煤矿开采学第四章开拓巷道布置

1、第四章第四章 井田开拓巷道布置井田开拓巷道布置 主要内容主要内容n第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定n第二节第二节 开采水平的划分及上下山开采开采水平的划分及上下山开采n第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定一、井筒数目的确定一、井筒数目的确定 井筒是矿井最重要的井巷工程，是矿井由地下通向地面的出口，井筒是矿井最重要的井巷工程，是矿井由地下通向地面的出口，是煤炭、材料、设备、人员、风等的必经之路，是整个矿井生产是煤炭、材料、设备、人员、风等的必经之路，是整个矿井生产系统的咽喉。系统的咽喉。 井筒数目是根据井筒

2、数目是根据矿井提升任务大小和通风需要等因素确定的矿井提升任务大小和通风需要等因素确定的。煤。煤的提升和矸石、材料、设备及人员的提升（即辅助提升）可由一的提升和矸石、材料、设备及人员的提升（即辅助提升）可由一个或几个井筒来完成。用作提升的井筒可兼作进风或回风井，有个或几个井筒来完成。用作提升的井筒可兼作进风或回风井，有些情况下，则必须设专用回风井。在具体确定井筒数目时，可按些情况下，则必须设专用回风井。在具体确定井筒数目时，可按以下三种情况考虑：以下三种情况考虑：（1）双提升井筒开拓）双提升井筒开拓（2）多提升井筒开拓）多提升井筒开拓（3）单提升井筒开拓）单提升井筒开拓 1、双提升井筒。、双提升

3、井筒。准备两个提升井，一个为主井，担准备两个提升井，一个为主井，担负提煤；一个为副井，担负人员、设备、材料、矸负提煤；一个为副井，担负人员、设备、材料、矸石等的辅助提升。石等的辅助提升。 2、多提升井筒开拓。、多提升井筒开拓。在一个井田中，装备两个以上在一个井田中，装备两个以上的提升井筒开拓整个井田。的提升井筒开拓整个井田。 3、单提升井筒开拓。、单提升井筒开拓。装备一个井筒提升，另设一个装备一个井筒提升，另设一个通达地面的安全出口。通达地面的安全出口。第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定一、井筒数目的确定一、井筒数目的确定 井筒形式确定后，需要正确选择井筒位置。但在不少场合

4、，井筒井筒形式确定后，需要正确选择井筒位置。但在不少场合，井筒位置与井筒形式是伴随一起确定的。主副井筒出口要布置工业场位置与井筒形式是伴随一起确定的。主副井筒出口要布置工业场地，建设地面工业设施和民用建筑，还要在其下部设置开采水平，地，建设地面工业设施和民用建筑，还要在其下部设置开采水平，进行开采部署。进行开采部署。 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，井筒应位于井田储量中心要求：不受地面和井下地质条件限

5、制时，井筒应位于井田储量中心（主要指立井）（主要指立井）二、井筒位置的确定二、井筒位置的确定第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定1、对井下开采合理的井筒位置、对井下开采合理的井筒位置（1）井筒（硐）沿走向方向的有利位置）井筒（硐）沿走向方向的有利位置 大巷运输工作量大巷运输工作量 储量储量 U = L (W/cos ) m 井筒在井田一侧井筒在井田一侧: 大巷运输工作量大巷运输工作量 =UL/ 2井筒在井田中央井筒在井田中央:大巷运输工作量大巷运输工作量 = U / 2L/ 4 2=U L/4 在走向方向上井筒位于井田中央大巷运输工作量最小。在走向方向上井筒位于井田中央大巷运

6、输工作量最小。L / 2LWLWL / 4第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定 均衡生产及矿井生产能力均衡生产及矿井生产能力井筒在井田中央井筒在井田中央：两翼均衡生产，能力大。两翼均衡生产，能力大。井筒在井田一侧井筒在井田一侧：单翼开采，生产能力小。单翼开采，生产能力小。 通风通风w井筒在井田中央井筒在井田中央 两翼风量分配较均衡，风路两翼风量分配较均衡，风路短，风压小。短，风压小。w井筒在井田一侧井筒在井田一侧 风路长，大巷通过风量大，风路长，大巷通过风量大，风压大。欲降风压，增大巷道风压大。欲降风压，增大巷道断面，工程量增加。断面，工程量增加。QSLPh23第一节第一节

7、井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定LWL / 4 采掘接替采掘接替l井筒在井田中央：井筒在井田中央： 两翼基本同时结束，较快转入下水平。两翼基本同时结束，较快转入下水平。l井筒在井田一侧：井筒在井田一侧： 生产能力相同时，后期一翼生产，运输、通风过分集中，采掘相生产能力相同时，后期一翼生产，运输、通风过分集中，采掘相互干扰，不能较快转入下水平。互干扰，不能较快转入下水平。第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定LWL / 4实际中形成单翼井田的原因实际中形成单翼井田的原因地质勘探资料不足，井筒需要靠近高级储量范围。地质勘探资料不足，井筒需要靠近高级储量范围。受地形限制。受地

8、形限制。后期增产，改建扩大井田范围。后期增产，改建扩大井田范围。 如范各庄矿，后把毕各庄扩进去，井型由如范各庄矿，后把毕各庄扩进去，井型由180320万万t/a，井筒位于非储量中心。，井筒位于非储量中心。 第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定（2）井筒沿倾斜方向的有利位置）井筒沿倾斜方向的有利位置 斜井开拓时，井筒沿煤层倾向的有利位置主要是斜井开拓时，井筒沿煤层倾向的有利位置主要是选择选择合适的层位和倾角。合适的层位和倾角。 立井开拓时，井筒沿煤层倾向位置（见图）立井开拓时，井筒沿煤层倾向位置（见图） 单水平开采缓倾斜煤层的井田，井筒应坐落在井田中单水平开采缓倾斜煤层的井田，

9、井筒应坐落在井田中部，或者使上山部分斜长略大于下山部分；部，或者使上山部分斜长略大于下山部分； 对开采缓或倾斜煤层群的矿井，考虑井筒设在沿倾斜对开采缓或倾斜煤层群的矿井，考虑井筒设在沿倾斜中部靠上适当位置，使井筒煤柱不占初期投产采区；中部靠上适当位置，使井筒煤柱不占初期投产采区；第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定 急倾斜矿井，井筒宜靠近煤层浅部，甚至布置在煤系急倾斜矿井，井筒宜靠近煤层浅部，甚至布置在煤系底板（见图）底板（见图） 近水平煤层的矿井，近水平煤层的矿井，尽可能使井筒靠近储量中央尽可能使井筒靠近储量中央； 煤系基底有丰富含水层的矿井，既要考虑井筒到最终煤系基底有丰

10、富含水层的矿井，既要考虑井筒到最终深度仍不穿过丰富含水层，又要考虑初期工程量和基深度仍不穿过丰富含水层，又要考虑初期工程量和基建投资，还应考虑煤柱损失。建投资，还应考虑煤柱损失。第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定 立井立井 4水平水平1水平水平3水平水平2水平水平5水平水平石门工程量石门工程量 初期工程量初期工程量井筒在井筒在位置石门长度最短，初期工程量较小位置石门长度最短，初期工程量较小第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定立井井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案立井井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案1井筒；井筒；2石门；石门；3富含水岩层；富含水岩层；4需保护

11、的场地范围需保护的场地范围第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定C1231144242AB井筒位置比较井筒位置比较井筒位置井筒位置优缺点优缺点B B处处石门总长度较短，沿石门的运输工作量较少石门总长度较短，沿石门的运输工作量较少A A处处石门工程量稍大，但初期工程量及投资较少、建井期石门工程量稍大，但初期工程量及投资较少、建井期较短较短C C处处初期工程量最大，石门总长度和沿石门的运输工程量初期工程量最大，石门总长度和沿石门的运输工程量也较大，但对开采井田深部及向下扩展有利也较大，但对开采井田深部及向下扩展有利A A、B B处处井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井开井筒

12、只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井开采，生产系统较复杂，环节较多采，生产系统较复杂，环节较多第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定急倾斜煤层开拓的井筒位置急倾斜煤层开拓的井筒位置1井筒位于煤层底板；井筒位于煤层底板；2井筒位于煤层顶板；井筒位于煤层顶板；3阶段石门；阶段石门； 4工业场地煤柱边界线工业场地煤柱边界线第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定2 2、对掘进与维护有利的井筒位置、对掘进与维护有利的井筒位置（1）井筒应尽可能不通过或少）井筒应尽可能不通过或少通过通过流砂层流砂层、较厚的、较厚的冲积层冲积层及及较大的较大的含水层含水层。（2）井筒位置应

13、使井底车场有）井筒位置应使井底车场有较好的较好的围岩条件围岩条件，便于大容积，便于大容积硐室的掘进与维护。硐室的掘进与维护。第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定92 41 31 02 2731 152 32 51 52 21 42 12 01 91 9682 02 52 32 21 82 141 61 72 4213 3、便于布置地面工业场地的井筒位置、便于布置地面工业场地的井筒位置（1）要有）要有足够的场地足够的场地（一般情况下，工业广场的面积为：大型井（一般情况下，工业广场的面积为：大型井0.8-1.1公顷公顷/10万万t，中型井，中型井1.3-1.8公顷公顷/10万万t

14、 ，小型井，小型井2.0-2.5公公顷顷/10万万t ） ；（2）有较好的）有较好的工程地质和水文地质条件工程地质和水文地质条件；（3）便于矿井）便于矿井供电、给水和运输供电、给水和运输，并使附近有便于建设居住区、，并使附近有便于建设居住区、排矸设施的地点；排矸设施的地点；（4）井筒位置应高于当地）井筒位置应高于当地最高洪水位最高洪水位；（5）充分利用地形，使地面生产系统、工业场地总平面布置及地）充分利用地形，使地面生产系统、工业场地总平面布置及地面运输合理，并尽可能使面运输合理，并尽可能使平整场平整场 地的工程量较少地的工程量较少。第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定根据瓦

15、斯涌出量或等级根据瓦斯涌出量或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）第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定三、风井布置及矿井通风系统三、风井布置及矿井通风系统（一）中央并列式通风（一）中央并列式通风布置：进风井、回风井并列布置在井田中央工业场地内；布置：进风井、回风井并列布置在井田中央工业场地内；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 150m43I125I I25341I第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定a.罐笼或串车提煤的中小型井罐笼或串车提煤的中小型井 主井进风，副井回风。主井进风，副井回

16、风。b.箕斗或胶带提煤的大中型井箕斗或胶带提煤的大中型井 副井进风，主井回风副井进风，主井回风c.在井田上部边界另设安全出口。在井田上部边界另设安全出口。优点优点:工业场地集中，管理方便；井筒保护煤柱少。工业场地集中，管理方便；井筒保护煤柱少。缺点：缺点：通风线路长，风阻大，漏风多。通风线路长，风阻大，漏风多。适用：适用：井田尺寸、能力不很大、低瓦斯矿井；井田尺寸、能力不很大、低瓦斯矿井；矿井投产早期。矿井投产早期。（一）中央并列式通风（一）中央并列式通风第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定（二）中央边界式通风（中央分列式）（二）中央边界式通风（中央分列式）布置：布置：主、副

17、井位于井田中央，风井设在井田中央上部边界。主、副井位于井田中央，风井设在井田中央上部边界。I1234I651234I-I65第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定使用：使用：副井进风，风井回风。副井进风，风井回风。优点：优点：风路短，风阻小，井下漏风少。风路短，风阻小，井下漏风少。缺点：缺点：深部要维护较长的上山回风，工业场地分散。深部要维护较长的上山回风，工业场地分散。适用：适用：煤层赋存不太深的缓、中倾斜煤层矿井；煤层赋存深，瓦斯大的煤层赋存不太深的缓、中倾斜煤层矿井；煤层赋存深，瓦斯大的 矿井；矿井生产后期。矿井；矿井生产后期。I1234I651234I-I65第一节第一

18、节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定（二）中央边界式通风（中央分列式）（二）中央边界式通风（中央分列式）（三）对角式通风（三）对角式通风 布置：布置：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。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。I132544I I123455I1主井主井,2进风井进风井,5回风井回风井第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定优点：优点：风路、风压稳定。一翼灾变，另一翼正常。风路、风压稳定。一翼灾变，另一翼正常。缺点：缺点：风机和通风设备多，工业场地分散，建井时间长，主副井与风机和通风设备多，工业场地分散，建井时间长，主副井与

19、风井贯通距离长。风井贯通距离长。适用：适用：对通风要求很严格的矿井（高瓦斯、煤层易自燃、有煤和瓦对通风要求很严格的矿井（高瓦斯、煤层易自燃、有煤和瓦斯突出危险的矿井，井田一翼长达斯突出危险的矿井，井田一翼长达68km，后期风路长的矿井，后期风路长的矿井1325445II（三）对角式通风（三）对角式通风 第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定（四）采区风井通风（四）采区风井通风3214I3214444I布置：布置：风井设在各采区风井设在各采区使用：使用：中央井筒进风，各采区回风井回风。中央井筒进风，各采区回风井回风。第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定优点：优点

20、：通风线路短；各采区通风方便、灵活；风阻小。可不设回风大巷。通风线路短；各采区通风方便、灵活；风阻小。可不设回风大巷。建井可平行施工，建井期短。建井可平行施工，建井期短。缺点：缺点：风井及设备多，管理分散。风井及设备多，管理分散。适用：适用：井田上部距地表浅（井田上部距地表浅（50 100m），采区尺寸大的采区。），采区尺寸大的采区。3214I3214444I第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定（四）采区风井通风（四）采区风井通风oN1N587No2431000NNoom42351No65个分区，每区能力个分区，每区能力,200万万t/a各分区布置一对立井各分区布置一对立井通

21、风：进风、回风和通风：进风、回风和辅助运输辅助运输两个集中出煤斜井两个集中出煤斜井1-双主斜井双主斜井2-双岩石运输大巷双岩石运输大巷3-分区主要大巷分区主要大巷4-煤仓煤仓5-工作面工作面6-露头露头7-分区境界分区境界8-井田境界井田境界No-进回风井进回风井（五）（五）多井筒分区域通风方式多井筒分区域通风方式l中央边界式与对角式中央边界式与对角式l中央并列式与对角式中央并列式与对角式风井布置应因地制宜，灵活运用。风井布置应因地制宜，灵活运用。a、矿井表土浅，第一水平设小风井，第二水平改其他方式。、矿井表土浅，第一水平设小风井，第二水平改其他方式。b、井田走向大的矿井（、井田走向大的矿井（

22、6 8km），初期中央并列式，后期中央对），初期中央并列式，后期中央对角式。角式。c、风井有效半径：一个专用风井的有效半径大致控制在、风井有效半径：一个专用风井的有效半径大致控制在3km左右。左右。第一节第一节 井筒数目和位置的确定井筒数目和位置的确定（六）混合式通风（六）混合式通风开采水平：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。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。开采水平垂高：开采水平垂高：开采水平上下边界之间的垂直距离。开采水平上下边界之间的垂直距离。第二节第二节 开采水平的划分及上下山开采开采水平的划分及上下山开采一、开采水平划分一、开采水平划分（

23、一）合理的水平垂高（一）合理的水平垂高确定水平垂高确定水平垂高确定阶段垂高确定阶段垂高能否进行上、下山开采能否进行上、下山开采1、合理的阶段斜长、合理的阶段斜长运输设备能达到的阶段斜长运输设备能达到的阶段斜长合理的采煤工艺及采面参数合理的采煤工艺及采面参数2、合理的区段数、合理的区段数3、利于采区正常接替、利于采区正常接替4、经济上有利、经济上有利5、合理的水平服务年限及足够储量、合理的水平服务年限及足够储量第二节第二节 开采水平的划分及上下山开采开采水平的划分及上下山开采一、开采水平划分一、开采水平划分井型井型矿井设计生产矿井设计生产能力（能力（M Mt/a）矿井设计矿井设计服务年限服务年限

24、（a）第一开采水平设计服务年限第一开采水平设计服务年限煤层倾角煤层倾角 45特大特大6.0及以上及以上70353.0-5.06030大大1.2、1.51.8、2.450252015中中0.45、0.6、0.940201512小小0.09、0.15、0.21、0.30各省自定各省自定第二节第二节 开采水平的划分及上下山开采开采水平的划分及上下山开采水平垂高（阶段斜长）有加大的趋势水平垂高（阶段斜长）有加大的趋势井型井型缓倾斜煤层缓倾斜煤层倾斜煤层倾斜煤层急倾斜煤层急倾斜煤层大、中矿井大、中矿井100250100200100150小型矿井小型矿井601008012080120井型井型缓倾斜、倾斜煤

25、层缓倾斜、倾斜煤层急倾斜煤层急倾斜煤层大、中矿井大、中矿井200350100250 矿井阶段（水平）垂高矿井阶段（水平）垂高 第二节第二节 开采水平的划分及上下山开采开采水平的划分及上下山开采近水平煤层开采的水平垂高近水平煤层开采的水平垂高第二节第二节 开采水平的划分及上下山开采开采水平的划分及上下山开采盘区开采：下山不超过盘区开采：下山不超过1500m； 上山不超过上山不超过2000m。 按煤组划分水平示意图按煤组划分水平示意图 1第一水平；第一水平；2第二水平第二水平第二节第二节 开采水平的划分及上下山开采开采水平的划分及上下山开采下山开采：下山开采：利用原开采水利用原开采水平的井巷和设施

26、，开采该平的井巷和设施，开采该开采水平之下的采区，煤开采水平之下的采区，煤从下向上运输。从下向上运输。上下山开采：上下山开采：一个开采水一个开采水平既采上山阶段又采下山平既采上山阶段又采下山阶段。阶段。（二）（二） 下山开采的下山开采的应用应用第二节第二节 开采水平的划分及上下山开采开采水平的划分及上下山开采1、上下山开采比较、上下山开采比较比较比较 利用原有开采水平进行下山开采；利用原有开采水平进行下山开采； 另设开采水平进行上山开采。另设开采水平进行上山开采。321096174 58235418 76第二节第二节 开采水平的划分及上下山开采开采水平的划分及上下山开采123566489107

27、1211127(A)(C)(B)上下山开采的比较上下山开采的比较1主井主井2副井副井3回风井回风井4运输大巷运输大巷5总回风巷总回风巷6采区上山采区上山7下山采区中部车场下山采区中部车场8下山采区上部车场下山采区上部车场9采区下山采区下山10大巷配风巷（作为下大巷配风巷（作为下山采区总回风巷）山采区总回风巷）11下山采区水仓下山采区水仓 第二节第二节 开采水平的划分及上下山开采开采水平的划分及上下山开采开采方式开采方式上山开采上山开采上下山开采中的下山开采上下山开采中的下山开采开拓工程量开拓工程量（井筒、井底车场、（井筒、井底车场、石门等）大石门等）大（井筒、井底车场、石门等）（井筒、井底车场

28、、石门等）小小基建投资基建投资大大小小水平垂高水平垂高Ha1/2HbHb水平服务年限水平服务年限及接替及接替T短，井筒延深多次；短，井筒延深多次；接替紧张接替紧张T长；井筒延深次数少；利长；井筒延深次数少；利于接替于接替运输运输煤（矸）下运，能力煤（矸）下运，能力大，费用低；大，费用低；煤（矸）上运，能力低，费煤（矸）上运，能力低，费用低；用低；第二节第二节 开采水平的划分及上下山开采开采水平的划分及上下山开采1、上下山开采比较、上下山开采比较掘进掘进工序简单，方便，工序简单，方便，成本低成本低工序复杂，装运困难，速度慢，成本工序复杂，装运困难，速度慢，成本高；水大时困难高；水大时困难通风通风

29、新风、泛风均向上，新风、泛风均向上，线路短；漏风少；线路短；漏风少；通风设施少；管理通风设施少；管理方便，费用低。方便，费用低。两下山相距近，负压大，漏风两下山相距近，负压大，漏风大大; 通风线路长，最困难时期比上通风线路长，最困难时期比上山采区长一倍山采区长一倍; 通风交叉点和设施通风交叉点和设施多，多，管理复杂管理复杂,CH4大时，费用高。大时，费用高。排水排水水自流入仓，系统水自流入仓，系统简单简单费用低费用低每个区段设临时水窝，安小水泵排每个区段设临时水窝，安小水泵排水至大巷水至大巷 水小时水小时将采区下山一将采区下山一次掘至终深，在采区下部设水仓及硐次掘至终深，在采区下部设水仓及硐室

30、，安泵排水室，安泵排水. .总工程量大，费用高总工程量大，费用高技术上技术上基建投资基建投资生产经营费生产经营费优优高高低低可行可行低低高高第二节第二节 开采水平的划分及上下山开采开采水平的划分及上下山开采下山开采在技术上的问题随煤层倾角变小而变弱下山开采在技术上的问题随煤层倾角变小而变弱下山开采在经济上有利，上山开采在技术上优越。下山开采在经济上有利，上山开采在技术上优越。 1235664891071211127(A )(C )(B )1、上下山开采比较、上下山开采比较第二节第二节 开采水平的划分及上下山开采开采水平的划分及上下山开采u维护上山采区的上山及总回风道，风井及通风设施为维护上山采

31、区的上山及总回风道，风井及通风设施为下山采区通风。下山采区通风。u利用运输大巷配风巷回风。利用运输大巷配风巷回风。1235664891071211127(A )(C )(B )第二节第二节 开采水平的划分及上下山开采开采水平的划分及上下山开采u（1）倾角小于倾角小于16的缓斜煤层，的缓斜煤层，瓦斯瓦斯及涌水量及涌水量不大不大；u（2）煤层倾角不大，采用多水平开拓的矿井，开拓延）煤层倾角不大，采用多水平开拓的矿井，开拓延深后提升能力降低的；深后提升能力降低的；u（3）由于开采强度加大、水平服务年限缩短，造成水）由于开采强度加大、水平服务年限缩短，造成水平接替紧张，可布置一个或几个下山采区；平接替

32、紧张，可布置一个或几个下山采区；u（4）当井田深部受自然条件限制，储量不多、深部境）当井田深部受自然条件限制，储量不多、深部境界不一，界不一，设置开采水平有困难或不经济时设置开采水平有困难或不经济时，可在最终，可在最终开采水平以下设一部分下山采区。开采水平以下设一部分下山采区。第二节第二节 开采水平的划分及上下山开采开采水平的划分及上下山开采2、下山开采一般的适用条件、下山开采一般的适用条件合理划分开采水平合理划分开采水平急斜煤层：一个开采水平只采上山阶段。急斜煤层：一个开采水平只采上山阶段。缓倾斜、中倾斜煤层：阶段斜长要照顾井田主要块段缓倾斜、中倾斜煤层：阶段斜长要照顾井田主要块段当当16

33、时，上下山开采时，上下山开采近水平煤层：开采水平在煤组内的合理位置及标高近水平煤层：开采水平在煤组内的合理位置及标高 煤层间距近煤层间距近开采水平设底部煤层中开采水平设底部煤层中 煤层间距远煤层间距远分组设开采水平分组设开采水平第二节第二节 开采水平的划分及上下山开采开采水平的划分及上下山开采 辅助水平辅助水平（中间水平）（中间水平） 在开采水平内，因生产需要在开采水平内，因生产需要（局部阶段斜长过大）而增设有运输大巷的水平位置（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。及所服务的开采范围。 辅助水平辅助水平设石门、阶段大巷、不设井底车场。辅助水设石门、阶段大巷、不设井底

34、车场。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。平的煤运到开采水平，由开采水平井底车场运至地面。 应用原则应用原则辅助水平增加井下运辅环节，生产系统复辅助水平增加井下运辅环节，生产系统复杂化。有明显的技术经济优越性方可使用。杂化。有明显的技术经济优越性方可使用。第二节第二节 开采水平的划分及上下山开采开采水平的划分及上下山开采（三）（三） 辅助水平的辅助水平的应用应用l. .水平垂高过大，水平垂高过大，阶段斜长较长阶段斜长较长l. .井田形状不规则，煤层倾角变化大井田形状不规则，煤层倾角变化大l. .多水平上下山开采多水平上下山开采l4 .4 .近水平煤层分组开采近水平煤层分组开采

35、第二节第二节 开采水平的划分及上下山开采开采水平的划分及上下山开采辅助水平适用的情况辅助水平适用的情况辅助水平的应用辅助水平的应用85416723019辅助水平的应用辅助水平的应用653 421辅辅助助水水平平的的应应用用7- 600m654- 850m11- 1050m141312- 450m21910878- 310m10985- 420m611- 850m241121314- 1050m653- 600m-450m知识点知识点能力点能力点1、运输大巷运输方式的优缺点和布置特点、运输大巷运输方式的优缺点和布置特点2、运输大巷的三种布置方式的适用条件、运输大巷的三种布置方式的适用条件3、煤层

36、和岩层运输大巷的优缺点和适用条件、煤层和岩层运输大巷的优缺点和适用条件4、回风大巷如何布置、回风大巷如何布置 能根据具体煤层地质条件，合理布置水平大巷能根据具体煤层地质条件，合理布置水平大巷 第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置大巷大巷为整个开采水平或阶段服为整个开采水平或阶段服务的水平巷道。务的水平巷道。运输大巷运输大巷为整个开采水平或阶为整个开采水平或阶段运输服务的水平巷道。段运输服务的水平巷道。担负煤、矸、物料和人员的运输，担负煤、矸、物料和人员的运输，通风、排水及铺设管线等。是矿通风、排水及铺设管线等。是矿井的井的“动脉动脉”。第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷

37、的布置一、运输大巷一、运输大巷 （一）（一） 运输大巷的运输方式运输大巷的运输方式 （二）（二） 运输大巷的布置方式运输大巷的布置方式 （三）（三） 运输大巷的位置运输大巷的位置二、总回风巷二、总回风巷第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置一、运输大巷一、运输大巷（一）运输大巷的运输方式（一）运输大巷的运输方式l1.1.轨道运输大巷轨道运输大巷 轨距一般有轨距一般有600mm600mm、900mm900mm两种两种井井 型型矿车类型矿车类型电机车类型电机车类型小型矿井小型矿井1t（固定式）（固定式）蓄电池电机车无极绳绞车蓄电池电机车无极绳绞车60万万t1t（固定式）（固定式）架线式

38、电机车架线式电机车90180万万t3t（固定式、底卸式）（固定式、底卸式）架线式电机车架线式电机车240万万t3t（固定式、底卸式）（固定式、底卸式）5t（底卸式）（底卸式）架线式电机车架线式电机车高瓦斯矿井高瓦斯矿井8t蓄电池电机车蓄电池电机车第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置轨道运输对大巷的要求轨道运输对大巷的要求（1）根据所选定的矿车及电机车类型，按照）根据所选定的矿车及电机车类型，按照煤矿安全规煤矿安全规 程程的有关规定设计大巷断面尺寸，并使大巷内最高的有关规定设计大巷断面尺寸，并使大巷内最高 风速不大于风速不大于8 ms。（2）运输大巷的方向应与煤层走向大体一致，当煤

39、层因褶）运输大巷的方向应与煤层走向大体一致，当煤层因褶 曲、断层等地质构造影响，局部走向变化频繁时，为曲、断层等地质构造影响，局部走向变化频繁时，为 便于列车行驶和减少工程量，应设法使大巷尽量取直。便于列车行驶和减少工程量，应设法使大巷尽量取直。（3）运输大巷坡度以便于运输和排水为准，一般为）运输大巷坡度以便于运输和排水为准，一般为3 4，如果井下涌水量较大，含杂物较多，也可取，如果井下涌水量较大，含杂物较多，也可取5。 第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置大巷采用矿车运煤的优点大巷采用矿车运煤的优点 （1）矿车运煤可同时统一解决煤炭、矸石、物料和人员的）矿车运煤可同时统一解决煤

40、炭、矸石、物料和人员的 运输问题；运输问题；（2）运输能力大，机动性强，随着运距和运量的变化可以）运输能力大，机动性强，随着运距和运量的变化可以 增加列车数；增加列车数；（3）能满足不同煤种煤炭的分运要求；）能满足不同煤种煤炭的分运要求；（4）对巷道直线度要求不高，能适应长距离运输；）对巷道直线度要求不高，能适应长距离运输；（5）吨公里运输费较低。）吨公里运输费较低。 第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置2、带式输送机运输大巷、带式输送机运输大巷优点：优点： （1）实现大巷连续化运输，运输能力大；）实现大巷连续化运输，运输能力大； （2）操作简单，比较容易实现自动化；）操作简单，

41、比较容易实现自动化； （3）装卸载设备少，卸载均匀。）装卸载设备少，卸载均匀。缺点：缺点：带式输送机不适应按不同煤种的分采分运，并要带式输送机不适应按不同煤种的分采分运，并要求大巷直。因此，对于运量大、运距较短、煤种单一、求大巷直。因此，对于运量大、运距较短、煤种单一、装载点少、大巷比较直的矿井，适于采用带式输送机装载点少、大巷比较直的矿井，适于采用带式输送机运输。运输。 第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置矿井生产能力矿井生产能力/万万ta1运运 煤煤辅助运输辅助运输大巷轨大巷轨距距/mm2405t矿车底卸式矿车底卸式1.5t固定车厢式矿车固定车厢式矿车900带式输送机带式输送

42、机1.5t固定车厢式矿车固定车厢式矿车600901803t矿车底卸式矿车底卸式1.5t或或1t固定车厢式矿固定车厢式矿车车6003t固定车厢式矿车固定车厢式矿车1.5t固定车厢式矿车固定车厢式矿车900601t固定车厢式矿车固定车厢式矿车1t固定车厢式矿车固定车厢式矿车600不同矿井生产能力的大巷运输设备不同矿井生产能力的大巷运输设备第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置大巷的方向：大巷的方向：与煤层走向（近水平煤层煤层主要延展方向）基本与煤层走向（近水平煤层煤层主要延展方向）基本 一致，应尽量取直或分段取直，但要考虑一致，应尽量取直或分段取直，但要考虑维护和煤仓高度。维护和煤仓高

43、度。u 胶带运输大巷必须取直或分段取直胶带运输大巷必须取直或分段取直u 轨道运输大巷虽能适应弯道，但应尽量取直，以利减少工程量。轨道运输大巷虽能适应弯道，但应尽量取直，以利减少工程量。u 轨道运输大巷要求：轨道运输大巷要求： 600 mm轨距，轨距，R12m, 900 mm轨距轨距, R15m。大巷的坡度：大巷的坡度：利于运输和泄水。利于运输和泄水。 一般：一般：i=35 向井底下坡。向井底下坡。3、大巷的方向和坡度、大巷的方向和坡度第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置大巷应用情况：大巷应用情况：国内：国内：基本上用机车运输；基本上用机车运输； 大型矿井用胶带。大型矿井用胶带。国

44、外：国外：西德：大巷胶带：占西德：大巷胶带：占30%且认为：且认为： 井田面积井田面积 10(km)2时，胶带运输；时，胶带运输； 井田面积井田面积 30(km)2时，用机车运输；时，用机车运输； 10 30(km)2,具体分析比较。具体分析比较。我国，通过基建费和生产经营费分析比较，认为：我国，通过基建费和生产经营费分析比较，认为：矿井一翼矿井一翼A=150万万t/a，运距，运距 3km，采用胶带运输优越。，采用胶带运输优越。总的趋势：胶带运输增加。总的趋势：胶带运输增加。第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置 井下新型辅助运输设备井下新型辅助运输设备无轨胶轮车无轨胶轮车 以柴油

45、机或蓄电池为动力、不需轨道、自由行驶，具有转弯半径小、机动以柴油机或蓄电池为动力、不需轨道、自由行驶，具有转弯半径小、机动灵活、多功能、运量大等优点，易于实现由车场大巷或斜井地面至工作面的灵活、多功能、运量大等优点，易于实现由车场大巷或斜井地面至工作面的直达运输。直达运输。 适用于巷道坡度适用于巷道坡度小于小于6 68 8的近水平煤层开采的大型矿井辅助运输，的近水平煤层开采的大型矿井辅助运输，要求其行驶的巷道断面较大，尤其对巷道底板条件要求较高要求其行驶的巷道断面较大，尤其对巷道底板条件要求较高, ,需要根据不同底需要根据不同底板岩性，采取相应措施，满足其行驶对路面的要求。板岩性，采取相应措施

46、，满足其行驶对路面的要求。 第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置无轨车运行所需巷道断面无轨车运行所需巷道断面 无轨车车速无轨车车速5-30km/h，车身，车身较长，有时还需和拖车铰接，无较长，有时还需和拖车铰接，无固定的轨道限制其运行轨迹，司固定的轨道限制其运行轨迹，司机操作驾驶有难度。机操作驾驶有难度。 主干巷道内人行道要大于主干巷道内人行道要大于1.2m，另一侧宽度，另一侧宽度=0.5m；两；两辆对开列车最突出部分的间距辆对开列车最突出部分的间距=0.5m；采区巷道内，间距适当；采区巷道内，间距适当缩小，人行道缩小，人行道0.8-1.0m，另一侧，另一侧宽度宽度0.3-0.5

47、m，完全满足行车不，完全满足行车不行人的巷道可不设人行道行人的巷道可不设人行道。第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置 井下新型辅助运输设备井下新型辅助运输设备 齿轨机车齿轨机车 以防爆型低污染柴油机为动力，采用机械或液压传动，具有载重量大、机动以防爆型低污染柴油机为动力，采用机械或液压传动，具有载重量大、机动灵活、运距不限等优点，易于实现由车场大巷或斜井平硐至工作面的直达运输。灵活、运距不限等优点，易于实现由车场大巷或斜井平硐至工作面的直达运输。但重量较大，造价较高，轨道系统安装要求严格，尤其对巷道底板岩性有较高要但重量较大，造价较高，轨道系统安装要求严格，尤其对巷道底板岩性有较

48、高要求，有底鼓、遇水泥化和膨胀或泥水多的巷道不宜选用。求，有底鼓、遇水泥化和膨胀或泥水多的巷道不宜选用。 轨道系统增设齿轨的齿轨机车，适应巷道坡度轨道系统增设齿轨的齿轨机车，适应巷道坡度不大于不大于8 8；改造轮系，轨道；改造轮系，轨道系统增设卡轨或护轨的齿轨卡轨机车，适应巷道坡度系统增设卡轨或护轨的齿轨卡轨机车，适应巷道坡度8 81212，因此适应开采，因此适应开采近水平或缓倾斜煤层的矿井辅助运输。近水平或缓倾斜煤层的矿井辅助运输。第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置 井下新型辅助运输设备井下新型辅助运输设备 卡轨机车卡轨机车：

49、 根据动力和牵引方式不同，可分为防爆柴油机卡轨车和绳牵引卡轨车。根据动力和牵引方式不同，可分为防爆柴油机卡轨车和绳牵引卡轨车。 防爆柴油机卡轨车防爆柴油机卡轨车： 适应巷道坡度适应巷道坡度不大于不大于8 8，具有承载量大、机动灵活、可进入多条分支巷，具有承载量大、机动灵活、可进入多条分支巷道运送物料、易于实现由大巷至工作面顺槽直达运输的优点。道运送物料、易于实现由大巷至工作面顺槽直达运输的优点。 绳牵引卡轨车：绳牵引卡轨车： 具有适应巷道坡度大（具有适应巷道坡度大（可达可达2525）、承载量大的优点，但只能在一个巷道）、承载量大的优点，但只能在一个巷道系统内运行，不能进入多分支轨道。系统内运行

50、，不能进入多分支轨道。第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置 井下新型辅助运输设备井下新型辅助运输设备 单轨吊车单轨吊车 按动力不同可分为：防爆柴油机、蓄电池、绳牵引单轨吊和风动单按动力不同可分为：防爆柴油机、蓄电池、绳牵引单轨吊和风动单轨吊四种。轨吊四种。 单轨吊车单轨吊车具有能充分利用巷道断面、基本不受巷道底板因素影响、具有能充分利用巷道断面、基本不受巷道底板因素影响、适应巷道起伏变化、爬坡能力较强、机动灵活等优点。但为了保证巷道适应巷道起伏变化、爬坡能力较强、机动灵活等优点。但为了保证巷道和支架能承爱足够的吊挂力，对顶板岩石强度和巷道支护均有较高要求，和支架能承爱足够的吊挂力

51、，对顶板岩石强度和巷道支护均有较高要求，另外，运行速度慢，承载重量较小。另外，运行速度慢，承载重量较小。 第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置 井下新型辅助运输设备井下新型辅助运输设备 单轨吊车单轨吊车 第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置 井下新型辅助运输设备选择井下新型辅助运输设备选择 当采用无轨运输系统时，应采用矿用防爆型低污染无轨当采用无轨运输系统时，应采用矿用防爆型低污染无轨胶轮车；胶轮车； 当组成直达运输系统且倾角适宜时，可选用齿轨机车、当组成直达运输系统且倾角适宜时，可选用齿轨机车、卡轨机车、胶套轮机车；卡轨机车、胶套轮机车； 当组成直达运输系统，而上

52、下山倾角较大或巷道底板当组成直达运输系统，而上下山倾角较大或巷道底板底鼓严重时，可选用单轨吊车；底鼓严重时，可选用单轨吊车； 当不适合直达运输时，可选用绳牵引式轨道运输设备。当不适合直达运输时，可选用绳牵引式轨道运输设备。 第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置（二）运输大巷的布置方式（二）运输大巷的布置方式、分层运输大巷、分层运输大巷 优：优：初期投入少，见效快初期投入少，见效快缺：缺：后期工程量大，维护后期工程量大，维护 费高费高适用：适用：u煤层距离远煤层距离远u煤层煤质不同，需分装分煤层煤质不同，需分装分运运u煤层数目少，走向短煤层数目少，走向短第三节第三节 开采水平大巷的

53、布置开采水平大巷的布置2、集中运输大巷、集中运输大巷l优点：优点：各煤层联合开采，大巷工各煤层联合开采，大巷工程量及占用的轨道、管线也少；程量及占用的轨道、管线也少；可同时进行若干煤层的准备和回可同时进行若干煤层的准备和回采，开采强度比较大，井下生产采，开采强度比较大，井下生产采区比较集中，便于管理；巷道采区比较集中，便于管理；巷道维护条件好，有利于大巷运输，维护条件好，有利于大巷运输，且煤柱损失少。且煤柱损失少。l缺点：缺点：建井初期工程量大，建井建井初期工程量大，建井期长，每个采区都要掘进石门，期长，每个采区都要掘进石门，采区石门工程量大，经济上不合采区石门工程量大，经济上不合理。理。第三

54、节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置3、分组集中运输大巷、分组集中运输大巷井田内煤层分为若干煤井田内煤层分为若干煤组时，为一个煤组服务的组时，为一个煤组服务的运输大巷。运输大巷。各分组集中大巷之间用各分组集中大巷之间用主要石门联系。主要石门联系。煤组内各煤层之间用采煤组内各煤层之间用采区石门联系。区石门联系。第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置4、运输大巷布置发展趋势、运输大巷布置发展趋势国内：国内：50年代，分层布置方式年代，分层布置方式60年代后，年代后， 分组集中大巷和集中大巷分组集中大巷和集中大巷现在：当前设计新井，向分层大巷布置发展现在：当前设计新井，向分层大

55、巷布置发展国外趋势：国外趋势：向分层大巷布置发展。向分层大巷布置发展。u综采发展，生产集中，回采工作面少，可能采一个煤层就能保证产量。综采发展，生产集中，回采工作面少，可能采一个煤层就能保证产量。u回采工作推进快，要求巷道掘进快，维护时间短；回采工作推进快，要求巷道掘进快，维护时间短；u巷道普遍采用可缩性支架，支护问题已解决。巷道普遍采用可缩性支架，支护问题已解决。u岩巷掘进机械化不过关。岩巷掘进机械化不过关。第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置（三）运输大巷的位置（三）运输大巷的位置运输大巷作用：运输大巷作用：为开采上水平各煤层服务；为开采下为开采上水平各煤层服务；为开采下水平

56、煤层回风。水平煤层回风。要求：要求：服务时间长；处于不受或少受采动影响的位置。服务时间长；处于不受或少受采动影响的位置。位置：位置：岩石大巷：煤组的底板岩石中；岩石大巷：煤组的底板岩石中； 煤层大巷：煤组最下部煤质坚硬，围岩稳定的煤层大巷：煤组最下部煤质坚硬，围岩稳定的 薄及中厚煤层中。薄及中厚煤层中。第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置1、煤层大巷、煤层大巷煤层大巷位置煤层大巷位置 分煤层大巷分煤层大巷 沿煤层布置；沿煤层布置； 集集 中中 大大 巷巷 布置在煤组最下部稳定薄及中厚煤层中布置在煤组最下部稳定薄及中厚煤层中 分组集中大巷分组集中大巷 布置在煤组最下部稳定的薄及中厚

57、煤层中布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中煤层大巷施工煤层大巷施工u i、按腰线沿煤层掘进、按腰线沿煤层掘进适合机车适合机车运输运输u ii、按中线沿煤层掘进适合胶带运输、按中线沿煤层掘进适合胶带运输 u iii、按中线及腰线掘进大巷、按中线及腰线掘进大巷适合机车和胶带（可能穿层）适合机车和胶带（可能穿层）第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置煤层大巷的适用条件煤层大巷的适用条件 u煤层赋存不稳定，变化大的小型矿井；煤层赋存不稳定，变化大的小型矿井；u离其他煤层较远的深及中厚煤层，储量小、服务年限不长；离其他煤层较远的深及中厚煤层，储量小、服务年限不长；u煤系基底有距离较近富含水层

58、，不易将大巷布置在煤层底板；煤系基底有距离较近富含水层，不易将大巷布置在煤层底板；u井田走向短、运输大巷服务年限短，煤层厚度不大；井田走向短、运输大巷服务年限短，煤层厚度不大；u煤系基底有煤质坚硬、稳固的围岩，煤层无自然发火危险。煤系基底有煤质坚硬、稳固的围岩，煤层无自然发火危险。第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置煤层大巷应用及发展趋势煤层大巷应用及发展趋势l构造复杂的小型矿井，或勘探井，可超前探煤。构造复杂的小型矿井，或勘探井，可超前探煤。l层间距大的单一薄及中厚煤层，储量小，层间距大的单一薄及中厚煤层，储量小，T短。短。l煤系底板附近有富水层，而煤层顶板条件好，可设煤层煤系底板附近有富水层，而煤层顶板条件好，可设煤层大巷。大巷。l煤系最下煤层为煤系最下煤层为薄及中厚煤层，煤质硬，顶板好，无自薄及中厚煤层，煤质硬，顶板好，无自燃。燃。l机械化程度很高（综采面少，推进快）大巷壁后用不燃机械化程度很高（综采面少，推进快）大巷壁后用不燃性材料（碎石等）充填的矿井。性材料（碎石等）充填的矿井。第三节第三节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置2、岩层大巷、岩层大巷 岩层大巷