.940201515第三節(jié)井田再劃分一、井田劃分階段

1．階段劃分及特征（1）階段概念：在井田范圍內(nèi)，沿煤層傾斜方向，按一定標(biāo)高把煤層劃分為若干個平行于走向的長條部分，每個長條部分具有獨立的生產(chǎn)系統(tǒng)，稱之為一個階段。（2）開采水平：布置有井底車場和主要運(yùn)輸大巷，并擔(dān)負(fù)該水平開采范圍內(nèi)的主要運(yùn)輸和提升任務(wù)的水平。一個開采水平可只為一個階段服務(wù)，也可以為該水平上下兩個階段服務(wù)。補(bǔ)充：階段垂高與水平高度之間的關(guān)系第三節(jié)井田再劃分井田劃分階段第三節(jié)井田再劃分二、井田劃分為盤區(qū)當(dāng)井田內(nèi)煤層傾角很小，接近水平時，由于煤層沿傾斜方向高差很小，沒有必要再按標(biāo)高劃分階段。這時，可沿煤層主要延展方向布置主要大巷，將井田分為兩翼，然后以大巷為軸將兩翼分成若干適宜開采的塊段，每個塊段叫一個盤區(qū)。每個盤區(qū)通過盤區(qū)石門與主要大巷相連構(gòu)成相對獨立的生產(chǎn)系統(tǒng)，見圖3—6。圖3—6井田劃分盤區(qū)1—主斜井；2—副斜井；3—主要石門；4—主要運(yùn)輸巷；5、6--盤區(qū)運(yùn)輸平巷；7—盤區(qū)邊界；8—井田邊界第三節(jié)井田再劃分三、井田分區(qū)域劃分隨著開采技術(shù)的發(fā)展和煤層埋深的增加，礦井開采強(qiáng)度越來越大，出現(xiàn)了許多特大型、巨大型礦井。國外已出現(xiàn)了年產(chǎn)量超過千萬t的礦井。這些礦井井田范圍廣闊，可達(dá)上百平方公里，煤層沿走向長可達(dá)數(shù)十公里。這就勢必造成井下運(yùn)輸距離、通風(fēng)線路、管線敷設(shè)過長，給生產(chǎn)和管理帶來困難。為此，有的礦井采用了分區(qū)域開采的辦法，就是將整個井田劃分成若干個區(qū)域，每個區(qū)域相當(dāng)于一個小井田，進(jìn)一步劃分成階段、盤區(qū)等。每個區(qū)域開鑿輔助提升井和風(fēng)井為本區(qū)域服務(wù)。在井田中央開鑿集中提升井為整個井田服務(wù)，如圖3—7所示。圖3—7分區(qū)域建井的井田劃分示意圖1—主斜井；2—副斜井；3—分區(qū)界線；4—階段界線第三節(jié)井田再劃分四、階段內(nèi)再劃分井田劃分為階段是我國目前使用最廣泛的井田劃分方式。井田劃分為階段后，仍需進(jìn)一步劃分成適合開采的更小單元。根據(jù)煤層賦存特征和開采技術(shù)條件，階段再劃分可有以下幾種形式。1．分區(qū)式2．分帶式布置3．分段式4．整階段布置第三節(jié)井田再劃分四、階段內(nèi)再劃分1．分區(qū)式將階段沿煤層走向劃分成若干塊段，每個塊段叫一個采取。圖3—8階段內(nèi)分區(qū)布置H—階段垂高；h—階段斜長2023/7/23采煤概論20第三節(jié)井田再劃分四、階段內(nèi)再劃分2．分帶式布置分帶式劃分方式是將整個階段沿走向方向劃分成若干傾斜長條，沿走向?qū)挾扔脕聿贾靡粋€采煤工作面，工作面沿煤層傾斜方向推進(jìn)。2023/7/23采煤概論21第三節(jié)井田再劃分四、階段內(nèi)再劃分3．分段式這種方式實際上就是將整個階段看著一個采取，沿走向方向不再劃分，而是沿傾斜方向劃分為若干區(qū)段。2023/7/23采煤概論22第三節(jié)井田再劃分四、階段內(nèi)再劃分4．整階段布置當(dāng)井田走向、傾斜尺寸都較小時，可直接將井田傾斜方向劃分成若干階段，每個階段寬度用來布置一個回采工作面。這樣，整個井田就相當(dāng)于一個采取。2023/7/23采煤概論23第四節(jié)井田內(nèi)開采順序一、煤層沿傾斜的開采順序由于煤層在地下大多為傾斜賦存，對同一層煤一般都是由上而下地逐步開采，這種開采順序叫煤層的下行開采順序。反之，稱為煤層的上行開采順序。說明：一般地，不論是整個井田，還是階段內(nèi)、采空區(qū)內(nèi)，對同一煤層，都應(yīng)首先考慮使用下行開采順序。第四節(jié)井田內(nèi)開采順序二、煤層沿走向的開采順序煤層沿走向的開采順序有前進(jìn)式和后退式。在井田范圍內(nèi)，以井筒為基準(zhǔn)，由井筒向邊界依次推進(jìn)的叫前進(jìn)式，反之叫后退式。1、前進(jìn)式2、后退式2023/7/23采煤概論25第四節(jié)井田內(nèi)開采順序三、連續(xù)式開采的概念采用分段和整階段布置時，工作面都是在階段走向方向不停頓地連續(xù)推進(jìn)，稱為連續(xù)式開采。連續(xù)式開采具有開采的準(zhǔn)備工作量少，工作面可以連續(xù)推進(jìn)較長的距離，搬家次數(shù)少等特點，對裝備復(fù)雜的機(jī)械化工作面，其優(yōu)點更為突出。但是，由于工作面連續(xù)推進(jìn)，要求井田內(nèi)沒有或很少有地質(zhì)變動，尤其是沒有傾向斷層，才能取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。一般適用于煤層埋藏穩(wěn)定，井田內(nèi)無大的傾向斷層的礦井，或走向較短的小型礦井。第五節(jié)巷道分類為了進(jìn)行礦井開采，在地下開掘的井筒、巷道和硐室的總稱。按空間位置和形狀可分為：

1.

垂直巷道－立井、暗立井、溜井

2．傾斜巷道－斜井、暗斜井、上山、下山

3．水平巷道－平硐、石門、煤門、平巷礦井巷道按其在生產(chǎn)中的重要性還可以作以下分類：開拓巷道為全礦井、一個開采水平或階段服務(wù)的巷道，如井筒、井底車場、階段（或水平）運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷等。準(zhǔn)備巷道為整個采區(qū)服務(wù)的巷道，如采區(qū)上（下）山、采區(qū)上下車場、采區(qū)石門等?；夭上锏罏楣ぷ髅娌擅褐苯臃?wù)的巷道，如區(qū)段上、下平巷和開切眼等。第五節(jié)巷道分類1－立井，2－斜井，3－平硐，4－暗立井，5－溜井，6－石門9－上山，10－下山，11－風(fēng)井，12－巖石平巷，13－煤層平巷第五節(jié)巷道分類1－立井，有出口直接通到地面的垂直井道。2－斜井，有出口直接通到地面的傾斜巷道。2023/7/23采煤概論29第五節(jié)巷道分類3－平硐，有出口直接通到地面的水平巷道；4－暗立井，沒有出口直接通到地面的垂直巷道；2023/7/23采煤概論30第五節(jié)巷道分類5－溜井，用來從上部向下部溜放煤炭的垂直巷道；6－石門，沒出口直接通地面，與巖層走向垂直或斜交的水平巖石巷道。2023/7/23采煤概論31第五節(jié)巷道分類9－上山，沒有出口直接通到地面，位于開采水平之上；10－下山，位于開采水平之下。2023/7/23采煤概論32第五節(jié)巷道分類12－巖石平巷，沒有出口直接通地面，沿巖層走向開掘的水平巷道；2023/7/23采煤概論33第六節(jié)開拓方式的概念及分類開拓方式：在一定的井田地質(zhì)、開采技術(shù)條件下，礦井開拓巷道可有多種布置方式。開拓巷道的布置方式通稱為開拓方式。一、井田開拓方式分類井田開拓方式種類很多，一般可按下列特征分類。：（一）按井筒（硐）形式按井筒（硐）形式可分為立井開拓、斜井開拓、平硐開拓、綜合開拓。（二）按開采水平數(shù)目按開采水平數(shù)目可分為：單水平開拓（井田內(nèi)只設(shè)1個開采水平）；多水平開拓（井田內(nèi)設(shè)2個及2個以上開采水平）。

第六節(jié)開拓方式的概念及分類（三）按開采準(zhǔn)備方式按開采準(zhǔn)備方式可分為上山式、上下山式及混合式。（１）上山式開采開采水平只開采上山階段，階段內(nèi)一般采用采區(qū)式準(zhǔn)備。（2）上下山式開采開采水平分別開采上山階段及下山階段，階段內(nèi)采用采區(qū)式準(zhǔn)備或帶區(qū)式準(zhǔn)備；近水平煤層，開采水平分別開采井田上山部分及下山部分，采用盤區(qū)式或帶區(qū)式準(zhǔn)備。

(3）上山及上下山混合式開采上述方式的結(jié)合應(yīng)用。（四）按開采水平大巷布置方式（1）分煤層大巷，即在每個煤層設(shè)大巷；（2）集中大巷，在煤層群集中設(shè)置大巷，通過采區(qū)石門與各煤層聯(lián)系；（3）分組集中大巷，即對煤層群分組，分組中設(shè)集中大巷。第六節(jié)開拓方式的概念及分類開拓方式分類第六節(jié)開拓方式的概念及分類立井開拓方式(a)立井單水平上下山式；(b)立井多水平上下山式；(c)立井多水平上山式；(d)立井多水平上山及上下山式混合式1—主井；2—副井；3—井