采煤概論 03第二章 井田開(kāi)拓的基本概念.ppt

1、淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論第二篇 井田開(kāi)拓第三章 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題主講人：曹祺,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,2,本章主要內(nèi)容,第三章 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 第一節(jié) 煤田劃分為井田 第二節(jié) 礦井儲(chǔ)、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(kāi)采順序 第五節(jié) 井田開(kāi)拓的概念 第六節(jié) 開(kāi)拓方式的概念及分類,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,3,第一節(jié) 煤田劃分為井田,煤礦是以開(kāi)采煤炭資源對(duì)象和任務(wù)的工業(yè)企業(yè)，是有夠獨(dú)立完成煤炭資源開(kāi)采任務(wù)的基本生產(chǎn)單元。它有一套完整的、獨(dú)立的煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)。 一、基本概念 1、煤田 在地質(zhì)歷史發(fā)展的過(guò)程中，含碳物質(zhì)沉積形成的基本

2、連續(xù)的 大面積含煤地帶稱為煤田。 2、井田 在礦區(qū)內(nèi)，劃歸給一個(gè)礦井開(kāi)采的那一部分煤田稱為井田。 3、礦區(qū) 由于行政或經(jīng)濟(jì)上的原因，往往將鄰近幾個(gè)井田劃歸為一個(gè)行政機(jī)構(gòu)管理，而將這鄰近的井田合并起來(lái)稱為礦區(qū)。,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,4,淮 南 礦 區(qū),2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,5,淮 北 礦 區(qū),2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,6,二、劃分的原則 1井田范圍、儲(chǔ)量、煤層賦存及開(kāi)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 井田走向長(zhǎng)度應(yīng)大于傾斜長(zhǎng)度，以便于合理安排井下生產(chǎn)。根據(jù)規(guī)定：井田走向長(zhǎng)度，小型礦井不小于1.5km；中型礦

3、井不小于4.0km；大型礦井不小于7.0km;特大型礦井不小于10-15km。,第一節(jié) 煤田劃分為井田,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,7,圖3-1 井田境界劃分示意圖,3充分利用自然等條件劃分井田 盡可能的利用斷層、河流、湖泊、鐵路、城鎮(zhèn)等自然邊界條件，降低煤柱的損失。,第一節(jié) 煤田劃分為井田,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,8,4合理規(guī)劃礦井開(kāi)采范圍，處理好相鄰礦井之間的關(guān)系 劃分井田邊界時(shí)，通常把煤層傾角不大，沿傾斜很長(zhǎng)的煤田，分成先淺后深，先易后難，分別開(kāi)發(fā)建井。,第一節(jié) 煤田劃分為井田,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,9,三、井田境界的劃分方

4、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。 （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。,第一節(jié) 煤田劃分為井田,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,10,圖3-2 深淺部井田劃分方法 1垂直劃分；2水平劃分；,三、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。 近水平煤層井田都采用垂直劃分。 （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，稱為水平劃分。,第

5、一節(jié) 煤田劃分為井田,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,11,圖3-4 礦界劃分及分組與集中建井1、2淺部分組建斜井；3深部集中建立井,（三）按煤組劃分,第一節(jié) 煤田劃分為井田,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,12,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 礦井生產(chǎn)能力是指礦井礦井一年內(nèi)能生產(chǎn)煤炭的數(shù)量。 井型 ： 根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力不同，我國(guó)將礦井分為大、中、小三種類型，稱井型。近年來(lái)，出現(xiàn)不少10Mt/a以上的礦井。 礦井生產(chǎn)能力是確定礦井其它許多技術(shù)和經(jīng)濟(jì)參數(shù)的重 要依據(jù)，在一定程度上反映了礦井的整體面貌和特征。,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采

6、煤概論,13,二、礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限是指一個(gè)礦井有一個(gè)從投產(chǎn)到報(bào)廢的開(kāi)采年 限，稱為礦井服務(wù)年限。 礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限與儲(chǔ)量的關(guān)系 T=ZK/（AK） Zk礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)噸； T礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a； A礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn)噸/a； K儲(chǔ)量備用系數(shù)，1.31.5。 儲(chǔ)量備用系數(shù)是為保證礦井有可靠服務(wù)年限而在計(jì)算時(shí)對(duì)儲(chǔ)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,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,14,我國(guó)各類井型的礦井和水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限,第二節(jié)、礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,15,第三節(jié) 井田再劃分,煤田劃分成井田后，可以

7、布置一套完全獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)。但這套生產(chǎn)系統(tǒng)仍不可能把整個(gè)井田內(nèi)的煤一下子全采出來(lái)，這就需要把井田進(jìn)一步劃分成若干宜于開(kāi)采的較小部分，對(duì)每一個(gè)較小部分還可以根據(jù)情況再進(jìn)一步劃分為更小的區(qū)域，直到能滿足開(kāi)采工藝要求為止。這個(gè)工作叫井田再劃分。 目前，我國(guó)常見(jiàn)的井田再劃分方式有以下幾種。 一、井田劃分階段 （1）階段：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(gè)平行于走向的長(zhǎng)條部分，稱之為一個(gè)階段。（2）水平：階段與階段之間是以水平面分界，分界面又稱水平.,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,16,圖3-5 井田劃分階段,（3）開(kāi)采水平：布置有主要運(yùn)輸大巷和井底車場(chǎng)，并擔(dān)負(fù)該

8、水平開(kāi)采范圍內(nèi)的主要運(yùn)輸和提升任務(wù)的水平，稱為開(kāi)采水平。,第三節(jié) 井田再劃分,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,17,一個(gè)井田可以用一個(gè)開(kāi)采水平采完，也可能用幾個(gè)開(kāi)采水平才能采完，這要視井田煤層賦存條件和井田尺寸大小而定。前者叫單水平開(kāi)拓，后者叫多水平開(kāi)拓。,一個(gè)開(kāi)采水平可只為一個(gè)階段服務(wù)，也可以為該水平上下兩個(gè)階段服務(wù)（上山開(kāi)采和下山開(kāi)采）。,第三節(jié) 井田再劃分,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,18,二、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(shí)，由于煤層沿傾斜方向高差很小，沒(méi)有必要再按標(biāo)高劃分階段。這時(shí)，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

9、以大巷為軸將兩翼分成若干適宜開(kāi)采的塊段，每個(gè)塊段叫一個(gè)盤區(qū)。每個(gè)盤區(qū)通過(guò)盤區(qū)石門與主要大巷相連構(gòu)成相對(duì)獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)，見(jiàn)圖36。,圖36 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,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,19,三、井田分區(qū)域劃分 隨著開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展和煤層埋深的增加，出現(xiàn)了許多特大型、巨大型礦井。這就勢(shì)必造成井下運(yùn)輸距離、通風(fēng)線路、管線敷設(shè)過(guò)長(zhǎng)，給生產(chǎn)和管理帶來(lái)困難。為此，有的礦井采用了分區(qū)域開(kāi)采的辦法，就是將整個(gè)井田劃分成若干個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域相當(dāng)于一個(gè)小井田，進(jìn)一步劃分成階段、盤區(qū)等。,圖37 分區(qū)域多井筒

10、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,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,20,四、階段內(nèi)再劃分 1采區(qū)式 采區(qū)：在階段范圍內(nèi)，沿走向 把階段劃分若干個(gè)具有獨(dú)立生 產(chǎn)系統(tǒng)的塊段，每一個(gè)塊段稱 為采區(qū)。 區(qū)段：在采區(qū)范圍內(nèi)，沿傾斜 方向?qū)⒉蓞^(qū)劃分為若干個(gè)長(zhǎng)條 部分，每個(gè)長(zhǎng)條部分稱為區(qū)段。 2分段式(我國(guó)很少應(yīng)用),圖38 階段內(nèi)分區(qū)布置 H階段垂高；h階段斜長(zhǎng),階段內(nèi)分帶布置I、II階段序號(hào)；1、2、3-分帶號(hào),在階段內(nèi)沿煤層走向劃分為若干個(gè)帶區(qū)，帶區(qū)內(nèi)又劃分成若干個(gè)傾斜分帶，每個(gè)分帶布置一個(gè)采煤工作面，每個(gè)帶區(qū)中有獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)。分帶內(nèi)采煤工作面沿煤層傾斜推進(jìn)

11、，即由階段的下部邊界向階段的上部邊界推進(jìn)或者由階段的上部邊界向下部邊界推進(jìn)。一般由2-6個(gè)分帶組成一個(gè)帶區(qū)。一般適用于傾角小于12o，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單的煤層。,（3）帶區(qū)式,階段和水平 階段內(nèi)再劃分,煤田 礦區(qū) 井田,采區(qū)式 帶區(qū)式,盤區(qū)或帶區(qū),煤 田 的 劃 分,第四節(jié) 井田內(nèi)的開(kāi)采順序,一、煤層沿傾斜的開(kāi)采順序 對(duì)同一層煤一般都是由上而下（由淺入深）地逐步開(kāi)采，這種開(kāi)采順序叫煤層的下行開(kāi)采順序。反之，稱為煤層的上行開(kāi)采順序。 優(yōu)點(diǎn)：減少投資、建井快、出煤早、避免頂板移動(dòng)對(duì)煤層上部的破壞。,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,23,二、煤層沿走向的開(kāi)采順序 煤層沿走向的開(kāi)采順序有前進(jìn)式

12、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。,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,24,第四節(jié) 井田內(nèi)的開(kāi)采順序,優(yōu)點(diǎn)：能提前摸地質(zhì)條件和煤層賦存特征的變化情況，有利于開(kāi)采準(zhǔn)備，開(kāi)采和掘進(jìn)之間相互干擾小，維護(hù)條件好。 缺點(diǎn)：初期工程量大，建井工期長(zhǎng)，投產(chǎn)慢。 前進(jìn)式開(kāi)采與之相反,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,25,三、連續(xù)式開(kāi)采的概念 當(dāng)階段內(nèi)采用分區(qū)式或分帶式布置時(shí)，無(wú)論采用前進(jìn)式或后退式的開(kāi)采順序，工作面在階段走向的推進(jìn)總是間斷的或跳躍的。而采用分段和整階段布置時(shí)，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(kāi)采。

13、,第四節(jié) 井田內(nèi)的開(kāi)采順序,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,26,第五節(jié) 巷道分類,（一）礦井巷道分類 為了進(jìn)行礦井開(kāi)采，在地下開(kāi)掘的井筒、巷道和硐室的總稱。 根據(jù)井巷長(zhǎng)軸線與水平面關(guān)系可分為： 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(kāi)拓巷道 為全礦井、一個(gè)開(kāi)采水平或階段服務(wù)的巷道，如井筒、井底車場(chǎng)、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(gè)采區(qū)服務(wù)的巷道，如采區(qū)上（下）山、采區(qū)上下車場(chǎng)、采區(qū)石門等。 回采巷道 為工作面采煤直接服務(wù)的巷道，如區(qū)段上、下平巷

14、和開(kāi)切眼等。,礦山井巷 為進(jìn)行采礦，在地下開(kāi)掘的井筒、巷道和硐室的總稱。,垂直 傾斜 水平,礦山井巷名稱,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,28,1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,礦山井巷名稱,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,29,開(kāi)拓方式：在一定的井田地質(zhì)、開(kāi)采技術(shù)條件下，礦井開(kāi)拓巷道可有多種布置方式。開(kāi)拓巷道的布置方式通稱為開(kāi)拓方式。 一、井田開(kāi)拓方式分類 井田開(kāi)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(kāi)拓、斜井開(kāi)拓、平硐開(kāi)拓、綜合開(kāi)拓。 （二

15、）按開(kāi)采水平數(shù)目 按開(kāi)采水平數(shù)目可分為：?jiǎn)嗡介_(kāi)拓（井田內(nèi)只設(shè)1個(gè)開(kāi)采水平）；多水平開(kāi)拓（井田內(nèi)設(shè)2個(gè)及2個(gè)以上開(kāi)采水平）。,第六節(jié)開(kāi)拓方式的概念及分類,2020/9/19,淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院采煤概論,30,（三）按開(kāi)采準(zhǔn)備方式 按開(kāi)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(kāi)采 開(kāi)采水平只開(kāi)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(kāi)采 開(kāi)采水平分別開(kāi)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(kāi)采水平分別開(kāi)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(kāi)采 上述方式的結(jié)合應(yīng)用。 （四）按開(kāi)采水平大巷布置方式 （1）分煤層大巷，即在每個(gè)煤層設(shè)大巷； （2）集中大巷，在煤層群集中設(shè)置大巷，通過(guò)采區(qū)石門與各煤層聯(lián)系； （3）分組集中大巷，即對(duì)煤層群分組