2023年7月16日发(作者：)

井田开拓

第一节 基本概念

 井田开拓：为了采取煤炭，需从地面向井下开掘一系列的井巷。

 井筒：从地面向地下开掘的用于行人、通风、运输、提升的通道。有立、平、斜。

 巷道：与地面不直接相通的，用于行人、通风、运输等的通道。

直立巷道：巷道的长轴线与水平面垂直。包括：立井、暗立井、溜井。

水平巷道：巷道的长轴线与水平面近似平行。包括：平硐、平巷、大巷、石门、煤门。

倾斜巷道：巷道的长轴线与水平面有一定的夹角的巷道。包括：斜井、采区上下山。

 硐室：空间三个轴线长度相差不大，且与地面不直接相通的地下巷道。包括：井底水仓、变电所、绞车房、调度室、候车室。

 立井：有直接通达地面出口的垂直巷道 ，竖井。

 暗立井：没有直接通达地面出口的垂直巷道 。

 溜井：担负自上而下溜放煤炭任务的暗井。

 平硐：有直接通达地面出口的水平巷道。

 平巷：沿煤层走向开掘的水平巷道。

 石门：布置在岩层中和岩层走向垂直或斜交的水平巷道。

 煤门：布置在煤层中和煤层走向垂直或斜交的水平巷道。

 斜井：有直接通达地面出口的倾斜巷道。

 暗立井：没有直接通达地面出口的倾斜巷道 。

 上山：没有直接通达地面的出口，位于开采水平之上，从主要运输大巷沿煤层或岩

 层由下向上开掘的倾斜巷道。

 下山：没有直接通达地面的出口，位于开采水平之下，从主要运输大巷沿煤层或岩层由上向下开掘的倾斜巷道。

 溜煤眼：专作溜煤用的小斜巷。

生产系统

1）运煤系统

2）通风系统

3）运料排矸系统

4）排水系统

5）动力供应（电、压风）

6）通讯、监测系统

井下生产系统示意图

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1—主井；2—副井；3—井底车场；4—运输石门；5—运输大巷；6—回风立井；7—回风石门；8—回风大巷；9—采区运输石门；10—采区下部车场底板绕道；11—采区下部车场；12—采区煤仓；13—行人进风巷；14—运输上山；15—轨道上山；16—绞车房；17—采区回风石门；18—采区上部车场；19—采区中部车场；20—区段运输平巷；21—下区段回风平巷；22—联络巷；23—区段回风平巷；24—开切眼；25—采煤工作面。

第二节 煤田的划分

煤田：在地质历史发展过程中，同一地质时期形成的并大致连续的含煤岩系分布区。

井田：划分给一个矿井开采的那部分煤田。

井田划分原则：

1、充分利用自然条件；

2、要保证矿井有合理的开采技术条件、足够的储量、合理的井田范围；

3、为矿井今后发展留有余地；

4、处理好相邻矿井之间的关系。深部与浅部。

矿井储量：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。

矿井生产能力，又称为矿井年产量，是指矿井在一年内生产煤炭的数量。

矿井服务年限：矿井均衡生产的时间。一定的矿井必须有一定的服务年限。

井田划分为阶段

阶段：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，每个长条部分具有独立的生产系统，称之为一个阶段。

阶段内再划分：1．采区式；2．分段式；3．带区式

开采水平（简称水平）：布置有主要运输大巷和井底车场、并担负该水平开采范围内的主要运输和提升任务的水平。

采区式划分：

采区：在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干个具有独立生产系统的块段，每个块段为一个采区。采区的倾斜长度即为阶段的斜长。

区段：沿煤层倾斜方向将采区划分为若干个长条部分，每一部分为一个区段。工作面沿煤层走向推进。

区段下部有区段运输平巷

区段上部有区段回风输平巷

分段式划分：

分段——在阶段范围内不划分采区，而是沿倾向将煤层划分为若干个平行于走向的长条，每个长条带称为一个分段。

每个分段沿倾斜布置一个工作面。工作面沿煤层走向推进。

带区式划分：

分带—在阶段范围内，沿煤层走向划分为若干个相等的条带，每个条带为一个回采工作面。

井田划分为盘区

当开采近水平煤层时，沿着等高线的大致延展方向在井田中部布置运输、回风大巷，在大巷的两侧按一定的尺寸将井田划分为若干个块段，其中每个块段为一个盘区。

井田划分:

采区式（走向长壁）

阶 段 分段式

带区式（倾斜长壁）

井田 盘 区

采区式

分区域 盘区式（近水平）

带区式

第四节 井田开拓方式

开拓方式：开拓巷道在井田内的布置方式。

需要解决的基本问题

确定井筒的形式、数量和位置

确定开采水平的数目和位置

布置井底车场和大巷

阶段内的划分

确定矿井开采程序和采区接替

确定水平延深方式及技术改造

斜井开拓：

主、副井均为斜井的开拓方式。

片盘斜井开拓特点：

开拓方式简单，建井期短。但同时回采的工作面少生产能力小。适用于煤层煤藏稳定，地质构造简单，井田走向长度短的小型矿井。

斜井单水平开拓：

由斜井进入煤体，由一个开采水平开采整个井田。井田可划分为一个阶段，也可以划分为两个阶段。阶段沿走向划分为采区。

立井开拓

单水平上下山开拓：开采水平既采上山部分,又采下山部分的煤层。

多水平上下山开拓：开采水平既采上山部分,又采下山部分的煤层

多水平上山开拓：开采水平只采上山部分的煤层

多水平混合式开拓：开采水平既可只采上山部分,又可采上、下山部分的煤层。

立井开拓的评价：

优点：井筒短，生产系统简单，运输环节少，提升速度快，通风阻力小。

缺点：施工、装备较复杂，工程进度慢、费用高，井筒装备复杂、投资大。

一架（井架）、两台（天轮台、卸矸台）、三盘（封口盘、固定盘、吊盘）

适用条件：煤层赋存条件较深，表土层较厚，水文地质条件复杂

平硐开拓（走向平硐，垂直平硐，阶梯平硐）

从地表开掘水平巷道进入山体或丘陵内的煤层。

一般地，以一条主平硐担负运煤、运料、出矸、行人、排水、进风和敷设管线等任务。

在井田上部回风水平开回风平硐或回风井担负回风任务。

平硐开拓的评价

优点：投资少，占用设备少，施工简单，成本低，只要条件适合尽可能采用平硐开拓。

综合开拓

根据井筒的三种基本形式，组合后理论

上有六种综合开拓方式：

立井—斜井、斜井—立井、平硐—立井

立井—平硐、斜井—平硐、平硐—斜井

斜硐开拓

舍弃原有的17度坡度的斜井开拓方式，采用6度斜硐开拓技术，充分发挥浅埋深煤田的自然条件优势，主要大巷均布置在主采煤层中，由1条主运输大巷，1-2条辅助运输大巷和1条回风大巷组成，矿井井筒与布置在煤层中的大巷直接相连。

优点：① 减少了岩石开拓巷道工程量；

② 提高了煤矿建井速度

井筒位置及数目的确定

 井筒是矿井最重要的井巷工程。它是矿井由地下通向地面的出口，是煤炭、材料、设备、人员、风等的必经之路，是整个矿井生产系统的咽喉。

 一般地，一个矿井至少应有一主一副两个井筒，主井担负煤炭提升，副井担负辅助提升任务。

 所谓井筒位置，主要是指两个方面，一是井口和井底沿井田走向和倾斜方向的位置；二是井筒本身所通过的岩层层位。

第五节 开采水平的设置

井底车场：是连接井筒和主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称，是井下运输和井筒提升两大环节的枢纽。 它担负着矿井煤矸、物料、设备、人员的转运，又为矿井的通风、排水、供电服务。

井底车场硐室 ：

主井系统硐室：翻车机硐室、煤仓、箕斗装载硐室、清理斜巷、绞车硐室等。

副井系统硐室：马头门、中央变电所、中央水泵房、水仓、等候室、调度室、消防材料库等。

井底车场运输线路：

存车线：存放空、重列车的线路，空、重车线，材料车线。

行车线：空、重列车运行的线路，包括调车线（电机车的车头调到重车车尾推重车进入重车线的轨道线路）和绕道（电机车将列车推入重车线后，通过轨道线路牵引空车或材料车驶出井底车场的线路）。

调车方式：顶推调车、甩车调车、专用设备调车。 井底车场形式：环形式，折返式

环形井底车场

特点：环形单向运行，调车简单，通过能力大；但开拓工程量大。按照井底车场空、重车线与运输大巷或主要石门的相对位置关系，环形车场又可分为卧式、斜式和立式三种。

折返式井底车场

特点：空、重车在车场内有折返运行。折返式车场的巷道开拓量小，巷道交岔点和弯道少，行车安全。但由于巷道断面大，需要布置在比较坚硬的岩石中，否则维护困难。分类：根据车场两端是否可以进出车，折返式车场又可分为梭式和尽头式两种。梭式车场主要特点：主井储车线完全布置在主要运输巷道上，列车往返运行需经翻笼一侧的轨道。这种车场的优点是：开拓工程量小，车场弯道少。尽头式车场与梭式车场的线路布置基本相似，但空、重列车只从车场的一端出入，另一端为线路的尽头。

大巷位置的确定

分层运输大巷：在开采水平各煤层中分别开掘运输大巷，并用阶段石门或溜井与井底车场相通。

集中运输大巷：在开采水平内只开一条运输大巷为各煤层服务，它通过采区石门与各煤层相联系。

分组集中运输大巷：将煤层分为若干个煤组，每个煤组开掘一条运输大巷