煤矿地下开采

1、第一节第一节 煤田开发的概念煤田开发的概念一一 煤田和矿区煤田和矿区煤田煤田（coal field）同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区。同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区。在地质历史发展过程中，由含炭物质沉积形成的大面积含煤地带。在地质历史发展过程中，由含炭物质沉积形成的大面积含煤地带。矿区矿区（mining area） 统一规划和开发的煤田或其一部分。统一规划和开发的煤田或其一部分。开发煤田形成的社会组合。开发煤田形成的社会组合。一般一个矿区（矿业集团公司）开发一个煤田一般一个矿区（矿业集团公司）开发一个煤田第一章第一章 矿井开采的基本概念矿井开采的基本概念中国矿

2、区分布二、井田（二、井田（Underground mine field）井田井田: 划归一个矿井开采的一部分煤田或全划归一个矿井开采的一部分煤田或全 部煤田部煤田井田范围井田范围 ： 走向长度走向长度 倾向水平投影（宽度）倾向水平投影（宽度） 井田面积大小井田面积大小煤田划分为井田煤田划分为井田 井型井型 走向长度（走向长度（m）小型矿井小型矿井 1500中型矿井中型矿井 4000大型矿井大型矿井 8000（二）矿井生产能力和井型（二）矿井生产能力和井型矿井生产能力矿井生产能力 矿井设计生产能力，万矿井设计生产能力，万t /a。设计中规定矿井在单位时间（年）内采出的设计中规定矿井在单位时间（年

3、）内采出的煤炭和其它矿产品的数量。煤炭和其它矿产品的数量。矿井核定生产能力矿井核定生产能力 矿井经过技术改造，核矿井经过技术改造，核定后的生产能力，定后的生产能力，万万t /a。井型井型 根据矿井设计生产能力不同，将矿根据矿井设计生产能力不同，将矿井划分的类型，称井型。井划分的类型，称井型。井型分大、中、小三种。井型分大、中、小三种。井井 型型 井型井型 生产能力（万生产能力（万t / a）大型矿井大型矿井： 120、150 、180 、240 、300、 400、 500及及500以上以上 其中：其中：300万万t/a及其以上称特大型矿井及其以上称特大型矿井中型矿井中型矿井： 45 、 60

4、 、90 。小型小型矿井矿井： 9 、 15 、 21、 30。 矿井年产量矿井年产量矿井年产量矿井年产量 矿井实际生产的煤炭数量，万矿井实际生产的煤炭数量，万t/a。矿井年产量与生产能力有时同义，有时不同义。矿井年产量与生产能力有时同义，有时不同义。（三）矿井可采储量和服务年限（三）矿井可采储量和服务年限矿井可采储量矿井可采储量Zk 生产能力生产能力A 服务年限服务年限T可采储量愈多，生产能力和服务年限愈大可采储量愈多，生产能力和服务年限愈大可采储量一定，应有合理的生产能力和服务年限可采储量一定，应有合理的生产能力和服务年限国外大型矿井的服务年限国外大型矿井的服务年限 4050a国内大型矿井

5、的服务年限一般不小于国内大型矿井的服务年限一般不小于60a国内外矿井的生产能力有增大和服务年限有缩小的趋势国内外矿井的生产能力有增大和服务年限有缩小的趋势第二节第二节 矿山井巷名称和井田内划分矿山井巷名称和井田内划分一、矿山井巷名称一、矿山井巷名称根据井巷的长轴线与水平面的关系，可分为根据井巷的长轴线与水平面的关系，可分为直立巷道、水平巷道和倾斜巷道。直立巷道、水平巷道和倾斜巷道。二、根据井巷的服务范围，可分为开拓巷道、二、根据井巷的服务范围，可分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道。准备巷道和回采巷道。111114 45 53 36 66 66 6131313131212121212122 29

6、910101-立井，立井， 2-斜井，斜井， 3-平硐，平硐， 4-暗立井，暗立井， 5-溜井，溜井， 6-石门，石门， 9-上山，上山， 10-下山下山11-风井风井 12-岩石平巷，岩石平巷， 13-煤层平巷，煤层平巷，矿山井巷矿山井巷垂直井巷垂直井巷立井立井 （竖井）（竖井） 在地层中开凿的在地层中开凿的直通地面的直通地面的 垂直巷道垂直巷道 主立井：用于提升煤炭、主立井：用于提升煤炭、通风、行人、排水。通风、行人、排水。 副立井：用于辅助运输、通风、行人、排水。副立井：用于辅助运输、通风、行人、排水。通风立井：通风立井：用于用于通风、行人、排水。通风、行人、排水。暗立井暗立井 无直通地

7、面的出口的垂直巷道无直通地面的出口的垂直巷道 主暗立井，主暗立井， 副暗立井副暗立井溜井溜井 用于自上而下溜煤的垂直巷道。用于自上而下溜煤的垂直巷道。溜煤眼溜煤眼 长度短，直径小的溜井。长度短，直径小的溜井。 水平巷道水平巷道平硐平硐 在地层中开凿的直通地面的水在地层中开凿的直通地面的水 平巷道。平巷道。 石门石门 无直接地面出口，垂直或斜交无直接地面出口，垂直或斜交于煤层走向，在岩层中开掘的水平巷道于煤层走向，在岩层中开掘的水平巷道煤门煤门 无直接地面出口，垂直或斜交无直接地面出口，垂直或斜交于煤层走向，在煤层中开掘的水平巷道于煤层走向，在煤层中开掘的水平巷道水平巷道水平巷道平巷平巷 无直接

8、地面出口，沿煤层走向无直接地面出口，沿煤层走向开掘的水平巷道开掘的水平巷道煤层平巷煤层平巷 ：开掘在煤层中的平巷：开掘在煤层中的平巷岩石平巷岩石平巷 ：开掘在岩石中的平巷：开掘在岩石中的平巷倾斜巷道倾斜巷道斜井斜井 在地层中开凿的直通地面的倾斜巷道在地层中开凿的直通地面的倾斜巷道主斜井：用于提升煤炭、主斜井：用于提升煤炭、通风、行人、排水。通风、行人、排水。 副斜井：用于辅助运输、通风、行人、排水。副斜井：用于辅助运输、通风、行人、排水。通风斜井：通风斜井：用于用于通风、行人、排水。通风、行人、排水。倾斜巷道倾斜巷道上山采区：上山采区：位于开采水平以上的采区位于开采水平以上的采区下山采区：下山

9、采区：位于开采水平以下的采区位于开采水平以下的采区上山：上山：位于开采水平以上的采区倾斜巷道。位于开采水平以上的采区倾斜巷道。下山：下山：位于开采水平以下采区的倾斜巷道。位于开采水平以下采区的倾斜巷道。倾斜巷道倾斜巷道J 3阶段阶段J2 阶段阶段J1 阶段阶段分带斜巷：分带斜巷： 运输斜巷运输斜巷 运料斜巷运料斜巷开拓、准备、回采巷道开拓、准备、回采巷道开拓巷道（开拓巷道（development roadway）为全矿、一个水平或若干采区服务的井巷。为全矿、一个水平或若干采区服务的井巷。服务时间长。服务时间长。T1030a。准备巷道（准备巷道（preparation roadway）为一个采区

10、或数个区段服务的巷道。为一个采区或数个区段服务的巷道。在采区范围内，从掘好的开拓巷道至区段的通路。在采区范围内，从掘好的开拓巷道至区段的通路。T35a。3、回采巷道（、回采巷道（gateway， entry）为回采工作面生产直接服务的巷道。为回采工作面生产直接服务的巷道。T 0.51.0a二、井田内的再划分二、井田内的再划分（一）井田划分为阶段和水平（一）井田划分为阶段和水平1、阶段、阶段 （horizon）：沿一定标高划分的一部分井田。沿一定标高划分的一部分井田。 阶段划分阶段划分 ：在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定：在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高将煤层划分为若干平行于走向的并

11、等于井田走向标高将煤层划分为若干平行于走向的并等于井田走向全长的长条形，每一个长条形叫一个阶段。全长的长条形，每一个长条形叫一个阶段。阶段的走向长度等于井田的走向长度阶段的走向长度等于井田的走向长度阶段下部布置阶段运输大巷阶段下部布置阶段运输大巷阶段上部布置阶段回风大巷阶段上部布置阶段回风大巷（一）井田划分为阶段和水平（一）井田划分为阶段和水平二 水 平_+ 01三 水 平-300-150+ 1502一 水 平（一）井田划分为阶段和水平（一）井田划分为阶段和水平井田划分为阶段和水平井田划分为阶段和水平 2、水平（水平（level ） 常指某一标高的水平面。常指某一标高的水平面。表示：标高、开采

12、顺序及用途表示：标高、开采顺序及用途（1） 0、-200、-500水平等水平等（2）矿井生产中，表示开采顺序，又称第一）矿井生产中，表示开采顺序，又称第一水平、第二水平水平、第二水平（3）矿井生产中，常把运输大巷所在的水平）矿井生产中，常把运输大巷所在的水平称运输水平（开采水平）；回风大巷所在的称运输水平（开采水平）；回风大巷所在的水平称回风水平。水平称回风水平。（一）井田划分为阶段和水平（一）井田划分为阶段和水平3、开采水平（、开采水平（ mining level）运输大巷及井底车运输大巷及井底车场所在的水。场所在的水。布置有井底车场、阶段运输大巷，并担负全阶段运布置有井底车场、阶段运输大巷

13、，并担负全阶段运输任务的水平。输任务的水平。4、广义的水平、广义的水平 布置大巷的某一标高的水平面布置大巷的某一标高的水平面 及及所服务的阶段。所服务的阶段。5、阶段与水平的区别、阶段与水平的区别阶段表示井田的一部分范围，阶段表示井田的一部分范围，水平是指布置大巷的某一标高水平面。水平是指布置大巷的某一标高水平面。阶段上部阶段上部 回风水平回风水平阶段下部阶段下部 运输水平运输水平 （二）阶段内的再划分（二）阶段内的再划分1、采区式划分、采区式划分 阶段阶段 阶段阶段 阶段阶段 阶段阶段 阶段阶段 阶段阶段1区段区段2区段区段3区段区段1区段区段2区段区段3区段区段阶段划分为阶段划分为采区，采

14、区采区，采区划分为区段。划分为区段。适用于倾角适用于倾角12 的煤层的煤层（二）阶段内的再划分（二）阶段内的再划分采区（采区（district）与区段（与区段（district sublevel）采区采区：把阶段或开采水平沿走向划分为具有：把阶段或开采水平沿走向划分为具有独立生产系统的开采块段。独立生产系统的开采块段。 采区斜长采区斜长=阶段斜长（可达阶段斜长（可达1000m）采区走向采区走向=400m5000m区段区段：在采区内沿倾斜方向划分的开采块段。：在采区内沿倾斜方向划分的开采块段。 区段下部有区段运输平巷区段下部有区段运输平巷 区段上部有区段回风输平巷区段上部有区段回风输平巷区段平巷

15、与采区上（下）山相连接。区段平巷与采区上（下）山相连接。（二）阶段内的再划分（二）阶段内的再划分26A534C11走向长壁工作面：走向长壁工作面：工作面沿倾斜布工作面沿倾斜布置，沿走推进。置，沿走推进。 （二）阶段内的再划分（二）阶段内的再划分2、带区式划分、带区式划分阶段划分带区，带区划分为分带。阶段划分带区，带区划分为分带。带区：沿煤层走向把阶段划分为若干具有独立生产系带区：沿煤层走向把阶段划分为若干具有独立生产系统的区域，每一个区域叫一个带区。统的区域，每一个区域叫一个带区。分带：沿煤层走向把带区划分为若干长条，每一长条分带：沿煤层走向把带区划分为若干长条，每一长条叫一个分带。叫一个分带

16、。倾斜向长壁工作面：工作面沿走向布置沿倾向推进。倾斜向长壁工作面：工作面沿走向布置沿倾向推进。适用于倾角适用于倾角12 的煤层。的煤层。（二）阶段内的再划分（二）阶段内的再划分J12J3J1（二）阶段内的再划分（二）阶段内的再划分J1 阶段阶段J2 阶段阶段J3 阶段阶段J 3阶段阶段J2 阶段阶段J1 阶段阶段 J1J2J3D1D2D3分段式划分J1J2J3C1C2C3Q1Q2Q3采区式划分（二）阶段内的再划分（二）阶段内的再划分3、分段式划分、分段式划分在阶段内不划分采区，沿倾向划分为若干平行走向的长条在阶段内不划分采区，沿倾向划分为若干平行走向的长条带，每一个长条带称为分段，每一个分段布

17、置一个工作面。带，每一个长条带称为分段，每一个分段布置一个工作面。走向长壁工作面：工作面沿倾斜布置，沿走推进。走向长壁工作面：工作面沿倾斜布置，沿走推进。适用于井田范围较小的矿井。适用于井田范围较小的矿井。（三三 ） 井田直接划分为盘区或带区井田直接划分为盘区或带区P1PP324P井田沿倾斜高差较小的条件下井田沿倾斜高差较小的条件下 （四）开采顺序（四）开采顺序1、阶段间的开采顺序、阶段间的开采顺序二 水 平_+ 01三 水 平-300-150+ 1502一 水 平下行式：自上而下，用于垮落法。下行式：自上而下，用于垮落法。上行式：自下而上，用于充填法。上行式：自下而上，用于充填法。 （四）开采顺序（四）开采顺序2、采区、盘区或带区沿煤层走向的开采顺序采区、盘区或带区沿煤层走向的开采顺序前进式：先采井筒附近的采区、盘区或带区，后采井田边前进式：先采井筒附近的采区、盘区或带区，后采井田边界的采区、盘区或带区界的采区、盘区或带区后退式：先采井田边界的采区、盘区或带区，后采井筒附后退