矿井开拓与井巷布置.ppt

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矿井开拓方式与巷道布置矿井开拓方式与巷道布置张清华张清华2012年年4月月目目录录第一章第一章矿井开拓系统矿井开拓系统第一节第一节井田开拓井田开拓第二节第二节矿井开拓方式矿井开拓方式第三节第三节矿井阶段的再划分矿井阶段的再划分第二章第二章矿井巷道布置矿井巷道布置第一节第一节巷道的分类巷道的分类第二节第二节井筒及位置选择井筒及位置选择第三节第三节井底车场及布置井底车场及布置第四节第四节水平大巷的布置水平大巷的布置第五节第五节采区巷道布置采区巷道布置第一章第一章矿井开拓系统矿井开拓系统第一节第一节井田开拓井田开拓一、基本概念一、基本概念煤田煤田在地质历史发展的过程中，含碳物质沉积形成的基本连续的在地质历史发展的过程中，含碳物质沉积形成的基本连续的大面积含煤地带称为煤田。

大面积含煤地带称为煤田。

矿区矿区开发煤田形成的社会行政区域称为矿区。

开发煤田形成的社会行政区域称为矿区。

矿区开发矿区开发矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资环境矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资环境等情况，确定矿区规模、划分井田。

规划井田开采方式，规划矿井开采等情况，确定矿区规模、划分井田。

规划井田开采方式，规划矿井开采顺序，确定矿区附属企业顺序，确定矿区附属企业的类别、数目和生产规模，建设过程等，总称的类别、数目和生产规模，建设过程等，总称矿区开发。

矿区开发。

井田井田划归给一个矿井开采的那一部分煤田称为井田。

划归给一个矿井开采的那一部分煤田称为井田。

井田开拓井田开拓为了把地下煤炭顺利采出，必须从地面向地下开掘一系为了把地下煤炭顺利采出，必须从地面向地下开掘一系列的巷道进入煤层。

井田范围内这些主要巷道的总体部署及其有关参数列的巷道进入煤层。

井田范围内这些主要巷道的总体部署及其有关参数的确定，就称为井田开拓。

的确定，就称为井田开拓。

二、井田开拓二、井田开拓

（一）井田划分的原则

（一）井田划分的原则11、利用自然条件和地质条件作为划分井田的依据、利用自然条件和地质条件作为划分井田的依据利用大断层、煤层倾角变化大的地点、河流、大型水库、铁路、重要的建筑设施等，利用大断层、煤层倾角变化大的地点、河流、大型水库、铁路、重要的建筑设施等，以减少煤柱损失和开采上的困难。

以减少煤柱损失和开采上的困难。

22、井田要有合理的开采技术条件、井田要有合理的开采技术条件要有与矿井生产能力相适应的合理的井田尺寸。

根据目前开采技术条件，井田要有要有与矿井生产能力相适应的合理的井田尺寸。

根据目前开采技术条件，井田要有一个一个合理的走向长度合理的走向长度。

走向长度过短，使井筒延深频繁，生产水平接替紧张；反之则造。

走向长度过短，使井筒延深频繁，生产水平接替紧张；反之则造成矿井运输和通风困难。

一般情况下，井田划分时，其走向长度应大于倾斜长度。

成矿井运输和通风困难。

一般情况下，井田划分时，其走向长度应大于倾斜长度。

煤炭工业设计规范煤炭工业设计规范规定的井田走向长度如下：

规定的井田走向长度如下：

小型矿井（小型矿井（3030万吨万吨/a/a以下）以下）不小于不小于1.5Km；中型矿井中型矿井（4590万吨万吨/a）不小于）不小于4.0Km；大型矿井大型矿井（120400万吨万吨/a）不小于）不小于7.0Km；特大型矿井特大型矿井（400万吨万吨/a以上）不小于以上）不小于1015Km。

33、要处理好相邻井田的关系、要处理好相邻井田的关系（11）处理好深部和浅部矿井的关系，避免出现压茬关系，应考虑给）处理好深部和浅部矿井的关系，避免出现压茬关系，应考虑给浅部矿井的发展留有余地。

浅部矿井的发展留有余地。

（22）处理好左右相邻矿井的关系，边界要整齐，降低开采难度；其）处理好左右相邻矿井的关系，边界要整齐，降低开采难度；其技术经济条件应相当。

技术经济条件应相当。

44、矿井要有良好的安全经济效果、矿井要有良好的安全经济效果要力求使矿井有合理的开拓方式和采煤方法，便于选定井口位置和地要力求使矿井有合理的开拓方式和采煤方法，便于选定井口位置和地面工业场地，有利于保护环境，使井巷工程量小、投资省、建井期短、面工业场地，有利于保护环境，使井巷工程量小、投资省、建井期短、生产作业环境好，安全可靠。

生产作业环境好，安全可靠。

（二）人为划分井田

（二）人为划分井田地质条件较为简单的煤田，也可人为划分井田。

地质条件较为简单的煤田，也可人为划分井田。

11、水平划分井田法、水平划分井田法当煤层倾角较大时，用一定标高的煤层底板等高线划分井田。

甲矿开当煤层倾角较大时，用一定标高的煤层底板等高线划分井田。

甲矿开采深部煤层，乙矿开采浅部煤层，见下图。

采深部煤层，乙矿开采浅部煤层，见下图。

22、垂直平面划分法、垂直平面划分法当煤层倾角较小时，用一垂直平面划分井田，一矿开采浅部煤层，二当煤层倾角较小时，用一垂直平面划分井田，一矿开采浅部煤层，二矿开采浅部煤层，见下图。

矿开采浅部煤层，见下图。

（二）确定矿井生产能力

（二）确定矿井生产能力确定矿井生产能力需要考虑如下问题：

确定矿井生产能力需要考虑如下问题：

1、要根据煤层赋存条件、储量分布、技术与设备、采掘关系以及矿、要根据煤层赋存条件、储量分布、技术与设备、采掘关系以及矿井通风、运输等条件综合考虑，实事求是地拟定生产能力。

井通风、运输等条件综合考虑，实事求是地拟定生产能力。

2、要保证矿井有足够的可采储量、要保证矿井有足够的可采储量根据所拟定的井型和井田内的可采储量来计算矿井的服务年限。

如服根据所拟定的井型和井田内的可采储量来计算矿井的服务年限。

如服务年限达不到下表的要求，应重新核对矿井的生产能力。

有的井田虽有务年限达不到下表的要求，应重新核对矿井的生产能力。

有的井田虽有足够的可采储量，但由于地质构造复杂，煤层薄且不稳定，万吨掘进率足够的可采储量，但由于地质构造复杂，煤层薄且不稳定，万吨掘进率很高，保产难度大，则应适当降低井型，使矿井有达产可能。

很高，保产难度大，则应适当降低井型，使矿井有达产可能。

地方国营煤矿设计若干规定地方国营煤矿设计若干规定和和乡镇煤矿设计若干规定乡镇煤矿设计若干规定对不同对不同井型矿井的服务年限做出了明确规定，见下表。

井型矿井的服务年限做出了明确规定，见下表。

矿井服务年限矿井服务年限注：

表中服务年限的两组数据依次为非缺地区和缺煤地区。

注：

表中服务年限的两组数据依次为非缺地区和缺煤地区。

井型（万井型（万吨吨/年）年）服务年限不少服务年限不少于（年）于（年）备备注注11336666991515212130305510101212、12121515、15152020、18182525、20203030、2525乡镇煤矿设计若干暂行规定乡镇煤矿设计若干暂行规定乡镇煤矿设计若干暂行规定乡镇煤矿设计若干暂行规定地方国营煤矿设计若干规定地方国营煤矿设计若干规定同上同上同上同上同上同上同上同上33、要保证基本的安全生产条件、要保证基本的安全生产条件要充分考虑矿井的瓦斯、通风、水文地质等因素对井型的要充分考虑矿井的瓦斯、通风、水文地质等因素对井型的影响。

如高瓦斯矿井，所需风量大，通风能力以及瓦斯防治影响。

如高瓦斯矿井，所需风量大，通风能力以及瓦斯防治措施可能成为影响井型的因素。

又如，有些矿井涌水量很大，措施可能成为影响井型的因素。

又如，有些矿井涌水量很大，为了减少矿井的排水费用，往往采取加大开采强度，缩为了减少矿井的排水费用，往往采取加大开采强度，缩短矿井服务年限的措施。

短矿井服务年限的措施。

44、对于有扩大井型潜力的生产矿井，可以进行某些生产、对于有扩大井型潜力的生产矿井，可以进行某些生产环节（如提升、运输、回采工艺）的改造。

在确定矿井生产环节（如提升、运输、回采工艺）的改造。

在确定矿井生产能力时，也应该考虑实行改造后的增产因素。

能力时，也应该考虑实行改造后的增产因素。

（三）矿井服务年限的计算（三）矿井服务年限的计算井田范围和矿井井型确定以后，即可计算出矿井的服务年限。

井田范围和矿井井型确定以后，即可计算出矿井的服务年限。

=式中：

式中：

矿井服务年限（年）；矿井服务年限（年）；矿井可采储量（万吨）；矿井可采储量（万吨）；井型（万吨井型（万吨/年）；年）；K储量备用系数（储量备用系数（1.31.5）。

）。

从上式不难看出，当井田可采储量一定时，井型与服务年限成反比关系从上式不难看出，当井田可采储量一定时，井型与服务年限成反比关系,则则引起了基建投资和生产经营费用的变化。

通过若干个不同井型和和服务年限引起了基建投资和生产经营费用的变化。

通过若干个不同井型和和服务年限配合方案的技术经济比较，即可找出一个技术合理、开采安全、经济效益好、配合方案的技术经济比较，即可找出一个技术合理、开采安全、经济效益好、资源损失少的最佳配合方案。

资源损失少的最佳配合方案。

第二节第二节矿井开拓方式矿井开拓方式一、一、矿井开拓方式应考虑的主要内容矿井开拓方式应考虑的主要内容矿井开拓方式主要是指由地表进入（或接近）煤层的井矿井开拓方式主要是指由地表进入（或接近）煤层的井筒方式。

选择矿井开拓方式时，应确定以下主要内容：

筒方式。

选择矿井开拓方式时，应确定以下主要内容：

1、井筒形式和数目、井筒形式和数目,井口和地面工业场地的位置；井口和地面工业场地的位置；2、矿井划分阶段段数、阶段垂高（即运输水平至回风水、矿井划分阶段段数、阶段垂高（即运输水平至回风水平的高差）；平的高差）；3、井底车场的形式和主要巷道的位置；、井底车场的形式和主要巷道的位置；4、开采顺序、采区及开采水平的接替方案；开采顺序、采区及开采水平的接替方案；5、矿井开拓延深或技术改造方案。

矿井开拓延深或技术改造方案。

二、确定矿井开拓方式的原则二、确定矿井开拓方式的原则矿井开拓方式决定着矿井生产系统的总体布局，在确定矿井开拓方式矿井开拓方式决定着矿井生产系统的总体布局，在确定矿井开拓方式时，应慎重考虑以下原则：

时，应慎重考虑以下原则：

1、矿井开拓方式应根据煤层赋存条件，地质、地形、水文、表土层厚、矿井开拓方式应根据煤层赋存条件，地质、地形、水文、表土层厚度、井型、施工条件等因素，通过综合分析，多方案比较后确定。

度、井型、施工条件等因素，通过综合分析，多方案比较后确定。

2、技术上合理，开拓工程量和基建、技改投资要少。

争取快见煤早投、技术上合理，开拓工程量和基建、技改投资要少。

争取快见煤早投产。

井筒打得太深，则投资大，投产慢；反之，井筒延深频繁，生产水产。

井筒打得太深，则投资大，投产慢；反之，井筒延深频繁，生产水平接替紧张，技术上不合理，经济效益受影响。

平接替紧张，技术上不合理，经济效益受影响。

33、生产环节要少、生产系统简单，做到生产和管理集中，降低成本，、生产环节要少、生产系统简单，做到生产和管理集中，降低成本，提高效益。

例如，一次提升和多段提升；工作面集中和工作面分散，两提高效益。

例如，一次提升和多段提升；工作面集中和工作面分散，两者效益就不同。

者效益就不同。

三、矿井开拓方式三、矿井开拓方式矿井开拓方式有矿井开拓方式有立井开拓立井开拓、斜井开拓斜井开拓、平硐开拓平硐开拓和和综合开拓综合开拓四种方式。

四种方式。

11、立井开拓、立井开拓立井立井具有提升速度快，提升能力大的特点，但同时也存在初期投资大、具有提升速度快，提升能力大的特点，但同时也存在初期投资大、装备及施工比较复杂等不利因素。

装备及施工比较复杂等不利因素。

一般适用于煤层埋藏较深，表土层厚一般适用于煤层埋藏较深，表土层厚度较大，水文地质条件复杂的矿井。

度较大，水文地质条件复杂的矿井。

根据煤层赋存条件不同，又分为立根据煤层赋存条件不同，又分为立井单水平分区式开拓方式和多水平分区式开拓方式两种。

井单水平分区式开拓方式和多水平分区式开拓方式两种。

（11）立井单水平分区式开拓方式）立井单水平分区式开拓方式一般用于煤层倾角较小，或近水平煤层中。

此种开拓方式，立井只掘一般用于煤层倾角较小，或近水平煤层中。

此种开拓方式，立井只掘至第一水平至第一水平（阶段阶段），第一水平以