煤礦開采技術煤礦開采技術特大型煤礦特大型煤礦《煤礦開采技術》課件第2章煤礦特大型挖掘機煤礦特大型挖掘機特大型煤礦特大型煤礦學習目標?

熟悉井田開拓的原則；能按給定條件確定井田開拓方式。?熟悉平硐、斜井、立井和綜合開拓的特點及適應條件；?能正確選擇井底車場存車線、調(diào)車線及繞道線路選擇；?能正確計算井底車場通過能力；確定調(diào)車方式及車場形式。?能合理設置井筒數(shù)目和開采水平；?確定運輸方式；正確選擇運輸大巷和總回風巷層位；?確定礦井開拓延深和改擴建技術方案。學習目標?熟悉井田開拓的原則；能按給定條件確定井田開拓方§2井田開拓的基本問題

§2井田開拓的基本問題

§2.1開拓方式§2.1開拓方式

1．貫徹執(zhí)行國家安全法律法規(guī)、煤炭產(chǎn)業(yè)政策，適應煤炭工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展要求，為建設高產(chǎn)高效安全生產(chǎn)礦井創(chuàng)造條件；合理集中開拓部署，建立完整而盡可能簡單的生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。

2．嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》等規(guī)定，建立完善通風系統(tǒng)，創(chuàng)造良好生產(chǎn)條件，為安全生產(chǎn)和提高勞動生產(chǎn)率創(chuàng)造條件。

一、井田開拓的原則1．貫徹執(zhí)行國家安全法律法規(guī)、煤炭產(chǎn)業(yè)政策，適應煤炭工業(yè)

4.盡可能減少礦井初期工程量和巖巷工程量，以降低礦井初期投資額，縮短建井工期。

5.在充分考慮國家技術水平和裝備供應的同時，要為采用新技術和發(fā)展礦井機械化、自動化生產(chǎn)創(chuàng)造條件。

6.滿足市場對不同煤種、不同煤質(zhì)需要，在開拓部署時，應考慮將不同煤質(zhì)、不同煤種煤層以及其他有益礦物分別進行開采。一、井田開拓的原則4.盡可能減少礦井初期工程量和巖巷工程量，以降低礦井初期

1.井田開拓方式由地表進入煤層為開采水平服務所進行的井巷布置和開掘工程稱為井田開拓。2.井田開拓方式的分類井田開拓方式按井筒形式可分為立井、斜井、平硐和綜合開拓四類；按開采水平數(shù)目可分為單水平和多水平開拓兩類。二、井田開拓方式分類1.井田開拓方式二、井田開拓方式分類

按階段內(nèi)的布置方式可分為采區(qū)式、分段式和帶區(qū)式三類。

井田開拓方式是井筒形式、開采水平數(shù)目和階段內(nèi)的布置方式的組合。開拓方式構成因素中，井筒形式占有突出地位，常以井筒形式為依據(jù)，分為立井、斜井、平硐和綜合開拓等幾種方式。

二、井田開拓方式分類按階段內(nèi)的布置方式可分為采區(qū)式、分段式和帶區(qū)

3．井田開拓所解決的主要問題⑴合理確定礦井生產(chǎn)能力，井田范圍，進行井田內(nèi)的劃分，確定井田開拓方式，井筒數(shù)目及位置。

⑵選擇主要運輸大巷布置方式及井底車場型式。⑶確定井筒延深方式及井田開采順序等。

二、井田開拓方式分類3．井田開拓所解決的主要問題二、井田開拓方主、副井筒均為斜井的開拓方式稱為斜井開拓。1.片盤斜井開拓將井田沿傾斜按一定標高劃分為若干個片盤。圖2-1為一片盤斜井開拓方式。2.斜井多水平采區(qū)式開拓

三、斜井開拓主、副井筒均為斜井的開拓方式稱為斜井開拓。三、斜井開拓1—主井；2—副井；3—第一分段運輸平巷；4—第二分段運輸平巷；5—第一分段回風平巷；6—副巷；7—井底水倉；8—聯(lián)絡巷；9—采煤工作面；10—聯(lián)絡巷；11—車場；12—主要通風機圖2-1片盤斜井開拓三、斜井開拓1—主井；2—副井；3—第一分段運輸平巷；4—第二分段運輸平1-主斜井；2-副斜井；3-+80m輔助車場；4-+80m總回風道；5-邊界風井；6-井底車場；7--100m運輸大巷；8-采區(qū)下部車場；9-采區(qū)運輸上山；10-采區(qū)軌道上山；11-m4區(qū)段運輸平巷；12-區(qū)段運輸石門；13-m1區(qū)段運輸平巷；14-m4區(qū)段回風平巷；15-區(qū)段回風石門；16-m1區(qū)段回風平巷；17-采煤工作面；18--280m運輸大巷圖2-2斜井多水平采區(qū)式開拓三、斜井開拓1-主斜井；2-副斜井；3-+80m輔助車場；4-+80m總主、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水平的不同，立井開拓有多種方式。1．立井單水平帶區(qū)式開拓立井單水平帶區(qū)式開拓方式如圖2-3所示，井田劃分為兩個階段，階段內(nèi)帶區(qū)式布置。2．立井多水平采區(qū)式開拓四、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1—主井；2—副井；3—井底車場；4—主要石門；5—運輸大巷；6—回風大巷；7—分帶運煤斜巷；8—分帶回風巷；9—采煤工作面；10—煤倉；11—運料斜巷；12—行人進風斜巷；13—回風井圖2-3立井單水平分帶式開拓四、立井開拓1—主井；2—副井；3—井底車場；4—主要石門；5—運輸大巷1—主井；2—副井；3—井底車場；4—運輸大巷；5—采區(qū)下部車場；6—采區(qū)運輸上山；7—采區(qū)軌道上山；8—邊界風井；9—總回風巷；10—m2層區(qū)段運輸平巷；11—區(qū)段運輸石門；12—m1層區(qū)段運輸平巷；13—m2層區(qū)段回風平巷14—區(qū)段回風石門；15—m1層區(qū)段回風平巷；16—采煤工作面；17—--480m運輸大巷；18—區(qū)段溜煤眼；19—采區(qū)煤倉圖2-4立井多水平采區(qū)式開拓四、立井開拓1—主井；2—副井；3—井底車場；4—運輸大巷；5—采區(qū)下部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斜井、立井開拓方式基本相同。1．走向平硐2．垂直或斜交平硐3．階梯平硐五、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)

1—主平硐；2—地形等高線；3—煤層底板等高線；4—煤層露頭線圖2-5走向平硐五、平硐開拓1—主平硐；2—地形等高線；3—煤層底板等高線；41—主平硐；2—運輸大巷；3—回風石門；4—回風平硐；5—回風井圖2-6垂直走向平硐五、平硐開拓1—主平硐；2—運輸大巷；3—回風石門；4—回風平硐；5—回1、2、3—階梯平硐；4—集中溜煤眼；5、6、7—運輸大巷圖2-7階梯平硐開拓五、平硐開拓1、2、3—階梯平硐；4—集中溜煤眼；5、6、7—運輸大巷五

1．平硐開拓的優(yōu)缺點和適用條件平硐開拓是最簡單最有利的開拓方式。其優(yōu)點是：井下出煤不需提升轉(zhuǎn)載，運輸環(huán)節(jié)少，系統(tǒng)簡單，占有設備少，費用低；地面設施較簡單，無需井架和絞車房；不需設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；無需排水設備且有利于預防水災等。六、井硐形式選擇1．平硐開拓的優(yōu)缺點和適用條件六、井硐形式選

2．斜井開拓的優(yōu)缺點和適用條件因此，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年限要求時，應首先考慮平硐開拓。斜井開拓初期投資較少，建井期較短，在多水平開采時，斜井石門工程量少，石門運輸費用少，斜井延深方便，對生產(chǎn)的干擾少；大運量強力帶式輸送機的應用，增加了斜井的優(yōu)越性，擴大了斜井的應用范圍，擴大了斜井的應用范圍。六、井硐形式選擇2．斜井開拓的優(yōu)缺點和適用條件六、井硐形式選擇

在條件相同時，斜井井筒長，井筒維護困難；絞車提升時，提升速度低、能力小，動力消耗大，提升費用高；管線、電纜敷設長度大，煤柱損失大；對于特大型斜井，輔助運輸量很大時，甚至需要增開副斜井；斜井通風線路長，斷面小，通風阻力大。

立井開拓不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件限制；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，采用大斷面井筒，裝備兩套提升設備；大斷面可滿足大風量的要求；由于井筒短，通風阻力較小，對深井更有利。六、井硐形式選擇在條件相同時，斜井井筒長，井筒維護困難；絞車提升時，

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，不應局限于某種單一井硐形式。

三種井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，在技術和經(jīng)濟上都是合理的，在條件適宜的情況下是建設特大型礦井的技術發(fā)展方向。七、綜合開拓采用立井、斜井、平硐等任何兩種或兩種以上井硐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—第三水平副立井圖2-8斜井—立井開拓七、綜合開拓1—主斜井；2—副立井；3—第一水平主石門；4—第一水平一大1-主斜井；2-巖石運輸大巷；3-各分區(qū)水平運輸大巷；4-分區(qū)煤層；5-采煤工作面；6-煤層露頭；7-分區(qū)境界；8-井田邊界；№1、№2、№3、№4、№5-分區(qū)副立井圖2-9多井筒分區(qū)域開拓七、綜合開拓本節(jié)結束1-主斜井；2-巖石運輸大巷；3-各分區(qū)水平運輸大巷；4-分《煤礦開采技術》課件第2章

§2.2井筒數(shù)目和位置§2.2井筒數(shù)目和位置具體確定井筒數(shù)目時，可按以下三種情況考慮：1.雙提升井筒開拓目前采用最多的一種開拓方式，裝備兩個提升井，一為主井，擔負提煤；一為副井，擔負人員、材料、矸石等的輔助提升。2.多提升井筒開拓

在一個井田中，裝備兩個以上的提升井筒開拓整個井田。一般適用于以下幾種情況：⑴對礦井不能滿足生產(chǎn)的需要，為了適應礦井多水平提升或不同煤種分開提升的要求時。一、井筒數(shù)目具體確定井筒數(shù)目時，可按以下三種情況考慮：一、井筒數(shù)目⑵由于井田擴大，礦井生產(chǎn)能力相應增加，原提升井筒能力不能滿足生產(chǎn)的需要時。

⑶井田范圍大、礦井生產(chǎn)能力特別大，實行分區(qū)域開拓時。

3.單提升井筒開拓

單提升井筒開拓是裝備一個井筒提升，另設一個通達地面的安全出口。這種方式設備簡單、占地少、井巷工程量少，但提升能力受限制。一般適用于小型礦井。一、井筒數(shù)目⑵由于井田擴大，礦井生產(chǎn)能力相應增加，原提升井筒能力不能主副井筒出口要布置工業(yè)場地，建設地面工業(yè)設施和民用建筑，還要在其下部設置開采水平，進行開采部署。1.對井下開采合理的井筒位置⑴井筒沿井田走向的位置⑵井筒沿煤層傾向的位置二、井筒位置確定主副井筒出口要布置工業(yè)場地，建設地面工業(yè)設施和民

1-井筒；2-石門；3-富含水巖層；4-需保護的場地范圍圖2-10立井井筒沿煤層傾向位置的幾個原則方案二、井筒位置確定1-井筒；2-石門；3-富含水巖層；4-需保護的場地范

1-井筒位于底板；2-井筒位于頂板；3-階段石門；4-工業(yè)場地煤柱邊界線圖2-11急傾斜煤層開拓的井筒位置二、井筒位置確定1-井筒位于底板；2-井筒位于頂板；3-階段石門；4-工業(yè)2.對掘進與維護有利的井筒位置為使井筒的開掘和使用安全可靠，減少其掘進的困難及便于維護，應使井筒通過的巖層及表土具有較好的水文、圍巖和地質(zhì)條件。井筒應盡可能不通過或少通過流砂層、較厚的沖積層及較大的含水層。為便于井筒的掘進和維護，井筒不應設在受地質(zhì)破壞比較劇烈的地帶及受采動影響的地區(qū)。井筒位置還應使井底車場有較好的圍巖條件，便于大容積硐室的掘進和維護。二、井筒位置確定2.對掘進與維護有利的井筒位置二、井筒位置確定

3.便于布置地面工業(yè)場地的井筒位置因為井筒出口是地面工業(yè)場地，必須為合理布置地面工業(yè)場地創(chuàng)造有利條件。在選擇井筒位置時，要力求合理布置工業(yè)場地，盡可能避開農(nóng)田、林地和經(jīng)濟作物區(qū)，不妨礙農(nóng)田水利建設，避免拆遷村莊及河流改道，應注意符合下列要求：⑴要有足夠的場地，便于布置礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)及其工業(yè)建筑物和構筑物。根據(jù)需要，應為以后擴建留有適當余地。

二、井筒位置確定3.便于布置地面工業(yè)場地的井筒位置二、井筒位置確定

⑵要有較好的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，盡可能避開滑坡、崩巖、溶洞、流砂層、采空區(qū)等不良地段，這樣便于施工。⑶要便于礦井供電、給水和運輸，并使附近有便于建設居住區(qū)、排矸設施的地點。⑷要避免井筒和工業(yè)場地遭受水患，井筒位置應高于當?shù)刈罡吆樗?，在平原地區(qū)應考慮工業(yè)場地內(nèi)雨水、污水排出的問題。在森林地區(qū)，工業(yè)場地和森林間應有足夠的防火距離。

二、井筒位置確定⑵要有較好的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，盡可能避開滑坡、

⑸要充分利用地形，使地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)場地總平面布置及地面運輸合理，并盡可能使平整場地的工程量較少。綜上所述，選擇井筒位置既要力求做到對井下開采有利，又要注意使地面布置合理，還要便于井筒的開掘和維護，而這些要求又與礦井的地質(zhì)、地形、水文、煤層賦存情況等因素密切相關。在具體條件下，要尋求較合理的方案，必須深入調(diào)查研究，分析影響因素，分清主次，綜合考慮。二、井筒位置確定⑸要充分利用地形，使地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)場地總平面布置及

1.斜井井筒層位選擇采用斜井開拓時，根據(jù)井田地質(zhì)地形條件和煤層賦存情況，斜井沿煤層、巖層或穿層布置。沿層斜井主要優(yōu)點是施工技術簡單，建井速度快，聯(lián)絡巷工程量少，初期投資少，能補充地質(zhì)資料，在建設期還能生產(chǎn)一部分煤炭。主要缺點是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。三、斜井層位確定1.斜井井筒層位選擇三、斜井層位確定

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)構造簡單的礦井。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。從頂板穿入煤層的斜井稱為頂板穿巖斜井，如圖2-12（a）所示，一般適用于開采煤層傾角較小及近水平煤層。從煤層底板穿入煤層的斜井稱為底板穿巖斜井，如圖2-12（b）所示，一般適用于開采傾角較大的煤層。三、斜井層位確定為使井筒易于維護且保持斜井坡度的一致，沿煤層斜井1-主井；2-副井；3-井底車場；4-運輸大巷；5-井底煤倉；6-回風大巷；7-副井井底車場；8-回風井圖2-12穿巖斜井

三、斜井層位確定1-主井；2-副井；3-井底車場；4-運輸大巷；5-井底煤倉

當煤層埋藏不深、傾角不大、井田傾斜長度較小，因施工技術和裝備條件等原因不宜采用立井開拓時，或采用斜井開拓，但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，如圖2-13（a）所示，這種方式稱反斜井。與上述兩種穿巖斜井相比較，反斜井的井筒較短，但要向井田深部發(fā)展時，往往需用暗斜井開拓，增加了提升段數(shù)和運輸環(huán)節(jié)。三、斜井層位確定當煤層埋藏不深、傾角不大、井田傾斜長度較小，因施工技1—主井；2—副井；3—井底車場；4—運輸大巷；5—井底煤倉；6—反斜井圖2-13反斜井和折返式斜井三、斜井層位確定1—主井；2—副井；3—井底車場；4—運輸大巷；5—井底煤倉

2．井筒裝備及坡度斜井井筒裝備由提升方式而定，提升方式受井筒傾角和礦井生產(chǎn)能力的影響，見表2-1。表2-1各種斜井提升方式的適應條件斜井傾角礦井年產(chǎn)量/萬t．a(chǎn)-1提升方式＜170＞60帶式輸送機＜25015～60串車250～35015～90箕斗＜150＜60無極繩三、斜井層位確定2．井筒裝備及坡度表2-1各種斜井提升方式的適應條《煤礦開采技術》課件第2章

§2.3開采水平§2.3開采水平

合理確定階段高度應當考慮以下要素：

1．開采水平服務年限每個水平必須有合理的服務年限，才能充分發(fā)揮水平運輸大巷、井底車場及各種生產(chǎn)設施的作用，提高經(jīng)濟效益。從有利礦井均衡生產(chǎn)和水平接續(xù)來看，開拓延深一個新水平，需要3～5a，加上上、下水平生產(chǎn)過渡時間，需要5～8年以上。為避免水平接續(xù)緊張，必須有足夠的可采儲量以保證水平有合理的服務年限。一、階段高度的確定合理確定階段高度應當考慮以下要素：一、階段高度

2．采掘運機械化程度在緩斜及傾斜煤層中，階段斜長取決于沿傾斜布置的區(qū)段數(shù)目。區(qū)段數(shù)目根據(jù)煤層傾角確定，為3～5個。采煤工作面長度隨著機械化程度提高而增長，變動于80m～150m以上。采區(qū)上山的運輸方式和運輸設備的能力與階段垂高有很大關系。3．煤層賦存條件和地質(zhì)構造階段垂高越大，采區(qū)上山長度也越大。一、階段高度的確定2．采掘運機械化程度一、階段高度的確定開采急斜煤層時，煤層間受采動影響且沿煤層運料、溜煤、行人都比較困難。傾斜煤層的階段高度，應根據(jù)上山運煤方式與運輸設備可能達到的長度，采區(qū)內(nèi)分段數(shù)、減少工程量等因素綜合考慮，一般為150～300m。煤層傾角和厚度有時發(fā)生急劇變化，也可利用變化處作為劃分階段的依據(jù)。地質(zhì)構造對階段高度的影響主要表現(xiàn)在利用褶曲的背、向斜軸及走向大斷層等作為劃分階段的界限，如圖2-14所示，I、Ⅱ階段以背斜軸為界，Ⅲ、Ⅳ階段以斷層F2為界。一、階段高度的確定開采急斜煤層時，煤層間受采動影響且沿煤層運料、溜煤、1一主井，2一副井，3一第一水平石門，4、5、6；7一運輸大巷；

圖2-14用地質(zhì)構造作為劃分階段的界限一、階段高度的確定1一主井，2一副井，3一第一水平石門，4、5、6；7一運輸大

4．噸煤建設投資和生產(chǎn)費用合理的階段高度應使噸煤生產(chǎn)總費用最低，一般階段垂高增大，全礦水平數(shù)目減少，水平儲量增加，分攤到每噸煤上的一部分費用減少，如井底車場及硐室、階段的運輸大巷、主回風巷、石門與采區(qū)車場的掘進費，設備購置費及安裝費等；也有一部分費用增加，如沿上山的運輸費、通風費、提升費、排水費及傾斜巷道的維護費等。一、階段高度的確定4．噸煤建設投資和生產(chǎn)費用一、階段高度的確定還有一部分費用與階段高度的變化關系不大，如井筒及上山的掘進費等。因此，對一定條件下的礦井，不同的階段高度，其噸煤的總費用是不同的，但必然存在一個在經(jīng)濟上最合理的階段高度，即噸煤總費用較低的階段高度。

綜合上述分析，階段高度受一系列因素的影響，是礦井開采技術和生產(chǎn)集中程度的綜合反應。根據(jù)我國煤礦開采經(jīng)驗，不同類型礦井的階段高度可參考表2-2。一、階段高度的確定還有一部分費用與階段高度的變化關系不大，如井筒及上山表2-2礦井階段（水平）垂高（m）井型開采緩斜煤層礦井開采傾斜煤層礦井開采急斜煤層礦井大、中型礦井100～250100～200100～150小型礦井60～10080～12080～120一、階段高度的確定表2-2礦井階段（水平）垂高（m）井型開采緩斜煤層礦

1．上、下山開采的比較下山開采與上山開采的比較指的是：利用原有開采水平進行下山開采與另設開采水平進行上山開采的比較。上山開采和下山開采在采煤工作面生產(chǎn)方面沒有多大的差別，但在采區(qū)運輸、提升、通風、排水和上山（下山）掘進等方面確有許多不同之處，如圖2-15所示。二、下上開采的應用1．上、下山開采的比較二、下上開采的應用

1一主井；2一副井；3一回風井；4一運輸大巷；5一總回風巷；6一采區(qū)上山；7一下山采區(qū)中部車場；8一下山采區(qū)上部車場；9一采區(qū)下山；10一下山采區(qū)總回風道；11一下山采區(qū)水倉；12一漏風處圖2-15上下山開采比較圖二、下上開采的應用

1一主井；2一副井；3一回風井；4一運輸大巷；5一總回風巷

（1）運輸提升上山開采時，煤向下運輸，上山運輸能力大，輸送機鋪設長度長，傾角較大時可采用自溜運輸，運輸費用較低，但有折返運輸；下山開采時向上運煤，運輸能力較低，無折返運輸。（2）排水上山開采時，采區(qū)內(nèi)涌水直接流入井底水倉，一次排至地面，排水系統(tǒng)簡單。下山開采需開掘排水硐室、水倉和安裝排水設備，這樣將增加總的排水工作量和排水費用。

二、下上開采的應用（1）運輸提升二、下上開采的應用

（3）掘進下山掘進時裝載、運輸、排水等工序比上山掘進復雜，掘進速度較慢、效率較低、成本較高。（4）通風上山開采時，新風和污風均向上流動，沿傾斜方向的風路較短，漏風少；而下山開采時，風流在進風下山和回風下山內(nèi)流動的方向相反，沿傾斜方向的風路長，漏風嚴重，通風管理比較復雜。

二、下上開采的應用（3）掘進二、下上開采的應用

上山開采時，當瓦斯涌出量較大時，通風更困難。⑸基本建設投資采用下山開采時，可以用一個開采水平為兩個階段服務，從而減少了開采水平的數(shù)目，延長水平服務年限，可充分利用原有開采水平的井巷和設施，節(jié)省開拓和基本建設投資。2.下山開采的適用條件⑴傾角小于16°緩斜煤層，瓦斯涌出量及涌水量不大。二、下上開采的應用上山開采時，當瓦斯涌出量較大時，通風更困難。二、下上開采⑵煤層傾角不大，采用多水平開拓礦井，開拓延深后提升能力降低的。⑶由于開采強度加大、水平服務年限縮短、造成水平接續(xù)緊張、可布置下山采區(qū)。⑷當井田深部受自然條件限制，儲量少、深部境界不一，設置開采水平不經(jīng)濟時，可在最終開采水平以下設下山采區(qū)。二、下上開采的應用⑵煤層傾角不大，采用多水平開拓礦井，開拓延深后提升能力

確定開采水平的數(shù)目和位置，主要根據(jù)井田傾斜長度、階段高度和是否采用上下山開采方式來決定。此外煤層傾角、層間距離、地質(zhì)構造、井底車場處的圍巖性質(zhì)以及提升和排水設備型號等，對開采水平的數(shù)目和位置也有很大影響。對于煤層傾角很小的近水平煤層，可按煤層、煤組間距或煤種不同設置開采水平，如圖2-16。三、開采水平的設置確定開采水平的數(shù)目和位置，主要根據(jù)井田傾斜長

1-第一水平；2-第二水平；圖2-16按煤組劃分水平示意圖三、開采水平的設置

1-第一水平；2-第二水平；三、開采水平的設置

當井田內(nèi)地質(zhì)構造復雜時，可根據(jù)地質(zhì)構造確定開采水平的數(shù)目和位置，如圖2-17。開采水平位置確定以后，必須用水平服務年限進行驗算。

三、開采水平的設置當井田內(nèi)地質(zhì)構造復雜時，可根據(jù)地質(zhì)構造確定開采水平式中，Ts一開采水平服務年限，a。ZS-開采水平服務范圍內(nèi)的可采儲量，萬t。

K-儲量備用系數(shù)，1.3～1.5。

A-礦井生產(chǎn)能力，萬t/a。

計算出的水平服務年限，必須符合《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》的有關規(guī)定。三、開采水平的設置式中，Ts一開采水平服務年限，a。三、開采水平的設置1-第一水平；2-第二水平；圖2-17以斷層劃分水平示意圖三、開采水平的設置1-第一水平；2-第二水平；三、開采水平的設置為了增大開采水平儲量和服務年限等原因，有時需設輔助水平，也稱中間水平。

輔助水平主要用于：

1．開采水平上山部分或下山部分斜長過大，可利用輔助水平將其分作兩部分開采。

2．井田形狀不規(guī)則或煤層傾角變化大，開采水平范圍內(nèi)局部地段斜長過大，在該處設置一個用于局部開拓的輔助水平。四、輔助水平的應用為了增大開采水平儲量和服務年限等原因，有時需設輔助水平，3.近水平煤層分組開采時，主水平設在上、下煤組，相應地在上、下煤組設置輔助水平，利用暗井與主水平相聯(lián)接。設置輔助水平增加了井下的運輸、轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)和提升工作量，使生產(chǎn)系統(tǒng)復雜化，占用較多的設備和人員，而且生產(chǎn)分散，不利于集中生產(chǎn)，故一般情況下不采用。四、輔助水平的應用本節(jié)結束3.近水平煤層分組開采時，主水平設在上、下煤組，相應地在《煤礦開采技術》課件第2章

§2.4運輸大巷和回風大巷§2.4運輸大巷和回風大巷

1．運輸大巷的運輸方式⑴軌道運輸大巷①根據(jù)所選定礦車及電機車類型，按照《煤礦安全規(guī)程》設計大巷斷面尺寸，使大巷內(nèi)最高風速不大于8m/s。②運輸大巷的方向應與煤層走向大體一致，當煤層因褶曲、斷層等地質(zhì)構造影響，局部走向變化頻繁時，為便于列車行駛和減少工程量，應設法使大巷盡量取直。③運輸大巷坡度以便于運輸和排水為準，一般為3‰～4‰，

一、運輸大巷1．運輸大巷的運輸方式一、運輸大巷

大巷采用礦車運煤的優(yōu)點：①礦車運煤同時解決煤炭、矸石、物料和人員的運輸問題。②運輸能力大，機動性強，隨運距和運量變化可增加列車數(shù)。③能滿足不同煤種煤炭的分運要求；④對巷道直線度要求不高，能適應長距離運輸；⑤噸公里運輸費較低。但是，軌道礦車運輸是不連續(xù)運輸，井型越大，列車的調(diào)度工作越緊張，其運輸能力受到限制。一、運輸大巷大巷采用礦車運煤的優(yōu)點：一、運輸大巷

⑵帶式輸送機運輸大巷井下運輸大巷中使用的帶式輸送機，主要有鋼絲芯膠帶和鋼絲繩牽引帶式輸送機兩類。帶式輸送機運煤的優(yōu)點：實現(xiàn)大巷連續(xù)化運輸，運輸能力大；操作簡單，比較容易實現(xiàn)自動化；裝卸載設備少，卸載均勻。但是，帶式輸送機不適應按不同煤種的分采分運，并要求大巷直。因此，對于運量大、運距較短、煤種單一、裝載點少、大巷比較直的礦井，適于采用帶式輸送機運輸。

一、運輸大巷⑵帶式輸送機運輸大巷一、運輸大巷采用帶式輸送機運煤時一般需另開一條輔助運輸大巷，通常采用電機車牽引礦車、材料車和乘人車分別運送矸石、材料和人員，或采用多臺無極繩絞車或小絞車運送矸石和物料，其缺點是運輸環(huán)節(jié)多，用工量大，安全性差，效率低。根據(jù)我國煤礦裝備標準化、系列化和定型化的要求，不同礦井生產(chǎn)能力的大巷運輸設備可參照表2-3選取。一、運輸大巷一、運輸大巷

表2-3不同礦井生產(chǎn)能力的大巷運輸設備礦井生產(chǎn)能力/萬t?a-1運煤輔助運輸大巷軌距/mm＞2405t礦車底卸式1.5t固定車箱式礦車900帶式輸送機1.5t固定車箱式礦車60090～1803t礦車底卸式1.5t或1t固定車箱式礦車6003t固定車箱式礦車1.5t固定車箱式礦車900≤601t固定車箱式礦車1t固定車箱式礦車600一、運輸大巷表2-3不同礦井生產(chǎn)能力的大巷運輸設備礦

2.運輸大巷的布置方式運輸大巷布置方式有分層大巷、集中大巷和分組集中大巷。⑴分層運輸大巷分層運輸大巷是在井田內(nèi)為一個煤層服務的運輸大巷。各分層大巷間多用石門聯(lián)系。

這種布置方式初期工程量較小，礦井投產(chǎn)早；大巷如沿煤層掘進，掘進速度快，初期投資少。但采區(qū)數(shù)目多，生產(chǎn)分散，生產(chǎn)管理不方便。一、運輸大巷2.運輸大巷的布置方式一、運輸大巷1—主井；2—副井；3—主要石門；4—分層運輸大巷；5—分層回風大巷；6—回風石門；7—回風井圖2-18分層運輸大巷布置示意圖一、運輸大巷1—主井；2—副井；3—主要石門；4—分層運輸大巷；一、運輸

⑵集中運輸大巷集中運輸大巷是在井田內(nèi)為所有煤層服務的運輸大巷，常在煤層群最下部的薄煤層或底板巖石中開掘。各煤層以采區(qū)石門與集中大巷相聯(lián)系，如圖2-19所示。這種布置方式的優(yōu)點是：各煤層聯(lián)合開采，大巷工程量及占用的軌道、管線也少；可同時進行若干煤層的準備和回采，開采強度比較大，井下生產(chǎn)采區(qū)比較集中，便于管理。一、運輸大巷⑵集中運輸大巷一、運輸大巷集中大巷往往布置在最下煤層底板巖石中，巷道維護條件好，有利于大巷運輸，且煤柱損失少。缺點是：建井初期工程量大，建井期長，每個采區(qū)都要掘進石門，如煤層傾角較小、煤層間距較大時，將使采區(qū)石門總工程量增大，可能造成經(jīng)濟上不合理。因此，集中運輸大巷布置方式一般適用于煤層層數(shù)較多，儲量較豐富，層間距不大的礦井。一、運輸大巷集中大巷往往布置在最下煤層底板巖石中，巷道維護條件好，有1—主井；2—副井；3—井底車場；4—主要石門；5—集中運輸大巷；6—采區(qū)石門；7—集中回風巷；8—回風井圖2-19集中運輸大巷布置示意圖一、運輸大巷1—主井；2—副井；3—井底車場；4—主要石門；5—集中運輸⑶分組集中大巷井田內(nèi)煤層分為若干煤組時，為一個煤組服務的運輸大巷稱為分組集中運輸大巷，如圖2-20所示。

各分組集中大巷之間用主要石門聯(lián)系，煤組內(nèi)各煤層之間用采區(qū)石門聯(lián)系。一、運輸大巷⑶分組集中大巷一、運輸大巷

1—主井；2—副井；3—井底車場；4—主要石門；5—A煤組集中運輸大巷；6—B煤組集中運輸大巷；7—采區(qū)石門；8—回風大巷；9—回風井圖2-20分組集中運輸大巷布置示意圖一、運輸大巷1—主井；2—副井；3—井底車場；4—主要石門；5—A煤

3.運輸大巷的位置運輸大巷可布置在煤質(zhì)堅硬、圍巖穩(wěn)定的薄及中厚煤層時，稱為煤層大巷；布置在煤層底板巖石中，稱為巖石大巷。⑴煤層大巷運輸大巷布置在煤層中，掘進技術及設備簡單，掘進速度快，便于實現(xiàn)掘進機械化，沿煤層掘進還能進一步探明煤層變化和地質(zhì)構造。一、運輸大巷3.運輸大巷的位置一、運輸大巷

煤層大巷有以下缺點：①巷道維護困難，維護費用高。②大巷方向受煤層底板起伏影響。當煤層褶曲較多、走向多變時，則巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，不但使巷道長度加大，工程量增加，而且限制了礦車運行速度，影響大巷運輸能力。③大巷兩側需留30～40m煤柱，增加煤炭損失，不利于防滅火。一、運輸大巷煤層大巷有以下缺點：一、運輸大巷

煤層大巷的適用條件：①煤層賦存不穩(wěn)定、地質(zhì)構造復雜的小型礦井。②煤層群中單個薄及中厚煤層，儲量有限、服務年限不長。③煤系基底有的富含水層，不宜將大巷布置在煤層底板。④井田走向長度較短，大巷服務年限不長，煤層厚度不大，巷道維護不困難。⑤煤系基底有煤質(zhì)堅硬、圍巖穩(wěn)固、無自然發(fā)火危險的薄及中厚煤層，經(jīng)技術經(jīng)濟比較有利時，可在該層中設運輸大巷。一、運輸大巷煤層大巷的適用條件：一、運輸大巷

⑵巖石大巷巖石大巷與煤層大巷相比較，主要缺點是巖石掘進工程量大，掘進機械化難度大，掘進速度慢。巖石大巷的優(yōu)點，巷道維護條件好，維護費用低，少留或不留煤柱；能較好地適應地質(zhì)構造變化，便于保持巷道的方向和坡度，利于列車行駛和保證運輸能力；有利于預防火災和安全生產(chǎn)，有利于設置采區(qū)煤倉和采區(qū)車場。因此，巖石運輸大巷得到廣泛的應用。巖石大巷雖然有突出的優(yōu)點，但如果在煤層底板巖石中的位置選擇不當仍然會使巖石大巷維護困難。一、運輸大巷⑵巖石大巷一、運輸大巷

合理的巖石大巷位置應盡可能避開因煤層開采而引起的礦山壓力的影響及采動影響，并避開遇水膨脹的巖層和地質(zhì)構造破壞地段。

總回風巷是為全礦井或礦井一翼服務的回風巷道。

根據(jù)煤層賦存條件，總回風巷的布置方式有以下特點：對開采急斜、傾斜和大多數(shù)緩斜煤層的礦井根據(jù)煤層和圍巖情況及開采要求，總回風巷可設在煤組穩(wěn)固的底板巖石中。二、總回風巷合理的巖石大巷位置應盡可能避開因煤層有條件時可設在煤組下部煤質(zhì)堅硬、圍巖穩(wěn)固的薄及中厚煤層中。

當井田上部沖積層很厚、含水豐富時，需要沿煤層侵蝕帶設防水煤柱，這時可將總回風巷布置在防水煤柱內(nèi)。當井田上部邊界因煤層侵蝕深度不一致而造成標高相差較大時，為了總回風巷掘進施工方便，總回風巷可根據(jù)不同標高分段布置，分段間設置必要的輔助提升設備。二、總回風巷有條件時可設在煤組下部煤質(zhì)堅硬、圍巖穩(wěn)固的薄及中厚煤

對于近水平煤層礦井，總回風巷與大巷平行，大多布置在上部煤層或巖層中。對煤層埋藏較淺，采用采區(qū)風井通風的礦井可不設總回風巷。分區(qū)域開拓的礦井，不需設全礦性的總回風巷。在多水平開采的礦井中，當上一水平轉(zhuǎn)入下水平開采時，常利用上水平的運輸大巷作為下水平的總回風巷。但有些礦井實行多水平生產(chǎn)，為使上水平的進風與下水平的回風互不干擾，可在上水平布置一條與運輸大巷平行的下水平總回風巷。二、總回風巷對于近水平煤層礦井，總回風巷與大巷平行，大多布置在《煤礦開采技術》課件第2章

§2.5井底車場§2.5井底車場井底車場由運輸巷道和硐室兩大部分組成，如圖2-21所示。1—主井；2—副井；3—卸載硐室；4—井底煤倉；5—裝載硐室；6—清理井底撒煤斜巷；7—井下主變電硐室；8—主排水泵房；9—等候室；10—調(diào)度室；11—人車停車場；12—工具室；13—水倉；14—主井重車線；15—主井空車線；16—副井重車線；17—副井空車線；18—材料車線；19—繞道；20—調(diào)車線；N1、N2…—道岔編號一、井底車場組成井底車場由運輸巷道和硐室兩大部分組成，如圖2-21所圖2-21井底車場一、井底車場組成圖2-21井底車場一、井底車場組成2．井底車場硐室井底車場硐室按其所在位置分為；（1）主井系統(tǒng)硐室：有翻車機硐室、井底煤倉、箕斗裝載硐室、撒煤清理硐室等；（2）副井系統(tǒng)硐室：有馬頭門、井下主變電硐室與主排水泵房、水倉、等候室等；（3）其它硐室：有調(diào)度室、電機車庫及機車修理硐室、防火門硐室、火藥庫、消防材料庫、人車場、工具庫、醫(yī)療室等。一、井底車場組成2．井底車場硐室一、井底車場組成

①翻車機硐室翻車機硐室是為礦井采用箕斗或帶式輸送機提升煤炭設置的，設在主井重車線和空車線交接處。載煤重車進入翻籠后,翻車機翻轉(zhuǎn)，煤被卸入井底煤倉。②井底煤倉井底煤倉上接翻車機硐室，下連裝載硐室。通常為一條較寬的傾斜巷道，其傾角不小于50°。煤倉容量，對中型礦井一般按提升設備0.5～1.0h提煤量計算；對大型礦井按提升1～2h提煤量計算。一、井底車場組成①翻車機硐室一、井底車場組成

③井下主變電硐室及主排水泵房井下主變電硐室是井下的總配電硐室。井上來高壓電從此分配到各采區(qū)，同時將一部分高壓電降壓后供井底車場使用。④水倉水倉是低于井底車場標高而開掘的一組巷道，用以暫時儲存和澄清井下的涌水。正常涌水量在1000m3／h及其以下時，主要水倉的有效容量應能容納8h的正常涌水量。

一、井底車場組成③井下主變電硐室及主排水泵房一、井底車場組正常涌水量大于1000m3／h的礦井，主要水倉有效容量按下式計算：V＝2（Q+3000）

式中；V-主要水倉有效容量，m3，少于4h礦井正常涌水量。Q-礦井正常涌水量，m3/h。⑤井下電機車庫與井下機車修理間電機車庫與井下機車修理間應設在車場內(nèi)便于進車的地點，使用蓄電池電機車時，應有相應的充電硐室與變電硐室。一、井底車場組成正常涌水量大于1000m3／h的礦井，主要水倉有效容量⑥井下調(diào)度室調(diào)度室負責井底車場的車輛調(diào)度工作，設在空重車輛調(diào)動頻繁的井底車場入口處。⑦井下等候室當?shù)V井用罐籠升降人員時，在副井井底附近應設置等侯室，并有兩個通路通向井底車場，作為工人候罐休息的場所。⑧井下防火門硐室井下防火門硐室是用于井口或井下發(fā)生火災時隔斷風流硐室。一、井底車場組成⑥井下調(diào)度室一、井底車場組成⑨消防材料庫消防材料庫是專為存放消防工具及器材的硐室。這些器材一部分裝在列車上，以備井下發(fā)生火災時，能立即開往發(fā)火地點。該硐室一般設在運輸大巷或石門加寬處。⑩井下爆破材料庫井下爆破材料庫是井下發(fā)放和保存炸藥、雷管的硐室。井下爆破材料庫有單獨的進回風道，回風道同總回風道相連。其位置應選在干燥、通風良好、運輸方便、容易布置回風巷道處。一、井底車場組成⑨消防材料庫一、井底車場組成

常用的調(diào)車方式有：

1.頂推調(diào)車法當電機車牽引重列車駛入調(diào)車線后，停車摘鉤，電機車通過調(diào)車線道岔，由列車頭部轉(zhuǎn)向尾部，推頂列車進入重車線，這種方法稱為錯車線入場法。其過程是：拉—?！e—頂。另一種是三角入場法，即電機車牽引重列車駛過三角道岔，然后停車再反向頂推列車進入主井重車線，其過程是：拉—?！?。

二、井底車場調(diào)車方式常用的調(diào)車方式有：二、井底車場調(diào)車方式

2.甩車調(diào)車法電機車牽引重列車行至自動分離道岔前10～20m，機車與列車在行駛中摘鉤離體進入回車線，列車則因慣性甩入重車線。

3.專用設備調(diào)車法電機車將重列車拉至停車線摘鉤后，直接去空車線牽引空列車出場。而重列車則由專用機車或調(diào)度絞車、鋼絲繩推車機等專用設備調(diào)入重車線。二、井底車場調(diào)車方式2.甩車調(diào)車法二、井底車場調(diào)車方式

按照礦車在井底車場內(nèi)的運行特點，井底車場可分為環(huán)行式和折返式兩大類型。固定式礦車運煤時，兩類車場均可選用；底卸式礦車運煤時，則一般用折返式車場。1．軌道運煤的井底車場⑴環(huán)行式井底車場環(huán)行式井底車場的特點是空重列車在車場內(nèi)不在同一軌道上做相向運行，即采用環(huán)行單向運行。二、井底車場調(diào)車方式按照礦車在井底車場內(nèi)的運行特點，井底車場可分為環(huán)行式因而，調(diào)度工作簡單，通過能力較大，應用范圍廣。但車場的開拓工程量較大。按照井底車場存車線與主要運輸巷道相互平行、斜交或垂直的位置關系，環(huán)行式車場可分為立式、臥式、斜式三種基本類型。按井筒形式不同，分為立井和斜井環(huán)行式車場。⑵折返式井底車場折返式井底車場的特點是空、重列車在車場內(nèi)同一巷道的兩股線路上折返運行，可簡化井底車場的線路結構，減少巷道開拓工程量。二、井底車場調(diào)車方式因而，調(diào)度工作簡單，通過能力較大，應用范圍廣。但車場的開①立井環(huán)行式井底車場1—主井；2—副井；3—主井重車線；4—主井空車線；5—主要運輸巷道；6—繞道線路圖2-22立井立、臥式環(huán)行式車場二、井底車場調(diào)車方式①立井環(huán)行式井底車場1—主井；2—副井；3—主井重車線；4—1—主井重車線；2—主井空車線；3—主要運輸巷道；4—調(diào)車線；5—繞道回車線圖2-23立井斜式環(huán)行式車場三、井底車場形式及選擇1—主井重車線；2—主井空車線；3—主要運輸巷道；4—調(diào)車線②斜井環(huán)行式井底車場1—主井；2—副井；3—主井重車線；4—主井空車線；5—副井重車線；6—副井空車線；7—調(diào)車線圖2-24斜井立式環(huán)行式車場三、井底車場形式及選擇②斜井環(huán)行式井底車場1—主井；2—副井；3—主井重車線；4—①立井折返式車場1—主井重車線；2—主井空車線；3—副井重車線；4—副井空車線；5—材料車線；6—調(diào)車線；7—通過線圖2-25立井梭式車場三、井底車場形式及選擇①立井折返式車場1—主井重車線；2—主井空車線；3—副井重車1—主井重車線；2—主井空車線；3—副井重車線；4—副井空車線；5—材料車線；6—通過線圖2-26立井盡頭式車場三、井底車場形式及選擇1—主井重車線；2—主井空車線；3—副井重車線；4—副井空車②斜井折返式車場1—主井；2—副井；3—主井重車線；4—主井空車線；5—調(diào)車線；6—材料車線；7—矸石車線圖2-27斜井梭式車場三、井底車場形式及選擇②斜井折返式車場1—主井；2—副井；3—主井重車線；4—主井按列車從井底車場兩端或一端進出車，折返式車場可分為梭式車場和盡頭式車場。折返式車場的優(yōu)點是：巷道工程量小，巷道交岔點和彎道少，施工容易；但采用固定式礦車時，車場通過能力較小。為了充分利用這種車場的優(yōu)點，擴大其應用范圍，在大型及特大型礦井中，采用底卸式礦車時，車場的通過能力很大。當采用底卸式礦車運煤時，為了卸煤，要在井底車場內(nèi)設置卸載站。列車在卸載站卸煤的過程如圖2-28所示。

三、井底車場形式及選擇按列車從井底車場兩端或一端進出車，折返式車場可分為梭1—底卸式礦車；2—礦車車輪；3—緩沖輪；4—卸載輪；5—卸載曲軌；6—煤倉；7—支承托輥圖2-28底卸式礦車卸煤過程三、井底車場形式及選擇1—底卸式礦車；2—礦車車輪；3—緩沖輪；4—卸載輪；三、井

2．帶式輸送機運煤的井底車場采用帶式輸送機代替礦車運煤，煤炭經(jīng)輸送機直接送入井底煤倉，井底車場擔負輔助運輸任務，車場形式和線路結構可簡化。1—主井；2—副井；3—中央煤倉；4—中間煤倉；5—軌道中石門；6—西翼軌道巷；7—東翼軌道巷；8-中區(qū)軌道巷；9—中、西上倉帶式輸送機斜巷；10—東翼上倉帶式輸送機斜巷；11—機車繞道；12—西翼帶式輸送機斜巷；13—中區(qū)帶式輸送機斜巷三、井底車場形式及選擇2．帶式輸送機運煤的井底車場三、井底車場形式及選擇圖2-29大巷采用帶式輸送機運煤的井底車場三、井底車場形式及選擇圖2-29大巷采用帶式輸送機運煤的井底車場三、井底車場形

1．井底車場應滿足的基本要求⑴井底車場開掘在巖層內(nèi)；巷道工程量小，造價低，施工方便。⑵車場內(nèi)運輸系統(tǒng)、調(diào)車工作簡單，管理方便，機車在車場內(nèi)停留時間短，回車線短。⑶車場內(nèi)作業(yè)操作安全，符合有關規(guī)程、規(guī)范的規(guī)定。⑷井上、下生產(chǎn)系統(tǒng)要協(xié)調(diào)，布置適宜。⑸必須要確保礦井生產(chǎn)能力，并有30％～50％的備用生產(chǎn)能力。四、井底車場型式選擇1．井底車場應滿足的基本要求四、井底車場型式選擇2．影響井底車場型式選擇的主要因素⑴礦井生產(chǎn)能力礦井生產(chǎn)能力的大小，對井底車場的選擇起著決定性影響。它直接影響到提升井筒的數(shù)目、提升容器的類型、井底車場調(diào)車方式等。生產(chǎn)能力小的礦井，只有一個井筒提升，可采用盡頭式車場或單環(huán)刀式車場。

四、井底車場型式選擇2．影響井底車場型式選擇的主要因素四、井底車場型式選生產(chǎn)能力為60～90萬t／a箕斗或帶式輸送機斜井井底車場，可采用環(huán)行式或增設復線的折返式車場。

生產(chǎn)能力為120萬t／a以上的礦井，多采用環(huán)行車場。大巷甩底卸式礦車時，可采用梭式折返式車場。

⑵礦井開拓方式礦井開拓方式的影響主要表現(xiàn)在井筒與主要運輸大巷的相互距離及方位上。四、井底車場型式選擇生產(chǎn)能力為60～90萬t／a箕斗或帶式輸送機斜井井底對于緩斜、傾斜煤層，當采用單水平開拓時，可根據(jù)井筒至主要運輸大巷的距離遠近，分別選用不同型式的井底車場。距離近時，可選用臥式或梭式車場；距離遠時，可選用立式、刀式或盡頭式車場。多水平開拓時，各水平井筒至主要運輸大巷的距離各不相同，應結合其它因素采用相應的井底車場。對于急斜煤層，多用立井多水平開拓，且井底車場位于煤層底板巖石中，各水平車場型式基本相同，選用環(huán)行式車場。四、井底車場型式選擇對于緩斜、傾斜煤層，當采用單水平開拓時，可根據(jù)井筒至

⑶主要運輸大巷的運輸方式主要運輸大巷運輸方式對井底車場的型式及巷道工程量有較大影響。當大巷用標準固定式礦車運煤時，礦車頭尾可相互調(diào)換，調(diào)車靈活；當采用底卸式礦車運煤時，礦車頭尾在調(diào)車過程中不能倒置，可采用折返式井底車場；大巷用膠帶輸送機運煤時，不設主井存車線，車場結構則更為簡單。四、井底車場型式選擇⑶主要運輸大巷的運輸方式四、井底車場型式選擇

⑷礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置方式礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)與井底車場線路布置密切相關，罐籠提升井井口出車方向要求井底車場儲車線與之平行。但由于有時地形情況較復雜，井口出車方向和鐵路站線布置受到限制，同時也就限制了井底車場儲車線路的布置。

例如，井口出車方向要求井下儲車線與運輸大巷斜交時，只能選擇斜式環(huán)行車場。四、井底車場型式選擇⑷礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置方式四、井底車場型式選⑸礦井瓦斯等級的影響礦井瓦斯等級越高，井下需風量就越大，為了滿足井下供風要求，不得不加大井底車場巷道斷面或增加巷道，這時可采用立式環(huán)行車場或大斷面巷道的折返式車場。影響選擇井底車場的因素很多，在選擇井底車場時，必須全面考慮，既要經(jīng)濟合理、技術先進，符合煤炭產(chǎn)業(yè)政策、煤炭工業(yè)技術政策和煤礦安全規(guī)程的要求，滿足礦井生產(chǎn)需要。四、井底車場型式選擇⑸礦井瓦斯等級的影響四、井底車場型式選擇

井底車場的通過能力與井底車場形式、卸載方式、礦車載重量和調(diào)車方式等有關。井底車場通過能力可按下式計算:N=2.77mG×105/[1.15(1+K)t]（2-2）式中N—井底車場年通過能力，t；五、井底車場通過能力計算井底車場的通過能力與井底車場形式、卸載m—每列車礦車個數(shù)，輛；

G—每輛礦車的凈載煤量，t；

K—矸石運出量占煤產(chǎn)量百分率，一般情況下K=0.1～0.25。

t—列車進入井底車場的平均間隔時間，min。

2.77×105—年運輸工作時間，按年工作日330d、每天14h計算，min。

1.15—運輸不均衡系數(shù)。五、井底車場通過能力計算m—每列車礦車個數(shù)，輛；五、井底車場通過能力計算《煤礦開采技術》課件第2章

§2.6礦井開拓延深與技術改造§2.6礦井開拓延深與技術改造1．礦井延深的原則和要求⑴提前做好準備工作①要清楚了解和掌握新水平的煤層賦存情況、地質(zhì)構造情況，提出精查地質(zhì)報告。②有經(jīng)上級單位審批的新水平開拓延深設計，列入計劃并解決資金來源問題。③落實施工隊伍，完成施工場地、設備、材料準備。一、礦井開拓延深1．礦井延深的原則和要求一、礦井開拓延深⑵保證或擴大礦井生產(chǎn)能力。⑶充分、合理地利用現(xiàn)有井巷設施。⑷積極采用新技術、新工藝和新設備。⑸盡可能縮短施工工期。一、礦井開拓延深⑵保證或擴大礦井生產(chǎn)能力。一、礦井開拓延深2．礦井開拓延深方案⑴直接延深原有井筒這種延深方式是將主、副井直接延深到下一開采水平，如圖2—30所示。其特點是可以充分利用已有設備、設施，投資少，提升單一，轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)少，車場工程量相對減少等。但延深與生產(chǎn)互相影響而且礦井提升能力相對降低。一、礦井開拓延深2．礦井開拓延深方案一、礦井開拓延深Ⅰ、Ⅱ—第一、二水平；1—主井；2—副井；3—延深主、副井圖2-30直接延深原有井筒方式一、礦井開拓延深Ⅰ、Ⅱ—第一、二水平；1—主井；2—副井；3—延深主、副井一

直接延深方式的適用條件：①地質(zhì)構造及水文地質(zhì)等條件不影響井簡直接延深及井底車場布置。②井筒斷面和提升設備能力均能滿足延深水平生產(chǎn)要求。③提升設備能力滿足不了延深水平要求，經(jīng)過論證更換提升設備合理時可采用該方式。一、礦井開拓延深直接延深方式的適用條件：一、礦井開拓延深

⑵暗井延深這種方式是利用暗立井或暗斜井開拓深部水平。其特點是延深與生產(chǎn)互不干擾，原有井筒提升能力不降低，暗井的位置不受原井筒限制，可選在對開采下部煤層有利的位置上。暗井延深方式的適用條件：①因地質(zhì)條件或技術經(jīng)濟等原因，原井筒不宜直接延深。②用平硐開拓礦井，延深水平因地形限制無法布置階梯平硐條件時，一般多采用暗斜井。一、礦井開拓延深⑵暗井延深一、礦井開拓延深

Ⅰ、Ⅱ-第一、二水平；1-主井；2—副井；3-延深暗斜井圖2-31暗井延深方式一、礦井開拓延深Ⅰ、Ⅱ-第一、二水平；1-主井；2—副井；3-延深暗斜井⑶直接延深與暗井延伸相結合這種延深方式是直接延深原來的主井或副井，另一井筒采用暗井延深(圖2-32)。其特點和適用條件介于直接延深與暗井延深方式之間。⑷直接延深（或暗井延深）與新開井筒相結合這種方式是從地面新開一個主井(或副井)通達延深水平，用直接延深或暗井延深副井(或主井)，如圖2-33所示。一、礦井開拓延深⑶直接延深與暗井延伸相結合一、礦井開拓延深

I、Ⅱ-第一、二水平；1-主井；2-副井；3-暗斜井；4-延深副井圖2-32直接延深與暗井延深方式一、礦井開拓延深I、Ⅱ-第一、二水平；1-主井；2-副井；3-暗斜井

I、Ⅱ-第一、二水平；1-原主井；2-副井；3-延深副井；4-新開主井

圖2-33新開與直接延深方式一、礦井開拓延深I、Ⅱ-第一、二水平；1-原主井；2-副井；3-延深

⑸深部新開立井或斜井當煤田淺部為小井群開采時，隨著向深部發(fā)展，如果每個小井都各自向下延深，將造成井口多，占用設備多，生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，生產(chǎn)分散。所以，可將幾個礦井聯(lián)合開拓延深。該方案的實質(zhì)是結合開拓延深，進行礦井合并改造。從開拓延深的角度分析，該方案的特點是：將各小井的深部合并為一個井田，建立統(tǒng)一的開采水平即延深水平，延深時不影響生產(chǎn)。一、礦井開拓延深⑸深部新開立井或斜井一、礦井開拓延深3.生產(chǎn)水平過渡時期的技術措施⑴生產(chǎn)水平過渡時期的提升①利用通過式箕斗兩個水平同時出煤。②將上水平的煤經(jīng)溜井放到下水平，主井在新水平集中提煤。③上水平利用下山采區(qū)過渡。④利用副井提升部分煤炭。一、礦井開拓延深3.生產(chǎn)水平過渡時期的技術措施一、礦井開拓延深⑵生產(chǎn)水平過渡時期的通風①維護上水平的采區(qū)上山為下水平的相應采區(qū)回風。②利用上水平運輸大巷的配風巷作為過渡時期下水平的回風巷。③采用分組集中大巷的礦井，可利用上水平上部分組集中大巷為下水平上煤組回風。一、礦井開拓延深⑵生產(chǎn)水平過渡時期的通風一、礦井開拓延深

⑶生產(chǎn)水平過渡時期的排水①一段排水：上水平流水引入下水平水倉，集中排至地面。②兩段分別排水：兩水平各有獨立排水系統(tǒng)直接排至地面。③兩段接力排水，下水平的水排到上水平水倉，然后由上水平集中排至地面。④兩段聯(lián)合排水，上下兩個水平的排水管路聯(lián)成一套系統(tǒng)，設三通閥門控制，上下水平均可排水至地面。一、礦井開拓延深⑶生產(chǎn)水平過渡時期的排水一、礦井開拓延深

1．礦井改擴建礦井改擴建的直接目的就是在科學技術進步的基礎上，提高礦井生產(chǎn)能力和技術經(jīng)濟效益。通常有以下幾種方法。⑴直接擴大井田范圍。⑵相鄰礦井合并改造。⑶結合礦井開拓延深進行合并改擴建。二、礦井技術改造1．礦井改擴建二、礦井技術改造2．合理集中生產(chǎn)礦井實現(xiàn)集中生產(chǎn)是我國煤炭工業(yè)重要技術政策。⑴水平集中：減少同時生產(chǎn)的水平數(shù)目，盡可能以一個水平滿足全礦產(chǎn)量；在開采水平內(nèi)實現(xiàn)集中開拓。⑵采區(qū)集中：提高采區(qū)生產(chǎn)能力，減少同時生產(chǎn)采區(qū)數(shù)目。⑶工作面集中：提高工作面生產(chǎn)能力，減少同時生產(chǎn)工作面數(shù)目。二、礦井技術改造2．合理集中生產(chǎn)二、礦井技術改造3．礦井主要系統(tǒng)的技術改造⑴地面生產(chǎn)系統(tǒng)的改造⑵礦井提升系統(tǒng)的改造⑶大巷運輸系統(tǒng)的改造⑷井底車場的改造及設置井底緩沖煤倉⑸輔助運輸環(huán)節(jié)的改造⑹通風系統(tǒng)的改造⑺排水系統(tǒng)的改造二、礦井技術改造本章結束3．礦井主要系統(tǒng)的技術改造二、礦井技術改造本章結束《煤礦開采技術》課件第2章謝謝!謝謝!煤礦開采技術煤礦開采技術特大型煤礦特大型煤礦《煤礦開采技術》課件第2章煤礦特大型挖掘機煤礦特大型挖掘機特大型煤礦特大型煤礦學習目標?

熟悉井田開拓的原則；能按給定條件確定井田開拓方式。?熟悉平硐、斜井、立井和綜合開拓的特點及適應條件；?能正確選擇井底車場存車線、調(diào)車線及繞道線路選擇；?能正確計算井底車場通過能力；確定調(diào)車方式及車場形式。?能合理設置井筒數(shù)目和開采水平；?確定運輸方式；正確選擇運輸大巷和總回風巷層位；?確定礦井開拓延深和改擴建技術方案。學習目標?熟悉井田開拓的原則；能按給定條件確定井田開拓方§2井田開拓的基本問題

§2井田開拓的基本問題

§2.1開拓方式§2.1開拓方式

1．貫徹執(zhí)行國家安全法律法規(guī)、煤炭產(chǎn)業(yè)政策，適應煤炭工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展要求，為建設高產(chǎn)高效安全生產(chǎn)礦井創(chuàng)造條件；合理集中開拓部署，建立完整而盡可能簡單的生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。

2．嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》等規(guī)定，建立完善通風系統(tǒng)，創(chuàng)造良好生產(chǎn)條件，為安全生產(chǎn)和提高勞動生產(chǎn)率創(chuàng)造條件。

一、井田開拓的原則1．貫徹執(zhí)行國家安全法律法規(guī)、煤炭產(chǎn)業(yè)政策，適應煤炭工業(yè)

4.盡可能減少礦井初期工程量和巖巷工程量，以降低礦井初期投資額，縮短建井工期。

5.在充分考慮國家技術水平和裝備供應的同時，要為采用新技術和發(fā)展礦井機械化、自動化生產(chǎn)創(chuàng)造條件。

6.滿足市場對不同煤種、不同煤質(zhì)需要，在開拓部署時，應考慮將不同煤質(zhì)、不同煤種煤層以及其他有益礦物分別進行開采。一、井田開拓的原則4.盡可能減少礦井初期工程量和巖巷工程量，以降低礦井初期

1.井田開拓方式由地表進入煤層為開采水平服務所進行的井巷布置和開掘工程稱為井田開拓。2.井田開拓方式的分類井田開拓方式按井筒形式可分為立井、斜井、平硐和綜合開拓四類；按開采水平數(shù)目可分為單水平和多水平開拓兩類。二、井田開拓方式分類1.井田開拓方式二、井田開拓方式分類

按階段內(nèi)的布置方式可分為采區(qū)式、分段式和帶區(qū)式三類。

井田開拓方式是井筒形式、開采水平數(shù)目和階段內(nèi)的布置方式的組合。開拓方式構成因素中，井筒形式占有突出地位，常以井筒形式為依據(jù)，分為立井、斜井、平硐和綜合開拓等幾種方式。

二、井田開拓方式分類按階段內(nèi)的布置方式可分為采區(qū)式、分段式和帶區(qū)

3．井田開拓所解決的主要問題⑴合理確定礦井生產(chǎn)能力，井田范圍，進行井田內(nèi)的劃分，確定井田開拓方式，井筒數(shù)目及位置。

⑵選擇主要運輸大巷布置方式及井底車場型式。⑶確定井筒延深方式及井田開采順序等。

二、井田開拓方式分類3．井田開拓所解決的主要問題二、井田開拓方主、副井筒均為斜井的開拓方式稱為斜井開拓。1.片盤斜井開拓將井田沿傾斜按一定標高劃分為若干個片盤。圖2-1為一片盤斜井開拓方式。2.斜井多水平采區(qū)式開拓

三、斜井開拓主、副井筒均為斜井的開拓方式稱為斜井開拓。三、斜井開拓1—主井；2—副井；3—第一分段運輸平巷；4—第二分段運輸平巷；5—第一分段回風平巷；6—副巷；7—井底水倉；8—聯(lián)絡巷；9—采煤工作面；10—聯(lián)絡巷；11—車場；12—主要通風機圖2-1片盤斜井開拓三、斜井開拓1—主井；2—副井；3—第一分段運輸平巷；4—第二分段運輸平1-主斜井；2-副斜井；3-+80m輔助車場；4-+80m總回風道；5-邊界風井；6-井底車場；7--100m運輸大巷；8-采區(qū)下部車場；9-采區(qū)運輸上山；10-采區(qū)軌道上山；11-m4區(qū)段運輸平巷；12-區(qū)段運輸石門；13-m1區(qū)段運輸平巷；14-m4區(qū)段回風平巷；15-區(qū)段回風石門；16-m1區(qū)段回風平巷；17-采煤工作面；18--280m運輸大巷圖2-2斜井多水平采區(qū)式開拓三、斜井開拓1-主斜井；2-副斜井；3-+80m輔助車場；4-+80m總主、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水平的不同，立井開拓有多種方式。1．立井單水平帶區(qū)式開拓立井單水平帶區(qū)式開拓方式如圖2-3所示，井田劃分為兩個階段，階段內(nèi)帶區(qū)式布置。2．立井多水平采區(qū)式開拓四、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1—主井；2—副井；3—井底車場；4—主要石門；5—運輸大巷；6—回風大巷；7—分帶運煤斜巷；8—分帶回風巷；9—采煤工作面；10—煤倉；11—運料斜巷；12—行人進風斜巷；13—回風井圖2-3立井單水平分帶式開拓四、立井開拓1—主井；2—副井；3—井底車場；4—主要石門；5—運輸大巷1—主井；2—副井；3—井底車場；4—運輸大巷；5—采區(qū)下部車場；6—采區(qū)運輸上山；7—采區(qū)軌道上山；8—邊界風井；9—總回風巷；10—m2層區(qū)段運輸平巷；11—區(qū)段運輸石門；12—m1層區(qū)段運輸平巷；13—m2層區(qū)段回風平巷14—區(qū)段回風石門；15—m1層區(qū)段回風平巷；16—采煤工作面；17—--480m運輸大巷；18—區(qū)段溜煤眼；19—采區(qū)煤倉圖2-4立井多水平采區(qū)式開拓四、立井開拓1—主井；2—副井；3—井底車場；4—運輸大巷；5—采區(qū)下部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斜井、立井開拓方式基本相同。1．走向平硐2．垂直或斜交平硐3．階梯平硐五、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)

1—主平硐；2—地形等高線；3—煤層底板等高線；4—煤層露頭線圖2-5走向平硐五、平硐開拓1—主平硐；2—地形等高線；3—煤層底板等高線；41—主平硐；2—運輸大巷；3—回風石門；4—回風平硐；5—回風井圖2-6垂直走向平硐五、平硐開拓1—主平硐；2—運輸大巷；3—回風石門；4—回風平硐；5—回1、2、3—階梯平硐；4—集中溜煤眼；5、6、7—運輸大巷圖2-7階梯平硐開拓五、平硐開拓1、2、3—階梯平硐；4—集中溜煤眼；5、6、7—運輸大巷五

1．平硐開拓的優(yōu)缺點和適用條件平硐開拓是最簡單最有利的開拓方式。其優(yōu)點是：井下出煤不需提升轉(zhuǎn)載，運輸環(huán)節(jié)少，系統(tǒng)簡單，占有設備少，費用低；地面設施較簡單，無需井架和絞車房；不需設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；無需排水設備且有利于預防水災等。六、井硐形式選擇1．平硐開拓的優(yōu)缺點和適用條件六、井硐形式選

2．斜井開拓的優(yōu)缺點和適用條件因此，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年限要求時，應首先考慮平硐開拓。斜井開拓初期投資較少，建井期較短，在多水平開采時，斜井石門工程量少，石門運輸費用少，斜井延深方便，對生產(chǎn)的干擾少；大運量強力帶式輸送機的應用，增加了斜井的優(yōu)越性，擴大了斜井的應用范圍，擴大了斜井的應用范圍。六、井硐形式選擇2．斜井開拓的優(yōu)缺點和適用條件六、井硐形式選擇

在條件相同時，斜井井筒長，井筒維護困難；絞車提升時，提升速度低、能力小，動力消耗大，提升費用高；管線、電纜敷設長度大，煤柱損失大；對于特大型斜井，輔助運輸量很大時，甚至需要增開副斜井；斜井通風線路長，斷面小，通風阻力大。

立井開拓不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件限制；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，采用大斷面井筒，裝備兩套提升設備；大斷面可滿足大風量的要求；由于井筒短，通風阻力較小，對深井更有利。六、井硐形式選擇在條件相同時，斜井井筒長，井筒維護困難；絞車提升時，

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，不應局限于某種單一井硐形式。

三種井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，在技術和經(jīng)濟上都是合理的，在條件適宜的情況下是建設特大型礦井的技術發(fā)展方向。七、