煤矿开采技术——井田开拓的基本问题(教案)

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1、第四章井田开拓的基本问题第一节井筒的数目及位置第二节开采水平的划分目的要求：1、了解井筒数目的选择2、理解阶段垂高的概念3、掌握井筒位置的选择4、掌握开采水平的划分重点、难点和突破的方法：重点：1、井筒位迸的选择2、开采水平的划分难点：1、井筒位置的选择2、阶段垂高的确定突破方法：1、详细讲解2、讲练结合教学内容和步骤（附后）第一节井筒的位置及数目一、井筒数目——根据井（伽1）形式、矿井提升任务大小和通风要求等因素确定的。（至少耍有两个井筒）1、双提升井筒，开掘两个提升井，一个为主井，担负提煤；一个为副井，担负人员、设备、材料、价石等的辅助提升。2、多提升井筒开拓。在一个井川中，

2、装备两个以上的提升井筒开拓整个井田。3、单提升井筒开拓。装备一个井筒，利用罐笼提升，煤在矿年中提升到地面，另设一个通达地面的安全岀口。二、井筒位置（一）对井下开采合理的井筒位置1、井筒沿井山走向的位置应设在井田中央；当井田两翼储量呈不均匀分布时，应在储量中央。避免井筒偏于一侧,造成单翼开采不利局面。2、井筒沿煤层倾向位置（1）斜井开拓时，斜井井筒沿煤层倾向的有利位置主耍是选择合适的层位和倾角。（2）立井开拓时，井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案见图4一1。图4—1立井井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案1—井筒；2—石门；3—富含水岩层；4—需保护的场地范围井筒位置优缺点B处石门总长度

3、较短，沿石门的运输工作量较少A处石门工程量稍大，但初期工程量及投资较少、建井期较短C处初期工程量最大，石门总长度和沿石门的运输工程量也较大，但对开采井出深部及向下扩展冇利A、B处井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井开采，生产系统较复杂，环节较多（3）单水卩开采缓倾斜煤层的井田，井筒应处落在井III中部；或者使上山部分斜长略大于下山部分；（4）对水平开采缓倾斜或倾斜煤层群的矿井，考虑井筒设在沿倾斜中部靠上方的适当位置，并应使保护井筒煤柱不压占初期投产采区；（5）急倾斜矿井，井筒宜靠近煤层浅部，共至布置在煤系底板47r”-lLTr"Tr"u图4一2急倾斜煤层开拓的井筒位置1—

4、井筒位于煤层底板；2—井筒位于煤层顶板；3—阶段石门；4—工业场地煤柱边界线（6）开采近水卩煤层的矿井，尽可能使井筒靠近储量小央；（7）煤系基底有丰富含水层的矿井，要考虑井筒延深后不穿过丰富含水层，乂要考虑建井初期工程量和基建投资，述应考虑减少工业广场煤柱损失。（二）对掘进与维护冇利的井筒位置1、井筒位置应尽可能选择不通过或少通过流砂层、较厚的冲积层及较人的含水层。2、井筒位置应使井底车场有较好的围岩条件，便于大容积嗣室的掘进与维护。（三）便于布置地而工业场地的井筒位置1、井筒位置必须为合理布置地面工业场地创造有利条件；2、符合下列条件：（1）要有足够的便于布置矿井地面生产系统及

5、其T业建筑物和构筑物的场地；（2）有较好的工程地质条件；（3）便于矿井供电、给水和运输，并使附近有便于建设居住区、排何•设施的地点;（4）井筒位置应高于当地最高洪水位；（5）充分利用地形，使地面生产系统、工业场地总平面布置及地面运输合理，并尽可能使平整场地的工程最较少。《煤炭工业设计规范》规定，地面工业场地的面积一般为：大型矿井（1.0〜1.2）X10M/万t；中型矿井1.5X10m7万t；小型矿井1.8X10^/万t。第二节开采水平的划分确定阶段斜长（能否采用上、下山开采）一一确定水平垂高。水平乖高个水平开采范围的上部边界与下部边界的标高差。一、阶段垂高的确定1、开采水平服务年

6、限：必须冇足够的町采储量以保证水平冇合理的服务年限。2、合理的区段数日：采煤工作面长度随着机械化程度的提高而增长，一般变动于100〜250m以上;盘区开采：下山1500m上山2000m3、煤层赋存条件和地质构造（1）煤层倾角：急倾斜煤层阶段垂高，一般为100〜150m；水平或近水平煤层，计算阶段垂高无意义，应按水平运输人巷两侧的盘区上、下山长度决定水平开采范围，并保证开采服务年限；倾斜煤层的阶段高度，一般为150〜300m。（2）煤层厚度：4、吨煤建设投资和生产费用合理的阶段垂高应使吨煤投资和牛产总费用最低。表4一1矿井阶段（水平）垂高井型大、中型矿井小型矿井开采缓斜煤层的矿井/

7、m100〜25060〜100开采倾斜煤层的矿井/m100〜20080〜120开采急缓斜煤层的矿井/m100〜15080〜120二、下山开采的应用1、上、Kill开采的比较图4—4上下山开采比较图1—主井；2—副井；3—回风井；4—运输大巷；5—总回风巷；6—采区上山；7—下山采区屮部车场；8—下山采区上部车场；9—采区下山；10—人巷配风巷（作为下山采区总回风巷）；11-下山采区水仓上山开采与上下山开采中的下山开采比较表开采方式上山开采上下山开釆小的下山开采开拓工程最（井筒、井底