采矿学-第十八章矿井开拓延深与技术改造

第十八章矿井采掘接替、开拓延深与技术改造第一节 矿井采掘关系矿井采掘关系 矿井采煤与掘进（开拓、准备和回采巷道掘进）的配合关系。矿井生产的基本矛盾。技术政策 “ 采掘并举，掘进先行 ”。一、配采1、同采的薄煤层和厚煤层配采2、不同煤类或不同煤质的煤配采3、上下组煤层或同一组内上下部煤层配采4、厚煤层上下各分层配采5、矿井两翼配采6、解放层与被解放层配采7、不同采煤工艺间的配采8、正规工作面与边角煤配采二、 采煤工作面接替根据实际情况，统筹安排采区及工作面的开采与接替称为开采计划。 开采计划内容： 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1、 采煤工作面接替按矿井产量计划要求，一个采煤工作面开采结束后，由另一个准备发好的采煤工作面投入生产，所形成的相互衔接关系称为采煤工作面接替。2、编制采煤工作面接替计划的步骤和方法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。3、编制采煤工作面接替计划的原则及注意的事项1）保证矿井能力，减少波动 2）矿井两翼配采3）保证合理开采顺序4）适当集中（采区）5）合理搭配6）分时接替三、采区、盘区或带区接替为保持矿井正常均衡生产，所安排的生产采区、盘区或带区之间的相互衔接关系称为采区、盘区或带区接替。编制原则：保证上下煤层（组）在采区、盘区或带区之间具有合理的开采顺序。编制采区、盘区或带区接替计划的步骤和方法1、同时生产的采区能力之和保证矿井能力。2、矿井两翼配采3、适当集中（采区）4、分时接替5、准备工程量小，时间短。6、 检查系统（运、通、排、压、水、电、门） 四、开采水平接替原有开采水平的煤层经过较长时间的充分开采后，必须向新开水平转移，并逐步由新水平生产代替原水平生产，这一过程称为水平接替。五、巷道掘进工程计划 接替提前量（完成安装） . 工作面接替提前，完成接替工作面掘进和安装； .采区减产前的 .月，完成下个采区和接替工作面的掘进和安装； .开采水平减产前的 .，完成下个开采水平的井巷工程和安装工程。（一）方法与步骤 1、查待掘巷道设计长度2、排序3、反推最后期限4、按巷道名称和队组制表（参见表 20-1）5、检查系统 （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、尽快构成巷道掘进的全风压通风系统； 3、 发挥 掘进 队组特长 ； 4、 某些巷道留有余量（ 增加 10 20）； 5、 选速适当 。六、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 12 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。 其计算公式：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 t3、其它指标开拓准备进尺 /总进尺回采面个数 /掘进头个数；煤层配采关系 薄层产量 /厚层产量；采面人数 /掘进人数。七、三量及三量可采期开拓煤量、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： Zk（ Zkd Zs Pk） * CZk开拓煤量；Zkd已开拓范围内的地质储量； Zs已开拓范围内的地质损失；Pk开拓储量可采期内不能开采的储量；C采区采出率。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。 Zz（ Zcd Zs-Zd） C Zz准备煤量； Zcd各采区所圈定的地质储量； Zs采区内的地质损失； Zd呆滞煤量。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：开拓煤量可采期 =准备煤量可采期 =回采煤量可采期 =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。第二节 矿井开拓延深 开拓延深 向深部发展 技术改造 用新技术、新工艺、新装备、新材料对原有的生产系统、设备、工艺等进行更新和改造。一、生产矿井新水平开拓延深的特点1、井巷工程量大，大体接近新建矿井；2、工期长，一般要 5 8年（延深 3 5年，过渡 2 3年）；3、可以充分利用原有生产系统和设备；4、延深与生产相互干扰；5、可与 矿井技术改造或改扩建相结合。能更好地适应开采煤层特点，改进矿井开拓、准备巷道布置，有可能扩大生产能力。选择方案的原则及要求1、产量不减2、利用现状3、采用 “三新 ”4、产延协调5、同产期短 二、矿井开拓延深方案 矿井延深方式： 直接延深； 暗井延深； 直接延深与暗井延深； 新开一个井筒延深一个井筒； 深部新开立井或斜井（一）直接延深（原有主、副立井或斜井）优点：1、可充分利用原有设备和设施，工程量较少，投资少；2、提升统一，运转环节少；缺点：1、生产与延深相互干扰；2、主井接井时，（破保护岩柱或保护盘、安罐道梁等）技术要求严格，矿井要短期停产。3、延深两个井筒，组织施工复杂；4、掘进一些辅助巷道，临时工程以后难用；5、提升高度增加，需更换设备。 直接延深适用条件：1、井筒延深不受地质、水文条件的限制；2、断面和提升设备能满足新水平提升要求3、更换提升设备后直接延深合理。（二）暗井延深原主、副井不再延深，用暗立井或斜井延深。优缺点：1、生产与延深互不干挠；2、延深施工容易；3、 暗井位置、方向、倾角、提升方式不受原有井筒限制，而按下水平开采有利布置；4、增加了一些工程量：暗井车场5、 增加了运输环节；暗井延深适用条件：1、受地质及水文地质条件限制；2、原有提升设备不能满足新水平需要，又无法更换；3、