第三章井田開拓的基本問題第1頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第2頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第3頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第4頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第5頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第6頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月煤炭資源開發(fā)程序1）煤炭資源開發(fā)階段地質(zhì)勘探階段：找礦→普查→詳查→精查←探礦權(quán)設(shè)計階段：礦區(qū)規(guī)劃（可研→規(guī)劃）→礦井設(shè)計（礦井設(shè)計可研→初步設(shè)計→礦井施工設(shè)計）→安全專篇

資源許可證（省級地質(zhì)礦產(chǎn)局）→可研審批（省煤炭工業(yè)管理局）→設(shè)計審批→安全專篇審批（省煤炭安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局）

→建設(shè)許可證→施工階段：礦山建設(shè)→井巷工程→地面工程→安裝工程→礦井建設(shè)驗收（省煤炭和安監(jiān)部門聯(lián)合驗收））→生產(chǎn)許可證生產(chǎn)階段：第8頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月3礦井設(shè)計需要解決的主要問題井田劃分（確定井田邊界）；礦井儲量計算；礦井地質(zhì)條件分析與評價礦井生產(chǎn)能力確定（儲量、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限）；井田內(nèi)劃分；礦井開拓（井峒形式、井底車場、階段大巷、相關(guān)主要技術(shù)參數(shù)）；采煤方法（采區(qū)巷道布置、采煤工藝）礦井通風(fēng)礦井提升運輸?shù)V井排水礦井供電礦井安全礦井環(huán)保第9頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月4礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)井下生產(chǎn)系統(tǒng)礦井開拓系統(tǒng)礦井煤炭開采系統(tǒng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)礦井提升運輸系統(tǒng)礦井（給）排水系統(tǒng)礦井供電系統(tǒng)礦井壓氣系統(tǒng)礦井安全保障系統(tǒng)礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)煤炭地面運輸與洗、選運系統(tǒng)礦井通風(fēng)機地面供電系統(tǒng)地面絞車地面壓氣設(shè)備維修（機修廠）地面材料供應(yīng)系統(tǒng)第10頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月礦井開采理論與技術(shù)——

研究在特定的地質(zhì)及開采系統(tǒng)、開采技術(shù)條件下的安全高效采煤方法；主要包括采區(qū)巷道布置（優(yōu)化）、設(shè)備選型、采煤工藝、勞動組織，安全技術(shù)等。礦山地質(zhì)——保障、先行礦山測量——眼睛礦井開拓與開采——核心（井巷工程、采礦學(xué)、采煤工藝）礦井通風(fēng)與安全——“天”（礦井通風(fēng)與安全、事故案例分析、應(yīng)急救援）礦山機、電、控制——裝備與動力（礦山機械、礦山供電等）礦山壓力及其控制——技術(shù)支持（理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈塑性力學(xué)、巖體力學(xué)）礦山環(huán)保——礦山環(huán)境（開采損害與保護(hù)）第11頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月采礦系統(tǒng)的基本特點復(fù)雜的巨型動態(tài)系統(tǒng)；類型眾多；形態(tài)各異；條件多變且采前未能完全確知的天然資源；應(yīng)用著多層次、多樣化且正在變動著的開采技術(shù)；開采工作受多種因素影響，存在著對采礦規(guī)律的不同認(rèn)識，多種技術(shù)方案和發(fā)展途徑的不同選擇。因此，煤礦開采系統(tǒng)的正確建立、合理運行和優(yōu)化調(diào)整及煤礦開采技術(shù)問題的妥善解決，運用已有的煤礦生產(chǎn)經(jīng)驗，技術(shù)發(fā)展和科研成果，探索尚未認(rèn)識的煤礦開采新規(guī)律，做出合理的分析與抉擇，具有與其他工程技術(shù)不同的特點。第12頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月本章主要內(nèi)容第三章井田開拓的基本問題第一節(jié)煤田劃分為井田第二節(jié)礦井儲、年產(chǎn)量和服務(wù)年限第三節(jié)井田再劃分第四節(jié)井田內(nèi)的開采順序第五節(jié)巷道分類第六節(jié)開拓方式的概念及分類第13頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月在一個井田范圍內(nèi)，主要巷道的總體布置及其有關(guān)參數(shù)的確定叫井田開拓掘進(jìn)順序第14頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)煤田劃分為井田

1.煤田在地質(zhì)歷史發(fā)展的過程中，含碳物質(zhì)沉積形成的基本連續(xù)的大面積含煤地帶稱為煤田。第15頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第16頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第17頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)煤田劃分為井田

1.煤田在地質(zhì)歷史發(fā)展的過程中，含碳物質(zhì)沉積形成的基本連續(xù)的大面積含煤地帶稱為煤田。2.礦區(qū)和礦區(qū)開發(fā)由于行政或經(jīng)濟上的原因，往往將鄰近幾個井田劃歸為一個行政機構(gòu)管理，統(tǒng)一規(guī)劃和開發(fā)，稱為礦區(qū)3.井田在礦區(qū)內(nèi)，劃歸給一個礦井開采的那一部分煤田稱為井田。一般情況下：煤田->礦區(qū)－>井田（礦井）第18頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月一、劃分的原則1．井田范圍、儲量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)2．保證井田有合理的尺寸3．充分利用自然等條件劃分井田4．合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井之間的關(guān)系第19頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第20頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月二、井田境界的劃分方法（一）垂直劃分：相鄰礦井以某一垂直面為界，沿境界線各留井田邊界煤柱，稱為垂直劃分。（二）水平劃分：以一定標(biāo)高的水平面為界，即以一定標(biāo)高的煤層底板等高線為界，并沿該煤層底板等高線留置邊界煤柱。第21頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月井田邊界劃分方法1－垂直劃分；2－水平劃分；3－以斷層為界第22頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月二、井田境界的劃分方法（一）垂直劃分：相鄰礦井以某一垂直面為界，沿境界線各留井田邊界煤柱，稱為垂直劃分。（二）水平劃分：以一定標(biāo)高的水平面為界，即以一定標(biāo)高的煤層底板等高線為界，并沿該煤層底板等高線留置邊界煤柱。（三）按煤組劃分

（四）以自然邊界（如斷層等）劃分第23頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月礦界劃分及分組與集中建井A淺部分組建斜井B深部集中建立井第24頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限一、礦井生產(chǎn)能力

礦井設(shè)計生產(chǎn)能力（萬t/a）即：設(shè)計中規(guī)定礦井在單位時間（年或日）內(nèi)采出的煤炭和其它礦產(chǎn)品的數(shù)量。

礦井核定生產(chǎn)能力：

礦井經(jīng)過技術(shù)改造，核定后的生產(chǎn)能力，萬t/a。

井型：根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力不同，我國將礦井分為大、中、小三種類型，稱井型。第25頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月井型劃分如下：井型生產(chǎn)能力（萬t/a）大型礦井：

120、150、180、240、300、400、500及500以上（其中300萬t/a及其以上又稱特大型礦井）（Mt）中型礦井：

45、60、90。小型礦井：

9、

15、

21、

30。第26頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月二、礦井服務(wù)年限一個礦井從投產(chǎn)到報廢的開采年限稱為礦井的服務(wù)年限。三、礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限與儲量的關(guān)系

T=ZK/(AK)Zk－礦井設(shè)計可采儲量，萬噸；T－礦井設(shè)計服務(wù)年限，a；A－礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，萬噸/a；K—儲量備用系數(shù)，1.3～1.5。儲量備用系數(shù)是為保證礦井有可靠服務(wù)年限而在計算時對儲量采用的富裕系數(shù)。第27頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第28頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)井田再劃分一、井田劃分階段

1．階段劃分及特征（1）階段概念：在井田范圍內(nèi)，沿煤層傾斜方向，按一定標(biāo)高把煤層劃分為若干個平行于走向的長條部分，每個長條部分具有獨立的生產(chǎn)系統(tǒng)，稱之為一個階段。第29頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月井田劃分為階段示意圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ-階段序號，h1、h2、

h3-階段斜長，H1、

H2、

H3-階段垂高第30頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)井田再劃分一、井田劃分階段

1．階段劃分及特征（1）階段概念：在井田范圍內(nèi)，沿煤層傾斜方向，按一定標(biāo)高把煤層劃分為若干個平行于走向的長條部分，每個長條部分具有獨立的生產(chǎn)系統(tǒng)，稱之為一個階段。（2）開采水平：布置有井底車場和主要運輸大巷，并擔(dān)負(fù)該水平開采范圍內(nèi)的主要運輸和提升任務(wù)的水平

。一個開采水平可只為一個階段服務(wù)，也可以為該水平上下兩個階段服務(wù)。第31頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月井田劃分為階段示意圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ-階段序號，h1、h2、

h3-階段斜長，H1、

H2、

H3-階段垂高第32頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第33頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1234第34頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月二、井田劃分為盤區(qū)當(dāng)井田內(nèi)煤層傾角很小，接近水平時，由于煤層沿傾斜方向高差很小，沒有必要再按標(biāo)高劃分階段。這時，可沿煤層主要延展方向布置主要大巷，將井田分為兩翼，然后以大巷為軸將兩翼分成若干適宜開采的塊段，每個塊段叫一個盤區(qū)。每個盤區(qū)通過盤區(qū)石門與主要大巷相連構(gòu)成相對獨立的生產(chǎn)系統(tǒng)，見圖3—6。圖3—6井田劃分盤區(qū)1—主斜井；2—副斜井；3—主要石門；4—主要運輸巷；5、6--盤區(qū)運輸平巷；7—盤區(qū)邊界；8—井田邊界第35頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月三、井田分區(qū)域劃分井田范圍很大的特大型、巨大型礦井，井田面積可達(dá)上百平方公里，煤層沿走向長可達(dá)數(shù)十公里。這就勢必造成井下運輸距離、通風(fēng)線路、管線敷設(shè)過長，給生產(chǎn)和管理帶來困難。為此，可以采用分區(qū)域開采的辦法，就是將整個井田劃分成若干個區(qū)域，每個區(qū)域相當(dāng)于一個小井田，進(jìn)一步劃分成階段、盤區(qū)等。每個區(qū)域開鑿輔助提升井和風(fēng)井為本區(qū)域服務(wù)。在井田中央開鑿集中提升井為整個井田服務(wù)，如圖3—7所示。圖3—7分區(qū)域建井的井田劃分示意圖1—主斜井；2—副斜井；3—分區(qū)界線；4—階段界線第36頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月四、階段內(nèi)再劃分1．分區(qū)式上（下）山區(qū)段：區(qū)段回風(fēng)平巷、區(qū)段運輸平巷圖3—8階段內(nèi)分區(qū)布置H—階段垂高；h—階段斜長第37頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月采區(qū)上山位置（a）雙翼采區(qū)上山(b)單翼采區(qū)上山第38頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月四、階段內(nèi)再劃分2．分帶式布置圖3—10階段內(nèi)分帶布置I、II—階段序號；1、2、3…--分段帶號第39頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月四、階段內(nèi)再劃分3．分段式圖3—11階段內(nèi)分段布置I、II—階段序號；1、2、3…--分段序號第40頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月四、階段內(nèi)再劃分4．整階段布置第41頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)井田內(nèi)開采順序一、煤層沿傾斜的開采順序1、下行開采2、上行開采說明：一般地，不論是首先整個井田，還是階段內(nèi)、采區(qū)內(nèi)，對同一煤層，都應(yīng)考慮使用下行開采順序。第42頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月二、煤層沿走向的開采順序1、前進(jìn)式2、后退式圖3—12階段內(nèi)的開采順序1、2、3、4—采區(qū)開采序號；（a）--采區(qū)前進(jìn)式開采順序；（b）--采區(qū)后退式開采順序第43頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月連續(xù)式開采第44頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)巷道分類按空間位置和形狀可分為：

1.

垂直巷道－立井、暗立井、溜井

2．傾斜巷道－斜井、暗斜井、上山、下山

3．水平巷道－平硐、石門、煤門、平巷1—立井；2—斜井；3—平硐；4—暗立井；5—溜井；6--石門；7—煤門；8—煤倉；9—上山；10--下山；11--風(fēng)井；12—巖石平巷；13—煤層平巷第45頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)巷道分類礦井巷道按其在生產(chǎn)中的重要性還可以作以下分類：開拓巷道為全礦井、一個開采水平或階段服務(wù)的巷道，如井筒、井底車場、階段（或水平）運輸大巷和回風(fēng)大巷等。準(zhǔn)備巷道為整個采區(qū)服務(wù)的巷道，如采區(qū)上（下）山、采區(qū)上下車場、采區(qū)石門等。回采巷道為工作面采煤直接服務(wù)的巷道，如區(qū)段上、下平巷和開切眼等。第46頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1－立井，2－斜井，3－平硐，4－暗立井，5－溜井，6－石門9－上山，10－下山，11－風(fēng)井，12－巖石平巷，13－煤層平巷第47頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第六節(jié)開拓方式的概念及分類開拓方式：在一定的井田地質(zhì)、開采技術(shù)條件下，礦井開拓巷道可有多種布置方式。開拓巷道的布置方式通稱為開拓方式。一、井田開拓方式分類井田開拓方式種類很多，一般可按下列特征分類。：（一）按井筒（硐）形式按井筒（硐）形式可分為立井開拓、斜井開拓、平硐開拓、綜合開拓。

（二）按開采水平數(shù)目按開采水平數(shù)目可分為：單水平開拓（井田內(nèi)只設(shè)1個開采水平）；多水平開拓（井田內(nèi)設(shè)2個及2個以上開采水平）。

第48頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）按開采準(zhǔn)備方式按開采準(zhǔn)備方式可分為上山式、上下山式及混合式。（１）上山式開采開采水平只開采上山階段，階段內(nèi)一般采用采區(qū)式準(zhǔn)備。（2）上下山式開采開采水平分別開采上山階段及下山階段，階段內(nèi)采用采區(qū)式準(zhǔn)備或帶區(qū)式準(zhǔn)備；近水平煤層，開采水平分別開采井田上山部分及下山部分，采用盤區(qū)式或帶區(qū)式準(zhǔn)備。

(3）上山及上下山混合式開采上述方式的結(jié)合應(yīng)用。注:開采水平標(biāo)高以下的采區(qū)稱下山采區(qū),采區(qū)內(nèi)布置采區(qū)下山等準(zhǔn)備巷道,采出的煤通過下山,由下往上運至開采水平,反之則稱為上山采區(qū).第49頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）按開采準(zhǔn)備方式按開采準(zhǔn)備方式可分為上山式、上下山式及混合式。（１）上山式開采開采水平只開采上山階段，階段內(nèi)一般采用采區(qū)式準(zhǔn)備。（2）上下山式開采開采水平分別開采上山階段及下山階段，階段內(nèi)采用采區(qū)式準(zhǔn)備或帶區(qū)式準(zhǔn)備；近水平煤層，開采水平分別開采井田上山部分及下山部分，采用盤區(qū)式或帶區(qū)式準(zhǔn)備。

(3）上山及上下山混合式開采上述方式的結(jié)合應(yīng)用。（四）按開采水平大巷布置方式（1）分煤層大巷，即在每個煤層設(shè)大巷；（2）集中大巷，在煤層群集中設(shè)置大巷，通過采區(qū)石門與各煤層聯(lián)系；（3）分組集中大巷，即對煤層群分組，分組中設(shè)集中大巷。第50頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月開拓方式分類第51頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月立井開拓方式(a)立井單水平上下山式；(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—井底車場；4—主要石門；5—開采水平運輸大巷第52頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月二、井田開拓方式應(yīng)正確解決下列問題：（1）確定井筒的形式、數(shù)目及其配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置。（2）合理地確定開采水平數(shù)目和位置。（3）布置大巷及井底車場。（4）確定礦井開采程序，做好開采水平的接替。（5）進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造。第5