第二章井田开拓方式
第一节井田开拓概述
一、开拓方式概念
1、井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。
2、开拓方式：开拓巷道的布置方式，即矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。
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2．按开采水平的数目
（1）单水平开拓（2）多水平开拓
3.按开采准备方式
（1）上山式：开采水平仅采上山阶段
（2）上下山式：开采水平分别开采上山阶段及上山阶段
（3）混合式：上山式和上下山式同时使用。
4．按开采水平大巷布置方式
（1）分层大巷：每个煤层分别设一条大巷
（2）集中大巷：所有煤层共用一条大巷
（3）分组集中大巷：分煤组设置大巷
图2-1-2 开拓方式分类
5．举例：
（1）单水平上下山开拓：用在倾角较小（<16°），斜长不大的情况
演示：（单水平上下山平面图）（单水平上下山立面图）
（2）多水平上山开拓：每个水平服务于上山阶段，α较大，开拓水平多，井巷工程量大，多用于急倾斜煤层；演示：（多水平上山）；
（3）多水平上下山开拓：每个水平都服务于上、下山两个阶段，减少工程量，增加下山开采，用于α较小的井田；演示：（多水平上下山）；
（4）多水平混合开拓：上部的水平采上山阶段，最下一个水平开采上下山两个阶段。
演示：（多水平混合开拓）
三、确定井田开拓方式的原则
1、井田开拓解决的问题
（1）确定井筒形式、数目及位置，合理选择井筒及工业场地的位置；
（2）确定开采水平的数目和位置；
（3）布置主要运输大巷布置方式及井底车场形式；
（4）确定矿井的开采程序，做好水平接替；
（5）确定井筒延伸方式、深部开拓等。
2、基本原则
（1）必须贯彻国家有关煤矿安全生产的规定，创造安全、良好的生产条件；
（2）合理开发资源，减少资源损失；
（3）符合国家产业政策，多出煤、早出煤、出好煤、为建设高产高效、安全生产矿井创造条件；
（4）合理集中开拓布署，简化生产系统，避免生产分散；减少工程量，降低投资，减少建工工期；
（5）适应当前生产、技术、装备水平，并为新技术机械化、自动化的推广创条件；
（6）考虑煤质、煤种及其他有益矿产的综合利用，提高资源的综合利用率。
四、我国煤矿井田开拓的发展方向
1、生产集中化：一矿一井（区）一面或二面，系统高度集中，简单可靠。
2、矿井大型化：
生产能力加大：1977年，平均53万t/a，1995年：78万t/a；
相应的采区尺寸加大水平垂高加大：由50年代的60m加大到现在约200m
3、运输连续化：煤炭运输：胶带；辅助运输：卡轨车、齿轨车、单轨吊等。
第二节立井开拓
立井开拓——主、副井均为立井的开拓方式。
一、立井多水平上山式开拓
煤层：M1、M5，埋藏深，表土厚、缓倾斜煤层。底板－奥灰岩
1、井田内划分：两个阶段：－260m，－400m，两个开采水平: －260m，－400m，每阶段布置4个采区。
2、巷道布置
如图2-2-1 所示。
3、井巷掘进顺序（学生分析）。原则：尽快沟通风路；采用平行作业。
4、生产系统
采煤系统——采煤工作面出煤经区段运输平巷、区段石门、区段溜煤眼、采区运输上山、采区煤仓,在运输大巷装车,电机车牵引载煤列车至井底车场卸载后,由主井内安装的箕斗将
原煤提至地面。
排矸系统——掘进巷道所出之矸石,则用矿车装运至井底车场,由副井内安装的罐笼提至地面。
运料系统——井下所需之物料、设备,由矿车 (或材料车、平板车)装载,经副井罐笼下放至井底车场,由电机车拉至采区,转运至使用地点。
通风系统——矿井通风采用中央分列式(中央边界式),由副井进入的新鲜风流,经井底车场、主要运输大巷、采区车场、采区上山、区段石门、区段运输平巷,清洗采煤工作面后的污风经区段回风平巷、区段回风石门、采区上山至总回风道,再经回风石门,由边界风井排出地面。
排水系统——井下涌水经大巷水沟流人井底车场水仓,利用水泵房的水泵,经副井井筒的管道排至地面。
5、开采顺序
沿煤层走向：采区前进式，区内后退式；沿倾斜方向：阶段下行式；区段下行式；
煤层间：下行式。
水平接续：一水平生产减产时，二水平准备延深
图2-2-1 立井多水平上山式开拓二、立井单水平上下山开拓（带区式准备）
条件：煤层：M1为厚煤层、a< 12°，埋藏深，表土厚。
井田内划分：两个阶段，一个开采水平，阶段内划分成带区。
1、井巷布置及开掘顺序：见图2-2-2。
缺点：是上山阶段的分带回风是下行风，应采取措施，防止瓦斯积聚。
问题*：箕斗井兼作回风井，装卸装置必须密闭，漏风率不能超15%；箕斗提升井兼作井风井，风速不得超过6m/s，且应采取降尘措施（目前国内较少采用）。
适用：煤层倾角小于12°，地质构造简单，煤层埋藏较深的矿井。
三、立井井筒装备
1、数目：立井开拓时，一般装备两（三）个井筒（有时设回风井）。
2、断面：井筒断面根据提升容器、井筒装备及通风要求而定。
3、装备：
大中型煤矿：主井一般用箕斗提煤，副井一般用罐笼辅运、行人、进风等。立井装备可参看表2-2-1；
小型煤矿：主副井可各装备一对单层单车（1t）罐笼，或仅装备一个井筒（双层单车或单层单车），实行混合提升。
表2-2-1 我国在中型煤矿立井井筒装备
单层单车罐笼：多煤体演示
第三节斜井开拓
主、副井均为斜井的开拓方式，称斜井开拓。又分为集中斜井开拓、片盘斜井开拓。一、集中斜井开拓
条件：M1、M2；a<25°；埋藏深、表土层薄、无流砂层。
井田内划分：两个阶段：－100m，－280m；两个开采水平: －100m，－280m；每阶段布
1.井巷开掘顺序：
原则：同立井
主斜井、副斜井、井底车场、运输大巷
风井、阶段回风石门、回风大巷
2.生产系统：采煤系统、运输系统、通风系统。
对通风要求：
主斜井用胶带运煤时，可兼作进风井，但V<4m /s。
胶带斜井不得兼作回风井。
主斜井用箕斗运煤时，通风要求同立井。
3、开采顺序
阶段间：阶段下行式
阶段内：第一水平采区前进式，区内后退；第二水平：采区后退，区内后退。采区内：区段下行式；
煤层间：下行式。
1、特点
矿井相当于一个下山采区；
井田沿煤层倾向按标高划分为若干个分段；
每个分段称一片盘片盘，布置一个采面，整分段回采；
矿井生产能力小，上下片盘接替频繁；
串车提升，车场简单。
2、井巷掘进顺序
自地面向下沿煤层开一对斜井,直至第一片盘下20~30m,在第一片盘上部开片盘甩车场及第一片盘回风巷,在第一片盘下部开片盘甩车场及片盘运输巷,然后,经平或斜石门掘进上煤
层的超前平巷及开切眼,即可开始第一片盘的回采
3、生产系统：采煤系统、运矸系统、通风系统。
4、优点：系统简单，工程量小，投资少，工期短，斜井可沿煤层掘进施工便利，能够进一步了解煤层赋存情况。
缺点：矿井内不能布置较多的工作面，矿井生产能力小；容易出现掘进与生产相互干扰，对地质变化适应性差。
5、适用范围：适用于煤层埋藏稳定，地质构造简单，井田走向长度和倾斜宽度不大，煤层埋藏不深的小型矿井。（目前工作面单产能力提高，片盘斜井可建成大型矿井）
三、斜井井筒层位选择，井筒装备及坡度
（一）斜井井筒层位选择
1.沿煤层布置
适用于煤层赋存稳定，煤质坚硬及地质构造简单的矿井。
2.沿煤层底板岩层布置
斜井布置在煤层底板稳定的岩层中，岩层距煤层距离不小于15~20m。一般用于开采倾角较大的煤层或煤层群。
3.穿层布置
当煤层倾角较大或较小时，斜井可采用穿层布置。
（1）顶板穿层斜井、反斜井
倾角小时斜井从顶板穿入煤层的称为顶板穿岩斜井。当斜井掘进方向与煤层倾向相反时，
胶带机（斜井一侧铺轨道－检修）－ A大
箕斗－中型；
双钩串车提升－中、小型井；
单钩串车提升－ A小。
副井：一般用矿车辅运、行人、进风等。一般装备如下：
双钩串车提升－大型井
单钩串车提升－小型井；
无极绳a< 10°；
单轨吊、卡轨车、齿轨车
小型斜井的主副斜井可均装备矿车提升设备，或只装备一个斜井，双钩或单钩串车提升。
表2-3-1 各种斜井提升方式的适应条件
第四节平硐开拓一、平硐开拓
平硐垂直煤层走向相当于主石门。
2、开掘顺序
原则：尽快沟通风路，尽量采用平行作业。
3、生产系统：
主平硐：运煤、矸、料、进风、排水，铺设管线。
风井：回风（斜井、立井）
二、平硐分类
平硐开拓可有走向平硐、垂直走向平硐及阶梯平硐等方式。
图2-4-2 走向平硐
+ 690
特点：可分期建井，分期移交生产，便于通风和运输；但地面生产系统分散、装运系统复杂、占用设备多、不易管理。
三、平硐装备
最简单的开拓方式，技术经济最有利：
（1）煤由平硐直接外运，多用矿车（底卸式、普通箱式）也用胶带，运输环节少，设备少；能力大
（2）不设井底车场，水自流，无水仓。
（3）平硐坡度：3~5‰
四、适用条件
具备开平硐的标高以上赋存有足够的煤炭资源：
（1）山岭、丘陵沟谷地区，煤层赋存山中，在山麓开平硐开拓；
（2）有些煤层埋于山岭中，上山部分相当一个阶段的煤量，平硐以下用下山阶段开采。
第五节井筒（硐）形式分析及选择
一、平峒开拓方式的优缺点（与斜井、立井开拓比较）及适用条件
（一）优点：
最简单的开拓方式，在技术上和经济上最有利：
（1）煤由平硐直接外运，运输环节少，设备少，系统简单，费用低；
（2）地面工业广场建筑和设施简单（无井架、绞车房）；
（3）不需留工业广场煤柱；
（4）井内不设井底车场及其硐室，水自流，无水仓，排水费用低、安全程度好；
（5）施工条件好，掘进速度快。
（二）适用条件：地形条件合适、平硐标高以上有足够储量。
二、斜井开拓的优缺点（与立井比）和适用条件
1.斜井的优点
1）井筒施工工艺、施工设备和工序简单，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）采用胶带机的主斜井能力大,不受长度限制
6）初期投资少
2.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。
3.斜井的适用条件
煤层埋藏浅；表土层不厚，水文地质条件简单，不需特殊施工法施工的缓斜和倾斜煤层；
三、立井开拓的优缺点(与斜井比)和适用条件
立井的优缺点与斜井相反。
（一）立井的优点
1、同样采深条件下，井身短，通过井筒的各种管线短；
2、提升速度快，机械化程度高，易自动控制；对辅助提升有利，人员提升快；对深井开采有利；
3、通风线路短，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。
（二）立井的缺点：
1、井筒施工复杂：需较高技术、较多设备、速度慢；
2、井筒装备复杂，基建投资大；
3、井筒延深困难。
（三）立井的适用条件
1、煤层埋藏深、表土厚或水文情况复杂，井筒需特殊施工；
2、开采煤层受倾角、厚度、CH4、水文等条件限制；
3、多水平开采的急斜煤层；
凡不适合斜井、平硐及综合开拓方式时，均可采用立井开拓。
四、井筒（硐）形式选择的原则
先平硐，后斜井，再立井。
第六节综合开拓
一、综合开拓的类型
综合开拓：矿井主、副井分别采用立井、斜井、平硐等任何两种以上井硐形式开拓井田的方式。
1．条件
走向24km，倾斜16km，面积250 km2,煤厚2～3.5m，倾角3～5°,埋深250～1300m
问题：深井、井田尺寸大，辅提任务重；CH4大，通风难；
解决途径：多井筒分区域开拓。
2．开拓方式
5个分区，每个区域生产能力200万t/a，各分区布置一对立井，为各分区进、回风和辅助运输。井田中部设置两个集中斜井，统一出煤。
第四章井田开拓与开采 第一节井田开拓 一、井田开拓方式及井口位置 (一) 影响井田开拓的主要因素 本井田地质构造简单，大体为一向西倾斜的单斜构造，煤层倾角0～3°，未发现断层；水文地质条件简单；无老窑开采及采空区，对开采无影响。影响井田开拓方式、井口位置的主要因素有：地形地貌、地质构造、煤层赋存特点、凿井工程地质条件、铁路接轨点位置、水源和电源情况、井下开拓部署、工业场地压煤量、技术装备水平和地质勘探程度等。 1. 地形地貌 本井田内地形总体上为东南高、西北低，海拔标高+1302.5～+1278.5m，地形变化不大，地势平缓。井田具风积沙漠～半沙漠地貌特征，半流动和半固定的新月形沙丘及沙丘链遍布全井田，耕地有限，因此，从地形地貌上看，对井口位置和开拓方式的选择影响不大。 2. 地质构造 本区构造形态为一向北西倾斜的单斜构造，地层倾角小于2°。区内断层不发育，无岩浆岩侵入体，故井田地质构造简单,煤层近水平，无煤层露头，同一煤层井田内高差小于120m，从构造上看，对井口位置和开拓方式的选择影响亦不明显。 3. 煤层赋存特点 井田主要可采煤层3-1煤、4-1煤全区发育，赋存深度一般600～700m左右，赋存稳定，厚度变化小，主采煤层之上仅有一中厚2-2中煤层，2-2中煤层大部可采，仅在井田西南部不可采。4-1煤下部还有4-2中、5-1、5-2、6-2上、6-2中五个煤层，井田范围内均大部可采。除3-1煤和4-1煤为厚～中厚煤层（平均厚度4.75m和3.75m）外，其余煤层均为薄煤层或中厚煤层（平均厚度1.80～2.60m）各煤层倾角平缓（0～3°），
适合长壁机械化开采。 4. 凿井工程地质条件 井田浅部全部被第四系全新统风积沙及沉积砂土地层覆盖，厚度在27.13～135.50m，平均95.26m，南厚北薄，靠近井田储量中心范围内厚度在120m左右，厚度差不明显，新生界地层主要由风积沙、粉细砂、砂粘土、粘砂土组成，下部上更新统砂层富水性较强，上部风积沙层含水相对较弱。因此，从工程地质条件上看，井筒需采用特殊凿井法施工，适合立井开拓，井口位置宜选择在中部或西部。 5. 接轨点位置及外部道路 目前，根据鄂尔多斯市南部铁路公司规划，本矿区内新恩铁路在本井田东北部通过，本矿井接轨点确定在母杜柴登井田东北部大牛地站，因此，从接轨点位置及外部道路上看，井口位置宜选择在井田中部、西部或北部。 6. 水源及电源情况 根据《内蒙古自治区鄂尔多斯呼吉尔特矿区总体规划》，矿区内各矿井的生活用水根据矿区水文地质条件和矿区开发建设规划，统筹建设水源地和输配水管网，位于井田西侧的哈头才当水源地为矿区集中水源地。 母杜柴登井田的供电电源可引自井田北部的图克110kV变电站和葫芦素220kV变电站。 因此，从水源和电源上看，井口位置宜选择在井田西部、中部或北部。 7. 技术装备水平 近年来，我国煤矿矿井技术装备水平有了显著提高，大型多绳摩擦轮提升机与电控装备，大容量立井提升箕斗及提升罐笼等不断创新，为建设特大型立井提供了提升的保证；长距离、大功率带式输送机、多功能无轨胶轮车等连续化、自动化运输设备及工作面高产高效的综放、大采高综采、连续采煤机等现代采掘设备逐渐改变了矿井的生产面貌。因此，从技术装备水平上看，采用立井开拓是可行的。 8. 地质勘查程度 本井田已经完成煤炭勘探工作，可以满足本阶段设计要求。储量级别较高（331）
第四节井田开拓方式 一、井田开拓基本知识 （一）矿井储量、生产能力和服务年限一个煤田的范围很大，面积由数十至数千平方公里，甚至上万平方公里，煤的蕴藏量由几亿到几百亿吨。通常由几个或几十个矿开采。划给一个矿井来开采的那部分煤田，叫做井田（或矿田）。井田的边界多是以自然条件（大断层等）来划分。井田范围的大小，决定了矿井的储量和开采条件，是建设矿井的基本根据。 矿井储量可分为远景储量和工业储量两类，是确定矿井生产能力的重要因素。矿井的工业储量减去设计和开采损失，就是矿井的可采储量。可采储量占工业储量的百分比叫做采出率（也称“回采 率” ），矿井采出率应大于 75 ％以上采出率太低，不但浪费了资源，而且减少矿井的服务年限。 矿井可采储量与工业储量、生产能力和服务年限的关系，可用下式表示： Zk=（Zc-P）C Zk=A TK 式中 Zk ——可采储量，万 t； Zc ——工业储量，万 t ； C ――采区设计回采率，薄煤层（煤厚w 1.3m ）为
0.85 ,中厚煤层（煤厚1.3?3.5m ）为0.80 , 厚 煤层（煤厚＞ 3.5m ）为0.75 ; A ――矿井设计生产能力，万t/a ; T ――矿井设计服务年限， a； K ――储量备用系数，一般取 1.2?1.4。 矿井生产能力，一般指矿井的设计生产能力。按设计的生产能力大小矿井分为大、中、小三种井型： 大型： 1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0、5.0、6.0Mt/a 及以上； 中型： 0.45 、0.6 、0.9Mt/a ； 小型： 0.3 Mt/a 及以下。 矿井服务年限应与矿井生产能力相适应，使它们之间保持一个技术、经济上都比较合理的关系。《煤炭工业矿井设计规范》（ 2005 年版），对 45 万 t/a 及以上矿井，按不同井型，对矿井的设计服务年限作了相应的规定，中型矿井设计服务年限不小于 40 年， 1.2?2.4 Mt/a 矿井设计服务年限不小于 50 年，3.0?5.0 Mt/a 矿井设计服务年限不小于 60 年， 6.0 Mt/a 及以上矿井设计服务年限不小于70 年。 （二）井田内的再划分煤田划分为井田后，每一个井田的面积 仍然比较大，再这样大范围内进行采煤，还必须将井田再划分 为若干较小的
4 井田开拓 4.1井田开拓的基本问题 井田开拓是指在井田范围内，为了采煤，从地面向地下开拓一系列巷道进入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。这些用于开拓的井下巷道的形式、数量、位置及其相互联系和配合称为开拓方式。合理的开拓方式，需要对技术可行的几种开拓方式进行技术经济比较，才能确定。 井田开拓主要研究如何布置开拓巷道等问题，具体有下列几个问题需认真研究。 1）确定井筒的形式、数目和配置，合理选择井筒及工业场地的位置； 2）合理确定开采水平的数目和位置； 3）布置大巷及井底车场； 4）确定矿井开采程序，做好开采水平的接替； 5）进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造； 6）合理确定矿井通风、运输及供电系统。 确定开拓问题，需根据国家政策，综合考虑地质、开采技术等诸多条件，经全面比较后才能确定合理的方案。在解决开拓问题时，应遵循下列原则： 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，使主要巷道经常保持良好状态。 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、综掘机械化、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，以及其它有益矿物的综合开采。 4.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标 1）井筒形式的确定 井筒形式有三种：平硐、斜井、立井。一般情况下，平硐最简单，斜井次之，立井最复杂。 平硐开拓受地形迹埋藏条件限制，只有在地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵或沟谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路，上山部分储量大致能满足同类井型水平服务年限要求。 斜井开拓与立井开拓相比：井筒施工工艺、施工设备与工序比较简单，掘进速度快，井筒施工单价低，初期投资少；地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比立井简单，井筒延伸施工方便，对生产干扰少，不易受底板含水层的威胁；主提升胶带化有相当大的提升能力，可满足特大型矿井主提升的需要；斜井井筒可作为安全出口，井下一旦发生透水事故等，人员可迅速从井筒撤离。缺点是：斜井井筒长辅助提升能力少，提升深度有限；通风路线长、阻力大、管线长度大；斜井井筒通过富含水层、流沙层施工技术复杂。 立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制，在采深相同的的条件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，井筒断面大，可满足高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井需风量的要求，且阻力小，对深井开拓极为有利；当表土
第二章 井田开拓方式 2.1 井田开拓概念 2.1.1 井田开拓方式的概念 井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。 矿井开拓方式：矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。 2.1.2 井田开拓方式的分类 （1）按井筒（井筒 ：由地面通达矿体的巷道）形式分：立、斜、平、综、分区域； （2）按水平数的多少分：单水平、多水平； （3）按开采准备方式分：上山式、下山式、上下山式、混合式； （4）按开采水平大巷的布置方式分：分煤层大巷、集中大巷、分组集中。 如立井单水平上下山（采区）式、立井多水平上下山（采区）式、立井多水平上山（采区）式、立井多水平上山及上下山混合（采区）式，绘出关系图形如下图2.1。 图 2.1 开拓方式分类关系图 2.1.3 确定井田开拓方式的原则 合理确定矿井生产能力，井田范围，进行井田内的划分，确定井田开拓方式，井筒数目及位置；选择主要运输大巷布置方式及井底车场形式； 确定井筒延伸方式及井田开采顺序。其确定开拓方式的基本原则为： （1）多出煤、早出煤、出好煤、建设高产高效安全生产矿井，集中，简单； （2）按《规程》完善通风条件，良好生产条件； 开拓方 立 井 斜 井 平 硐 综 合 单水多水平 上下山 上 山 上下山 混 合 分层大集中大分组集中大
（3）减少煤柱损失，减少巷道维护量，提高矿井采出率； （4）减少工程量，降低投资，减少建工工期‘新技术机械化。 2.2 斜井开拓 斜井开拓时，根据井田再划分方式和阶段内布置形式可组合成多种开拓方式。如：“斜井单水平分区式”、“斜井单水平分带式”、“斜井多水平分区式”、“斜井多水平分段式”等。本节仅举例介绍我国目前常用的几种斜井开拓方式。 2.2.1 片盘斜井开拓 片盘斜井开拓是斜井开拓的一种最简单的形式。它是将整个井田沿倾斜方向划分成若干个阶段，每个阶段倾斜宽度可以布置一个采煤工作面。在井田沿走向中央由地面向下开凿斜井井筒，并以井筒为中心由上而下逐阶段开采。图2.2为一片盘斜井的示例。井田沿倾斜方向划分为四个阶段。阶段内按整个阶段布置，即每一阶段斜宽布置一个工作面。 图2.2 片盘斜井开拓 1—主井；2—副井；3—片盘车场；4--阶段运输平巷；5—辅巷；6—阶段回风平巷；7--采煤工作面； 8—联络眼
矿井设计 一、井田概况 某井田含有两层煤，煤层厚度分别为1M 6m,2M 8m,走向长度8km ，倾斜长 度1860m ，煤层间距10m ，煤层倾角34°，煤层露头深度为72m ，设计生产能力 为180万t/a 。瓦斯等级属于低瓦斯矿井。地表较为平坦，水文地质简单，煤层 顶底板均为中等稳定砂岩。初步设计矿井开拓方式，并初步分析大巷布置方式， 同时设计井底车场。 二、井田开拓 一、储量计算 1、矿井地质资源量计算 t 2604025.1)86(18608000万=?+??=Z Z 2、矿井资源/储量计算 以勘探地质报告为基础，矿井可行性研究和初步设计阶段的矿井工业资源/ 储量计算按下式计算： k Z Z Z Z Z Z M M b b g 333222112122111++++= g Z ——矿井工业资源/储量； b Z 111——探明的资源量中经济的基础储量； b Z 122——控制的资源量中经济的基础储量； 112M Z ——探明的资源量中边际经济的基础储量； 222M Z ——控制的资源量中边际经济的基础储量； 333Z ——推断的资源量； k ——可信度系数，取0.7～0.9，地质构造简单、煤层赋存稳定的取0.9；地质 构造复杂、煤层赋存不稳定的取0.7。 根据钻孔布置，在矿井地质资源储量中，60%是探明的，30%是控制的，10%
是推断的。 根据煤层厚度和地质，在探明和控制的资源量中，70%的是经济基础储量， 30%的是边际经济的基础储量，则矿井工业/资源储量： t Z b 万8.10936%70%6026040111=??= t Z b 万4.5468%70%3026040122=??= t Z M 万2.4687%30%6026040112=??= t Z M 万6.2343%30%3026040222=??= 因为地质条件简单，k 取0.9，则t k Z 万6.23439.0%1026040333=??= 则g Z =10936.8+5468.4+4687.2+2343.6+2343.6=25778.8万t 3、矿井设计资源/储量 矿井设计资源/储量可按下式计算)(1P Z Z g S -= 式中S Z ——矿井设计资源/储量； 1P ——断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑物煤柱、露头煤柱、 水平面煤柱等永久煤柱损失量之和。1P 按矿井设计资源/储量的3%估算。 则t 25005.497%25778.8万=?=S Z 4、矿井设计可采储量 矿井设计可采储量t Z k 万3.20004%804.25005=?=
第二章井田开拓 第一节井田境界及储量 一、井田境界及范围 2003年10月我院编制了《贵州省发耳矿区总体规划》，其中对玉舍东井井田境界为：东以巴朗河为界，与米箩井田相连；西止于田湾、下寨等地，以F97断层与滥坝井田自然分界；深部东一、东二采区至 +900m、东三采区至+700m水平，浅部至小井开采标高即东一采区西翼为+1450m、东翼为+1400m，东二采区及以东为+1300m。井田面积19.5km2。由于井田浅部小窑众多，乱采乱挖，各煤层均遭到不同程度的破坏，尤以主采层K18号煤层破坏严重。经整改后仍保留12对有证小井生产，其开采范围和开采标高已经省国土资源厅拟设划定。本设计为避开小井对矿井开采的影响。矿界调整为：浅部以现有小井开采范围及标高为界。调整矿界后井田长约11.8km，宽平均约1.5km，面积16.9 km2，比原矿界约少2.6 km2。并经贵州省国土资源厅以（黔国土资矿管函[2005]478号）文“省国土资源厅关于拟设置玉舍煤矿东井矿权的矿区范围拐点坐标及开采深度的复函”拟设。其矿区范围内无其它矿权设置。 井田境界见示意图2－1－1，井田境界拐点坐标见表2－1－1。 表2－1－1 东井矿界拐点坐标表 序号拐 点X（m）Y（m） 序 号 拐 点X（m）Y（m） 1A2930987.0035485030.009I2926864.0035489121.00 2B2927630.0035490481.0010J2928085.0035487557.00 3C2928187.0035490788.0011K2928163.0035487592.00 4D2925313.0035495907.0012L2928490.0035487263.00 5E2924174.0035494703.0013M2928346.0035487144.00 6F2925686.0035490909.0014N2929151.0035485928.00 7G2926252.0035491184.0015O2929670.0035485043.00 8H2926960.0035489902.00
毕业设计指导书 采矿教研室 山东科技大学
目录 第一章矿区概述及井田特征 (2) 第二章矿井境界及储量 (3) 第三章矿井年产量及服务年限 (4) 第四章井田开拓 (5) 第五章首采区巷道布置 (18) 第六章采煤工艺设计 (27) 第七章开采顺序及采区、采煤工作面的配置 (31) 第八章矿井通风与安全技术措施 (33) 第十章技术经济指标 (49)
第一章矿区概述及井田特征 第一节矿区概述 矿区的地理位置（附地理位置图）及行政隶属关系。矿区地形地貌，矿区内有关的主要企业单位。电源、水源及建筑材料的来源。矿区内贸易中心、火车站及其他主要场地的位置。矿区的气候特点；气温、风向、风速，雨期及降雨量，冻结期及冻结深度等，综述矿区的开发条件。 第二节井田及其附近的地质特征 井田的地层层位关系、地质构造、含煤系及地层特征以井田地层柱状图说明，煤田的成因及生成年代、煤层的总数及可采层数，表土层及风化带的深度。 井田中的地质变动，最主要的破坏及其形式——断层、褶曲、火成岩侵入等，区域变质及侵入等，区域变质及侵入变质的程度，它们的分布及位置。 水文情况：井田范围内的河流，流量及洪水位，流沙层，含水层的厚度及分布，含水系数及渗透系数，溶洞水的静储量及水力联系，断层的透水性质及水力联系。 第三节煤层及煤质特征 井田的煤层及其埋藏条件：走向、倾向、倾角，可采层的厚度及层间距。各煤层的性质，顶底板岩石的性质。
煤层的瓦斯性，自燃及煤尘爆炸性，含水性。 煤的牌号，工业分析及工业用途。 第四节井田的勘探程度及对对勘探的要求。 矿井概况及井田地质特征是矿井设计基础资料。编写本章说明书时，应在生产实习过程中广泛收集、弄清资料的基础上，扣紧指导教师下达的设计题目，按课程设计大纲的要求进行。 本章应附图附表： 1、交通位置图(说明书插图，比例1∶500,000)； 2、井田综合柱状图(说明书插图)：该图可据“矿井综合柱状图”进行简化后编制，但简化后的“综合柱状图”地质年代、地层单位要连续，对开采有重要影响的地层不能省略，如煤层的顶板、底板、含水层等； 3、煤层特征表； 4、主要地质构造特征表； 第二章矿井境界及储量 第一节井田境界 井田境界应根据地质构造、储量、水文、煤层赋存情况、开采技术条件、开拓方式及地貌、地物等因素，进行技术分析后确定。一般以下列情况为界： 1、以大断层、褶曲和煤层露头、老窑采空区为界； 2、以山谷、河流、铁路、较大的城镇或建筑物的保护煤柱为界； 3、以相邻矿井井田境界煤柱为界； 4、人为划分井田时：煤层倾角较小，特别是近水平煤层时，用一垂直面来划分井田境界；在倾斜或急倾斜煤层中，沿煤层倾斜方向，常以主采煤层底板等高线为准的水平面划分井田。 说明书中应明确说明确定的井田范围、井田走向、倾向的最大、最小及平均尺寸，井田的面积(km2)。并把确定的井田范围标注在主采煤层(或指导教师指定的煤层)的底板等高线图和剖面图上。 第三节井田储量 一、矿井工业储量 矿井工业储量是勘探(精查)地质报告提供的“能利用储量”中的A、B、C三级储量之和，其中高级储
第二章井田开拓方式 第一节井田开拓概述 一、开拓方式概念 1、井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。 2、开拓方式：开拓巷道的布置方式，即矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。 cm1704
2．按开采水平的数目 （1）单水平开拓（2）多水平开拓 3.按开采准备方式 （1）上山式：开采水平仅采上山阶段 （2）上下山式：开采水平分别开采上山阶段及上山阶段 （3）混合式：上山式和上下山式同时使用。 4．按开采水平大巷布置方式 （1）分层大巷：每个煤层分别设一条大巷 （2）集中大巷：所有煤层共用一条大巷 （3）分组集中大巷：分煤组设置大巷 图2-1-2 开拓方式分类 5．举例： （1）单水平上下山开拓：用在倾角较小（<16°），斜长不大的情况 演示：（单水平上下山平面图）（单水平上下山立面图） （2）多水平上山开拓：每个水平服务于上山阶段，α较大，开拓水平多，井巷工程量大，多用于急倾斜煤层；演示：（多水平上山）； （3）多水平上下山开拓：每个水平都服务于上、下山两个阶段，减少工程量，增加下山开采，用于α较小的井田；演示：（多水平上下山）； （4）多水平混合开拓：上部的水平采上山阶段，最下一个水平开采上下山两个阶段。 演示：（多水平混合开拓） 三、确定井田开拓方式的原则 1、井田开拓解决的问题
（1）确定井筒形式、数目及位置，合理选择井筒及工业场地的位置； （2）确定开采水平的数目和位置； （3）布置主要运输大巷布置方式及井底车场形式； （4）确定矿井的开采程序，做好水平接替； （5）确定井筒延伸方式、深部开拓等。 2、基本原则 （1）必须贯彻国家有关煤矿安全生产的规定，创造安全、良好的生产条件； （2）合理开发资源，减少资源损失； （3）符合国家产业政策，多出煤、早出煤、出好煤、为建设高产高效、安全生产矿井创造条件； （4）合理集中开拓布署，简化生产系统，避免生产分散；减少工程量，降低投资，减少建工工期； （5）适应当前生产、技术、装备水平，并为新技术机械化、自动化的推广创条件； （6）考虑煤质、煤种及其他有益矿产的综合利用，提高资源的综合利用率。 四、我国煤矿井田开拓的发展方向 1、生产集中化：一矿一井（区）一面或二面，系统高度集中，简单可靠。 2、矿井大型化： 生产能力加大：1977年，平均53万t/a，1995年：78万t/a； 相应的采区尺寸加大水平垂高加大：由50年代的60m加大到现在约200m 3、运输连续化：煤炭运输：胶带；辅助运输：卡轨车、齿轨车、单轨吊等。
实验一井田开拓方式实验 实验学时：2 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的 掌握各种井田开拓方式，掌握巷道名称、位置、巷道间的联系及布置方式，建立起空间概念；了解各种井底车场的布置方式；能够根据模型绘制开拓巷道布置平面图和剖面图。 二、实验内容 立井、斜井、平硐以及综合开拓开拓方式，各种井底车场形式。 三、实验原理、方法和手段 采用剖视方法表现井下开拓巷道布置的空间关系，通过模型展示各种井底车场的概念。 由老师解说，学生观摩。 四、实验组织运行要求 根据本实验的特点，采用集中授课形式。 五、实验条件 各种井田开拓方式的模型和各种井底车场的模型。 六、实验步骤 1．观看模型，听指导教师讲述； 2．自己对每个模型进行观察和描述，建立起空间概念。 七、思考题 1、立井开拓方式的特点，主要生产系统的运行路线？ 2、斜井开拓方式的优缺点和适应条件。 3、井底车场的组成？并说明调车过程。 八、实验报告 实验报告的内容主要包括实验预习、实验记录和实验报告三部分： 1、实验预习
在实验前每位同学都需要对本次实验进行认真的预习，并写好预习报告，在预习报告中要写出实验目的、要求，需要用到的仪器设备、物品资料以及简要的实验步骤，形成一个操作提纲。 2、实验记录 学生开始实验时，应该将记录本放在近旁，将实验中所做的每一步操作和观察到的现象如实地记录下来。 3、实验报告 主要内容包括对实验中的现象、实验的关键点等进行整理、解释、分析总结，回答思考题。学生选择一种开拓方式的模型，绘制平面图和剖面图，并说明各个生产系统，包括运煤、运料、提矸、通风、排水等；选择一种井底车场模型，绘制调车线路图，并说明调车方式。 九、其它说明 学生要遵守实验室管理的相关规定，服从实验员指挥，注意实验安全。
第二章井田开拓的基本概念 （书上第十六章） §2. 1 矿井储量生产能力服务年限 一、矿井储量 1、地质储量：在井田范围内所包含有的煤层的所有计算出的 煤炭储量，包括平衡表内和平衡表外储量 1）、平衡表内储量：在目前的技术经济条件下，所要求的煤层质量指标（灰分、发热量等）达到可以利用的、其指标符合要求且在目前技术条件下能够采出的储量（A+B+C+D）。 2）、平衡表外储量：目前尚难利用将来可能会利用，目前技术条件不能够采出而将来能够采出的储量。 2、工业储量Z g：经过勘探，其煤层厚度和质量均合乎开采要 求，而地质构造又比较清楚的平衡表内储量。A+B+C（+0.5D）。 （说明A、B、C、D各级别的意义） 1、矿井设计储量：在矿井设计中，由工业储量减去永久煤柱 的损失量。 Z s=(Z g－P1) Z s：矿井设计储量；Z g：工业储量 P1：永久煤柱的损失量，包括井田境界煤柱、断层煤柱、铁路、公路、河流、城镇、重要建筑等需要保护的煤柱； 4、矿井设计可采煤量 Z k=(Z s－P2) ·C Z k：矿井设计可采煤量； P2：包括工业广场煤柱、井筒保护煤柱、水平大巷保护煤柱、阶段分界煤柱、主要上下山保护煤柱，可以定义为暂时煤柱。 C：矿井设计的采区回采率，分为三类： 厚煤层≥75%，中厚煤层≥80%，薄煤层≥85%。 5、各类储量之间的关系 矿井设计可采储量 矿井设计储量（矿井可采储量) 工业储量永久煤柱损失设计损失量 能利用储量 (A+B+C) 矿井地质储量 (A+B+C+D) 远景储量(D) 暂不能利用储量
二、矿井生产能力 井型大小的确定，在划分时就需考虑储量，尺寸。 1、储量：指工业储量。 大型井，投资多，应有较长的生产期（服务年限），储量应大。下表是在一般情况下，矿井和第一开采水平的最低服务年限。（服务年限的计算，后面会讲到） 2、开采能力：矿井生产条件能保证的原煤生产能力。主要是采区的生产能力与同时生产的采区数。 同采采区数与井型有关。600万及以上，6～7个以上；400～500万，4～6个；240、300万，3～4个；150、180万，2～3个；120万及以下，1～2个。 3、生产环节能力 提升、运输、通风、排水、供电、井底车场通过能力等等。各环节能力，一般按设计能力进行设计，如果设备特殊，可能成为限制矿井生产能力的因素。 4、安全生产条件：主要是指瓦斯、通风、水文地质等因素。这四个因素储量是基础，开采能力是关键，各环节能力应配套，安全生产条件必须保证。 三、矿井服务年限 1、计算公式： K A Z T k ?= T ：矿井服务年限，年； A ：矿井设计生产能力，万t/a 或 Mt/a ； K ：储量备用系数，取 1.3～1.5。 2、储量备用系数的意义： 考虑两个方面原因： 1）、由于在地质勘探过程中，很多地质构造不能完全控制，包括断层、褶皱、岩浆岩侵入带、陷落柱等，加大了煤柱的损失量； 2）、由于国民经济建设和发展的需要，市场需要煤炭，煤炭的需求量增加，而在矿井设计中，各个生产环节均有富裕能力，当实际地质条件与精查地质报告所提供的资料相差不大是，实际的矿井生产能力会提高，从而使实际的产量A 增加；
矿大成教采煤方法复习题及答案 第一章井田开拓基本知识 1、井田：在矿区内，划归一个矿井开采的那一部分煤田。 2、石门：与煤层走向垂直或者斜交的水平岩石巷道。 3、简述矿井巷道按其作用和服务范围分为哪几类？说明各类巷道的含义并各举例说明。 开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服务的巷道。 准备巷道：为采区、一个以上区段服务的运输、通风巷道。 回风巷道：形成采煤工作面及为其服务的巷道。 4、阶段：在井田范围内，沿着煤层的倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行与走向的长条部分，每个长条部分具有独立的生产系统。 5、开采水平（简称水平）：将设有井底车场、阶段运输大巷并且担负全阶段运输任务的水平。 6、采区：在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干个具有独立生产系统的块矿。 7、区段：在采区范围内，沿煤层倾斜方向将采区划分为若干个长条部分。 8、带区：在阶段内煤层走向划分为若干个具有独立生产系统。 9、盘区：沿煤层的延展方向布置大巷，在大巷两侧划分成为具有独立生产系统的块段。 10、简述煤层按倾角如何分类？近水平煤层、缓倾斜煤层、倾斜煤层、急倾斜煤层。 11、简述煤层按厚度如何分类？ 薄煤层、中厚煤层、厚煤层。 12、采区采出率：13、我国对不同厚度的煤层的采出率有何要求？采区采出率：薄煤层不低于85%，中厚煤层不低于80%，厚煤层不低于75%，水力采煤不低于70%；采煤工作面采出率：薄煤层不低于97%，中厚煤层不低于95%，厚煤层不低于93%。 第二章井田开拓方式 1、何谓井田开拓？井田开拓方式按井筒形式不同分为哪几大类？由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和开掘工程。立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓。 2、井田开拓方式：开拓巷道在井田内的总体布置方式。 3、矿井开拓主要研究和解决哪些基本问题？ 1）确定井筒（硐）形式、数目、位置及配置 2）确定阶段数目、开采水平数目、位置 3）确定大巷数目、位置及井底车场形式 4）确定矿井开采程序，做好水平的接替 5）开拓延深、技术改造 6）确定通风、运输和供电 4、斜井不同的提升方式，对倾角有何要求？ 提升方式井筒倾角a 串车≯25 ° 箕斗 25 °~35 ° 普通胶带机≯17 ° 大倾角胶带机≯25 ° 无极绳≯10° 6、简述平硐开拓的优点和缺点及适用条件？ 平硐的优点： （1）煤由平硐直接外运，运输环节少，设备少，系统简单，费用低； （2）地面工业广场建筑和设施简单；
第十七章井田开拓方式 一、学习目的与要求 通过本章的学习，要求学生掌握井田开拓的方式、各种开拓方式的适用条件，开拓的具体要求。 二、教学主要内容 1）立井开拓的特点 2）斜井开拓的特点 3）平硐开拓的特点 4）井筒形式分析及选择 5）综合开拓 三、教学重点、难点 （一）重点 开拓方式的分类、适用条件。 （二）难点 开拓方式的优缺点。 四、教学方法 （1）教学方法：板书，最好有多媒体教学相结合。 （2）重点和难点分析方法：采用理论分析与辅助教具相结合，以利于学生直观掌握。 五、课程详细内容与知识点 第一节立井开拓 井田为缓斜煤层,开采两个煤层,煤层赋存较深。井田沿倾斜分为两个阶段,阶段下部标高分别为-260m-400m,设两个开采水平；在阶段内沿走向再划采区,图中是4个采区。采区采用集中上山联合布置方式。从采区上山依次掘进各区段的中部车场及区段石门11,各煤层的区段运输平巷10、12,区段回风平巷13、15和各煤层的开切眼。 一、立井多水平开拓 图17-1立井多水平上山式开拓图
1-主井2-副井3-井底车场及石门4-－260m运输大巷5-采区下部车场6-采区运输上山7-采区轨道上山8-边界风井9-总回风巷10-m5区段运输平巷11-区段运输石门12-m1区段运输平巷13-m5区段回风平巷14-区段回风石门15-m1区段回风平巷16-采煤工作面17-－400m 运输大巷 二、立井多水平开拓掘进 首先在井田中部开凿一对立井,主副井筒到-260m第一水平后,开掘井底车场及主石门3,然后,在最下一层煤的底板岩层中开主要运输大巷4向两翼伸展,当其掘至各采区中部,开掘采区下部车场5、采区运输上山6、采区轨道上山7,与总回风巷9连通形成通风系统,再继续进行采区内巷道的掘进。为加快矿井建设及有利于矿井通风,井田上部边界的风井8、回风石门及总回风道9,常与大巷等同时开掘。此示例总回风道布置在-120m水平最下可采煤层的庐板岩层中。井上下各生产系统基本建成,经试运转符合要求后,采区即可投产。随后,从中央向两翼各采区依次投产接替。 三、立井多水平开拓的生产系统 1、采煤系统 采煤工作面出煤经区段运输平巷、区段石门、区段溜煤眼、采区运输上山、采区煤仓,在运输大巷装车,电机车牵引载煤列车至井底车场卸载后,由主井内安装的箕斗将原煤提至地面。 2、排矸系统 掘进巷道所出之矸石,则用矿车装运至井底车场,由副井内安装的罐笼提至地面。 3、运料系统 井下所需之物料、设备,由矿车(或材料车、平板车)装载,经副井罐笼下放至井底车场,由电机车拉至采区,转运至使用地点。 4、通风系统 矿井通风采用中央分列式(中央边界式),由副井进入的新鲜风流,经井底车场、主要运输大巷、采区车场、采区上山、区段石门、区段运输平巷,清洗采煤工作面后的污风经区段回风平巷、区段回风石门、采区上山至总回风道,再经回风石门,由边界风井排出地面。 5、排水系统 井下涌水经大巷水沟流人井底车场,汇入水仓,由水泵房的水泵,经副井井筒的管道排至地面。 矿井开采以一个水平生产保证矿井产量。第一水平结束前,延深主、副井井筒至—400m 第二水平,进行第二水平及中央采区的开拓和准备。第一水平开始减产,第二水平即投入生产,在两个水平生产过渡期间,以两个水平同时生产保证矿井产量。 当煤层倾角较小(如16°以下)时,井田内仍划分为两个阶段,则可采用立井单水平上下山开拓；当煤层倾角小于12°时,一般可采用带区式准备。这种开拓方式的生产系统比较简单,运输环节少,建井速度快,投产早,但其上山阶段的分带风巷是下行风,应采取措施,防止分带回风巷中瓦斯积聚,保证安全生产。另外,示例中没有单独开凿回风井,而采用箕斗井兼作回风井。根据《煤矿安全规程》规定,箕斗提升井兼作回风井时,井上下装卸载装置及井塔必须采取密闭措施,并加强管理,漏风率不得超过15％,并应有可靠的降尘设施。箕斗提升井若兼作进风井
第二章井田开拓方式 第一节井田开拓的概念 第二节斜井开拓 目的要求： 1、了解井田开拓方式的概念、分类和原则 2、掌握斜井开拓的优缺点及适用条件 重点、难点和突破的方法： 重点：斜井开拓 难点：斜井开拓的使用条件 突破方法： 1、详细讲解 2、边看模型边讲解 教学内容和步骤（附后） 第一节井田开拓概念 一、井田开拓方式的概念 井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。 矿井开拓方式：矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。 二、井田开拓方式的分类 1.按井筒形式 （1）立井（2）斜井（3）平硐（4）综合 2.按阶段内布置方式 （1）采区式（2）分段式（3）带区式 3.井筒形式+开采水平+阶段内布置方式 三、确定井田开拓方式的原则
1.合理确定矿井生产能力，井田范围，进行井田内的划分，确定井田开拓方式，井筒数目及位置。 2.选择主要运输大巷布置方式及井底车场形式。 3.确定井筒延伸方式及井田开采顺序。 基本原则： （1）多出煤、早出煤、出好煤、建设高产高效安全生产矿井创造条件，集中，简单。 （2）按《规程》完善通风条件，良好生产条件。 （3）减少煤柱损失，减少巷道维护量，提高矿井采出率。 （4）减少工程量，降低投资，减少建工工期。 （5）新技术机械化、自动化的推广创条件。 （6）考虑煤质、煤种区别。 第二节斜井开拓 主、副井均为斜井的开拓方式，称斜井开拓。 一、片盘斜井开拓（斜井多水平分段式开拓） 片盘斜井开拓是最简单的开拓方式。典型的片盘斜井如下图所示,其井下部分有一个下山采区。井田沿煤层倾向按标高划分为若干个分段,每段相当于采区的一个区段, 倾斜长度适于布置一个采煤工作面。（习惯上称为片盘） 1.井巷掘进顺序 自地面向下沿煤层开一对斜井,直至第一片盘下20~30m,在第一片盘上部开片盘甩车场及第一片盘回风巷,在第一片盘下部开片盘甩车场及片盘运输巷,然后,经平或斜石门掘进上煤层的超前平巷及开切眼,即可开始第一片盘的回采。
《煤矿开采方法》习题集 第一章井田开拓基本知识 一、概念 1、煤田 2、矿区 3、矿区开发 4、井田 5、立井 6、暗立井 7、斜井 8、暗斜井 9、上山 10、下山 11、平硐 12、石门 13、煤门 14、平巷 15、开拓巷道 16、准备巷道 17、回采巷道 18、矿井生产系统 19、阶段 20、水平 21、开采水平 22、采区式划分 23、分段式划分 24、带区式划分 25、矿井储量 26、矿井生产能力 27、矿井服务年限 二、问答 1、绘图并说明矿井主要巷道及主要生产系统。 2、煤田划分为井田主要考虑哪些主要因素？ 3、试述井田境界的划分方法。 4、矿井开拓、准备及回采的含义及作用是什么？ 5、井田内的划分方法？ 6、如何合理确定开采水平垂高？ 7、上下山开采的基本特点及应用。 8、如何合理确定矿井的生产能力？ 9、如何进行阶段内的再划分。
10、如何确定矿井的生产能力？ 11、确定矿井服务年限为何要考虑储量备用系数？ 12、试述矿井生产能力、服务年限与储量之间的关系。第二章井田开拓方式 一、概念 1、井田开拓 2、斜井开拓 3、立井开拓 4、平硐开拓 5、片盘斜井 6、斜井单水平采区式开拓 7、斜井盘区式开拓 8、立井单水平带区式开拓 9、立井单水平采区式开拓 10、走向平硐 11、垂直或斜交平硐 12、阶梯平硐 13、综合开拓 14、多井筒分区域开拓 二、问答 1、立井开拓方式的基本特征是什么？ 2、立井开拓方式有哪些类型？ 3、斜井开拓方式的基本特征是什么？ 4、片盘斜井开拓方式的基本特征是什么？ 5、斜井开拓方式的井筒布置有几种？其适用条件如何？ 6、平硐开拓有几种方式，说明其布置特点及适用条件？ 7、综合开拓有哪些类型与应用？ 8、综合开拓的主要目的是什么？ 9、综合开拓应注意什么问题？ 10、分区域开拓的基本特征及其适用性？ 11、分区域开拓有哪些类型？ 12、确定井田开拓方式的原则。 13、如何选择井筒的形式？ 第三章井底车场 一、概念 1、井底车场 2、存车线 3、调车线 4、绕道线 5、顶车调车法 6、甩车调车法 7、专用设备调车法 二、问答 1、简要说明井底车场的用途及特点。
采煤概论复习思考题 第一章煤矿地质知识 1．什么叫地质作用？内、外力地质作用有哪几种作用形式？ 内力地质作用 由地球内部能量引起的地壳物质成分、内部构造、地表形态发生变化的地质作用， 它包括地壳运动、岩浆活动、变质作用和地震作用等。 外力地质作用 它作用在地壳表层，主要是由地球以外的太阳辐射能、日月引力能等引起。 按其作用方式可分为：风化和剥蚀、搬运和沉积、固结成岩。2．自然界的岩石按其生成原因可以分成哪几类？ 岩浆岩、沉积岩、变质岩 3.简述煤的形成过程？ 煤层的形成受古植物、古气候、古地理及古构造等条件的控制。 我国最主要的三个聚煤时期为：石炭二迭纪、侏罗纪和第三纪。 古植物从死亡、堆积到转化为煤的演化过程，称为成煤作用。 分为泥炭化阶段和煤化阶段。 4．反映煤层赋存状态的指标主要有几种？煤层按厚度和倾角如何分类？ 指标：煤层的厚度、结构、倾角及稳定性 薄煤层煤层厚度从最小可采厚度至1.3m 中厚煤层煤层厚度1.3m至3.5m 厚煤层煤层厚度3.5m以上 煤层的倾角 缓斜煤层 0°～25° 倾斜煤层 25°～45° 斜煤层 45°～90° 通常又把8°以下的煤层称为近水平煤层 5.反映煤岩层产状要素是什么？掌握产状要素计算。 产状要素有走向、倾向和倾角。 6.影响煤层的主要构造有哪几种？ 单斜构造、褶曲构造和断裂构造。 7.断层的要素有哪几部分？什么叫正断层、逆断层、平推断层？ 断层面、断层线、断盘、断距 正断层：上盘相对下降，下盘相对上升。 逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降。 平推断层：断层两盘沿水平方向相对移动。 8.煤田地质勘探的任务是什么？煤田地质勘探划分为哪几个阶段？煤田地质勘探有哪几种方法？P18 了解矿井资源/储量、井田地质条件、煤层赋存条件、水文地质条件、开采技术条件、煤种煤质等矿井的资源条件。
第四节井田开拓方式 在某一井田地质、地形及开采技术条件下，矿井开拓巷道有多种布置方 式，开拓巷道的布置方式称为开拓方式。 一、立井开拓 主井、副井均采用立井的开拓方式，称为立井开拓。 以立井单水平上下山开拓方式（图4-14）为例： 134 煤炭企业安全管理人员安全培训教程第四章煤矿地下开采安全 135 1-主井，2-副井，3-井底车场及主石门， 4-轨道运输大巷， 5-回风石门巷道，6-回风大巷，7-通风上 下山，8-区段运输平巷， 9-采煤工作面，10-带区煤仓，11、12-分 带行人进风斜巷 图4-14 立井单水平上下山开拓方式 1. 巷道开掘顺序 首先在井田中部开凿主副立井，掘 至开采水平标高以下后，开掘井底车场； 在岩、煤层中分别开掘轨道运输大巷和回 风大巷，并向两翼延伸；当大巷掘进位置 超过1~2个分带工作面后，便可开掘分带 斜巷至带区上部和下部边界，并沿煤层走 向掘出工作面开切眼。 在开掘的各井巷内安装相应的设 备，形成生产系统，经试运转符合要求 后，矿井即可投产。 2. 主要生产系统 （1）运煤系统。采煤工作面出的煤 经分带斜巷运至带区煤仓，在运输大巷装车，电机车牵引载煤列车至井底车场卸载后，由主井内安装的箕斗将原煤提至地面。 （2）井下所需之物料、设备，由矿车（或材料车、平板车）装载，经副井 罐笼下放至井底车场，由电机车牵引至分带材料车场。 （3）通风系统、新鲜风流由地面经副井、井底车场、轨道运输大巷进入分 带行人进风斜巷。经采煤工作面后的污风，由分带的回风运料斜巷至回风大巷，再经主井排出地面。 （4）排水系统。井下涌水经大巷水沟流入井底车场，汇入水仓，由水系房 的水泵，经副井井筒的管道排至地面。 3. 采掘接替 上山阶段的各带区采用前进式开采顺序，首采带区开采结束前，必须向井 田两翼掘出为下一带区服务的运输大巷和回风大巷，直至井田走向边界。 二、斜井开拓 斜井开拓井筒施工相对筒单，在我国应用很广。斜井开拓有多种不同的形 式。按斜井与井田内的划分方式的配合不同，斜井开拓主要分为片盘斜井和集中斜井（有的地方也称阶段斜井）、片盘斜井，以前是小型矿井主要采用的开拓方式，它从地表开掘斜井，到煤层第一分段后，即沿煤层走向布置回采巷道，形成
煤矿开采复习题 第一章井田开拓基本知识 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炭地带。 2、井田：在矿区，划归给一个矿井开采的那一部分煤田。 3、煤田划分为井田要考虑哪些主要因素？ 答：（1）要充分利用自然条件： 地质构造作为井田边界，或者保护地面设施，如河流，铁路、城镇等作为井田边界。 （2）要有合理的走向长度： 在一般情况下，井田走向长度应大于倾斜长度。 （3）要处理好相邻井田的关系： 在一般应先浅后深，先易后难分别开发建井，节约初期投资。 （3）要为矿井的发展留有余地： 应充分考虑煤层赋存条件，技术发展趋势等因素。 （5）要有良好的安全经济效果： 使矿井有合理的开拓方式和采煤方法，有利于保护生态环境，安全可靠。 4、如何合理确定矿井的生产能力？ 答：（1）井田储量： 通常井田储量越大，矿井生产能力越大，反之则应小。 （2）开采条件： 有可采煤层的层数，层间距离，煤层厚度及稳定厚度，煤层倾角，地质构造，水文地质等。 （3）技术装备水平： 主要考虑采掘技术和机械设备。 （4）安全生产条件： 主要指瓦斯、通风、水文地质等因素的影响。 在上述四个方面中，储量是基础，开采能力是关键。
5、确定矿井服务年限为何要考虑储量备用系数？ 答；（1）在实际生产过程中，由于局部地质变化、勘探的储量不可靠、采区采出率短期不能达到规定的要求等原因，使矿井储量减少： （2）由于挖掘生产潜力使矿井产量增大： （3) 投产初期，由于缺乏经验，采出率达不到规定的数值，增加了煤的损失。 由于上述原因，矿井设计服务年限将会缩短，影响矿井经济效益。为了保证矿井可靠的服务年限，必须考虑储量备用系数。 6、试述矿井生产能力、服务年限与储量之间的关系。 答；矿井生产能力、服务年限与储量之间有密切关系，可用下式表示； T=Zk/AK 式中Zk--------矿井可采储量，万t ; T----------矿井设计服务年限，a ; A---------矿井设计生产能力，万t/a ; K---------储量备用系数。 7、国家对煤炭资源采出率的具体规定是什么？ 答：采区采出率：薄煤层不低于85％，中厚煤层不低于95％，厚煤层不低于75％，采用水力采煤的采区采出率不低于70％。 采煤工作面的采出率：薄煤层不低于97％，中厚煤层不低于95％，厚煤层不低于93％。 8、矿井储量：是指井田可采煤层的全部储量。 9、盘区：是沿煤层的延展方向布置大巷，在大巷的两侧划分为具有独立生产系统的块段，这样的块段称为盘区。 10、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。 11、判断题： （1）在一般情况下，井田走向长度应大于倾斜长度。（√） （2）近水平煤层井田无论是沿走向还是沿倾向，都是采用垂直划分法。（√） 12、填空题： （1）根据巷道服务围及其用途，矿井巷道可分为（开拓巷道）、（准备巷道）和（回采巷道）三类。