2矿业工程概论-井田开拓.ppt

第二章井田开拓,第一节井田开拓的基本问题第二节井田开拓方式,2020/6/5,2,（一）煤田与井田1.煤田：同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区。煤田分类：富量煤田：面积大、储量丰富的煤田。限量煤田：面积小、只能由一个矿井开采。（矿区的概念）2.井田：划归一个矿山开采的那部分煤田。,一、煤田划分为井田,2020/6/5,3,（二）煤田划分为井田1.原则：1）井田境界、储量及开采条件与矿井生产能力适应2）保证井田有合理尺寸（小：1.55km，中：47km，大：715km）3）自然条件4）相临矿井间的关系2.划分方法：1）垂直划分（近水平煤层）2）水平划分（倾斜煤层）3）按煤组划分,2020/6/5,4,井田的划分方法,2020/6/5,5,（一）矿井储量矿井储量：井田内煤炭的埋藏量。矿井工业储量(Zg):矿井设计的资源依据，一般是列入平衡表内的A+B+C级储量。矿井可采储量(Z):矿井设计的可以采出的储量。,二、矿井储量、生产能力及服务年限,2020/6/5,6,工业储量Zg、可采储量Z，存在以下关系：Z=(Zg-P)C(t)式中P：永久煤柱损失，t；C:采区采出率。（规程规定：厚煤层不小于75；中厚煤层不小于80；薄煤层不小于85。地方煤矿不低于0.7。新设计矿井时可按上述数据选取）,2020/6/5,7,（二）矿井生产能力矿井生产能力：指矿井的设计生产能力。(万t/a)矿井井型：按矿井设计年生产能力大小划分的矿井类型。1.大型矿井：生产能力为120、150、180、240、300、400、500万t/a及500万t/a以上的矿井；习惯上称300万t/a以上的矿井为特大型矿井。2.中型矿井：生产能力为45、60、90万t/a。3.小型矿井：生产能力为9、15、21、30万t/a。,2020/6/5,8,（三）矿井服务年限在划定的井田范围内。当矿井生产能力A一定时，可计算出矿井的设计服务年限T。式中K矿井储量备用系数，矿井设计一般取1.4，地质条件复杂的矿井和矿区总体设计可取1.5，地方矿可取1.3。（表21矿井及水平服务年限）,2020/6/5,9,（一）井田再划分1井田划分为阶段和水平阶段：沿一定标高划分的一部分井田。开采水平：阶段运输大巷及井底车场所在的水平位置及服务的开采范围，也简称“水平”。,三、矿井开采的概念,2020/6/5,10,井田划分为阶段,2020/6/5,11,2阶段内的再划分阶段内的划分通常有：采区式和带区式。（1）采区式划分采区：在阶段或开采水平内，沿走向划分为具有独立生产系统的开采块段。区段：在采区内,若采用走向长壁采煤,沿煤层倾斜方向将采区划分为若干长条形煤带。,2020/6/5,12,2020/6/5,13,（2）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，带区内又划分为若干个倾斜分带，每个分带布置一个采煤工作面。,2020/6/5,14,2020/6/5,15,（二）井巷名称矿山井巷：为进行地下开采的需要而开掘的井筒、巷道和硐室的总称。根据井巷长轴线与水平面的关系，矿山井巷可分为:1.垂直巷道2.水平巷道3.倾斜巷道,2020/6/5,16,1.垂直巷道（1）立井：服务于地下开采，在地层中开凿的直通地面的竖直巷道。(如主井、副井及风井等)（2）暗立井：不与地面直接相通的直立巷道称为暗立井。,2020/6/5,17,2.水平巷道（1）平硐服务于地下开采，在地层中开凿的直通地面的水平巷道。称为平硐。（2）大巷与平巷：与地面不直接相通的水平巷道，其长轴方向与煤层走向平行。（3）石门与煤门石门：与地面不直接相通的水平巷道，其长轴线与煤层走向正交或斜交的岩石水平巷道。煤门：在厚煤层内，与煤层走向正交或斜交的水平巷道。,2020/6/5,18,3.倾斜巷道巷道长轴线与水平面有明显坡度的巷道。（1）斜井（2）上山与下山（3）斜巷,2020/6/5,19,2020/6/5,20,（三）矿井巷道布置及生产系统1巷道布置矿井巷道开掘原则：（1）要尽快构通风路（2）要尽量平行作业2矿井主要生产系统（1）运煤系统（2）通风系统（3）运料排矸系统（4）运料排水系统,2020/6/5,21,2020/6/5,22,（四）矿井开拓、采区准备和工作面准备按其作用及服务范围不同，可分为开拓巷道、准备巷道及回采巷道。1.开拓巷道：从地面到采区巷道。（为井田开拓而开掘的基本巷道）2.准备巷道：采区内为采区或几个工作面服务的巷道。（为准备采区而掘进的主要巷道）3.回采巷道：只为一个工作面服务的巷道。（形成采煤工作面及为其服务的巷道）,2020/6/5,23,井田开拓:为开采煤炭，由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和开掘工程。开拓方式：开拓巷道的布置方式称为。按井筒（硐）形式可分为：1.立井开拓2.斜井开拓3.平硐开拓4.综合开拓,2020/6/5,24,一、立井开拓主井、副井均采用立井的开拓方式。二、斜井开拓主井、副井均为斜井的开拓方式。三、平硐开拓用主平硐的开拓方式。四、综合开拓,2020/6/5,25,立井开拓,2020/6/5,26,斜井开拓,2020/6/5,27,平硐开拓,2020/6/5,28,综合开拓,2020/6/5,29,五、平硐、斜井开拓的优缺点及适用条件1、平硐优点：开拓、运输、排水等系统简单，省去了提升、排水环节及设备，平硐施工技术简单。缺点：平硐开拓受到地形条件的限制。适用条件：煤层埋藏在当地基准面以上，且有一定的储量。2、斜井优点：施工简单，掘进速度快，费用低；斜井用胶带提煤时，提升能力大。缺点：在开采深度相同的条件下，井筒长，管线长，维修难，通风阻力大，辅助提升能力小。适用条件：埋藏浅，水文地质情况简单的煤层。,2020/6/5,30,3、立井：优点：维护费用低，管线短，人员、材料升降速度快。缺点：井筒施工复杂、掘进速度慢。适用条件：埋藏深、水文条件复杂时用。4、综合开拓：只用立、斜、平一种方式不合理时，可用综合方式。,2020/6/5,31,一、开采水平高度的确定（一）上、下山开采,2020/6/5,32,（二）水平高度确定1、煤炭储量：合理的水平服务年限2、技术因素：煤的运输、辅助运输、行人、合理的区段数、利于采区的正常接替3、经济因素4、地质构造及煤层赋存特征（一般地，水平高度：150200m）,2020/6/5,33,二、开采水平大巷位置1、分煤层大巷2、集中大巷3、分组集中大巷,2020/6/5,34,三、井筒位置（一）对井下开采有利1、沿井田走向位置2、沿倾斜位置（二）对掘进