煤礦開采學(xué)第三篇井田開拓及礦井開采設(shè)計第二十一章-礦井開采設(shè)計第十七章-井田開拓方式

第十七章井田開拓方式第一節(jié)斜井開拓第二節(jié)立井開拓第三節(jié)平硐開拓第四節(jié)井筒（硐）形式分析及選擇第五節(jié)綜合開拓第六節(jié)多井筒分區(qū)域開拓整理課件第一節(jié)斜井開拓

主、副井筒均為斜井的開拓方式稱為斜井開拓。斜井開拓方式在我國煤礦中應(yīng)用較廣，半數(shù)以上的礦井是斜井開拓。按井田內(nèi)劃分和階段內(nèi)的布置方式不同，斜井開拓可以有許多種方式。這里只介紹斜井多水平分段式開拓(即片盤斜井開拓)和斜井多水平采區(qū)式開拓。

課題目錄下頁上頁整理課件（一）片盤斜井課題目錄下頁上頁整理課件（二）斜井多水平采區(qū)式開拓課題目錄下頁上頁整理課件

斜井的提升方式

采用斜井開拓時，一般以一對斜井進行開拓。小型斜井，可以只裝備一個井筒，采用單鉤串車提升；中小型斜井，可裝備兩個井筒，主井用雙鉤串車提升，副井用單鉤串車提升，井筒傾角很小時，用無極繩提升；中型斜井，主井可用箕斗或膠帶輸送機提升，副井采用串車提升；大型斜井，主井宜用膠帶輸送機，在其一側(cè)設(shè)檢修用的軌道，副井用雙鉤串車提升；特大型斜井，主井應(yīng)采用強力膠帶輸送機或鋼繩膠帶輸送機。整理課件

不同提升方式對井筒傾角的要求串車提升時，井筒傾角不大于25度；箕斗提升時，一般取25-35度；一般膠帶輸送機提升時，井筒傾角不超過17度；使用新型適用于較大傾角的輸送機，井筒傾角可達25度；無極繩提升時，井筒傾角不大于10度。不同提升方式對通風(fēng)的要求主井用膠帶輸送機時，可兼做進風(fēng)井，風(fēng)速不能超過每秒4米，但不能兼做回風(fēng)井；主井用箕斗提升時，兼做回風(fēng)井時，井上下裝卸載裝置及井塔必須采取密閉措施，漏風(fēng)率不得超過百分之十五，并有可靠的降塵措施；兼做進風(fēng)井時，風(fēng)速不得超過每秒6米，并有可靠的降塵措施。整理課件

井筒布置位置及方式一般情況下，斜井井筒應(yīng)布置在煤層下部穩(wěn)定的底板巖石中，距離煤層法線不小于15-20米，方向與煤層傾向基本一致。當煤層傾角與要求的井筒傾角不一致時，可以采用穿層（巖）斜井。開采近水平煤層斜井從頂板穿入；煤層傾角較大時，可以采用從底板穿出，也可按偽傾斜方向布置斜井；受井上下條件限制，不便采用立井時，可以采用反斜井。但幾種情況都有不利的因素。整理課件

斜井層位的確定1、斜井井筒層位選擇（1）沿煤層斜井優(yōu)點：施工技術(shù)簡單，建井速度快，聯(lián)絡(luò)巷工程量少，初期投資少，且能補充地質(zhì)資料，在建設(shè)期還能生產(chǎn)一部分煤炭。缺點：井筒容易受采動影響，維護困難，保護煤柱損失大；當煤層有自然發(fā)火性，不利于礦井防火；井筒坡度受煤層頂?shù)装迤鸱绊?，不利于井筒提升。適用：為使井筒易于維護且保持斜井坡度的一致，沿煤層斜井一般適用于煤層賦存穩(wěn)定，煤質(zhì)堅硬及地質(zhì)構(gòu)造簡單的礦井。整理課件（2）沿巖層斜井

位置：距煤層底板垂直距離一般不小于15～20m。

優(yōu)點：有利于井筒維護，容易保持斜井的坡度一致。

缺點：巖石工程量大，施工技術(shù)復(fù)雜，建井工期長。

整理課件（3）穿巖斜井

當斜井傾角與煤層傾角不一致時，可采用穿層布置，即斜井從煤層頂板或底板穿入煤層。一般適用于開采傾角較大的煤層。整理課件（4）反斜井和折返斜井

受地貌和地面布置限制井筒無法與煤層傾斜方向一致

時，可使用斜井井筒傾斜方向與煤層傾斜方向相反布置，這

種方式稱反斜井。

當煤層傾角較大，采用底板穿巖斜井受到地形條件限制

時，可采用“折返式”斜井。

整理課件

2、井筒裝備及坡度各種斜井提升方式的適應(yīng)條件斜井傾角礦井年產(chǎn)量/萬t.a-1提升方式＜17°＞60帶式輸送機＜25°15～60串車25°-35°15～90箕斗＜15°＜60無極繩整理課件第二節(jié)立井開拓

主、副井均為立井的開拓方式稱為立井開拓。由于煤層賦存條件和開采技術(shù)水平的不同，立井開拓有多種方式。這里僅介紹立井單水平帶區(qū)式開拓和立井多水平采區(qū)式開拓。

課題目錄下頁上頁整理課件（一）立井單水平帶區(qū)式開拓課題目錄下頁上頁整理課件（二）立井多水平采區(qū)式開拓課題目錄下頁上頁整理課件

采用立井開拓時，一般以一對立井進行開拓，裝備兩個井筒，井筒斷面根據(jù)提升容器尺寸、井筒內(nèi)裝備及通風(fēng)要求。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定箕斗提升井兼做進回風(fēng)井的要求與斜井時相同。整理課件第三節(jié)平硐開拓

利用水平巷道從地面進入煤體的開拓方式稱為平硐開拓。井田內(nèi)的劃分及巷道布置等與其他開拓方式基本相同按平硐與煤層走向的相對位置不同，平硐分為走向平硐、垂直平硐和斜交平硐。按平硐所在標高不同，平硐分為單平硐和階梯平硐。課題目錄下頁上頁整理課件走向平硐

平硐是沿煤層走向開掘，把煤層分為上、下山兩個階段，具有單翼井田開采的特點。課題目錄下頁上頁整理課件走向平硐優(yōu)缺點

平硐沿煤層掘進，容易施工，建井期短，投資少，經(jīng)濟效果好，還能補充煤層的地質(zhì)資料；但是，煤層平硐維護困難，巷道維護時間長，具有單翼井田開采通風(fēng)、運輸困難等，一般平硐口位置不好選擇。主平硐課題目錄下頁上頁整理課件ⅠⅠⅡⅡⅡ主平硐主平硐主平硐主平硐運輸大巷運輸大巷運輸大巷運輸大巷垂直平硐斜交平硐

根據(jù)地形條件，平硐可由煤層頂板進入或由煤層底板進入煤層。平硐將井田沿走向分成兩部分，具有雙翼井田開拓特點。課題目錄下頁上頁整理課件垂直或斜交平硐的優(yōu)缺點

與走向平硐相比較，其優(yōu)點是平硐易維護，具有雙翼井田開拓運輸費用低，巷道維護時間短，礦井生產(chǎn)能力大，通風(fēng)容易，便于管理等特點，且便于選擇平硐口的位置。缺點是巖石工程量大，建井期長，初期投資大等。

課題目錄下頁上頁整理課件階梯平硐課題目錄下頁上頁整理課件第四節(jié)井筒（硐）形式分析及選擇

一、平硐開拓的優(yōu)缺點和適用條件優(yōu)點：井下出煤不需提升轉(zhuǎn)載，運輸環(huán)節(jié)少，系統(tǒng)簡單，占有設(shè)備少，費用低；地面設(shè)施較簡單，無需井架和絞車房；不需設(shè)較大的井底車場及其硐室，工程量少；平硐施工容易速度快，建井快；無需排水設(shè)備且有利于預(yù)防水災(zāi)等。適用：在地形條件合適、煤層賦存位置較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，只要上山部分儲量能滿足同類井型的水平服務(wù)年限要求時，應(yīng)首先考慮平硐開拓。

課題目錄下頁上頁整理課件二、斜井開拓的優(yōu)缺點和適用條件

優(yōu)點：與立井相比，施工技術(shù)簡單、速度快、工期短，井筒裝備簡單、投資少；多水平開采時石門工程量小、運輸費用低、延深方便；采用帶式輸送機的斜井開拓時，可布置中央采區(qū)，可加快建井速度。缺點：與立井相比，井筒長、維護費用高，絞車提升速度慢、能力小、鋼絲繩磨損嚴重、動力消耗大、費用高，管線、電纜敷設(shè)長度大，保安煤柱損失大；適用：當井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)簡單，井筒不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層，一般可用斜井開拓。對采用串車或箕斗提升的斜井，提升不得超過兩段。隨著新型強力和大傾角帶式輸送機的發(fā)展，大型斜井的開采深度大為增加，斜井應(yīng)用更加廣泛。課題目錄下頁上頁整理課件三、立井開拓的優(yōu)缺點和適用條件

優(yōu)點：適應(yīng)性強，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制；立井井筒短，提升速度快，提升能力大，作副井特別有利；對井型特大的礦井，可采用大斷面井筒，裝備兩套提升設(shè)備；大斷面可滿足大風(fēng)量的要求；由于井筒短，通風(fēng)阻力較小，對深井更有利。缺點：施工技術(shù)復(fù)雜、速度慢、工期長，井筒裝備復(fù)雜、投資大；多水平開采時石門工程量大、延深困難；適用：當井田的地形、地質(zhì)條件不利于采用平硐或斜井時，都可考慮采用立井開拓。對于煤層埋藏較深，表土層厚，水文情況復(fù)雜，需特殊法施工或開采近水平煤層和多水平開采急斜煤層的礦井，一般都應(yīng)采用立井開拓。

課題目錄下頁上頁整理課件第五節(jié)綜合開拓

采用立井、斜井、平硐等任何兩種或兩種以上井硐形式開拓的方式稱為綜合開拓。三種井筒（硐）形式各有其優(yōu)缺點，根據(jù)井田的具體條件，選擇能發(fā)揮其各自優(yōu)點的井筒形式是很有必要的，不應(yīng)局限于某種單一井筒（硐）形式。三種井筒（硐）形式能組合成斜井—立井、平硐—立井、平硐—斜井等多種方式。其中主斜—副立開拓方式吸取了立井、斜井各自的優(yōu)點，在技術(shù)和經(jīng)濟上都是合理的，在條件適宜的情況下是建設(shè)特大型礦井的技術(shù)發(fā)展方向。課題目錄下頁上頁整理課件1—主斜井；2—副立井；3—第一水平主石門；4—第一水平一大巷；5—第一水平二大巷；6—回風(fēng)斜井；7—暗斜井；8—第二水平運輸大巷；9—第三水平運輸大巷；10—第三水平副立井課題目錄下頁上頁整理課件第六節(jié)多井筒分區(qū)域開拓

隨著我國煤礦機械化發(fā)展和新技術(shù)、新方法、新工藝、新設(shè)備的不斷革新和應(yīng)用，已建設(shè)了許多年產(chǎn)數(shù)百萬噸甚至千萬噸以上的特大型礦井。這些礦井的井田范圍一般都很大，走向長度和傾斜長度都可能達到10～20km。特大型礦井的主提升一般都采用運輸能力很大的帶式輸送機或大型箕斗。由于礦井生產(chǎn)能力大、井田范圍大，輔助提升任務(wù)非常繁重，井下通風(fēng)線路很長，采用前述開拓方式難以解決礦井輔助提升和通風(fēng)