采矿学电子教案（中国矿业大学）

1、煤田煤田在地质历史发展过程中，由含炭物质沉在地质历史发展过程中，由含炭物质沉积形成的大面积含煤地带。积形成的大面积含煤地带。矿区矿区开发煤田形成的社会组合。开发煤田形成的社会组合。井田井田划归一个矿井开采的一部分煤田或全部划归一个矿井开采的一部分煤田或全部煤田。煤田。矿井生产能力矿井生产能力 矿井设计生产能力，万矿井设计生产能力，万t /a。即设计中规定矿井在单位时间（年或日）内采即设计中规定矿井在单位时间（年或日）内采出的煤炭和其它矿产品的数量。出的煤炭和其它矿产品的数量。阶段阶段沿一定标高划分的一部分井田沿一定标高划分的一部分井田 。 开采水平开采水平 布置有井底车场、阶段运输大巷，布置有

2、井底车场、阶段运输大巷，并担负全阶段运输任务的水平。并担负全阶段运输任务的水平。采区采区：在阶段范围内，沿走向把阶段划分为：在阶段范围内，沿走向把阶段划分为具有独立生产系统的块，每一块叫一个采区。具有独立生产系统的块，每一块叫一个采区。区段区段：在采区内沿倾斜方向划分的开采块段。：在采区内沿倾斜方向划分的开采块段。分带分带沿煤层走向把阶段划分为若干长条，沿煤层走向把阶段划分为若干长条，每一个长条叫一个分带。每一个长条叫一个分带。各类巷道的名称和开拓、准备和回采巷道。各类巷道的名称和开拓、准备和回采巷道。三种工艺方式三种工艺方式爆破采煤工艺方式（炮采工艺方式）爆破采煤工艺方式（炮采工艺方式）普通

3、机械化采煤工艺方式普通机械化采煤工艺方式综合机械化采煤工艺方式综合机械化采煤工艺方式三种工艺方式的各工序的作业方式循三种工艺方式的各工序的作业方式循环作业方式、布置方式、设备配套、环作业方式、布置方式、设备配套、发展方向等。发展方向等。工作面推进方向：工作面推进方向：走向长壁走向长壁 倾斜长壁倾斜长壁 第一节第一节 走向长壁采煤法走向长壁采煤法采区巷道布置特点采区巷道布置特点巷道名称巷道名称生产系统生产系统 掘进顺序掘进顺序 1 021 467811 239874934121 41 067891 251 11 3A99 871 14 ,51、普采或炮采区段平巷布置、普采或炮采区段平巷布置1）区

4、段回风平巷（轨巷）：）区段回风平巷（轨巷）：track subentry（1 1）功用：轨道运输、回风、行人。）功用：轨道运输、回风、行人。（2 2）要求：与采面上出口相连，必须沿煤层掘进；）要求：与采面上出口相连，必须沿煤层掘进； 断面要符合运输、通风、行人、安全等要求；断面要符合运输、通风、行人、安全等要求； 轨道要求轨道要求 ： i、坡度坡度i =3 5 ，有时有时6 10 ，以利于以利于 矿车运输、流水；矿车运输、流水；iiii、能适应弯道，能适应弯道，1 1t t矿车矿车 ， R 6 m R 6 m ， t t矿车矿车 ， R 9m R 9m iiiiii、轨距与全矿一致轨距与全矿一

5、致 （3 3）施工措施：施工措施：轨道要求巷道按腰线沿煤层走向掘进。轨道要求巷道按腰线沿煤层走向掘进。两端安绞车时也可以按中线掘进，分段取值。两端安绞车时也可以按中线掘进，分段取值。（1）功用：铺输送机，运煤或物料，行人。）功用：铺输送机，运煤或物料，行人。 （2）要求：）要求： 与采面下出口相连，必须沿煤层掘进。与采面下出口相连，必须沿煤层掘进。位置、断面利于装运煤。位置、断面利于装运煤。方向要求直或分段取直，利于运煤。方向要求直或分段取直，利于运煤。 如采用刮板输如采用刮板输送机运煤送机运煤，输送机每部长，输送机每部长200m，允许弯度值允许弯度值 3 o ;如采用转载机如采用转载机+胶带

6、输送机运煤胶带输送机运煤，则要求取直。则要求取直。运输机要求运输机要求: 能适应上下坡度变化能适应上下坡度变化 ；胶带机胶带机 向上向上 17 o 向下向下 15 o 断面符合运输、通风、行人安全等要求断面符合运输、通风、行人安全等要求 ；既要沿煤层掘进，又要求直，巷道必定不平既要沿煤层掘进，又要求直，巷道必定不平 ；方案一：挂中线掘进方案一：挂中线掘进；方案二：分段挂中线取直方案二：分段挂中线取直 。+ 1.5+ 1.0+ 0.5-0.5-1.0-1.5-1.5-1.0-0.5+ 0.5+ 1.0+ 1.5A -B -C -D -EDA -F -G -HFAGHECB010020030040

7、0500mAABCDEHFG00+ 1.5+ 1.0+ 0.5-0.5-1.0-1.50方案一：方案一：A B C D E直线，挂中线掘进。直线，挂中线掘进。（i）上下起伏变化大，上下起伏变化大，C、Em;（ii）低点积水；泵排水；低点积水；泵排水；方案二：方案二：A F G H，分段挂中线取直。分段挂中线取直。（i）m)；（ii）低点积水，用水泵排出；低点积水，用水泵排出；（iii）折点少，占用设备少，每段宜用一台输送机。折点少，占用设备少，每段宜用一台输送机。 + 1 . 5+ 1 . 0+ 0 . 5- 0 . 5- 1 . 0- 1 . 5ABCDEHFG01243(a)2（3 3）施

8、工措施：定向取直或分段取直，挂中线掘进。）施工措施：定向取直或分段取直，挂中线掘进。 普采、炮采普采、炮采 轨巷按腰线施工；机巷按中线轨巷按腰线施工；机巷按中线分段取直。分段取直。 如采用双巷布置方式，要求：双巷（上区段机如采用双巷布置方式，要求：双巷（上区段机巷、下区段轨巷）一次掘出，且轨巷超前机巷：巷、下区段轨巷）一次掘出，且轨巷超前机巷：i i、超前探清煤层沿走向的变化情况，确定机巷转折超前探清煤层沿走向的变化情况，确定机巷转折点，为机巷定向取直，保证施工质量；点，为机巷定向取直，保证施工质量；iiii、机巷低洼处泄水（通过联络巷泄水）机巷低洼处泄水（通过联络巷泄水） 1 1）综采工作面

9、特点）综采工作面特点 设备多，重量大。如采煤机设备多，重量大。如采煤机 8 8 12 12 t t；支架支架17 17 t t 左右。左右。 设备功率大，有液压系统，供电系统及其附属设设备功率大，有液压系统，供电系统及其附属设备，液压泵站，移动变电站，转载机等。备，液压泵站，移动变电站，转载机等。 设备安装、拆卸及运输费工耗时。设备安装、拆卸及运输费工耗时。 综采面产量高。综采面产量高。 巷道断面尺寸大。巷道断面尺寸大。 （1 1）机巷、风巷定向取直、平行布置，保持采面等长；机巷、风巷定向取直、平行布置，保持采面等长；（2 2）机巷、风巷分段定向取直、平行布置，保持采面等长；）机巷、风巷分段定

10、向取直、平行布置，保持采面等长；（3 3）施工技术：沿中线定向取直或分段取直。）施工技术：沿中线定向取直或分段取直。 4212(b)1 1、双巷布置、双巷布置上区段机巷与下区段风上区段机巷与下区段风巷统一布置巷统一布置。 双巷同时一次掘出，轨双巷同时一次掘出，轨巷超前巷超前。优点：（优点：（1）掘进通风）掘进通风容易；容易； 2）安全好）安全好 进出掘进出掘进面有两个出口，对回进面有两个出口，对回采也有避灾出口；采也有避灾出口；124双巷布置的优点：双巷布置的优点：3 3）可超前勘探煤层变化，利于为机巷定向；）可超前勘探煤层变化，利于为机巷定向；4 4）泄水方便；）泄水方便；5 5）易送物料到

11、机巷（安装维修）；）易送物料到机巷（安装维修）；6 6）为上、下采面及时接替创造条件）为上、下采面及时接替创造条件 。双巷布置缺点：双巷布置缺点： （1 1）下区段风巷受采动影响，维护时间长且困难；）下区段风巷受采动影响，维护时间长且困难；（2 2）若设备放在下区段风巷内，需重新移置电路和）若设备放在下区段风巷内，需重新移置电路和油管等；油管等；（3 3）损失区段煤柱。）损失区段煤柱。上区段机巷掘出，上区段机巷掘出，下区段风巷掘一半下区段风巷掘一半 。 优点：同双巷布置，利于接替，一半长巷道优点：同双巷布置，利于接替，一半长巷道易维护。易维护。 Fig. 9- -4（b），分巷，分巷布置，布置

12、， 10o 时，下时，下行风，设备在上巷，可行风，设备在上巷，可用于低瓦斯矿井。用于低瓦斯矿井。 - -4（c），设备在机巷，设备在机巷，要求机巷大断面。要求机巷大断面。 123 54135 42高瓦斯矿：高瓦斯矿：Fig.9 - -5，双巷布置设瓦斯尾巷，双巷布置设瓦斯尾巷（3 3）。）。 321Fig.9 - 6Fig.9 - 6，对拉工作面，对拉工作面 1 1、对拉采面生产系统、对拉采面生产系统运煤：上采面下运运煤：上采面下运 下采面上运下采面上运 通风：通风：（1 1）1 1 - - 进风，进风，2 2、3 3 - - 回回风，下采面下行风；风，下采面下行风；（2 2）2 2、3 3

13、- - 进风，进风，1 1 - -回回风，上采面下行风；风，上采面下行风；（3 3）串联掺新，）串联掺新，3 3、1 1 - - 进进风，风，2 2- - 回风。回风。2135 m150m120m1中间运输平巷中间运输平巷 2上轨道平巷上轨道平巷 3下轨道平巷下轨道平巷2、上、下采面错距：、上、下采面错距： 一般一般5m ，木垛维护。木垛维护。3、优、缺点及适用：、优、缺点及适用： 优点优点 减少平巷掘进量和维护减少平巷掘进量和维护量；采出率高；占用设备少；生产集量；采出率高；占用设备少；生产集中；管理方便。中；管理方便。 缺点缺点 上、下采面交接处难维上、下采面交接处难维护。护。 适用：非综

14、采工作面；顶板中等适用：非综采工作面；顶板中等稳定以上；瓦斯少。稳定以上；瓦斯少。 2135 m150m120m倾斜长壁采煤法倾斜长壁采煤法 回采工作面沿煤层走向回采工作面沿煤层走向布置，沿倾斜（仰斜或俯斜）推进采煤。布置，沿倾斜（仰斜或俯斜）推进采煤。或或 长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法。长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法。一、单一倾斜长壁采煤法采煤系统一、单一倾斜长壁采煤法采煤系统巷道布置特点和巷道名称巷道布置特点和巷道名称掘进顺序掘进顺序 生产系统生产系统煤层倾角对顶板稳定性影响：煤层倾角对顶板稳定性影响： 1 1、仰采、仰采 ： （1）顶板产生向采空区方向的分力）顶板产生向采空区方向的分力

15、;（2 2）顶板受向下拉力，不易获得平衡）顶板受向下拉力，不易获得平衡; ; （3 3）煤壁易片帮）煤壁易片帮; ;（4 4）采空区顶板冒落滚向采空区）采空区顶板冒落滚向采空区; ;（5 5）支架主要作用是支撑顶板）支架主要作用是支撑顶板; ;（6）支撑式或支掩式支架。）支撑式或支掩式支架。设置复位千斤顶；设置复位千斤顶；防片帮装置，锚杆；防片帮装置，锚杆； 大拉力的推移千斤顶。大拉力的推移千斤顶。2 2、俯采：、俯采：顶板产生指向煤壁的分力顶板产生指向煤壁的分力 岩层受压力，顶板易平衡，稳定；岩层受压力，顶板易平衡，稳定； 煤壁稳定煤壁稳定, , 不易片帮；不易片帮； 矸石易窜入采面；矸石易

16、窜入采面； 支架支撑顶板，防矸石窜入工作面支架支撑顶板，防矸石窜入工作面支掩式：掩护梁上有防窜装置，支掩式：掩护梁上有防窜装置， 1 1、仰采、仰采 1 1）水自流入采空区；）水自流入采空区；2 2）顶板稳定性差，临界角）顶板稳定性差，临界角8 8 ；3 3）当）当 时，采煤机偏离煤壁，减少截深时，采煤机偏离煤壁，减少截深; ; 输送机：煤滚入下侧，不易装满，易断链。输送机：煤滚入下侧，不易装满，易断链。4 4）当）当 时，采煤机不稳定，易翻倒。时，采煤机不稳定，易翻倒。措施：输送机设下部三角架，调平。措施：输送机设下部三角架，调平。 2、俯采俯采 1 1）水流入采面，工作条件差；）水流入采面

17、，工作条件差； 2 2）顶板相对稳定；）顶板相对稳定； 3 3）机组不稳定，易掉道。）机组不稳定，易掉道。 （一）评价（一）评价 1、优点、优点 （1 1）巷道布置简单，巷道掘进及维护费低，投产快。）巷道布置简单，巷道掘进及维护费低，投产快。巷道掘进工程量少巷道掘进工程量少15%，相应工期短。，相应工期短。（2 2）运输系统简单，占用设备少。运输设备及辅助）运输系统简单，占用设备少。运输设备及辅助人员可减少人员可减少3030。（3 3）回采巷道沿煤掘进，易固定方向，采面可等长）回采巷道沿煤掘进，易固定方向，采面可等长布置，利于生产管理。布置，利于生产管理。（4 4）通风系统简单，风路短，通风构

18、筑物减少约）通风系统简单，风路短，通风构筑物减少约1/31/3。 （5） 对某些地质条件的适应性强，如：对某些地质条件的适应性强，如：倾斜断层倾斜断层 可沿断面伪斜布置；可沿断面伪斜布置；淋水淋水 仰斜开采；仰斜开采；瓦斯大瓦斯大 俯采。俯采。（6） 技术经济效益显著技术经济效益显著采面单产增加，巷道掘进率（采面单产增加，巷道掘进率（m/m/万万t t）降低，降低，采出率（采出率（% %）增加，工效（）增加，工效（t/t/工）提高。工）提高。 2、缺点、缺点 （1 1）长距离倾斜巷道辅运和行人困难；）长距离倾斜巷道辅运和行人困难； （2 2）当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长）当前采掘运机械设

19、备不完全适应倾斜长壁的要求；壁的要求； （3 3）大巷装车点多，可设带区，共用一个煤）大巷装车点多，可设带区，共用一个煤仓。仓。阳泉一矿：阳泉一矿：4 4个分带共用一煤仓；个分带共用一煤仓；二道河子矿：二道河子矿：5 5个分带共用一煤仓。个分带共用一煤仓。（4 4）下行回风）下行回风 注意监测。注意监测。 （1） 煤层，效果最好。煤层，效果最好。 （2 2）采取一定技术措施，可适用于）采取一定技术措施，可适用于12 17 的的煤层。煤层。 （3 3）可据地质构造的特点采面呈伪斜布置。）可据地质构造的特点采面呈伪斜布置。 （4 4）不同采深、围岩特性、沼气涌出量及水）不同采深、围岩特性、沼气涌出

20、量及水涌出量均可采用倾斜长壁开采涌出量均可采用倾斜长壁开采 。（5 5）据不同倾角，同一矿井亦可采用倾斜长）据不同倾角，同一矿井亦可采用倾斜长壁和走向长壁配合开采。壁和走向长壁配合开采。 大采高一次采全厚综采工艺特点大采高一次采全厚综采工艺特点1）初采高度较小，一般为）初采高度较小，一般为m左右；左右；2 2）控制煤壁片帮）控制煤壁片帮关键；关键；3 3）支架防滑，防倒；）支架防滑，防倒；4 4）端头支护及超前支护比一般综采更重要；）端头支护及超前支护比一般综采更重要；5 5）一次采全厚比分层开采具有很多优点。）一次采全厚比分层开采具有很多优点。 倾斜分层倾斜分层将厚煤层分成若干与煤层层面相平

21、行将厚煤层分成若干与煤层层面相平行的分层，然后逐层开采。的分层，然后逐层开采。 下行式下行式 先采顶分层，依次下行回采各分层，垮先采顶分层，依次下行回采各分层，垮落法管理顶板，称倾斜分层下行垮落采煤法。落法管理顶板，称倾斜分层下行垮落采煤法。 分层同采：分层同采：在同一区段范围内，上、下分层工作在同一区段范围内，上、下分层工作面错开一定距离同时采煤，称面错开一定距离同时采煤，称 “分层同采分层同采” 。 分层分采：在同一区段范围内，采完一个分层后分层分采：在同一区段范围内，采完一个分层后再采下一个分层称再采下一个分层称“分层分采分层分采”或或“大扒皮大扒皮” 。 第一节第一节 厚煤层长壁放顶煤

22、采煤法类型和采厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统煤系统 一、长壁放顶煤采煤法一、长壁放顶煤采煤法 长壁放顶煤采煤法：长壁放顶煤采煤法：开采缓斜厚煤层时，先开采缓斜厚煤层时，先采出煤层底部长壁工作面的煤，随即放采上采出煤层底部长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤方法。部顶煤的采煤方法。 一、放顶煤工艺特点一、放顶煤工艺特点 （一）（一） 初末采放煤工艺初末采放煤工艺 （二）放煤步距（循环放煤步距）（二）放煤步距（循环放煤步距） 放煤步距（循环放煤步距）：放煤步距（循环放煤步距）：在工作面在工作面推进方向上，前后两次放顶煤之间工作推进方向上，前后两次放顶煤之间工作面推进的距离。面推进的距离。

23、放煤步距影响因素放煤步距影响因素 。（三）放煤方式（三）放煤方式放煤方式放煤方式：放顶煤工作面放煤顺序、次数和放：放顶煤工作面放煤顺序、次数和放煤量的配合方式煤量的配合方式1 1、多轮、分段、顺序、等量放煤、多轮、分段、顺序、等量放煤 2 2、多轮、间隔、顺序、等量放煤、多轮、间隔、顺序、等量放煤3 3、单轮、间隔、多口放煤、单轮、间隔、多口放煤（四）煤炭损失（四）煤炭损失一、综采放顶煤与厚煤层分层开采相比一、综采放顶煤与厚煤层分层开采相比 （1 1）有利于合理集中生产，单产高，效率）有利于合理集中生产，单产高，效率高；高；（2）巷道少，系统简单；）巷道少，系统简单；（3）对煤层厚度变化适应性

24、强；）对煤层厚度变化适应性强；（4 4）经济效益好。经济效益好。 减少了巷道掘进费、维护费减少了巷道掘进费、维护费 、分层开采的设备占用、分层开采的设备占用费、材料消耗费费、材料消耗费 ，工作面安装费和工作面拆迁费，工作面安装费和工作面拆迁费，工资。工资。 （5 5）煤损大：比分层开采多）煤损大：比分层开采多10%以上；以上； （6 6）易自然发火；）易自然发火； （7 7）瓦斯隐患较大，要求管理严格；）瓦斯隐患较大，要求管理严格； 瓦斯聚积：顶煤空间聚积瓦斯。当顶板瓦斯聚积：顶煤空间聚积瓦斯。当顶板垮落、硬岩块摩擦冲击，火星垮落、硬岩块摩擦冲击，火星爆炸爆炸 （8 8）煤尘大：比分层采高）煤

25、尘大：比分层采高1 2倍以上。倍以上。鲍店降尘后：鲍店降尘后：10毫克毫克 / m3。1 1、 煤层厚度：煤层厚度：M = 5 12m为佳，过小易为佳，过小易超前冒顶，过大破坏不充分。超前冒顶，过大破坏不充分。2、煤层的可放性：煤质松软，层理节理发、煤层的可放性：煤质松软，层理节理发育。煤质中硬，育。煤质中硬，f f 2 2最好。个别最好。个别f = f = 3.1 3.1 ，层理节理发育亦可。，层理节理发育亦可。3 3、煤层倾角：、煤层倾角： 不宜太大，缓倾斜煤层中不宜太大，缓倾斜煤层中一般一般 15 15 o o，太大影响支架的稳定性，太大影响支架的稳定性，2525 o o 42 42o

26、o煤层中也试验成功。煤层中也试验成功。4、煤层结构：过厚过硬的夹矸影响顶煤放落，、煤层结构：过厚过硬的夹矸影响顶煤放落，单层夹矸厚大于或单层夹矸厚大于或f大于大于 3要采取措施，顶煤要采取措施，顶煤中的夹矸总厚度不宜大于顶煤厚度的中的夹矸总厚度不宜大于顶煤厚度的10 15%。 5、顶板条件：顶板岩性最理想的条件是基本、顶板条件：顶板岩性最理想的条件是基本顶顶I、 II级，直接顶有一定厚度，采空区不悬级，直接顶有一定厚度，采空区不悬顶，冒落后松散体基本充满采空区。顶，冒落后松散体基本充满采空区。6 6、地质构造：煤层厚度变化大，地质构造复、地质构造：煤层厚度变化大，地质构造复杂，断层切割块段，阶

27、段煤柱等杂，断层切割块段，阶段煤柱等无法应用分无法应用分层长壁采煤法时，可放顶煤。层长壁采煤法时，可放顶煤。第一节第一节 采煤方法发展及围岩破坏特征采煤方法发展及围岩破坏特征 第二节第二节 伪斜长壁采煤法伪斜长壁采煤法第三节第三节 伪倾斜柔性掩护支架采煤法伪倾斜柔性掩护支架采煤法第四节第四节 水平分段放顶煤采煤法水平分段放顶煤采煤法第五节第五节 仓储式采煤法仓储式采煤法一、准备方式一、准备方式 准备方式准备方式 准备巷道的布置方式。准备巷道的布置方式。二、准备方式分类二、准备方式分类第二节第二节 采区式准备采区式准备一、煤层群单层采区准备方式一、煤层群单层采区准备方式二、煤层群采区联合布置准备

28、方式二、煤层群采区联合布置准备方式 第三节第三节 盘区准备方式盘区准备方式 一、相邻两分带带区准备一、相邻两分带带区准备 （一）单一薄及中厚煤层带区（一）单一薄及中厚煤层带区 195121011910 10m13m3112m8723m1mm1381021010742665481 1、概念概念采区车场：采区上（下）山与区段平巷或阶采区车场：采区上（下）山与区段平巷或阶段大巷连接处的一组巷道及硐室段大巷连接处的一组巷道及硐室2 2、采区车场巷道、采区车场巷道一、采区上部车场形式一、采区上部车场形式 采区上部车场采区上部车场 采区上山与采区上部区段回采区上山与采区上部区段回风平巷或阶段回风大巷之间一

29、组联络巷道和风平巷或阶段回风大巷之间一组联络巷道和硐室。硐室。（一）（一）采区上部采区上部平车场平车场1、顺向平车场、顺向平车场i、当绞车房与上山变坡点距离近，车场巷当绞车房与上山变坡点距离近，车场巷道直接与总回风巷相连；道直接与总回风巷相连；ii、煤层群联合布置采区用石门联接各煤层煤层群联合布置采区用石门联接各煤层回风平巷和总回风巷；回风平巷和总回风巷；iii、采区上部为风化带或松软岩层。采区上部为风化带或松软岩层。iv、调车方便；巷道断面大，易跑车。调车方便；巷道断面大，易跑车。2、逆向平车场、逆向平车场当绞车房距轨上变坡点较远；当绞车房距轨上变坡点较远；煤层联合布置采区；操作安全；通过能

30、力小。煤层联合布置采区；操作安全；通过能力小。3、采区上部甩车场、采区上部甩车场优点：调车省力；通过能力大，可减少工程量。优点：调车省力；通过能力大，可减少工程量。绞车房高，不易维护，绞车房有下行风。绞车房高，不易维护，绞车房有下行风。选用：采区上部围岩稳定。选用：采区上部围岩稳定。 采区中部车场采区中部车场联结上山和中部区段平巷的一组巷联结上山和中部区段平巷的一组巷道和硐室道和硐室。采区中部甩车场车场分：石门式、绕道式采区中部甩车场车场分：石门式、绕道式绕道式：分为单向甩车、绕道式：分为单向甩车、双向甩车、平巷式双向甩车、平巷式采区下部车场采区下部车场采区上山与阶段运输大巷联采区上山与阶段运

31、输大巷联接处的一组巷道和硐室的总称。接处的一组巷道和硐室的总称。按装车地点不同，采区下部车场可分为：按装车地点不同，采区下部车场可分为：大巷装车式；大巷装车式；石门装车式；石门装车式；绕道装车式。绕道装车式。一、矿井轨道一、矿井轨道 矿井轨道：巷道底板铺设的道床、轨枕、钢矿井轨道：巷道底板铺设的道床、轨枕、钢轨和联结件等。轨和联结件等。（一）轨型（一）轨型: :1 1、钢轨的型号，以、钢轨的型号，以kg / m表示表示2 2、类别：、类别：矿井常用轨型有：矿井常用轨型有：24、18、15、11等。等。3、轨型轨型选用：选用：使用地点使用地点运输设备运输设备轨型（轨型（kg / m）运输大巷运输

32、大巷10t，14t电机车电机车7t，8t电机车电机车2418上下山上下山1t，1.5t矿车矿车15平巷平巷1t，矿车，矿车1.5t矿车矿车111515（2）道岔参数）道岔参数abbb(a )ab1）类别：）类别： 单开道岔单开道岔 DK对称道岔对称道岔 DC渡线道岔渡线道岔 DX2）系列：）系列：615、618、624、918、924每个系列中按辙每个系列中按辙每个系列中按辙叉号码和曲每个系列中按辙叉号码和曲线半径不同，又有不同型号：线半径不同，又有不同型号：DK615 4 12DC624 3 9DX918 5 2016 （1）符号含义：）符号含义： DK、DC、DX 单开、对称、渡线。单开、

33、对称、渡线。 （2）第一段数：）第一段数：6、9 分别表分别表600mm、900mm轨距。轨距。 15、18、24 分别表示轨分别表示轨型。型。 第二段数字（第二段数字（4、3、5）为辙叉号码（）为辙叉号码（M）（3 3）辙叉号（）辙叉号（M M）：）：M 与辙叉角（与辙叉角（ ）的关系是：）的关系是： 221ctgMDK道岔有道岔有5个系列：个系列： 615、618、624系列各有系列各有5个（个（M）：）：2、3、4、5、6。918、924系列各有系列各有4个（个（M）：）：3、4、5、6。b段等长。段等长。 abbb(a)ab615、618、624、各有、各有2个（个（M）：）：2、3。

34、918、924各有各有1个（个（M）：）：3b值为岔线实长值为岔线实长b1的水平投影。的水平投影。 abab(b )1615、618、624各有各有2个（个（M）：）：4、5。918、924各有各有2个（个（M）：）：4、5。道岔的道岔的 小，小，R 大，行车速度快大，行车速度快baabs1Lx（4）道岔半径）道岔半径 DK 和和DC名称尾数表示道岔曲轨的曲线半径，名称尾数表示道岔曲轨的曲线半径，单位为：单位为：m。 如：如：6、9、12、15、20、25、30m。DX 名称尾数有四位数。名称尾数有四位数。 DX918 5 2016 DX918 5 2019 四位数四位数 前两位数：表示曲线半

35、径，单位：前两位数：表示曲线半径，单位：m；后两位数：表示轨中心距，单位为：后两位数：表示轨中心距，单位为：dm。 如：如：16示示1600mm ；19示示1900mm。DK、DX道岔有方向性道岔有方向性 左向、右向。左向、右向。道岔手册中所列型号均为右向道岔。道岔手册中所列型号均为右向道岔。如：如：DK615 4 12未注明左、右，均为右未注明左、右，均为右向道岔。向道岔。右向道岔右向道岔 岔线在行进方向（由岔线在行进方向（由a b）的的右侧。右侧。左向道岔：必须在尾数末注上（左）字。左向道岔：必须在尾数末注上（左）字。如：如：DK615 4 12（左）左）岔线在行进方向（由岔线在行进方向（

36、由a b） 的左侧。的左侧。 1）与基本轨距一致。如）与基本轨距一致。如DK615-4-12，只用于只用于600mm轨距。轨距。2）与基本轨一致，可高一级，不能低一级。如基本）与基本轨一致，可高一级，不能低一级。如基本轨型是轨型是18 k g /m，道岔可选，道岔可选18kg /m或者或者24kg /m。3）与行车速度相适应与行车速度相适应DK：M为为2、3号的只能走矿车，不能走机车。号的只能走矿车，不能走机车。DC：M为为2、3号的只能走矿车，不能走机车。号的只能走矿车，不能走机车。R 9m， 18 55 30 的只能走矿车，不能走机车。的只能走矿车，不能走机车。4）与行驶车辆速度相适应）与

37、行驶车辆速度相适应R小，小， 大，行车大，行车v ，只走矿车的道岔，只走矿车的道岔，其行车其行车v 1.5m / s，车场调车用。，车场调车用。5）注意左向、右向。）注意左向、右向。6）道岔选择：表）道岔选择：表18-218-2。第一节第一节 煤田和矿区开发煤田和矿区开发 一、基本概念一、基本概念1、充分利用自然条件、充分利用自然条件 1）利用大的河流、湖泊、国铁、桥梁等；）利用大的河流、湖泊、国铁、桥梁等；2）地质构造：大的断层、褶曲向、背斜轴线；）地质构造：大的断层、褶曲向、背斜轴线；3）煤层倾角急剧变化地带；）煤层倾角急剧变化地带；4）不同煤质和煤种分布规律，分提分运；）不同煤质和煤种分

38、布规律，分提分运；5）地形、地物、便于外接国铁；）地形、地物、便于外接国铁；6）层间距。）层间距。一、概念一、概念井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务井田开拓：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。所进行的井巷布置和开掘工程。井田开拓方式：开拓巷道在井田内的总体布井田开拓方式：开拓巷道在井田内的总体布置方式。置方式。开拓系统：开拓巷道的形式、数目、位置及开拓系统：开拓巷道的形式、数目、位置及其相互联系和配合，总称开拓系统。其相互联系和配合，总称开拓系统。（一）按井筒（硐）形式分（一）按井筒（硐）形式分:立井方式、斜井方式立井方式、斜井方式 、平硐方式、综合方式、平硐方式、综

39、合方式（二）按开采水平数分（二）按开采水平数分 ：单水平、多水平单水平、多水平（三）按开采水平大巷布置方式（三）按开采水平大巷布置方式分煤层大巷分煤层大巷 每个煤层设大巷每个煤层设大巷集中大巷煤层群集中设大巷集中大巷煤层群集中设大巷采区石门采区石门煤层煤层分组集中大巷煤层群分组，分组中设集中大巷分组集中大巷煤层群分组，分组中设集中大巷+I+I- 3002m1m- 480I - I- 120第一节第一节 立井开拓立井开拓2、立井多水平上山式、立井多水平上山式开拓方式开拓方式两个阶段：两个阶段：300m，480m，两个开采水平两个开采水平: 300m，480m采区：每阶段布置采区：每阶段布置6个采

40、个采区；区；3、开掘顺序、开掘顺序原则：尽快沟通风路；采用平行作业。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、主井、副井、井底车场、主石门、300m大巷大巷（超过采区上山（超过采区上山100m）、采区下部车场、采区）、采区下部车场、采区运输和轨道上山运输和轨道上山风井、总回风巷、采区上部车场、区段回风石门风井、总回风巷、采区上部车场、区段回风石门 +1 04671 48I12I - I35- 3 0 09I8+1 47+- 1 2 01 742m1m- 4 8 01 476131 762594、生产系统：、生产系统：运煤系统：运煤系统： 通风系统：通风系统： 排水系统；排

41、水系统；动力；动力；压风压风;水供应系统：水供应系统：3、开掘程序、开掘程序两条大巷布置方式原则：尽快沟通风路；采用平两条大巷布置方式原则：尽快沟通风路；采用平行作业。行作业。主井主井副井副井风井风井井底车场、主石门、井底车场、主石门、轨道运输大巷、轨道运输大巷、胶带运输大巷、胶带运输大巷、回风大巷。回风大巷。4、生产系统：、生产系统：运煤系统：运煤系统： 通风系统：副井进风、风井回风。通风系统：副井进风、风井回风。排水系统；排水系统；运料：运料：排矸：排矸：1 41 31 51238786541 11 2991 01 12131 3651 041 2图 立 井 单 水 平 上 下 山 开 拓

42、 （ 带 区 准 备 ）1 - 立 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 巷 ；9 - 采 煤 工 作 面 ；1 0 - 带 区 煤 仓 ；1 1 - 运 料 斜 巷 ；1 2 - 行 人 、 进 风 斜 巷 ；1 3 - 回 风 石 门 ； 1 4 - 带 式 输 送 机 石 门 ； 1 5 - 井 底 煤 仓 。二、立井开拓类型、装备和基本特点二、立井开拓类型、装备和基本特点以立井（主井、副井、回风井）进行开拓，以

43、立井（主井、副井、回风井）进行开拓，装备两个井筒，主井一般用箕斗提煤，副井装备两个井筒，主井一般用箕斗提煤，副井一般用罐笼辅运、行人、进风等。一般用罐笼辅运、行人、进风等。井田沿倾斜划分为阶段，设开采水平，可以井田沿倾斜划分为阶段，设开采水平，可以单水平、多水平或局部设辅助水平开拓。单水平、多水平或局部设辅助水平开拓。一、斜开拓示例一、斜开拓示例vmm1- 2 8 02- 1 0 0+ 8 0+I+II1 02351I1 881 591 0791 664+mm1- 2 8 01 01 12- 1 0 081 876+ 8 09421 55313、开掘程序、开掘程序原则：同立井原则：同立井主斜井

44、、副斜井、井主斜井、副斜井、井底车场、运输大巷底车场、运输大巷+80m辅助车场、风井、辅助车场、风井、阶段回风石门、回风阶段回风石门、回风大巷大巷4、生产系统、生产系统运煤系统运煤系统通风系统通风系统对通风要求：对通风要求：主斜井用胶带运煤时，可兼作进风井，但主斜井用胶带运煤时，可兼作进风井，但V 4m /s。主斜井用箕斗运煤时，通风要求同立井。主斜井用箕斗运煤时，通风要求同立井。第三节第三节 平硐开拓方式平硐开拓方式斜井优点主斜斜井优点主斜 胶带运输，运输能力大，胶带运输，运输能力大，不受长度限制。不受长度限制。缺点：副斜缺点：副斜 辅提难，线路长，阻力大，辅提难，线路长，阻力大，通风难。通

45、风难。改为副立井：则辅提快、线路短、通风容改为副立井：则辅提快、线路短、通风容易。易。问题：为什么现代化大型矿井常采用主斜问题：为什么现代化大型矿井常采用主斜副立井综合开拓方式？副立井综合开拓方式？一、井筒（硐）形式一、井筒（硐）形式二、井筒（硐）位置二、井筒（硐）位置（一）平硐开拓与斜井、立井开拓的比较（一）平硐开拓与斜井、立井开拓的比较v 平硐的优点：平硐的优点：最简单的开拓方式，在技术上和经济上最有利：最简单的开拓方式，在技术上和经济上最有利： （1）煤由平硐直接外运，运输环节少，设备少，）煤由平硐直接外运，运输环节少，设备少，系统简单，费用低；系统简单，费用低； （2）地面工业广场建筑

46、和设施简单；）地面工业广场建筑和设施简单； （3）不需留工业广场煤柱；）不需留工业广场煤柱； （4）井内不设井底车场，水自流，无水仓，排水）井内不设井底车场，水自流，无水仓，排水费用低；费用低； （5）施工条件好，掘进速度快。）施工条件好，掘进速度快。平硐的适用条件：平硐标高以上有足够储量的山岭平硐的适用条件：平硐标高以上有足够储量的山岭地带应优先采用。地带应优先采用。斜井的优点斜井的优点1 1）井筒施工工艺、施工设备和工序简单，掘）井筒施工工艺、施工设备和工序简单，掘进快，单价低；进快，单价低；2 2）地面设施和装备简单；）地面设施和装备简单；3）井底车场设施和装备简单）井底车场设施和装备简

47、单；4）延深方便，生产和延深相互干扰小；）延深方便，生产和延深相互干扰小；5）采用胶带机的主斜井能力大）采用胶带机的主斜井能力大,不受长度限制不受长度限制；6）初期投资少）初期投资少。斜井的缺点斜井的缺点 1）井身长，绞车（串车）提升能力受限制；）井身长，绞车（串车）提升能力受限制；2）通过井筒的各种管线长，通风、动力供应、）通过井筒的各种管线长，通风、动力供应、排水等生产经营费较高；排水等生产经营费较高； 3）井筒维护工程量大；井筒维护工程量大； 4）对地质条件适应性差。对地质条件适应性差。斜井的适用条件斜井的适用条件煤层埋藏浅煤层埋藏浅 ；表土层不厚；表土层不厚；水文地质条件简单，不需特殊

48、施工法施工的水文地质条件简单，不需特殊施工法施工的矿井。矿井。胶带机可长；串车提升不宜超过三段提升。胶带机可长；串车提升不宜超过三段提升。立井的优点立井的优点 1、同样采深条件下，井身短，通过井筒的各种管、同样采深条件下，井身短，通过井筒的各种管线短；线短； 2、提升速度快，机械化程度高，易自动控制；对、提升速度快，机械化程度高，易自动控制；对辅助提升有利，人员提升快；对深井开采有利；辅助提升有利，人员提升快；对深井开采有利； 3、井筒断面大，通风阻力小，提升，排水、动力、井筒断面大，通风阻力小，提升，排水、动力供应等生产经营费用低；供应等生产经营费用低； 4、井筒易维护；、井筒易维护； 5、

49、对各种地质条件适应性强，技术可靠，不受煤、对各种地质条件适应性强，技术可靠，不受煤层倾角，层倾角，CH4、水文等限制。、水文等限制。立井的缺立井的缺点：点： 1）井筒施工复杂：需较高技术、较多设备、速度）井筒施工复杂：需较高技术、较多设备、速度慢；慢； 2）井筒装备复杂，基建投资大；）井筒装备复杂，基建投资大； 3）井筒延深困难。）井筒延深困难。立井立井的适用条件：的适用条件： 1）煤层埋藏深、表土厚或水文情况复杂，井筒）煤层埋藏深、表土厚或水文情况复杂，井筒需特殊施工；需特殊施工； 2）开采煤层受倾角、厚度、）开采煤层受倾角、厚度、CH4、水文等条件限、水文等条件限制；制； 3）多水平开采的

50、急斜煤层。）多水平开采的急斜煤层。 4）凡不适合斜井、平硐及综合开拓方式时，均）凡不适合斜井、平硐及综合开拓方式时，均可采用立井开拓。可采用立井开拓。 合理的井筒位置应有利于：合理的井筒位置应有利于： 井下生产；井下生产； 井筒和井底车场的开掘、维护及使用安全；井筒和井底车场的开掘、维护及使用安全； 地面工业广场的布置。地面工业广场的布置。要求：不受地面和井下地质条件限制时，井筒要求：不受地面和井下地质条件限制时，井筒应位于井田储量中心（主要指立井）应位于井田储量中心（主要指立井）立井井筒位置一般：立井井筒位置一般： 单水平上下山开拓，上山部分略大于下山单水平上下山开拓，上山部分略大于下山部分

51、；或井筒位于井田中央。部分；或井筒位于井田中央。 多水平开拓，可采总厚度大，要求保护井多水平开拓，可采总厚度大，要求保护井筒及工广煤柱少；初期工程量小；井筒煤筒及工广煤柱少；初期工程量小；井筒煤柱不占初期投产采区。井筒沿倾斜适当靠柱不占初期投产采区。井筒沿倾斜适当靠近井田上部近井田上部“中偏上中偏上”， 位置处于高级储位置处于高级储量之中心。量之中心。井筒位置井筒位置一般选用原则：一般选用原则： A、选择工业广场不太困难，先考虑井下开采、选择工业广场不太困难，先考虑井下开采合理的井筒位置；合理的井筒位置； B、选择工业广场困难，先、选择工业广场困难，先“工广工广”合理，并合理，并结合井下一并考

52、虑。结合井下一并考虑。C、冲积层很厚，水文复杂，结合井下有利位、冲积层很厚，水文复杂，结合井下有利位置和冲积层较薄的地点进行。置和冲积层较薄的地点进行。一、风井布置方式一、风井布置方式风井：回风井风井：回风井瓦斯等级瓦斯等级井型大小井型大小井田走向长度井田走向长度煤层条件（埋深）煤层条件（埋深）通风系统方式等合理确定。通风系统方式等合理确定。布置：进、回风井布置在一个工业广场内；布置：进、回风井布置在一个工业广场内；两井相距中小型井两井相距中小型井30 50m，大型井，大型井60 150m。3I125I4I I25341布置：布置：主、副井位于井田中央，风井设在井主、副井位于井田中央，风井设在

53、井田中央上部边界。风井深度小。田中央上部边界。风井深度小。I1234I651234I-I65两翼对角式：进风井位于井田中央，风井成对角两翼对角式：进风井位于井田中央，风井成对角布置在井田两翼上部边界。布置在井田两翼上部边界。使用：使用：1主井，主井，2进风井，进风井，5回风井回风井I132544I I123455I3214I3214444I一、开采水平划分一、开采水平划分 阶段：沿一定标高划分的一部分井田。阶段：沿一定标高划分的一部分井田。开采水平：运输大巷及井底车场所在的水平开采水平：运输大巷及井底车场所在的水平位置及所服务的开采范围。位置及所服务的开采范围。开采水平垂高：开采水平上下边界之

54、间的垂开采水平垂高：开采水平上下边界之间的垂直距离。直距离。煤层煤层16 ，CH4低，涌水量小，较为适宜。低，涌水量小，较为适宜。井田深部边界不一，储量不足，不宜再延深或设水平。井田深部边界不一，储量不足，不宜再延深或设水平。开采强度大，井田走向短，上下水平接替紧张，可用上水开采强度大，井田走向短，上下水平接替紧张，可用上水平巷道，在井田中央划下山采区平巷道，在井田中央划下山采区(设剃头下山采区设剃头下山采区)担负生产担负生产任务。任务。通过下山掘一部分下水平的大巷、车场、水仓等，加快下通过下山掘一部分下水平的大巷、车场、水仓等，加快下水平开拓延深。水平开拓延深。煤系底板为奥灰岩，井筒不能延深

55、，有时不得不开下山。煤系底板为奥灰岩，井筒不能延深，有时不得不开下山。井田深部境界煤层勘探程度低，补充勘探困难，可用下山井田深部境界煤层勘探程度低，补充勘探困难，可用下山开采，起勘探煤层作用。开采，起勘探煤层作用。主要下山：集中下山，中央下山、暗斜井。主要下山：集中下山，中央下山、暗斜井。在井田某一开采水平中央布置主要下山；在井田某一开采水平中央布置主要下山；在主要下山下部设立开采水平；在主要下山下部设立开采水平；主要下山下部的开采水平仍为上山开采。主要下山下部的开采水平仍为上山开采。辅助水平（中间水平）辅助水平（中间水平） 在开采水平内，因生产需在开采水平内，因生产需要（局部阶段斜长过大）而

56、增设有运输大巷的水平要（局部阶段斜长过大）而增设有运输大巷的水平位置及所服务的开采范围。位置及所服务的开采范围。一个开采水平开采两个上山阶段，在两上山阶段间一个开采水平开采两个上山阶段，在两上山阶段间设辅助水平，其水平垂高设辅助水平，其水平垂高H=H1+H2辅助水平设石门、阶段大巷、不设井底车场。辅助水平设石门、阶段大巷、不设井底车场。辅助水平的煤运到开采水平，由开采水平井底车辅助水平的煤运到开采水平，由开采水平井底车场运至地面。场运至地面。任务：只担任辅运、通风及人员升降等任务。任务：只担任辅运、通风及人员升降等任务。当辅助水平距风井近时，可设简易井底车场直通当辅助水平距风井近时，可设简易井

57、底车场直通井筒，担任辅运。井筒，担任辅运。水平垂高过大，开采技术困水平垂高过大，开采技术困难。难。多水平上下山开采的矿井，多水平上下山开采的矿井，上水平下山采区辅运、通风、上水平下山采区辅运、通风、排水困难，下水平需要解决排水困难，下水平需要解决回风问题。回风问题。急斜煤层矿井，阶段垂高较急斜煤层矿井，阶段垂高较小，当小，当M较小时，水平的较小时，水平的服务年限服务年限不满足不满足,要求加大要求加大H，在两开采水平间设辅助水平，在两开采水平间设辅助水平，现少用。现少用。近水平煤层，开采水平置于主采煤层中，主采煤层近水平煤层，开采水平置于主采煤层中，主采煤层以上或以下的煤层设辅助水平，开设简易车场担任以上或以下的煤层设辅助水平，开设简易车场担任辅运、通排等任务。煤通过井筒附近的溜眼到达开辅运、通排等任务。煤通过井筒附近的溜眼到达开采水平提至地面。采水平提至地面。应用原则应用原则辅助水平增加井下运辅环节，生产