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02第3章 井田开拓的基本问题
第一节
煤田划分为井田
井田边界划分方法 1-垂直划分;2-水平划分;3-以断层为界
第二节
矿井生产能力和服务年限
一矿井生产能力 矿井设计生产能力(万t /a)即:设计中 规定矿井在单位时间(年或日)内采出的煤 炭和其它矿产品的数量。 矿井核定生产能力 : 矿井经过技术改造, 核定后的生产能力,万t /a。 井型 : 根据矿井设计生产能力不同,我国 将矿井分为大、中、小三种类型,称井型。
第六节 开拓方式的概念及方式的概念及分类
立井开拓方式 (a)立井单水平上下山式;(b)立井多水平上下山式; (c)立井多水平上山式;(d)立井多水平上山及上下山式混合式 1—主井;2—副井;3—井底车场;4—主要石门;5—开采水平运输大巷
第六节 开拓方式的概念及分类
图3—7 分区域建井的 井田划分示意图 1—主斜井;2—副斜井; 3—分区界线;4—阶段 界线
第三节
► 四、阶段内再划分
井田再划分
1.分区式 2.分带式布置 3.分段式 4.整阶段布置
图3—8 阶段内分区布置 H—阶段垂高;h—阶段斜长
C1
C2
Q1 Q2 Q3
C3 J2
J1
D1 D2 D3
河南理工大学
《采煤概论》精品课程
第二篇 井田开拓 第
3章
井田开拓的基本问题
本章主要内容
► 第三章
井田开拓的基本问题
煤田划分为井田 矿井储、年产量和服务年限 井田再划分 井田内的开采顺序 井田开拓的概念 开拓方式的概念及分类
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
第一节
第五节
►
巷道分类
为了进行矿井开采,在地下开掘的井筒、巷道和硐室的总称。 按空间位置和形状可分为: 1. 垂直巷道-立井、暗立井、溜井 2.倾斜巷道-斜井、暗斜井、上山、下山 3.水平巷道-平硐、石门、煤门、平巷 ► 矿井巷道按其在生产中的重要性还可以作以下分类:
开拓巷道 为全矿井、一个开采水平或阶段服务的巷道,如井筒、 井底车场、阶段(或水平)运输大巷和回风大巷等。 准备巷道 为整个采区服务的巷道,如采区上(下)山、采区上下 车场、采区石门等。 回采巷道 为工作面采煤直接服务的巷道,如区段上、下平巷和开 切眼等。
思考题
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1.什么叫井田开拓? 2.煤田划分井田时应注意哪些问题? 3.如何合理确定矿井生产能力? 4.井田再划分方式有哪几种?如何划分? 5.什么叫采区?采区具有哪些特点? 6.什么叫区段运输平巷?什么叫区段回风平巷? 7.什么叫单水平开拓?什么叫多水平开拓? 8.巷道如何按空间特征和用途进行分类?分哪几类? 9.什么是开拓巷道?什么是准备巷道? 10.在确定矿井生产能力和服务年限时,为什么要考虑储量备用系数? 11.什么叫井田开拓方式? 12.在解决开拓问题时,应遵循什么原则?
► 三、连续式开采的概念
采用分段和整阶段布置时,工作面都是在阶段走向方向 不停顿地连续推进,称为连续式开采。 连续式开采具有开采的准备工作量少,工作面可以连续 推进较长的距离,搬家次数少等特点,对装备复杂的机 械化工作面,其优点更为突出。但是,由于工作面连续 推进,要求井田内没有或很少有地质变动,尤其是没有 倾向断层,才能取得较好的技术经济效果。一般适用于 煤层埋藏稳定,井田内无大的倾向断层的矿井,或走向 较短的小型矿井。
J1 J2
J3
采区式划分 分段式划分
J3
第四节
1、下行开采 2、上行开采 说明:
井田内开采顺序
► 一、煤层沿倾斜的开采顺序
►一般地,不论是整个井田,还是阶段内、采空区内,
对同一煤层,都应首先考虑使用下行开采顺序。
► 二、煤层沿走向的开采顺序
1、前进式 2、后退式
第四节
井田内开采顺序
煤田划分为井田
1.煤田 在地质历史发展的过程中,含碳物质沉积形成的基本连续 的大面积含煤地带称为煤田。 2.矿区和矿区开发 开发煤田形成的社会区域,成为矿区。 矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资环境等 情况,确定矿区规模、划分井田,规划井田开采方式,规划 矿井或露天矿建顺序,确定矿区附属企业的类别、数目和生 产规模,建设过程等,总称为矿区开发。 3.井田 在矿区内,划归给一个矿井开采的那一部分煤田。 ► 一般情况下:煤田-(矿区)-井田(矿井)
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第六节 开拓方式的概念及分类
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(三)按开采准备方式 按开采准备方式可分为上山式、上下山式及混合式。 (1)上山式开采 开采水平只开采上山阶段,阶段内一般采用采区 式准备。 (2)上下山式开采 开采水平分别开采上山阶段及下山阶段,阶段内 采用采区式准备或带区式准备;近水平煤层,开采水平分别开采井田上 山部分及下山部分,采用盘区式或带区式准备。 (3)上山及上下山混合式开采 上述方式的结合应用。 (四)按开采水平大巷布置方式 (1)分煤层大巷,即在每个煤层设大巷; (2)集中大巷,在煤层群集中设置大巷,通过采区石门与各煤层联 系; (3)分组集中大巷,即对煤层群分组,分组中设集中大巷。
第三节
井田再划分
井田划分阶段
第三节
►
井田再划分
二、井田划分为盘区
当井田内煤层倾角很小,接近水平时,由于煤层沿倾斜方向高差很 小,没有必要再按标高划分阶段。这时,可沿煤层主要延展方向布 置主要大巷,将井田分为两翼,然后以大巷为轴将两翼分成若干适 宜开采的块段,每个块段叫一个盘区。每个盘区通过盘区石门与主 要大巷相连构成相对独立的生产系统,见图3—6。
第二节
矿井生产能力和服务年限
我国各类井型的矿井和水平设计服务年限
水平设计服务年限 矿井设计生产能 力(t/a) 矿井设计服务 年限(a) 开采0~ 25°煤层的 矿井 30~40 20~30 15~20 开采25°~ 45°煤层的 矿井 — 20~30 15~20 开采45°~ 90°煤层的矿 井 — 15~20 12~15
第五节
巷道分类
1-立井,2-斜井,3-平硐,4-暗立井,5-溜井,6-石门 9-上山,10-下山,11-风井,12-岩石平巷,13-煤层平巷
第六节 开拓方式的概念及分类
开拓方式:在一定的井田地质、开采技术条件下,矿井开拓 巷道可有多种布置方式。开拓巷道的布置方式通称为开拓方 式。 ► 一、井田开拓方式分类 ► 井田开拓方式种类很多,一般可按下列特征分类。: ► (一)按井筒(硐)形式 ► 按井筒(硐)形式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开 拓、综合开拓。 ► (二)按开采水平数目 ► 按开采水平数目可分为:单水平开拓(井田内只设1个开 采水平);多水平开拓(井田内设2个及2个以上开采水 平)。
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二、确定井田开拓方式的原则
(1)贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策,为早出煤、出好煤、 高产高效创造条件。在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程 量;尤其是初期建设工程量,节约基建投资,加快矿井建设。 (2)合理集中开拓部署,简化生产系统,避免生产分散,做到合理 集中生产。 (3)合理开发国家资源,减少煤炭损失。 (4)必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风、 运输、供电系统,创造良好的生产条件,减少巷道维护量,使主要 巷道保持良好状态。 (5)要适应当前国家的技术水平和设备供应情况,并为采用新技术、 新工艺、发展采煤机械化、综合机械化、自动化创造条件。 (6)根据用户需要,应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采,以 及其他有益矿物的综合开采。
井型
特大 大 中 小
300及以上 120、150、180、 240 45、60、90 9、15、21、30
70 60 50 各省自定
第三节
井田再划分
一、井田划分阶段 1.阶段划分及特征 ► (1)阶段概念:在井田范围内,沿煤层倾斜方向, 按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条 部分,每个长条部分具有独立的生产系统,称之为 一个阶段。 ► (2)开采水平:布置有井底车场和主要运输大巷, 并担负该水平开采范围内的主要运输和提升任务的 水平 。一个开采水平可只为一个阶段服务,也可以 为该水平上下两个阶段服务。 ► 补充:阶段垂高与水平高度之间的关系
第二节
矿井生产能力和服务年限
二、矿井服务年限 ► 矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产能 力,并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。 三、矿井生产能力、服务年限与储量的关系 ► T=ZK/AK
Zk-矿井可采储量,万吨; T-矿井设计服务年限,a; A-矿井设计生产能力,万吨/a; K—储量备用系数,1.3~1.5。 储量备用系数是为保证矿井有可靠服务年限而在计算时 对储量采用的富裕系数。
第一节
► 一、划分的原则
煤田划分为井田
1.井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要 与矿井生产能力相适应 2.保证井田有合理的尺寸 3.充分利用自然等条件划分井田 4.合理规划矿井开采范围,处理好相邻矿井之 间的关系
第一节
煤田划分为井田
► 二、井田境界的划分方法
(一)垂直划分:相邻矿井以某一垂直面为界, 沿境界线各留井田边界煤柱,称为垂直划分。 (二)水平划分 :以一定标高的水平面为界,即 以一定标高的煤层底板等高线为界,并沿该煤层 底板等高线留置边界煤柱。 (三)按煤组划分 (四)以自然边界(如断层等)划分
图3—6 井田划分盘区 1—主斜井;2—副斜井;3—主要石门;4—主要运输巷;5、6--盘区运输平巷; 7—盘区边界;8—井田边界
第三节
►
井田再划分
三、井田分区域划分 ► 随着开采技术的发展和煤层埋深的增加,矿井开采强度越来越大,出现了许多 特大型、巨大型矿井。国外已出现了年产量超过千万t的矿井。这些矿井井田范 围广阔,可达上百平方公里,煤层沿走向长可达数十公里。这就势必造成井下 运输距离、通风线路、管线敷设过长,给生产和管理带来困难。为此,有的矿 井采用了分区域开采的办法,就是将整个井田划分成若干个区域,每个区域相 当于一个小井田,进一步划分成阶段、盘区等。每个区域开凿辅助提升井和风 井为本区域服务。在井田中央开凿集中提升井为整个井田服务,如图3—7所示。