井田開拓方式

井田開拓概念井田開拓方式的概念開拓。礦井開拓方式：礦井井筒形式、開采水平數(shù)目及階段內(nèi)的布置方式的總稱。井田開拓方式的分類按井筒〔井筒：由地面通達(dá)礦體的巷道〕形式分：立、斜、平、綜、分區(qū)域；按水平數(shù)的多少分：?jiǎn)嗡?、多水平；按開采預(yù)備方式分：上山式、下山式、上下山式、混合式；按開采水平大巷的布置方式分：分煤層大巷、集中大巷、分組集中。如立井單水平上下山〔采區(qū)〕式、立井多水平上下山〔采區(qū)〕式、立井多水平上山〔采區(qū)〕式、立井多水平上山及上下山混合〔采區(qū)〕式，繪出關(guān)系圖形如以下圖2.1。立井立井上下山分層大單水斜井開拓方上山集中大平硐多水平綜合上下山混合分組集中大圖2.1 開拓方式分類關(guān)系圖確定井田開拓方式的原則筒數(shù)目及位置；選擇主要運(yùn)輸大巷布置方式及井底車場(chǎng)形式；確定井筒延長(zhǎng)方式及井田開采挨次。其確定開拓方式的根本原則為：多出煤、早出煤、出好煤、建設(shè)高產(chǎn)高效安全生產(chǎn)礦井，集中，簡(jiǎn)潔；按《規(guī)程》完善通風(fēng)條件，良好生產(chǎn)條件；削減煤柱損失，削減巷道維護(hù)量，提高礦井采出率；削減工程量，降低投資，削減建工工期‘技術(shù)機(jī)械化。斜井開拓“斜井單水平分區(qū)式”“斜井單水平分帶式”“斜井多水平分區(qū)式”“斜井多水平分段式”等。本節(jié)僅舉例介紹我國(guó)目前常用的幾種斜井開拓方式。片盤斜井開拓2.2為一片盤斜井的例如。作面。圖2.2 片盤斜井開拓1—主井；2—副井；3—片盤車場(chǎng)；4--階段運(yùn)輸平巷；5—輔巷；6—階段回風(fēng)平巷；7--采煤工作面；8—聯(lián)絡(luò)眼礦井開拓程序12，兩井均在煤層之30m~40m煤柱。為了掘進(jìn)通風(fēng)便利和溝通兩井筒間的聯(lián)系，每隔一6。在井田沿走向邊界處沿傾斜方向掘75、6溝通，并在開切眼內(nèi)布置采煤工作面開采。30~40m。礦井生產(chǎn)系統(tǒng)工作面7采出的煤，由工作面刮板輸送機(jī)送至階段運(yùn)輸副巷5，并經(jīng)聯(lián)絡(luò)巷運(yùn)至階31提至地面。生產(chǎn)所需材料、設(shè)備和人員一般由主斜井1下放到階段上部車場(chǎng)，由階段回風(fēng)平巷6送到工作面上口，然后供工作面使用。副斜井只有在礦井產(chǎn)量大，關(guān)心提升任務(wù)重時(shí)才作關(guān)心提升。穎風(fēng)流由主斜井進(jìn)入，經(jīng)階段下部車場(chǎng)3、運(yùn)輸平巷4、聯(lián)絡(luò)巷8、階段副巷5進(jìn)入工作面7。沖洗工作面后的乏風(fēng)，經(jīng)階段回風(fēng)平巷6、回風(fēng)斜巷9集合到副斜井排出地面。為了避開生產(chǎn)中穎風(fēng)流和乏風(fēng)摻混及風(fēng)流短路，通常要在主要進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷交岔處設(shè)置風(fēng)橋、風(fēng)門等通風(fēng)構(gòu)筑物。為保證礦井生產(chǎn)正常接替，在開采第一階段時(shí)，準(zhǔn)時(shí)向下延深井筒對(duì)其次階段進(jìn)展開拓并按同樣方法布置巷道。生產(chǎn)轉(zhuǎn)入其次階段后，第一階段的階段運(yùn)輸平巷作為其次階段的回風(fēng)平巷。以后每階段依次類推，直到開采到井田深部邊界。片盤斜井開拓，巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)潔，井巷施工技術(shù)也不簡(jiǎn)單，而且初期工程量小，出煤快。缺點(diǎn)是不能多階段同時(shí)生產(chǎn)，同采工作面最多為兩個(gè)，礦井生產(chǎn)力量受對(duì)地質(zhì)條件變化適應(yīng)性差。但隨著采煤機(jī)械化程度的提高，工作面單產(chǎn)水平也會(huì)大大增加。因此，一些埋藏條件好、地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)潔的大中型礦井也可承受片盤斜井開拓。但就1.5km。井田傾斜長(zhǎng)度，一800m,1.5km,并且盡可能承受一級(jí)提升。32.2..2斜井單水平分區(qū)式開拓階段，也可以劃分為兩個(gè)階段。階段沿走向劃分為采區(qū)。2.3為一典型的斜井單水平分區(qū)式開拓方式。井田劃分為兩個(gè)階段，每個(gè)階段沿走向個(gè)區(qū)段，下山階段式分為四個(gè)區(qū)段。礦井可采煤層為一層中厚煤層，煤層傾角較小。圖2.3 斜井單水平分區(qū)式開拓1—主井；2—副井；3—井底車場(chǎng)；4—階段運(yùn)輸平巷；5—階段輔巷；6—采區(qū)運(yùn)輸上山；7--采區(qū)軌道上山；8、15—區(qū)段運(yùn)輸平巷；9、16—區(qū)段回風(fēng)平巷；10、17—采煤工作面；11--階段回風(fēng)平巷；12--回風(fēng)井；13—采區(qū)運(yùn)輸下山；14—采區(qū)軌道下山；18—專用回風(fēng)上山；19—采區(qū)煤倉；20—井底煤倉；21—行人進(jìn)風(fēng)上山；22—回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷礦井開拓程序12。主斜井12安裝絞車作關(guān)心提升。斜井井筒掘到開采水尋常，45。水平運(yùn)輸大巷和副巷掘至采區(qū)中部位置后，在采區(qū)下部布置采區(qū)下部車場(chǎng)并開掘采區(qū)運(yùn)輸上山67，當(dāng)承受中心分列式通風(fēng)時(shí)，在主副井斜井施工同時(shí)，在井田淺部沿走向12至上山階段上部車場(chǎng)、區(qū)段運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷，并掘進(jìn)開切眼布置工作面回采。礦井生產(chǎn)系統(tǒng)86至采區(qū)下部煤倉。煤炭裝入礦車4至井底煤倉，并由井底煤倉裝入斜井皮帶提至地面?！采稀巢寇噲?chǎng)送至區(qū)段回風(fēng)平巷進(jìn)而到采煤工作面。穎風(fēng)流由主、副斜井經(jīng)井底車場(chǎng)、水平運(yùn)輸大巷、采區(qū)下部車場(chǎng)、運(yùn)輸上山和區(qū)排至地面。界推動(dòng)。在一個(gè)采區(qū)完畢以前，應(yīng)預(yù)備好下一個(gè)采區(qū)，做到采區(qū)順當(dāng)接替。1314。然后在采區(qū)內(nèi)掘區(qū)段平巷，然后通過采區(qū)內(nèi)側(cè)區(qū)段平巷構(gòu)成工作面回采。下山采區(qū)工作面出煤向下運(yùn)至區(qū)段運(yùn)輸平巷，然后通過采區(qū)運(yùn)輸下山13巷。然后經(jīng)邊界風(fēng)井排出。斜井形式選擇斜井形式主要是指其井筒傾角和在地下的空間布置。斜井傾角主要依據(jù)其裝備的提升設(shè)備確定。依據(jù)閱歷，一般應(yīng)符合以下范圍：串車α≯25°箕斗提升，α=20°～35°α≯10°α≯17°。斜井承受要受煤層賦存條件、地面地形和提升方式影響。立井開拓立井開拓也是廣泛承受的一種進(jìn)入煤體的方式。除井硐形式外，其它開拓巷道布置5與斜井一樣。立井單水平分帶式開拓2.4所示，井田劃分為兩個(gè)階段，階段內(nèi)承受分帶式布置。圖2.4 立井單水平上下山開拓〔帶區(qū)式預(yù)備〕示意圖1—主井；２—副井口—井底車場(chǎng)；４—運(yùn)輸大巷；５—回風(fēng)石門；６—回風(fēng)大巷；７—分帶運(yùn)愉巷；8—采煤工作面；ｌ〔—11行人進(jìn)風(fēng)斜巷礦井開拓程序123、4、回風(fēng)石門5、回風(fēng)大巷6，當(dāng)階段運(yùn)輸大巷向兩翼開掘肯定距離后，即12117、煤倉108。最終沿煤層走向掘進(jìn)開切眼即可進(jìn)展回采。礦井生產(chǎn)系統(tǒng)由工作面采出的煤裝人刮板輸送機(jī)運(yùn)至分帶運(yùn)輸巷；經(jīng)轉(zhuǎn)載機(jī)至膠帶輸送機(jī)運(yùn)至煤11由絞車提升至的分帶回風(fēng)巷至總回風(fēng)巷，再經(jīng)回風(fēng)石門進(jìn)人主井排出地面。這種開拓方式的生產(chǎn)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)潔，運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，建井速度快，投產(chǎn)早，但其上山另外，例如中沒有單獨(dú)開鑿回風(fēng)井，而承受箕斗井兼作回風(fēng)井。立井多水平分區(qū)式開拓2m1m，兩層煤間距不m2煤層底板巖石中布置階段運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷，為兩層煤所共用。井田內(nèi)設(shè)兩個(gè)開采水平。2圖2.5 立井多水平分區(qū)式開拓11—主井；2—副井；3—井底車場(chǎng)；4—運(yùn)輸大巷；5—回風(fēng)大巷；6—回風(fēng)井；7—采區(qū)下部車場(chǎng)；階11段運(yùn)輸大巷；8—采區(qū)運(yùn)輸上山；9--采區(qū)軌道上山；10—m1

區(qū)段運(yùn)輸平巷；11—m

區(qū)段回風(fēng)平巷；12--m222

區(qū)段運(yùn)輸平巷；13--m

區(qū)段回風(fēng)平巷；14—回風(fēng)石門；15—采區(qū)上部車場(chǎng)；16—區(qū)段運(yùn)輸石門；17—區(qū)段溜煤眼；18—采區(qū)煤倉；19—行人進(jìn)風(fēng)斜巷；20--區(qū)段回風(fēng)石門；21—下區(qū)段回風(fēng)平巷；22—其次水平井底車場(chǎng)；23--其次水平主要石門；24--其次水平運(yùn)輸大巷采區(qū)內(nèi)巷道布置與斜井分區(qū)式開拓一樣。兩層煤間的開采挨次應(yīng)保證相互不受采動(dòng)影響。對(duì)多水平開拓，肯定要留意水平間7的接替，以保證礦井穩(wěn)定生產(chǎn)。立井開拓可以適應(yīng)各種水平劃分方式和階段內(nèi)布置形式。立井開拓的優(yōu)點(diǎn)是井筒長(zhǎng)度短、提升速度快、提升力量大及管線敷設(shè)短、通風(fēng)阻力小、維護(hù)簡(jiǎn)潔。此外，立井對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)，不受煤層傾角、厚度、沼氣等條件限制。立井開拓的缺點(diǎn)是井筒掘進(jìn)施工技術(shù)要求高，開鑿井筒所需設(shè)備和井筒裝備簡(jiǎn)單，井筒掘進(jìn)速度慢，基建投資大技術(shù)裝備和經(jīng)濟(jì)因素綜合分析和比較來確定最適宜的井硐形式。平硐開拓在山嶺和丘陵地區(qū)，往往在礦井地面工業(yè)場(chǎng)地標(biāo)高以上埋藏有相當(dāng)儲(chǔ)量的煤炭。開采這局部煤炭最簡(jiǎn)潔、經(jīng)濟(jì)的開拓方式就是平硐開拓。平硐開拓，就是從地表開掘水平巷道進(jìn)入山體或丘陵內(nèi)的煤層。一般地，以一條主平硐擔(dān)負(fù)運(yùn)煤、運(yùn)料、出矸、行人、;垂直平硐。綜合開拓通常狀況下，一個(gè)礦井的主、副井都是同一種井硐形式。然而，有時(shí)常因某些條件主、副井可承受不同的井硐形式，稱為綜合開拓。綜合開拓依據(jù)地質(zhì)條件和生產(chǎn)技術(shù)條—斜井、斜井—立井、平硐—立井、立井—平硐、平硐—斜井和斜井—平硐開拓方式。不管哪一種綜合開拓方式，其確定的原則都是盡可能充分發(fā)揮各種井硐形式的優(yōu)越性。立井—斜井綜合開拓立井—升和兼作安全出口。斜井—立井綜合開拓圖2.6 為某特大型礦井承受的斜井——立井綜合開拓方式。該礦井田范圍大〔250km，年產(chǎn)量高〔1000t/a。為了合理開采，礦井承受分區(qū)域布置，將整個(gè)井田劃分為五個(gè)獨(dú)立的區(qū)域。每個(gè)區(qū)域再象一個(gè)井田一樣劃分為兩個(gè)水平、2023t/h的斜井鋼絲繩膠帶輸送機(jī)，為整個(gè)井田效勞。在各個(gè)分區(qū)域，又利用立井井筒短、管線敷設(shè)距離短、提升速度快等優(yōu)點(diǎn)，各開鑿一對(duì)立井井筒作為分區(qū)關(guān)心提升井。圖2.6 斜井—立井綜合開拓1—主斜井；2--分區(qū)域關(guān)心立井；3—底板巖石膠帶輸送機(jī)大巷；4—聯(lián)絡(luò)斜巷；5—階段膠帶輸送機(jī)及運(yùn)料運(yùn)人大巷；6—大煤倉井田開拓的根本問題分析2..6.1井硐位置及數(shù)目確實(shí)定硐位置還受礦井技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性的約束。9依據(jù)以上分析，選擇井硐位置應(yīng)從以下三方面進(jìn)展論證和比較。地面因素的影響① 場(chǎng)地的土石方工程量。② 地面工業(yè)場(chǎng)地應(yīng)盡可能少占或不占良田，特別是不要占用高效農(nóng)田。③ 危脅。④ 井口所在地工程地質(zhì)條件要好，要避開滑坡、崩坍、地表沉陷的影響。⑤ 距林區(qū)較近時(shí)，應(yīng)給井口留有足夠的防火距離，免受森林火災(zāi)的影響。地下因素① 質(zhì)破壞猛烈?guī)У炔焕诰暇蜻M(jìn)和維護(hù)的地帶。② 保持井底車場(chǎng)良好的維護(hù)條件。③ 井硐應(yīng)避開老窯采區(qū)及其垮落巖層的影響。④ 煤柱損失。⑤ 井硐位置應(yīng)保證井硐延深時(shí)，不受底板強(qiáng)含水層水患威逼。技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素① 井硐落底位置應(yīng)盡可能使井下運(yùn)輸、提升等生產(chǎn)環(huán)節(jié)簡(jiǎn)潔。② 井硐落底位置應(yīng)盡可能使開拓工程量小，建井快，出煤早。③ 井硐落底位置應(yīng)盡可能降低煤炭運(yùn)輸費(fèi)等運(yùn)營(yíng)費(fèi)用并使礦井生產(chǎn)易于治理。在條件許可時(shí)，井筒落底最好靠近第一水平運(yùn)輸大巷。開采水平確實(shí)定平數(shù)目削減，每個(gè)水平的效勞年限增長(zhǎng)，這有利于礦井生產(chǎn)的均衡。都有各自的特點(diǎn)。現(xiàn)分述如下：采區(qū)上山開采，煤是向下運(yùn)輸，運(yùn)輸力量大、動(dòng)力消耗少、運(yùn)輸費(fèi)用的單價(jià)較低；但是，煤有反向運(yùn)輸，礦井運(yùn)輸提升的總費(fèi)用比下山開采略大一些。區(qū)上山開采的排水系統(tǒng)簡(jiǎn)潔，采區(qū)內(nèi)的涌水可以直接由采區(qū)上山道自流到階段平巷。而采區(qū)下山開采的排水就簡(jiǎn)單得多。下山采區(qū)排水可以承受各區(qū)段逐段排水的方法，也可以承受由采區(qū)下部集中一次排水的方法。在通風(fēng)方面，上山開采回風(fēng)平巷位于階段上部，采區(qū)的進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷往往相距較遠(yuǎn)，不易漏風(fēng)。而承受下山開采時(shí)，進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷相距較近，因而以外，其裝載、運(yùn)輸、排水等環(huán)節(jié)都比采區(qū)上山掘進(jìn)困難，尤其是當(dāng)煤層的傾角大和煤層涌水量大時(shí)，采區(qū)下山的掘進(jìn)工作就更加困難。綜上所述，一般緩傾斜煤層，只有當(dāng)煤層傾角較小〔<１６°，瓦斯含量較低，涌輸費(fèi)用、通風(fēng)費(fèi)用以及巷道維護(hù)費(fèi)用等。階段大巷布置布置有很重要的意義。階段運(yùn)輸大巷的運(yùn)輸方式11但對(duì)巷道平面彎度限制不大，只要彎道曲率半徑能滿足電機(jī)車和運(yùn)行要求即可。膠帶運(yùn)運(yùn)輸大巷的布置方式組集中運(yùn)輸大巷三種。2.7所示。圖2.7 分層運(yùn)輸大巷布置方式示意圖6—回風(fēng)石門；7—回風(fēng)井；8—含水巖層掘進(jìn)速度快，成巷費(fèi)用低，并有助于進(jìn)一步探明煤層賦存狀況，補(bǔ)充地質(zhì)資料，這對(duì)勘探程度較差，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單的礦井有重要意義。在開采水平內(nèi)只開一條運(yùn)輸大巷為各煤〔2.8圖2.8 集中運(yùn)輸大巷1—主井；2—副井；3—井底車場(chǎng)；4—主要石門；5—集中運(yùn)輸巷；6—采區(qū)石門；7—集中回風(fēng)巷；8—回風(fēng)井集中運(yùn)輸大巷的特點(diǎn)是：削減了大巷的掘進(jìn)量和維護(hù)量，增加了聯(lián)系各煤層的采區(qū)數(shù)目較多，煤層間距不大的礦井。運(yùn)輸大巷的位置〔如水平效勞年限長(zhǎng)的集中大巷、分組集中大巷等向不嚴(yán)峻和煤與瓦斯突出危急較小時(shí)，也可沿該煤層布置。階段回風(fēng)巷布置大巷重疊布置，以削減護(hù)巷煤柱損失。井底車場(chǎng)2.9所示。井底車場(chǎng)的型式和特點(diǎn)礦車在車場(chǎng)內(nèi)運(yùn)行的特點(diǎn)，井底車場(chǎng)均可分為環(huán)行式和折返式兩大類。① 環(huán)形式井底車場(chǎng)13較大的通過力量。但車場(chǎng)的開拓工程量較大。圖2.9 立井刀式環(huán)行井底車場(chǎng)1—主井；2—副井；3—翻籠〔翻車機(jī)〕4－煤倉；5—箕斗裝載室；6—清理井底撒煤斜巷；7—中心變電所；8—水泵房；9—等候室；10—調(diào)度室；11—人車停車場(chǎng)；12—工具室；13—水倉；14—主井重車線；15—主井空車線16—副井重車線；17—副井空車線；18—材料車線；19—繞道回車線；20—調(diào)車線；N1、N2、N3、N4、N5—道岔編號(hào)依據(jù)井底車場(chǎng)空、重車線與運(yùn)輸大巷或主要石門的相對(duì)位置關(guān)系，環(huán)形車場(chǎng)又可分為臥式、斜式和立式三種。②折返式井底車場(chǎng)折返式車場(chǎng)又可分為梭式和終點(diǎn)式兩種。折返式車場(chǎng)的巷道開拓量小，巷道交岔點(diǎn)和彎道少，行車安全。但由于巷道斷面大，需要布置在比較堅(jiān)硬的巖石中，否則維護(hù)困難。2.10立井環(huán)行井底車場(chǎng)示意圖a—臥式車場(chǎng)；