5-矿井开拓方式图绘制

第五章矿井开拓方式图绘制

第一节矿井开拓方式图

第二节开拓方案的确定第三节矿井开拓平面图绘制

第四节矿井开拓剖面绘制

在矿井建设和生产的过程中，采掘工程设计图是十分重要的图纸。采掘工程设计图是矿井投资、建设和生产的重要依据。在采矿工程专业的毕业设计中，涉及到的采掘工程设计图主要有井田开拓方式图、采区巷道布置图、采煤工作面布置图和井巷工程施工图。本章主要介绍井田开拓方式图的概念、图示内容及用途，并着重介绍开拓平面图的设计及绘制方法。通过本章学习，应能掌握井田开拓方式图的设计原则和绘制方法，并能在实践中对井田开拓平面图进行使用及绘制，用以指导、组织和安排煤矿建设和生产。第一节矿井开拓方式图一、井田开拓方式图概况及常用比例

概念：井田开拓方式图是将井田内的地质情况、设计的开拓巷道布置系统，采用正投影原理按一定比例绘制出的图件。内容：井田开拓巷道包括井筒、井底车场、主要运输石门、运输大巷、总回风巷、主要回风石门、回风井等。井田开拓方式图不仅反映井田内煤层的产状和主要地质情况，而且标示出了矿井开拓的总体部署和矿井生产系统。

井田开拓方式图是矿井建设与生产、矿井延深、矿井改造、采区设计的依据，是制定矿井远景规划的重要资料。是矿井设计、建设和生产中最为基础的图件。绘制井田开拓方式图常用的比例有1：2000和1：5000两种。二、井田开拓方式图的作用

(1)井田开拓方式图能直观反映出矿井设计中所确定的开拓方案，包括井田内井筒位置及形式、主要开拓巷道的布局、阶段的划分、阶段内的布置形式、开采水平的设置、矿井的开采顺序及生产系统等。

(2)在井田开拓方式图的基础上，可以进行井巷工程单项施工设计、采区及矿井延深设计等工作。

(3)可以进行井巷工程量计算，确定井巷工程材料用量、初期投资费用及建井工期。

(4)进行生产经营费预算和吨煤成本估算的依据之一。

(5)井田开拓方式图是进行矿井其他设计环节的基础。如采区巷道布置图、水平主要巷道平面图、采区车场图、计划图和矿井生产系统图均是在井田开拓方式图的基础上进行设计的。三、井田开拓方式图的标示对象

(1)井田内煤层的基本情况。包括井田境界、井田边界煤柱线、煤层的露头或风化带、煤层底板等高线、煤层最小可采厚度等厚线、煤层的分叉线或合并线、煤层的尖灭带、煤层底板标高和煤层厚度、主要地质构造情况(如较大断层交面线)和向、背斜轴线及火成岩侵入区等。

(2)主、副井筒及工业广场相关信息。主要包括井筒的形式及数目、工业场地保护煤柱范围、井口坐标、井口及井底标高、井筒的方位角、倾角及长度(深度)。

(3)井田内阶段的划分及水平的设置。包括阶段的范围、开采水平的数目和标高、井底车场的形式和位置、主要大巷的方位、层位、坡度、标高及长度。三、井田开拓方式图的标示对象

(4)采区划分方案。有井田开采顺序、采区范围及采区上(下)山位置、首采区及首采工作面位置等信息。

(5)地面设备的保护煤柱。主要有井田范围内地面建筑、水体、铁路、重要公路的位置及保护煤柱范围、尺寸。

(6)其他。如经纬网、钻孔的位置和编号、见煤钻孔的地面标高等。四、井田开拓方式图的绘制依据

主要依据井田勘探资料和开拓设计方案两方面的资料。

1．井田勘探资料

矿井地质部门按照矿井总体规划和生产计划为矿井各项采掘工程设计、施工和生产技术安全管理提供的地质资料，是进行井田开拓设计及绘制井田开拓方式图的基础。如建井地质说明书、开拓区域地质说明书等，包括进行井田开拓设计所需的地质方面的文字资料和图纸资料，如煤层底板等高线图、煤层综合柱状图及相关地质数据。

2．开拓设计方案矿井开拓设计是井田设计的切入点和重要组成部分，井田开拓方式图的设计与绘制既是矿井开拓设计的重要环节，也是开拓方案的重要体现形式。井田开拓方式图的绘制主要是根据以下基本开拓设计方案：井田边界线、井田内阶段的划分、开采水平的划分，阶段斜长、采区的范围、上(下)山、区段巷道、采区车场及硐室的布置方式及尺寸、各种巷道及硐室的位置、规格和形状。

五、井田开拓方式图的种类井田开拓方式图的种类很多，一般按井田开拓方式、投影原理、反映水平数目等进行分类。

1．按井田开拓方式分类井田开拓方式种类也很多，一般按井筒形式、水平数目、开采水平大巷布置方式、开采准备方式等划分。以上每一种划分方式相结合，形成了矿井多种开拓方式。2．按投影原理分类

井田开拓方式图可分为正投影井田开拓方式图及井田开拓方式示意图。通常采用正投影原理绘制。用正投影原理绘制的井田开拓方式图，按投影面的不同又分为平面图、立面图、层面图和剖面图。煤层倾角大于45°时，用立面图，而小于45°时，用平面图。3．按反映水平数目分类

对于多水平开拓矿井，在绘制井田开拓方式图时，应将矿井全部开采水平反映出来，形成矿井总体开拓方式图。有反映某水平井田开拓方式图和反映现有开采水平和接替水平的井田开拓方式图。第二节开拓方案的确定

开拓设计是矿井设计的关键，它直接关系到矿井的布局，关系到矿井长远的技术经济效益，关系到矿井的安全生产。只有设计出合理的开拓方案，并将其正确地绘制到矿井开拓方式图中来，才可以保证矿井建设和生产的顺利进行，才能保证矿井长期保持良好的生产技术面貌和经济效益。矿井开拓设计的主要内容有核定井田境界及储量计算、矿井设计生产能力及服务年限、井田开拓方式、井底车场、大巷运输及设备选型等。一、矿井开拓设计要点

(1)根据矿区总体设计及矿井可行性研究报告所确定的井田境界，详细计算井田的地质储量、工业储量、可采储量和第一水平的高级储量占工业储量的百分比。

(2)确定矿井工作制度，计算矿井服务年限，并检查第一水平的服务年限是否符合设计规范的规定。在开采倾斜、缓倾斜煤层时，矿井第一水平服务年限大型矿井应为30年以上，中型矿井应为20年以上，小型矿井应为10年以上。

(3)对各主要开拓方案进行技术比较和经济比较，并论述所选定的开拓方案的优越性，确定开采水平和阶段的范围。

(4)确定井筒的数目与形式、井筒断面和井简装备的布置等。

(5)确定井底车场的形式，计算井底车场的通过能力。

二、开拓设计的技术原则为保证设计矿井能尽快投产、达产和持续稳产，以取得较好的经济效益，开拓设计要贯彻下列技术原则：

(1)随着矿井生产集中化、机械化、自动化程度的提高，特别是胶带输送机的推广，斜井及斜—立井综合开拓的适用范围正在扩大。

(2)井田走向长、瓦斯含量大的大型矿井特别是特大型矿井，适合采用分区开拓、分区通风、集中出煤，充分发挥强力胶带输送机的效能，使主要生产环节高度集中，又能有效提高辅助生产环节的能力。生产实践证明：分区开拓的掘进工程量比一般开拓方式减少12％～15％，通风网路的长度约减少30％，建井工期也大大缩短。

(3)适当加大阶段高度。随着现代生产技术水平和设备条件的发展，为矿井合理集中生产及增加开采水平服务年限提供了条件。但要根据具体的地质、技术及装备条件，通过技术和经济方面的分析后合理确定。三、井田开拓的基本问题

1．确定井筒(硐)形式、数目

2．确定工业广场及井口位置

3．确定开采水平和阶段高度

4．阶段大巷布置第三节矿井开拓平面图绘制

矿井开拓方式图绘制的根据是井田开拓设计中确定的方案及相关参数，而井田开拓设计是在井田地质勘探的基础上进行的。在我国煤炭探明储量和年产量中，急倾斜煤层所占比例不到5％，因而在采矿工程专业的毕业设计中或是在矿山现场，矿井开拓平面图都是最为常见的矿井开拓方式图。因此，本节围绕矿井开拓平面图来介绍矿井开拓方式图的绘制方法和过程。

用AutoCAD绘制矿井开拓平面图

(一)依据基本地质条件，进行开拓方案设计

(二)在AutoCAD中进行环境设置，为绘图做好准备工作

1．单位及图形界限设置

2．线型设置及定义

3．图层设置

4．文字样式设置

(三)绘制图框、标题栏和经纬网

(四)绘制等高线、断层线、煤柱线

(五)绘制钻孔及其标注

(六)绘制巷道

(七)绘制其他部分第四节矿井开拓剖面绘制

矿井开拓平面图或立面图很清楚地反映出井田境界、主副井筒形式、水平和阶段划分、井底车场形式、采区划分方式、煤层底板等高线、地质构造及煤柱留设等情况，但成图过程是将所有标高不同的巷道和硐室均投影到同一水平面上，不容易体现出各巷道和硐室在空间上的差异和相对位置，往往需要在矿井开拓平面图或矿井开拓立面图的基础上。沿煤层倾向垂直剖面，然后把相关巷道和硐室投影到该剖面上而绘制成矿井开拓剖面图，这样能更好地体现出各巷道和硐室的空间关系。

开拓剖面图所选的剖面一般是沿煤层倾向并经过井田中央的垂直平面(剖面位于井筒附近)，这样能体现出开拓巷道、采准巷道及各煤层的位置关系。图形绘制的前期工作(如建立图层、定制线型等)与前面介绍的一样。需要定制的线型有煤柱线，岩石巷道可以用Au