煤矿开采方法课件

煤矿开采方法精品课程课件第一篇井田开拓第一章井田开拓基本知识第一节矿井生产概况一、

基本概念1.煤田在地质历史发展的过程中，含碳物质沉积形成的基本连续的大面积含煤地带称为煤田。2.矿区和矿区开发开发煤田形成的社会区域，成为矿区。矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资环境等情况，确定矿区规模、划分井田，规划井田开采方式，规划矿井或露天矿建顺序，确定矿区附属企业的类别、数目和生产规模，建设过程等，总称为矿区开发。3.井田在矿区内，划归给一个矿井开采的那一部分煤田。第一节矿井生产概况

铜川矿区的井田划分第一节矿井生产概况二、

矿井巷道为了进行矿井开采，在地下开掘的井筒、巷道和硐室的总称。（一）按空间位置和形状可分为：

1.

垂直巷道－立井、暗立井、溜井

2．倾斜巷道－斜井、暗斜井、上山、下山

3．水平巷道－平硐、石门、煤门、平巷第一节矿井生产概况

矿井巷道示意图9－上山，10－下山，11－风井，12－岩石平巷，13－煤层平巷1－立井，2－斜井，3－平硐，4－暗立井，5－溜井，6－石门（二）按服务范围及其用途可分为：

1.开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服务的巷道。

2.准备巷道：为采区、一个以上区段、分段服务的运输、通风巷道。

3.回采巷道：形成采煤工作面及为其服务的巷道。

第一节矿井生产概况第一节矿井生产概况三、矿井生产系统（一）井下生产系统在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石出运、供电、供气、供水等巷道线路及其设施，是矿井安全生产的前提和保证。第一节矿井生产概况

井下生产系统示意图第一节矿井生产概况

井下生产系统示意图注释1－主井；2－副井，3－井底车场；4－主要运输石门；5－阶段运输大巷；6－回风井；7－回风石门；8－回风大巷；9－采区运输石门；10－采区下部车场底板绕道；11－采区下部车场；12－采区煤仓；13－行人进风巷；14－运输上山；15－轨道上山；16－上山绞车房；17－采区回风石门；18－采区上部车场；19－采区中部车场；20－区段运输平巷；21－下区段回风平巷；22－联络巷；23－区段回风平巷；24－开切眼；25－采煤工作面第一节矿井生产概况

井下生产系统（见井下生产系统示意图）

1、运煤系统：25－20－14－12－10－5－4－3－12、通风系统：新鲜风流从地面－12－3－4－5－11－15－19－20－25；污风－23－17－8－7－6－排入大气。

3、运料排矸系统：2－3－4－5－9－11－15－23－254、排水系统：采掘工作面涌水，由区段运输平巷、采区上山排到采区下部车场，经水平运输大巷、主要运输石门等巷道的排水沟，自流到井底车场水仓，由中央水泵房排到地面。

5、动力供应系统：包括井下电力供应系统和压缩空气供应系统。第一节矿井生产概况（二）

地面生产系统

1.

地面生产系统类型（1）无加工设备的地面生产系统（2）设有选矸设备的地面生产系统（3）设有筛分厂的地面生产系统（4）设有洗选厂的地面生产系统

2.

地面排矸系统

3.

地面管线系统

第二节煤田划分为井田

一、井田划分的原则（合理尺寸、合理开发）

1、要充分利用自然条件；

2、要有合理的走向长度：井型井田走向长度（m）：小型矿井≥1500m；中型矿井≥4000m；大型矿井≥7000m。

3、要处理好相邻井田的关系；

4、要为矿井的发展留有余地；

5、要有良好的安全经济效果。利用自然条件作为井田边界划分井田第二节煤田划分为井田第二节煤田划分为井田二、

井田人为境界的划分方法（一）垂直划分相邻矿井以某一垂直面为界，沿境界线两侧备留井的边界煤柱称为垂直划分。（二）水平划分以一定标高煤层底板等高线为界，并沿该煤层底板等高线留置边界煤柱，这种方法称作水平划分。（三）按煤组划分按煤层（组）间距的大小来划分矿界，把煤层间距较小的相信煤层划归一个矿井开采，把层间距较大的煤层煤层（组）划归另一个矿井开采。井田边界划分方法

1－垂直划分；2－水平划分；3－以断层为界第二节煤田划分为井田

作业：

1.

解释煤田和井田的概念。

2.

说明下列井巷名称：（1）立井、暗立井（2）斜井、暗斜井（3）平硐、岩石平巷、岩门（4）采区上山、采区下山

3.

煤田划分为井田要考虑哪些主要因素？

4.

试述井田境界的划分方法。第三节井田内再划分

一、井田划分阶段

1．阶段划分及特征（1）阶段概念：在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分具有独立的生产系统，称之为一个阶段。第三节井田内再划分井田划分为阶段和水平第三节井田内再划分

（2）阶段的特征①走向长度阶段的走向长度就是井田长度．可达到数千米至上万米．②阶段垂高阶段上部边界至下部边界的垂高距离。缓倾斜煤层。倾斜煤层原设计规范规定为１５０～２５０米。实际现场统计达到２９０～４３０米，现正在报批的新设计规范在原基础上提高到２００～３５０米。急倾斜煤层阶段垂高为１００～１５０米，近年来，也有逐步扩大的趋势。③阶段斜长阶段斜长一般为几百米至上千米．随着强力胶带运输机和大型防爆绞车的大量应用，近年来，阶段斜长增长量很大．每个阶段都有独立的运输和通风系统．如：在阶段下部边界开掘阶段运输大巷（兼作进风巷），在阶段上部边界开掘阶段回风大巷，为整个阶段服务．上阶段采完后，该阶段的运输大巷作为下一阶段的回风大巷。第三节井田内再划分第三节井田内再划分2、水平和开采水平的概念通常将设有井底车场、阶段运输大巷并且担负全阶段运输任务的水平，称“开采水平”简称“水平”。阶段与水平联系和区别：阶段——井田一部分，强调开采范围和储量水平——强调巷道布置二者联系是用水平上的巷道开采阶段内的煤炭资源根据煤层赋存条件和井田范围，一个井田可用一个水平开采，也可用两个或两个以上的水平开采，前者称单水平开拓，后者称多水平开拓。单水平上下山平面图单水平上下山立面多水平上下山多水平上山多水平混合第三节井田内再划分

二、阶段内的再划分

1.采区式划分在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干个具有独立生产系统的块段，每一块段称为采区，如下图，井田沿倾向划分为3个阶段，每个阶段又沿走向划分为4个采区。在采区范围内，沿煤层倾斜方向将采区划分为若干个长条部分，每一块长条部分称为区段。

2.分段式划分在阶段范围内沿倾斜方向将煤层划分为若干平行于走向的长条带，每个长条带称为分段，每个分段沿倾斜布置一个采煤工作面。第三节井田内再划分

阶段划分为采区第三节井田内再划分

采区划分为区段第三节井田内再划分

3.带区式划分在阶段内沿煤层走向划分为若干个具有独立生产系统的带区，带区内又划分成为若干个倾斜分带，每个分带布置一个采煤工作面。分带内采煤工作面沿煤层倾斜推进。第三节井田内再划分

第三节井田内再划分

三、近水平煤层的井田划分近水平煤层，井田沿倾斜方向高差很小。通常沿煤层延展方向布置大巷，在巷两段划分为具有独立生产系统的块段，这样的块段称为盘区或带区。盘区内巷道布置及生产系统及采区基本相同；带区则与阶段内带区布置基本相同。第三节井田内再划分

近水平煤层的井田划分第四节矿井储量、生产能力和服务年限

一、矿井储量指井田内可采煤层的全部储量（一）煤炭储量的分级分类

1、按可行性评价阶段划分（1）概略研究储量（2）预可行性研究储量（3）可行性研究储量第四节矿井储量、生产能力和服务年限2、按经济意义划分（1）经济的储量（2）边际经济的储量（3）次边际经济的储量（4）内蕴经济的储量（5）经济意义未定的基础储量第四节矿井储量、生产能力和服务年限3、按地质可靠程度分（1）探明的储量（2）控制的储量（3）推断的储量（4）预测的储量4、旧煤炭储量分级、分类（2003年以前）矿井地质储量（1）能利用储量（A+B+C+D）①工业储量（A+B+C）

a.可采储量

b.设计损失量②远景储量（D）（2）尚未利用的储量第四节矿井储量、生产能力和服务年限矿井地质储量能利用储量尚难利用储量工业储量远景储量可采储量设计损失量第四节矿井储量、生产能力和服务年限

旧煤炭储量的分级分类第四节矿井储量、生产能力和服务年限（二）对煤炭资源采出率的规定

煤层分类地点薄煤层

中厚

厚

水力

采区85％80％75%70%

工作面97%95%93%第四节矿井储量、生产能力和服务年限

（三）储量损失

1.设计损失：根据煤层赋存条件、所采用的采煤方法以及保证开采安全的需要，在设计中规定永远遗留在地下的一部分储量。（1）全矿总损失（2）采区损失（3）采煤工作面损失

2.实际损失:指在开采过程中实际发生的损失第四节矿井储量、生产能力和服务年限二、矿井生产能力（一）矿井生产能力矿井设计生产能力（万t/a）即：设计中规定矿井在单位时间（年或日）内采出的煤炭和其它矿产品的数量。矿井核定生产能力：矿井经过技术改造，核定后的生产能力，万t/a。井型：根据矿井设计生产能力不同，我国将矿井分为大、中、小三种类型，称井型。

第四节矿井储量、生产能力和服务年限井型划分如下：井型生产能力（万t/a）大型矿井：

120、150、180、240、300、

400、500及500以上（其中300万t/a及其以上又称特大型矿井）中型矿井：45、60、90。小型矿井：

9、

15、

21、

30。

第四节矿井储量、生产能力和服务年限（二）矿井生产能力的确定

1.井田储量：井田储量是确定矿井生产能力的一个重要因素。通常，储量越大，生产能力应越大。

2.开采条件：可采煤层的层数、层间距离、煤层厚度及稳定程度、煤层倾角、地层的褶曲等

3.技术装备水平：决定矿井生产能力的最主要因素是采掘技术和机械装备。

4.安全生产条件：主要指瓦斯、通风、水文地质等。第四节矿井储量、生产能力和服务年限三、矿井服务年限矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产能力，并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。四、矿井生产能力、服务年限与储量的关系

T=ZK/AKZk－矿井可采储量，万吨；T－矿井设计服务年限，a；A－矿井设计生产能力，万吨/a；K—储量备用系数，1.3～1.5。储量备用系数是为保证矿井有可靠服务年限而在计算时对储量采用的富裕系数。

作业：1.绘图说明阶段与水平的概念。2.阶段内再划分有哪几种方式？试述每一种方式的基本内容。3.如何合理确定矿井的生产能力？4.试述矿井的生产能力、服务年限与储量间的关系。

煤矿开采方法

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第一篇井田开拓

第二章井田开拓方式第一节井田开拓方式的概念

一、井田开拓方式的概念井田开拓：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。矿井开拓方式：矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。第一节井田开拓方式的概念二、井田开拓方式的分类1.按井筒形式分（1）立井开拓（2）斜井开拓（3）平硐开拓（4）综合开拓第一节井田开拓方式的概念2.按阶段内布置方式（1）采区式（2）分段式（3）带区式3.井筒形式+开采水平+阶段内布置方式4.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，把井田开拓方式分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓等几种方式。第一节井田开拓方式的概念

三、确定井田开拓方式的原则井田开拓的主要问题：1.合理确定矿井生产能力，井田范围，进行井田内的划分，确定井田开拓方式，井筒数目及位置2.选择主要运输大巷布置方式及井底车场形式3.确定井筒延伸方式及井田开采顺序第一节井田开拓方式的概念确定井田开拓方式的原则

1、多出煤、早出煤、出好煤、建设高产高效安全生产矿井创造条件，集中，简单

2、按《规程》完善通风条件，良好生产条件

3、减少煤柱损失，提高回采率，减少维护量

4、减少工程量，降低投资，减少建工工期

5、新技术机械化、自动化的推广创条件

6、考虑煤质、煤种第二节斜井开拓主、副井均为斜井的开拓方式，称斜井开拓。一、片盘斜井开拓（斜井多水平分段式开拓）片盘斜井开拓是最简单的开拓方式。典型的片盘斜井如下图所示,其井下部分有一个下山采区。井田沿煤层倾向按标高划分为数个分段,每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。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。

第二节斜井开拓2.生产系统包括：运煤系统、通风系统、运料排矸系统对通风要求：主斜井用胶带运煤时，可兼作进风井，但V

4m/s。胶带斜井不得兼作回风井。第二节斜井开拓

片盘斜井开拓煤层群第二节斜井开拓3.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。4.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。第二节斜井开拓二、斜井单水平采区式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。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。第二节斜井开拓三、斜井盘区式开拓近水平煤层，一般采用盘区式布置。斜井盘区与斜井单水平采区式的区别在于斜井盘区的运输大巷和回风大巷可以并列布置在井田倾斜的大致中央。第二节斜井开拓四、斜井井筒层位选择、井筒装备及坡度（一）斜井井筒层位选择1.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.沿煤层底板岩层布置斜井布置在煤层底板稳定的岩层中，岩层距煤层距离不小于15

20m，一般用于开采倾角较大的煤层。3.穿层布置当斜井倾角与煤层倾角不一致时，可采用穿层布置，即斜井从煤层顶板或底板穿入煤层。顶板穿层斜井

从顶板穿入煤层的斜井称为顶板穿岩斜井。

适用于倾角小的煤层第二节斜井开拓第二节斜井开拓底板穿层斜井从煤层底板穿入煤层的斜井称为底板穿岩斜井适用：较大煤层倾角（二）井筒装备及坡度

表2-1各种斜井提升方式的适应条件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<15°<60无极绳第二节斜井开拓第三节立井开拓

一、立井单水平带区式开拓井田划分为两个阶段，阶段内带区式布置一般带区式布置多采用对拉工作面：两个工作面共有一条运输平巷（斜巷），两个工作面中的煤相向运输。

1、井巷开掘顺序：2、生产系统：运输系统、通风系统3、优点：巷道布置及生产系统简单，运输环节少，通风线路短并有建井速度块、投产早。缺点：上山阶段的分带回风是下行风。适用于煤层倾角小于12°，地质构造简单，煤层埋藏较深的矿井。立井单水平带区式开拓第三节立井开拓第三节立井开拓二、立井多水平采区式开拓1、井巷掘进顺序

2、生产系统采煤系统采煤工作面出煤经区段运输平巷、区段石门、区段溜煤眼、采区运输上山、采区煤仓,在运输大巷装车,电机车牵引载煤列车至井底车场卸载后,由主井内安装的箕斗将原煤提至地面。排矸系统掘进巷道所出之矸石,则用矿车装运至井底车场,由副井内安装的罐笼提至地面。运料系统井下所需之物料、设备,由矿车(或材料车、平板车)装载,经副井罐笼下放至井底车场,由电机车拉至采区,转运至使用地点。通风系统矿井通风采用中央分列式(中央边界式),由副井进入的新鲜风流,经井底车场、主要运输大巷、采区车场、采区上山、区段石门、区段运输平巷,清洗采煤工作面后的污风经区段回风平巷、区段回风石门、采区上山至总回风道,再经回风石门,由边界风井排出地面。排水系统井下涌水经大巷水沟流人井底车场,汇入水仓,由水泵房的水泵,经副井井筒的管道排至地面。第三节立井开拓

三、立井井筒设备表2-2矿井生产能力/万ta-1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

作业：1、矿井开拓及开拓方式的概念？2、斜井井筒布置方式有哪几种？简述其特点及适应条件。第四节平硐开拓平硐按与煤层走向的相对位置不同，平硐分为走向平硐、垂直走向平硐和斜交平硐；按平硐所在标高不同，平硐分为单平硐和阶梯平硐。一、走向平硐平硐沿煤层走向开掘，把煤层分为上、下山两个阶段，具有单翼井田开采的特点。二、垂直或斜交走向平硐根据地形条件，平硐可由煤层顶板进入或由煤层底板进入煤层。平硐将井田沿走向分成两部分，具有双翼井田开拓特点。三、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。第四节平硐开拓

走向平硐示意图第四节平硐开拓

垂直走向平硐开拓示意图第四节平硐开拓

阶梯平硐示意图第五节井筒形式分析及选择

一、平峒开拓方式的优缺点及适用条件优点：1.开拓形式最简单、最有利；2.出煤不需提升转载，环节少，系统简单，设备少，地面设施简单（无井架、绞车房）；3.不需较大的井底车场及其硐室；4.施工速度快，建井快；5.无需排水设备，利于预防水灾。适用条件：地形条件合适、煤层赋存位置较高的山岭、丘陵、沟谷。第五节井筒形式分析及选择

二、斜井开拓的优缺点和适用条件优点：（与立井相比）施工简单，工期短，井筒装备简单，投资少，掘进速度快。缺点：井筒斜度大，提升能力低，维护费用高，倾斜度大时，环节多，煤柱损失大。适用条件：埋藏不深，表层不厚，缓斜和倾斜煤层。

第五节井筒形式分析及选择

三、立井开拓的优缺点和适用条件优点：不受其他地质条件影响，适应能力强，提升速度快，能力大，可扩大断面，装备两套提升设备缺点：施工难度大，设备投资大、要求高。适用条件：煤层埋藏较深，表土层厚，瓦斯、水文情况复杂等条件。第六节

综合开拓

一、

综合开拓的类型综合开拓：采用立井、斜井、平硐等任何两种以上井硐形式开拓的方式（一）

斜井-立井综合开拓副斜井（强力带式输送机）主立井的开拓方式适合于大型矿井。1-主斜井，2-副斜井，3-斜风井，4-新立井，5，6，7-运输大巷第六节

综合开拓

主斜井、副立井开拓第六节

综合开拓

（二）

平硐-立井综合开拓主要是利用立井的优点，解决通风困难和井田深部辅助提升问题（三）平硐－斜井综合开拓第六节

综合开拓

平硐-立井综合开拓第六节

综合开拓

平硐—斜井综合开拓第六节

综合开拓

二、

综合开拓的适应条件对于地面形式和煤层赋存条件复杂的井田，如果主、副井筒均为一种形式，可能会给井田开拓造成生产技术上的困难，或者是经济上不合理。在这种情况下可采用综合开拓的方式。第七节

多井筒分区域开拓分区域开拓：将大型井田划分为若干具有独立通风系统的开采区域。例如英国的特大型矿井塞尔比矿走向、倾向为15-16KM，井田面积250Ｋ㎡，年生产能力1000万吨，一对主斜井提升提升能力2000t/h。第七节

多井筒分区域开拓

英国的特大型矿井塞尔比矿基本情况：

走向长度24km，倾斜长度16km，面积250km2

煤层厚度2～3.5m，煤层倾角3～5°,埋深250～1300m，井田共分5个区域，每个区域生产能力200万t/a。各区域布置一对立井，为各分区进回风和辅助运输两个集中出煤斜井。第七节

多井筒分区域开拓

多井筒分区域开拓作业：1.简述综合开拓的类型及适应条件。2.分区域开拓有何特征及其适应条件。3.绘图说明立井单水平采区式开拓的巷道掘进顺序及生产系统。

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第一篇井田开拓第三章井底车场第一节井底车场组成联结井筒和主要运输大巷的一组巷道和硐室的总称，称井底车场。井底车场调车第一节井底车场组成

一、

井底车场运输线路

1.

存车线（1）主井存车线主井重车线：在主井井底两侧储放重车的线路。主井空车线：储放空车的线路。空、重车线长度一般为1.5～２.０列长度。第一节井底车场组成（２）副井存车线副井重车线：在副井井底两侧，存放矸石或煤车的线路。材料车线：存放材料车的线路。副井空车线：在材料车线一旁设有存放由副井放下的空车的线路。空、重车线长度大型矿井一般能容纳１.０～１.５列车。中小型矿井应能容纳０.５～１.０列车。材料车线长度：大型矿井应能容纳10个以上材料车；中、小型矿井应能容纳5～10个材料车。第一节井底车场组成

２.调车线路这种为使电机车由列车头部调到尾部的专门设置的轨道线路，称为调车线路。长度＝列车＋电机车长＋过渡道岔３.绕道线路由重车线绕行到空车线的线路（电机车），称为绕道线路。第一节井底车场组成

二、井底车场硐室

１.

主井系统硐室

翻车硐室、井底煤仓、装载硐室、撤煤清理硐室等；

2.

副井系统硐室马头门、井底水仓、

变电所、

候车室等；

3.

其他硐室调度室、

电机车库及机车修理硐室、防火门硐室、爆炸材料库、消防材料库、人车场、工具库、医疗室等。

第二节井底车场调车方式及通过能力

一、

调车方式井底车场调车的主要任务是如何将由运输大巷驶来的重列车调入主井重车线。（一）

顶推调车法当电机车牵引重列车驶入调车场后，停车摘钩，电机车通过调车线道岔（如上图），由列车头部转向尾部，推顶列车进入重车线，这种方法称为错车线入场法。其过程是：拉—停—摘—错—顶；另一种是三角入场法，其过程为：拉—停—摘—顶。

第二节井底车场调车方式及通过能力

（二）

甩车调车法调车方式：电机车牵引重列车行至自行分离道岔前10～20m，机车与列车在行驶中摘钩离体进入回车线，列车则由于初速度及惯性甩入重车线。优缺点：通过能力强，但易发生碰车事故。第二节井底车场调车方式及通过能力（三）

专用设备调车法电机车将重列车拉至停车线摘钩后，直接去空车线牵引空列车车场。而重列车则由专用机车或调度绞车、钢丝绳推车机等专用设备调入重车线。第二节井底车场调车方式及通过能力二、井底车场通过能力计算

1、采用底卸式矿车的井底车场通过能力每个卸载坑的通过能力可达180万t/a；特大型矿井的井底车场可采用两组卸车线卸车，其通过能力可达400万t/a以上。

2、采用普通箱式矿车的井底车场通过能力式中：N—井底车场通过能力，万t/a；n—一列矿车数，辆；G—每辆矿车实际载重，t；300—年工作日，d/a；14—日工作时数，h/d；60—分/h，min/h；1.15—运输不均衡系数，K—矸石系数，0.1

0.25；t—列车进入井底车场的平均间隔时间，min；第二节井底车场调车方式及通过能力第二节井底车场调车方式及通过能力井底车场通过能力要满足：(N/A)≥kk—井底车场通过能力富裕系数，一般取1.3~1.5井底车场通过能力一般要大于矿井生产能力30%作业：1.解释井底车场的概念，以刀把式井底车场为例说明井底车场的组成部分。2.井底车场的调车方式有几种？试述刀把式井底车场的调车过程。

第三节井底车场的形式及其选择

按照矿车在井底车场内的运行特点，井底车场可分为环行式的折返式两大类型。固定式矿车适用于：环行式、折返式底卸式适用于：折返式第三节井底车场的形式及其选择

按照矿车在井底车场内的运行特点，井底车场可分为环行式的折返式两大类型。固定式矿车适用于：环行式、折返式底卸式适用于：折返式一、固定式矿车运煤时井底车场形式环行式井底车场特点：列车在车场中环行单向运行。环行车场可分为：卧式、斜式和立式卧式环行车场—空重车线与主运输巷（大巷或主石门）平行斜式环行车场—空重车线与主运输巷（大巷或主石门）斜交立式环行车场—空重车线与主运输巷（大巷或主石门）垂直第三节井底车场的形式及其选择第三节井底车场的形式及其选择（一）环行式井底车场按与主要运输巷道相互关系分：卧式、立式、斜式；按井筒形式不同分：立井和斜井环行式车场。1.立井环行式井底车场（1）卧式：存车场与运输大巷平行，主副井与运输大巷较近，需慢行。优点：利用运输大巷作为调车线和回车线，工程量较小。调车方便。缺点：电机车在弯道上顶推调车安全性差。第三节井底车场的形式及其选择

（1）立井卧式环行井底车场

1－主井；2－副井；3－主井重车场；4－主井空车场；5－主要运输巷道特点：主、副井存车线与主要运输巷道5（大巷或石门）平行，并利用主要运输巷道作为绕道回车线及调车线。调车（三角岔道入场法）：u

煤（空）列车：左翼

N2，机车停车反向顶煤列车入主井重车线。机车反回经5

4，牵引空列车驶向采区。右翼

N1，机车停车反向顶煤列车入主井重车线。机车反向经5

4，牵空列车驶向采区。u

混合列车：（矸石车半列位于列车后头）。矸石车先顶入副井重车线重列车顶入主井重车线第三节井底车场的形式及其选择第三节井底车场的形式及其选择优缺点及使用条件：a、利用主要运输巷作绕道及调车线，开拓工程量小;b、调车较方便，通过能力大；c、安全性差：机车在弯道上顶车，减速，不安全；d、交叉点及弯道多，施工不便；e、机车不过翻车机硐室，安全；f、用于主井筒距主要运输巷道很近(约一列车长)的条件下。第三节井底车场的形式及其选择

（2）立井斜式环行井底车场

1－主井重车线；2－主井空车线；3－主要运输巷道；4－调车线；5－巷道回车线特点：主副井存车线与主要运输巷道斜交，并利用主要运输巷道作为调车线及部分回车绕道。优缺点及使用条件：a、

开拓工程量小；b、

调车方便，通过能力较大；c、

安全性好些，弯道角度小，顶推车有利，机车不过翻车机硐室；d、

巷道交叉点较少，施工较易；井筒距大巷较近（小于一列车长）且地面出车方向

a、

也要求大巷斜交时采用。第三节井底车场的形式及其选择第三节井底车场的形式及其选择（3）立井立式环行井底车场特点：主副井存车线与主要运输巷道垂直，并利用主要运输巷道作为调车线，但专开绕道线5。

1－主井；2－副井；3－主井重车线；4－主井空车线；5－绕道回车线；6－主要运输巷道

第三节井底车场的形式及其选择第三节井底车场的形式及其选择优缺点及使用a、开拓工程量大；b、交叉点及弯道多；c、在大弯道上顶推车不够安全，但机车不过翻车机硐室。d、调车较方便，通过能力大；e、当井筒距主要运输大巷较远时（大于一列车长）采用。第三节井底车场的形式及其选择2、斜井环行井底车场特点：存车线与主要运输巷平行

斜井立式环形井底车场第三节井底车场的形式及其选择（二）折返式井底车场特点：空、重列车在车场内同一巷道的两股线路上折返运行，可简化井底车场的线路结构，减少巷道开拓工程量。分为梭式和尽头式两种类型。1、立井梭式车场1－主井重车线；2－主井空车线；3－副井重车线；4－副井空车线；5－材料车线；6－调车线；7－通过线

第三节井底车场的形式及其选择

井筒距大巷较远，用于中小型井。1－主井空车线；2－主井重车线；3－副井重车线；4－副井空车线；5－材料车线；6－通过线2、立井尽头式车场第三节井底车场的形式及其选择3、斜井折返式车场主井采用带式输送机或箕斗提升的斜井折返式车场

1－主井；2－副井；3－主井重车线；4－主井空车线；5－调车线；6－材料车线；7－矸石车线斜井梭式车场第三节井底车场的形式及其选择

二、底卸式矿车运煤井底车场卸煤过程（动画）1－底卸式矿车；2－矿车车轮；3－缓冲轮；4－卸载轮；5－卸载曲轨；6－煤仓；7－支承托辊第三节井底车场的形式及其选择

三、

小型矿井井底车场形式及特点1、环行式井底车场环行式井底车场（1）梭式车场（2）尽头式车场2、小型矿车立井折返式车场（1）单立井梭式（2）单立井尽头式第三节井底车场的形式及其选择第三节井底车场的形式及其选择

四、

大巷用带式输送机运煤的井底车场采用带式输送机代替矿车运输，煤炭经输送机直接送入井底煤仓，井底车场只担负辅助运输任务。1－主井；2－副井；3－中央煤仓；4－中间煤仓；5－轨道中石门；6－西翼轨道巷；7－东翼轨道巷；8－中区轨道巷；9－中、西上仓胶带胶带机斜巷；10－东翼上仓胶带胶带机斜巷；11－机车绕道；12－西翼胶带机斜巷；13－中区胶带机斜巷

第三节井底车场的形式及其选择

五、井底车场形式的选择（一）

井底车场应满足的基本要求１.

要开掘在易维护的岩层内。２.

车场内运输系统、调车工作简单，管理方便。３.

作业操作安全，符合有关规程、规定４.

井上、下生产系统要协调，布置适宜。５.

必须要确保矿井生产能力，并有30～50%的备用能力。第三节井底车场的形式及其选择（二）

影响井底车场形式选择的因素１.

矿井生产能力２.

矿井开拓方式３.

运输大巷的运输形式４.

矿井地面生产系统布置方式５.

矿井瓦斯等级第三节井底车场的形式及其选择

矿井生产能力矿井生产能力提升方式井底车场生产能力小的矿井井筒尽头式或单环刀式60～90万t/a箕斗或带式输送机环形式或复线折返式120万t/a环形车场作业：1.按照矿车在井底车场内的运行特点，井底车场可分为几类？各有何特点？各有什么适用条件？2.采用带式输送机运煤的井底车场较轨道矿车运煤的井底车场有什么不同？为什么我国大型、特大型矿井中，普遍采用带式输送机运煤？3.选择井底车场形式的主要原则有哪些？选择井底车场形式的主要原则有哪些？选择井底车场形式时，需要考虑哪些因素？

煤矿开采方法

精品课程课件

第一篇井田开拓

第四章井田开拓的基本问题

第一节井筒的数目及位置

一、

井筒数目根据矿井提升任务大小和通风需要等因素确定的。1、双提升井筒，准备两个提升井，一个为主井，担负提煤；一个为副井，担负人员、设备、材料、矸石等的辅助提升。2、多提升井筒开拓。在一个井田中，装备两个以上的提升井筒开拓整个井田。3、单提升井筒开拓。装备一个井筒提升，另设一个通达地面的安全出口。第一节井筒的数目及位置

二、

井筒位置

（一）

对井下开采合理的井筒位置１.

井筒沿井田走向的位置在井田中央；当井田储量呈不均匀分布时，应在储量分布的中央。避免井筒偏于一侧，造成单翼开采不利局面。２.

井筒沿煤层倾向的位置（1）斜井开拓时，斜井井筒沿煤层倾向的有利位置主要是选择合适的层位和倾角。（2）立井开拓时，井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案见下图立井井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案1－井筒；2－石门；3－富含水岩层；4－需保护的场地范围第一节井筒的数目及位置第一节井筒的数目及位置

井筒位置比较井筒位置优缺点B处石门总长度较短，沿石门的运输工作量较少A处石门工程量稍大，但初期工程量及投资较少、建井期较短C处初期工程量最大，石门总长度和沿石门的运输工程量也较大，但对开采井田深部及向下扩展有利A、B处井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井开采，生产系统较复杂，环节较多第一节井筒的数目及位置（3）单水平开采缓倾斜煤层的井田，井筒应坐落在井田中部；或者使上山部分斜长略大于下山部分；（4）对水平开采缓倾斜或倾斜煤层群的矿井，考虑井筒设在沿倾斜中部靠上方的适当位置，并应使保护井筒煤柱不占初期投产采区；（5）急倾斜矿井，井筒宜靠近煤层浅部，甚至布置在煤系底板，如下图（6）开采近水平煤层的矿井，尽可能使井筒靠近储量中央；（7）煤系基底有丰富含水层的矿井，既要考虑井筒到最终深度仍不穿过丰富含水层，又要考虑初期工程量和基建投资，还应考虑煤柱损失。急倾斜煤层开拓的井筒位置1－井筒位于煤层底板；2－井筒位于煤层顶板；3－阶段石门；4－工业场地煤柱边界线第一节井筒的数目及位置（二）对掘进与维护有利的井筒位置1、井筒应尽可能不通过或少通过流砂层、较厚的冲积层及较大的含水层。2、井筒位置应使井底车场有较好的围岩条件，便于大容积硐室的掘进与维护。（三）

便于布置地面工业场地的井筒位置1、井筒位置必须为合理布置地面工业场地创造有利条件；2、符合下列条件：第一节井筒的数目及位置第一节井筒的数目及位置

（1）要有足够的便于布置矿井地面生产系统及其工业建筑物和构筑物的场地；（2）有较好的工程地质条件；（3）便于矿井供电、给水和运输，并使附近有便于建设居住区、排矸设施的地点；（4）井筒位置应高于当地最高洪水位；（5）充分利用地形，使地面生产系统、工业场地总平面布置及地面运输合理，并尽可能使平整场地的工程量较少。第二节开采水平的划分确定水平垂高——确定阶段垂高——能否进行上、下山开采

一、

阶段垂高的确定应考虑以下因素1、开采水平服务年限：必须有足够的可采储量以保证水平有合理的服务年限。2、采掘运机械化程度：采煤工作面长度随着机械化程度的提高而增长，一般变动于80～150m以上。盘区开采：下山不超过1500m；上山不超过2000m。3、煤层赋存条件和地质构造（1）煤层倾角：急倾斜煤层阶段垂高，一般为100～150m；缓倾斜、倾斜煤层阶段垂高，一般为150～300m；（2）煤层厚度：厚度有时发生变化时，也可利用变化初作为划分阶段的依据。

第二节开采水平的划分4、吨煤建设投资和生产费用合理的阶段垂高应使吨煤投资和生产总费用最低。井型开采缓斜煤层的矿井/m开采倾斜煤层的矿井/m开采急缓斜煤层的矿井/m大、中型矿井100～250100～200100～150小型矿井60～10080～12080～120

矿井阶段（水平）垂高第二节开采水平的划分二、

下山开采的应用1、上、下山开采的比较开采方式上山开采上下山开采中的下山开采开拓工程量（井筒、井底车场、石门等）大（井筒、井底车场、石门等）小基建投资大小水平垂高Ha＝1/2HbHb水平服务年限及接替T短，井筒延深多次；接替紧张T长；井筒延深次数少；利于接替运输煤（矸）下运，能力大，费用低；全矿有折返运输煤（矸）上运，能力低，费用低；全矿无折返运输掘进工序简单，方便，成本低工序复杂，装运困难，速度慢，成本高；水大时困难通风新风、泛风均向上，线路短；漏风少；通风设施少；管理方便，费用低。①两下山相距近，负压大，漏风大;②通风线路长，最困难时期比上山采区长一倍;③通风交叉点和设施多，④管理复杂,CH4大时，费用高。排水水自流入仓，系统简单费用低①每个区段设临时水窝，安小水泵排水至大巷—

水小时②将采区下山一次掘至终深，在采区下部设水仓及硐室，安泵排水.总工程量大，费用高技术上基建投资生产经营费优高低可行低高第二节开采水平的划分上下山开采的比较1－主井；2－副井；3－回风井；4－运输大巷；5－总回风巷；6－采区上山；7－下山采区中部车场；8－下山采区上部车场；9－采区下山；10－大巷配风巷（作为下山采区总回风巷）；11－下山采区水仓

第二节开采水平的划分第二节开采水平的划分2、下山开采一般的适用条件（1）倾角小于16°的缓斜煤层，瓦斯及涌水量不大；（2）煤层倾角不大，采用多水平开拓的矿井，开拓延深后提升能力降低的；（3）由于开采强度加大、水平服务年限缩短，造成水平接替紧张，可布置一个或几个下山采区；（4）当井田深部受自然条件限制，储量不多、深部境界不一，设置开采水平有困难或不经济时，可在最终开采水平以下设一部分下山采区。第二节开采水平的划分三、

开采水平的设置开采水平的数目和位置，主要根据：（１）

井田倾斜长度（２）

阶段高度（３）

能否进行上、下山开采（４）

煤层倾角、层间距离、地质构造、井底车场处的围岩性质（５）

排水（６）

提升设备型号对于倾角小于16°，井田倾斜长度小于2000米，可设一个水平，采用上、下山开采。对于倾角大于16°，井田倾斜长度较长，可设两个以上水平，但尽可能减少开采水平。水平服务年限TS＝ＺS/KA

按煤组划分水平示意图

1－第一水平；2－第二水平第二节开采水平的划分第二节开采水平的划分

四、

辅助水平的应用１.

阶段斜长较长２.

井田形状不规则，煤层倾角变化大３.

近水平煤层分组开采阶段斜长较长近水平煤层分组开采第二节开采水平的划分作业：1.选择井筒位置时应考虑哪些因素？如何确定？2.怎样确定井筒沿倾斜方向的位置？

第三节水平大巷布置

一、运输大巷为水平或一个阶段运输服务的水平巷道。（一）运输大巷的运输方式1.轨道运输大巷轨距一般有600mm、900mm两种电机车类型、矿车型号分类见下表第三节水平大巷布置

矿井电机车、矿车类型

井型矿车类型电机车类型小型矿井1t（固定式）蓄电池电机车无极绳绞车≤60万t1t（固定式）架线式电机车90～180万t3t（固定式、底卸式）架线式电机车>240万t3t（固定式、底卸式）5t（底卸式）架线式电机车高瓦斯矿井8t蓄电池电机车第三节水平大巷布置（3）轨道运输对大巷的一般要求①大巷风速不大于8m／s②运输大巷的方向应与煤层走向大体一致，大巷尽量取直。③运输大巷坡度一般为3‰～4‰或5‰；采用无极绳运输大巷一般不超过10°（4）大巷采用矿车运煤的优点①同时统一解决煤炭、矸石、物料和人员的运输问题；②运输能力大，机动性强；③能满足不同煤种煤炭的分运要求；④能适应长距离运输；⑤吨公里运输费用低。第三节水平大巷布置2、带式输送机运输大巷带式输送机运煤优点：①实现大巷连续化运输，运输能力大；②操作简单，比较容易实现自动化；③装卸设备少，卸载均匀。第三节水平大巷布置

不同矿井生产能力的大巷运输设备矿井生产能力/万t·a－1运煤辅助运输大巷轨距/mm＞2405t矿车底卸式1.5t固定车厢式矿车900带式输送机1.5t固定车厢式矿车60090～1803t矿车底卸式1.5t或1t固定车厢式矿车6003t固定车厢式矿车1.5t固定车厢式矿车900≤601t固定车厢式矿车1t固定车厢式矿车600第三节水平大巷布置

（二）运输大巷的布置方式１.分层运输大巷：在井田内为一个煤层服务的运输大巷（1）煤层距离远（2）煤层煤质不同，需分装分运（3）煤层数目少，走向短优：初期投入少，见效快缺：后期工程量大，维护费高。2.集中运输大巷3.分组集中运输大巷分层运输大巷布置第三节水平大巷布置集中运输大巷布置在井田内为所有煤层服务的运输大巷。优点：各煤层联合开采，大巷工程量及占用的轨道、管线也少；可同时进行若干煤层的准备和回采，开采强度比较大，井下生产采区比较集中，便于管理；巷道维护条件好，有利于大巷运输，且煤柱损失少。缺点：建井初期工程量大，建井期长，每个采区都要掘进石门，采区石门工程量大，经济上不合理。第三节水平大巷布置分组集中运输大巷布置井田内煤层分为若干煤组时，为一个煤组服务的运输大巷。各分组集中大巷之间用主要石门联系。煤组内各煤层之间用采区石门联系。第三节水平大巷布置第三节水平大巷布置（三）运输大巷的位置

运输大巷作用：为开采上水平各煤层服务；为开采下水平煤层回风。要求：服务时间长；处于不受或少受采动影响的位置。

位置：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，围岩稳定的薄及中厚煤层中。第三节水平大巷布置1、煤层大巷煤层大巷位置分煤层大巷—沿煤层布置；集中大巷—布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中分组集中大巷—布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中煤层大巷施工：i、按腰线沿煤层掘进—适合机车运输；

ii、按中线沿煤层掘进—适合胶带运输；

iii、按中线及腰线掘进大巷—适合机车和胶带（可能穿层）第三节水平大巷布置煤层大巷的适用条件（１）

煤层赋存不稳定，变化大的小型矿井；（２）

离其他煤层较远的深及中厚煤层，储量小、服务年限不长；（３）

煤系基底有距离较近富含水层，不易将大巷布置在煤层底板；（４）

井田走向短、运输大巷服务年限短，煤层厚度不大；（５）

煤系基底有媒质坚硬、稳固的围岩，煤层无自然发火危险。第三节水平大巷布置煤层大巷应用及发展趋势构造复杂的小型矿井，或勘探井，可超前探煤。层间距大的单一薄及中厚煤层，储量小，T短。煤系底板附近有富水层，而煤层顶板条件好，可设煤层大巷。煤系最下煤层为薄及中厚煤层，煤质硬，顶板好，无自燃。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。第三节水平大巷布置2、岩层大巷（岩石大巷）位置至煤层法线距：15

30m；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

之外；利于布置采区煤仓和车场；岩层大巷施工：按中线及腰线取直或分段取直；煤层内设副大巷—探巷，超前勘探，及时为岩石大巷定向。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；第三节水平大巷布置岩石大巷的优缺点与煤巷相比的优、缺点如下优点：巷道维护费用低，并可少留或不留煤柱，能较好地适应地质构造的变化，便于保持巷道的方向和坡度，利于列车行驶和保证运输能力，有利于预防火灾和安全生产，有利于设置采区煤仓和采区车场。缺点；如果在煤层底板岩石中的位置选择不当仍然会使岩石大巷维护困难。二、总回风巷是全矿井或矿井一翼服务的回风巷道第三节水平大巷布置

3、煤层大巷与岩层大巷的比较

项目煤层大巷岩石大巷掘进及工期施工、设备简单，速度快，工期短，费用低；超前勘探煤层变化。岩石工程量大，速度慢，费用高；工期长。

维护

维护（大巷、管线、轨道、水沟等）工作量大，费用高；大巷维修频繁，影响生产。维护条件好，费用低；少维修，对生产有利。

使用地质构造复杂时，煤巷弯道多，对运输方式有限制，通过能力小；不利于采区煤仓布置。能适应地质变化，可取直或分段取直，方向和坡度一定，对运输方式不限，通过能力大。利于布置采区煤仓。

煤损大巷上下两侧各留煤柱30

40m或（4050m），煤损大不留或少留煤柱，丢煤少

安全防火、安全不利，煤层自燃时，封闭大巷，导致停产。对防火安全有利4、急斜煤层大巷位置底板滑动线之外10

20m。5、大巷的保护掘前预采—先开卸压工作面，在采空区维护大巷；跨大巷回采—采区最下一个区段布置回采工作面，跨大巷回采第三节水平大巷布置第三节水平大巷布置

二、总回风巷总回风巷：为全矿井或矿井一翼服务的回风巷道。总回风巷的布置特点：1、对开采急斜、倾斜和大多数缓斜煤层的矿井，总回风巷可设在煤层稳固的底板岩石中。2、当井田上部冲积层很厚、含水丰富时，需要沿煤层侵蚀带设防水煤柱，总回风巷布置在防水煤柱内。3、当井田边界因煤层侵蚀深度不一致而造成标高相差较大时，总回风巷可根据不同标高分段布置。

第三节水平大巷布置4、对于近水平煤层矿井，总回风巷一般与大巷平行，大多布置在上部煤层或上部岩层中。5、对煤层埋藏较浅，采用采区风井通风的矿井可不设总回风巷。6、在多水平开采的矿井中，当上一水平转入下水平开采时，常利用上水平的运输大巷作为下水平的总回风巷。第四节开采顺序井田的开采顺序包括：沿煤层走向与倾斜的开采顺序；煤层群划分为煤层组时，煤组间及煤层间的开采顺序等。一、

沿煤层走向的开采顺序1、采区前进式开采顺序——先靠近井筒的采区，自井筒向井田边界方向逐次开采其余各采区，如下图a。2、采区后退式开采顺序——自井田边界向井筒方向逐次开采各采区，如下图b。

采区开采顺序示意图第四节开采顺序第四节开采顺序3、采区内采煤工作面推进方向（1）前进式——工作面自采区上山向采区边界推进。（2）后退式——工作面自采区边界向采区上山方向推进。第四节开采顺序

采煤工作面推进方向1－采区输送机上山；2－采区轨道上山；3－区段运输平巷；4－区段回风平巷；5－采煤工作面；6－采区边界线第四节开采顺序

二、

沿煤层倾斜的开采顺序井田内沿煤层倾斜的开采顺序一般采用下行顺序开采各阶段，即开采工作先从煤层浅部开始，然后沿煤层倾斜自上而下依次开采阶段。采区内各区段间的开采顺序有两种，开采上山时有：（1）下行式：先将采区上山掘至采区上部边界，然后由采区边界向大巷方向自上而下依次开采各区段。（2）上行式：事先不把采区上山全长掘出来，而只掘其一段，从运输大巷向采区上部边界自下而上依次开采各区段。第四节开采顺序开采下山采区时：（1）下行式：从运输大巷将采区下山掘至采区下部边界，然后自下而上逐次开采各区段。（2）上行式：自上而下逐次开采各区段。第四节开采顺序

三、煤组及煤层间的开采顺序煤组与煤层之间的开采，一般采用自上而下的下行开采顺序。在某种特殊情况下，如：当上部煤层有煤及瓦斯突出危险或冲击地压时，可采用上行开采顺序，但必须层间距与采厚比达7.5以上；受多个煤层采动影响的上行开采，综层间距与采厚比达到6.3以上，一般可在上部煤层中正常进行掘进和采煤。煤组及煤层间的开采顺序第四节开采顺序作业：1.开采水平大巷的布置方式有几种？分别说明其适用条件？2.如何选择确定大巷的位置？3.试分析比较阶段运输大巷采用矿车运输和采用带运送机运输的优缺点及其适用范围。4.阶段和开采水平两者有什么区别？为什么开采水平要有一定的服务年限？

第五节采掘关系与三量管理“采掘并举、掘进先行”是煤炭行业的一项技术政策。一、开采计划根据实际情况，统筹安排采区及工作面的开采与接替称为开采计划

年度接替计划（生产计划）是根据采煤工作面较长期接替计划与生产实际情况做出具体的安排。

采煤工作面较长期接替计划是指5～１０ａ的采煤工作面接替规划，在规划中要考虑到采区与水平的接替。采区接替计划

第五节采掘关系与三量管理（一）

采煤工作面接替计划1、编制采煤工作面接替计划的方法和步骤（1）根据采区和工作面设计，在设计图上测算各工作面参数，并掌握煤层赋存特点和地质构造等情况。（2）确定各工作面计划采用的采煤工艺方式，估算月进度、产量和可采期。（3）根据生产工作面结束时间顺序，考虑采煤队力量的强弱，依次选择接替工作面。（4）将计划年度内开采的所有采煤工作面，按时间顺序编制成接替计划表。（5）检查与接替有关的巷道掘进、设备安装能否按期完成，运输、通风等生产系统和能力能否适应。第五节采掘关系与三量管理2、编制采煤工作面接替计划的原则及应注意的事项（1）年度内所有进行生产的采煤工作面产量总和加上掘进出煤量，必须确保矿井计划产量的完成，并力求各月采煤工作面产量均衡。（2）矿井两翼配采的比例与两翼储量分布的比例大体一致，防止后期成单翼生产。（3）上下煤层（包括分层）工作面之间，保持一定的错距和时间间隔；煤层之间，除间距较大或有特殊要求允许上行开采外，要按自上而下的顺序开采。第五节采掘关系与三量管理（4）在各煤层产量分配上，薄、厚煤层，缓、急倾斜煤层，煤质优劣煤层，生产条件好差煤层的工作面要保持适当的比例，并力求接替面与生产面面长一致。（5）各采煤工作面的接替时间，尽量不要重合，力求保持一定的时间间隔。（6）为实现合理集中生产，尽量减少同时生产的采区数，避免工作面布置过于分散。（7）生产矿井至少要配备一个备用工作面，大型矿井需配备两个备用工作面。第五节采掘关系与三量管理

二、巷道掘进工程计划１.工作面接替提前１０～１５ｄ，完成接替工作面安装；２.采区减产前的１～１.５月，完成下个采区和接替工作面的安装；３.开采水平减产前的１～１.５ａ，下个开采水平的安装。第五节采掘关系与三量管理（一）方法和步骤

1、根据已批准的开采水平、采区以及采煤工作面设计，列出待掘进的巷道名称、类别、断面，并且在设计图上测出长度。

2、根据掘进施工和设备安装的要求，编排各组巷道掘进必须遵循的先后顺序。

3、依照开采计划的采煤工作面、采区及开采水平接替时间的要求，再加上富裕时间，确定各巷道掘完的最后期限，并根据这一要求编排各巷道的掘进先后顺序。

4、根据现有巷道掘进情况，分派各掘进队的任务，编制各巷道掘进进度表。

5、根据巷道掘进进度表，检查与施工有关的运输、通风、动力供应、供水等辅助生产系统能否保证，需采区什么措施，最后确定掘进工程计划。

第五节采掘关系与三量管理

（二）编制巷道掘进工程计划的原则及注意事项

1、确定连锁工程；

2、尽快构成巷道掘进通风系统；

3、尽快按岩巷、煤巷、半煤岩巷分别配置掘进队；

4、巷道掘进工程量计算取值一般按图测算值增加10～20％；

5、根据当地及邻近矿井的具体条件选取巷道掘进速度。第五节采掘关系与三量管理

三、三量管理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。

1、开拓煤量——井田范围内掘进的开拓巷道所圈定的尚未采出的那部分可采煤量。开拓煤量：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。第五节采掘关系与三量管理2、准备煤量采区上山及车场等准备巷道所圈定的尚未采出的那部分可采煤量。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。第五节采掘关系与三量管理3、回采煤量在准备煤量的范围内，已有回采巷道及开切眼所圈定的开采煤量。生产矿或投产矿井的三量可采期按下式计算：三量采期通常规定为：开拓煤量3～5a，准备煤量1a以上，回采煤量4～6月以上。第五节采掘关系与三量管理

四、采掘比例关系指标及计算方法（1）采掘工作面个数比：反映矿井每个采煤工作面需要配备几个掘进工作面为其做准备。采掘工作面个数比＝平均采煤工作面/年平均掘进工作面个数。一般为1∶2（2）掘进率：生产矿井在一定时期内每产1万t煤所需掘进的生产巷道总进尺数和开拓总进尺数，它反映了在既定的煤层赋存情况、开拓准备方式及采煤方法等条件下的掘进相对量。第五节采掘关系与三量管理生产掘进率＝生产掘进总进尺／矿井产量，m/万t开拓掘进率＝开拓巷道掘进总进尺／矿井产量＋工程出煤,m/万t生产矿井全部掘进率＝生产矿井全部进巷掘进总进尺／矿井产量＋工程出煤,m/万t第六节矿井开拓延伸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重要问题。第六节矿井开拓延伸一、矿井延深的原则和要求（一）提前做好准备工作（1）地质资料（2）资金来源（3）落实队伍（二）保证或扩大矿井生产能力矿井开拓延深时应结合矿井发展的长远规划，仔细研究煤层地质条件的变化和各生产环节之间的配合，保证维持矿井已有的生产能力，有需要和可能时，结合开拓延深进行技术改造，提高矿井生产集中化水平，力求扩大矿井生产能力。第六节矿井开拓延伸（三）充分、合理地利用现有井巷设施新水平开拓延深应充分利用现有井巷以及提升、运输、通风、排水等大型设备，力求减少开拓延深的工程量和费用。（四）积极采用新技术、新工艺和新设备在新水平开拓延深时，应选择先进的采掘技术，选用高效能的机械装备，使新水平技术经济效果有明显的提高。（五）尽可能缩短施工工期第六节矿井开拓延伸二、矿井开拓延深方案（一）直接延深原有井筒条件：（1）地质条件（2）井筒（3）提升设备不满足时可更换优缺点：利用原有设备、设施、提升，影响生产第六节矿井开拓延伸（二）暗井延深——利用暗立井或暗斜井开拓深部水平。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。第六节矿井开拓延伸适用条件：（1）地质条件或技术经济等原因，原井筒不宜直接延深；（2）用平硐开拓的矿井，延深水平因地形限制没有开阶梯平硐的条件时，一般多采用暗斜井。第六节矿井开拓延伸（三）直接延深一个井筒，新打一个暗井这种延深方式是直接延深原来的主井或副井，另一井筒采用暗井延深，介于直接延深和暗井延深方式之间。第六节矿井开拓延伸（四）新开一个井筒，延深一个井筒从地面新开一个主井（或副井）筒通达延深水平，另外用暗井延深或直接延深副井（或主井）。第六节矿井开拓延伸特点：（1）能大幅度增加矿井生产能力；（2）便于采用先进的技术装备，开拓延深与生产相互影响小；（3）要改造原地面生产系统增加基建费用。适用于结合矿井改扩建的大型矿井开拓延深。第六节矿井开拓延伸（五）深部新开立井或斜井结合开拓延深，进行矿井合并改造。特点：深部多个矿井合并后集中延深深部新开立井或斜井适用：浅部井型小、分散，装备落后，深部储量丰富，并要改护建的矿井。淮南毕家岗一水平（-90m）共建7对小斜井，二水平延深新开一对斜井阜新平安矿浅部片盘斜井群，深部新开立井集中开采。第六节矿井开拓延伸三、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，是矿井生产水平的过渡时期。（一）生产水平过渡时期的提升（１）利用通过式萁斗两个水平同时出煤（2）将上水平的煤经溜井放到下水平，在新水平集中提煤（3）上水平利用下山采区过渡（4）利用副井提升部分煤炭第六节矿井开拓延伸（二）生产水平过渡时期的通风生产水平过渡时期，是矿井塌方管理的关键。要保证上水平的进风和下水平的回风互不干扰，关键在于合理安排好下水平的回风系统。采取的办法可分为：（1）维护上水平的采区上山为下水平的相应采区回风；（2）利用上水平运输大巷的配风巷作为过渡时期下水平的回风巷；（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。第六节矿井开拓延伸（三）生产水平过渡时期的排水（1）一段排水，上水平的涌水集中下水平水仓，排至地面；（2）两段分别排水，两个水平分别设置排水系统排至地面；（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，上下水平均可利用，排水至地面。第七节矿井技术改造技术改造的目的：改变落后的技术面貌，提高矿井生产能力、劳动效率。资源采出率，降低成本，减轻工人劳动强度，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。第七节矿井技术改造一、矿井改扩建主要方式：（一）直接扩大井田范围（二）相邻矿井合并改造（三）结合矿井开拓延深进行合并改扩建第七节矿井技术改造二、合理集中生产生产集约化——生产手段和劳动力在时间和空间上的集中，在单位时间及较小空间上，用最少的劳动消耗，取得最大的产量和最佳的经济效果。（一）水平集中一是减少水平数目；二是开采水平内实现集中开拓。水平合理集中生产，简化了巷道布置和生产系统，减少了初期的井巷工程量，便于生产管理，可取得很好的效果。第七节矿井技术改造（二）采区集中提高采区生产能力，尽可能减少矿井内同时生产的采区数目，同时应适当加大采区走向长度，增加采区的可采储量和服务年限，减少采煤工作面搬迁次数，实现采区稳产和高产。（三）工作面集中提高采煤工作面的单产水平，尽可能减少矿井、采区内同采工作面的数目。（实现一井一面）第七节矿井技术改造三、矿井主要生产系统的技术改造（一）地面生产系统的改造主要是改善地面线路，优化地面运输和改造装载系统及地面主要设施的集中布置，提高外运能力。（二）矿井提升系统的改造1、改装箕斗加大容量；2、罐笼提升改为箕斗提升；3、斜井串车提升改为箕斗提升或带式输送机运输；4、提升绞车由单机拖动改为双机拖动；5、加大提升速度或减少辅助时间；6、缩短一次提升时间和增加每日的提升时间；7、增加井筒数目，增加提升设备等。第七节矿井技术改造（三）大巷运输系统的改造1、增加机车或矿车的数目；2、单机牵引改双机牵引；3、加大机车粘着重量和矿车容积；4、将固定式矿车改为3t、5t容量的底卸式矿车；5、采用带式输送机连续运输；6、改换或增加电机，加快带式输送机运行速度等。第七节矿井技术改造（四）井底车场的改造及设置井底缓冲煤仓增加通过线或复线、设置新卸载线路等通过车场通过能力。（五）辅助运输环节的改造采用单轨吊车、卡轨车以及齿轨车等新型辅助运输设备。第七节矿井技术改造（六）通风系统的改造1、双通风机并联运转；

2、更换高效主要通风机；3、改用大功率离心式通风机；4、改装叶片形状；5、离心式更换高效转子；

6、优化系统，增加并联风路；7、改集中通风为分区式通风；8、修整和扩大巷道断面；9、开掘新风井，缩短通风风路长度；10、利用提升的箕斗井兼作风井等。第七