第三章 井田开拓

采煤概论 井田开拓

井田开拓的基本概念

井田开拓的基本知识 井田开拓方式 井田开拓中几个主要问题

采煤概论 井田开拓

1、矿井开 采

4、确定井 田开拓方 式的原则

井田开 拓基本 概念

2、矿井巷 道

3、开拓方 式

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一、矿井开采基本概念：

(一)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煤地带称为煤田。 山西省六大煤田：大同煤田、宁武煤田、 太原西山煤田、沁水煤田、霍西煤田、 河东煤田 太原西山煤田位于山西省中部，跨太原市 尖草坪区、万柏林区、晋源区、古交市、清徐县， 晋中市交城县、文水县境内。面积约为1853 km2。 该煤田包括古交(697 km2)、西山(223 km2)、 清交(400 km2)和东社(533 km2)等4个矿区。

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(二)矿区及矿区开发矿区是指开发煤田形成的社会区域，称为矿区。大的煤田往往被划分为几个矿区开发，

煤田面积和储量小的煤田可有一个矿区开发。西山煤电十大矿区： 前山矿区4个：杜儿坪矿、官地矿、西铭矿、白家庄矿 后山矿区5个：马兰矿、屯兰矿、东区矿、西曲矿、镇城底矿 兴县矿区1个：斜沟矿 西山集团煤炭核定能力为 3311 万吨/年。

(三)井田 井田是指划归一个矿井开采的一部分煤田或全部煤田。 矿区总体设计要考虑的因素：确定井田范围的大小、矿井生产能力和服务年限

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二、矿井巷道的基本概念(一)矿井巷道按空间位置和形状 垂直巷道：立井、暗立井、溜井。 倾斜巷道：斜井、暗斜井、上山、下山。

水平巷道：平硐、石门、煤门、平巷。

1.立井，2.斜井，3.平硐，4.暗立井，5.溜井，6.石门 9.上山，10.下山，11.风井，12.岩石平巷，13.煤层平巷

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(二)按用途分类 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、阶段石门以及掘进上述巷道的辅助巷道等。 准备巷道：为整个采区、一个以上区段或分段服务的巷道，如采区上(下)山、 采区石门、采区上中下车场、区段集中巷、区段石门等。 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。

开拓巷道构成矿井完整的生产系统，准备巷道构成采区或盘区的生产系统，回采 巷道构成采煤工作面生产系统。

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三、井田开拓方式的概念

井田开拓是指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。井田开拓方式是指开拓巷道在井田内的总体布置方式。 开拓系统是指开拓巷道的形式、数目、位置及其相互联系和配合的总称。

井田开拓的主要内容包括：井 硐的形式、数量和位置；水平的数目和标高； 布置井底车场和

主要巷道；阶段内的划分；确定采掘关系和开采程序；进行

矿井延伸和技术改造等。

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井田开拓方式分类1、按井筒(硐)形式分为：立井开拓方式、斜井开拓方式、

平硐开拓方式、综合开拓方式。2、按开采水平数目分为：单水平开拓(井田内只设1个开采水平)、 多水平开拓 (井田内设2个及2个以上开采水平)。

3、按开采水平大巷布置方式分为煤层大巷(每个煤层设大巷)、集中大巷(煤层群集中设置大巷、采区石门与煤层联系)、分组集中大巷 (煤层群分组、分组中设集中大巷)。

4、按开采准备方式分为上山式、上下山式及混合式 。(1)上山式开采：开采水平只开采上山阶段，阶段内一般采用采区式 准备。

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(2)上下山式开采。开采水平分别开采上山阶段及下山阶段，阶段内采 用采区式准备或带区式准备；近水平煤层，开采水平分别开采井田上山 部分及下山部分，采用盘区式或带区式准备。 (3)上山及下山混合式开采。是指上述方式的综合应用。

上图为常用的井田开拓方式分类

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(a)立井单水平上下山式；(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

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四、确定井田开拓方式的原则井田开拓需要解决下列的问题： 1、确定井筒的形式、数目、及其配置，合理选择井筒及工业场地的位置。 2、合理地确定开采水平数目和位置。 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。

原则：1、贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为安全高效生产煤炭创造条件。 2、合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散。

3、合理开发国家资源，巷道布置和开采煤炭应尽量减少煤炭损失，提高资源回收率。

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4、贯彻执行煤炭安全生产的有关规定。建立完善的通风、运输、供电、排水 等系统，创造良好的安全生产条件，减少航道维护量，使主要巷道保持良好 状态。 5、要适应当前的技术装备水平，为采用新技术、新工艺、发展采煤综合机械 化、自动化创造条件。

6、根据用户需要应照顾到不同煤质、煤种的煤层分类开采，以及其他有益矿 物的综合利用。

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第二节 井田开拓的基本知识井田开拓所需要解决的问题是确定合理的井田境界、矿井生产能力 和服务年限，对井田进行合理的再划分，确定最优的井田开拓方式， 确定合理的开采顺序和生产系统。 一、煤田划分为井田

(一)煤田划分为井田时应遵循的原则 (1)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 (2)保证井田有合理的尺寸 (3)

充分利用自然条件划分井田

(4)合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系

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(二)井田人为境界的划分方法2、水平划分 以一定标高的水平面为界，即以一定标高的煤层底板等高线为界，并沿该煤层底板等 高线留置边界煤柱，这种方法称作水平划分。(这种方法多用于划分倾斜和急斜煤层 以及倾角较大的缓斜煤层井田的上下部边界) 3、按煤组划分 按煤层(组)间距的大小来划分矿界，即把煤层间距较小的相邻煤层划归一个矿开 采，把层间距较大的煤层(组)划归另一个矿开采，这种方法一般用于煤层或煤组

间距较大，煤层赋存浅的矿区。

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二、矿井储量、生产能力和服务年限矿井储量是指：井田边界范围内，通过地质手段查明的符合国家煤炭储量 计算标准的全部储量，又称矿井总储量。 矿井储量是进行矿井设计、建井、制定生产计划、建井、制定生产计划、

安排生产接续，以及远景规划的主要依据。

为了提高资源的回收率，减少煤炭损失，国家规定采区回采率一般不应小 于以下数值：

厚煤层75%

中厚煤层80%

薄煤层85%

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矿井生产能力矿井生产能力是指矿井一年内能生产煤炭的数量，又称矿井年产量或井型。 目前我国按设计生产能力将煤矿矿井分为特大型、大型、中型、小型4种。

矿井的服务年限矿井的服务年限即一个矿井有一个从投产到报废的开采年限。 T=Zk/AK

式中

T——矿井设计服务年限，a;Zk——矿井可采储量，kt; A——矿井设计生产能力，kt/a; K——储量备用系数,矿井设计一般取1.4,地质条件复杂的矿

井及矿井总体设计时可取1.5,地方小的煤矿可取1.3.。

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《山西省煤矿管理标准》最新规定要从严管理新改扩建矿井《标准》强调，新建、改扩建矿井要严格按照批准能力进行建设 改造，不得批小建大。未经省级煤炭行政主管部门批准不得通过增能 扩建擅自提高矿井生产能力。新建井工矿井规模原则上不得低于120 万吨/年；煤与瓦斯突出矿井最高规模不得高于500万吨/年，高瓦斯 矿井最高规模不得高于800万吨/年，瓦斯矿井最高规模不得高于1500 万吨/年；露天煤矿原则上不低于300万吨/年。同时，要求大力提高 矿井机械化、信息化水平。

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井田再划分一、井田划分阶段 1.阶段划分(1)阶段概念：在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高把煤层划分 为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分称之为一个阶段。

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阶段内的要素： ▲阶段斜长：阶段沿着倾斜方向的长度称阶段斜长。 ▲阶段高度：阶段上部与下部的分界面之面之间垂直高度。

阶段与阶段之间用水平来划分又称开采水平。

开采水平：布置有井底车场和主要运输大巷，并担负该 水平开采范围内的主要运输和提升任务的水平 。 一个开采水平可只为一个阶段服务，也可以为该水平上下两 个阶段服务。

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单水平开拓，在井田范围里只有一个开采水平，两个阶段的分 界面上布置井底车场和阶段运输大巷，建立开采水平，利用这 个开采水平既采山上部分的煤层，也才下山部分的，这是一个 开采水平的两个阶段。一般适用于煤层倾角较小16度以下，倾斜长度较短的井田。

多水平开拓时，在井田范围里只有二个或二个以上的开采水平， 每个开采水平可以只采上山阶段，也可以既采上山阶段又采下 山阶段。一般适于开采煤层倾角较大的，倾斜长度较长的井田。

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一个井田划分成几个阶段取决于每个阶段的垂高。根据 《煤炭工业设计规范》的规定，按我国生产技术条件， 矿井阶段垂高的合理范围如下：

井型大、中型 矿井 小型矿井

开采缓倾斜煤层的 开采倾斜煤层的矿井阶段 矿井阶段垂高(m) 垂高(m)

开采急倾斜煤层的矿井 阶段垂高(m)

150~25060~100

150~25080~120

100~15080~120

一般矿井只以一个阶段(或开采水平)保证矿井年产量。

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