第十七章井田开拓方式

当前第1页\共有44页\编于星期三\9点§1井田开拓的概念及分类§2立井开拓§3斜井开拓§4平硐开拓§5综合开拓§6多井筒分区域开拓目录当前第2页\共有44页\编于星期三\9点§1开拓方式的概念及分类一、井田开拓方式的概念1、井田开拓由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。2、开拓方式在一定的井田地质、开采技术条件下，矿井开拓巷道可有多种布置方式，开拓巷道的布置方式通称为开拓方式。

开拓方式是矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。当前第3页\共有44页\编于星期三\9点§1开拓方式的概念及分类二、开拓方式的分类

当前第4页\共有44页\编于星期三\9点§1开拓方式的概念及分类1、按井筒形式分①立井开拓→用直立巷道进入地下;②斜井开拓→用倾斜巷道进入地下;③平硐开拓→用水平巷道进入地下;(单一开拓：主副井筒采用同一种井筒形式)④综合开拓→以上井筒形式综合

(综合开拓；主副井筒采用不同的井筒形式)。(如平硐—斜井综合开拓，斜井—立井综合开拓，平硐—立井综合开拓，平—斜—立综合开拓)当前第5页\共有44页\编于星期三\9点§1开拓方式的概念及分类2、按开采水平数目①单水平开拓→井田内只设１个开采水平②多水平开拓→井田内设２个及以上的开采水平当前第6页\共有44页\编于星期三\9点§1开拓方式的概念及分类3、按阶段内布置方式①分区式→采区式布置(阶段内划分为采区)②分段式→分段式布置(阶段内划分为分段)③分带式→分带式布置(阶段内划分为分带)当前第7页\共有44页\编于星期三\9点§1开拓方式的概念及分类4、按开采水平大巷布置方式①分层大巷→每个煤层设大巷，大巷只为一个煤层服务；②集中大巷→整个煤层群设置大巷，大巷为整个煤层群服务，通过采区石门与各煤层联系；③分组集中大巷→对煤层群分组，每个煤层设置集中大巷，大巷为某个煤组服务。当前第8页\共有44页\编于星期三\9点§1开拓方式的概念及分类5、按开采准备方式①上山式→开采水平只开采上山阶段，阶段内一般采用采区式准备；②上下山式→开采水平分别开采上山阶段及下山阶段，阶段内采用采区式准备或带区式准备；近水平煤层，开采水平分别开采井田上山部分及下山部分，采用盘区式或带区式准备；③上山及上下山混合式→上述方式的结合应用。当前第9页\共有44页\编于星期三\9点§1开拓方式的概念及分类当前第10页\共有44页\编于星期三\9点§1开拓方式的概念及分类当前第11页\共有44页\编于星期三\9点开拓方式描述：井筒形式+开采水平+阶段内布置方式+开采准备方式在开拓方式的构成因素中，井筒形式占有着突出的地位，常以井筒形式为依据。例如：立井单水平上下山分区式开拓§1开拓方式的概念及分类当前第12页\共有44页\编于星期三\9点§1开拓方式的概念及分类三、确定井田开拓方式的原则1、井田开拓要解决的主要问题：（1）合理确定井田范围，矿井生产能力，服务年限；（2）确定井田开拓方式，确定井筒的形式、数目及其配置，合理选择井筒及工业场地的位置；（3）进行井田内的划分，合理地确定开采水平数目和位置；（4）布置大巷及井底车场；（5）确定矿井开采程序，做好开采水平的接替；（6）进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造。当前第13页\共有44页\编于星期三\9点§1开拓方式的概念及分类2、确定井田开拓方式的原则(1)贯彻执行有关煤炭工业的技术政策，为多出煤、早出煤、出好煤、投资少、成本低、效率高创造条件。要使生产系统完善、有效、可靠，在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿井建设。(2)合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，为集中生产创造条件。(3)合理开发国家资源，减少煤炭损失。(4)必须贯彻执行有关煤矿安全生产的有关规定要建立完善的通风系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。(5)要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综合机械化、自动化创造条件。(6)根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其他有益矿物的综合开采。当前第14页\共有44页\编于星期三\9点§2立井开拓要求：会看图，会定义巷道名称，搞清巷道布置系统及各主要生产系统，会自己标出巷道名称及各主要生产系统。

立井开拓是利用垂直巷道由地面进入地下，并开掘一系列巷道到达煤层的开拓方式。立井：井口直通地表的垂直巷道。本节以下列几种开拓方式为例：一、立井单水平分区式上下山开拓二、立井单水平分带式上下山开拓三、立井多水平分区式上山开拓当前第15页\共有44页\编于星期三\9点§2立井开拓一、立井单水平分区式上下山开拓(一)巷道布置系统1、巷道布置2、巷道名称3、掘进顺序(二)矿井生产系统1、运煤2、运料3、通风4、排矸运煤运料通风井田内：煤层数一层，中厚，缓倾斜，采用立井开拓，设一个开采水平，两个阶段采区式布置上、下山开拓。当前第16页\共有44页\编于星期三\9点二、立井单水平分带式上下山开拓§2立井开拓(二)矿井生产系统1、运煤2、运料3、通风4、排矸(一)巷道布置系统1、巷道布置2、巷道名称3、掘进顺序当前第17页\共有44页\编于星期三\9点§2立井开拓三、立井多水平分区式上山开拓(一)巷道布置系统1、巷道布置2、巷道名称3、掘进顺序(一)矿井生产系统1、运煤2、运料3、通风4、排矸当前第18页\共有44页\编于星期三\9点§2立井开拓四、立井井筒装备主井：箕斗副井：罐笼矿井生产能力(万t/a)主井井筒装备副井井筒装备30一对双层单车（1t）罐笼一对单层单车（1t)罐笼60一对6t箕斗一对双层单车（1t)罐笼90一对9t箕斗一对双层单车（1.5t)罐笼120一对12t箕斗一对双层单车（3t)罐笼150一对16t箕斗一对双层单车（3t)罐笼180一对16t箕斗一对双层单车（3t)罐笼，带重锤240两对12t箕斗一对双层双车（1.5t)罐笼，一对双层单车（5t)罐笼带重锤300两对16t箕斗一对双层双车（1.5t)罐笼，一对双层单车（5t)或双层双车（1.5t）罐笼带重锤当前第19页\共有44页\编于星期三\9点§2立井开拓五、通风要求《煤矿安全规程规定》：第一百一十条

箕斗提升井或装有带式输送机的井筒兼作风井使用时，应遵守下列规定：（一）箕斗提升井兼作回风井时，井上下装、卸载装置和井塔（架）必须有完善的封闭措施，其漏风率不得超过15％，并应有可靠的防尘措施。装有带式输送机的井筒兼作回风井时，井筒中的风速不得超过6m/s，且必须装设甲烷断电仪。（二）箕斗提升井或装有带式输送机的井筒兼作进风井时，箕斗提升井筒中的风速不得超过6m/s、装有带式输送机的井筒中的风速不得超过4m/s，并应有可靠的防尘措施，井筒中必须装设自动报警灭火装置和敷设消防管路。

当前第20页\共有44页\编于星期三\9点§3斜井开拓斜井开拓——主、副井均为斜井的开拓方式。斜井——井口直通地表的倾斜巷道。一、片盘斜井开拓（斜井分段式开拓）片盘斜井开拓是最简单的斜井开拓方式。

井田沿煤层倾向按标高划分为数个分段，每个分段相当于采区的一个区段，习惯上称为片盘，适于布置一个采煤工作面。

因此片盘斜井开拓往往也叫斜井分段式开拓。

片盘斜井井筒相当于采区下山。当前第21页\共有44页\编于星期三\9点§3斜井开拓片盘I片盘Ⅱ片盘Ⅲ主斜井风井当前第22页\共有44页\编于星期三\9点§3斜井开拓1.井巷掘进顺序：自地面向下沿煤层开一对斜井,直至第一片盘下20-30m,在第一片盘上部开片盘甩车场及第一片盘回风巷,在第一片盘下部开片盘甩车场及片盘运输巷,然后,经平或斜石门掘进上煤层的超前平巷及开切眼,即可开始第一片盘的回采2.生产系统包括：运煤系统、通风系统、运料排矸系统、排水系统等3、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。当前第23页\共有44页\编于星期三\9点§3斜井开拓4.优点：系统简单，工程量小，投资少，工期短，斜井沿煤层掘进易施工，能够补充地质资料，进一步了解煤层赋存情况。缺点：矿井内不能布置较多的工作面，矿井生产能力小；容易出现掘进与生产相互干扰，对地质变化适应性差。5.适用范围：适用于煤层埋藏稳定，地质构造简单，井田走向长度和倾斜宽度不大，煤层埋藏不深的小型矿井。当前第24页\共有44页\编于星期三\9点§3斜井开拓二、斜井单水平分区式(上、下山)开拓井田沿倾斜方向划分为两个阶段，每个阶段沿走向划分为若干个采区，每个采区沿倾向划分为若干个区段。设置一个水平开采上下两个阶段。与片盘斜井相比优点：矿井内能布置几个采区，不容易出现掘进与生产相互干扰，对地质变化适应性强。缺点：井巷工程量大，建井期长，系统复杂。当前第25页\共有44页\编于星期三\9点§3斜井开拓三、斜井多水平分区式上开拓井田沿倾斜方向划分为两个阶段，每个阶段沿走向划分为若干个采区，每个采区沿倾向划分为若干个区段。设置2个水平，每个水平服务于一个上山阶段。当前第26页\共有44页\编于星期三\9点§3斜井开拓四、斜井形式1、按井筒布置层位1)顺层布置(顺煤层或岩层布置)(1)煤层斜井(井筒沿煤层布置)适用于煤层赋存稳定，煤质坚硬及地质构造简单的矿井。(2)岩层斜井(沿煤层顶或底板岩层布置)斜井布置在煤层顶或底板稳定的岩层中，岩层距煤层距离一般不小于1520m。当前第27页\共有44页\编于星期三\9点四、斜井形式2).穿层布置斜井倾角与煤层倾角不一致，即斜井从煤层顶板或底板穿入煤层。(1)顶板穿层斜井从煤层顶板进入煤层适应：煤层倾角较小煤层(2)底板穿层斜井从煤层底板进入煤层适应：煤层倾角较大煤层(3)折返斜井井筒折返穿层进入煤层适应：地形受限时§3斜井开拓当前第28页\共有44页\编于星期三\9点2、按井筒方位(1)真斜斜井井筒方位与煤层倾向一致(2)伪斜斜井井筒方位与煤层倾向斜交(3)走向斜井井筒方位与煤层走向一致§3斜井开拓当前第29页\共有44页\编于星期三\9点§3斜井开拓斜井倾角矿井年产量/万ta-1提升方式<17°>60带式输送机<25°15～60串车25°～35°15～90箕斗<10°<60无极绳五、井筒装备及要求(一)倾角要求(二)通风要求1、主井用胶带输送机：可作进风井但V≯4m/s，不得兼做回风井。2、箕斗提升主井可作进回风，V≯6m/s，作回风时，要求上下装卸载装置及井塔必须采取密风，漏风率不得≯15%。当前第30页\共有44页\编于星期三\9点§4平硐开拓用平硐进入煤层的开拓方式。平硐——硐口直通地表的水平巷道用于山岭，丘陵，煤层赋存较浅的矿区。一、平硐分类及适用条件（一）按用途１、主平硐２、副平硐、3、回风平硐4、排水平硐４、排矸平硐等（二）按平硐走向与煤层走向间的相互位置1、走向平硐与煤层走向一致(沿煤层或沿与煤层平行的岩层布置)2、垂直走向平硐与煤层走向垂直3、斜交走向平硐与煤层走向斜交顺层布置穿层布置当前第31页\共有44页\编于星期三\9点§4平硐开拓3、按平硐在不同标高的数量(1)单标高平硐(2)多标高平硐（阶梯平硐）当地形高差较大，主平硐水平以上煤层垂高过大时，可将主平硐水平以上煤层划分为数个阶段，每个阶段各自布置平硐的开拓方式用于地形高差较大的山岭地区。二、平硐装备及要求1、平硐运输方式(1)电机车(2)胶带输送机2、要求(1)断面：应满足运输、通风、行人、敷设管线要求(2)坡度：一般3‰～5‰，利于流水及行人3、平硐无井底车场，在特殊条件下设硐口车场当前第32页\共有44页\编于星期三\9点§5综合开拓井田开拓方式总的可概括为：1、单一开拓：主副井采用同一种井筒形式（平、斜、立）；2、综合开拓：主副井采用不同的井筒形式（平-斜、平-立、斜-立、平-斜-立）。当前第33页\共有44页\编于星期三\9点§5综合开拓例一：立井—斜井综合开拓斜井优点：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。1-主斜井，2-副斜井，3-斜风井，4-新立井，5，6，7-运输大巷问题：为什么现代化大型、特大型矿井常采用主斜——副立井综合开拓方式？当前第34页\共有44页\编于星期三\9点§5综合开拓一、综合开拓示例(立井—斜井综合开拓)1-主斜井，2-副斜井，3-斜风井，4-新立井，5，6，7-运输大巷问题：为什么现代化大型、特大型矿井常采用主斜——副立井综合开拓方式？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。当前第35页\共有44页\编于星期三\9点§5综合开拓二、综合开拓的类型平硐—立井平硐—斜井立井—斜井平硐—立井—斜井主斜副立的问题：井口或井底位置不集中主斜副立应用多主立副斜应用少当前第36页\共有44页\编于星期三\9点§6多井筒分区域开拓第二章井田开拓当前第37页\共有44页\编于星期三\9点大型特大型井田：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；l

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。§6多井筒分区域开拓当前第38页\共有44页\编于星期三\9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§6多井筒分区域开拓l

多井筒分区域开拓方式特点当前第39页\共有44页\编于星期三\9点一、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