教学课件：第三章开拓的基本问题教程.ppt

采煤概论采煤概论第二篇第二篇 井田开拓井田开拓第三章第三章 井田开拓的基本问题井田开拓的基本问题 第一节第一节 煤田划分为井田煤田划分为井田 一、划分原则（合理尺寸、合理开发）一、划分原则（合理尺寸、合理开发）1、井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井、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；生产能力相适应；2、保证井田有合理的尺寸；、保证井田有合理的尺寸；3、要充分利用自然条件作为井田边界；、要充分利用自然条件作为井田边界；4、合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的、合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系。关系。利用自然条件作为井田边界划分井田利用自然条件作为井田边界划分井田第一节第一节 煤田划分为井田煤田划分为井田1河流；河流；2煤层露头；煤层露头；3城镇；城镇；4铁路；铁路；5大断层；大断层；6小煤窑；小煤窑；一、二、三、四、五、六、七、八、九一、二、三、四、五、六、七、八、九矿井矿井第一节第一节 煤田划分为井田煤田划分为井田二、二、井田境界的划分方法井田境界的划分方法 （一）垂直划分（一）垂直划分v相相邻邻矿矿井井以以某某一一垂垂直直面面为为界界，沿沿境境界界线线两两侧侧备备留留井的边界煤柱，称为垂直划分。井的边界煤柱，称为垂直划分。（二）水平划分（二）水平划分v以以一一定定标标高高煤煤层层底底板板等等高高线线为为界界，并并沿沿该该煤煤层层底底板等高线留置边界煤柱，这种方法称作水平划分。板等高线留置边界煤柱，这种方法称作水平划分。（三）按煤组划分（三）按煤组划分v按按煤煤层层（组组）间间距距的的大大小小来来划划分分矿矿界界，把把煤煤层层间间距距较较小小的的相相信信煤煤层层划划归归一一个个矿矿井井开开采采，把把层层间间距距较大的煤层煤层（组）划归另一个矿井开采。较大的煤层煤层（组）划归另一个矿井开采。井田边界划分方法井田边界划分方法 1垂直划分；垂直划分；2水平划分；水平划分；3以断层为界以断层为界第一节第一节 煤田划分为井田煤田划分为井田第二节第二节 矿井生产能力和服务年限矿井生产能力和服务年限一、矿井生产能力一、矿井生产能力（一）矿井生产能力（一）矿井生产能力 矿矿井井设设计计生生产产能能力力是是指指矿矿井井一一年年内内生生产产煤煤炭的数量，又称矿井年产量。炭的数量，又称矿井年产量。井井型型：根根据据矿矿井井设设计计生生产产能能力力不不同同，我我国将矿井分为大、中、小三种类型。国将矿井分为大、中、小三种类型。第二节第二节 矿井生产能力和服务年限矿井生产能力和服务年限井型划分如下：井型划分如下：煤矿井型煤矿井型设计生产能力设计生产能力/（Mt/a）大型矿井1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0及以上（其中3.0及以上又称特大型矿井）中型矿井0.45、0.6、0.9小型矿井0.3及以下第二节第二节 矿井生产能力和服务年限矿井生产能力和服务年限（二）矿井生产能力的确定（二）矿井生产能力的确定 1.1.井井田田储储量量：井井田田储储量量是是确确定定矿矿井井生生产产能能力力的的一一个个重重要因素。通常，储量越大，生产能力应越大。要因素。通常，储量越大，生产能力应越大。2.2.开开采采条条件件：可可采采煤煤层层的的层层数数、层层间间距距离离、煤煤层层厚厚度度、煤层倾角等煤层倾角等 3.3.技技术术装装备备水水平平：决决定定矿矿井井生生产产能能力力的的最最主主要要因因素素是是采掘技术和机械装备。采掘技术和机械装备。4.4.安全生产条件：主要指瓦斯、通风、水文地质等。安全生产条件：主要指瓦斯、通风、水文地质等。第二节第二节 矿井储量、生产能力和服务年限矿井储量、生产能力和服务年限二、矿井服务年限二、矿井服务年限v 矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产能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。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三、矿井生产能力、服务年限与储量的关系v T=ZT=ZK K/AK/AKvZ ZK K矿井可采储量，矿井可采储量，t t；vT T矿井设计服务年限，矿井设计服务年限，a a；vA矿井设计生产能力，矿井设计生产能力，t/a；vK K储量备用系数，储量备用系数，1.11.11.41.4。v储储量量备备用用系系数数是是为为保保证证矿矿井井有有可可靠靠服服务务年年限限而而在在计计算时对储量采用的富裕系数。算时对储量采用的富裕系数。第三节第三节 井田内的再划分井田内的再划分 一、巷道名称及分类方法一、巷道名称及分类方法 1 1、垂直巷道、垂直巷道（1 1）立立井井：是是开开口口于于地地面面的的垂垂直直巷巷道道，是是进进入入煤煤体体的的一种方式，又叫竖井；一种方式，又叫竖井；（2 2）暗暗立立井井：是是没没有有出出口口直直接接连连通通到到地地面面的的垂垂直直巷巷道道，通常装有提升设备；通常装有提升设备；（3 3）溜井：是用来从上部向下部溜放煤炭的垂直巷道。）溜井：是用来从上部向下部溜放煤炭的垂直巷道。第三节第三节 井田内的再划分井田内的再划分2 2、水平巷道、水平巷道（1 1）平硐：是有出口直接连通到地面的水平巷道；）平硐：是有出口直接连通到地面的水平巷道；（2 2）平平巷巷：是是没没有有出出口口直直接接连连通通到到地地面面，沿沿岩岩层层走走向向开掘的水平巷道；开掘的水平巷道；（3 3）石石门门：是是没没有有出出口口直直接接连连通通到到地地面面，与与岩岩层层走走向向垂直或斜交的水平岩石巷道；垂直或斜交的水平岩石巷道；（4 4）煤门：是与煤层走向垂直或斜交的煤层平巷。）煤门：是与煤层走向垂直或斜交的煤层平巷。第三节第三节 井田内的再划分井田内的再划分3 3、倾斜巷道、倾斜巷道（1 1）斜井：是开口于地面的倾斜巷道；）斜井：是开口于地面的倾斜巷道；（2 2）暗暗斜斜井井：是是没没有有出出口口直直接接连连通通到到地地面面，用用来来联联系系上、下两个水平并担负提升任务的斜巷；上、下两个水平并担负提升任务的斜巷；（3 3）上上山山：是是没没有有出出口口直直接接连连通通到到地地面面，位位于于开开采采水水平之上，连接阶段运输巷和回风巷的倾斜巷道；平之上，连接阶段运输巷和回风巷的倾斜巷道；（4 4）下山：位于开采水平以下，作用与上山相同。）下山：位于开采水平以下，作用与上山相同。4、矿井巷道按其在生产中的重要性还可以作以下分类：（1）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。（2）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。（3）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。第三节第三节 井田内的再划分井田内的再划分1立井，立井，2斜井，斜井，3平硐，平硐，4暗立井，暗立井，5溜井，溜井，6石门石门9上山，上山，10下山，下山，11风井，风井，12岩石平巷，岩石平巷，13煤层平巷煤层平巷第三节第三节 井田内的再划分井田内的再划分第三节第三节 井田内的再划分井田内的再划分 二二、井田划分、井田划分 目目前前我我国国常常见见的的划划分分方方式式有有井井田田划划分分为为阶阶段段、井田划分为盘区、井田分区域划分。井田划分为盘区、井田分区域划分。1 1、井田划分为阶段、井田划分为阶段（1 1）阶段：在井田范围内，根据煤层的赋存状况，沿煤层倾斜方方向向，按按一一定定标标高高把把煤煤层层划划分分为为若若干干长长条单元，并称之为阶段。条单元，并称之为阶段。（2）阶段的特征）阶段的特征走向长度：阶段的走向长度就是井田长度；走向长度：阶段的走向长度就是井田长度；阶段垂高：阶段上部边界至下部边界的垂高距离。阶段垂高：阶段上部边界至下部边界的垂高距离。缓倾斜煤层。倾斜煤层原设计规范规定为缓倾斜煤层。倾斜煤层原设计规范规定为米。急倾斜煤层阶段垂高为米。米。急倾斜煤层阶段垂高为米。第三节第三节 井田内的再划分井田内的再划分（3 3）水水平平：一一般般用用水水平平面面作作为为阶阶段段上上、下下边边界界，称水平。称水平。（4 4）开开采采水水平平：通通常常将将设设有有井井底底车车场场、阶阶段段运运输输大巷并且担负全阶段运输任务的水平，称开采水平。大巷并且担负全阶段运输任务的水平，称开采水平。（5 5）根根据据煤煤层层赋赋存存条条件件和和井井田田范范围围，一一个个井井田田可可用用一一个个水水平平开开采采，也也可可用用两两个个或或两两个个以以上上的的水水平平开开采采，前者称单水平开拓，后者称多水平开拓。前者称单水平开拓，后者称多水平开拓。（6 6）一一个个开开采采水水平平可可只只为为一一个个阶阶段段服服务务，也也可可以以为该水平上下两个阶段服务（上山开采和下山开采）。为该水平上下两个阶段服务（上山开采和下山开采）。第三节第三节 井田内的再划分井田内的再划分第三节第三节 井田内的再划分井田内的再划分井田划分阶段示意图第三节第三节 井田内的再划分井田内的再划分2 2、井田划分为盘区、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。第三节第三节 井田内的再划分井田内的再划分井田划分盘区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井田边界第三节第三节 井田内的再划分井田内的再划分3 3、井田分区域划分、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，出现了许多特大型矿井。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拓的方式，就是将整个井田划分成若干个区域，每个区域相对独立。第三节第三节 井田内的再划分井田内的再划分分区域多井筒的井田划分示意图分区域多井筒的井田划分示意图1主斜井；主斜井；2副斜井；副斜井；3分区界线；分区界线；4阶段界线阶段界线 三三、阶段内的划分、阶段内的划分 1.1.分区式分区式v在在阶阶段段范范围围内内，沿沿走走向向把把阶阶段段划划分分为为若若干干个个具具有有独独立立生生产产系系统的块段，每一块段称为统的块段，每一块段称为采区采区。v在在采采区区范范围围内内，沿沿煤煤层层倾倾斜斜方方向向将将采采区区划划分分为为若若干干个个长长条条部部分，每一块长条部分称为分，每一块长条部分称为区段区段。第三节第三节 井田内的再划分井田内的再划分第三节第三节 井田内的再划分井田内的再划分阶段内分区布置阶段内分区布置H阶段垂高；阶段垂高；h阶段斜长阶段斜长 2 2、分带式分带式v在在阶阶段段内内沿沿煤煤层层走走向向划划分分为为若若干干个个具具有有独独立立生生产产系系统统的的带带区区，带带区区内内又又划划分分成成为为若若干干个个倾倾斜斜分分带带，每每个个分分带带布布置置一一个采煤工作面。分带内采煤工作面沿煤层倾斜推进。个采煤工作面。分带内采煤工作面沿煤层倾斜推进。第三节第三节 井田内的再划分井田内的再划分阶段内分带布置阶段内分带布置I、II阶段序号；阶段序号；1、2、3-分带号分带号第三节第三节 井田内的再划分井田内的再划分 3 3、分段式分段式v对对于于走走向向长长度度较较小小的的井井田田，将将整整个个阶阶段段看看作作一一个个采采区区，沿沿走走向向方方向向不不再再划划分分，而而是是沿沿倾倾斜斜方方向向划划分分为为若若干干分分段段，每每个分段内布置工作面。分段走向长度等于阶段走向长度。个分段内布置工作面。分段走向长度等于阶段走向长度。第四节第四节 井田内的开采顺序井田内的开采顺序一、煤层沿倾斜的开采顺序1、对同一层煤，一般都是由上而下（由浅入深）地逐步开采，这种开采顺序叫煤层的下行开采顺序。反之，称为煤层的上行开采顺序。下行开采顺序可以减少初期建井工程量和初期投资，建井快、出煤早。当煤层倾角较大时，采用下行开采顺序可以避免开采煤层下部时由于采空区顶板移动对煤层上部的破坏。在开采近水平煤层时，上、下行开采顺序判别不大，均可采用。第四节第四节 井田内的开采顺序井田内的开采顺序2、对于多煤层赋存的井田，一般先采上部煤层，后采下部煤层，这种开采顺序称为多煤层下行开采；反之，称为多煤层上行开采。多煤层上行开采以采下煤层时不破坏上层煤的基本开采条件为前提，通常用于突出煤层的保护层开采。一般来说，不论是整个井田，还是阶段内、采空区内，都应该首先考虑使用下行开采顺序。第四节第四节 井田内的开采顺序井田内的开采顺序二、煤层沿走向的开采顺序1、煤层沿走向的开采顺序有前进式和后退式。在井田范围内，以井筒为基准，由井筒向边界依次推进的叫前进式，反之叫后退式。第四节第四节 井田内的开采顺序井田内的开采顺序2、在同一采区内，工作面的开采顺序也有前进式与反后退式之分。工作面由上（下）山向边界推进的叫区内前进式，反之为区内后退式。从安全与管理方面考虑，工作面一般采用后退式开采。在采区内，工作面由上（下）山向边界推进的叫区内前进式，反之为区内后退式。优点：后退式开采能提前摸地质条件和煤层赋存特征的变化情况，有利于开采准备，开采和掘进之间相互干扰小，维护条件好。缺点：后退式开采初期工程量大，建井工期长，投产慢。前进式开采与后退式相反。第四节第四节 井田内的开采顺序井田内的开采顺序三、连续式开采当阶段内采用分区式或分带式布置时，无论采用前进式或后退式的开采顺序，工作面在阶段走向的推进总是间断的或跳跃的。而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。思考题：思考题：v1.1.什么叫井田开拓？什么叫井田开拓？v2.2.煤田划分井田时应注意哪些问题？煤田划分井田时应注意哪些问题？v3.3.如何合理确定矿井生产能力？如何合理确定矿井生产能力？v4.4.井田再划分方式有哪几种？如何划分？井田再划分方式有哪几种？如何划分？v5.5.什么叫采区？采区具有哪些特点？什么叫采区？采区具有哪些特点？v6.6.什么叫区段运输巷？什么叫区段回风巷？什么叫区段运输巷？什么叫区段回风巷？