第十六章井田开拓的基本问题

1、第十六章第十六章 井田开拓的基本问题井田开拓的基本问题第一节第一节 开采水平的划分开采水平的划分第二节第二节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置第三节第三节 井田开拓特征、参数及发展井田开拓特征、参数及发展第一节第一节 开采水平的划分开采水平的划分一、开采水平划分一、开采水平划分 l 阶段：阶段：(horizon ) 沿一定标高划分的一沿一定标高划分的一部分井田。部分井田。l 开采水平：（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。务的开采范围。l 开采水平垂高开采水平垂高H：开采水平上下边界之：开采水平上下

2、边界之间的垂直距离。间的垂直距离。下上上上辅上H =H阶阶 =H上上 H=H上上+H下下 H=H上上+H辅辅 H=H上上+H辅辅+H下下 l 开采水平划分的意义：开采水平划分的意义：影响矿井建设时期的技术经济指标影响矿井建设时期的技术经济指标; 初期建井工程量；初期建井工程量；初期建井工期；初期建井工期；初期基建投资等初期基建投资等;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，元果：产量、效率、安全、采掘关系，元/t等。等。二、水平垂高的确定二、水平垂高的确定确定水平垂高实质上是定确定水平垂高实质上是定: :阶段垂高（阶段斜长）阶

3、段垂高（阶段斜长）和要不要上下山开采和要不要上下山开采 （一）合理的开采水平垂高（一）合理的开采水平垂高 1、合理的阶段斜长、合理的阶段斜长 合理的采区巷道布置及生产系统；合理的采区巷道布置及生产系统；合理的区段数；合理的区段数；合理的采煤工艺及采面参数；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。在一定设备条件下，能达到的阶段斜长。 1）运煤）运煤（1）缓、中倾斜煤层：）缓、中倾斜煤层：i、上山、上山胶带或铁溜槽胶带或铁溜槽不限制上山斜长。不限制上山斜长。ii、上山、上山串车：只设一段绞车提升，验算绞车能力串车：只设一段绞车提升，验算绞车能力每班每班6小时，运输不均衡系数取

4、小时，运输不均衡系数取1.5。（2）急斜煤层：上山溜煤眼）急斜煤层：上山溜煤眼 70m.冲垮支架冲垮支架;堵眼事故；煤碎。堵眼事故；煤碎。(3)近水平煤层，盘区近水平煤层，盘区 一般一般上山斜长上山斜长 2000m，下山斜长，下山斜长 1500m，有加大，有加大的趋势的趋势石门盘区斜长不受限制石门盘区斜长不受限制2）辅运）辅运（1）受绞车能力限制，采用一段单钩串车提）受绞车能力限制，采用一段单钩串车提升。升。 1.6m绞车绞车:容绳量容绳量600多多m； 2.0m绞车：容绳量绞车：容绳量960m ； 2.5m绞车：容绳量绞车：容绳量1100m 。 (2）单轨吊）单轨吊不受限制，适用不受限制，适

5、用。3）行人方便。）行人方便。4）合理的区段数目）合理的区段数目 (1） 阶段斜长阶段斜长 / 区段斜长区段斜长 = 整倍数；整倍数； ( 2） 采区内同采工作面数：采区内同采工作面数：1 2个；个；当前合理的区段数当前合理的区段数 缓斜煤层缓斜煤层 3 5个，急个，急斜煤层斜煤层2 3个个 2、利于采区正常接替、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一个采区的服务年限新采区开拓准备时间.斜长斜长 ,储量储量Z .利于接替。利于接替。3、经济上有利的水平垂高、经济上有利的水平垂高H ，N水平水平 ，阶段斜长，阶段斜长

6、 井田开拓巷道（大巷、主要石门、采区硐室井田开拓巷道（大巷、主要石门、采区硐室等）及相应投资等）及相应投资 ，设备安装及折旧费，设备安装及折旧费 ，元，元/t .基建费基建费 ；H ，N水平水平 ，阶段斜长，阶段斜长 生产经营费（运煤、通风、维护费等）生产经营费（运煤、通风、维护费等） ；4、合理的水平服务年限及足够储量、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，合理水平服务年限：上水平开始减产，新水平应做好准备。新水平应做好准备。一般水平接替需一般水平接替需5 8年年延深新水平延深新水平3 5年年 井筒延深井筒延深1年年 井底车场、石门及主运大巷井底车场、石门及主运大

7、巷1.5 2年年 采区准备采区准备1.5 2年年水平过渡水平过渡2 3年年合理的水平垂高合理的水平垂高水平垂高水平垂高H的发展趋势的发展趋势 加大。加大。采面产量集中采面产量集中高产高效；高产高效；上下山上下山胶带。胶带。绞车绞车 2.5m，单轨吊，单轨吊 2005年的设计规范规定：矿井划分为阶段年的设计规范规定：矿井划分为阶段开采时，其阶段垂高宜为：开采时，其阶段垂高宜为： 缓倾斜、倾斜煤层：缓倾斜、倾斜煤层：200-350； 急倾斜煤层：急倾斜煤层：100-250m。近水平煤层开采的水平垂高近水平煤层开采的水平垂高三、上、下山开采的应用三、上、下山开采的应用下山及下山开采下山及下山开采下山

8、采区：下山采区：开采水平之下的采区。开采水平之下的采区。下山：为下山采区下山：为下山采区服务的主要倾斜巷道。服务的主要倾斜巷道。运输下山，轨道下山，通风行人下山等。运输下山，轨道下山，通风行人下山等。下山开采：下山开采：利用原开采水平的井巷和设施，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，煤从下向上运开采该开采水平之下的采区，煤从下向上运输。输。上下山开采：上下山开采：一个开采水平既采上山阶段又一个开采水平既采上山阶段又采下山阶段。采下山阶段。1、上下山开采的比较、上下山开采的比较比较比较 利用原有开采水平进行下山开采；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。另设

9、开采水平进行上山开采。1235664891071211127(A)(C)(B)上上下下山山开开采采的的比比较较HHba21开采方式开采方式上山开采上山开采 上下山开采中的下山开采上下山开采中的下山开采1、开拓工程、开拓工程量量（井筒、井底车场、石门、（井筒、井底车场、石门、运输大巷等）大运输大巷等）大（井筒、井底车场、石门、（井筒、井底车场、石门、运输大巷等）小运输大巷等）小2、基建投资、基建投资大大小小3、水平垂高、水平垂高Hb4、水平服务、水平服务年限及接替年限及接替T短，井筒延深多次；接替短，井筒延深多次；接替紧张紧张T长；井筒延深次数少；长；井筒延深次数少；利于接替利于接替5、运输、运

10、输煤（矸）下运，能力大，费煤（矸）下运，能力大，费用低；全矿有折返运输用低；全矿有折返运输煤（矸）上运，能力低，煤（矸）上运，能力低，费用高；全矿无折返运输费用高；全矿无折返运输6、掘进、掘进工序简单，方便，成本低工序简单，方便，成本低工序复杂，装运困难，速工序复杂，装运困难，速度慢，成本高；水大时困度慢，成本高；水大时困难难上山开采与上下山开采中的下山开采比较上山开采与上下山开采中的下山开采比较7、通风、通风新风、污风均向上，新风、污风均向上，线路短；漏风少；线路短；漏风少；通风设施少；管理通风设施少；管理方便，费用低。方便，费用低。两下山相距近，负压大，漏风两下山相距近，负压大，漏风大大;

11、 通风线路长，最困难时期通风线路长，最困难时期比上山采区长一倍比上山采区长一倍; 通风交叉通风交叉点和设施多，点和设施多，管理复杂管理复杂,CH4大大时，费用高。时，费用高。8、排水、排水水自流入仓，系统水自流入仓，系统简单简单费用低费用低每个区段设临时水窝，安小水每个区段设临时水窝，安小水泵排水至大巷泵排水至大巷 水小时水小时将采区下山一次掘至终深，在将采区下山一次掘至终深，在采区下部设水仓及硐室，安泵排采区下部设水仓及硐室，安泵排水水.总工程量大，费用高总工程量大，费用高技术上技术上基建投资基建投资生产经营费生产经营费优优高高低低可行可行低低高高上山开采与上下山开采中的下山开采比较上山开采

12、与上下山开采中的下山开采比较l 下山开采在技术上的问题随煤层倾角变下山开采在技术上的问题随煤层倾角变小而变弱小而变弱下山开采在经济上有利，上山开采在技术上下山开采在经济上有利，上山开采在技术上优越。优越。 2、下山采区巷道布置、下山采区巷道布置l 上下山采区划分一致，对应的上、下山尽量靠上下山采区划分一致，对应的上、下山尽量靠近，以便利用：近，以便利用：上山采区装车站、煤仓、车场上山采区装车站、煤仓、车场l 产量大、产量大、CH4大，可用三条下山。大，可用三条下山。l 下山采区回风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。

13、下山采区通风。利用运输大巷配风巷回风。利用运输大巷配风巷回风。Fig、161示，示，l 多水平上下山开采的第二水平的回风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、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；石门直通第一水平回风系统；3、下山开采的应用条件、下山开采的应用条件l 煤层煤层16 ，CH4低，涌水量小，最优。低，涌水量小，最优。l 井田深部边界不一，储量不足，不宜再延深或井田深部边界不一，储量不足，不宜再延深或设水平。设水平。l 多水平开采矿井，开采强度大，井田走向短，多水平开采矿井，开采强度大，井田走向短，上下水平接替紧

14、张，可用上水平巷道，在井田中央上下水平接替紧张，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巷、车场、水仓等，加过下山掘一部分下水平的大巷、车场、水仓等，加快下水平开拓延深。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，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。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。困难，可用下山开采，起勘探煤层

15、作用。3、下山开采与主要下山开采的区别、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。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；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。主要下山下部的开采水平仍为上山开采。四、辅助水平的应用（四、辅助水平的应用（subsidiary level） 辅助水平辅助水平 在开采水平内，因生产需要（局在开采水平内，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。位置及

16、所服务的开采范围。一个开采水平开采两个上山阶段，在两上山一个开采水平开采两个上山阶段，在两上山阶段间设辅助水平，其水平垂高阶段间设辅助水平，其水平垂高H=H1+H2辅助水平设石门、阶段大巷、不设井底车场。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。底车场运至地面。任务：只担任辅运、通风及人员升降等任务。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。直通井筒，担任辅运。辅助水平的应用辅助水平的应用辅助水平的应用辅助水平的

17、应用l 水平垂高过大，开采技术水平垂高过大，开采技术困难。困难。l 多水平上下山开采多水平上下山开采的矿井，的矿井，上水平下山采区辅运、通风、排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水困难，下水平需要解决回风问题。题。 急斜煤层矿井，阶段垂高较急斜煤层矿井，阶段垂高较小，当小，当M较小时，水平的较小时，水平的T不不满足满足,要求加大要求加大H，在两开采水平，在两开采水平间设辅助水平，现少用。间设辅助水平，现少用。l 近水平煤层，开采水平置于主采煤层中，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

18、辅运、通排等任务。煤通过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。井筒附近的溜眼到达开采水平提至地面。应用原则应用原则辅助水平增加井下运辅环节，生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产系统复杂化。有明显的技术经济优越性方可使用。可使用。近水平煤层辅助水平近水平煤层辅助水平合理划分开采水平合理划分开采水平急斜煤层：一个开采水平只采上山阶段。急斜煤层：一个开采水平只采上山阶段。缓、中倾斜煤层：合理的阶段斜长缓、中倾斜煤层：合理的阶段斜长照顾主要照顾主要块段；块段；当当16 时，上下山开采；时，上下山开采；近水平煤层：开采水平在煤组内的合

19、理位置及近水平煤层：开采水平在煤组内的合理位置及标高标高煤层间距近煤层间距近开采水平设底部煤层中开采水平设底部煤层中煤层间距远煤层间距远分组设开采水平。分组设开采水平。第二节第二节 开采水平大巷布置开采水平大巷布置(layout of roadway in mining level)一、大巷的类型、运输方式及布置原则一、大巷的类型、运输方式及布置原则 1、大巷的类型、大巷的类型 大巷大巷为整个开采水平或阶段服务的水平巷道。为整个开采水平或阶段服务的水平巷道。 大巷可分为运输大巷和回风大巷。大巷可分为运输大巷和回风大巷。 运输大巷运输大巷为整个开采水平或阶段运输服务的水平为整个开采水平或阶段运输

20、服务的水平巷道。其担负煤、矸、物料和人员的运输，通风、排巷道。其担负煤、矸、物料和人员的运输，通风、排水及铺设管线等。是矿井的水及铺设管线等。是矿井的“动脉动脉”。 大巷采用胶带输送机时，要另设辅助运输大巷大巷采用胶带输送机时，要另设辅助运输大巷(采用采用轨道运输时，也称为轨道大巷轨道运输时，也称为轨道大巷)。2、阶段运输大巷、阶段运输大巷运输方式运输方式和设备和设备(1) (1) 矿车轨道（机车运矿车轨道（机车运输）（输）（locomotive haulage） 轨距：轨距：600 mm，900 mm矿车：固定箱式矿车：固定箱式1t，3t 底卸式底卸式3t，5t矿车轨道运输优点：矿车轨道运输

21、优点：煤、矸、物料、人员可统一运输解决；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运输能力大，机动，适应生产不均衡变化的需要；需要；可分运不同牌号的煤；可分运不同牌号的煤；煤尘少，利于安全；煤尘少，利于安全；远距离运输不困难。远距离运输不困难。矿车轨道运输要求：矿车轨道运输要求：能适应多弯道，要求大能适应多弯道，要求大巷平巷平(2) 胶带运输胶带运输 belt conveyer胶带运输优点胶带运输优点能力大，连续运输，效能力大，连续运输，效率高；率高；容易自动化；容易自动化；装卸简单；装卸简单；胶带运输要求：胶带运输要求：巷道直巷道直或分段直或分段直辅助运输另开辅

22、助运输辅助运输另开辅助运输大巷，一般由矿车，轨大巷，一般由矿车，轨道。道。适用：适用：运输距离短，运运输距离短，运量大，煤种单一量大，煤种单一（3 3）大巷断面和支护）大巷断面和支护 断面：断面：满足运输、通风、行人、安全和铺管线的要满足运输、通风、行人、安全和铺管线的要求。求。大中型矿井大中型矿井一般双轨巷道断面；一般双轨巷道断面；中小型井中小型井单轨巷道断面。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设单轨时，要在井底车场与采区车场之间设双道错车线，车线， 其长度其长度 1列车长；列车长； 能力富裕系数为能力富裕系数为1.3。风速风速 矿车运输矿车运输 8m/秒秒,设计时最

23、大用设计时最大用6m/秒秒. 胶带运输胶带运输V 4m/s.支护：支护： 一般锚喷或砌碹，大巷位于自燃煤层一般锚喷或砌碹，大巷位于自燃煤层中必须砌碹，中必须砌碹，煤层大巷也可煤层大巷也可U型钢支架或锚喷。型钢支架或锚喷。中小型井可用砼装配支架、锚喷等。中小型井可用砼装配支架、锚喷等。 大巷数目：大巷数目：轨道运输大巷轨道运输大巷一般一条，有时加配风巷（副巷）如一般一条，有时加配风巷（副巷）如通风通风断面不满足，断面又不能过大，地温高；可用两条，断面不满足，断面又不能过大，地温高；可用两条，平八矿。平八矿。胶带运输大巷胶带运输大巷新设计矿井，一般新设计矿井，一般2条条a、一条胶带大巷，一侧设、一

24、条胶带大巷，一侧设600mm检修道检修道b、另一条辅助运输。、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平行布置，同水平或略高，胶带大巷可高于轨道大巷巷4 10m，便于处理主体交叉。，便于处理主体交叉。（4）大巷的方向和坡度）大巷的方向和坡度大巷的方向：大巷的方向：与煤层走向（近水平煤层煤层主要延与煤层走向（近水平煤层煤层主要延展方向）基本一致，应尽量取直或分段取直，但要展方向）基本一致，应尽量取直或分段取直，但要考虑考虑维护和煤仓高度维护和煤仓高度胶带运输大巷必须取直或分段取直胶带运输

25、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。减少工程量。轨道运输大巷要求：轨道运输大巷要求：600 m m轨距，轨距，R12m,900 m m轨距轨距, R15m。大巷的坡度：大巷的坡度：利于运输和泄水。利于运输和泄水。一般：一般：i=35 向井底下坡。向井底下坡。大巷应用情况：大巷应用情况：国内：基本上用机车运输；国内：基本上用机车运输； 大型矿井用胶带。大型矿井用胶带。国外：西德：大巷胶带：占国外：西德：大巷胶带：占30%且认为：且认为： 井田面积井田面积 10(km)2时，胶带运输；时，胶带运输； 井田面积井田

26、面积 30(km)2时，用机车运输；时，用机车运输； 10 30(km)2,具体分析比较。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：我国，通过基建费和生产经营费分析比较，认为：矿井一翼矿井一翼A=150万万t/a，运距，运距 3km，采用胶带运输优，采用胶带运输优越。越。总的趋势：胶带运输增加。总的趋势：胶带运输增加。二、阶段运输大巷的布置方式二、阶段运输大巷的布置方式开采水平布置的中心问题是：运输大巷的布开采水平布置的中心问题是：运输大巷的布置置据煤层赋存条件（数目和层间距）和准备方据煤层赋存条件（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，有式（单煤层采区和联

27、合布置采区）不同，有以下几种：以下几种：分分(单单)层布置层布置集中布置集中布置 分组布置分组布置 1、单层布置（分层布置）、单层布置（分层布置） 各 煤 层 中 布各 煤 层 中 布置大巷，各煤置大巷，各煤层中单独布置层中单独布置采区，煤层大采区，煤层大巷间用主要石巷间用主要石门或溜井联系。门或溜井联系。12375846mm2112345分层大巷布置方式特点分层大巷布置方式特点：各可采煤层均布置大巷，各煤层单独布置采各可采煤层均布置大巷，各煤层单独布置采区；区；一般沿煤层掘进，施工及装备简单、掘进速一般沿煤层掘进，施工及装备简单、掘进速度快，主石门工程量不大；度快，主石门工程量不大；先开拓上

28、煤层初期工程量少，投资少；先开拓上煤层初期工程量少，投资少；大巷数目多，维护工作量大；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，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；生产不集中，管理不方便；煤柱多，煤损大。煤柱多，煤损大。2、集中布置、集中布置集中布置（集中集中布置（集中大巷大巷各煤层用各煤层用采区石门联系）采区石门联系）开采水平内只设开采水平内只设一条或一对集中一条或一对集中运输大巷，用采运输大巷，用采区石门联络各煤区石门联络各煤层。层。415781423256II集中大巷布置特点：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，开采水平

29、内只设一条或一对集中运输大巷，用采区石门联络各煤层。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。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。可置于下煤层中。减少岩石工程量。岩巷、易维护；岩巷、易维护；生产集中，便于管理。生产集中，便于管理。采区石门穿各煤层，数采区石门穿各煤层，数个煤层可同时准备和回个煤层可同时准备和回采，能力大。采，能力大。初期工程量大，建井期初期工程量大，建井期长。长。适用：井田走向距离大，适用：井田走向距离大

30、，煤层数目多、层间距小，煤层数目多、层间距小，层间距层间距 50m的矿井。的矿井。 415781423256II3、分组布置、分组布置（分组集中大巷）（分组集中大巷）分组布置（集中大分组布置（集中大巷巷用主要石门联用主要石门联系分组大巷）系分组大巷）分组布置特点：分组布置特点：据煤层间距，分为据煤层间距，分为若干煤组；每组煤若干煤组；每组煤布置一条分组集中布置一条分组集中大巷，各煤组分别大巷，各煤组分别布置采区。布置采区。8974656742157III - I33ABAB分组布置分组布置 各组设集中大巷，用主石门将各组大巷连各组设集中大巷，用主石门将各组大巷连接起来，各煤组分设采区。接起来，

31、各煤组分设采区。初期工程量大。初期工程量大。兼有分层大巷和集中大巷的部分特点。兼有分层大巷和集中大巷的部分特点。适用：煤层组间距适用：煤层组间距 70m。4、运输大巷布置发展趋势、运输大巷布置发展趋势国内：国内：50年代，分层布置方式年代，分层布置方式60年代后，年代后， 分组集中大巷和集中大巷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现在：当前设计新井，向分层大巷布置发展国外趋势：国外趋势：向分层大巷布置发展。原因：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采一个煤层就能保证产量回采工作推进快

32、，要求巷道掘进快，维护时回采工作推进快，要求巷道掘进快，维护时间短；间短；巷道普遍采用可缩性支架，支护问题已解决。巷道普遍采用可缩性支架，支护问题已解决。如：如：60年代，西德年代，西德27%可缩性支架；可缩性支架；70年代，西德年代，西德90%可缩性支架；可缩性支架；现在，西德现在，西德100%可缩性支架。可缩性支架。岩巷掘进机械化不过关。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试述开采水平和运输大巷布置方式及应用条件件运输大巷布置发展趋势运输大巷布置发展趋势三、阶段运输大巷位置三、阶段运输大巷位置 1、运输大巷作用：、运输大巷作用：为开采上水平各煤层服务；为开采上水平各

33、煤层服务；为开采下水平煤层回风。为开采下水平煤层回风。要求：要求：服务时间长；处于不受或少受采动影服务时间长；处于不受或少受采动影响的位置。响的位置。位置：位置：岩石大巷，煤组的底板岩石中；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。岩稳定的薄及中厚煤层中。煤层大巷位置：煤层大巷位置：分煤层大巷分煤层大巷 沿煤层布置；沿煤层布置；集中大巷集中大巷 布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中中分组集中大巷分组集中大巷 布置在煤组最下部稳定的薄及中厚布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中煤层中煤层大

34、巷施工：煤层大巷施工： i、按腰线沿煤层掘进、按腰线沿煤层掘进适合机车运适合机车运输；输； ii、按中线沿煤层掘进、按中线沿煤层掘进适合胶带运输；适合胶带运输； iii、按中线及腰线掘进大巷、按中线及腰线掘进大巷适合机车和胶适合机车和胶带（可能穿层）带（可能穿层）2、岩层大巷（岩石大巷）位置、岩层大巷（岩石大巷）位置至煤层法线距：至煤层法线距：15 30m；岩性稳定的岩层中；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不受上煤层采动影响，布置在压力传播影响角 之外；之外；利于布置采区煤仓和车场；利于布置采区煤仓和车场；岩层大巷施工岩层大巷施工：按中线及腰线取直或分段取直；按中线及

35、腰线取直或分段取直；煤层内设副大巷煤层内设副大巷探巷，超前勘探，及时为岩石大探巷，超前勘探，及时为岩石大巷定向。巷定向。煤层稳定时不设副大巷，隔一定距离用探巷或钻孔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；探煤层位置；3、急斜煤层大巷位置、急斜煤层大巷位置底板滑动线之外底板滑动线之外10 20m。4、大巷的保护、大巷的保护掘前预采掘前预采 先开卸压工作面，在采空区维护先开卸压工作面，在采空区维护大巷；大巷；跨大巷回采跨大巷回采 采区最下一个区段布置回采工采区最下一个区段布置回采工作面，跨大巷回采作面，跨大巷回采b5、煤层大巷与岩层大巷的比较、煤层大巷与岩层大巷的比较 项项 目目煤

36、层大巷煤层大巷岩石大巷岩石大巷掘进及掘进及工期工期施工、设备简单，速度快，施工、设备简单，速度快，工期短，费用低；超前勘探工期短，费用低；超前勘探煤层变化。煤层变化。岩石工程量大，速度慢，费岩石工程量大，速度慢，费用高；工期长。用高；工期长。 维护维护 维护（大巷、管线、轨道、维护（大巷、管线、轨道、水沟等）工作量大，费用高；水沟等）工作量大，费用高；大巷维修频繁，影响生产。大巷维修频繁，影响生产。维护条件好，费用低；少维维护条件好，费用低；少维修，对生产有利。修，对生产有利。 使用使用地质构造复杂时，煤巷弯道地质构造复杂时，煤巷弯道多，对运输方式有限制，通多，对运输方式有限制，通过能力小；不

37、利于采区煤仓过能力小；不利于采区煤仓布置。布置。能适应地质变化，可取直或能适应地质变化，可取直或分段取直，方向和坡度一定，分段取直，方向和坡度一定，对运输方式不限，通过能力对运输方式不限，通过能力大。利于布置采区煤仓。大。利于布置采区煤仓。 煤损煤损大巷上下两侧各留煤柱大巷上下两侧各留煤柱30 40m或（或（40 50m），煤损大），煤损大不留或少留煤柱，丢煤少不留或少留煤柱，丢煤少 安全安全防火、安全不利，煤层自燃防火、安全不利，煤层自燃时，封闭大巷，导致停产。时，封闭大巷，导致停产。对防火安全有利对防火安全有利6、煤层大巷应用及发展趋势、煤层大巷应用及发展趋势构造复杂的小型矿井，或勘探井，

38、可超前探构造复杂的小型矿井，或勘探井，可超前探煤。煤。层间距大的单一薄及中厚煤层，储量小，层间距大的单一薄及中厚煤层，储量小，T短。短。煤系底板附近有富水层，而煤层顶板条件好，煤系底板附近有富水层，而煤层顶板条件好，可设煤层大巷。可设煤层大巷。煤系最下煤层为薄及中厚煤层，煤质硬，顶煤系最下煤层为薄及中厚煤层，煤质硬，顶板好，无自燃。板好，无自燃。机械化程度很高（综采面少，推进快）大巷机械化程度很高（综采面少，推进快）大巷壁后用不燃性材料（碎石等）充填的矿井。壁后用不燃性材料（碎石等）充填的矿井。四、总回风巷布置四、总回风巷布置（布置原则同运输大巷）（布置原则同运输大巷）l 设采区风井的矿井，多

39、井筒分区式开拓的矿井，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。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煤柱内；开采第二水平时，上水平运输大巷改为回风巷。风巷。l 回风大巷标高宜一致。井田上部标高不一，回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。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，回风巷标高降低如范各庄、南翼上部标高降低，回风巷标高降低 -294-121l 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

40、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：分组集中大巷的配风巷；或另掘一条风道。五、高产高效特大型矿井大巷布置五、高产高效特大型矿井大巷布置 依次布置回风、胶带运输机、辅助运输三条大巷，三条大巷一般平行布置，一般辅助运输大巷侧布置综采工作面，方便运输及通风。 近水平煤层大巷改为据有一定坡度的斜巷，主运采用强力胶带输送机、辅运采用无轨胶轮车。第三节第三节 井田开拓特征、参数及发展井田开拓特征、参数及发展一、井田开拓方式应用概况及发展一、井田开拓方式应用概况及发展1、井田开拓方式、井田开拓方式 据统计，我国开采深度800m以上矿井有25处，我国煤矿

41、开采深度正以每年812米的速度增加。大多数大、中型矿井开采深度均已超过500m， 大都为立井开拓。世界几个主要产煤国家采用立井开拓的矿井占80% 。 改扩建和新建了一批1000万t/a以上的特大型矿井，采用多井筒以及分区域开拓系统(如神东矿区各矿、淮南张集矿)以及一矿多井开拓方式(如晋城寺河煤矿)； 上世纪90年代以来，单层化和全煤巷布置方式，已经称为发展趋势(如大柳塔矿、布尔台矿、潞安漳村矿、大同塔山矿和晋城寺河矿等)。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 300 国有重点国有重点矿矿 立井立井25 53588 593053 78

42、059 3000175 17270斜井斜井145 306559 370230 43503 1000237 12117平硐平硐27 55826 17557 11101 40061 3823综合综合37 85950 59426 413013 4740128 13323合计合计234 5017223 14981116 1739526 9140599 46533国有重点煤矿井田开拓方式（国有重点煤矿井田开拓方式（1995年）单位：处年）单位：处万万t/a神东矿区千万级矿井位置示意图2、开拓方式的能力及数量、开拓方式的能力及数量各种开拓方式的能力及数量各种开拓方式的能力及数量 50年代年代61.563.225.124.38.67.7 95年年37.129.2226.0439.578.2210.1828.6321.04开拓方开拓方式式时间时间立井开拓立井开拓(%)斜井开拓斜井开拓(%)平峒开拓平峒开拓(%)主斜副立开主斜副立开拓拓(%)能力能力数数量量能力能力数量数量能力能力数量数量能力能力数量数量二、井田开拓特征及参数二、井田开拓特征及参数（一）、开拓方式井田特征（一）、开拓方式井田特征1、国有重点煤矿国有重点煤矿开采煤层的倾角开采煤层的倾角近水