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第三章 井田开拓的基本问题


第三章 井田开拓的基本问题 第一节 煤田划分为井田
煤田的范围相当广阔。大的煤田面积可达数千平方公里,储量可达数百亿吨。对于这样 大的煤田,如果用一个矿井来开采,无论从技术上,经济上和安全上都是不合理的。因此, 在开发一个煤田时,应将煤田划分成若干较小的部分。由若干个矿井进行开采。划归一个矿 井开采的那部分煤田称为井田。有时煤田不很大,也可不划分井田。 由于行政或经济上

的原因, 往往将邻近几个井田划归为一个行政机构管理, 而将这邻近 的井田和起来称为矿区。 在煤田划分为井田时,以矿区总体规划为依据,要保证各井田有合理的尺寸和境界,使 煤田各部分都能得到合理的开发。 一、划分的原则 1.井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井生产能力相适应 对一个生产能力较大的矿井, 尤其是机械化程度较高的现代化大型矿井, 应要求井田有 足够的储量和合理的服务年限。生产能力较小的矿井,储量可少些。矿井生产能力还要与煤 层赋存条件、开采技术装备条件相适应,并要为矿井发展留有余地。随着开采技术的发展, 根据当前技术水平划定井田范围,可能满足不了矿井长远发展的要求。因此,井田范围应适 当划得大些,或在井田范围外留一备用区,暂不建井,以适应矿井将来发展的需要。对于煤 层总厚度较大,开采条件好,为加快矿井建设和节约初期投资而建设的中小型矿井,更应如 此。 2.保证井田有合理的尺寸 一般情况下,为便于合理安排井下生产,井田走向长度应大于倾斜长度。如井田走向长 度过短, 则难以保证矿井各个开采水平有足够的储量和合理的服务年限, 造成矿井生产接替 紧张;或者在这种情况下为保证开采水平有足够的服务年限使阶段(水平)高度加大,将给 矿井生产带来困难。井田走向长度过长,又会给矿井通风、井下运输带来困难。因此,在矿 井生产能力一定的情况下,井田走向长度过长或过短,都将降低矿井的经济效益。 我国煤矿生产实践表明,井田走向长度应达到:小型矿井不小于 1 .5 km;中型矿井 不小于 4.0 km;大型矿井不小于 7.0 km;特大型矿井可达 10.0~15.0 km。 3.充分利用自然等条件划分井田 例如,利用大断层作为井田边界,或在河流、国家铁路、城镇等下面进行开采存在问题 较多或不够经济,须留设安全煤柱时,可以此作为井田边界。这样,既降低了煤柱损失,又 减少了开采技术上的困难。见图 3—1。

图 3—1 井田境界划分示意图 在煤层倾角变化很大处, 可以其作为井田边界, 便于相邻矿井采用不同的采煤方法和采 掘机械,简化生产管理。其他如大的褶曲构造也可作为井田边界。 在地形复杂的地区,如地表为沟谷、丘陵、山岭的地区,划定的井田范围和边界要便于 选择合理的井筒位置及布置工业场地。对于煤层煤质、牌号变化较大的地区,如果需要,也 可考虑依不同煤质、牌号按区域划分井田。 4.合理规划矿井开采范围,处理好相邻矿井之间的关系 划分井田边界时,通常把煤层倾角不大,沿倾斜延展很宽的煤田,分成浅部和深部两部

分。一般应先浅后深,先易后难,分别开发建井,以节约初期投资,同时也能避免浅、深部 矿井形成复杂的压茬关系,给开采带来困难。浅部矿井井型及范围可比深部矿井小。如煤层 赋存浅、层(组)间距大,上下煤层(组)开采无采动影响,为加速矿区建设也可在煤田浅 部分煤组同时建井,然后再在深部集中建井。 当需加大开发强度,必须在浅、深部同时建井或浅部已有矿井开发需在深部另建新井 时,应考虑给浅部矿井的发展留有余地,不使浅部矿井过早地报废。 二、井田境界的划分方法 井田境界的划分方法有垂直划分、水平划分、按煤组划分及按自然条件形状划分几种。 (一)垂直划分 相邻矿井以某一垂直面为界,沿境界线各留井田边界煤柱,称为垂直划分。井田沿走向 两端,一般采用沿倾斜线、勘探线或平行勘探线的垂直面划分,如图 3—2 所示。一、二矿 之间的边界即是。近水平煤层井田无论是沿走向还是沿倾向,都采用垂直划分法,如图 3— 3 所示。

图 3—2 (二)水平划分

深浅部井田划分示意图

图 3—3 近水平煤层井田边界划分方法 以一定标高的水平面为界, 即以一定标高的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。如图 3—2 中,三矿井田上部及下部边界就是分 别以一 250 m 和一 650 m 等高线为界的,这种方法多用于划分倾斜和急斜煤层以及倾角较 大的缓斜煤层井田的上下部边界。

图 3—4 矿界划分及分组与集中建井
1、2—浅部分组建斜井;3—深部集中建立井

(三)按煤组划分 按煤层(组)间距的大小来划分矿界,即把煤层间距较小的相邻煤层划归一个矿开采, 把层间距较大的煤层(组)划归另一个矿开采。这种方法一般用于煤层或煤组间距较大、煤 层赋存浅的矿区,如图 3-4 中 I 矿与 II 矿即为按煤组划分矿界并且同时建井。 应当指出, 无论用何种方法划分井田境界, 都应力求做到井田境界整齐, 避免犬牙交错, 造成开采上的困难。

第二节

矿井生产能力和服务年限

一、矿井生产能力 矿井生产能力系指矿井一年内能生产煤炭的数量。又称矿井年产量或井型。由于煤矿 的特殊性,其井巷工程和设备必须标准化、系列化、通用化,为规划、设计、制造和管理提 供便利。我国目前按设计生产能力将煤矿矿井分为大、中、小三种类型,每种类型,又分若 干个等级。 除规定的标准井型外, 在矿井设计中不得出现中间井型。 目前我国井型系列如下: 大型矿井 120、150、180、240、300、400 及以上 万 t/a 中型矿井 45、60、90 万 t/a 小型矿井 9、15、21、30 万 t/a 近年来,随着开采技术的不断发展,煤矿井型有不断扩大的趋势,出现了 500 万 t/a 以 上甚至 1000 万 t/a 的矿井。 矿井生产能力是确定矿井其它许多技术和经济参数的重要依据,在一定程度上反映了 矿井的整体面貌和特征。 矿井生产能力大小各有利弊。大型矿井生产集中,机械化程度高,因此劳动生产率高, 成本低,产量大,服务年限长,产量均衡稳定,是国民经济发展必须依靠的骨干。但装备复 杂,初期工程量大,建井周期长,占用投资多。小型矿井装备简单,施工技术要求较低,初 期工程量小,投资少,见煤快。但产量小,服务年限短,生产不稳定,劳动生产率低。 矿井生产能力要根据煤层赋存条件, 开采技术条件, 国家对煤炭的需求状况及当地经济 发展状况等并结合国家有关技术政策综合分析,认真进行技术经济比较来确定。一般地,井 田储量丰富,煤层赋存条件好,煤层生产能力大时应建大型矿井。对煤层埋藏深,地面地形 复杂不利建大型矿井。或当煤层埋藏较浅,储量不太丰富或煤层赋存不太稳定、地质构造复 杂时,宜布置工业场地的矿井,为了充分发挥井筒和地面工业场地的投资效果,也宜建小型 矿井。 二、矿井服务年限 煤矿企业和其它企业不同,它的工作对象是埋藏在其井田范围内地下有限的煤炭资源, 一旦其井田内储量开采殆尽,矿井也就随之报废。所以,一个矿井有一个从投产到报废的开 采年限,称为矿井的服务年限。 矿井设计服务年限、矿井生产能力和矿井储量之间的关系如下: T= Zk/AK 3—1 式中 T—矿井设计服务年限,a; A—矿井设计生产能力,t/a; Zk—矿井设计可采储量 K—储量备用系数。 设立储量备用系数是为了避免因地质条件和煤层赋存特征变化, 使得矿井储量减少而影 响矿井的服务年限。储量备用系数应视井田内地质条件而定,一般为 1.2~1.4。地质条件简 单时取小值,地质条件得复杂时取大值。 矿井储量一定时,其服务年限和生产能力应相适应,有一个合理的匹配关系。煤矿开采 需要开掘大量的井巷工程, 这些井巷工程都是不可回收工程。 煤矿开采还需要大量大型的专 用设备。投资巨大。在确定矿井服务年限时应考虑能够充分发挥井巷工程、地面建筑物和构 造物、技术装备的能力,使投资效果达到最佳。 如果矿井生产能力大而服务年限过短, 会造成井巷工程、 地面建筑物以及技术装备用期 过短,经济上不合理。同时也会造成新老矿井之间频繁接替,不能稳定、均衡地为国民经济 发展提供煤炭资源。 如果矿井生产能力小而服务年限太长, 会造成井巷工程和技术装备使用

期过长,效率降低,维护维修费增加。同时,也不能满足国家对煤炭资源的需求和充分利用 已探明的煤炭资源。为此,我国《煤炭工业设计规范》规定了不同井型的矿井相应的服务年 限,见表 3—1。 表 3—1 我国各类井型的矿井和水平设计服务年限
水平设计服务年限 矿井设计生产能力 井型 (t/a) 特大 大 中 小 300 及以上 120、150、180、240 45、60、90 9、15、21、30 (a) 70 60 50 各省自定 矿井设计服务年限 开采 0~25°煤 层的矿井 30~40 20~30 15~20 开采 25°~45° 煤层的矿井 — 20~30 15~20 开采 45°~90° 煤层的矿井 — 15~20 12~15

大型矿井第一水平服务年限应不低于 30a

随着科学技术的发展,各种新技术、新工艺、新装备、新材料不断出现,使矿井的开采 技术和装备条件不断改善, 再加上国民经济对煤炭的需求和能源结构的变化, 矿井井型和服 务年限之间的合理关系不是一成不变的。

第三节

井田再划分

煤田划分成井田后, 可以布置一套完全独立的生产系统。 但这套生产系统仍不可能把整 个井田内的煤一下子全采出来,还需要一步一步,一块一块有计划,有步骤地开采。这就需 要把井田进一步划分成若干宜于开采的较小部分, 对每一个较小部分还可以根据情况再进一 步划分为更小的区域,直到能满足开采工艺要求为止。这个工作叫井田再划分。 目前,我国常见的井田再划分方式有以下几种。 一、井田划分为阶段 在井田范围内,沿煤层倾斜方向,按一定标高将井田划分成若干长条,每一个叫阶段, 见图 3—5。

图 3—5

井田划分为阶段示意图

I、II、III—阶段序号;h1、h2、 3—阶段斜长;H1、H2、H3—阶段垂高 、h

阶段大小由阶段走向长和阶段斜长来表示, 阶段走向长与该阶段处井田走向长一致。 阶 段斜长由阶段垂高和该阶段处煤层倾角决定。 阶段垂高是指阶段上、 下边界之间的垂直高度, 等于阶段上、下边界面标高之差。 一般用水平面作为阶段上、 下边界, 称作水平。 水平位置用标高来表示, 如+50m 水平, -150m 水平等。 为了逐段开采, 需要在阶段的某个界面水平布置井底车场、 运输大巷和回风大巷等主要 开拓巷道。 布置有井底车场和主要运输大巷, 并担负该水平开采范围内的主要运输和提升任 务的水平叫开采水平。 一个开采水平可只为一个阶段服务,也可以为该水平上下两个阶段服务,所以,一个矿 井的开采水平数目和阶段数目不一定相等。

一个井田可以用一个开采水平采完, 也可能用几个开采水平才能采完, 这要视井田煤层 赋存条件和井田尺寸大小而定。前者叫单水平开拓,后者叫多水平开拓。图 3–5 所示井田 划分为三个阶段, 由于一个开采水平最多能为两个阶段服务, 所以该矿至少需要两个开采水 平,为多水平开拓。 一个井田划分成几个阶段取决于每个阶段的垂高。阶段垂高直接影响矿井基建工程量、 初期投资、建井工期及生产技术和经济合理性,是矿井开拓中的重要问题。阶段垂高的确定 取决于煤层赋存特征、地质条件和开采技术条件。根据我国的开采技术条件现状,合理的阶 段垂高范围是: 缓倾斜、倾斜煤层 150m~250m 急倾斜煤层 100m~150m 一般地,矿井只以一个阶段(或开采水平)保证矿井年产量。为了保证矿井稳定、均 衡生产,避免水平接替紧张,要求矿井第一水平应有足够的服务年限。 二、井田划分为盘区 当井田内煤层倾角很小,接近水平时,由于煤层沿倾斜方向高差很小,没有必要再按 标高划分阶段。这时,可沿煤层主要延展方向布置主要大巷,将井田分为两翼,然后以大巷 为轴将两翼分成若干适宜开采的块段, 每个块段叫一个盘区。 每个盘区通过盘区石门与主要 大巷相连构成相对独立的生产系统,见图 3—6。

图 3—6

井田划分盘区

1—主斜井;2—副斜井;3—主要石门;4—主要运输巷;5、6--盘区运输平巷; 7—盘区边界;8—井田边界

当大巷沿煤层走向布置时,上山部分斜长应稍大于下山部分斜长。一般地,上山部分 斜长不宜超过 1500m,下山不宜超过 1000m.。 三、井田分区域划分 随着开采技术的发展和煤层埋深的增加, 矿井开采强度越来越大, 出现了许多特大型、 巨大型矿井。国外已出现了年产量超过千万 t 的矿井。这些矿井井田范围广阔,可达上百平 方公里,煤层沿走向长可达数十公里。这就势必造成井下运输距离、通风线路、管线敷设过 长,给生产和管理带来困难。为此,有的矿井采用了分区域开采的办法,就是将整个井田划 分成若干个区域,每个区域相当于一个小井田,进一步划分成阶段、盘区等。每个区域开凿 辅助提升井和风井为本区域服务。在井田中央开凿集中提升井为整个井田服务,如图 3—7 所示。 采用区域划分,各分区域即可同时建井,缩短建井工期,又可各区域分期建井,分期 投产,减少初期投资。采用集中主提升,分区域辅助提升和通风的模式,即可以采用大型提 升设备、降低运营费,又可以大大降低辅助生产环节费用。 井田分区域划分适合井田范围大、储量丰富、生产能力大的矿井。通风困难的大型矿 井尤宜采用此法。

图 3—7

分区域建井的井田划分示意图

1—主斜井;2—副斜井;3—分区界线;4—阶段界线

四、阶段内再划分 井田划分为阶段是我国目前使用最广泛的井田再划分方式。井田划分为阶段后,仍需 进一步划分成适合开采的更小单元。 根据煤层赋存特征和开采技术条件, 阶段再划分可有以 下几种形式。 1.分区式 将阶段沿煤层走向划分成若干块段,每个块段叫一个采区,见图 3—8。 采区斜长等于阶段斜长。采区走向长度根据开采技术条件和采煤方法确定。

图 3—8

阶段内分区布置

I—阶段垂高;II—阶段斜长

每个采区都有独立的运输和通风系统,由采区上(下)山道与主要运输巷、回风巷相 连。 由于采区倾斜长度等于阶段倾斜长度,可达数百米甚至上千米,还需将采区沿倾斜方 向划分成若干条带, 每个条带倾斜宽度用来布置一个采煤工作面。 条带走向长度与采区走向 长度相等。这些条带叫区段。 在区段上部沿煤层走向开掘煤层巷道作回风、运料用,称为区段回风平巷,在区段下部 沿煤层走向掘煤层平巷作进风、运煤用,叫区段运输平巷。区段回风平巷和区段运输平巷分 别通过采区车场和溜煤眼与采区上(下)山相连。区段回风平巷和运输平巷掘至采区边界后 沿煤层倾斜方向开掘开切眼将二者贯通后既可装备工作面开采。开采工作沿煤层走向推进。 一般地,上一个区段的运输平巷和下一个区段的回风平巷之间要留一定宽度的区段煤 柱。这样,区段宽度(倾斜长度)等于采煤工作面长度、区段运输和回风平巷宽度以及区段 煤柱宽度之和。随着开采技术的发展,沿空留巷、沿空送巷等无煤柱护巷技术等得到越来越

广泛的应用。这时,区段宽度就等于工作面长度再加上两条或一条区段平巷宽度。 在采区内要开掘沿倾斜方向的巷道将阶段主运输平巷和回风平巷沟通构成生产系统为 整个采区服务。 这种倾斜巷道叫采区上 (下) 山。 担负运煤任务的上 (下) 山叫运输上 (下) 山,担负运送材料、设备任务的叫轨道上(下)山。采区上(下)山可以沿煤层布置,也可 以沿煤层底(或顶)板岩石布置。 采区上(下)山可以布置在采区沿走向中央,也可以布置在采区沿走向边界,如图 3— 9。 前者在采区上 (下) 山两侧均可布置工作面回采, 称为双面采区, 后者只能在采区上 (下) 山的一侧布置工作面回采,称为单面采区。

图 3—9

采区上山位置

(a)--双面上山; (b)--单面上山

阶段内划分为采区,各个采区有相对独立的生产系统,可以在同一阶段内同时布置多 个采区开采。在一个采区内,又可以几个工作面同时开采。因此,它布置灵活,对地质条件 的变化适应性强,便于调控和管理,是我国目前应用最多的阶段内划分方法。 一个矿井由几个采区同采来保证矿井生产能力,要由采区生产能力来确定。一般地,大 型矿井为 2~4 个,小型矿井为 1~2 个。 2.分带式布置 该划分方式是将整个阶段沿走向方向划分成若干倾斜长条,沿走向宽度用来布置一个 采煤工作面,工作面沿煤层倾斜方向推进。这种划分方式叫分带式布置,其采煤方法称为倾 斜长壁采煤法。条带沿倾斜长度等于阶段斜长,见图 3—10。 每个条带在沿走向两侧开掘煤层斜巷分别担负条带的运煤、运料和通风任务并与阶段 运输巷和回风巷相连。 分带式布置省去了采区上(下)山及其生产环节,系统简单,运输环节少,井巷工程中 小,建井工期短,煤柱损失小。但分段式布置斜巷掘进量大,特别是下山掘进时,如果煤层 倾角较大和涌水量大时,掘进困难,效率低。此外,分带式布置辅助运输复杂,工作面沿倾 斜方向推进对采煤机械稳定性要求高。 根据目前的实际经验,分带式布置对煤层平缓(倾角<12~16°) ,煤厚不大(薄及中厚 煤层)和地质构造简单的井田适应性也好。

图 3—10

阶段内分带布置

I、II—阶段序号;1、2、3…--分段带号

3.分段式 这种方式实际上就是将整个阶段看作一个采区, 沿走向方向不再划分, 而是沿倾斜方向 划分为若干区段,每个分段(相当于采区内的区段)斜长用来布置一个工作面,走向长等于 阶段走向长。整个阶段布置一套阶段上(下)山,其它回采巷道同区段巷道布置完全一样, 见图 3—11。 由于整个阶段作为一个采区,可大大减少准备工作量。工作面走向长度大,减少了工 作面搬家次数并且大大简化了生产系统。但对地质条件变化的适应性较差。根据以上分析, 分段式布置适合于井田走向较短,煤层埋藏稳定,倾斜构造少的矿井。

图 3—11

阶段内分段布置

I、II—阶段序号;1、2、3…--分段序号

4.整阶段布置 当井田走向、倾斜尺寸都较小时,可直接将井田沿倾斜方向划分成若干阶段,每个阶段 宽度用来布置一个回采工作面。 这样整个井田就相当于一个采区, 其巷道布置方式与采区相 同,这种布置方式生产系统简单、工程量小、投资省。但只适用于井田范围小、地质条件简 单的矿井。目前许多乡镇小煤矿都采用此种布置方式。

第四节

井田内开采顺序

井田内可采煤层有上下之分,同一煤层有深有浅,特别是井田进一步划分后,形成许多 的开采单元。要使矿井生产安全、合理、经济,必须按一定的顺序进行开采。 一、煤层沿倾斜的开采顺序 由于煤层在地下大多为倾斜赋存,对同一层煤,一般都是由上而下(由浅入深)地逐步 开采。这种开采顺序叫煤层的下行开采顺序。反之,称为煤层的上行开采顺序。下行开采顺 序可以减少初期建井工程量和初期投资,建井快、出煤早。当煤层倾角较大时,采用下行开 采顺序可以避免开采煤层下部时由于采空区顶板移动对煤层上部的破坏。 在开采近水平煤层 时,上、下行开采顺序判别不大,均可采用。 当煤层顶板涌水量较大时, 为了避免上区段采区涌水给下区段生产造成影响。 有时在区 段间采用上行开采顺序。这样,可以利用下部区段采空区疏泄上部区段的顶板水,减轻顶板 水的影响。 一般地,不论是整个井田,还是阶段内、采空区内,对同一煤层,都应首先考虑使用下 行开采顺序。 二、煤层沿走向的开采顺序 煤层沿走向的开采顺序有前进式和后退式。在井田范围内,以井筒为基准,由井筒向边 界依次推进的叫前进式,反之叫后退式,见图 3—12。

图 3—12

阶段内的开采顺序

1、2、3、4—采区开采序号; (a)--采区前进式开采顺序; (b)--采区后退式开采顺序

在采区内,工作面由上(下)山向边界推进的叫区内前进式,反之为区内后退式。 后退式开采可以通过巷道摸清整个开采范围内地质条件和煤层赋存特征的变化情况, 有 利于开采准备,而且开采和掘进之间相互干扰小。巷道维护条件好。后退式开采的主要缺点 是初期工程量大,建井工期长,投产慢。前进式开采与后退式相反。 三、连续式开采的概念 当阶段内采用分区式或分带式布置时, 无论采用前进或后退的开采顺序, 工作面在阶段 走向方向的推进,总是间断的或跳跃的。而采用分段和整阶段布置时,工作面都是在阶段走 向方向不停顿地连续推进,称为连续式开采。 连续式开采具有开采的准备工作量少, 工作面可以连续推进较长的距离, 搬家次数少等 特点,对装备复杂的机械化工作面,其优点更为突出。但是,由于工作面连续推进,要求井 田内没有或很少有地质变动,尤其是没有倾向断层,才能取得较好的技术经济效果。一般适 用于煤层埋藏稳定,井田内无大的倾向断层的矿井,或走向较短的小型矿井。

第五节

巷道分类

实际生产中,常按巷道的空间特征和用途来分类,巷道按空间特征分有以下几种: 1.垂直巷道 立井 有出口直接通到地面的巷道叫立井,又叫竖井,如图 3-13 中的 1。立井是进入 煤体的一种方式。立井按用途分有位于井田中央担负提煤任务的主立井;有担负全矿人员、 材料、设备等辅助提升任务的副立井;还有用来担负矿井通风的风井。 暗立井 没有出口直接通到地面的垂直巷道,通常装有提升设备,如图 3-13 中的 4。 一般用来连接上、下两个水平,担负由下水平向上水平的任务。暗立井也有主暗立井和副暗 立井。 溜井 用来从上部向下部溜放煤炭的垂直巷道,如图 3—13 中的 5。 2.水平巷道 平硐 有出口直接通到地面的水平巷道, 是进入煤体的方式之一, 如图 3—13 中的 3。 平硐按所担负的任务不同有主平硐、副平硐之分。 平巷 没有出口直接通到地面,沿岩层走向开掘的水平巷道。 开在岩石中的平巷叫岩石 平巷,开在煤层中的平巷叫煤层煤巷。按用途分平巷有运输平巷、行人平巷、进风或回风平 巷等。按服务范围分有阶段(水平)平巷、分段平巷和区段平巷等。 石门 没有出口直接通到地面,与岩层走向垂直或斜交的水平岩石巷道,如图 3—13 中的 6。按用途分有运输石门、进风石门、回风石门等。按服务范围分有阶段石门、采区石 门等。 煤门 与煤层走向垂直或斜交的煤层平巷。 煤门长度决定于煤层厚度和倾角, 一般地, 只有在厚煤层中才掘煤门。 3.倾斜巷道 斜井 有出口直接能到地面的倾斜巷道,也是进入煤体的方式之一,如图 3—13 中的 2。斜井按用途分有主斜井、副斜井和回风井。按所在岩层层位分有岩石斜井和煤层斜井。 按空间特征有顺层斜井、穿层斜井、反斜井和伪斜井。 暗斜井 没有出口直接通到地面,用来联系上、下两个水平并担负提升任务的斜巷。 暗斜井也有主暗斜井和副斜井之分。

上山 没有出口直接通到地面,位于开采水平之上,连接阶段运输平巷和回风平巷的 倾斜巷道。上山有运煤的运输上山和运送材料、设备的轨道上山。按服务范围分有阶段上山 和采区上山。 下山 位于开采水平以下,作用与上山相同。 除以上介绍的以外,斜巷还有行人斜巷、联络斜巷、溜煤斜巷、溜煤眼、管子道等。

图 3—13

矿山井巷

1—立井;2—斜井;3—平硐;4—暗立井;5—溜井;6--石门;7—煤门;8—煤仓; 9—上山;10--下山;11--风井;12—岩石平巷;13—煤层平巷

矿井巷道按其在生产中的重要性还可以作以下分类: 开拓巷道 为全矿井、 一个开采水平或阶段服务的巷道, 如井筒、 井底车场、 阶段 (或 水平)运输大巷和回风大巷等。 准备巷道 为整个采区服务的巷道, 如采区上 (下) 山、 采区上下车场、 采区石门等。 采煤巷道 为工作面采煤直接服务的巷道,如区段上、下平巷和开切眼等。

第六节

开拓方式的概念及分类

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。 合理的开拓方式, 一般要在技术可行的多种开拓方式中进行技术经 济分析比较后,才能确定 一、井田开拓方式分类 井田开拓方式种类很多,一般可按下列特征分类。 : (一)按井筒(硐)形式 按井筒(硐)形式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓。 (二)按开采水平数目 按开采水平数目可分为:单水平开拓(井田内只设 1 个开采水平) ;多水平开拓(井田 内设 2 个及 2 个以上开采水平) 。 (三)按开采准备方式 按开采准备方式可分为上山式、上下山式及混合式。 (1)上山式开采 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 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开采 上述方式的结合应用。 (四)按开采水平大巷布置方式 (1)分煤层大巷,即在每个煤层设大巷; (2)集中大巷,在煤层群集中设置大巷,通过采区石门与各煤层联系; (3)分组集中大巷,即对煤层群分组,分组中设集中大巷。 根据我国常用的开拓方式,其分类可见图 3—14 所示 因此,立井开拓方式可有立井单水平上、下山式;立井多水平上、下山式;立井多水平 上山式;立井多水平上山式及上、下山相结合的方式。如图 3—15 所示。

图 3—14 开拓方式分类

图 3—15 立井开拓方式
(a)立井单水平上下山式;(b)立井多水平上下山式; (c)立井多水平上山式;(d)立井多水平上山及上下山式混合式 1—主井;2—副井;3—井底车场;4—主要石门;5—开采水平运输大巷

二、确定井田开拓方式的原则 井田开拓所要解决的问题是, 在一定的矿山地质和开采技术条件下, 根据矿区总体设计 的原则规定,正确解决下列问题: (1)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。 (2)合理地确定开采水平数目和位置。 (3)布置大巷及井底车场。 (4)确定矿井开采程序,做好开采水平的接替。 (5)进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造。 上述问题解决得是否正确,关系到整个矿井生产的长远利益,关系到矿井的基本建设工 程量、初期投资和建设速度,从而影响矿井经济效益。矿井开拓方案一经实施,再发现不合 理而改动,那将耽误许多时间,浪费巨大投资。因此,确定开拓问题,需根据国家政策,综 合考虑地质、 开采技术等诸多条件, 经全面比较后才能确定合理的方案。 在解决开拓问题时, 应遵循下列原则。 (1) 贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策, 为早出煤、 出好煤、 高产高效创造条件。 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,做到合理集中生产。 (3)合理开发国家资源,减少煤炭损失。 (4)必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风、运输、供电系统, 创造良好的生产条件,减少巷道维护量,使主要巷道保持良好状态。 (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。 思 考 题
1.什么叫井田开拓? 2.煤田划分井田时应注意哪些问题? 3.如何合理确定矿井生产能力? 4.井田再划分方式有哪几种?如何划分? 5.什么叫采区?采区具有哪些特点? 6.什么叫区段运输平巷?什么叫区段回风平巷? 7.什么叫单水平开拓?什么叫多水平开拓? 8.巷道如何按空间特征和用途进行分类?分哪几类? 9.什么是开拓巷道?什么是准备巷道? 10.在确定矿井生产能力和服务年限时,为什么要考虑储量备用系数? 11.什么叫井田开拓方式? 12.在解决开拓问题时,应遵循什么原则?


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