采矿学第17章井田开拓方式

1、第十七章第十七章 井田开拓方式井田开拓方式第一节第一节 立井开拓立井开拓 (vertical shaft development)一、示例一、示例（一）示例（一）示例11、条件：、条件：Fig、211 煤层：煤层：M1、M5，埋藏深，表土厚、缓倾斜煤，埋藏深，表土厚、缓倾斜煤层。层。底板底板 奥灰岩奥灰岩+I+I- 3 0 02m1m- 4 8 0I - I- 1 2 0两个阶段：两个阶段：300m，480m，两个开采水平两个开采水平: 300m，480m采区：每阶段布置采区：每阶段布置6个采区；个采区；2、立井立井多水多水平上平上山式山式开拓开拓方式方式3、开掘顺序、开掘顺序原则：尽快沟通风

2、路；采用平行作业。原则：尽快沟通风路；采用平行作业。l 主井、副井、井底车场、主石门、主井、副井、井底车场、主石门、300m大巷（超过采区上山大巷（超过采区上山100m）、采区下部）、采区下部车场、采区运输和轨道上山车场、采区运输和轨道上山l l 风井、总回风巷、采区上部车场、区段风井、总回风巷、采区上部车场、区段回风石门回风石门 +1 04671 48I12I - I35- 3 0 09I8+1 47+- 1 2 01 742m1m- 4 8 01 476131 76259l 主井、副主井、副井、井底车场、井、井底车场、主 石 门 、 主 石 门 、 300m大巷（超大巷（超过 采 区 上

3、山过 采 区 上 山100m）、采区）、采区下部车场、采下部车场、采区运输和轨道区运输和轨道上山上山l l 风井、总风井、总回风巷、采区回风巷、采区上部车场、区上部车场、区段回风石门段回风石门4、生产、生产系统：系统：运煤系统：运煤系统： 通风系统：通风系统： 排水系统；排水系统；动力、压风、动力、压风、水供应系统：水供应系统：+1 04671 48I12I - I35- 3 0 09I8+1 47+- 1 2 01 742m1m- 4 8 01 476131 762595、开采顺序、开采顺序沿煤层走向：采区前进式，区内后退式；沿煤层走向：采区前进式，区内后退式；沿倾斜方向：阶段下行式；区段下

4、行式；沿倾斜方向：阶段下行式；区段下行式； 煤层间：下行式。煤层间：下行式。一水平生产，一水平生产，二水平准备延深二水平准备延深+9I8+147+414761317625（二）示例（二）示例2立井单水平上下山开拓立井单水平上下山开拓1、条件：、条件：煤层：煤层：M1为厚煤层、为厚煤层、 12 ，埋藏深，表土，埋藏深，表土厚。厚。 2、立井单水平上山式开拓方式、立井单水平上山式开拓方式两个阶段，一个开采水平，划分成带区两个阶段，一个开采水平，划分成带区+I - III立井单水平上下山开拓立井单水平上下山开拓3、开掘程序、开掘程序两条大巷布置方式两条大巷布置方式原则：尽快沟通风路；采用平行作业。原

5、则：尽快沟通风路；采用平行作业。主井、副井、轨道运输大巷、回风大巷主井、副井、轨道运输大巷、回风大巷51256743II176243IIcm06014、生产系统：、生产系统：运煤系统：运煤系统： 通风系统：箕斗井回风，通风系统：箕斗井回风，封闭措施封闭措施排水系统；排水系统；动力、压风、水供应：动力、压风、水供应： 立井单水平上下山开拓立井单水平上下山开拓 3、开掘程序、开掘程序三条大巷布置方式三条大巷布置方式原则：尽快沟通风路；采用平行作业。原则：尽快沟通风路；采用平行作业。l 主井、副井、井底车场、主石门、主井、副井、井底车场、主石门、轨道运输大巷、轨道运输大巷、胶带运输大巷、胶带运输大巷

6、、回风大巷回风大巷1 41 31 51238786541 11 2991 01 12131 3651 041 2图 立 井 单 水 平 上 下 山 开 拓 （ 带 区 准 备 ）1 - 立 井 ；2 - 副 井 ； 3 - 井 底 车 场 ； 4 - 轨 道 运 输 大 巷 ； 5 - 带 式 输 送 机 运 输 大 巷 ；6 - 回 风 大 巷 ；7 - 分 带 运 输 巷 ；8 - 分 带 回 风 巷 ；9 - 采 煤 工 作 面 ；1 0 - 带 区 煤 仓 ；1 1 - 运 料 斜 巷 ；1 2 - 行 人 、 进 风 斜 巷 ；1 3 - 回 风 石 门 ； 1 4 - 带 式 输

7、送 机 石 门 ； 1 5 - 井 底 煤 仓 。1 51 3541 42131 33452166991 21 1881 01 1764、生产系统：、生产系统：运煤系统：运煤系统：通风系统：箕斗井回通风系统：箕斗井回风，封闭措施风，封闭措施排水系统；排水系统；动力、压风、水供应动力、压风、水供应系统系统： 5、开采顺序、开采顺序沿煤层走向：沿煤层走向：分带前进式，分带前进式，工作面后退式；工作面后退式；沿倾斜方向：沿倾斜方向：上下山阶段同上下山阶段同采采二、立井开拓类型、装备和基本特点二、立井开拓类型、装备和基本特点l 以立井（主井、副井有时设回风井）进以立井（主井、副井有时设回风井）进行开拓

8、，装备两个井筒，主井一般用箕斗提行开拓，装备两个井筒，主井一般用箕斗提煤，副井一般用罐笼辅运、行人、进风等。煤，副井一般用罐笼辅运、行人、进风等。小型立井的主副井可均装备罐笼，或只装备小型立井的主副井可均装备罐笼，或只装备一个井筒。一个井筒。l 井田沿倾斜划分为阶段，设开采水平，井田沿倾斜划分为阶段，设开采水平，可以单水平、多水平或局部设辅助水平开拓。可以单水平、多水平或局部设辅助水平开拓。立井开拓类型、装备和基本特点立井开拓类型、装备和基本特点l 准备方式可有：采区式、盘区式、带区准备方式可有：采区式、盘区式、带区式。式。上山式、上下山式。上山式、上下山式。l 开采水平大巷可以分层布置，集中

9、布置开采水平大巷可以分层布置，集中布置及分组集中布置。及分组集中布置。第二节第二节 斜井开拓（斜井开拓（inclined shaft development）一、斜井开拓示例一、斜井开拓示例1、条件：、条件：M1 、M2 ； 25 ；埋藏深、表土；埋藏深、表土层薄、无流砂层。层薄、无流砂层。2、开拓方式：、开拓方式：两个阶段：两个阶段：100m，280m，两个开采水平两个开采水平: 100m，280m，采区：每阶段布置采区：每阶段布置6个采区；个采区；mm1- 2 8 02- 1 0 0+ 8 0+I+II1 02351I1 881 591 0791 664+mm1- 2 8 01 01 12

10、- 1 0 081 876+ 8 09421 55313、开掘程序、开掘程序原则：同立井原则：同立井l 主斜井、副斜井、井主斜井、副斜井、井底车场、运输大巷底车场、运输大巷l -80m辅助车场、风辅助车场、风井、阶段回风石门、回风井、阶段回风石门、回风大巷大巷4、生产系统、生产系统运煤系统运煤系统通风系统通风系统对通风要求：对通风要求：主斜井用胶带运煤时，主斜井用胶带运煤时，可兼作进风井，但可兼作进风井，但V 4m /s。胶带斜井不得兼作回风井。胶带斜井不得兼作回风井。主斜井用箕斗运煤时，通风要求同立井。主斜井用箕斗运煤时，通风要求同立井。I1 02351I1 881 591 0791 664

11、+5、开采顺序、开采顺序l 沿走向沿走向 第一水平采区前进式，区内后退；第一水平采区前进式，区内后退；第二水平：采区后退，区内后退。第二水平：采区后退，区内后退。l 沿倾斜沿倾斜 阶段下行式阶段下行式 ，区段下行式；，区段下行式；煤层间煤层间 下行式。下行式。I1 02351I1 881 591 0791 664+二、斜井开拓类型、装备和基本特点二、斜井开拓类型、装备和基本特点（一）集中斜井（一）集中斜井l 井田沿倾斜划分为阶段，设开采水平，井田沿倾斜划分为阶段，设开采水平，可以单水平、多水平或局部设辅助水平开拓。可以单水平、多水平或局部设辅助水平开拓。l 准备方式可有：采区式、盘区式、带区准

12、备方式可有：采区式、盘区式、带区式。式。上山式、上下山式上山式、上下山式l 开采水平大巷可以分层布置，集中布置开采水平大巷可以分层布置，集中布置及分组集中布置。及分组集中布置。l 以斜井（主斜井、副斜井、回风井）进以斜井（主斜井、副斜井、回风井）进行开拓，装备两个井筒，行开拓，装备两个井筒，主井一般用胶带或箕斗提煤，副井一般用矿主井一般用胶带或箕斗提煤，副井一般用矿车辅运、行人、进风等，风井回风。车辅运、行人、进风等，风井回风。小型斜井的主副斜井可均装备矿车提升设备小型斜井的主副斜井可均装备矿车提升设备 ，或只装备一个斜井，串车提升。双钩或单钩或只装备一个斜井，串车提升。双钩或单钩提升。提升。

13、二、斜井开拓类型、装备和基本特点二、斜井开拓类型、装备和基本特点主斜井主斜井 胶带机（斜井一侧铺胶带机（斜井一侧铺轨道 检修） A大大箕斗中型；箕斗中型；双钩串车提升双钩串车提升 中、小型井；中、小型井；单钩串车提升单钩串车提升 A小。小。 斜井开拓类型、装备和基本特点斜井开拓类型、装备和基本特点副斜井副斜井 双钩串车提升双钩串车提升 大型井大型井单钩串车提升单钩串车提升 小型井；小型井；无极绳无极绳 10 ；单轨吊、卡轨车、齿轨车单轨吊、卡轨车、齿轨车斜井开拓类型、装备和基本特点斜井开拓类型、装备和基本特点l 提升设备对井筒角度的要求提升设备对井筒角度的要求提升方式提升方式 井筒倾角井筒倾角

14、 串车串车 25 箕斗箕斗 20 35 普通胶带机普通胶带机 17 无极绳无极绳 10 l 斜井与煤层的相对位置：斜井与煤层的相对位置：一般在煤层群底部，沿煤层、沿岩层，穿层。一般在煤层群底部，沿煤层、沿岩层，穿层。煤层斜井：煤层斜井： 适用于地质构造简单、薄及中厚适用于地质构造简单、薄及中厚煤层，围岩稳定，矿井煤层，围岩稳定，矿井A小小煤层底板岩层斜井：煤层底板岩层斜井：距煤层距煤层10 15m 穿层斜井穿层斜井穿底板：穿底板：适用：煤层倾角较大时适用：煤层倾角较大时41 1 2-2+ 3 5 .5- 3 1 213穿顶板：穿顶板：适用：煤层倾角小适用：煤层倾角小53214+ 3 5 0cm

15、 1 7 0 4I+ 4 5 0+ 4 0 0+ 3 5 0+ 3 0 0I - I463+ 3 0 0I3I5847612+ 4 5 0+ 4 0 0I2175（二）片盘斜井开拓（二）片盘斜井开拓（二）片盘斜井开拓（二）片盘斜井开拓 1、特点：相当于一个下山采区、特点：相当于一个下山采区井田划为若干分段（片盘）；井田划为若干分段（片盘）；每个分段称一片盘片盘，布置一个采面，整每个分段称一片盘片盘，布置一个采面，整分段回采；分段回采；A小；上下片盘接替频繁；小；上下片盘接替频繁；串车提升，车场简单。串车提升，车场简单。2、适用：地质构造简单，井田走向较短；、适用：地质构造简单，井田走向较短；有

16、扩大应用的前景。有扩大应用的前景。381 1375642891II - I1 0,71 01 159124I6,平平硐硐垂垂直直煤煤层层走走向向相相当当于于主主石石门门第三节第三节 平硐开拓方式平硐开拓方式（Adit development）一、平硐开一、平硐开拓方式示例拓方式示例 1、条件、条件煤层煤层 8 ，山 区 、 地 形山 区 、 地 形复杂复杂2 开拓方式：开拓方式：平硐单水平盘区平硐单水平盘区开拓开拓主平硐垂直煤层主平硐垂直煤层走向，位于井田走向，位于井田走向中央，可双走向中央，可双翼生产，翼生产，3 50的的坡度（向外）坡度（向外） 平硐开拓方式平硐开拓方式井内不设井底车井内不

17、设井底车场，硐口设工业场，硐口设工业广场。广场。单水平：盘区式单水平：盘区式准备，上下山盘准备，上下山盘区布置方式区布置方式上山部分上山部分 6个个盘区，下山部分盘区，下山部分 6个盘区个盘区381 1375642891II - I1 0,71 01 159124I6,381 1375642891II - I1 0,71 01 159124I6,平平硐硐垂垂直直煤煤层层走走向向相相当当于于主主石石门门1、开掘顺序、开掘顺序原则：尽快沟通风路原则：尽快沟通风路 ；尽量采用平行作业。尽量采用平行作业。l 主平硐、运输大巷主平硐、运输大巷l 盘区风井盘区风井2、生产系统：、生产系统：主平硐：运煤、矸

18、、料、进风、排水，铺设管线。主平硐：运煤、矸、料、进风、排水，铺设管线。风井：回风（斜井、立井）风井：回风（斜井、立井）3811710591246二、平硐开拓方式类型及装备二、平硐开拓方式类型及装备1、平硐分类、平硐分类l 垂直走向平硐：主平硐垂直（或斜交）于垂直走向平硐：主平硐垂直（或斜交）于煤层走向煤层走向l 走向平硐走向平硐主平硐平行于煤层走向；单翼生产。主平硐平行于煤层走向；单翼生产。垂直走向阶梯平硐垂直走向阶梯平硐+ 550+ 400m m m123+ 690阶梯平硐阶梯平硐垂直走向阶梯平硐垂直走向阶梯平硐主平硐主平硐 煤层走向；按不同标高分别开平煤层走向；按不同标高分别开平硐，上平

19、硐的煤经专用下山溜到下水平运硐，上平硐的煤经专用下山溜到下水平运出。平硐水平以下煤层：下山开采、暗井出。平硐水平以下煤层：下山开采、暗井（立井、斜井）（立井、斜井）2、平硐装备、平硐装备最简单的开拓方式，技术经济最有利：最简单的开拓方式，技术经济最有利： （1） 煤由平硐直接外运，多用矿车（底煤由平硐直接外运，多用矿车（底卸式、普通箱式）也用胶带，运输环节少，设卸式、普通箱式）也用胶带，运输环节少，设备少；能力大备少；能力大 （2） 不设井底车场，水自流，无水仓不设井底车场，水自流，无水仓.三、平硐用于三、平硐用于山岭、丘陵沟谷地区，煤层埋于山中，在山山岭、丘陵沟谷地区，煤层埋于山中，在山麓开

20、平硐开拓；麓开平硐开拓；有些煤层埋于山岭中，上山部分相当一个阶有些煤层埋于山岭中，上山部分相当一个阶段的煤量，平硐以下用下山阶段开采。段的煤量，平硐以下用下山阶段开采。第四节第四节 综合开拓方式综合开拓方式综合开拓方式综合开拓方式主副井采用不同的井筒（硐）主副井采用不同的井筒（硐）形式进行开拓的方式形式进行开拓的方式一、综合开拓方式示例一、综合开拓方式示例主斜井主斜井 副立井开拓方式副立井开拓方式1 1 - - 4 81 31 31 2 - - 1 1 2 - - 41 1961 0CBBBFFFC764553第 四 水 平第 三 水 平第 二 水 平第 一 水 平- 4 1 2- 2 6 2

21、- 1 1 2- 4 715 a45 b11 231AA5FBBB2556B61-主斜井，2-副斜井，3-斜风井，4-新立井，5，6，7-运输大巷斜井优点：主斜斜井优点：主斜 胶带运输，胶带运输，A大，不受长大，不受长度限制，度限制，缺点：副斜缺点：副斜 辅提难，线路长，阻力大，通辅提难，线路长，阻力大，通风难，风难，改为副立井：则辅提快、线路短、通风容易。改为副立井：则辅提快、线路短、通风容易。问题：为什么现代化大型矿井常采用主斜问题：为什么现代化大型矿井常采用主斜副立井综合开拓方式？副立井综合开拓方式？二、综合开拓方式类型二、综合开拓方式类型1750+ 1105+ 5124+ 4152+

22、330+ 230311423平硐平硐 立井立井 斜井斜井平硐平硐 立井立井 平硐平硐 斜井斜井立井立井 斜井斜井主斜副立应用多主斜副立应用多主立副斜应用少主立副斜应用少主斜副立的问主斜副立的问题：题：井口或井井口或井底位置不集中底位置不集中第六节第六节 多井筒分区域开拓方式多井筒分区域开拓方式 l l 问题问题 斜井胶带机运煤，斜井胶带机运煤，A不受限。不受限。深井、井田尺寸大，辅提任务重；深井、井田尺寸大，辅提任务重；CH4大，通大，通风难；风难；解决途径：多井筒分区域开拓。解决途径：多井筒分区域开拓。l l 多井筒分区域开拓方式多井筒分区域开拓方式 大型井田划分大型井田划分为若干具有独立通风系统的开采区域，并共为若干具有独立通风系统的开采区域，并共用主井的开拓方式。用主井的开拓方式。l