04-1井田开拓的基本问题分析1.ppt

1、第四章井田开拓中的重要问题分析表明，第一节井筒(唯一)形式和第二节风井配置确定第三节开采水平第四节开采水平大巷配置第五节井底车场第六节井开拓延深、第一节井筒(唯一)形式和选择、立井开拓、斜井开拓和平三种井筒形式各有特征，虽然是一般情况一、比较井筒(唯一)形式的优缺点，(一)只比较开发和斜井、立井开拓的优缺点，一、开发的优点是施工条件好、施工技术和设备简单、施工速度快、建设时间短，一般不仅仅设置端口，还有泵房、水仓等管道室不需要很多减少井架工程量的排水设备，排水只有外流，排水费用低，对水灾的预防也有利的开采的煤不抬起也只是平直运输，运输环节和运输设备少，系统简单，费用低的地面工业广场内的建筑物比

2、较简单，结构复杂的井架和双赢一、比较井筒形式的优缺点，第一节比较井筒形式和选择，一、比较井筒形式的优缺点，(一)比较开发和斜井、立井开拓的优缺点，二、开发的缺点受地形和埋藏条件的限制，第一节井筒(唯一)形式斜井和立井开拓的优缺点比较1 .斜井开拓的主要优点井筒施工技术和施工设备比较简单，掘进速度快，地面工业广场构筑物、井筒装备、井底车场和配管室比立井简单，初期投资少，在建井工期短的多水平开拓时，斜井的石门总长比在立井开拓时短， 挖石门工程量和沿石门运输工作量少的延深井筒采用施工方便、对生产干扰小的新型强力胶带运输机，可增加斜井开拓的应用范围，配置中央开采区，节约初期建设工程量，加快矿山建设。

3、橡胶皮带机可同时提升几个水平的煤炭，有利于在上下水平的过渡期提升煤炭，或在多水平的同时生产时提升煤炭。 一、井筒(只)形式的优缺点的比较，第一节井筒(只)形式和选择，(二)斜井和立井开拓的优缺点的比较2 .斜井开拓的主要缺点在同一条件下，当井的优点沿着长井筒铺设的管线长度大、周岩不稳定时，井筒的维护费用高为斜井保留保安煤柱，煤损失大的表土层厚时或有流砂层时，斜井筒的施工技术复杂，有时难以通过。 因此，斜井开拓的适用条件是煤层储量浅，表土层不厚，水文地质状况简单，无流砂层，井筒无特殊工法施工的缓倾斜、倾斜煤层。 一、比较井筒形式的优缺点，第一节井筒形式与选择，一、比较井筒形式的优缺点，(三)比较

4、立井与斜井开拓的优缺点，一、立井开拓的主要优点立井的适应性强，一般不受煤层倾斜、煤层倾斜的井筒对提升能力大、辅助提升特别有利的大型矿山，采用大断面井筒，配备两套提升设备，可增大提升能力的井筒断面大、可满足大风量要求的井筒短、通风线路短、阻力小、有利于深井对于地质构造和煤层产状特别复杂的井田，井田浅部和深部不同产状的煤层都能兼顾。第一节井筒(唯一)形式和选择，(三)立井和斜井开拓的优缺点比较2 .立井开拓的主要缺点井筒施工技术复杂，设备多，要求高技术水平，井筒装备复杂，掘进速度慢，基本建设投资大。 井田的地形和地质条件平坦的专用和不利于斜井的情况下，可以考虑立井开拓。 煤层储量深，表土层厚或水文

5、地质状况复杂，井筒必须采用特殊工法施工，或多水平开采陡倾斜煤层的矿井，或井田斜长过大，采用立井多水平开拓有利于浅部和深部开采。 另一方面，比较井筒(仅)形式的优缺点，第一节井筒(仅)形式与选择、井筒(仅)位置与井筒(仅)形式与用途密切相关，当井筒(仅)形式确定后，需要准确地选择该位置来确定主副井筒(仅)的位置与井筒(仅)的形式因此，合理确定井筒(仅)的位置对井下开拓布局、地面设施布局及运输线路布局具有决定性影响。 不仅能减少初期井巷工程量、缩短建井工期、减少占地面积、减少运费、节约投资，对于快速生产矿山、继续正常生产、提高矿山技术经济效益有着非常重要的作用。 二、井筒位置的选择、第一节井筒(唯

6、一)形式和选择、二、井筒位置的选择、(一)有利于井下开采的井筒位置有利于井下开采的井筒位置有：井巷工程量、井下输送工作量、井巷维护工作量少、通风安全条件好、煤柱损失小1 .井筒沿井田行走的位置井筒沿井田行走井田储量不均匀分布时，应在储量中心线附近形成比较平衡的两翼井田，尽量避免单翼井田的形成。 井筒设置在井田中央，沿井田运行的井下运输工作量最小，两翼产量、风量分配平衡好，通风网络短，通风阻力小。 产量均衡，两翼开采接近尾声，有利于开采配置。 由于具体地质条件和地形等综合因素的影响，井筒的位置尽可能平衡两翼，配置在高级储量地区，有利于初期开采区地质结构简单、储量可靠、达到修订产量。第一节井筒(唯

7、一)形式和选择、(一)有利于井下开采的井筒位置2、井筒沿煤层倾斜的位置斜井筒沿煤层倾斜的有利位置主要选择合适的层位和倾斜角，其原则如前所述。 在立井开拓时，为了保护井筒和工业广场的煤柱损失，井筒沿煤层的倾向位置越靠近浅部，煤柱尺寸越小，越靠近深部，煤柱损失越大。 因此，对于在单水平开采中使以下煤层倾斜的井田，必须将井筒配置在井田中央，或者使登山部分比登山部分稍大。 多水平开采中采用下列使煤层倾斜的井田时，井筒应沿倾斜中部配置在偏向上方的适当位置，以保护井筒不受初期生产开采区的影响。 相对于急倾斜煤层井田，井筒应靠近煤层浅部，也应放置在煤系底板上。 对于近水平的煤层井田，尽量使井筒接近储量的中心

8、。 二、井筒位置的选择、第一节井筒(只)形式和选择、(二)有利于掘进和维护的井筒位置是井筒的挖掘和使用安全、有利于维护，井筒尽量不通过流砂层、厚冲积层和大含水层，因而井筒不得配置在地质破坏剧烈的地带和受采动影响的地区二、井筒位置的选择、第一节井筒(唯一)形式和选择、二、井筒位置的选择、(三)易于配置工业广场的井筒位置、井筒位置需要为合理配置地面工业广场创造条件。 为此，应该考虑(1)需要足够面积的比较平坦的场所。尽量不占有有利于国有铁路连接的良田，该铁路易于配置主、副井及地面生产系统；不占有田地，不影响重要的文化史迹和园林保护，不影响河流、湖泊等设施。 (2)需要良好的工程地质和水文地质条件。

9、 尽量避免滑坡、溶洞、流沙层等不良地区。 (3)必须确保矿山的安全。 井口海拔必须高于当地历史最高水位井口必须与森林有足够的防火距离避免山崩和雪崩等威胁。 (四)要便于供电、供水和交通运输，有利于环境保护。第一节井筒形式和选择、一、风井布置方式、风井布置要根据瓦斯等级、井型大小、煤层赋存情况和地质地形条件，结合开拓和通风方式合理确定。 根据进气和回气井的相对位置，(1)中央并列式通风进气回气井配置在井田中央的同一工业场内，有如图4-1所示的配置方式。 这种方式的优点是工业广场布局集中，管理方便，工业广场保护煤柱小。 缺点是通风线路长，通风电阻大，经常从井下透风。 第二节风井配置、一、风井配置方

10、式、(一)中央并联式通风、图4-1中央并联式通风模式图1主井。 2副井3主要运输大巷4主要的回气大巷5回气石门、第二节风井配置、一、风井配置方式、(二)中央边界式(中央分列式)通风入风井配置在井田中央，回气井配置在井田上部边界的中部，如图4-2所示。 该方式的优点是：通风线路短，通风电阻小，井下漏风少，回气井位于井田上部边界，工程量增加少。 缺点是工业广场较分散，井筒及工业广场保护煤柱较大，矿山转入深部开采后，需要保持较长的山门风道。 第二节风井配置、一、风井配置方式、(二)中央分列式(中央分列式)通风、图4-2中央分列式通风模式图1主井。 2副井3井底车场4主要运输大巷5主要回气大巷6回气井

11、、第二节风井配置、一、风井配置方式、(3)对角式通风吸气风井位于井田的中央，回气井设置在井田两翼的上部边界，呈对角式配置。 优点是：通风线路长度和风压变动较小，通风机运行稳定，漏风少。 井田一翼通风机发生故障或井下灾害时，另一翼通风机可以运转。 缺点是风井、通风设备占用较多，工业广场分散，入风井和回气井贯通需要较长时间。 第二节风井配置、一、风井配置方式、(三)对角式通风、图4-3对角式通风模式图1主井。 2副井3输送大巷4回气大巷5回气井、第二节风井配置、一、风井配置方式、(四)采区风井通风回气井设置在各采区，如图4-4所示。 该方式通风线路短，采区通风方便，通风阻力小，在建井时可从几个采区

12、同时施工，缩短建井时间。 但这种方式需要的通风设备和风井很多，管理分散。 第二节风井布置，一、风井布置方式，(四)采区风井通风，图4-4采区风井通风模式图1主井。 2副井3输送大巷4回气井、第二节风井配置、一、风井配置方式、(5)混合式通风由上述各方式的混合构成，例如中央边界式和对角式的混合、中央并列式和对角式的混合等，其特征是进、回气井的数量多、通风能力大、配置灵活。 (6)分区域通风在每个分区域设置进气井和回气井，构成独立的通风系统。 这种方式除了具有通风线路短、几个分区可以同时施工的优点外，还有利于矿山事故的处理。 此外，承运人和设备也很方便。 其缺点是工业广场分散，占地面积大，井筒保护

13、煤柱多。第二节风井布置、二、风井布置形式选择，任何风井布置方案都应在满足风量和合理通风截面的条件下，缩短风道，减少风阻，降低负压，便于选择通风孔，提高通风效率。各种风穴配置形式的适用条件如下： (1)在煤层倾斜角大、储量深、井田行走长度不大、煤矿瓦斯和自然起火不严格的条件下，采用中央并排配置合理，对井田行走长度高的瓦斯矿山或大型矿山，生产开始初期生产开采区位于井田中部； 中央并排配置也是可能的，第二节风井配置，二、风井配置形式选择，(2)采用缓斜或近水平的煤层，煤层储量深，矿山生产能力大，气体含量大，并且回风流中的温度、湿度也大，采用立井开拓利用箕斗开采不满意的矿山可采用中央风井(3)煤层倾斜

14、角小，储量浅，井田行长不大，且瓦斯、自然发火较严重的矿山，采用中央分列式配置合理。 第二节风井布局，二、风井布局形式的选择，(4)井田走长、井型大、煤层储量浅、瓦斯和自然发火严重的矿山，采用双翼对角布局合理。 (5)由于煤层储量浅或地表高低起伏大，不能挖浅部总门风道，在此条件下，采用采区风孔布置较为合理。 第二节风井配置、二、风井配置形式的选择，(6)井田范围大、井型大、开采深度大、瓦斯涌出量大的矿山，采用分区域配置，使各区域具有独立的进气回气系统是合理的，生产矿山是井田合并或开采深部，是满足通风要求的通常第二节风井配置、一、开采水平高度确定的实质、开采水平的开采范围可能只有一个上山阶段，也可

15、能根据实际条件同时采用上山阶段和下山阶段。 因此，决定开采水平的高度，实质上是在阶段的高度及分析上，决定下山开采的条件。 第三节开采水平高度的确定，二、上、下山开采，(一)上山开采和下山开采的概念1 .上山和上山开采是从开采水平的运输大巷向上，沿着煤层(或岩层)挖掘，为一个采区服务的斜坡，称为上山。 采掘水平运输大巷设在上山阶段的下部，煤炭沿运输上山下行运输，风流上行，被称为上山采掘。 第三节开采水平高度的确定，二、上、下山开采，(一)山开采和下山开采的概念2 .下山和下山开采是从开采水平运输大巷向下，沿煤层(岩层)挖掘，服务于一个采区的斜坡，称为下山。 此时，将采掘水平的运输大巷设置在下山阶

16、段的上部，煤炭沿着运输下山向上运输，风流先下行后上行，称为下山采掘。 3 .上下山开采，采掘水平运输大巷位于上山阶段下部和下山阶段上部，服务于采掘上山阶段和采掘下山阶段，称为上下山开采。 第三节开采水平高度确定，二、上、下山开采比较扩大开采水平的开采范围，有时除了开采水平以上配置上山开采区外，还可以开采水平以下配置下山开采区进行下山开采。 下山开采与上山开采的比较是指利用原来的开采水平设定下山开采和深部别的开采水平进行上山开采的比较。 上山开采和下山开采在采煤工作面生产方面差别不大，但在掘进、运输、通风、排水等生产技术方面各有不同，其比值如图4-5所示。、第三节开采水平的高度的确定、二、上、下山开采、图4-5上、下山开采的比较1主井2副井3回气井4输送大巷5总回气路6采矿区登山7采矿区下山中部车场8采矿区下山上部车场9采矿区下山的10大巷配风巷11下山区的水伦12采矿区的上下山间的漏风、(2) 与上下山开采相比，确定了第三节开采水平的高度，(2)与下山开采相比，(2)与下山开采相比，1 .在掘进面挖山时，煤、砂的装载、输送和排水等工序相对简单。 下山掘进时，煤炭、矸石装载、输送、排水等工序复杂，掘进速度慢，成本高，特别是下山角度大，淋水量大时，掘进时更困难。 2 .在运输方面登山开采时，煤炭向下运输，运输能力大的倾斜