煤礦開采學(xué)第六章礦井開拓延深及技術(shù)改造

煤礦開采學(xué)主講人：李建忠T第六章礦井開拓延深及技術(shù)改造目錄第一節(jié)礦井采掘關(guān)系第二節(jié)礦井開拓延深第三節(jié)礦井技術(shù)改造04二月2023第一節(jié)礦井采掘關(guān)系第六章礦井開拓延深及技術(shù)改造04二月2023第一節(jié)礦井采掘關(guān)系04二月2023原則：采掘并舉，掘進(jìn)先行。在煤礦生產(chǎn)中，掘進(jìn)工作在時間上和空間上都必須超前采煤工作。采煤與掘進(jìn)的配合關(guān)系稱采掘關(guān)系。

為確保礦井的采掘平衡，必須認(rèn)真制定開采計劃和巷道掘進(jìn)工程計劃，并切實執(zhí)行☆☆采掘關(guān)系的定義必須記住☆☆采煤與掘進(jìn)是煤礦生產(chǎn)的兩個基本環(huán)節(jié)：1、階段間的開采順序(下行式、上行式)2、采區(qū)間的開采順序

相對于井筒(前進(jìn)式、后退式)3、區(qū)段間的開采順序(下行式、上行式)4、工作面回采順序(采面推進(jìn)方式)

相對于上山(后退式、前進(jìn)式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式)5、煤層(組)間的開采順序(下行式、上行式、同時開采)

上下煤層同采時必須保證足夠的安全錯距。第一節(jié)礦井采掘關(guān)系04二月2023一、開采順序定義：根據(jù)市場對礦井的煤炭產(chǎn)量和質(zhì)量提出的要求，按照地質(zhì)情況和生產(chǎn)技術(shù)條件，統(tǒng)籌安排采區(qū)及工作面的開采與接替稱為開采計劃。內(nèi)容：開采計劃包括采煤工作面年度接替計劃（生產(chǎn)計劃）、采煤工作面較長期接替計劃和采區(qū)接替計劃。(一)回采工作面接替計劃1、采煤工作面較長時期接替計劃：是指5-10a的規(guī)劃，在此規(guī)劃中要考慮到采區(qū)與水平的接替。2、采煤工作面年度接替計劃是根據(jù)采煤工作面較長時期接替計劃與生產(chǎn)實際情況做出具體的安排。04二月2023二、開采計劃第一節(jié)礦井采掘關(guān)系§1礦井采掘關(guān)系04二月2023表20-1所反映的內(nèi)容：1、該礦以兩個采區(qū)保產(chǎn)。2、每個采區(qū)同時生產(chǎn)的工作面為2個。3、采區(qū)一翼的上下兩區(qū)段不同時回采。4、月進(jìn)度，月產(chǎn)量（7.2=2+1.6+1.5+2.1）5、一采區(qū)在第三年減產(chǎn)由第三采區(qū)接替。6、工作面只在煤層內(nèi)搬家（接替）。7、兩煤層工作面推進(jìn)速度盡量保持一致。

04二月20231、編制回采工作面接替計劃的方法和步驟。(自已看)2、編制回采工作面接替計劃的原則及應(yīng)注意的問題。(自己看)(二)采區(qū)接替計劃與工作面接替計劃相似。原則：1）準(zhǔn)備工程量小，時間短，生產(chǎn)條件好。2）同時生產(chǎn)和準(zhǔn)備的采區(qū)數(shù)目不宜太多。3）接替時間錯開。4）

∑A采≥A礦第一節(jié)礦井采掘關(guān)系04二月2023三、巷道掘進(jìn)工程計劃巷道掘進(jìn)工程計劃：是按照井田開拓方式與采區(qū)的準(zhǔn)備方式，并根據(jù)開采計劃規(guī)定的接替要求和掘進(jìn)隊的施工力量，安排各個巷道施工次序及時間，以保證回采工作面，采區(qū)及開采水平的接替。第一節(jié)礦井采掘關(guān)系04二月202304二月2023四、采掘比例關(guān)系指標(biāo)及計算方法1、采掘比：(一般1:2)2、掘進(jìn)率：（每萬噸掘進(jìn)進(jìn)尺）3、三量(滿足可采期規(guī)定)第一節(jié)礦井采掘關(guān)系04二月2023五、三量及可采期☆☆為了及時掌握和檢查各礦井的采掘關(guān)系正常與否，按開采準(zhǔn)備程度，將礦井計劃開采的可采儲量劃分為開拓煤量、準(zhǔn)備煤量、回采煤量——簡稱三量。

第一節(jié)礦井采掘關(guān)系04二月2023(一)三量的圈定與計算1、開拓煤量——井田范圍內(nèi)已掘進(jìn)的開拓巷道所圈定的尚未采出的那部分可采儲量。

Zd＝（Zog－Zg－Pdd）CZd——開拓煤量；Zog——已開拓范圍內(nèi)的地質(zhì)儲量；Zg——已開拓范圍內(nèi)的地質(zhì)損失；Pdd——開拓儲量可采期內(nèi)不能開采的儲量；C——采區(qū)采出率。[煤層大巷必須超過采區(qū)上山100m，集中大巷應(yīng)掘過采區(qū)石門50m，采區(qū)石門應(yīng)掘進(jìn)至上部煤層]第一節(jié)礦井采掘關(guān)系04二月2023(一)三量的圈定與計算2、準(zhǔn)備煤量——是包括在開拓煤量范圍內(nèi)，已完成（采區(qū)上山及車場，區(qū)段集中平巷及必要的聯(lián)絡(luò)巷等）準(zhǔn)備巷道所圈定的煤量。

Zp＝（Zpg－Zg-Pd）CZp——準(zhǔn)備煤量；Zpg——各采區(qū)所圈定的工業(yè)儲量；Zg——采區(qū)內(nèi)的地質(zhì)損失；Pd——呆滯煤量。第一節(jié)礦井采掘關(guān)系04二月2023(一)三量的圈定與計算3、回采煤量——是準(zhǔn)備煤量范圍內(nèi)，已有回采巷道所圈定的可采儲量。(二)可采期的計算和規(guī)定☆☆三量采期規(guī)定為：開拓煤量3～5a，準(zhǔn)備煤量1a以上，回采煤量4～6月以上第一節(jié)礦井采掘關(guān)系04二月2023為什么說三量只能間接地、概略地反映采掘關(guān)系？

在一般情況下，礦井三量符合上述規(guī)定即能達(dá)到采掘平衡，并有一定的合理儲備，但是三量畢竟是一個概括性指標(biāo)，它本身只能說明已為開采準(zhǔn)備了一定儲量，而不能說明儲量的分布性質(zhì)及開采條件，它只是概括地，間接地反映了采掘關(guān)系，在有些情況下還不能確切地說明礦井能否正常接續(xù)。如：層數(shù)多，總厚度大的近距離煤層或特厚煤，厚煤層，開拓一個采區(qū)即可達(dá)到三量要求，但不便于配采。

第一節(jié)礦井采掘關(guān)系第二節(jié)礦井開拓延深第六章礦井開拓延深及技術(shù)改造04二月202304二月2023第二節(jié)礦井開拓延深礦井開拓延深的實質(zhì)是開拓一個新的開采水平。正確選擇礦井延深方案，使礦井生產(chǎn)與井筒延深施工密切配合，切實處理好新舊水平的接替，是礦井延深工作中應(yīng)解決的主要問題。開拓延深的內(nèi)容：井筒延深及新水平開拓準(zhǔn)備一、選擇開拓延深方案的原則及要求。1）保持或擴(kuò)大礦井生產(chǎn)能力。2）充分利用現(xiàn)有井巷、設(shè)備及設(shè)施，減少臨時輔助工程，降低投資。3）積極采用新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備。4）盡量減少延深對生產(chǎn)的影響。（加強生產(chǎn)和延深的組織管理與技術(shù)管理，施工與生產(chǎn)緊密配合，協(xié)調(diào)一致）5）盡可能縮短新、舊水平的同時生產(chǎn)時間。04二月2023二、礦井開拓延深方案（一）直接延深原有井筒優(yōu)：可以充分利用原有設(shè)備，實施；提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)少，經(jīng)管費低，管理方便。缺：原有井筒同時擔(dān)負(fù)生產(chǎn)和延深任務(wù)，施工與生產(chǎn)相互干擾。主井接井時技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)，延深井筒施工組織復(fù)雜，為延深井筒需掘鑿一些臨時工程，延深后提升長度增加，能力降低。適：延深不受地質(zhì)，水文條件限制時優(yōu)先考慮。

第二節(jié)礦井開拓延深04二月2023二、礦井開拓延深方案（二）暗井延深（暗斜井，暗立井）特點：延深與生產(chǎn)互不干擾，原有井筒提升能力不降低，暗井的位置不受限制，可選在對開采下部煤層有利的位置上。采用暗斜井延深優(yōu)缺點：見P341采用暗立井延深適用條件：見P341第二節(jié)礦井開拓延深04二月2023二、礦井開拓延深方案（三）主井(副井)直接延深，副井(主井)用暗井延深優(yōu)：干擾少，施工方便。缺：兩段提升，增加提升運輸環(huán)節(jié)。適：需打一個暗井滿足新水平提升能力要求時。第二節(jié)礦井開拓延深04二月2023二、礦井開拓延深方案（五）幾個礦井聯(lián)合開拓延深實質(zhì)是結(jié)合開拓延深，進(jìn)行礦井合并改造。特點：深部多個礦井合并后集中延深適用：淺部井型小、分散，裝備落后，深部儲量豐富，并要改擴(kuò)建的礦井。第二節(jié)礦井開拓延深04二月2023三、生產(chǎn)水平過渡時期的技術(shù)措施

礦井的某一個開采水平開始減產(chǎn)直到結(jié)束，其下一個開采水平投產(chǎn)到全部接替生產(chǎn)，是礦井生產(chǎn)水平過渡時期。

水平過渡時期，上下兩個水平同時生產(chǎn)，增加了提升、通風(fēng)和排水的復(fù)雜性，所以應(yīng)采取恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施。第二節(jié)礦井開拓延深04二月2023三、生產(chǎn)水平過渡時期的技術(shù)措施（一）過渡時期的提升1、利用通過式箕斗，兩水平同時出煤2、利用溜井放到新水平提升3、利用“下山”采區(qū)過渡4、利用副井提升部分煤炭第二節(jié)礦井開拓延深04二月2023三、生產(chǎn)水平過渡時期的技術(shù)措施（二）過渡時期的通風(fēng)1、維護(hù)上水平的采區(qū)上山為下水平的相應(yīng)采區(qū)回風(fēng)。2、利用上水平的運輸大巷的配風(fēng)巷作為過渡時期下水平的回風(fēng)。（對上水平雙運輸巷的用一條改為回風(fēng)巷）3、采用分組集中大巷的礦井，可利用上水平上部分組集中大巷為下水平上煤組回風(fēng)。第二節(jié)礦井開拓延深04二月2023三、生產(chǎn)水平過渡時期的技術(shù)措施（三）過渡時期的排水1、一段排水：上水平的流水引人下水平水倉，集中排至地面；2、兩段獨立排水：兩個水平各有獨立的排水系統(tǒng)直接排至地面；3、兩段接力排水：下水平的水排到上水平水倉，然后由上水平集中排至地面；4、兩段聯(lián)合排水：上下兩個水平的排水管路聯(lián)成一套系統(tǒng)，設(shè)三通閥門控制，上下水平均可排水至地面。第二節(jié)礦井開拓延深第三節(jié)礦井技術(shù)改造第六章礦井開拓延深及技術(shù)改造04二月202304二月2023第三節(jié)礦井技術(shù)改造礦井技術(shù)改造即老礦挖潛1、60年代文革時期建設(shè)的礦井，由于歷史背景及“三邊”（邊勘探，邊設(shè)計，邊生產(chǎn)）政策的影響，礦井的設(shè)計，施工都不合理。2、由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，原有的技術(shù)水平已較落后，不能滿足要求?；谝陨显虻V井原有的提升，運輸，通風(fēng)等各個環(huán)節(jié)都可能不合理。04二月2023礦井技術(shù)改造即是在充分利用原有的資源，設(shè)備、工程和設(shè)施的基礎(chǔ)上，改造礦井各個生產(chǎn)薄弱環(huán)節(jié)，維持并盡力提高礦井的綜合生產(chǎn)能力，提高效率和回采率，改變礦井的技術(shù)面貌。目的：改變落后的技術(shù)面貌，提高礦井產(chǎn)量，勞動效率，資源回收率，降低成本，減輕工人體力勞動，改善勞動條件，使生產(chǎn)建立在更加安全的基礎(chǔ)上，全面提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。不斷地依靠科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，提高采掘機械化程度，改革礦井巷道部署，合理集中生產(chǎn)，對各生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)節(jié)改造，使之與采掘機械化配套，以提高工作面、采區(qū)、水平和礦井的生產(chǎn)能力。第三節(jié)礦井技術(shù)改造04二月2023一、礦井挖潛改造的類型1、單獨擴(kuò)建型：煤層開采條件好，儲量豐富或擴(kuò)大井田范圍增加儲量。（但要使擴(kuò)建后的能力與年限相符）2、礦井合并型：淺部小礦井，密度大，能力小，深部儲量豐富，可合并集中建井，擴(kuò)大能力。3、環(huán)節(jié)改造型：開采條件好，個別環(huán)節(jié)薄弱時，改造其生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以提高整個礦井的經(jīng)濟(jì)效果。第三節(jié)礦井技術(shù)改造04二月2023二、技術(shù)措施(一)礦井改擴(kuò)建1、直接擴(kuò)大井田范圍

①向外擴(kuò)大井田技術(shù)邊界(走向)

②向井田深部發(fā)展(傾向)2、相鄰礦井合并改造3、結(jié)合礦井開拓延深進(jìn)行合并改擴(kuò)建4、

開采井田內(nèi)的呆滯煤量“三下”呆滯煤量（鐵路下，水體下，建筑物下）5、提高資源回采率如跨上山，無煤柱護(hù)巷等。第三節(jié)礦井技術(shù)改造04二月2023二、技術(shù)措施(二)合理集中生產(chǎn)1、礦井集中(合并礦井，減少出煤井田)

①相鄰礦井合并

②結(jié)合礦井開拓延深進(jìn)行合并2、水平集中

①減少同時生產(chǎn)的水平數(shù)目②加大階段垂高③采用上下山開采④開采水平內(nèi)集中開拓3、采區(qū)集中

①減少同時生產(chǎn)的采區(qū)數(shù)目②加大采區(qū)走向長③近距離煤層群聯(lián)合布置采區(qū)