第四章-井田開(kāi)拓基本問(wèn)題分析-優(yōu)質(zhì)課件

1、煤礦開(kāi)采學(xué) Coal Mining Science 資源與環(huán)境工程學(xué)院山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院2第四章 井田開(kāi)拓基本問(wèn)題分析4.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采4.2 開(kāi)采水平大巷的布置4.3 井筒位置的選擇山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院34.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采階段：(horizon ) 在井田范圍內(nèi)，沿煤層傾斜方向，按一定標(biāo)高將井田劃分成若干個(gè)平行于走向的具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)的長(zhǎng)條形部分，每一部分稱(chēng)為階段。開(kāi)采水平（mining level） ：運(yùn)輸大巷及井底車(chē)場(chǎng)所在的水平位置及所服務(wù)的開(kāi)采范圍。（布置有主要運(yùn)輸大巷和井底車(chē)場(chǎng)，并擔(dān)負(fù)該水平開(kāi)采范圍內(nèi)的主要運(yùn)輸和提升任務(wù)的水平。）

2、開(kāi)采水平垂高H：開(kāi)采水平上、下邊界之間的垂直距離。開(kāi)采水平劃分的意義影響礦井建設(shè)時(shí)期的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、初期建井工程量初期建井工期初期基建投資等長(zhǎng)期影響礦井的生產(chǎn)技術(shù)面貌和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果產(chǎn)量、效率、安全、采掘關(guān)系和生產(chǎn)成本等山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院44.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采H =H階 =H上 H=H上+H下H=H上+H輔 山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院54.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采水平劃分的基礎(chǔ)是階段高度以及上、下山開(kāi)采問(wèn)題。4.1.1 合理的開(kāi)采水平垂高 1）具有合理的階段斜長(zhǎng)（1）煤的運(yùn)輸緩傾斜、傾斜煤層上山用膠帶或鐵溜槽運(yùn)煤，一般不限制上山斜長(zhǎng)。上山用礦車(chē)運(yùn)煤，一般設(shè)一段

3、絞車(chē)提升，驗(yàn)算絞車(chē)能力及長(zhǎng)度（每班6小時(shí)，運(yùn)輸不均衡系數(shù)取1.5）。急斜煤層：上山溜煤眼一般70100m。以防沖垮支架、堵眼事故和煤破碎。山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院64.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采近水平煤層，盤(pán)區(qū) 一般上山斜長(zhǎng)2000m，下山斜長(zhǎng)1500m，有加大的趨勢(shì)石門(mén)盤(pán)區(qū)斜長(zhǎng)不受限制。（2）輔助提升受絞車(chē)能力限制，采區(qū)一般采用一段單鉤串車(chē)提升。 1.6m絞車(chē): 容繩量600m左右； 1.6m 加寬絞車(chē)或2.0m絞車(chē)：容繩量960m左右； 2.5m絞車(chē)： 容繩量1100m左右。單軌吊不受限制，適用。山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院74.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采（3）行人方便（4

4、）合理的區(qū)段數(shù)目階段斜長(zhǎng) / 區(qū)段斜長(zhǎng) = 整倍數(shù)；采區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)：1 2個(gè)； 當(dāng)前合理的區(qū)段數(shù)：緩斜煤層一般 3 5個(gè)，相應(yīng)階段垂高150200m 傾斜煤層一般3個(gè)左右，相應(yīng)階段垂高為200左右 急斜煤層一般3個(gè)，相應(yīng)階段垂高100120m 設(shè)計(jì)規(guī)范（05年版）規(guī)定：緩傾斜、傾斜煤層階段垂高200350m；急傾斜煤層階段垂高100250m山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院82）要有利于采區(qū)正常接替一個(gè)采區(qū)開(kāi)始減產(chǎn)，新采區(qū)應(yīng)投產(chǎn)。一個(gè)采區(qū)的服務(wù)年限新采區(qū)開(kāi)拓準(zhǔn)備時(shí)間。斜長(zhǎng)，儲(chǔ)量Z，利于接替。3）經(jīng)濟(jì)上有利的水平垂高H，N水平，階段斜長(zhǎng)井田開(kāi)拓巷道（大巷、采區(qū)石門(mén)、采區(qū)硐室等）及相應(yīng)投資，設(shè)備安

5、裝及折舊費(fèi)，元/t，基建費(fèi)；生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)（運(yùn)煤、通風(fēng)、維護(hù)費(fèi)等）。提出方案，進(jìn)行技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較4.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院9 4）要有合理的水平服務(wù)年限及足夠儲(chǔ)量合理水平服務(wù)年限 上水平開(kāi)始減產(chǎn)，新水平應(yīng)做好準(zhǔn)備。一般水平接替需58a 延深新水平35a 井筒延深1a 井底車(chē)場(chǎng)、石門(mén)及主運(yùn)大巷1.5 2a 采區(qū)準(zhǔn)備1.5 2a 水平過(guò)渡23a合理的水平服務(wù)年限見(jiàn)井田開(kāi)拓的基本概念相關(guān)內(nèi)容。4.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院104.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采足夠儲(chǔ)量合理的水平垂高見(jiàn)下表；采面產(chǎn)量集中高產(chǎn)高效，要求加大垂高或擴(kuò)大

6、井田走向長(zhǎng)度。井型開(kāi)采緩傾斜煤層的礦井/m開(kāi)采傾斜煤層的礦井/m開(kāi)采急傾斜煤層的礦井/m大、中型礦井100250100200100150小型礦井601008012080120礦井階段（水平）垂高山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院11 4.1.2 下山開(kāi)采的應(yīng)用1）下山及下山開(kāi)采下山采區(qū)：開(kāi)采水平之下的采區(qū)。下山：為下山采區(qū)服務(wù)的主要傾斜巷道。下山開(kāi)采：利用原開(kāi)采水平的井巷和設(shè)施，開(kāi)采該開(kāi)采水平之下的采區(qū)，煤從下向上運(yùn)輸。上、下山開(kāi)采：一個(gè)開(kāi)采水平既采上山階段又采下山階段。4.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院12 2）上、下山開(kāi)采的比較4.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采l

7、主井；2副井；3回風(fēng)井；4運(yùn)輸大巷；5總回風(fēng)巷；6采區(qū)上山；7下山采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)；8下山采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)；9采區(qū)下山；10大巷配風(fēng)巷(作為下山采區(qū)總回風(fēng)道)；11下山采區(qū)水倉(cāng)；12漏風(fēng)處山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院134.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采（1）上山開(kāi)采評(píng)價(jià)煤炭運(yùn)輸方便； 有反向運(yùn)輸，總費(fèi)用高。排水簡(jiǎn)單，上山道自流； 避免了下山多段排水的復(fù)雜性。通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化，不易漏風(fēng) ； 掘進(jìn)通風(fēng)困難。掘進(jìn)工作簡(jiǎn)單（裝載、運(yùn)輸、排水等）；基建投資：每個(gè)開(kāi)采水平為一個(gè)階段服務(wù)，開(kāi)采水平數(shù)目多，基建投資大。（2）下山開(kāi)采評(píng)價(jià)總的運(yùn)輸工作量較低（不存在或較少反向運(yùn)輸）； 運(yùn)輸能力較低。排水系統(tǒng)復(fù)雜（集中排水

8、或多段排水）；漏風(fēng)大、設(shè)施多，管理困難（巖石下山時(shí)，此缺點(diǎn)不明顯）；下山掘進(jìn)通風(fēng)容易，但排水、運(yùn)輸、裝載等不如上山方便，效率較低；基本建設(shè)投資：下山開(kāi)采時(shí)，可以用一個(gè)開(kāi)采水平為兩個(gè)階段服務(wù)，減少了開(kāi)采水平數(shù)目，延長(zhǎng)水平服務(wù)年限，充分利用原開(kāi)采水平的井巷和設(shè)施，節(jié)省開(kāi)拓工程量和基建投資。山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院144.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采斜巷掘進(jìn)特點(diǎn)山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院15開(kāi)采方式上山開(kāi)采上下山開(kāi)采中的下山開(kāi)采1、開(kāi)拓工程量（井筒、井底車(chē)場(chǎng)、石門(mén)、運(yùn)輸大巷等）大（井筒、井底車(chē)場(chǎng)、石門(mén)、運(yùn)輸大巷等）小2、基建投資大小3、水平垂高Hb 4、水平服務(wù)年限及接替T短；井筒延深多

9、次；接替緊張T長(zhǎng)；井筒延深次數(shù)少；利于接替5、運(yùn)輸煤（矸）下運(yùn)，能力大，運(yùn)輸費(fèi)用較高；全礦有折返運(yùn)輸煤（矸）上運(yùn)，能力低，無(wú)折返運(yùn)輸，總的運(yùn)輸工作量較少。6、掘進(jìn)工序簡(jiǎn)單，方便，成本低工序復(fù)雜，裝運(yùn)困難，速度慢，成本高；水大時(shí)困難7、通風(fēng)新風(fēng)、乏風(fēng)均向上，線(xiàn)路短；漏風(fēng)少；通風(fēng)設(shè)施少；管理方便，費(fèi)用低。兩下山相距近，負(fù)壓大，漏風(fēng)大；通風(fēng)線(xiàn)路長(zhǎng)，最困難時(shí)期比上山采區(qū)長(zhǎng)一倍；通風(fēng)交叉點(diǎn)和設(shè)施多；管理復(fù)雜，CH4大時(shí)，費(fèi)用高。8、排水水自流入倉(cāng)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低將采區(qū)下山一次掘至終深，在采區(qū)下部設(shè)水倉(cāng)及硐室，安泵排水，總工程量大，費(fèi)用高。技術(shù)上優(yōu)可行基建投資高低生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)低高4.1 開(kāi)采水平的劃分及上

10、下山開(kāi)采上下山開(kāi)采的比較山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院164.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采上山開(kāi)采在技術(shù)上優(yōu)于下山開(kāi)采，下山開(kāi)采在經(jīng)濟(jì)上似乎比較優(yōu)越，但下山開(kāi)采在技術(shù)上造成的困難較多，往往造成生產(chǎn)費(fèi)用上升，實(shí)際上并不一定經(jīng)濟(jì)，因此，通常采用上山開(kāi)采，個(gè)別情況才采用下山開(kāi)采。下山開(kāi)采在技術(shù)上的問(wèn)題隨煤層傾角變小而變?nèi)酢Ｉ綎|科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院173）下山采區(qū)巷道布置上、下山采區(qū)劃分一致，對(duì)應(yīng)的采區(qū)上、下山盡量靠近，以便利用上山采區(qū)裝車(chē)站、煤倉(cāng)、車(chē)場(chǎng)。 產(chǎn)量大、CH4大時(shí)，可用三條下山。下山采區(qū)回風(fēng)維護(hù)上山采區(qū)上山及總回風(fēng)道，風(fēng)井及通風(fēng)設(shè)施為下山采區(qū)通風(fēng)；利用運(yùn)輸大巷配風(fēng)巷回風(fēng)。多水平上下

11、山開(kāi)采第二水平的回風(fēng)在第二水平的上山部分設(shè)總回風(fēng)巷，利用上山或石門(mén)直通第一水平回風(fēng)系統(tǒng)。4.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院184）下山開(kāi)采的應(yīng)用條件（1）煤層16，瓦斯低，涌水量小，最優(yōu)。（2）井田深部邊界不一，儲(chǔ)量不足，不宜再延深或設(shè)水平。（3）多水平開(kāi)采礦井，開(kāi)采強(qiáng)度大，井田走向短，上下水平接替緊張，可用上水平巷道，在井田中央劃下山采區(qū)擔(dān)負(fù)生產(chǎn)任務(wù)。通過(guò)下山掘一部分下水平的大巷、車(chē)場(chǎng)、水倉(cāng)等，加快下水平開(kāi)拓延深。（4）煤系底板為奧陶系灰?guī)r（富含水），井筒不能延深，有時(shí)不得不開(kāi)下山。如彩屯礦，平頂山局。（5）井田深部境界煤層勘探程度低，需補(bǔ)充勘探又困難，可用下山

12、開(kāi)采，起勘探煤層作用。4.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院194.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采5）下山開(kāi)采與主要下山開(kāi)采的區(qū)別主要下山：集中下山，中央下山、暗斜井。在井田某一開(kāi)采水平中央布置主要下山；在主要下山下部設(shè)立開(kāi)采水平；主要下山下部的開(kāi)采水平仍為上山開(kāi)采。山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院204.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采4.1.3 輔助水平（subsidiary level）的應(yīng)用輔助水平（中間水平） 在開(kāi)采水平內(nèi)，因生產(chǎn)需要（局部階段斜長(zhǎng)過(guò)大）而增設(shè)有運(yùn)輸大巷的水平位置及所服務(wù)的開(kāi)采范圍。一個(gè)開(kāi)采水平開(kāi)采兩個(gè)上山階段，在兩上山階段間設(shè)輔助水平，其水平垂

13、高H=H1+H2輔助水平設(shè)石門(mén)、階段大巷、不設(shè)井底車(chē)場(chǎng)。輔助水平的煤運(yùn)到開(kāi)采水平，由開(kāi)采水平井底車(chē)場(chǎng)運(yùn)至地面。任務(wù)：只擔(dān)任輔運(yùn)、通風(fēng)及人員升降等任務(wù)。當(dāng)輔助水平距井筒較近時(shí)，可設(shè)簡(jiǎn)易井底車(chē)場(chǎng)直通井筒，擔(dān)任輔運(yùn)、通風(fēng)或排水任務(wù)。山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院214.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院224.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采輔助水平輔助水平山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院234.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采輔助水平的適用條件（1）水平垂高過(guò)大，開(kāi)采技術(shù)困難。（2）多水平上下山開(kāi)采的礦井， 上開(kāi)采水平下山采區(qū)輔運(yùn)、通風(fēng)、排水困難，下開(kāi)采水平需要解決回風(fēng)問(wèn)題。（

14、3）急斜煤層礦井，階段垂高較小，水平儲(chǔ)量較少，水平的T不滿(mǎn)足,要求加大H，在兩開(kāi)采水平間設(shè)輔助水平，現(xiàn)少用。（4）近水平煤層，開(kāi)采水平置于主采煤層中，主采煤層以上或以下的煤層設(shè)輔助水平，開(kāi)設(shè)簡(jiǎn)易車(chē)場(chǎng)擔(dān)任輔運(yùn)、通排等任務(wù)。煤通過(guò)井筒附近的溜眼到達(dá)開(kāi)采水平提至地面。應(yīng)用原則輔助水平增加井下運(yùn)輔環(huán)節(jié)，生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜化。有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性方可使用。山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院244.1.3 合理劃分開(kāi)采水平急傾斜煤層：一個(gè)開(kāi)采水平只采上山階段。緩傾斜、傾斜煤層：合理的階段斜長(zhǎng)照顧主要塊段；當(dāng)16時(shí)，上下山開(kāi)采；近水平煤層：開(kāi)采水平在煤組內(nèi)的合理位置及標(biāo)高煤層間距近開(kāi)采水平設(shè)在底部煤層中煤層間距遠(yuǎn)分

15、組設(shè)開(kāi)采水平。4.1 開(kāi)采水平的劃分及上下山開(kāi)采山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院254.2 開(kāi)采水平大巷的布置大巷為整個(gè)開(kāi)采水平或階段服務(wù)的水平巷道。運(yùn)輸大巷為整個(gè)開(kāi)采水平或階段運(yùn)輸服務(wù)的水平巷道。擔(dān)負(fù)煤矸、物料和人員的運(yùn)輸，以及通風(fēng)、排水及敷設(shè)管線(xiàn)等。是礦井的“動(dòng)脈”。山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院264.2 開(kāi)采水平大巷的布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院274.2 開(kāi)采水平大巷的布置4.2.1 大巷的運(yùn)輸方式和設(shè)備1）軌道礦車(chē)運(yùn)輸（機(jī)車(chē)運(yùn)輸）（locomotive haulage） 軌距：600 mm，900 mm礦車(chē)：固定箱式 1t，3t 底卸式 3t，5t山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院

16、28軌道礦車(chē)運(yùn)輸特點(diǎn)（1）可同時(shí)解決煤矸、物料和人員的運(yùn)輸問(wèn)題 ；（2）能適應(yīng)兩翼生產(chǎn)不均衡的變化；（3）能滿(mǎn)足分采分運(yùn)的要求；（4）對(duì)巷道彎曲沒(méi)有多大限制；（5）運(yùn)煤過(guò)程中煤塵少；（6）遠(yuǎn)距離運(yùn)輸不困難。礦車(chē)軌道運(yùn)輸要求要求大巷平，能適應(yīng)多彎道。4.2 開(kāi)采水平大巷的布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院294.2 開(kāi)采水平大巷的布置2）膠帶運(yùn)輸 （belt conveyer）膠帶運(yùn)輸特點(diǎn)（1）連續(xù)運(yùn)輸，運(yùn)量大；（2）易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；（3）裝卸載設(shè)備少，卸載容易。膠帶運(yùn)輸要求對(duì)坡度沒(méi)有嚴(yán)格要求，但要求巷道直或分段直。 適用 運(yùn)輸距離短，運(yùn)量大，煤種單一。 輔助運(yùn)輸需另開(kāi)輔助運(yùn)輸大巷，采用軌道礦車(chē)

17、運(yùn)輸。山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院303）大巷運(yùn)輸方式應(yīng)用情況國(guó)內(nèi)：基本上用機(jī)車(chē)運(yùn)輸； 大型礦井用膠帶。國(guó)外：西德：大巷膠帶：占30% 且認(rèn)為： 井田面積10 km2 時(shí)，膠帶運(yùn)輸； 井田面積30 km2 時(shí)，用機(jī)車(chē)運(yùn)輸； 1030(km)2，具體分析比較。 我國(guó)，通過(guò)基建費(fèi)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)分析比較，認(rèn)為： 礦井一翼A=150萬(wàn)t/a，運(yùn)距 3km，采用膠帶運(yùn)輸優(yōu)越。 總的趨勢(shì)：膠帶運(yùn)輸增加。條件具備時(shí)，輔運(yùn)多采用無(wú)軌膠輪車(chē)等新型輔運(yùn)設(shè)備。4.2 開(kāi)采水平大巷的布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院314.2 開(kāi)采水平大巷的布置4.2.2 大巷斷面和支護(hù)1）斷面滿(mǎn)足運(yùn)輸、通風(fēng)、行人、安全和鋪設(shè)管線(xiàn)的

18、要求。大中型礦井一般雙軌巷道斷面；中小型井單軌巷道斷面。設(shè)單軌時(shí)，要在井底車(chē)場(chǎng)與采區(qū)車(chē)場(chǎng)之間設(shè)雙道錯(cuò)車(chē)線(xiàn)， 其長(zhǎng)度1列車(chē)長(zhǎng)；富裕通過(guò)能力30%。山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院322）風(fēng)速 礦車(chē)運(yùn)輸8m/s，設(shè)計(jì)時(shí)一般不大于6m/s。膠帶運(yùn)輸V 4m/s。3）支護(hù) 一般采用錨噴或砌碹支護(hù)；煤層大巷也可U型鋼支架或錨網(wǎng)噴支護(hù)；中小型井可用砼裝配支架、錨噴等。 4.2 開(kāi)采水平大巷的布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院334）大巷數(shù)目軌道運(yùn)輸大巷一般一條，有時(shí)加配風(fēng)巷（副巷），如通風(fēng)斷面不滿(mǎn)足，斷面又不能過(guò)大，地溫高；可用兩條。膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)牡V井，一般采用膠帶輸送機(jī)及軌道大巷布置一條膠帶大巷，一側(cè)設(shè)

19、600mm檢修道另一條輔助運(yùn)輸 兩條大巷布置：兩條大巷同一水平且相互平行；膠帶機(jī)大巷高于軌道大巷（410m），便于處理交叉關(guān)系；膠帶機(jī)大巷設(shè)檢修道 軌道大巷可單軌或雙軌；膠帶機(jī)大巷不設(shè)檢修道 軌道大巷要鋪雙軌。4.2 開(kāi)采水平大巷的布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院344.2.3 大巷的方向和坡度1）大巷的方向與煤層走向（近水平煤層主要延展方向）基本一致，應(yīng)盡量取直或分段取直，但要考慮維護(hù)和煤倉(cāng)高度膠帶運(yùn)輸大巷必須取直或分段取直軌道運(yùn)輸大巷雖能適應(yīng)彎道，但應(yīng)盡量取直，以利減少工程量。軌道運(yùn)輸大巷要求：600 m m軌距，R12m；900 m m軌距, R15m。2）大巷的坡度利于運(yùn)輸和泄水；一

20、般：i=35 向井底下坡。4.2 開(kāi)采水平大巷的布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院354.2.4 開(kāi)采水平大巷的布置方式開(kāi)采水平布置的中心問(wèn)題是：運(yùn)輸大巷的布置據(jù)煤層賦存條件（數(shù)目和層間距）和準(zhǔn)備方式（單煤層采區(qū)和聯(lián)合布置采區(qū)）不同，有以下幾種：分煤層大巷與主要石門(mén)布置集中大巷與采區(qū)石門(mén)布置 分組集中大巷與主要石門(mén)布置 4.2 開(kāi)采水平大巷的布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院361）分煤層大巷與主要石門(mén)布置（分煤層大巷布置，煤層大巷間用主要石門(mén)或溜井聯(lián)系）4.2 開(kāi)采水平大巷的布置分煤層大巷與主要石門(mén)布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院37分煤層大巷與主要溜井布置4.2 開(kāi)采水平大巷的布置山東科

21、技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院38分層大巷布置方式特點(diǎn)：各可采煤層均布置大巷，各煤層單獨(dú)布置采區(qū)；一般沿煤層掘進(jìn)，施工及裝備簡(jiǎn)單、掘進(jìn)速度快，主石門(mén)工程量不大；先開(kāi)拓上煤層，初期工程量少，投資少；大巷數(shù)目多，維護(hù)工作量大；采區(qū)數(shù)目多、占管線(xiàn)設(shè)備多，采區(qū)能力低，生產(chǎn)不集中，管理不方便；煤柱多，煤損大。4.2 開(kāi)采水平大巷的布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院392）集中大巷與采區(qū)石門(mén)布置（開(kāi)采水平內(nèi)只設(shè)一條或一對(duì)集中運(yùn)輸大巷，用采區(qū)石門(mén)聯(lián)絡(luò)各煤層）4.2 開(kāi)采水平大巷的布置集中運(yùn)輸大巷與采區(qū)石門(mén)布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院40集中大巷布置特點(diǎn)：開(kāi)采水平內(nèi)只設(shè)一條或一對(duì)集中運(yùn)輸大巷，用采區(qū)石門(mén)聯(lián)絡(luò)各

22、煤層?？偟拇笙锞蜻M(jìn)量小，占用管線(xiàn)少；采區(qū)石門(mén)工程量大，巖石掘進(jìn)量大。當(dāng)下部為薄及中厚煤層，圍巖穩(wěn)定時(shí)，大巷可置于下部煤層中。減少巖石工程量。巖層大巷，易維護(hù)；生產(chǎn)集中，便于管理；采區(qū)石門(mén)穿各煤層，數(shù)個(gè)煤層可同時(shí)準(zhǔn)備和回采，能力大；初期工程量大，建井期長(zhǎng)。適用：井田走向距離大，煤層數(shù)目多、層間距?。?50m）的礦井。 4.2 開(kāi)采水平大巷的布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院413) 分組集中大巷與主要石門(mén)布置 (用主要石門(mén)聯(lián)系分組大巷）分組布置特點(diǎn)：據(jù)煤層間距，分為若干煤組；每組煤布置一條分組集中大巷，各煤組分別布置采區(qū)。4.2 開(kāi)采水平大巷的布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院424.2 開(kāi)采水

23、平大巷的布置 煤層群分組原則(1) 層間距較近的煤層可以劃為一組，以減少采區(qū)石門(mén)的掘進(jìn)工程量；(2) 煤層受斷層切割或賦存不穩(wěn)定，只有局部塊段可采，儲(chǔ)量較少，不宜單獨(dú)設(shè)大巷，可根據(jù)情況與其鄰近煤層劃為一組；(3) 不同煤種和煤質(zhì)的煤層可分別劃組，以便分采分運(yùn)，保證原煤質(zhì)量；(4) 瓦斯涌出量差異很大的幾個(gè)煤層，可分別劃組，以便于風(fēng)量分配和管理；對(duì)涌水量大、有突水威脅的煤層，可分層布置，便于采取防治水患的措施；(5) 為實(shí)現(xiàn)合理集中生產(chǎn)，簡(jiǎn)化配采關(guān)系，同時(shí)生產(chǎn)的煤組一般不多于兩個(gè)。山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院434）運(yùn)輸大巷布置發(fā)展趨勢(shì)國(guó)內(nèi)50年代，分層布置方式60年代后， 分組集中大巷和集中

24、大巷現(xiàn)在：當(dāng)前設(shè)計(jì)新井，向分層大巷布置發(fā)展國(guó)外向分層大巷布置發(fā)展。原因：綜采發(fā)展，生產(chǎn)集中，回采工作面少，采一個(gè)煤層就能保證產(chǎn)量隨著一礦一面高產(chǎn)高效礦井的出現(xiàn)，在單一煤層中進(jìn)行集中開(kāi)拓、集中準(zhǔn)備、集中采煤及水平內(nèi)采用全煤巷布置方式，正在改變著我國(guó)目前一直沿用的開(kāi)采布局，改變了礦井生產(chǎn)面貌，是煤礦生產(chǎn)建設(shè)的一個(gè)重要發(fā)展方向。 4.2 開(kāi)采水平大巷的布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院444.2.5 階段運(yùn)輸大巷位置運(yùn)輸大巷作用：為開(kāi)采上水平各煤層服務(wù)；為開(kāi)采下水平煤層回風(fēng)。要求：服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)；處于不受或少受采動(dòng)影響的位置。位置：巖石大巷，煤組的底板巖石中； 煤層大巷，煤組最下部煤質(zhì)堅(jiān)硬，圍巖穩(wěn)定的薄

25、及中厚煤層中。4.2 開(kāi)采水平大巷的布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院451）煤層大巷位置分煤層大巷 沿煤層布置；集中大巷 布置在煤組最下部穩(wěn)定的薄及中厚煤層中；分組集中大巷 布置在煤組最下部穩(wěn)定的薄及中厚煤層中。煤層大巷施工：按腰線(xiàn)沿煤層掘進(jìn)適合機(jī)車(chē)運(yùn)輸；按中線(xiàn)沿煤層掘進(jìn)適合膠帶運(yùn)輸；按中線(xiàn)及腰線(xiàn)掘進(jìn)大巷適合機(jī)車(chē)和膠帶（可能穿層）。4.2 開(kāi)采水平大巷的布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院462）巖層大巷（巖石大巷）位置巖層大巷位置主要考慮：至煤層法線(xiàn)距離：15 30m；巖性穩(wěn)定的巖層中；不受上煤層采動(dòng)影響，布置在壓力傳播影響角（2555）之外；利于布置采區(qū)煤倉(cāng)和車(chē)場(chǎng)。巖層大巷施工：按中線(xiàn)及腰

26、線(xiàn)取直或分段取直；煤層內(nèi)設(shè)副大巷探巷，超前勘探，及時(shí)為巖石大巷定向；煤層穩(wěn)定時(shí)不設(shè)副大巷，隔一定距離用探巷或鉆孔探煤層位置。4.2 開(kāi)采水平大巷的布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院473）急傾斜煤層的大巷位置底板滑動(dòng)線(xiàn)之外10 20m。4）大巷的保護(hù)保護(hù)煤柱 大巷兩側(cè)留設(shè)煤柱；掘前預(yù)采 先開(kāi)卸壓工作面，在采空區(qū)維護(hù)大巷；跨大巷回采 采區(qū)最下一個(gè)區(qū)段布置回采工作面，跨大巷回采。急傾斜煤層的運(yùn)輸大巷位置巖層移動(dòng)角；巖層底板移動(dòng)角4.2 開(kāi)采水平大巷的布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院484.2 開(kāi)采水平大巷的布置項(xiàng)目煤層大巷巖石大巷掘進(jìn)及工期施工、設(shè)備簡(jiǎn)單，速度快，工期短，費(fèi)用低；超前勘探煤層變化

27、。巖石工程量大，速度慢，費(fèi)用高；工期長(zhǎng)。維護(hù)維護(hù)（大巷、管線(xiàn)、軌道、水溝等）工作量大，費(fèi)用高；大巷維修頻繁，影響生產(chǎn)。維護(hù)條件好，費(fèi)用低；少維修，對(duì)生產(chǎn)有利。使用地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜時(shí)，煤巷彎道多，對(duì)運(yùn)輸方式有限制，通過(guò)能力?。徊焕诓蓞^(qū)煤倉(cāng)布置。能適應(yīng)地質(zhì)變化，可取直或分段取直，方向和坡度一定，對(duì)運(yùn)輸方式不限，通過(guò)能力大。利于布置在采區(qū)煤倉(cāng)。煤損大巷上下兩側(cè)各留煤柱3040m（或4050m），煤損大。不留或少留煤柱，丟煤少。安全防火、安全不利，煤層自燃時(shí)，封閉大巷，導(dǎo)致停產(chǎn)。對(duì)防火安全有利。5）煤層大巷與巖層大巷的比較山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院496）煤層大巷應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)構(gòu)造復(fù)雜的小型礦井，或

28、勘探井，可超前探煤。層間距大的單一薄及中厚煤層，儲(chǔ)量小，服務(wù)年限短。煤系底板 有近距離富含水層，而煤層頂板條件好，可設(shè)煤層大巷。煤系最下煤層為薄及中厚煤層，煤質(zhì)硬，頂板好，無(wú)自燃。機(jī)械化程度很高的大型現(xiàn)代化礦井，工作面推進(jìn)快，要求巷道掘進(jìn)速度快、斷面大、維護(hù)條件好，條件具備時(shí)，可布置煤層大巷。4.2 開(kāi)采水平大巷的布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院504.2.6 回風(fēng)大巷布置布置原則與運(yùn)輸大巷基本相同。設(shè)采區(qū)風(fēng)井的礦井，多井筒分區(qū)式開(kāi)拓的礦井，均不設(shè)全礦性總回風(fēng)道。開(kāi)采第一水平時(shí)，總回風(fēng)巷設(shè)在風(fēng)化帶或防水煤柱內(nèi)；開(kāi)采第二水平時(shí)，上水平運(yùn)輸大巷改為回風(fēng)巷?；仫L(fēng)大巷標(biāo)高宜一致。井田上部標(biāo)高不一，回

29、風(fēng)大巷按不同標(biāo)高分段布置。近水平煤層、總回風(fēng)道布置在大巷一側(cè)，且與大巷平行。多水平開(kāi)采的礦井，可在上水平大巷一側(cè)布置下水平總回風(fēng)巷，為上下水平過(guò)渡生產(chǎn)用。4.2 開(kāi)采水平大巷的布置山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院51合理的井筒位置應(yīng)滿(mǎn)足：有利于井下生產(chǎn)，井巷工程量、井下運(yùn)輸工作量、井巷維護(hù)工作量較少；有利于井筒和井底車(chē)場(chǎng)的開(kāi)掘、維護(hù)及使用安全；有利于地面工業(yè)廣場(chǎng)的布置。要求：不受地面和井下地質(zhì)條件限制時(shí)，井筒應(yīng)位于井田儲(chǔ)量中心。4.3 井筒位置的選擇山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院524.3 井筒位置的選擇4.3.1 對(duì)井下開(kāi)采有利的井筒位置1）井筒（硐）沿井田走向方向的有利位置（1）煤炭運(yùn)輸工作

30、量 儲(chǔ)量 Q = L (W/cos ) m ；井筒在井田一側(cè)：大巷運(yùn)輸工作量=QL/ 2；井筒在井田中央：大巷運(yùn)輸工作量= Q L/4；在走向方向上井筒位于井田中央，大巷運(yùn)輸工作量最小。LWL / 2LWL / 4山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院534.3 井筒位置的選擇（2）均衡生產(chǎn)及礦井生產(chǎn)能力井筒在井田中央，兩翼能均衡生產(chǎn)，生產(chǎn)能力大；井筒在井田一側(cè)，單翼開(kāi)采，生產(chǎn)能力小。（3）通風(fēng)井筒在井田中央，兩翼風(fēng)量分配較均衡，風(fēng)路短，風(fēng)壓小。井筒在井田一側(cè)，風(fēng)路長(zhǎng)，大巷通過(guò)風(fēng)量大，風(fēng)壓大。欲降風(fēng)壓，巷道斷面。LWL / 4山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院544.3 井筒位置的選擇（4）采掘接替井筒在

31、井田中央，兩翼開(kāi)采結(jié)束時(shí)間接近，較快轉(zhuǎn)入下水平；井筒在井田一側(cè)，生產(chǎn)能力相同時(shí)，后期一翼生產(chǎn)，運(yùn)輸、通風(fēng)過(guò)分集中，采掘相互干擾。（5）單翼井田的形成原因地質(zhì)勘探資料不足；受地形限制；后期增產(chǎn)，改建擴(kuò)大井田范圍。山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院554.3 井筒位置的選擇2）井筒（硐）沿井田傾斜方向的有利位置（1）立井石門(mén)工程量與初期工程量井筒在位置石門(mén)長(zhǎng)度最短，初期工程量較小4水平1水平3水平2水平5水平山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院564.3 井筒位置的選擇工業(yè)廣場(chǎng)壓煤煤柱損失與埋深、傾角成正比井筒位于淺部時(shí)煤柱損失較小要盡量減少第一水平煤柱損失立井井筒沿井田傾斜方向布置方案 山東科技大學(xué)資源與

32、環(huán)境工程學(xué)院574.3 井筒位置的選擇富含水層限制 C位置不受富含水層限制，但初期工程量大，石門(mén)總長(zhǎng)度和沿石門(mén)的運(yùn)輸工作量較大，煤柱損失大。山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院584.3 井筒位置的選擇立井井筒位置一般應(yīng)用（緩傾斜、傾斜煤層）單水平上下山開(kāi)拓，上山部分略大于下山部分；或井筒位于井田中央。多水平開(kāi)拓，可采總厚度大，要求保護(hù)井筒及工廣煤柱少；初期工程量小；井筒煤柱不占初期投產(chǎn)采區(qū)。井筒沿傾斜適當(dāng)靠近井田上部“中偏上”， 位置處于高級(jí)儲(chǔ)量之中心。（2）斜井 井筒沿傾斜方向的位置主要是選擇層位、適合的傾角。山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院594.3 井筒位置的選擇4.3.2 對(duì)掘進(jìn)與維護(hù)有利的

33、井筒位置井筒盡量不穿過(guò)流砂層、厚沖積層及富含水層；井筒不穿過(guò)地質(zhì)破壞劇烈?guī)Ъ安蓜?dòng)區(qū)；井底車(chē)場(chǎng)應(yīng)處于較好的圍巖之中（無(wú)大構(gòu)造）。4.3.3 有利于地面工業(yè)場(chǎng)地布置不占或少占農(nóng)田，避免河流改道，不占重要文物古跡及園林；有足夠的場(chǎng)地，合理布置工業(yè)廣場(chǎng)并留有余地，利于外接“國(guó)鐵”；有好的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，避免滑坡、山崩等威脅，利于居民點(diǎn)建設(shè)；井口處于當(dāng)?shù)刈罡吆樗恢?；注意風(fēng)向。山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院604.3 井筒位置的選擇4.3.4 井筒位置一般選用原則如工業(yè)場(chǎng)地選擇不太困難，先考慮井下開(kāi)采合理的井筒位置。 如工業(yè)場(chǎng)地選擇困難，先“工廣”合理，并結(jié)合井下一并考慮。沖積層很厚，水文條件復(fù)雜，綜合考慮井下有利位置和沖積層較薄的地點(diǎn)布置井筒。急斜煤層： 應(yīng)減少煤損。井筒布置于煤系底部煤層或底板中。近水平煤層：井筒位置應(yīng)靠近井田儲(chǔ)量中央。山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院614.3 井筒位置的選擇4.3.5 風(fēng)井布置風(fēng)井位置除應(yīng)考慮地面、地下因素外，主要取決于礦井通風(fēng)系統(tǒng)。風(fēng)井布置應(yīng)根據(jù)瓦斯等級(jí)、井型大小、煤層賦存條件與地質(zhì)地形條件，結(jié)合開(kāi)拓與通風(fēng)方式合理確定。1）中央并列式通