煤矿开采学第六章矿井开拓延深及技术改造

煤矿开采学主讲人：李建忠T第六章矿井开拓延深及技术改造目录第一节矿井采掘关系第二节矿井开拓延深第三节矿井技术改造04二月2023第一节矿井采掘关系第六章矿井开拓延深及技术改造04二月2023第一节矿井采掘关系04二月2023原则：采掘并举，掘进先行。在煤矿生产中，掘进工作在时间上和空间上都必须超前采煤工作。采煤与掘进的配合关系称采掘关系。

为确保矿井的采掘平衡，必须认真制定开采计划和巷道掘进工程计划，并切实执行☆☆采掘关系的定义必须记住☆☆采煤与掘进是煤矿生产的两个基本环节：1、阶段间的开采顺序(下行式、上行式)2、采区间的开采顺序

相对于井筒(前进式、后退式)3、区段间的开采顺序(下行式、上行式)4、工作面回采顺序(采面推进方式)

相对于上山(后退式、前进式、往复式、旋转式)5、煤层(组)间的开采顺序(下行式、上行式、同时开采)

上下煤层同采时必须保证足够的安全错距。第一节矿井采掘关系04二月2023一、开采顺序定义：根据市场对矿井的煤炭产量和质量提出的要求，按照地质情况和生产技术条件，统筹安排采区及工作面的开采与接替称为开采计划。内容：开采计划包括采煤工作面年度接替计划（生产计划）、采煤工作面较长期接替计划和采区接替计划。(一)回采工作面接替计划1、采煤工作面较长时期接替计划：是指5-10a的规划，在此规划中要考虑到采区与水平的接替。2、采煤工作面年度接替计划是根据采煤工作面较长时期接替计划与生产实际情况做出具体的安排。04二月2023二、开采计划第一节矿井采掘关系§1矿井采掘关系04二月2023表20-1所反映的内容：1、该矿以两个采区保产。2、每个采区同时生产的工作面为2个。3、采区一翼的上下两区段不同时回采。4、月进度，月产量（7.2=2+1.6+1.5+2.1）5、一采区在第三年减产由第三采区接替。6、工作面只在煤层内搬家（接替）。7、两煤层工作面推进速度尽量保持一致。

04二月20231、编制回采工作面接替计划的方法和步骤。(自已看)2、编制回采工作面接替计划的原则及应注意的问题。(自己看)(二)采区接替计划与工作面接替计划相似。原则：1）准备工程量小，时间短，生产条件好。2）同时生产和准备的采区数目不宜太多。3）接替时间错开。4）

∑A采≥A矿第一节矿井采掘关系04二月2023三、巷道掘进工程计划巷道掘进工程计划：是按照井田开拓方式与采区的准备方式，并根据开采计划规定的接替要求和掘进队的施工力量，安排各个巷道施工次序及时间，以保证回采工作面，采区及开采水平的接替。第一节矿井采掘关系04二月202304二月2023四、采掘比例关系指标及计算方法1、采掘比：(一般1:2)2、掘进率：（每万吨掘进进尺）3、三量(满足可采期规定)第一节矿井采掘关系04二月2023五、三量及可采期☆☆为了及时掌握和检查各矿井的采掘关系正常与否，按开采准备程度，将矿井计划开采的可采储量划分为开拓煤量、准备煤量、回采煤量——简称三量。

第一节矿井采掘关系04二月2023(一)三量的圈定与计算1、开拓煤量——井田范围内已掘进的开拓巷道所圈定的尚未采出的那部分可采储量。

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——开拓储量可采期内不能开采的储量；C——采区采出率。[煤层大巷必须超过采区上山100m，集中大巷应掘过采区石门50m，采区石门应掘进至上部煤层]第一节矿井采掘关系04二月2023(一)三量的圈定与计算2、准备煤量——是包括在开拓煤量范围内，已完成（采区上山及车场，区段集中平巷及必要的联络巷等）准备巷道所圈定的煤量。

Zp＝（Zpg－Zg-Pd）CZp——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；Pd——呆滞煤量。第一节矿井采掘关系04二月2023(一)三量的圈定与计算3、回采煤量——是准备煤量范围内，已有回采巷道所圈定的可采储量。(二)可采期的计算和规定☆☆三量采期规定为：开拓煤量3～5a，准备煤量1a以上，回采煤量4～6月以上第一节矿井采掘关系04二月2023为什么说三量只能间接地、概略地反映采掘关系？

在一般情况下，矿井三量符合上述规定即能达到采掘平衡，并有一定的合理储备，但是三量毕竟是一个概括性指标，它本身只能说明已为开采准备了一定储量，而不能说明储量的分布性质及开采条件，它只是概括地，间接地反映了采掘关系，在有些情况下还不能确切地说明矿井能否正常接续。如：层数多，总厚度大的近距离煤层或特厚煤，厚煤层，开拓一个采区即可达到三量要求，但不便于配采。

第一节矿井采掘关系第二节矿井开拓延深第六章矿井开拓延深及技术改造04二月202304二月2023第二节矿井开拓延深矿井开拓延深的实质是开拓一个新的开采水平。正确选择矿井延深方案，使矿井生产与井筒延深施工密切配合，切实处理好新旧水平的接替，是矿井延深工作中应解决的主要问题。开拓延深的内容：井筒延深及新水平开拓准备一、选择开拓延深方案的原则及要求。1）保持或扩大矿井生产能力。2）充分利用现有井巷、设备及设施，减少临时辅助工程，降低投资。3）积极采用新技术、新工艺和新设备。4）尽量减少延深对生产的影响。（加强生产和延深的组织管理与技术管理，施工与生产紧密配合，协调一致）5）尽可能缩短新、旧水平的同时生产时间。04二月2023二、矿井开拓延深方案（一）直接延深原有井筒优：可以充分利用原有设备，实施；提升系统单一，转运环节少，经管费低，管理方便。缺：原有井筒同时担负生产和延深任务，施工与生产相互干扰。主井接井时技术难度大，矿井将短期停产，延深井筒施工组织复杂，为延深井筒需掘凿一些临时工程，延深后提升长度增加，能力降低。适：延深不受地质，水文条件限制时优先考虑。

第二节矿井开拓延深04二月2023二、矿井开拓延深方案（二）暗井延深（暗斜井，暗立井）特点：延深与生产互不干扰，原有井筒提升能力不降低，暗井的位置不受限制，可选在对开采下部煤层有利的位置上。采用暗斜井延深优缺点：见P341采用暗立井延深适用条件：见P341第二节矿井开拓延深04二月2023二、矿井开拓延深方案（三）主井(副井)直接延深，副井(主井)用暗井延深优：干扰少，施工方便。缺：两段提升，增加提升运输环节。适：需打一个暗井满足新水平提升能力要求时。第二节矿井开拓延深04二月2023二、矿井开拓延深方案（五）几个矿井联合开拓延深实质是结合开拓延深，进行矿井合并改造。特点：深部多个矿井合并后集中延深适用：浅部井型小、分散，装备落后，深部储量丰富，并要改扩建的矿井。第二节矿井开拓延深04二月2023三、生产水平过渡时期的技术措施

矿井的某一个开采水平开始减产直到结束，其下一个开采水平投产到全部接替生产，是矿井生产水平过渡时期。

水平过渡时期，上下两个水平同时生产，增加了提升、通风和排水的复杂性，所以应采取恰当的技术措施。第二节矿井开拓延深04二月2023三、生产水平过渡时期的技术措施（一）过渡时期的提升1、利用通过式箕斗，两水平同时出煤2、利用溜井放到新水平提升3、利用“下山”采区过渡4、利用副井提升部分煤炭第二节矿井开拓延深04二月2023三、生产水平过渡时期的技术措施（二）过渡时期的通风1、维护上水平的采区上山为下水平的相应采区回风。2、利用上水平的运输大巷的配风巷作为过渡时期下水平的回风。（对上水平双运输巷的用一条改为回风巷）3、采用分组集中大巷的矿井，可利用上水平上部分组集中大巷为下水平上煤组回风。第二节矿井开拓延深04二月2023三、生产水平过渡时期的技术措施（三）过渡时期的排水1、一段排水：上水平的流水引人下水平水仓，集中排至地面；2、两段独立排水：两个水平各有独立的排水系统直接排至地面；3、两段接力排水：下水平的水排到上水平水仓，然后由上水平集中排至地面；4、两段联合排水：上下两个水平的排水管路联成一套系统，设三通阀门控制，上下水平均可排水至地面。第二节矿井开拓延深第三节矿井技术改造第六章矿井开拓延深及技术改造04二月202304二月2023第三节矿井技术改造矿井技术改造即老矿挖潜1、60年代文革时期建设的矿井，由于历史背景及“三边”（边勘探，边设计，边生产）政策的影响，矿井的设计，施工都不合理。2、由于科学技术的发展，原有的技术水平已较落后，不能满足要求。基于以上原因矿井原有的提升，运输，通风等各个环节都可能不合理。04二月2023矿井技术改造即是在充分利用原有的资源，设备、工程和设施的基础上，改造矿井各个生产薄弱环节，维持并尽力提高矿井的综合生产能力，提高效率和回采率，改变矿井的技术面貌。目的：改变落后的技术面貌，提高矿井产量，劳动效率，资源回收率，降低成本，减轻工人体力劳动，改善劳动条件，使生产建立在更加安全的基础上，全面提高技术经济指标。不断地依靠科学技术进步，提高采掘机械化程度，改革矿井巷道部署，合理集中生产，对各生产系统进行环节改造，使之与采掘机械化配套，以提高工作面、采区、水平和矿井的生产能力。第三节矿井技术改造04二月2023一、矿井挖潜改造的类型1、单独扩建型：煤层开采条件好，储量丰富或扩大井田范围增加储量。（但要使扩建后的能力与年限相符）2、矿井合并型：浅部小矿井，密度大，能力小，深部储量丰富，可合并集中建井，扩大能力。3、环节改造型：开采条件好，个别环节薄弱时，改造其生产环节，以提高整个矿井的经济效果。第三节矿井技术改造04二月2023二、技术措施(一)矿井改扩建1、直接扩大井田范围

①向外扩大井田技术边界(走向)

②向井田深部发展(倾向)2、相邻矿井合并改造3、结合矿井开拓延深进行合并改扩建4、

开采井田内的呆滞煤量“三下”呆滞煤量（铁路下，水体下，建筑物下）5、提高资源回采率如跨上山，无煤柱护巷等。第三节矿井技术改造04二月2023二、技术措施(二)合理集中生产1、矿井集中(合并矿井，减少出煤井田)

①相邻矿井合并

②结合矿井开拓延深进行合并2、水平集中

①减少同时生产的水平数目②加大阶段垂高③采用上下山开采④开采水平内集中开拓3、采区集中

①减少同时生产的采区数目②加大采区走向长③近距离煤层群联合布置采区