构造复杂煤层开采3-123

1、1课程内容课程内容（1）盆地构造煤层特点；（2）盆地构造煤层开拓方法（横切盆地开拓法，水平切割盆地开拓法）；（3）盆地构造煤层开拓特点及注意问题（开拓特点、井筒位置及盆底开采）2概念：概念：煤层由四周向中央倾斜，形成洼地的构造。实际形态：实际形态：被断裂构造切割；位置不端正，不对称。形状：形状：圆、椭圆；多个盆地相连。沉积顺序：沉积顺序：中央部分年代近，外部年代远。面积分布：煤田井田井田采区采区区段。345最简单的方法：最简单的方法：一切为二，每一半是一个向斜，然后按照向斜来布置巷道和采面。例子，例子，图3-3优点：优点：布置简单；开拓准备巷道数量少，工作面布置和生产系统集中；缺点：缺点：工作

2、面沿盆地连续推进180度，需要经常调面，回采复杂。用于：用于：矿井产量不大，断层不多，煤层倾角较大的煤层。6例子，例子，图3-3。枣矿集团某矿，14层煤。煤层厚度：平均2m；倾角5-18/11。顶板灰岩，底板砂页岩，煤层较稳定。斜井开拓。北部顺煤层掘1号井，开拓盆地边缘区。片盘斜井开拓。南部开设1004下山和1号井相接。盆地中央部分：横切盆地。1101大巷1101下山盆底上山；分为两个向斜区；1101下山中间平巷，每个向斜区布置两个工作面，1131、1133，1134南、北。切眼：1101主副巷；1131、1133运输平巷。7例子，例子，图3-3。枣矿集团某矿，14层煤。生产系统运输：1134

3、，盆底设刮板输送机和1101下山相连； 1131，运输平巷设刮板输送机和下山评价优点：优点：布置简单；开拓准备巷道数量少，工作面布置和生产系统集中；缺点：缺点：工作面沿盆地连续推进180度，需要经常调面，回采复杂。用于：用于：矿井产量不大，断层不多，煤层倾角较大的煤层。893.2.2 纵横切盆地开拓法纵横切盆地开拓法煤层倾角较小时，垂直于切割下山的平巷代替沿着煤层走向的环形平巷。例子，图3-4；例子，图3-5；103.2.2 纵横切盆地开拓法纵横切盆地开拓法 例子，图例子，图3-4淄博矿务局某矿，开拓五行煤。小型盆地，煤层厚度0.7-0.9m，倾角5-9度-58m石门环行运输大巷中央开下山两侧

4、开掘平巷每部分大致布置3个区段。11123.2.2 纵横切盆地开拓法纵横切盆地开拓法 例子，图例子，图3-5枣矿某矿井，-420m水平以下有一盆地构造。盆地尺寸：盆地尺寸： 长轴方向1000m，短轴，500m；标高-420到-470煤层厚度：平均6m；倾角：平均4度。采煤：倾斜分层人工假顶下行垮落法巷道布置：双翼采区布置。-420大巷4051下山六个区段2101，2102分层布置煤巷，矿车运煤。133.2.2 纵横切盆地开拓法纵横切盆地开拓法 例子，图例子，图3-52103-2106区段，区段集中平巷岩石下山，输送机运煤。区段岩石集中平巷，底板中距煤层18m，和区段平巷的联系：溜煤眼。岩巷之间

5、，石门联系。区段平巷的布置：内错式。1415二者比较：二者比较：共同点：共同点：下山切割盆地，双翼采区布置工作面；差别：差别：中巷和工作面布置不同；环形巷道；保持工作面一定长度开掘中巷，不按走向。区段形状：环带状；长条状。借助切割下山作为开切眼或固定溜子道；另开切眼。适用条件：适用条件：倾角5-10度以下的或运输条件许可的情况；倾角较大。163.2.3 水平切割盆地开拓法水平切割盆地开拓法在盆地中间建立主水平，将盆地分为上下两部分，分别用上山和下山来开采。1）上下山开拓，例子，图3-6、7、82）多水平开拓，大黄山煤矿，图3-9、10。3）“四面轮子坡”，图3-11、12、134）四面上山开拓

6、法，图3-14.173.2.3 水平切割盆地开拓法水平切割盆地开拓法1）采区上下山开拓）采区上下山开拓，例子，图3-6、7、8两个盆地，西北有一小型背斜构造。煤层厚度1.3-1.6m，煤层倾角：北翼，5-12度，南翼，6-8度。斜井开拓。第一水平在两盆地之间，+7m水平运输大巷。西大巷，开采短背斜；向下延深，三号轨道下山和辅助下山。东大巷，向下延深，二号轨道下山。183.2.3 水平切割盆地开拓法水平切割盆地开拓法 1）采区上下山开拓）采区上下山开拓，例子，图3-6、7、8深部盆地开拓：深部盆地开拓：+7m水平2号轨道下山-30m水平，东、西电车道，开拓东西两翼。既是采区下山，又是集中下山。东

7、翼盆地开拓：东翼盆地开拓：东电车道8号上山，7号下山、轴心溜子道，辅助上山。西翼盆地开拓：西西翼盆地开拓：西电车道环形运输大巷5号下山、6号上山和辅助上山，轴心溜子道。192021223.2.3 水平切割盆地开拓法水平切割盆地开拓法1）采区上下山开拓）采区上下山开拓，例子，图3-6、7、8评价：运输环节多，排水设施多。主水平在盆地中间，需要在盆地底部开掘水仓和泵房。改正：尽可能将主水平设置在盆底或盆地上沿。233.2.3 水平切割盆地开拓法水平切割盆地开拓法2）多水平开拓，大黄山煤矿，图3-9、10。短向斜，长轴是短轴的5倍，两翼不对称，南翼45-90度，北翼0-40度。主采3煤和7煤。3煤均

8、厚4.0m，7煤均厚0.82m，层间距125m低瓦斯矿井，煤层有自燃发火倾向。井田走向长10km，斜长3.5km。多阶段多水平开拓方法，两翼建井，立井开拓。243.2.3 水平切割盆地开拓法水平切割盆地开拓法2）多水平开拓，大黄山煤矿，图3-9、10。北翼，1号井，三个水平，-120m、-320m、-500m。南翼，2号井，两个水平，-120m、-320m。延深方式1号井二水平，直接延深；三水平，暗立井（辅提）和暗斜井（胶带）延深深部联合开拓：-320m，石门联系1号、二号井，合并。 -500m水平，南翼石门联系南北翼。盆底开拓，轴心开拓皮带运输大巷。大巷层位：底板岩石或7煤。通风：两翼进回风

9、系统，浅部采区小井；深部中央边界式。2526273.2.3 水平切割盆地开拓法水平切割盆地开拓法2）多水平开拓，大黄山煤矿，图3-9、10。开拓方案评价开拓方案评价方案合理，适应大型盆底的地质条件；留设煤柱较大。可将主水平建立在盆底，四周掘采区上山，既是四面上山开拓法。283.2.3 水平切割盆地开拓法水平切割盆地开拓法3） “四面轮子坡”，图3-11、12、13淄博矿务局某矿。盆地构造，四周被断层切割，井田东西长2km，南北长1.5km。开采煤层：3、4、5、7、9、10行。缓倾斜薄及中厚煤层开拓：立井多水平。293.2.3 水平切割盆地开拓法水平切割盆地开拓法3） “四面轮子坡”，淄博矿务

10、局某矿图3-11、12开拓：立井多水平。主井，2号井，西翼，一水平，4行；二水平，透7行，深156m。副井，2号井西侧，透10行，223m。风井，3号井，大致位于井田中心，至5行，深76m。10行煤开拓行煤开拓不对称盆地，东翼长西翼短，南北大致相等。浅部东翼标高+230m，西翼标高+160m，盆底标高+50m，南北翼在+120m以上。303.2.3 水平切割盆地开拓法水平切割盆地开拓法10行煤开拓行煤开拓煤层倾角，西翼12度，东翼15-20度，北翼4度，南翼5-7度。煤层结构：头炭均厚0.8m，二、三炭均厚1.7m，间距0-3m。顶底板岩性：顶板为砂质页岩，中间页岩，底板为粘土页岩。采煤方法：

11、一次采全厚或者假顶分层开采。313.2.3 水平切割盆地开拓法水平切割盆地开拓法10行煤开拓行煤开拓巷道布置：1号立井（盆地西翼浅部）10行煤处，井底车场和南北运输大巷。北大巷南北方向中心处主要集中下山（无极绳道和人行道），即东三无极绳道由西向东，直到盆底向四周开掘上山（北大巷、南大巷、东三大巷）采区和盘区。区段划分：区段划分：东一大巷，东二大巷，东三大巷。北翼，北六、北七、北八等中巷；南翼，南一、南二、南三等中巷。南大巷，3-5个区段；东二平巷以上，斜长变大，又布置一个上山，布置新北一、北二、北三三个中巷，两个工作面323.2.3 水平切割盆地开拓法水平切割盆地开拓法10行煤开拓行煤开拓巷道

12、布置井田西南，9050上山采区，开采西南部分煤层，通过十一号北大巷和无极绳连接，在盆地中心顺中心轴布置新南一和新南二平巷，对啦工作面开采。“四面轮子坡”回风：十行通过岩石上山和七行相连，通过石门和总回风巷与三号井联系。运输，无极绳。集中下山贯穿盆底和东三大巷连接，U形缺点：井筒打在盆沿上，两段提升和两段排水。3334353.2.3 水平切割盆地开拓法水平切割盆地开拓法3）苏南某煤田，图3-13斜井开拓分区式布置。斜井，煤层中，从盆地上沿一直到盆底，倾角8度，长470m。车场和主要巷道，底板岩石中。大巷向南，向西至北，基本沿着煤层走向。盆底四周布置：第一轨道上山，第二，南上山，27西上山，271

13、1等采区。采区布置4-6个区段，双翼开采。363.2.3 水平切割盆地开拓法水平切割盆地开拓法3）苏南某煤田，图3-13采区布置4-6个区段，双翼开采。第一轨道上山，煤层中，4个区段；两条斜巷辅助运输；其余上山，底板岩石中。2711采区，主副巷为水平巷道，近似倾斜长壁开采。盆底开采：车场掘进，盆心主、副运输巷，顺长轴布置巷道回采。通风，对角式通风，驻京进风，南风井回风。排水，一级排水。37383.2.3 水平切割盆地开拓法水平切割盆地开拓法4）四面上山开拓法，图3-14.矿井局部盆地中采用，以集中下山代替斜井开拓盆地。实例煤层厚度1.3m，倾角14度，长壁采煤。盆地开拓借助原阶段运输大巷向下布

14、置两个采区：1号和2号胶带下山采区；主水平岩石集中胶带下山-250m水平404石门贯通盆地运输大巷两个上山采区。3940 一、一、“只平不直只平不直”的布置方法的布置方法平巷的掘进方向：平巷的掘进方向：煤层的走向，延伸方向和煤层的走向吻合。坡度：坡度：平，35形状：形状：弯曲。优缺点：优缺点：掘进巷道时，方向容易控制，运输排水方便。工作面长度变化大，对组织生产不利；不利于输送机的铺设。 4142二、二、“只直不平只直不平”的布置方法的布置方法按照一定方向掘进，平面上是直的，剖面上是起伏的。优缺点：优缺点：巷道沿着直线方向，有利于输送机和无极绳运输；工作面长度变化不大，对组织生产不利；掘进时，运

15、输困难，不利于排水。43三、二者比较三、二者比较1）平直，矛盾。根据生产需要，确定巷道直还是平。倾角大，地质破坏的条件下，只平不直，可适应煤层变化；倾角小，地质变化小，中巷布置，可用只直不平。图3-11实例，东一、东二平巷，只直不平；图3-13实例，煤层走向变化大，厚薄不一，直图3-16例子，中巷方向直，便于采煤。4445三、二者比较三、二者比较2）肥城矿务局某矿7801面，煤厚0.85m，倾角10度，面长400m，斜长180m左右。最初：只平不直巷道弯曲严重，工作面长度变化大。风巷遇到向斜，向上弯曲；腰巷遇到背斜，向下弯曲。修改：直，长度得到保证。4647三、二者比较三、二者比较3）综采面巷道布置）综采面巷道布置如果只平不直，工作面长度变化带来的结果。图3-184）等高线变化大时的等长工作面）等高线变化大时的等长工作面折线布置区段巷道，工作面等长，转折角小于20度。调采三角煤。一般以机头为定点甩机尾。484950四、只直不平时的联络巷道的位置四、只直不平时的联络巷道的位置煤层起伏较大时，如何选择联络巷的位置。工作面煤巷和底板岩巷的联络巷（斜巷），以煤巷起伏的向、背斜轴为最佳向、背斜轴为最佳，同时必须考虑铺设输送机的长度使得两