第十五章井田开拓方式

第二十一章井田开拓方式第一节立井开拓一、立井多水平上山式开拓（一）示例11、条件：煤层：M1、M2，埋藏深，表土厚、缓倾斜煤层。底板－奥灰岩2、立井多水平上山式开拓方式两个阶段：-300m，-480m，两个开采水平:-300m，-480m;采区：每阶段布置6个采区。ⅠⅠ3、开掘顺序原则：尽快沟通风路；采用平行作业。l

主井、副井、井底车场、主石门、-300m大巷（超过采区上山100m）、采区下部车场、采区运输和轨道上山l

风井、总回风巷、采区上部车场、区段回风石门

1-主井；2-副井；3-一水平井底车场；4-一水平运输大巷；5-采区下部车场；6-采区运输上山；7-采区轨道上山；8-边界风井；9-总回风道；14-区段回风石门；17-二水平运输大巷4、生产系统：运煤系统：通风系统：排水系统；动力、压风、水供应系统：5、开采顺序沿煤层走向：采区前进式，区内后退式；沿倾斜方向：阶段下行式；区段下行式；

煤层间：下行式。一水平生产，二水平准备延深（二）工程实例乌鲁木齐矿务局的六道湾矿、开滦矿业集团范各庄矿和吕家坨矿、铜川矿业公司王石凹矿、抚顺矿业集团龙凤矿、徐州矿务局的大黄山矿和冀中能源集团东庞矿均采用立井多水平上山开拓。东庞矿1983年建成投产,原设计生产能力为180万t，2006年核定生产能力达到260万t。2008年原煤产量突破460万吨。该矿采用单一厚煤层一次采全高走(倾)向长壁后退式全部垮落法的综合机械化方法采煤。该矿是全国首个在极复杂地质条件下应用6.5米高液压支架实现综采工作面合理集中化生产的矿井。范各庄矿井田走向长13.8km，倾斜长2.84km,井田面积38.3km。2006年核定产量450万t/a。全矿有6个立井，一个暗立井，一个暗斜井，四个开采水平和一个总回风水平。

抚顺矿业集团的龙凤矿呈现向斜构造，井田走向长5km，宽2.5mk。矿井两翼煤层倾角30-45度，设计年生生产能力为180万t/a，南北两翼分别设3个开采水平。采煤方法为上行充填采煤法。二、立井单水平上下山开拓（一）示例1、条件：煤层：M1为厚煤层、

12，埋藏深，表土厚。2、立井单水平上山式开拓方式两个阶段，一个开采水平，划分成带区立井单水平上下山开拓

3、开掘程序

两条大巷布置方式原则：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4、生产系统：运煤系统：通风系统：箕斗井回风，封闭措施排水系统；动力、压风、水供应：

立井单水平上下山开拓

5、开掘程序三条大巷布置方式原则：尽快沟通风路；采用平行作业。l

主井、副井、井底车场、主石门、轨道运输大巷、胶带运输大巷、回风大巷64、生产系统：运煤系统：

通风系统：箕斗井回风，封闭措施

排水系统；动力、压风、水供应系统：

5、开采顺序沿煤层走向：分带前进式，工作面后退式；沿倾斜方向：上下山阶段同采（二）应用实例

铁煤集团大平井田，一般倾角在7°～9度之间。井田南北长8.7km，东西宽3.6km，面积28.6km2，矿井设计生产能力240万t/年，服务年限为59.9年。采用立井单水平上下山开拓方式。主、副、风三个井筒位于工业广场内，井下运输水平位于-535m水平。采区内开采顺序为后退式开采。采区内轨道、回风、胶带三条上（下）山均可作为安全出口与井底车场轨道、回风、胶带三条大巷相通。全井田划分为6个采区。采煤方法为走向长壁综采放顶煤开采。矿井通风方式为中央并列式,主要通风机工作方法为抽出式。1-主井；2-副井；3-风井；4-南风井；5-胶带大巷；6-轨道大巷；7-回风大巷图大平煤矿开拓平面示意图此外，兖矿集团兴隆庄矿、徐州矿业集团三河尖矿、峰峰矿业集团孙庄矿、鸡西矿业集团城子河矿等煤矿也均采用立井单水平上下山开拓。兴隆庄矿南北长10.6公里，东西宽4.7公里，面积54平方公里，核井型为300万吨。2002年以63万吨的优异战绩，一举创出了综放面单机月产的世界最高纪录。三河尖矿是徐州矿务集团的主力矿井。井田东西长7～15km，南北宽3.5～6km，面积约49km2。建有主、副井和南风井3个立井井筒，主生产水平-700m水平贯穿整个井田，以综采放顶煤和综采工艺采煤为主，为走向长壁后退式采煤方法。矿井通风方式为中央分列式，通风方法为抽出式。孙庄矿井田走向5.5km，倾斜长1.5km，井田面积8.25km。主生产水平-45m水平贯穿井田，为了避免井筒穿过含水层，采用了下山采区。二、立井开拓类型、装备和基本特点

以立井（主井、副井有时设回风井）进行开拓，装备两个井筒，主井一般用箕斗提煤，副井一般用罐笼(形式有单层罐笼、多层罐笼)辅运、行人、进风等。小型立井的主副井可均装备罐笼，或只装备一个井筒。

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。木罐道罐笼单层双车罐笼立井开拓类型、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，集中布置及分组集中布置。通风方式有：中央并列式通风、中央边界式(中央分列式通风）和采区式通风。第二节

斜井开拓（inclinedshaftdevelopment）一、斜井开拓示例1、条件：M1、M2；25；埋藏深、表土层薄、无流砂层。2、开拓方式：两个阶段：－100m，－280m，两个开采水平:－100m，－280m，采区：每阶段布置6个采区；3、开掘程序原则：同立井l

主斜井、副斜井、井底车场、运输大巷l

-80m辅助车场、风井、阶段回风石门、回风大巷4、生产系统运煤系统－通风系统－对通风要求：主斜井用胶带运煤时，可兼作进风井，但V4m/s。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。5、开采顺序l

沿走向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。l

沿倾斜－阶段下行式，区段下行式；煤层间

－

下行式。二、斜井开拓类型、装备和基本特点（一）集中斜井l

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。l

准备方式可有：采区式、盘区式、带区式。上山式、上下山式l

开采水平大巷可以分层布置，集中布置及分组集中布置。l

以斜井（主斜井、副斜井、回风井）进行开拓，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，或只装备一个斜井，串车提升。双钩或单钩提升。二、斜井开拓类型、装备和基本特点主斜井胶带机（斜井一侧铺轨道－检修）－A大箕斗－中型；双钩串车提升－中、小型井；单钩串车提升

－A小。

斜井开拓类型、装备和基本特点副斜井双钩串车提升－大型井单钩串车提升－小型井；无极绳

10；单轨吊、卡轨车、齿轨车斜井开拓类型、装备和基本特点l

提升设备对井筒角度的要求提升方式井筒倾角串车≯25箕斗20

35普通胶带机≯17无极绳10

l

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。煤层斜井：适用于地质构造简单、薄及中厚煤层，围岩稳定，矿井A小煤层底板岩层斜井：距煤层1015m穿层斜井穿底板：适用：煤层倾角较大时

穿顶板：适用于煤层倾角小（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，整分段回采；A小；上下片盘接替频繁；串车提升，车场简单。2、适用：地质构造简单，井田走向较短；有扩大应用的前景。平硐垂直煤层走向相当于主石门第三节

平硐开拓方式

（Aditdevelopment）一、平硐开拓方式示例

1、条件煤层

8，山区、地形复杂2．

开拓方式：平硐单水平盘区开拓主平硐垂直煤层走向，位于井田走向中央，可双翼生产，35％0的坡度（向外）

平硐开拓方式井内不设井底车场，硐口设工业广场。单水平：盘区式准备，上下山盘区布置方式上山部分－6个盘区，下山部分－6个盘区平硐垂直煤层走向相当于主石门1、开掘顺序原则：尽快沟通风路；尽量采用平行作业。l

主平硐、运输大巷l

盘区风井2、生产系统：主平硐：运煤、矸、料、进风、排水，铺设管线。风井：回风（斜井、立井）二、平硐开拓方式类型及装备1、平硐分类l

垂直走向平硐：主平硐垂直（或斜交）于煤层走向l

走向平硐主平硐平行于煤层走向；单翼生产。垂直走向阶梯平硐阶梯平硐垂直走向阶梯平硐主平硐煤层走向；按不同标高分别开平硐，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（立井、斜井）2、平硐装备最简单的开拓方式，技术经济最有利：（1）

煤由平硐直接外运，多用矿车（底卸式、普通箱式）也用胶带，运输环节少，设备少；能力大（2）

不设井底车场，水自流，无水仓.三、平硐用于山岭、丘陵沟谷地区，煤层埋于山中，在山麓开平硐开拓；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。

井筒(硐)是井下与地面出入的咽喉，其形式的选择，对于矿井建设和生产至关重要。一、立井开拓的特点及应用立井开拓的优点(相对于斜井)：(1)

同样采深条件下，井身短，通过井筒的各种管线短，通风阻力小；(2)提升速度快，提升能力大,深矿井辅助提升能力大；

(3)井筒断面大，可下放大型设备，通风阻力小;

(4)井筒易维护，对地质条件适应性强。第四节

井筒(硐)

形式分析与应用

立井开拓的缺点(相对于斜井)：(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(超过400m

)、上方有较厚的表土层、冲积层、流砂层或水文情况复杂;(2)多水平开采的急斜煤层。凡不适合斜井、平硐及综合开拓方式时，均可采用立井开拓。

二、斜井开拓的特点及应用斜井开拓的优点(相对于立井)：(1)井筒掘进技术、施工设备和工序简单，掘进快；(2)地面工业场地装备、井筒装备和井底车场及硐室简单；(3)提升设备小、初期投资少，建井快；(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，可多点受煤。斜井开拓的缺点(相对于斜井)：(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：煤层埋藏不深(小于300m)、表土不厚、水文地质情况简单、井筒不需特殊施工法施工的缓倾斜及倾斜煤层的井田。三、平硐开拓的特点及应用平硐开拓是最简单的开拓方式，在技术上和经济上最有利。平硐开拓的优点(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)井内不设井底车场，工业广场建筑和设施简单(地面无井架和绞车房)，转载环节少，简单可靠。(3)水自流，无水仓和排水设备，排水费用低；(4)

施工条件好，掘进速度快。平硐开拓的适用条件：平硐标高以上有足够储量的山岭、丘陵和沟谷地带应优先采用。第五节

综合开拓方式综合开拓方式—主副井采用不同的井筒（硐）形式进行开拓的方式一、综合开拓方式示例主斜井

－

副立井开拓方式1-主斜井，2-副斜井，3-斜风井，4-新立井，5，6，7-运输大巷淮南矿业集团公司新庄孜煤矿煤矿名称淮南矿业集团公司新庄孜煤矿矿井类别国有重点矿井状态改扩建矿井主要负责人郑群邮政编码232072煤矿地址安徽省淮南市八公山区新庄孜煤矿设计生产能力350万吨/年核定生产能力290万吨/年开拓方式立井斜井混合采煤工艺综采运输方式皮带运输开采煤层A1、A3、B4、B6、B7a、B8、B11b、C13、（B9、B10、B14为保护层）主要煤种1/3焦煤井下定员人数6000人瓦斯等级突出矿井供电方式双回路瓦斯监控系统有瓦斯抽放系统固定抽放煤尘爆炸性有煤层自燃倾向性容易自燃煤层顶底板岩性煤层顶底板岩性大都为泥岩、砂质泥岩，少数为细砂岩冲击地压无煤层顶底板含承压水情况A组煤开采受底板太原群灰岩岩承压水影响，太灰水与奥灰水水力联系密切，开采A组煤采取疏水降压，限压开采斜井优点：主斜－胶带运输，A大，不受长度限制，缺点：副斜－辅提难，线路长，阻力大，通风难，改为副立井：则辅提快、线路短、通风容易。实例：神东锦界煤矿、黄玉川煤矿问题：为什么现代化大型矿井常采用主斜－副立井综合开拓方式？二、综合开拓方式类型平硐—立井—斜井平硐—立井平硐—斜井立井—斜井主斜副立应用多主立副斜应用少主斜副立的问题：井口或井底位置不集中平硐—斜井：补连塔煤矿斜井-平硐-立井联合开拓实例：石圪台煤矿、布尔台煤矿斜井、平硐联合开拓：乌兰木伦煤矿斜井-平硐-立井综合开拓主斜井和副平硐、斜风井综合开拓：寸草塔矿斜井-平硐联合开拓：柳塔煤矿、万利一矿/view/18c3d08ecc22bcd126ff0c2f.html主斜副立第六节多井筒分区域开拓方式

l

问题

斜井－胶带机运煤，A不受限。深井、井田尺寸大，辅提任务重；CH4大，通风难；解决途径：多井筒分区域开拓。l

多井筒分区域开拓方式—大型井田划分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。l

多井筒分区域开拓方式特点将井田划分为若干个分区，每个分区采用采区式，盘区式或带区式准备；每个分区各有井筒，独立担任进、回风及辅提任务；各分区的煤集中于服务全矿的主井集中运出；

各分区间有一定开采顺序一、多井筒分区域开拓示例

1、条件

走向24km，倾斜16km，面积250km2煤厚2～3.5m，倾角3～5°,埋深250～1300m2、开拓5个分区，每个能力200万t/a各分区布置一对立井，为各分区进回风和辅助运输两个集中出煤斜井1-双主斜井2-双岩石运输大巷3-分区主要大巷4-煤仓5-工作面6-露头7-分区境界8-井田境界No-进回风井巷道布置

1-胶带大巷

2-运料行人大巷

3-回风大巷3、评价1）

主井集中出煤效率高；2）

解决了大型井辅提及通风困难；3）

生产集中；4）

分区分期建井，建井快。

4、适用1）A＞300万t/a；2）井田走向＞10km；3）矿井CH4大，通风线路长的矿井；4）采深H＞600m。合理的井筒位置应有利于：减少初期井巷工程量，缩短建井工期；减少工业场地占地面积和煤炭损失；降低运输费用，节省投资。一、主副井的位置1、沿井田走向有利的位置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）。优点：第七节井筒(硐)位置(1)沿井筒走向运输量少，运输费用低大巷运输工作量

LWL/2储量U=L×(W/cosα)×m×γLWL/4

井筒在井田中央:大巷运输工作量=U/2×L/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=U×L/2（2）均衡生产及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）通风效果好LWL/4井筒在井田中央，

两翼风量分配较均衡，风路短，通风阻力小。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(4)有利于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，井型由180320万t/a，井筒位于非储量中心。

2、井筒（硐）沿倾斜方向的有利位置(1)立井

4水平1水平ⅠⅡⅢ3水平2水平5水平石门工程量初期工程量

井筒在Ⅱ位置石门长度最短，初期工程量较小工业广场压煤

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

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：

立井井筒位置一般应用缓、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，若可采总厚度大，要求保护井筒及工广煤柱少；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。(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3、井筒穿过地层的合理位置(1)要有足够的场地，以便于布置地面生产系统及建筑物;(2)要有较好的工程地质和水文地质条件，避开滑坡、崩岩、溶洞、流砂和采空区等不良地段；(3)便于供电、供水和交通运输；(4)井口标高高于历史最高洪水位(否则要修筑堤坝、沟渠或采取其他防御洪水措施)；森林地带要足够的有防火距离；(5)充分利用地形，减少平整场地工程量。此外，要避免长年风向正对井筒进风方向，以防污染。霍州煤电的李雅庄矿：井底车场位置处于地质构造带内；湖南梁兴县黄辉头煤矿井口低于洪水位。

急斜煤层：可采M大时，应减少煤损。井筒位置：布置于煤系底部煤层或底板中。近水平煤层：井筒位置应靠近井田储量中央。二、风井布置与位置风井布置方式取决于以下因素：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。1、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3050m，大型井60150m。使用：a.罐笼或串车提煤的中小型