当前位置:
文档之家› 采矿学 第十六章 井田开拓的基本问题
采矿学 第十六章 井田开拓的基本问题
中国矿业大学
一、井筒(硐)形式 2、斜井与立井比较 斜井的优点:
(1)井筒施工简单,掘进快,单价低; (2)地面设施和装备简单; (3)井底车场设施和装备简单;
(4)延深方便,生产和延深相互干扰小;
(5)采用胶带机主斜井能力大,不受长度限制;
(6)初期投资少。
中国矿业大学
一、井筒(硐)形式 斜井的缺点 : (1)井身长,绞车(串车)提升能力受限制; (2)通过井筒的各种管线长,通风、动力供应、 排水等生产经营费较高; (3)井筒维护工程量大; (4)对地质条件适应性差。 斜井的适用条件: 适应大中小矿井; 煤层埋藏浅 ; 表土层不厚,水文地质条件简单,不需特 殊施工井筒的煤层。
有足够的场地,合理布置工业广场并留有余 地,利于外接“国铁”。 有好的工程地质和水文地质条件,避免滑坡、 山崩等威胁,利于居民点建设。 井口处于当地最高洪水位之上。 注意风向:避免长年风向正对井筒进风方向, 以防污染。
中国矿业大学
1)矿井工业广场功能分区
按功能一般可分为四个区:
生产区
辅助生产区
储运区
4 4
I
4
4
1 3
2 1 2 4
3
I
中国矿业大学
优点:通风线路短;各采区通风方便、灵活; 风阻小。可不设回风大巷。 建井可平行施工,建井期短。 缺点:风井及设备多,管理分散。 适用:井田上部距地表浅(50100m),采区 尺寸大的采区。 I 4 4 4 4
1 3 1 2 2 4
3
中国矿业大学
I
5、混合式通风 (1)中央边界式与对角式, (2)中央并列式与对角式, 风井布置应因地制宜,灵活运用。 如: a、矿井表土浅,可开采第一水平设小风井;第 二水平改其他方式。 b、井田走向大的矿井(6 8km), 初期用中央 并列式,后期用中央对角式。 c、风井有效半径:一个专用风井的有效半径大 致控制在3km左右。
中国矿业大学 矿业工程学院 主讲:屠世浩教授
中国矿业大学
第十六章
第一节
第二节 第三节 第四节
井田开拓的基本问题
井筒(硐)形式及位置
风井布置 开采水平的划分及大巷布置 采掘关系与三量管理
中国矿业大学
第一节 井筒(硐)形式及位置
一、井筒(硐)形式
二、井筒(硐)位置
中国矿业大学
一、井筒(硐)形式
I
7 +450 6
中国矿业大学
2)斜井 井筒沿倾斜方向的位置主要选择层位适合的 倾角,利于运输。
15 + 80 - 100 18 8 6 7 1 3 11 9 10 2 4 5
- 280 m1 m2
中国矿业大学
3、有利于井筒和井底车场施工和维护 井筒尽量不穿过流砂 6 7
8
层、厚冲积层及富含水层;
24 25 20 23
井硐形式示例
中国矿业大学
+
1 2 3 17
+
+
+
I 2 1 - 120 3 - 300 - 480 m1 m2 5 17 4 I -- I
15 + 80 - 100 18 8 6 7 1 3 4 11 9 10 2
10 , 11 8
14 7 10 6
5
- 280 m1 m2
井硐形式示例
中国矿业大学
I
Ⅱ
Ⅲ
5 3
1
2
4
7 6
25 20 21
8 8 16 23 18 22 20 21 3 17 23 25 24 19 2 1
+400
24
+350 +300 22
I +450 +400 +350 +300
I -- I 3
10 13
7 14
22
1 2
19 15 4
6 4
I 5 Ⅱ
Ⅲ
cm1704 9
11
5
5 4I 4 5
I
2 3 1 2
1 3
I
中国矿业大学
对角式通风适用:对通风要求很严格的矿井,高 瓦斯矿井;煤层易自燃的矿井;煤和瓦斯突出矿 井;井田一翼长达6-8km,后期风路长。
5 4I 4 5
I I
2 3 1 2
1 3
I
中国矿业大学
4、采区风井通风 布置:风井设在各采区 使用:中央井筒进风,各采区回风井回风。
中国矿业大学
第二节 风井位置
2、中央边界式通风(中央分列式) 布置:主、副井位于井田中央,风井设在 井田中央上部边界。风井深度小。
I
6 5 I--I 2 4 1 2 3 3 4 1 6
5
I
中国矿业大学
使用:副井进风,风井回风; 优点:风路短,风阻小,井下漏风少; 缺点:开采深部时,要维护较长的上山回风巷道; 工业广场分散。 适用:煤层赋存不太深的缓、中倾斜煤层矿井;煤 层赋存深,瓦斯大的矿井。 I
⑤与生产和辅助生产区分界明确。
⑥根据需要留有扩建用地。
中国矿业大学
中国矿业大学
5、井筒位置一般选用原则
(1)选择工业广场不太困难,先考虑井下开采合
理的井筒位置;
(2)选择工业广场困难,先“工广”合理,并结
合井下一并考虑。
(3)冲积层很厚,水文复杂,结合井下有利位置
和冲积层较薄的地点进行。
中国矿业大学
中国矿业大学
L/ 2
L
L/ 4
L
2)均衡生产及矿井生产能力 井筒在井田中央,两翼能均衡生产,生产能力大。 井筒在井田一侧,单翼开采,生产能力小。 3)通风 井筒在井田中央,两翼风量分配较均衡,风
路短,风压小。 井筒在井田一侧,
风路长,大巷通过风量 大,风压大。欲降风压, 必须加大巷道断面。
中国矿业大学
16 18 22 20 21
17 23 25 24 2 1
井筒不穿过地质破坏 22 21 剧烈带及采动区; 14
22 13 15 19
19
3
井底车场应处于较好 10 的围岩之中(无大构造)。 11
9 5
4
中国矿业大学
4、有利于工业广场布置合理
不占或少占农田,避免河流改道,不占重要 文物古迹及园林。
中国矿业大学
2、井筒(硐)沿倾斜方向的有利位置 1)立井 1水平 2水平 3水平 4水平 Ⅲ Ⅱ Ⅰ (1)石门工程量 初期工程量 井筒在Ⅱ位置石门长度最短,初期工程量较小 5水平
中国矿业大学
2)工业广场压煤
煤柱损失与埋深、倾角成正比;井筒位 于浅部时煤柱损失较小; 但要尽量减少第 一水平煤柱损失 。
⑤考虑污染环节,采取防护措施。
⑥按工艺流程布置,缩短运输距离。
中国矿业大学
(2)辅助生产区包括:动力设施、机修设施和仓库等。 ①邻近主要生产区,布置在场区的一侧或生产区 两侧,内对外运输方便的地段。 ②尽可能靠近副井,使运输路线短捷。 ③动力设施靠近负荷中心,有回水要求的辅助建 筑位于地势较低的地方。 ④危险品仓库布置在场区边缘地带。 ⑤产生污染的建筑物应根据场区全年风向频率, 布置在对场区污染最小的地点。 ⑥避免冷却循环水系统所扩散的水雾对周围建、 构筑物和其它设施的影响。
中国矿业大学
(4)场前区是矿井生产指挥,行政管理,对内对外 联系活动的中心,也是主要的人流出入口。在 很大程度上起到形成场区外貌的建筑艺术作用。 ①与人流路线相结合,主要人流是上下井。 ②面向居住区或主干道,对内外联系方便。 ③位于场区年最大风频上风侧,远离污染源。
④要考虑人流顺畅,避免人、货混流。
+
+
一、井筒(硐)形式
+ + + +
8 9
I 9 1 5 6 7 10 4 8 3 11 2
I I -- I
3 7 5, 6 24 1
9
一、井筒(硐)形式 1、平硐开拓与斜井、立井开拓的比较 平硐的优点: 最简单的开拓方式,在技术上和经济上最有利: (1)运输环节少,设备少,费用低; (2)地面工业广场建筑和设施简单; (3)不需留工业广场煤柱; (4)不设井底车场和水仓,水自流,排水费用 低; (5)施工条件好,掘进速度快。 适用条件:平硐标高以上有足够储量的山岭地带 应优先采用。
中国矿业大学
6、分区域通风 多井筒分区域 开拓的特大型井 布置:每个分区域 设一对进、回风井, 独立进回风。
1 No 1
N
No 4 No 2
2 4 No 3
中国矿业大学
二、井筒(硐)位置的选择 合理的井筒位置应有利于:
(1)井下生产;
(2)井筒和井底车场的开掘、维护及使用安全;
(3)地面工业广场的布置。 要求:不受地面和井下地质条件限制时,井筒 应位于井田储量中心。
中国矿业大学
1、井筒(硐)沿走向方向的有利位置 1)大巷运输工作量 储量 U = L ×(W/cos α) ×m ×γ W 井筒在井田一侧: 大巷运输工作量=U×L/ 2 井筒在井田中央: 大巷运输工作量= U / 2×L/ 4 × 2=U × L/4 在走向方向上井筒位 W 于井田中央大巷运输工作 量最小
场前区
各分区之间通常以道路、绿化带等相间隔 作为分区标志。
中国矿业大学
2)布置要求
(1)生产区是矿井生产中枢,是工业场地的核 心部位。
①一般布置在场区中央或稍偏一侧,并留有 扩建余地,尽可能减少转载环节。 ②为其它区的布置创造条件。
③与储运区协调一致,有利于对外运输。
④充分利用地形,尽量创造重力运输条件。
中国矿业大学
3、立井与斜井比较 立井的优缺点与斜井相反 立井的优点: (1)同样采深下,井身短,各种管线短; (2)提升速度快,机械化程度高,易自动控制; 对辅助提升有利;对深井开采有利; (3)井筒断面大,通风阻力小,提升、排水、 动力供应等生产经营费用低; (4)井筒易维护; (5)对各种地质条件适应性强,技术可靠,不 受煤层倾角、CH4、水文等限制。