井田开拓巷道布置项目工程

井田开拓巷道布置项目工程本章主要内容第一节开采水平的划分及上下山开采第二节开采水平大巷的布置第三节井筒的位置井田开拓巷道布置项目工程第一节开采水平的划分及上下山开采确定水平垂高——确定阶段垂高——能否进行上、下山开采一、

阶段垂高的确定1、开采水平服务年限：必须有足够的可采储量以保证水平有合理的服务年限。2、采掘运机械化程度：机械化程度采煤工作面长度一般80～150m以上。盘区：下山≯1500m；上山≯2000m。3、煤层赋存条件和地质构造（1）急倾斜:100～250m；缓倾斜、倾斜煤层:200～350m；（2）煤层厚度：厚度有时发生变化时，也可利用变化初作为划分阶段的依据。井田开拓巷道布置项目工程4、吨煤建设投资和生产费用合理的阶段垂高应使吨煤投资和生产总费用最低。井型开采缓斜煤层的矿井/m开采倾斜煤层的矿井/m开采急缓斜煤层的矿井/m大、中型矿井100～250100～200100～150小型矿井60～10080～12080～120

矿井阶段（水平）垂高第一节开采水平的划分及上下山开采井田开拓巷道布置项目工程

二、下山开采的应用1、上、下山开采的比较开采方式上山开采上下山开采中的下山开采开拓工程量（井筒、井底车场、石门等）大（井筒、井底车场、石门等）小基建投资大小水平垂高Ha＝1/2HbHb水平服务年限及接替T短，井筒延深多次；接替紧张T长，井筒延深次数少，利于接替运输煤（矸）下运，能力大，费用低；全矿有折返运输煤（矸）上运，能力低，费用低；全矿无折返运输第一节开采水平的划分及上下山开采井田开拓巷道布置项目工程掘进工序简单，方便，成本低工序复杂，装运困难，速度慢，成本高；水大时困难通风新风、泛风均向上，线路短；漏风少；通风设施少；管理方便，费用低。①两下山相距近，负压大，漏风大;②通风线路长，最困难时期比上山采区长一倍;③通风交叉点和设施多，④管理复杂,CH4大时，费用高。排水水自流入仓，系统简单费用低①每个区段设临时水窝，安小水泵排水至大巷—

水小时②将采区下山一次掘至终深，在采区下部设水仓及硐室，安泵排水.总工程量大，费用高技术上基建投资生产经营费优高低可行低高第一节开采水平的划分及上下山开采井田开拓巷道布置项目工程上下山开采的比较1－主井；2－副井；3－回风井；4－运输大巷；5－总回风巷；6－采区上山；7－下山采区中部车场；8－下山采区上部车场；9－采区下山；10－大巷配风巷（作为下山采区总回风巷）；11－下山采区水仓

第一节开采水平的划分及上下山开采井田开拓巷道布置项目工程2、下山开采一般的适用条件（1）倾角小于16°的缓斜煤层，瓦斯及涌水量不大；（2）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；（3）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；（4）当井田深部受自然条件限制，储量不多、深部境界不一，设置开采水平有困难或不经济时，可在最终开采水平以下设一部分下山采区。第一节开采水平的划分及上下山开采井田开拓巷道布置项目工程

１、阶段斜长较长２、井田形状不规则，煤层倾角变化大３、近水平煤层分组开采第一节开采水平的划分及上下山开采三、辅助水平的应用井田开拓巷道布置项目工程第一节开采水平的划分及上下山开采井田开拓巷道布置项目工程第一节开采水平的划分及上下山开采井田开拓巷道布置项目工程

四、开采水平的设置开采水平的数目和位置，主要根据：（１）

井田倾斜长度（２）

阶段高度（３）

能否进行上、下山开采（４）煤层倾角、层间距、地质构造、井底车场处的围岩性质（５）

排水（６）

提升设备型号倾角<16º，井田倾斜长度<2000米，一个水平，上、下山开采。倾角>16º，井田斜长较长，可设多水平，尽量减少个数。水平服务年限TS＝ＺS/KA第一节开采水平的划分及上下山开采井田开拓巷道布置项目工程

按煤组划分水平示意图

1－第一水平；2－第二水平第一节开采水平的划分及上下山开采井田开拓巷道布置项目工程一、运输大巷为水平或一个阶段运输服务的水平巷道。（一）运输大巷的运输方式1、轨道运输大巷（1）轨距一般有600mm、900mm两种（2）电机车类型、矿车型号分类见下表第二节水平大巷布置矿井电机车、矿车类型

井型矿车类型电机车类型小型矿井1t（固定式）蓄电池电机车无极绳绞车≤60万t1t（固定式）架线式电机车90～180万t3t（固定式、底卸式）架线式电机车>240万t3t（固定式、底卸式）5t（底卸式）架线式电机车高瓦斯矿井8t蓄电池电机车井田开拓巷道布置项目工程井田开拓巷道布置项目工程（3）轨道运输对大巷的一般要求①大巷风速不大于8m/s（煤矿安全规程第101条）②运输大巷的方向应与煤层走向大体一致，大巷尽量取直。③运输大巷坡度一般为3‰～4‰或5‰；采用无极绳运输大巷一般不超过10°（4）大巷采用矿车运煤的优点①同时统一解决煤炭、矸石、物料和人员的运输问题；②运输能力大，机动性强；③能满足不同煤种煤炭的分运要求；④能适应长距离运输；⑤吨公里运输费用低。第二节水平大巷布置井田开拓巷道布置项目工程2、带式输送机运输大巷带式输送机运煤优点：①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；③装卸设备少，卸载均匀。第二节水平大巷布置不同矿井生产能力的大巷运输设备矿井生产能力/万t·a－1运煤辅助运输大巷轨距/mm＞2405t矿车底卸式1.5t固定车厢式矿车900带式输送机1.5t固定车厢式矿车60090～1803t矿车底卸式1.5t或1t固定车厢式矿车6003t固定车厢式矿车1.5t固定车厢式矿车900≤601t固定车厢式矿车1t固定车厢式矿车600井田开拓巷道布置项目工程井田开拓巷道布置项目工程

（二）运输大巷的布置方式１、分层运输大巷：在井田内为一个煤层服务的运输大巷（1）煤层距离远（2）煤层煤质不同，需分装分运（3）煤层数目少，走向短优：初期投入少，见效快缺：后期工程量大，维护费高。2、集中运输大巷3、分组集中运输大巷第二节水平大巷布置井田开拓巷道布置项目工程分层运输大巷布置第二节水平大巷布置井田开拓巷道布置项目工程优点：联合开采，工程量及轨道、管线少；多煤层的准备和回采，强度比较大，生产采区比较集中，便于管理；巷道维护条件好，有利于大巷运输，且煤柱损失少。缺点：初期工程量大，建井期长，每个采区都要掘进石门，采区石门工程量大，经济上不合理。集中运输大巷布置第二节水平大巷布置井田开拓巷道布置项目工程井田内煤层分为若干煤组时，为一个煤组服务的运输大巷。各分组集中大巷之间用主要石门联系。煤组内各煤层之间用采区石门联系。分组集中运输大巷布置第二节水平大巷布置井田开拓巷道布置项目工程（三）运输大巷的位置运输大巷作用：为开采上水平各煤层服务；为开采下水平煤层回风。要求：服务时间长；处于不受或少受采动影响的位置。位置：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，围岩稳定的薄及中厚煤层中。第二节水平大巷布置井田开拓巷道布置项目工程1、煤层大巷煤层大巷位置煤层大巷施工：

i、按腰线沿煤层掘进—适合机车运输；

ii、按中线沿煤层掘进—适合胶带运输；

iii、按中线及腰线掘进大巷—适合机车和胶带（可能穿层）第二节水平大巷布置井田开拓巷道布置项目工程煤层大巷的适用条件（1）

煤层赋存不稳定，变化大的小型矿井；（2）

离其他煤层较远的深及中厚煤层，储量小、服务年限不长；（3）

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；（4）

井田走向短、运输大巷服务年限短，煤层厚度不大；（5）

煤系基底有媒质坚硬、稳固的围岩，煤层无自然发火危险。第二节水平大巷布置井田开拓巷道布置项目工程煤层大巷应用及发展趋势构造复杂的小型矿井，或勘探井，可超前探煤。层间距大的单一薄及中厚煤层，储量小，T短。煤系底板附近有富水层，而煤层顶板条件好，可设煤层大巷。煤系最下煤层为薄及中厚煤层，煤质硬，顶板好，无自燃。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。第二节水平大巷布置井田开拓巷道布置项目工程2、岩层大巷（岩石大巷）布置位置：至煤层法线距：1530m；岩性稳定的岩层中；不受上煤层采动影响，布置在压力传播影响角之外；利于布置采区煤仓和车场；岩层大巷施工：按中线及腰线取直或分段取直；煤层内设副大巷—探巷，超前勘探，及时为岩石大巷定向。煤层稳定时不设副大巷，隔一定距离用探巷或钻孔探煤层位置；第二节水平大巷布置井田开拓巷道布置项目工程岩石大巷的优缺点与煤巷相比的优、缺点如下优点：巷道维护费用低，并可少留或不留煤柱，能较好地适应地质构造的变化，便于保持巷道的方向和坡度，利于列车行驶和保证运输能力，有利于预防火灾和安全生产，有利于设置采区煤仓和采区车场。缺点：如果在煤层底板岩石中的位置选择不当仍然会使岩石大巷维护困难。第二节水平大巷布置井田开拓巷道布置项目工程3、煤层大巷与岩层大巷的比较

项目煤层大巷岩石大巷掘进及工期施工、设备简单，速度快，工期短，费用低；超前勘探煤层变化。岩石工程量大，速度慢，费用高；工期长。

维护

维护（大巷、管线、轨道、水沟等）工作量大，费用高；大巷维修频繁，影响生产。维护条件好，费用低；少维修，对生产有利。

使用地质构造复杂时，煤巷弯道多，对运输方式有限制，通过能力小；不利于采区煤仓布置。能适应地质变化，可取直或分段取直，方向和坡度一定，对运输方式不限，通过能力大。利于布置采区煤仓。

煤损大巷上下两侧各留煤柱3040m或（4050m），煤损大不留或少留煤柱，丢煤少

安全防火、安全不利，煤层自燃时，封闭大巷，导致停产。对防火安全有利第二节水平大巷布置井田开拓巷道布置项目工程4、急斜煤层大巷位置底板滑动线之外1020m。5、大巷的保护掘前预采—

先开卸压工作面，在采空区维护大巷；跨大巷回采—

采区最下一个区段布置回采工作面，跨大巷回采第二节水平大巷布置井田开拓巷道布置项目工程

二、回风大巷总回风巷：为全矿井或矿井一翼服务的回风巷道。总回风巷的布置特点：1、对开采急斜、倾斜和大多数缓斜煤层的矿井，总回风巷可设在煤层稳固的底板岩石中。2、当井田上部冲积层很厚、含水丰富时，需要沿煤层侵蚀带设防水煤柱，总回风巷布置在防水煤柱内。3、当井田边界因煤层侵蚀深度不一致而造成标高相差较大时，总回风巷可根据不同标高分段布置。

第二节水平大巷布置井田开拓巷道布置项目工程4、对于近水平煤层矿井，总回风巷一般与大巷平行，大多布置在上部煤层或上部岩层中。5、对煤层埋藏较浅，采用采区风井通风的矿井可不设总回风巷。6、在多水平开采的矿井中，当上一水平转入下水平开采时，常利用上水平的运输大巷作为下水平的总回风巷。

第二节水平大巷布置井田开拓巷道布置项目工程一、井筒数目根据矿井提升任务大小和通风需要等因素确定的。1、双提升井筒，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、矸石等的辅助提升。2、多提升井筒开拓。在一个井田中，装备两个以上的提升井筒开拓整个井田。3、单提升井筒开拓。装备一个井筒提升，另设一个通达地面的安全出口。第三节井筒的位置井田开拓巷道布置项目工程

二、井筒位置

（一）

对井下开采合理的井筒位置1、井筒沿井田走向的位置在井田中央；当井田储量呈不均匀分布时，应在储量分布的中央。避免井筒偏于一侧，造成单翼开采不利局面。2、井筒沿煤层倾向的位置（1）斜井开拓时，斜井井筒沿煤层倾向的有利位置主要是选择合适的层位和倾角。（2）立井开拓时，井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案见下图第三节井筒的位置井田开拓巷道布置项目工程立井井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案1－井筒；2－石门；3－富含水岩层；4－需保护的场地范围第三节井筒的位置井田开拓巷道布置项目工程井筒位置比较井筒位置优缺点A处初期工程量及投资较少、建井期较短，石门工程量稍大B处石门总长度较短，沿石门的运输工作量较少C处初期工程量最大，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A、B处井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井开采，生产系统较复杂，环节较多第三节井筒的位置井田开拓巷道布置项目工程（3）单水平开采缓倾斜煤层的井田，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；（4）对水平开采缓倾斜或倾斜煤层群的矿井，考虑井筒设在沿倾斜中部靠上方的适当位置，并应使保护井筒煤柱不占初期投产采区；（5）急倾斜矿井，井筒宜靠近煤层浅部，甚至布置在煤系底板。（6）开采近水平煤层的矿井，尽可能使井筒靠近储量中央；（7）煤系基底有丰富含水层的矿井，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建投资，还应考虑煤柱损失。第三节井筒的位置井田开拓巷道布置项目工程急倾斜煤层开拓的井筒位置1－井筒位于煤层底板；2－井筒位于煤层顶板；3－阶段石门；4－工业场地煤柱边界线第三节井筒的位置井田开拓巷道布置项目工程（二）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通过流砂层、较厚的冲积层及较大的含水层。2、井筒位置应使井底车场有较好的围岩条件，便于大容积硐室的掘进与维护。（三）

便于布置地面工业场地的井筒位置1、井筒位置必须为合理布置地面工业场地创造有利条件；2、符合下列条件：第三节井筒的位置井田开拓巷道布置项目工程（1）要有足够的便于布置矿井地面生产系统及其工业建筑物和构筑物的场地；（2）有较好的工程地质条件；（3）便于矿井供电、给水和运输，并使附近有便于建设居住区、排矸设施的地点；（4）井筒位置应高于当地最高洪水位；（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面运输合理，并尽可能使平整场地的工程量较少。第三节井筒的位置井田开拓巷道布置项目工程三、风井布置及矿井通风系统1、中央并列式2、中央边界式3、对角式通风4、分区式通风5、混合式通风6、分区域通风第三节井筒的位置井田开拓巷道布置项目工程第三节井筒的位置三、风井布置及矿井通风系统1、中央并列式进、回风井布置在一个工业广场内；两井相距中小型井3050m，大型井60150m。井田开拓巷道布置项目工程井田开拓巷道布置项目工程使用：a.罐笼或串车提煤的中小型—主井进风，副井回风。b.箕斗或胶带运煤的大中型—

副井进风，主井回风c.在井田上部边界设安全出口。优点:工业广场集中，管理方便；保护井筒煤柱少。缺点：通风线路长，风阻大，漏风多。适用：井田尺寸、能力不很大、低瓦斯矿井，矿井投产早期。第三节井筒的位置1、中央并列式井田开拓巷道布置项目工程2、中央边界式通风（中央分列式）第三节井筒的位置布置：主、副井位于井田中央，风井设在井田中央上部边界。风井深度小。井田开拓巷道布置项目工程井田开拓巷道布置项目工程使用：副井进风，风井回风；优点：风路短，风阻小，井下漏风少；缺点：开采深部时，要维护较长的上山回风巷道；工业广场分散。适用：煤层赋存不太深的缓、中倾斜煤层矿井；煤层赋存深，瓦斯大的矿井。2、中央边界式通风（中央分列式）第三节井筒的位置井田开拓巷道布置项目工程3、对角式通风第三节井筒的位置布置：进风井位于中央，风井成对角布置