矿大采矿学chapter22井田开拓的基本问题PPT课件

1、第二十二章 井田开拓的基本问题第一节 井筒（硐）形式及位置第二节 风井布置第三节 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1页/共115页第一节 井筒（硐）形式及位置一、井筒（硐）形式二、井筒（硐）位置2425202318161725202324212221222219151413191011954328761+350cm1704I+450+400+350+300I - I463+300I3I5847612+450+400I2175第2页/共115页mm1- 28010112- 10081876+ 8094215531+10467148I12I - I35- 3009I8+147+

2、- 1201742m1m- 4801476131762593811375 642891II - I10,7101159124I6,第3页/共115页（一）平硐开拓与斜井、立井开拓的比较v 平硐的优点：最简单的开拓方式，在技术上和经济上最有利： （1） 煤由平硐直接外运，运输环节少，设备少，系统简单，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） 井内不设井底车场，水自流，无水仓，排水费用低； （5） 施工条件好，掘进速度快。 平硐的适用条件：平硐标高以上有足够储量的山岭地带应优先采用。第4页/共115页（二）斜井与立井比较 斜井的优点1 1）井筒施工工艺、

3、施工设备和工序简单，掘进快，单价低；2 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）采用胶带机的主斜井能力大,不受长度限制 6）初期投资少 第5页/共115页斜井的缺点 1）井身长，绞车（串车）提升能力受限制；2）通过井筒的各种管线长，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。斜井的适用条件适应大中小矿井； 煤层埋藏浅 ；表土层不厚，水文地质条件简单，不需特殊施工法施工的缓斜和倾斜煤层；胶带机可长；串车提升不宜超过三段提升。第6页/共115页（三）立井与斜井比较 立井的优缺点与斜井相反l 立井的优点

4、1、 同样采深条件下，井身短，通过井筒的各种管线短； 2、 提升速度快，机械化程度高，易自动控制；对辅助提升有利，人员提升快；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。第7页/共115页立井的缺点： 1）井筒施工复杂：需较高技术、较多设备、速度慢； 2） 井筒装备复杂，基建投资大； 3） 井筒延深困难。立井的适用条件 1） 煤层埋藏深、表土厚或水文情况复杂，井筒需特殊施工； 2）开采煤层受倾角、厚度、CH4、水文等条件限制； 3） 多水平开采的急斜煤层；凡

5、不适合斜井、平硐及综合开拓方式时，均可采用立井开拓。 第8页/共115页二、井筒（硐）位置的选择合理的井筒位置应有利于：井下生产；井筒和井底车场的开掘、维护及使用安全；地面工业广场的布置。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（主要指立井）第9页/共115页(一) 井筒（硐）沿走向方向的有利位置 1、大巷运输工作量 LWL / 2储量 U = L (W/cos ) m LWL / 4l井筒在井田中央:大巷运输工作量 = U / 2L/ 4 2=U L/4在走向方向上井筒位于井田中央大巷运输工作量最小井筒在井田一侧:大巷运输工作量=UL/ 2第10页/共115页2、均衡生产及

6、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3、通风 LWL / 4QSLPh23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，风路长，大巷通过风量大，风压大。欲降风压，巷道断面 第11页/共115页3、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，不能较快转入下水平LWL / 4第12页/共115页实际中形成单翼井田的原因：地质勘探资料不足，井筒需要靠近高级储量范围；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

7、，井型由180320万t/a，井筒位于非储量中心。 第13页/共115页(二四)井筒（硐）沿倾斜方向的有利位置1、立井 4水平1水平3水平2水平5水平石门工程量 初期工程量井筒在位置石门长度最短，初期工程量较小第14页/共115页工业广场压煤 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 第15页/共115页富含水层限制C位置不受富含水层限制不受其它条件限制的条件下： 2221144BC31A4第16页/共115页立井井筒位置一般应用缓、中倾斜煤层：单水平上下山开拓，上山部分略大于下山部分；或井筒位于井田中央。 多水平开拓，可采总厚度大，要求保护井筒及工广

8、煤柱少；初期工程量小；井筒煤柱不占初期投产采区。井筒沿倾斜适当靠近井田上部“中偏上”， 位置处于高级储量之中心。第17页/共115页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mm1- 28010112- 10081876+ 8094215531第18页/共115页（五）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、厚冲积层及富含水层；井筒不穿过地质破坏剧烈带及采动区；“平二矿”实例。井底车场应处于较好的围岩之中（无大构造）。李雅庄矿：井底车场位置处于地质构造带内。242520231816172520232421222122221915141319101195432876

9、1第19页/共115页（六）有利于工业广场布置合理不占或少占农田，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，利于居民点建设。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。第20页/共115页井筒位置一般选用原则： 井筒位置一般选用原则： A、选择工业广场不太困难，先考虑井下开采合理的井筒位置； B、选择工业广场困难，先“工广”合理，并结合井下一并考虑。C、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。第21页/共115页急斜煤层： 可采 M

10、大时，应减少煤损。 井筒位置：布置于煤系底部煤层或底板中。323314近水平煤层：井筒位置应靠近井田储量中央。第22页/共115页第二节 风井位置一、风井布置方式风井：回风井瓦斯等级井型大小井田走向长度煤层条件（埋深）通风系统方式等合理确定。第23页/共115页（一）、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。3I125I4I I25341第24页/共115页使用：a.罐笼或串车提煤的中小型井 主井进风，副井回风。 b.箕斗或胶带运煤的大中型井 副井进风，主井回风 c.在井田上部边界设安全出口。优点:工业广场集中，管理方便；保护井

11、筒煤柱少。缺点：通风线路长，风阻大，漏风多。适用：井田尺寸、能力不很大、低瓦斯矿井， 矿井投产早期。第25页/共115页（二）、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。I1234I651234I-I65第26页/共115页使用：副井进风，风井回风；优点：风路短，风阻小，井下漏风少；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。适用：煤层赋存不太深的缓、中倾斜煤层矿井；煤层赋存深，瓦斯大的矿井。I1234I651234I-I65第27页/共115页（三）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

12、边界。使用：1主井，2进风井，5回风井I132544I I123455I第28页/共115页优点：风路变化小，风压变动小，风机工作稳定。 当一翼发生灾变时，另一翼可以正常工作。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。I132544I I123455I第29页/共115页对角式通风适用：对通风要求很严格的矿井，高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I132544I I123455I第30页/共115页（四）采区风井通风布置：风井设在各采区使用：中央井筒进风，各采区回风井回风。3214I3214444I第31页/共115页优点

13、：通风线路短；各采区通风方便、灵活；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 100m），采区尺寸大的采区。3214I3214444I第32页/共115页（五）混合式通风中央边界式与对角式，中央并列式与对角式，风井布置应因地制宜，灵活运用。如 : a、矿井表土浅，可开采第一水平设小风井；第二水平改其他方式。b、井田走向大的矿井（6 8km）， 初期用中央并列式，后期用中央对角式。c、风井有效半径：一个专用风井的有效半径大致控制在3km左右。第33页/共115页（六）分区域通风多井筒分区域开拓的特大型井布置：每个分区域设一对进、

14、回风井，独立进回风。oN1N587No2431000NNoom42351No6第34页/共115页（六）分区域通风适用：各区域开采范围及生产能力很大时用。优点：通风线路短；各分区通风方便、灵活；风阻小。缺点：风井及设备多，管理分散。第35页/共115页第三节 开采水平的划分及大巷布置一、开采水平划分 l 阶段：(horizon ) 沿一定标高划分的一部分井田。l 开采水平：（mining level）运输大巷及井底车场所在的水平位置及所服务的开采范围。l 开采水平垂高H：开采水平上下边界之间的垂直距离。第36页/共115页下上上上辅上H =H阶=H上H=H上+H下H=H上+H辅H=H上+H辅+

15、H下第37页/共115页l l 开采水平划分的意义：影响矿井建设时期的技术经济指标; 初期建井工程量；初期建井工期；初期基建投资等;长期影响矿井的生产技术面貌和技术经济效果：产量、效率、安全、采掘关系，元/t等。第38页/共115页确定水平垂高实质上是定: :阶段垂高（阶段斜长）和要不要上下山开采 （一）合理的开采水平垂高 1、合理的阶段斜长合理的采区巷道布置及生产系统；合理的区段数；合理的采煤工艺及采面参数；在一定设备条件下，能达到的阶段斜长。 第39页/共115页1）运煤（1）缓、中倾斜煤层：i、上山胶带或铁溜槽不限制上山斜长。ii、上山串车：只设一段绞车提升，验算绞车能力每班6小时，运输

16、不均衡系数取1.5。（2）急斜煤层：上山溜煤眼70m.冲垮支架;堵眼事故；煤碎。(3)近水平煤层，盘区 一般上山斜长2000m，下山斜长1500m，有加大的趋势石门盘区斜长不受限制第40页/共115页2）辅运（1）受绞车能力限制，采用一段单钩串车提升。 1.6m绞车:容绳量600多m； 2.0m绞车：容绳量960m ；2.5m绞车：容绳量1100m 。 (2）单轨吊不受限制，适用。第41页/共115页3）行人方便。4）合理的区段数目 (1） 阶段斜长 / 区段斜长 = 整倍数； ( 2） 采区内同采工作面数：1 2个；当前合理的区段数 缓斜煤层 3 5个，急斜煤层2 3个 第42页/共115页

17、2、利于采区正常接替一个采区开始减产，新采区应投产。一个采区的服务年限新采区开拓准备时间.斜长 ,储量Z .利于接替。3、经济上有利的水平垂高H ，N水平 ，阶段斜长 井田开拓巷道（大巷、采区石门、采区硐室等）及相应投资 ，设备安装及折旧费 ，元/t .基建费 ；H ，N水平 ，阶段斜长 生产经营费（运煤、通风、维护费等） ；第43页/共115页4、合理的水平服务年限及足够储量l 合理水平服务年限：上水平开始减产，新水平应做好准备。一般水平接替需5 8年延深新水平3 5年 井筒延深1年 井底车场、石门及主运大巷1.5 2年 采区准备1.5 2年水平过渡2 3年不同井型开采水平服务年限表203示

18、。第44页/共115页l l 足够储量合理的水平垂高 表22-1 P468水平垂高H的发展趋势 加大。采面产量集中高产高效；上下山胶带。绞车 2.5m，单轨吊第45页/共115页近水平煤层开采的水平垂高第46页/共115页（二）下山开采的应用下山及下山开采下山采区：开采水平之下的采区。下山：为下山采区服务的主要倾斜巷道。运输下山，轨道下山，通风行人下山等。下山开采：利用原开采水平的井巷和设施，开采该开采水平之下的采区，煤从下向上运输。上下山开采：一个开采水平既采上山阶段又采下山阶段。第47页/共115页1、上下山开采的比较比较 利用原有开采水平进行下山开采； 另设开采水平进行上山开采。第48页

19、/共115页1235664891071211127(A)(C)(B)上下山开采的比较第49页/共115页HHba21开采方式上山开采 上下山开采中的下山开采1、开拓工程量（井筒、井底车场、石门、运输大巷等）大（井筒、井底车场、石门、运输大巷等）小2、基建投资大小3、水平垂高Hb4、水平服务年限及接替T短，井筒延深多次；接替紧张T长；井筒延深次数少；利于接替5、运输煤（矸）下运，能力大，费用低；全矿有折返运输煤（矸）上运，能力低，费用低；全矿无折返运输6、掘进工序简单，方便，成本低工序复杂，装运困难，速度慢，成本高；水大时困难上山开采与上下山开采中的下山开采比较第50页/共115页7、通风新风、

20、泛风均向上，线路短；漏风少；通风设施少；管理方便，费用低。两下山相距近，负压大，漏风大; 通风线路长，最困难时期比上山采区长一倍; 通风交叉点和设施多，管理复杂,CH4大时，费用高。8、排水水自流入仓，系统简单费用低每个区段设临时水窝，安小水泵排水至大巷 水小时将采区下山一次掘至终深，在采区下部设水仓及硐室，安泵排水.总工程量大，费用高技术上基建投资生产经营费优高低可行低高上山开采与上下山开采中的下山开采比较第51页/共115页l 下山开采在技术上的问题随煤层倾角变小而变弱下山开采在经济上有利，上山开采在技术上优越。 第52页/共115页2、下山采区巷道布置l 上下山采区划分一致，对应的上、下

21、山尽量靠近，以便利用：上山采区装车站、煤仓、车场l 产量大、CH4大，可用三条下山。l 下山采区回风维护上山采区上山及总回风道，风井及通风设施为下山采区通风。利用运输大巷配风巷回风。Fig、226示，l 多水平上下山开采的第二水平的回风i、在第二水平的上山部分设总回风巷，利用上山或石门直通第一水平回风系统；第53页/共115页2、下山开采的应用条件l 煤层16 ，CH4低，涌水量小，最优。l 井田深部边界不一，储量不足，不宜再延深或设水平。l 多水平开采矿井，开采强度大，井田走向短，上下水平接替紧张，可用上水平巷道，在井田中央划下山采区（设剃头下山采区）担负生产任务。通过下山掘一部分下水平的大

22、巷、车场、水仓等，加快下水平开拓延深。l 煤系底板为奥灰岩（富含水），井筒不能延深，有时不得不开下山。如彩屯矿，平顶山局。l 井田深部境界煤层勘探程度低，需补充勘探又困难，可用下山开采，起勘探煤层作用。第54页/共115页3、下山开采与主要下山开采的区别主要下山：集中下山，中央下山、暗斜井。在井田某一开采水平中央布置主要下山；在主要下山下部设立开采水平；主要下山下部的开采水平仍为上山开采。第55页/共115页（三）辅助水平的应用（subsidiary level） 辅助水平（中间水平） 在开采水平内，因生产需要（局部阶段斜长过大）而增设有运输大巷的水平位置及所服务的开采范围。一 个 开 采 水

23、 平 开 采 两 个 上 山 阶 段 ， 在 两 上 山 阶 段 间 设 辅 助 水 平 ， 其 水 平 垂 高H=H1+H2第56页/共115页辅助水平设石门、阶段大巷、不设井底车场。辅助水平的煤运到开采水平，由开采水平井底车场运至地面。任务：只担任辅运、通风及人员升降等任务。当辅助水平距风井近时，可设简易井底车场直通井筒，担任辅运。辅助水平的应用第57页/共115页辅助水平的应用l 水平垂高过大，开采技术困难。l 多水平上下山开采的矿井，上水平下山采区辅运、通风、排水困难下水平需要解决回风问题。急斜煤层矿井，阶段垂高较小，当M较小时，水平的T不满足,要求加大H，在两开采水平间设辅助水平，现

24、少用。第58页/共115页l 近水平煤层，开采水平置于主采煤层中，主采煤层以上或以下的煤层设辅助水平，开设简易车场担任辅运、通排等任务。煤通过井筒附近的溜眼到达开采水平提至地面。应用原则辅助水平增加井下运辅环节，生产系统复杂化。有明显的技术经济优越性方可使用。第59页/共115页近水平煤层辅助水平第60页/共115页合理划分开采水平急斜煤层：一个开采水平只采上山阶段。缓、中倾斜煤层：合理的阶段斜长照顾主要块段；当16 时，上下山开采；近水平煤层：开采水平在煤组内的合理位置及标高煤层间距近开采水平设底部煤层中煤层间距远分组设开采水平。第61页/共115页二、阶段运输大巷及布置(layout of

25、 roadway in mining level)大巷为整个开采水平或阶段服务的水平巷道。运输大巷为整个开采水平或阶段运输服务的水平巷道。担负煤、矸、物料和人员的运输，通风、排水及铺设管线等。是矿井的“动脉”。第62页/共115页第63页/共115页第64页/共115页第65页/共115页（一）阶段运输大巷运输方式和设备1 1、矿车轨道（机车运输）（locomotive haulage） 轨距：600 mm，900 mm矿车：固定箱式1t，3t 底卸式3t，5t第66页/共115页矿车轨道运输优点：煤、矸、物料、人员可统一运输解决；运输能力大，机动，适应生产不均衡变化的需要；可分运不同牌号的煤

26、；煤尘少，利于安全；远距离运输不困难。矿车轨道运输要求：能适应多弯道，要求大巷平第67页/共115页2、胶带运输 belt conveyer胶带运输优点能力大，连续运输，效率高；容易自动化；装卸简单；胶带运输要求：巷道直或分段直辅助运输另开辅助运输大巷，一般由矿车，轨道。适用：运输距离短，运量大，煤种单一第68页/共115页（二）大巷断面和支护 断面：满足运输、通风、行人、安全和铺管线的要求。大中型矿井一般双轨巷道断面；中小型井单轨巷道断面。设单轨时，要在井底车场与采区车场之间设双道错车线， 其长度1列车长； 能力富裕系数为1.3。风速 矿车运输8m/秒,设计时最大用6m/秒. 胶带运输V 4

27、m/s.第69页/共115页支护： 一般锚喷或砌碹，大巷位于自燃煤层中必须砌碹，煤层大巷也可U型钢支架或锚锚喷。中小型井可用砼装配支架、锚喷等。 第70页/共115页大巷数目：轨道运输大巷一般一条，有时加配风巷（副巷）如通风断面不满足，断面又不能过大，地温高；可用两条，平八矿。胶带运输大巷新设计矿井，一般2条a、一条胶带大巷，一侧设600mm检修道b、另一条辅助运输。 两条大巷布置：胶带运输大巷一般与轨道辅运大巷平行布置，同水平或略高，胶带大巷可高于轨道大巷4 10m，便于处理主体交叉。第71页/共115页（三）大巷的方向和坡度大巷的方向：与煤层走向（近水平煤层煤层主要延展方向）基本一致，应尽

28、量取直或分段取直，但要考虑维护和煤仓高度胶带运输大巷必须取直或分段取直轨道运输大巷虽能适应弯道，但应尽量取直，以利减少工程量。轨道运输大巷要求：600 m m轨距，R12m,900 m m轨距, R15m。大巷的坡度：利于运输和泄水。一般：i=35 向井底下坡。第72页/共115页大巷应用情况：国内：基本上用机车运输； 大型矿井用胶带。国外：西德：大巷胶带：占30%且认为： 井田面积 10(km)2时，胶带运输； 井田面积 30(km)2时，用机车运输； 10 30(km)2,具体分析比较。我国，通过基建费和生产经营费分析比较，认为：矿井一翼A=150万t/a，运距 3km，采用胶带运输优越。

29、总的趋势：胶带运输增加。第73页/共115页（四）阶段运输大巷的布置布置方式开采水平布置的中心问题是：运输大巷的布置据煤层赋存条件（数目和层间距）和准备方式（单煤层采区和联合布置采区）不同，有以下几种：单层布置集中布置 分组布置 第74页/共115页1、单层布置（分层布置）1、单层布置（分煤层大巷布置，煤层大巷间用主要石门或溜井联系）分层大巷用主要石门联系各煤层大巷，12375846mm21第75页/共115页12345第76页/共115页分层大巷布置方式特点：各可采煤层均布置大巷，各煤层单独布置采区；一般沿煤层掘进，施工及装备简单、掘进速度快，主石门工程量不大；先开拓上煤层初期工程量少，投资

30、少；大巷数目多，维护工作量大；采区数目多、占管线设备多，采区能力低，生产不集中，管理不方便；煤柱多，煤损大。第77页/共115页2、集中布置集中布置（集中大巷各煤层用采区石门联系）开采水平内只设一条或一对集中运输大巷，用采区石门联络各煤层。415781423256II第78页/共115页集中大巷布置特点：开采水平内只设一条或一对集中运输大巷，用采区石门联络各煤层。总的大巷掘进量小，占用管线少；采区石门工程量大，岩石掘进量大。当下部为薄及中厚煤层，围岩稳定时，大巷可置于下煤层中。减少岩石工程量。岩巷、易维护；生产集中，便于管理。第79页/共115页采区石门穿各煤层，数个煤层可同时准备和回采，能力

31、大。初期工程量大，建井期长。适用：井田走向距离大，煤层数目多、层间距小，层间距 50m的矿井。 415781423256II第80页/共115页3、分组布置（分组集中大巷）分组布置（集中大巷用主要石门联系分组大巷）分组布置特点：据煤层间距，分为若干煤组；每组煤布置一条分组集中大巷，各煤组分别布置采区。8974656742157III - I33ABAB第81页/共115页分组布置合理分煤组原则：P474各组设集中大巷，用主石门将各组大巷连接起来，各煤组分设采区。初期工程量大。兼有分层大巷和集中大巷的部分特点。适用：煤层组间距 70m。第82页/共115页4、运输大巷布置发展趋势国内：50年代，

32、分层布置方式60年代后， 分组集中大巷和集中大巷现在：当前设计新井，向分层大巷布置发展国外趋势：向分层大巷布置发展。原因：综采发展，生产集中，回采工作面少，可能采一个煤层就能保证产量第83页/共115页回采工作推进快，要求巷道掘进快，维护时间短；巷道普遍采用可缩性支架，支护问题已解决。如：60年代，西德27%可缩性支架；70年代，西德90%可缩性支架；现在，西德100%可缩性支架。岩巷掘进机械化不过关。试述开采水平和运输大巷布置方式及应用条件运输大巷布置发展趋势第84页/共115页（五）阶段运输大巷位置 1、运输大巷作用：为开采上水平各煤层服务；为开采下水平煤层回风。要求：服务时间长；处于不受

33、或少受采动影响的位置。位置：岩石大巷，煤组的底板岩石中； 煤层大巷，煤组最下部煤质坚硬，围岩稳定的薄及中厚煤层中。第85页/共115页煤层大巷位置：分煤层大巷 沿煤层布置；集中大巷 布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中分组集中大巷 布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中煤层大巷施工： i、按腰线沿煤层掘进适合机车运输； ii、按中线沿煤层掘进适合胶带运输； iii、按中线及腰线掘进大巷适合机车和胶带（可能穿层）第86页/共115页2、岩层大巷（岩石大巷）位置至煤层法线距：15 30m；岩性稳定的岩层中；不受上煤层采动影响，布置在压力传播影响角 之外；利于布置采区煤仓和车场；岩层大巷施工：按中线及

34、腰线取直或分段取直；煤层内设副大巷探巷，超前勘探，及时为岩石大巷定向。煤层稳定时不设副大巷，隔一定距离用探巷或钻孔探煤层位置；第87页/共115页3、急斜煤层大巷位置底板滑动线之外10 20m。4、大巷的保护掘前预采 先开卸压工作面，在采空区维护大巷；跨大巷回采 采区最下一个区段布置回采工作面，跨大巷回采b第88页/共115页5、煤层大巷与岩层大巷的比较 项 目煤层大巷岩石大巷掘进及工期施工、设备简单，速度快，工期短，费用低；超前勘探煤层变化。岩石工程量大，速度慢，费用高；工期长。 维护维护（大巷、管线、轨道、水沟等）工作量大，费用高；大巷维修频繁，影响生产。维护条件好，费用低；少维修，对生产

35、有利。 使用地质构造复杂时，煤巷弯道多，对运输方式有限制，通过能力小；不利于采区煤仓布置。能适应地质变化，可取直或分段取直，方向和坡度一定，对运输方式不限，通过能力大。利于布置采区煤仓。 煤损大巷上下两侧各留煤柱30 40m或（40 50m），煤损大不留或少留煤柱，丢煤少 安全防火、安全不利，煤层自燃时，封闭大巷，导致停产。对防火安全有利第89页/共115页6、煤层大巷应用及发展趋势构造复杂的小型矿井，或勘探井，可超前探煤。层间距大的单一薄及中厚煤层，储量小，T短。煤系底板附近有富水层，而煤层顶板条件好，可设煤层大巷。煤系最下煤层为薄及中厚煤层，煤质硬，顶板好，无自燃。机械化程度很高（综采面少

36、，推进快）大巷壁后用不燃性材料（碎石等）充填的矿井。第90页/共115页三、总回风巷布置（布置原则同运输大巷）l 设采区风井的矿井，多井筒分区式开拓的矿井，均不设全矿性总回风道。l 开采第一水平时，总回风巷设在风化带或防水煤柱内；开采第二水平时，上水平运输大巷改为回风巷。l 回风大巷标高宜一致。井田上部标高不一，回风大巷布置成分段平巷及斜巷。如范各庄、南翼上部标高降低，回风巷标高降低 -294-121第91页/共115页总回风道布置l 近水平煤层、总回风道布置在大巷一侧，且与大巷平行。在多水平开采的老矿井，除上边界布置总回风巷外，还在大巷一侧布置回风巷，为上下水平过渡生产用。还可利用：分组集中

37、大巷的配风巷；或另掘一条风道。试述阶段水平运输大巷布置的原则第92页/共115页第四节 采掘关系与三量管理矿井采掘关系 矿井采煤与掘进（开拓、准备和回采巷道掘进）的关系。矿井生产的基本矛盾。技术政策 “采掘并举，掘进先行”。第93页/共115页一、开采计划（配产）开采计划 根据矿井地质、技术条件，统筹安排采区及工作面的开采与接替。开采计划内容：采煤工作面年度接替计划；采煤工作面5 10年接替计划；采区接替计划。第94页/共115页开采计划l 编制采面接替计划的方法和步骤。P476采煤工作面接替表 采区接替计划同时生产和准备的采区；近期接替生产的采区；同时生产的采区能力之和保证矿井年产量。第95

38、页/共115页二、巷道掘进工程计划l 编制巷道掘进工程接替计划的方法、步骤、原则和注意事项P477、P478接续时间留有余地采面接替：10 15天；采区接替：1.0 1.5月；水平接替：1.0 1.5年。第96页/共115页三、三量管理1、三量：开拓煤量、准备煤量和回采煤量l l 开拓煤量Zd：井田范围内已掘开拓巷道所圈定的尚未采出的可采储量。Zd=(Zog Zg Pdd) CZd开拓煤量Zog 已开拓范围内的地质储量；Zg 已开拓范围内的地质损失；Pdd 临时及永久煤柱。第97页/共115页开拓煤量如：煤层大巷 大巷超过上山位置100m才可将该采区划入已开拓煤量。集中大巷和石门联系时 大巷超

39、过上山位置50米，采区石门掘至上部煤层，该石门采区可列入开拓煤量。第98页/共115页 准备煤量l 准备煤量ZP：开拓煤量范围内已掘出的准备巷道所圈定的煤量。ZP= （ZPg Zg Zd）C式中：ZP准备煤量；ZPg 各采区所圈定的工业储量；Zg 采区内的地质损失。Zd 呆滞煤量。l 回采煤量：准备煤量范围内回采巷道和开切眼所圈定的可采煤量第99页/共115页2、 三量可采期计算及规定 开拓煤量可采期（年）=期末开拓煤量/当年计划产量或设计能力准备煤量可采期（月）=期末准备煤量/当月计划产量或平均月设计能力计划年产量年AAZTdd53计划月产量年AAZTYYpp1第100页/共115页三量可采

40、期计算及规定回采煤量可采期（月）=期末回采煤量/当年平均月计划产量月计划月产量月aaZThh64第101页/共115页三量可采期计算及规定l 一般情况下，三量达到要求，即能达到采掘平衡，且有余地。l 三量为概括性指标，不能说明储量分布情况及开采条件，只间接地反映了采掘关系。某些条件下，不能说明矿井能否正常接替。如可采厚度大的联合布置采区，开拓准备一个采区，三量可达要求，但是不能保证矿井正常接替。原因：受开采程序限制，不能安排过多的工作面同采，一个采区不能保证矿井正常接替。违反技术政策，采厚留薄等，可采储量分布不合理，难以接续。第102页/共115页四、采掘比例关系指标及计算方法1、采掘工作面个

41、数比： 采掘工作面个数比=年平均采煤工作面个数/年平均掘进工作面个数我国通常在1：1.5 1:2.5，一般1：22、掘进率：生产掘进总进尺生产掘进率（m/万t）= 生产掘进率 / 矿井产量开拓掘进率（m/万t）= 开拓巷道总进尺 / （矿井产量+工程出煤）生产矿井全部掘进率：（m/万t）=生产矿井全部井巷掘进总进尺/（矿井产量+工程出煤）第103页/共115页3、其它指标开拓准备进尺/总进尺回采面个数/掘进头个数；煤层配采关系 薄层产量/厚层产量；采面人数/掘进人数。第104页/共115页回采煤量l 回采煤量Zn：准备煤量范围内已掘成的回采巷道所圈定的可采储量。当工作面受开采程序限制，暂不能回采的，不能计入。 第105页/共115页第五节 中国煤矿井田开拓改革及发展一、井田开拓方式应用概况及发展1、井田开拓方式第106页/共115页开拓开拓 小型矿井小型矿井A45 中型中型45 A 120 大型大型120 A 300 特大特大A 30