第三章井田开拓方式介绍.ppt

1,煤矿开采学CoalMiningScience,资源与环境工程学院樊克恭,山东科技大学资源与环境工程学院,2,第三章井田开拓方式MineFieldDevelopmentWay,3.1立井开拓3.2斜井开拓3.3平硐开拓3.4井筒（硐）形式分析及选择3.5综合开拓3.6多井筒分区域开拓方式,山东科技大学资源与环境工程学院,3,3.1立井开拓,立井开拓（verticalshaftdevelopment）是利用垂直巷道作为主、副井的一类开拓方式。根据井田内阶段数目及阶段内的准备方式不同，可以分为单水平、多水平、分区式、分段式与带区式等。,山东科技大学资源与环境工程学院,4,3.1立井开拓,立井开拓方式示意图,山东科技大学资源与环境工程学院,5,3.1立井开拓,3.1.1立井开拓方式示例1）立井多水平上山式开拓（1）煤层埋藏条件煤层：缓倾斜煤层，m1、m5两层，埋藏较深，表土厚。底板奥陶系灰岩。（2）井田内划分两个阶段：-300m，-480m；两个开采水平：-300m，-480m；采区：每阶段布置6个采区。,山东科技大学资源与环境工程学院,6,3.1立井开拓,（3）开掘顺序原则：尽快沟通风路；采用平行作业。主井、副井、井底车场、主石门、300m大巷（超过采区上山100m）、采区下部车场、采区运输上山和轨道上山。风井、总回风巷、采区上部车场、区段回风石门。,山东科技大学资源与环境工程学院,7,3.1立井开拓,（4）生产系统运煤系统通风系统排水系统动力、压风、水供应系统,1主井；2副井；3井底车场及主石门；4300m运输大巷；5采区下部车场；6采区运输上山；7采区轨道上山；8边界风井；9总回风巷；10m5区段运输巷；11区段运输石门；12m1区段运输巷；13m2区段回风巷；I4区段回风石门；15m1区段回风巷；16采煤工作面；17480m运输大巷；18区段溜煤眼,山东科技大学资源与环境工程学院,8,3.1立井开拓,（5）开采顺序沿煤层走向：采区前进式，区内后退式；沿倾斜方向：阶段下行式；区段下行式；煤层间：下行式。一水平生产后期，二水平准备延深。,山东科技大学资源与环境工程学院,9,3.1立井开拓,2）立井单水平上下山开拓（1）煤层埋藏条件煤层：m1为厚煤层、12，埋藏深，表土厚。（2）井田内划分两个阶段，一个开采水平，划分成带区,山东科技大学资源与环境工程学院,10,3.1立井开拓,（3）开掘顺序原则：尽快沟通风路；采用平行作业。两条大巷布置方式主井、副井、井底车场轨道运输大巷回风大巷三条大巷布置方式主井、副井、井底车场、主石门轨道运输大巷胶带运输大巷回风大巷,山东科技大学资源与环境工程学院,11,3.1立井开拓,两条大巷布置方式,山东科技大学资源与环境工程学院,12,立井单水平上下山开拓（带区准备）l主井；2副井；3井底车场；4轨道运输大巷；5带式输送机运输大巷；6回风大巷；7分带运输巷；8分带回风卷；9采煤工作面；10带区煤仓；11运料斜巷；12行人、进风斜巷；13回风石门；14带式输送机石门；15井底煤仓,三条大巷布置方式,山东科技大学资源与环境工程学院,13,3.1立井开拓,（4）生产系统两条大巷布置方式运煤系统通风系统：箕斗井回风，封闭措施排水系统动力、压风、水供应,山东科技大学资源与环境工程学院,14,3.1立井开拓,三条大巷布置方式运煤系统通风系统：箕斗井回风，封闭措施排水系统动力、压风、水供应系统（5）开采顺序沿煤层走向：分带前进式，工作面后退式；沿倾斜方向：上下山阶段同采。,山东科技大学资源与环境工程学院,15,3.1立井开拓,3.1.2立井开拓井筒装备立井（主井、副井，有时设回风井）开拓，一般装备两个井筒，主井一般用箕斗提煤，副井一般用罐笼辅运、行人、进风等。小型立井的主、副井均可装备罐笼，或只装备一个井筒。,立井箕斗,立井罐笼,双层罐笼,双层罐笼,山东科技大学资源与环境工程学院,16,3.1立井开拓,立井井筒装备参考表,山东科技大学资源与环境工程学院,17,3.2斜井开拓,斜井开拓（inclinedshaftdevelopment）是利用倾斜巷道作为主要井筒的一类开拓方式。按斜井与井田内划分方式的不同配合，可分为集中斜井和片盘斜井。集中斜井与立井一样，也可以分为单水平、多水平和上山式、上下山式等多种开拓方式。,榆树湾煤矿,山东科技大学资源与环境工程学院,18,3.2斜井开拓,3.2.1斜井开拓方式示例1）斜井多水平上山式开拓（1）煤层埋藏条件m1、m2；25；埋藏深、表土层薄、无流砂层。（2）井田内划分两个阶段：100m，280m；两个开采水平：100m，280m；采区：每阶段布置5个采区。,山东科技大学资源与环境工程学院,19,3.2斜井开拓,（3）开掘程序原则：同立井主斜井、副斜井、井底车场、运输大巷+80m辅助车场、风井、阶段回风石门、回风大巷,山东科技大学资源与环境工程学院,20,3.2斜井开拓,（4）生产系统运煤系统通风系统,l主斜井；2副斜井；380m辅助车场；480m总回风道；5边界风井；6井底车场；7100m运输大巷；8采区车场；9采区运输上山；10采区轨道上山；11m2区段运输平巷；12区段运输石门；13m1区段运输平巷；14m2区段回风平巷；15区段回风石门；16m1区段回风平巷；17采煤工作面；18280m运输大巷,山东科技大学资源与环境工程学院,21,3.2斜井开拓,（5）开采顺序沿走向采区前进式，区内后退式沿倾斜阶段下行式，区段下行式煤层间下行式,山东科技大学资源与环境工程学院,22,3.2斜井开拓,2）片盘斜井开拓特点相当于一个下山采区；井田划为若干分段（片盘）；每个分段称一片盘，布置一个采面，整分段回采；生产能力小；上下片盘接替频繁；串车提升，车场简单。适用条件地质构造简单，井田走向较短；有扩大应用的前景。,山东科技大学资源与环境工程学院,23,3.2斜井开拓,山东科技大学资源与环境工程学院,24,3.2斜井开拓,3.2.2斜井开拓方式井筒装备1）井筒装备以斜井（主斜井、副斜井、回风井）进行开拓时，一般装备两个井筒，主井一般用胶带或箕斗提煤，副井一般用矿车辅运、行人、进风等，风井回风。小型斜井的主副斜井可均装备矿车提升设备，或只装备一个斜井，串车提升。双钩或单钩提升。主斜井胶带机（斜井一侧铺轨道检修）A大箕斗中型；双钩串车提升中、小型井；单钩串车提升A小。,斜井箕斗,山东科技大学资源与环境工程学院,25,无极绳绞车,SQ120无极绳绞车,3.2斜井开拓,副斜井双钩串车提升大型井单钩串车提升小型井；无极绳10；无轨胶轮车、单轨吊、卡轨车、齿轨车。2）提升设备对井筒角度的要求提升方式井筒倾角串车25箕斗2035普通胶带机17无极绳10,山东科技大学资源与环境工程学院,26,3.2斜井开拓,3.2.3斜井与煤层的相对位置一般在煤层群底部，沿煤层、沿岩层，穿层。煤层斜井：适用于地质构造简单、薄及中厚煤层，围岩稳定，矿井生产能力小。煤层底板岩层斜井：距煤层1015m。底板穿岩斜井：适用煤层倾角较大时。顶板穿岩斜井：适用煤层倾角小。折返式穿岩斜井：如从底板穿层进入煤层，受地形限制，则采用。,山东科技大学资源与环境工程学院,27,3.2斜井开拓,底板穿岩斜井,山东科技大学资源与环境工程学院,28,3.2斜井开拓,顶板穿岩斜井,折返斜井,山东科技大学资源与环境工程学院,29,3.3平硐开拓,在地形为山岭的矿区，利用水平巷道作为主要井硐的一类开拓方式称为平硐开拓（aditdevelopment）。平硐开拓可有走向平硐、垂直走向平硐和阶梯平硐等方式。3.3.1平硐开拓方式示例1）煤层条件煤层8，山区、地形复杂2）开拓方式平硐单水平盘区开拓主平硐垂直煤层走向，位于井田走向中央，可双翼生产，35的坡度。平硐垂直煤层走向相当于主石门。井内不设井底车场，硐口设工业广场。,山东科技大学资源与环境工程学院,30,3.3平硐开拓,l主平硐；2主要运输大巷；3副巷（后期回风巷）；4盘区上山下部车场；5盘区轨道上山；6盘区输送机上山；7盘区煤仓；8盘区下山上部车场；9盘区风井；10盘区输送机下山；11盘区轨道下山,垂直走向平硐开拓,山东科技大学资源与环境工程学院,31,3.3平硐开拓,3）井田内划分单水平：盘区式准备，上、下山盘区布置方式上山部分6个盘区，下山部分6个盘区4）开掘顺序原则：尽快沟通风路尽量采用平行作业主平硐、运输大巷盘区风井5）生产系统主平硐：运煤、运矸、运料、进风、排水，铺设管线风井：回风（斜井、立井）,山东科技大学资源与环境工程学院,32,3.3平硐开拓,3.3.2平硐开拓方式类型及装备1）平硐分类垂直走向平硐：主平硐垂直（或斜交）于煤层走向走向平硐：主平硐平行于煤层走向；单翼生产阶梯平硐按不同标高分别开平硐，上平硐的煤经专用下山溜到下水平运出。平硐水平以下煤层：下山开采、暗井（立井、斜井）,山东科技大学资源与环境工程学院,33,3.3平硐开拓,垂直走向平硐,走向平硐,垂直走向阶梯平硐,走向平硐,山东科技大学资源与环境工程学院,34,3.3平硐开拓,2）平硐装备最简单的开拓方式，技术经济最有利：煤由平硐直接外运，多用矿车（底卸式、固定箱式），也可用胶带，运输环节少，设备少；能力大；不设井底车场，水自流，无水仓。3.3.3适用条件山岭、丘陵沟谷地区，煤层埋于山中，在山麓开平硐开拓；有些煤层埋于山岭中，上山部分相当一个阶段的煤量，平硐以下用下山阶段开采。,山东科技大学资源与环境工程学院,35,3.4井筒（硐）形式分析及选择,3.4.1井筒（硐）形式分析,山东科技大学资源与环境工程学院,36,3.4井筒（硐）形式分析及选择,3.4.2井硐形式选择1）斜井适用条件适应大中小矿井；煤层埋藏浅；表土层不厚（2550m），水文地质条件简单，不需特殊施工法施工的缓斜和倾斜煤层；胶带机可长；串车提升不宜超过两段提升。斜井分段式倾斜尺寸1500m；斜井分区式垂深300m（箕斗、串车）；斜长2500m（胶带）。2）立井适用条件煤层埋藏深、表土厚或水文情况复杂，井筒需特殊施工；开采煤层受倾角、厚度、瓦斯、水文等条件限制；多水平开采的急斜煤层；凡不适合斜井、平硐及综合开拓方式时，均可采用立井开拓。3）平硐适用条件平硐只要条件适合，一般应优先选用。,山东科技大学资源与环境工程学院,37,3.5综合开拓,综合开拓方式主、副井采用不同的井筒（硐）形式进行开拓的方式3.5.1综合开拓方式示例1）主斜井副立井开拓方式,山东科技大学资源与环境工程学院,38,3.5综合开拓,斜井优点：主斜井胶带运输，生产能力大，不受长度限制；缺点：副斜井辅提难，线路长，阻力大，通风难；改为副立井：则辅提快、线路短、通风容易。3.5.2综合开拓方式类型平硐立井斜井平硐立井平硐斜井斜井立井主斜副立应用较多主立副斜应用较少,山东科技大学资源与环境工程学院,39,3.5综合开拓,平硐立井综合开拓,前期平硐后期立井综合开拓,山东科技大学资源与环境工程学院,40,3.6多井筒分区域开拓方式,1）问题斜井胶带机运煤，运输能力不受限。深井、井田尺寸大，辅提任务重；瓦斯涌出量大，通风难；2）解决途径多井筒分区域开拓3）多井筒分区域开拓方式大型井田划分为若干具有独立通风系统的开采区域，并共用主井的开拓方式。,山东科技大学资源与环境工程学院,41,3.6多井筒分区域开拓方式,4）多井筒分区域开拓方式特点将井田划分为若干个分区，每个分区采用采区式，盘区式或带区式准备；每个分区各有井筒，独立担任进、回风及辅提任务；各分区的煤集中于服务全矿的主井集中运出；各分区间按一定顺序开采。5）分区域开拓方式类型根据辅助运提任务的集中与分散，视分区域井筒承担的任务，分区域开拓方式分为：(1)集中辅助运提，分区独立通风；(2)分区独立通风、排矸；(3)部分分区独立辅助运提和通风，部分分区独立通风；(4)全部分区独立辅助运提和通风。,山东科技大学资源与环境工程学院,42,3.6多井筒分区域开拓方式,1双主斜井；2双岩石运输大巷；3分区主要大巷；4煤仓；5倾斜长壁采煤工作面；6煤层露头；7分区境界；8井田境界；No1，No2，No3，No4，No5分区副立井（进、回风井）,分区域开拓示意图,煤层埋藏条件走向24km，倾斜16km，面积250km2煤厚23.5m，倾角35，埋深2501300m开拓5个分区，每个能力200万t/a；各分区布置一对立井，为各分区进回风和辅助运输服务；两个集中出煤斜井,山东科技大学资源与环境工程学院,43,3.6多井筒分区域开拓方式,分区巷道布置1-胶带大巷2-运料行人大巷3-回风大巷,山东科技大学资源与环境工程学