井田开拓
4 井田开拓
4.1井田开拓的基本问题
井田开拓是指在井田范围内，为了采煤，从地面向地下开拓一系列巷道进入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。这些用于开拓的井下巷道的形式、数量、位置及其相互联系和配合称为开拓方式。合理的开拓方式，需要对技术可行的几种开拓方式进行技术经济比较，才能确定。
井田开拓主要研究如何布置开拓巷道等问题，具体有下列几个问题需认真研究。
1）确定井筒的形式、数目和配置，合理选择井筒及工业场地的位置；
2）合理确定开采水平的数目和位置；
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；
6）合理确定矿井通风、运输及供电系统。
确定开拓问题，需根据国家政策，综合考虑地质、开采技术等诸多条件，经全面比较后才能确定合理的方案。在解决开拓问题时，应遵循下列原则：
1）贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤高产高效创造条件。在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿井建设。
2）合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理集中生产。
3）合理开发国家资源，减少煤炭损失。
4）必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风、运输、供电系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。
5）要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综掘机械化、自动化创造条件。
6）根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其它有益矿物的综合开采。
4.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标
1）井筒形式的确定
井筒形式有三种：平硐、斜井、立井。一般情况下，平硐最简单，斜井次之，立井最复杂。
平硐开拓受地形迹埋藏条件限制，只有在地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵或沟谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路，上山部分储量大致能满足同类井型水平服务年限要求。
斜井开拓与立井开拓相比：井筒施工工艺、施工设备与工序比较简单，掘进速度快，井筒施工单价低，初期投资少；地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比立井简单，井筒延伸施工方便，对生产干扰少，不易受底板含水层的威胁；主提升胶带化有相当大的提升能力，可满足特大型矿井主提升的需要；斜井井筒可作为安全出口，井下一旦发生透水事故等，人员可迅速从井筒撤离。缺点是：斜井井筒长辅助提升能力少，提升深度有限；通风路线长、阻力大、管线长度大；斜井井筒通过富含水层、流沙层施工技术复杂。
立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制，在采深相同的的条件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，井筒断面大，可满足高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井需风量的要求，且阻力小，对深井开拓极为有利；当表土
层为富含水层或流沙层时，立井井筒比斜井容易施工；对地质构造和煤层产状均特别复杂的井田，能兼顾深部和浅部不同产状的煤层。主要缺点是立井井筒施工技术复杂，需用设备多，要求有较高的技术水平，井筒装备复杂，掘进速度慢，基本建设投资大。
本矿井煤层倾角小，平均5°，为近水平煤层；表土层薄，无流沙层；水文地质情况比较简单，涌水量小；井筒不需要特殊施工，因此可采用斜井开拓或立井开拓。经后面方案比较确定井筒形式为双斜井。
2）井筒位置的确定
井筒位置的确定原则：
有利于第一水平的开采，并兼顾其他水平，有利于井底车场和主要运输大巷的布置，石门工程量少；
有利于首采区布置在井筒附近的富煤阶段，首采区少迁村或不迁村；
井田两翼储量基本平衡；
井筒不宜穿过厚表土层、厚含水层、断层破碎带、煤与瓦斯突出煤层或软弱岩层；
工业场地应充分利用地形，有良好的工程地质条件，且避开高山、低洼和采空区，不受崖崩滑坡和洪水威胁；
工业场地宜少占耕地，少压煤；
距水源、电源较近，矿井铁路专用线短，道路布置合理。
由于井田西部边界距侯月铁路很近，故为便于地面运输及工业场地布置，主井井筒位置布置方案也可以选择在井田西部边界附近。经后面方案比较确定主、副井筒位置在井田中央。
4.1.2工业场地的位置
工业场地的位置选择在主、副井井口附近，即井田西翼中部。
工业场地的形状和面积：根据表2.1工业场地占地面积指标，确定地面工业场地的占地面积为30公顷，形状为矩形，长边垂直于井田走向，长为700m，宽为450m。
4.1.3开采水平的确定及采盘区划分
井田主采煤层为3号煤层，9号煤层由于含硫量高，近期暂不开采，后期根据需要可采用延伸井筒方式开采3号煤层以下煤层。设计中只针对3号煤层。3号煤层倾角平缓，为2°~10°，一般5°，为近水平煤层，故设计为单水平开采。水平标高+560m，盘区式开采。3号煤层生产能力：可采储量为209.14Mt，服务年限为53.63a。
4.1.4主要开拓巷道
3号煤层平均厚度为5m，赋存稳定，底板起伏不大，为近水平煤层，煤层厚度变化不大，且煤质硬度大。故矿井开拓大巷布置在煤层中，留大煤柱护巷，大巷间距60m。由于矿井瓦斯涌出量大，为满足回风需要，布置两条回风大巷。再布置一条主运输大巷，一条辅助运输大巷，共四条大巷。为便于在巷道交叉时架设风桥等构筑物，辅助运输大巷和主运输大巷沿底板掘进，回风大巷沿顶板掘进。大巷位于井田中央，沿倾向布置，局部半煤岩及岩巷，巷道坡度随煤层而起伏，一般2°~5°，辅助运输大巷局部7°，主运输大巷上仓段局部10°。
4.1.5方案比较
1）提出方案
根据以上分析，现提出以下四种在技术上可行的开拓方案，分述如下：
方案一：立井单水平开拓
主、副井井筒均为立井，布置于井田中央，只设一个水平。由于辅助运输采用无轨胶轮车，爬坡能力强。大巷布置在煤层中，沿底板掘进，局部半煤岩及岩巷，如图4.1。
方案二：主斜副立单水平开拓
斜井提煤运输能力大，立井辅助运输能力大，为此提出主井采用斜井开拓，副井采用立井开拓。大巷布置在煤层中，沿底板掘进，局部半煤岩及岩巷，如图4.2。
方案三：斜井单水平开拓（井筒位于井田中央）
主、副井井筒均为斜井开拓，布置于井田中央，大巷布置在煤层中，沿底板掘进，局部半煤岩及岩巷，如图4.3。
方案四：斜井单水平开拓（井筒位于井田边界）
主、副井井筒均为斜井开拓，布置于井田西部边界，大巷布置在煤层中，沿底板掘进，局部半煤岩及岩巷，如图4.4。
1. 主井
2. 副井
11001100
图4.2 方案二 主斜副立单水平开拓
11001100图4.1 方案一 立井单水平开拓
11001100
图4.3方案三 斜井单水平开拓（井筒位于井田中央）
11001100图4.4方案四 斜井单水平开拓（井筒位于井田边界）
2）技术比较
以上所提四个方案大巷布置及水平数目均相同，区别在于井筒形式和井筒位置不同，及部分基建、生产费用不同。
方案一、二主井井筒形式不同。方案一主井为立井，立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制，主要缺点是井筒施工技术复杂，需用设备多，要求有较高的技术水平，掘进速度慢，基建投资大；方案二主井为斜井，斜井的运输提升能力比立井大，有相当大的提升能力，可满足特大型矿井主提升的需要；斜井井筒也可作为安全出口，井下一旦发生事故，人员也可从主斜井迅速撤离。井田内3号煤层厚度大、倾角小、赋存稳定，涌水量小，立井的优点不突出，而斜井的提升能力大的特点很适合3Mt的特大型矿井的需要。经过以上技术分析、比较，再结合粗略估算费用结果（见表4.1），在方案一、二中选择方案二：主斜副立单水平开拓。
方案三、四主要区别在井筒位置不同，方案三井筒位于井田中央的储量中心，井下运输距离短，运输费用相对较低，但井田中央煤层距地表距离大，井筒长，基建费用多；方案四井筒位于井田西部边界附近，由于紧靠井田西部边界就是侯月铁路，可以减少地面运输距离及设备等费用，还可以利用部分井田边界煤柱，减少部分压煤。经过以上技术分析、比较，再结合粗略估算费用结果（见表4.1），在方案三、四中选择方案三：斜井单水平开拓（井筒位于井田中央）。
3）经济比较
方案二、三有差别的建井工程量、生产经营工程量、基建费、生产经营费和经济比较结果，分别计算汇总于下列表中：见表4.2、表4.3、表4.4、表4.5和表4.6。
表4.1 各方案粗略估算费用表（单位：万元）
填表说明：
①主井开凿
根据设计及地质条件从《煤炭建设井巷工程概算定额》（99基价）（以下简称《井巷定额》）中可查出各部分单价，其中立井、斜井井筒按基岩段考虑。
方案一立井单价为：根据井筒净直径D=6.5m，支护形式=混凝土，煤岩类别=中硬岩，支护厚度(mm)= 500等条件，从《井巷定额》中查得：定额编号=323的基价为82834元/10m
方案一立井基建费用为290m×0.84338万元/（10m）=240.22万元。
方案二主斜井单价为：根据斜井井筒喷射混凝土支护(倾角<18°)，掘进断面(m)<18，支护形式=喷射混凝土，煤岩类别=中硬岩，支护厚度(mm)=100等条件，从《井巷定额》中查得：定额编号=1915的基价为25500元/10m
方案二主斜井基建费用为1052.1m×0.25500万元/（10m）=268.29万元。
②副井开凿
方案一副立井单价为：根据井筒净直径D=7.5m，支护形式=混凝土，煤岩类别=中硬岩，支护厚度(mm)= 600等条件，从《井巷定额》中查得：定额编号=341的基价为106747元/10m
方案一副立井基建费用为290m×1.06747万元/（10m）=309.57万元。
方案二副立井与方案一同。
③井底车场
根据设计及地质条件，本例中方案一的井底车场长度为1200m，大部分布置在3#煤层中，平均掘进断面18m2，，支护厚度=100mm，再考虑5%的系数，。在平硐及平巷喷射混凝土支护中查得：定额编号5611基价14819元/10m，
方案一井底车场费用为1200m×0.14819万元/（10m）×1.05=186.72万元（1.05为考虑5%的系数）。
方案二的井底车场长度为1100m，方案二井底车场费用为1100m×0.14819万元/（10m）×1.05=171.16万元。
生产费用计算：
④立井提升
方案一立井提升费用为：1.2×20914×0.29×0.92＝6695.83万元。
其中1.2为提升系数，29014为矿井3#煤层可采储量（万吨），0.29为提升高度（KM），0.92为提升单价。
方案二斜井提升费用为：1.2×20914×1.0521×0.22＝5808.96万元。
其中1.0521为提升长度（KM），0.22为提升单价。
⑤排水
方案一、二均由立井排水，费用为：120×24×365×53.6×0.178×10-4万元。
其中120为矿井的最大涌水量（120m3/h），24（小时）×365（天）×53.6（年，服务年限），0.178矿井排水单价（0.178元/吨）
⑥大巷运输
方案一、二大巷运输方式相同，费用为：1.2×1.6×10457×0.088×（1.06+0.91）＝3480.62万元。
其中1.2为运输系数，1.6为矿井两翼的平均运输距离（Km），10457为矿井可采储量之半（万t），0.088为运输单价（元/t.km），1.06，0.91分别为矿井两翼（东、西）估算的运输煤量比例。
⑦费用/万元：基建费用和生产费用之和。
⑧百分率：以方案二为100%，则方案一为：11915.88/11041.53=108%
表4.2 建井工程量（单位：m）
表4.3 生产经营工程量
填表说明：
方案二与方案三的⑨~⒀项均相同，计算于下：
⑨顺槽运输
顺槽运输工程量：1.2×529.4×1.32×37=31027.08（万t.km）
其中1.2为运输系数，529.4为平均每个3#煤层布置的综采面可采储量（万吨），1.32为综采面的顺槽平均运输距离（Km），37为全矿布置的综采面数量。
⑩大巷运输
大巷运输东翼工程量：1.2×529.4×0.335×81=17238.32（万t.km）
大巷运输西翼工程量：1.2×529.4×0.335×77=16387.05（万t.km）
其中0.335为每个综采面大巷运输平均运距（Km），如果将每个综采面的可采储量集中为一个“点”，
则东翼共有81个大巷运输“点”，西翼共有77个大巷运输“点”。
⑾斜井提升
斜井提升工程量：1.2×20914×0.8=20077.44（万t.km）
其中1.2为提升系数，20914为矿井3#煤层可采储量（万吨），0.8为考虑煤柱回收率50%后的系数⑿大巷维护
大巷维护工程量：1.2×2×3250×4×26.8×10-4=82.97（万m./a）
其中1.2为维护系数，2为两翼，3250单条巷道长度m，4为单翼4条大巷，26.8×10-4维护比例。⒀排水
排水工程量：120×24×365×53.6×10-4=5634.43
其中120为矿井的最大涌水量（120m3/h），24（小时）×365（天）×53.6（年，服务年限）
表4.4 基建费用表（单位：万元）
表4.5 生产经营费（单位：万元）
表4.6 费用汇总表
在上述经济比较中需要说明以下几点：
1）两方案大巷布置数目及位置相同，均在煤层中沿煤层底板掘进，两条煤层运输大巷，两条回风大巷；
2）两方案中各盘区均有遇大断层需搬家的问题，总费用相同，故未对此计算；
3）井筒大巷的辅助运输费用均按占运输费用的20%经行估算；
4）主、副井及风井布置在岩层中，维护费用较低，故未对比其维护费用的差别；
5）主、辅运输大巷断面大小不同，大巷维护费用按平均维护费用估算。
由对比结果可知，方案一和方案三的总费用近似相同，但设计矿井采用无轨胶轮车，斜井有利于胶轮车的下放及提升，而且立井的井底车场相对要复杂；矿井设计大巷布置在煤层中，基本不出矸，辅助运输任务轻，立井有利于辅助运输任务的优点不突出；综合以上技术经济比较，确定矿井开拓方式为：斜井单水平开拓（井筒位于井田中央）。
煤矿开采的基本概念
第一章煤矿开采的基本概念 1.煤田、井田、井型的基本概念。 2.井田内的划分方式？阶段与水平的基本概念？采区、盘区、带区的基本概念？ 3. 矿井开拓、准备及回采的含义及作用是什么？ 4.绘图表示说明下列井巷名称： （1）立井，暗立井；（２）科井、暗斜井； （3）平硐、岩石平巷、石门；（４）采区上山、下山。 5.阶段内再划分有哪几种方式，各适用于何种条件？ 6.绘图说明矿井的主要生产系统。 第二章采煤方法的概念和分类 1.简述壁式体系和柱式体系采煤法基本特征和适用性。 2. 采煤方法的含义是什么？采煤方法分类的依据是什么？ 3. 我国较广泛采用的采煤方法有哪几种？应用及发展概况如何？ 第三章单一走向长壁采煤法采煤工艺 1. 长壁采煤法有那几种主要采煤工艺？说明主要特点及相互关系。 2. 什么是普采工艺系统？普采工艺的基本要点是什么？ 3. 什么是综采工艺系统？综采工作面的主要设备有哪些？ 4. 说明综采双滚筒采煤机割煤、进刀方式有哪几种？有何优缺点？及其实用条件？ 5. 综采面有哪几种移架方式？及时支护与滞后支护的工艺流程是什么？ 6. 简述综采工作面设备的几何尺寸配套及生产能力配套的基本原则？ 7. 试分析影响综采面生产能力的各种因素及其相互关系。 8. 简述大采高、大倾角综采的工艺特点及煤壁防片帮、设备防止下滑的措施。 9. 简述采煤工作面过断层的技术措施。 10. 简述机采工作面开机率的概念和计算方法。 11. 试分析工作面的合理长度及影响合理长度的技术因素。
12. 熟悉并掌握工作面作业规程的内容和编制方法。 13. 绘图说明炮采面单体支架布置形式，并解释以下各词： 正悬臂支架，排距，柱距，最大最小控顶距，放顶步距，全部落垮法，采空区处理。 14. 简述炮采，机采，综采选择依据。 第四章单一走向长壁采煤法 1. 绘图说明单一走向长壁采煤法的采区巷道布置、掘进顺序和生产系统。 2. 不同采煤工艺对区段平巷的坡度和方向各有什么要求？ 3. 说明区段平巷单巷布置和双巷布置的特点及应用。 4. 说明单工作面布置和双工作面布置的特点及应用。 5. 绘图说明采煤工作面回采顺序的几种方式及应用。 6. 绘图说明采场通风的几种方式及其适用条件。 7. 受构造影响时区段平巷布置的特点有哪些？ 第五章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法 1. 倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法，分层同采时巷道布置有何特点？分层分采时可有何变化？ 2. 对照图5-1简述倾斜分层走向长壁下行垮落分层同采时运煤通风线路。 3. 什么是人工假顶，分层开采中为什么要铺设人工假顶？什么是再生顶板，什么条件可以形成再生顶板？ 4. 人工假顶主要有那些类型，各有何特点？ 5. 假顶下回采时应注意些什么问题？ 6. 无区段和上山煤柱时，采区巷道布置的特点及应用条件？ 7. 说明倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法的工艺特点 8. 区段布置分层平巷方式有几种，说明其应用。 第六章倾斜长壁采煤法
01-地下开采基本知识
矿床开采理论与实践 一．名词解释 1 .矿石：地壳中能提取国民经济所必须的矿物产品的集合体。 2. 矿体：在现代技术经济条件下，能以工业规模开采的矿石聚集体。 3. 矿床：一个或数个矿体及其周围的岩石和地层、构造等整个含矿地段。 4. 废石：在矿体周围的岩石(围岩)以及夹在矿体中的岩石(夹石)，不含有用成分或含量过少，当前不宜作为矿石开采的集合体 5. 矿石品位：指矿石中有用成分的含量。常用百分数或g/t、g/m3表示 6.矿石损失率：指在开采过程中损失的工业储量与原工业储量之比率。 7.矿石贫化率：采出矿石品位比原矿石品位降低的百分率。 8.矿石回收率：指采出的纯矿石量与工业储量之比率。 9.废石混入率：混入采出矿石中的废石量与采出矿石量之比率，用百分数(%)表示 二．填空题 1.金属矿床按矿体形状分类⑴层状矿床⑵脉状矿床⑶块状矿床 按矿体倾角分类⑴水平和微倾斜矿床 ⑵缓倾斜矿床 ⑶倾斜矿床。 ⑷急倾斜矿床。 按矿体厚度分类⑴极薄矿体。 ⑵薄矿体 ⑶中厚矿体 ⑷厚矿体 ⑸极厚矿体 三．问答题 1对矿床开采影响较大的矿石和围岩的物理力学性质有哪些？它们对矿床开采有哪些影响？ ⒈）硬度※硬度影响凿岩设备和破碎方法的选择，也影响劳动生产率、材料消耗和采矿成本。 ⒉）坚固性※坚固性影响凿岩速度、炸药消耗量和地压管理。 ⒊）稳固性※矿岩稳固性影响到井巷的维护、采矿方法及地压管理方法的选择。 ⒋）结块性※矿石的结块性对矿石的运输和采矿方法选择有影响。 ⒌）氧化性※矿石的氧化会降低选矿回收率 ⒍）自燃性※矿石的自燃，会使井下温度上升，并可能引发地下火灾，对矿井通风、爆破方法和采矿方法的选择有特殊的要求。 ⒎）含水性※矿岩含水性对放矿、运输，箕斗提升及矿仓贮存和采矿、巷道支护等带来困难。 ⒏）碎胀性※矿岩碎胀性对矿岩运输提升有影响。 2.划分矿石和废石的原则有哪些？ 原则：国家的社会制度及所规定的技术经济政策，矿床的埋藏条件，采矿和矿石的加工技术水平，地区的技术经济条件等 金属矿床的特点：⒈）矿床赋存条件不稳定； ⒉）矿石品位变化大； ⒊）地质构造复杂；
第4章 矿井开拓与开采(已完)
第四章井田开拓与开采 第一节井田开拓 一、井田开拓方式及井口位置 (一) 影响井田开拓的主要因素 本井田地质构造简单，大体为一向西倾斜的单斜构造，煤层倾角0～3°，未发现断层；水文地质条件简单；无老窑开采及采空区，对开采无影响。影响井田开拓方式、井口位置的主要因素有：地形地貌、地质构造、煤层赋存特点、凿井工程地质条件、铁路接轨点位置、水源和电源情况、井下开拓部署、工业场地压煤量、技术装备水平和地质勘探程度等。 1. 地形地貌 本井田内地形总体上为东南高、西北低，海拔标高+1302.5～+1278.5m，地形变化不大，地势平缓。井田具风积沙漠～半沙漠地貌特征，半流动和半固定的新月形沙丘及沙丘链遍布全井田，耕地有限，因此，从地形地貌上看，对井口位置和开拓方式的选择影响不大。 2. 地质构造 本区构造形态为一向北西倾斜的单斜构造，地层倾角小于2°。区内断层不发育，无岩浆岩侵入体，故井田地质构造简单,煤层近水平，无煤层露头，同一煤层井田内高差小于120m，从构造上看，对井口位置和开拓方式的选择影响亦不明显。 3. 煤层赋存特点 井田主要可采煤层3-1煤、4-1煤全区发育，赋存深度一般600～700m左右，赋存稳定，厚度变化小，主采煤层之上仅有一中厚2-2中煤层，2-2中煤层大部可采，仅在井田西南部不可采。4-1煤下部还有4-2中、5-1、5-2、6-2上、6-2中五个煤层，井田范围内均大部可采。除3-1煤和4-1煤为厚～中厚煤层（平均厚度4.75m和3.75m）外，其余煤层均为薄煤层或中厚煤层（平均厚度1.80～2.60m）各煤层倾角平缓（0～3°），
适合长壁机械化开采。 4. 凿井工程地质条件 井田浅部全部被第四系全新统风积沙及沉积砂土地层覆盖，厚度在27.13～135.50m，平均95.26m，南厚北薄，靠近井田储量中心范围内厚度在120m左右，厚度差不明显，新生界地层主要由风积沙、粉细砂、砂粘土、粘砂土组成，下部上更新统砂层富水性较强，上部风积沙层含水相对较弱。因此，从工程地质条件上看，井筒需采用特殊凿井法施工，适合立井开拓，井口位置宜选择在中部或西部。 5. 接轨点位置及外部道路 目前，根据鄂尔多斯市南部铁路公司规划，本矿区内新恩铁路在本井田东北部通过，本矿井接轨点确定在母杜柴登井田东北部大牛地站，因此，从接轨点位置及外部道路上看，井口位置宜选择在井田中部、西部或北部。 6. 水源及电源情况 根据《内蒙古自治区鄂尔多斯呼吉尔特矿区总体规划》，矿区内各矿井的生活用水根据矿区水文地质条件和矿区开发建设规划，统筹建设水源地和输配水管网，位于井田西侧的哈头才当水源地为矿区集中水源地。 母杜柴登井田的供电电源可引自井田北部的图克110kV变电站和葫芦素220kV变电站。 因此，从水源和电源上看，井口位置宜选择在井田西部、中部或北部。 7. 技术装备水平 近年来，我国煤矿矿井技术装备水平有了显著提高，大型多绳摩擦轮提升机与电控装备，大容量立井提升箕斗及提升罐笼等不断创新，为建设特大型立井提供了提升的保证；长距离、大功率带式输送机、多功能无轨胶轮车等连续化、自动化运输设备及工作面高产高效的综放、大采高综采、连续采煤机等现代采掘设备逐渐改变了矿井的生产面貌。因此，从技术装备水平上看，采用立井开拓是可行的。 8. 地质勘查程度 本井田已经完成煤炭勘探工作，可以满足本阶段设计要求。储量级别较高（331）
煤矿井田开拓方式
第四节井田开拓方式 一、井田开拓基本知识 （一）矿井储量、生产能力和服务年限一个煤田的范围很大，面积由数十至数千平方公里，甚至上万平方公里，煤的蕴藏量由几亿到几百亿吨。通常由几个或几十个矿开采。划给一个矿井来开采的那部分煤田，叫做井田（或矿田）。井田的边界多是以自然条件（大断层等）来划分。井田范围的大小，决定了矿井的储量和开采条件，是建设矿井的基本根据。 矿井储量可分为远景储量和工业储量两类，是确定矿井生产能力的重要因素。矿井的工业储量减去设计和开采损失，就是矿井的可采储量。可采储量占工业储量的百分比叫做采出率（也称“回采 率” ），矿井采出率应大于 75 ％以上采出率太低，不但浪费了资源，而且减少矿井的服务年限。 矿井可采储量与工业储量、生产能力和服务年限的关系，可用下式表示： Zk=（Zc-P）C Zk=A TK 式中 Zk ——可采储量，万 t； Zc ——工业储量，万 t ； C ――采区设计回采率，薄煤层（煤厚w 1.3m ）为
0.85 ,中厚煤层（煤厚1.3?3.5m ）为0.80 , 厚 煤层（煤厚＞ 3.5m ）为0.75 ; A ――矿井设计生产能力，万t/a ; T ――矿井设计服务年限， a； K ――储量备用系数，一般取 1.2?1.4。 矿井生产能力，一般指矿井的设计生产能力。按设计的生产能力大小矿井分为大、中、小三种井型： 大型： 1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0、5.0、6.0Mt/a 及以上； 中型： 0.45 、0.6 、0.9Mt/a ； 小型： 0.3 Mt/a 及以下。 矿井服务年限应与矿井生产能力相适应，使它们之间保持一个技术、经济上都比较合理的关系。《煤炭工业矿井设计规范》（ 2005 年版），对 45 万 t/a 及以上矿井，按不同井型，对矿井的设计服务年限作了相应的规定，中型矿井设计服务年限不小于 40 年， 1.2?2.4 Mt/a 矿井设计服务年限不小于 50 年，3.0?5.0 Mt/a 矿井设计服务年限不小于 60 年， 6.0 Mt/a 及以上矿井设计服务年限不小于70 年。 （二）井田内的再划分煤田划分为井田后，每一个井田的面积 仍然比较大，再这样大范围内进行采煤，还必须将井田再划分 为若干较小的
第三章 井田开拓的基本问题
第三章井田开拓的基本问题 第一节煤田划分为井田 煤田的范围相当广阔。大的煤田面积可达数千平方公里，储量可达数百亿吨。对于这样大的煤田，如果用一个矿井来开采，无论从技术上，经济上和安全上都是不合理的。因此，在开发一个煤田时，应将煤田划分成若干较小的部分。由若干个矿井进行开采。划归一个矿井开采的那部分煤田称为井田。有时煤田不很大，也可不划分井田。 由于行政或经济上的原因，往往将邻近几个井田划归为一个行政机构管理，而将这邻近的井田和起来称为矿区。 在煤田划分为井田时，以矿区总体规划为依据，要保证各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的开发。 一、划分的原则 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 对一个生产能力较大的矿井，尤其是机械化程度较高的现代化大型矿井，应要求井田有足够的储量和合理的服务年限。生产能力较小的矿井，储量可少些。矿井生产能力还要与煤层赋存条件、开采技术装备条件相适应，并要为矿井发展留有余地。随着开采技术的发展，根据当前技术水平划定井田范围，可能满足不了矿井长远发展的要求。因此，井田范围应适当划得大些，或在井田范围外留一备用区，暂不建井，以适应矿井将来发展的需要。对于煤层总厚度较大，开采条件好，为加快矿井建设和节约初期投资而建设的中小型矿井，更应如此。 2．保证井田有合理的尺寸 一般情况下，为便于合理安排井下生产，井田走向长度应大于倾斜长度。如井田走向长度过短，则难以保证矿井各个开采水平有足够的储量和合理的服务年限，造成矿井生产接替紧张；或者在这种情况下为保证开采水平有足够的服务年限使阶段（水平）高度加大，将给矿井生产带来困难。井田走向长度过长，又会给矿井通风、井下运输带来困难。因此，在矿井生产能力一定的情况下，井田走向长度过长或过短，都将降低矿井的经济效益。 我国煤矿生产实践表明，井田走向长度应达到：小型矿井不小于1 ．5 km；中型矿井不小于4．0 km；大型矿井不小于7．0 km；特大型矿井可达10．0~15．0 km。 3．充分利用自然等条件划分井田 例如，利用大断层作为井田边界，或在河流、国家铁路、城镇等下面进行开采存在问题较多或不够经济，须留设安全煤柱时，可以此作为井田边界。这样，既降低了煤柱损失，又减少了开采技术上的困难。见图3—1。 图3—1 井田境界划分示意图 在煤层倾角变化很大处，可以其作为井田边界，便于相邻矿井采用不同的采煤方法和采掘机械，简化生产管理。其他如大的褶曲构造也可作为井田边界。 在地形复杂的地区，如地表为沟谷、丘陵、山岭的地区，划定的井田范围和边界要便于选择合理的井筒位置及布置工业场地。对于煤层煤质、牌号变化较大的地区，如果需要，也可考虑依不同煤质、牌号按区域划分井田。 4．合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系 划分井田边界时，通常把煤层倾角不大，沿倾斜延展很宽的煤田，分成浅部和深部两部
井田开拓
4 井田开拓 4.1井田开拓的基本问题 井田开拓是指在井田范围内，为了采煤，从地面向地下开拓一系列巷道进入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。这些用于开拓的井下巷道的形式、数量、位置及其相互联系和配合称为开拓方式。合理的开拓方式，需要对技术可行的几种开拓方式进行技术经济比较，才能确定。 井田开拓主要研究如何布置开拓巷道等问题，具体有下列几个问题需认真研究。 1）确定井筒的形式、数目和配置，合理选择井筒及工业场地的位置； 2）合理确定开采水平的数目和位置； 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； 6）合理确定矿井通风、运输及供电系统。 确定开拓问题，需根据国家政策，综合考虑地质、开采技术等诸多条件，经全面比较后才能确定合理的方案。在解决开拓问题时，应遵循下列原则： 1）贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤高产高效创造条件。在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿井建设。 2）合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理集中生产。 3）合理开发国家资源，减少煤炭损失。 4）必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风、运输、供电系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。 5）要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综掘机械化、自动化创造条件。 6）根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其它有益矿物的综合开采。 4.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标 1）井筒形式的确定 井筒形式有三种：平硐、斜井、立井。一般情况下，平硐最简单，斜井次之，立井最复杂。 平硐开拓受地形迹埋藏条件限制，只有在地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵或沟谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路，上山部分储量大致能满足同类井型水平服务年限要求。 斜井开拓与立井开拓相比：井筒施工工艺、施工设备与工序比较简单，掘进速度快，井筒施工单价低，初期投资少；地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比立井简单，井筒延伸施工方便，对生产干扰少，不易受底板含水层的威胁；主提升胶带化有相当大的提升能力，可满足特大型矿井主提升的需要；斜井井筒可作为安全出口，井下一旦发生透水事故等，人员可迅速从井筒撤离。缺点是：斜井井筒长辅助提升能力少，提升深度有限；通风路线长、阻力大、管线长度大；斜井井筒通过富含水层、流沙层施工技术复杂。 立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制，在采深相同的的条件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，井筒断面大，可满足高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井需风量的要求，且阻力小，对深井开拓极为有利；当表土
-井田开拓方式
第二章 井田开拓方式 2.1 井田开拓概念 2.1.1 井田开拓方式的概念 井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。 矿井开拓方式：矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。 2.1.2 井田开拓方式的分类 （1）按井筒（井筒 ：由地面通达矿体的巷道）形式分：立、斜、平、综、分区域； （2）按水平数的多少分：单水平、多水平； （3）按开采准备方式分：上山式、下山式、上下山式、混合式； （4）按开采水平大巷的布置方式分：分煤层大巷、集中大巷、分组集中。 如立井单水平上下山（采区）式、立井多水平上下山（采区）式、立井多水平上山（采区）式、立井多水平上山及上下山混合（采区）式，绘出关系图形如下图2.1。 图 2.1 开拓方式分类关系图 2.1.3 确定井田开拓方式的原则 合理确定矿井生产能力，井田范围，进行井田内的划分，确定井田开拓方式，井筒数目及位置；选择主要运输大巷布置方式及井底车场形式； 确定井筒延伸方式及井田开采顺序。其确定开拓方式的基本原则为： （1）多出煤、早出煤、出好煤、建设高产高效安全生产矿井，集中，简单； （2）按《规程》完善通风条件，良好生产条件； 开拓方 立 井 斜 井 平 硐 综 合 单水多水平 上下山 上 山 上下山 混 合 分层大集中大分组集中大
（3）减少煤柱损失，减少巷道维护量，提高矿井采出率； （4）减少工程量，降低投资，减少建工工期‘新技术机械化。 2.2 斜井开拓 斜井开拓时，根据井田再划分方式和阶段内布置形式可组合成多种开拓方式。如：“斜井单水平分区式”、“斜井单水平分带式”、“斜井多水平分区式”、“斜井多水平分段式”等。本节仅举例介绍我国目前常用的几种斜井开拓方式。 2.2.1 片盘斜井开拓 片盘斜井开拓是斜井开拓的一种最简单的形式。它是将整个井田沿倾斜方向划分成若干个阶段，每个阶段倾斜宽度可以布置一个采煤工作面。在井田沿走向中央由地面向下开凿斜井井筒，并以井筒为中心由上而下逐阶段开采。图2.2为一片盘斜井的示例。井田沿倾斜方向划分为四个阶段。阶段内按整个阶段布置，即每一阶段斜宽布置一个工作面。 图2.2 片盘斜井开拓 1—主井；2—副井；3—片盘车场；4--阶段运输平巷；5—辅巷；6—阶段回风平巷；7--采煤工作面； 8—联络眼
采矿专业基本知识考试题库完整
专业基本知识考试题库 一、填空题 1、矿井巷道按其所处空间位置和形状，可分为垂直巷道、水平巷道和倾斜巷道。 2、根据巷道服务范围及其用途，矿井巷道可分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三类。 3、我国现阶段合理的井田走向长度一般为：小型矿井不小于1500m；中型矿井不小于4000m；大型矿井不小于7000m。 4、阶段内的划分方式有采区式、分段式和带区式三种。 5、国家对采区采出率的规定是：薄煤层不低于85%，中厚煤层不低于80%，厚煤层不低于75%。 6、国家对采煤工作面采出率的规定是：薄煤层不低于97%，中厚煤层不低于95%，厚煤层不低于93%。 7、根据生产能力的大小，我国把矿井划分为大、中、小三类。 8、井田开拓方式按井硐形式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓四类。 9、按平硐与煤层走向的相对位置不同，平硐分为走向平硐、垂直平硐和斜交平硐。 10、井底车场运输线路包括存车线、调车线和绕道线路等。 11、井底车场常用的调车方式有：顶推调车法、甩车调车法和专用设备调车法。 12、按照矿车在井底车场内的运行特点，井底车场可分为环形式和折返式。 13、按照井底车场存车线与主要运输巷道的位置关系，环形式车场可分为卧式、立式和斜式。 14、按列车从井底车场两端或一端进出车，折返式车场可分为梭式车场和尽头式车场。 15、煤矿井下运输大巷的运输方式有：轨道运输和带式输送机运输。 16、轨道运输大巷的轨距一般有600mm和900mm两种。 17、运输大巷的方向应与煤层走向大体一致，为便于运输和排水，其坡度一般为3‰～5‰。 18、运输大巷的布置方式有分层运输大巷、集中运输大巷和分组集中运输大巷。 19、井田开拓方式是井硐形式、水平数目和阶段内的布置方式的总称。 20、在现生产的采区内，采煤工作面结束前 10～15 天，完成接替工作面的巷道掘进及设备安装工程；在现开采水平内，每个采区减产前 1～1.5 个月，必须完成接替采区和接替工作面的掘进工程和设备安装工程。 21、采煤方法是指采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间、空间上的相互配合。 22、影响采煤方法选择的因素主要有：地质因素、技术发展及装备水平、矿井管理水平和矿井经济效益。 23、影响采煤方法选择的地质因素有：煤层倾角、煤层厚度、煤层特征及顶底板稳定性、煤层地质构造、煤层含水性、煤层瓦斯含量和煤层自然发火倾向性等。
煤矿井田开拓方式设计
矿井设计 一、井田概况 某井田含有两层煤，煤层厚度分别为1M 6m,2M 8m,走向长度8km ，倾斜长 度1860m ，煤层间距10m ，煤层倾角34°，煤层露头深度为72m ，设计生产能力 为180万t/a 。瓦斯等级属于低瓦斯矿井。地表较为平坦，水文地质简单，煤层 顶底板均为中等稳定砂岩。初步设计矿井开拓方式，并初步分析大巷布置方式， 同时设计井底车场。 二、井田开拓 一、储量计算 1、矿井地质资源量计算 t 2604025.1)86(18608000万=?+??=Z Z 2、矿井资源/储量计算 以勘探地质报告为基础，矿井可行性研究和初步设计阶段的矿井工业资源/ 储量计算按下式计算： k Z Z Z Z Z Z M M b b g 333222112122111++++= g Z ——矿井工业资源/储量； b Z 111——探明的资源量中经济的基础储量； b Z 122——控制的资源量中经济的基础储量； 112M Z ——探明的资源量中边际经济的基础储量； 222M Z ——控制的资源量中边际经济的基础储量； 333Z ——推断的资源量； k ——可信度系数，取0.7～0.9，地质构造简单、煤层赋存稳定的取0.9；地质 构造复杂、煤层赋存不稳定的取0.7。 根据钻孔布置，在矿井地质资源储量中，60%是探明的，30%是控制的，10%
是推断的。 根据煤层厚度和地质，在探明和控制的资源量中，70%的是经济基础储量， 30%的是边际经济的基础储量，则矿井工业/资源储量： t Z b 万8.10936%70%6026040111=??= t Z b 万4.5468%70%3026040122=??= t Z M 万2.4687%30%6026040112=??= t Z M 万6.2343%30%3026040222=??= 因为地质条件简单，k 取0.9，则t k Z 万6.23439.0%1026040333=??= 则g Z =10936.8+5468.4+4687.2+2343.6+2343.6=25778.8万t 3、矿井设计资源/储量 矿井设计资源/储量可按下式计算)(1P Z Z g S -= 式中S Z ——矿井设计资源/储量； 1P ——断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑物煤柱、露头煤柱、 水平面煤柱等永久煤柱损失量之和。1P 按矿井设计资源/储量的3%估算。 则t 25005.497%25778.8万=?=S Z 4、矿井设计可采储量 矿井设计可采储量t Z k 万3.20004%804.25005=?=
(本科)采矿工程毕业设计指导书
毕业设计指导书 采矿教研室 山东科技大学
目录 第一章矿区概述及井田特征 (2) 第二章矿井境界及储量 (3) 第三章矿井年产量及服务年限 (4) 第四章井田开拓 (5) 第五章首采区巷道布置 (18) 第六章采煤工艺设计 (27) 第七章开采顺序及采区、采煤工作面的配置 (31) 第八章矿井通风与安全技术措施 (33) 第十章技术经济指标 (49)
第一章矿区概述及井田特征 第一节矿区概述 矿区的地理位置（附地理位置图）及行政隶属关系。矿区地形地貌，矿区内有关的主要企业单位。电源、水源及建筑材料的来源。矿区内贸易中心、火车站及其他主要场地的位置。矿区的气候特点；气温、风向、风速，雨期及降雨量，冻结期及冻结深度等，综述矿区的开发条件。 第二节井田及其附近的地质特征 井田的地层层位关系、地质构造、含煤系及地层特征以井田地层柱状图说明，煤田的成因及生成年代、煤层的总数及可采层数，表土层及风化带的深度。 井田中的地质变动，最主要的破坏及其形式——断层、褶曲、火成岩侵入等，区域变质及侵入等，区域变质及侵入变质的程度，它们的分布及位置。 水文情况：井田范围内的河流，流量及洪水位，流沙层，含水层的厚度及分布，含水系数及渗透系数，溶洞水的静储量及水力联系，断层的透水性质及水力联系。 第三节煤层及煤质特征 井田的煤层及其埋藏条件：走向、倾向、倾角，可采层的厚度及层间距。各煤层的性质，顶底板岩石的性质。
煤层的瓦斯性，自燃及煤尘爆炸性，含水性。 煤的牌号，工业分析及工业用途。 第四节井田的勘探程度及对对勘探的要求。 矿井概况及井田地质特征是矿井设计基础资料。编写本章说明书时，应在生产实习过程中广泛收集、弄清资料的基础上，扣紧指导教师下达的设计题目，按课程设计大纲的要求进行。 本章应附图附表： 1、交通位置图(说明书插图，比例1∶500,000)； 2、井田综合柱状图(说明书插图)：该图可据“矿井综合柱状图”进行简化后编制，但简化后的“综合柱状图”地质年代、地层单位要连续，对开采有重要影响的地层不能省略，如煤层的顶板、底板、含水层等； 3、煤层特征表； 4、主要地质构造特征表； 第二章矿井境界及储量 第一节井田境界 井田境界应根据地质构造、储量、水文、煤层赋存情况、开采技术条件、开拓方式及地貌、地物等因素，进行技术分析后确定。一般以下列情况为界： 1、以大断层、褶曲和煤层露头、老窑采空区为界； 2、以山谷、河流、铁路、较大的城镇或建筑物的保护煤柱为界； 3、以相邻矿井井田境界煤柱为界； 4、人为划分井田时：煤层倾角较小，特别是近水平煤层时，用一垂直面来划分井田境界；在倾斜或急倾斜煤层中，沿煤层倾斜方向，常以主采煤层底板等高线为准的水平面划分井田。 说明书中应明确说明确定的井田范围、井田走向、倾向的最大、最小及平均尺寸，井田的面积(km2)。并把确定的井田范围标注在主采煤层(或指导教师指定的煤层)的底板等高线图和剖面图上。 第三节井田储量 一、矿井工业储量 矿井工业储量是勘探(精查)地质报告提供的“能利用储量”中的A、B、C三级储量之和，其中高级储
实验一 井田开拓方式实验(实验指导书)
实验一井田开拓方式实验 实验学时：2 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的 掌握各种井田开拓方式，掌握巷道名称、位置、巷道间的联系及布置方式，建立起空间概念；了解各种井底车场的布置方式；能够根据模型绘制开拓巷道布置平面图和剖面图。 二、实验内容 立井、斜井、平硐以及综合开拓开拓方式，各种井底车场形式。 三、实验原理、方法和手段 采用剖视方法表现井下开拓巷道布置的空间关系，通过模型展示各种井底车场的概念。 由老师解说，学生观摩。 四、实验组织运行要求 根据本实验的特点，采用集中授课形式。 五、实验条件 各种井田开拓方式的模型和各种井底车场的模型。 六、实验步骤 1．观看模型，听指导教师讲述； 2．自己对每个模型进行观察和描述，建立起空间概念。 七、思考题 1、立井开拓方式的特点，主要生产系统的运行路线？ 2、斜井开拓方式的优缺点和适应条件。 3、井底车场的组成？并说明调车过程。 八、实验报告 实验报告的内容主要包括实验预习、实验记录和实验报告三部分： 1、实验预习
在实验前每位同学都需要对本次实验进行认真的预习，并写好预习报告，在预习报告中要写出实验目的、要求，需要用到的仪器设备、物品资料以及简要的实验步骤，形成一个操作提纲。 2、实验记录 学生开始实验时，应该将记录本放在近旁，将实验中所做的每一步操作和观察到的现象如实地记录下来。 3、实验报告 主要内容包括对实验中的现象、实验的关键点等进行整理、解释、分析总结，回答思考题。学生选择一种开拓方式的模型，绘制平面图和剖面图，并说明各个生产系统，包括运煤、运料、提矸、通风、排水等；选择一种井底车场模型，绘制调车线路图，并说明调车方式。 九、其它说明 学生要遵守实验室管理的相关规定，服从实验员指挥，注意实验安全。
第五章 井田开拓中几个主要问题
第五章井田开拓中几个主要问题 第一节井硐位置及数目的确定 井硐,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、电的必经之路,是整个矿井生产系统的咽喉。井硐往往是矿井建设中影响初期投资和建成井工期的关键性控制工程。此外,井硐的位置和数目还对矿井生产系统的技术合理性，矿井生产经营的经济合理性以及资源回收率等都有着重要影响。 一般地,一个矿井至少应有一主一副两个井硐，主井担负煤炭提升，副井担负辅助提升任务。 井硐的主要作用是联系井上和井下，在井上，由于要布置地面工业场地，井口位置要受地表因素影响，井硐在开凿过程中掘进的难易程度和维护性的好坏，受井下地质因素的影响。另外，井硐落底位置与矿井生产经营的技术经济合理性有关,所以井硐位置还受矿井技术经济合理性的约束。 所谓井硐位置，主要是指两个方面,一是井口和井底沿井口走向和倾斜方向的位置；二是井硐本身所通过的岩层层位。 根据以上分析,选择井硐位置应从以下三方面进行论证和比较。 一、地面因素的影响 1)能充分利用地形，使地面生产系统和工业场地布置合理，尽可能减少地面工业场地的土石方工程量。 2)地面工业场地应尽可能少占或不占良田,特别是不要占用高效农田。 3）井口标高应高于当地历史最高洪水位,并具有良好的泄、排洪条件，免受洪水危胁。 4）井口所在地工程地质条件要好，要避免滑坡、崩坍、地表沉陷的影响。 5)距林区较近时，应给井口留有足够的防火距离,免受森林火灾的影响。 ６)要充分考虑各种人为因素。特别是地方煤矿和乡镇、个体煤矿，要充分注意地面场地、交通等引发的各种矛盾,如井口占地的归属、矸石排放方式等。 二、地下因素 1）井硐穿过的岩层应有良好的地质条件,尽可能避免穿越流沙层、强含水层和地质破坏剧烈带等不利于井硐掘进和维护的地带。 ２）井硐落底位置应能保证各水平井底车场巷道和硐室处于坚硬、完整的岩层中，保持井底车场良好的维护条件。 3)井硐应避免老窑采区及其垮落岩层的影响。 4)井硐应尽可能布置在薄煤带或不受采动影响的井田边界之外，以减少工业场地煤柱损失。 5）井硐位置应保证井硐延深时，不受底板强含水层水患威胁。 三、技术经济因素 1）井硐落底位置应尽可能使井下运输、提升等生产环节简单。 2）井硐落底位置应尽可能使开拓工程量小,建井快,出煤早。 3)井硐落底位置应尽可能降低煤炭运输费等运营费用并使矿井生产易于管理。 井硐落底位置在以上原则下，应优先考虑有利于第一开采水平，并兼顾其它水平。在条件许可时，井筒落底最好靠近第一水平运输大巷。 井硐落底沿井田走向的合理位置,一般在井田储量沿走向分布的中央,这样可以形成比较
矿大成教采煤方法复习题及答案
矿大成教采煤方法复习题及答案 第一章井田开拓基本知识 1、井田：在矿区内，划归一个矿井开采的那一部分煤田。 2、石门：与煤层走向垂直或者斜交的水平岩石巷道。 3、简述矿井巷道按其作用和服务范围分为哪几类？说明各类巷道的含义并各举例说明。 开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服务的巷道。 准备巷道：为采区、一个以上区段服务的运输、通风巷道。 回风巷道：形成采煤工作面及为其服务的巷道。 4、阶段：在井田范围内，沿着煤层的倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行与走向的长条部分，每个长条部分具有独立的生产系统。 5、开采水平（简称水平）：将设有井底车场、阶段运输大巷并且担负全阶段运输任务的水平。 6、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矿。 7、区段：在采区范围内，沿煤层倾斜方向将采区划分为若干个长条部分。 8、带区：在阶段内煤层走向划分为若干个具有独立生产系统。 9、盘区：沿煤层的延展方向布置大巷，在大巷两侧划分成为具有独立生产系统的块段。 10、简述煤层按倾角如何分类？近水平煤层、缓倾斜煤层、倾斜煤层、急倾斜煤层。 11、简述煤层按厚度如何分类？ 薄煤层、中厚煤层、厚煤层。 12、采区采出率：13、我国对不同厚度的煤层的采出率有何要求？采区采出率：薄煤层不低于85%，中厚煤层不低于80%，厚煤层不低于75%，水力采煤不低于70%；采煤工作面采出率：薄煤层不低于97%，中厚煤层不低于95%，厚煤层不低于93%。 第二章井田开拓方式 1、何谓井田开拓？井田开拓方式按井筒形式不同分为哪几大类？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。立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓。 2、井田开拓方式：开拓巷道在井田内的总体布置方式。 3、矿井开拓主要研究和解决哪些基本问题？ 1）确定井筒（硐）形式、数目、位置及配置 2）确定阶段数目、开采水平数目、位置 3）确定大巷数目、位置及井底车场形式 4）确定矿井开采程序，做好水平的接替 5）开拓延深、技术改造 6）确定通风、运输和供电 4、斜井不同的提升方式，对倾角有何要求？ 提升方式井筒倾角a 串车≯25 ° 箕斗 25 °~35 ° 普通胶带机≯17 ° 大倾角胶带机≯25 ° 无极绳≯10° 6、简述平硐开拓的优点和缺点及适用条件？ 平硐的优点： （1）煤由平硐直接外运，运输环节少，设备少，系统简单，费用低； （2）地面工业广场建筑和设施简单；
井田开拓的概念
第二章井田开拓的基本概念 （书上第十六章） §2. 1 矿井储量生产能力服务年限 一、矿井储量 1、地质储量：在井田范围内所包含有的煤层的所有计算出的 煤炭储量，包括平衡表内和平衡表外储量 1）、平衡表内储量：在目前的技术经济条件下，所要求的煤层质量指标（灰分、发热量等）达到可以利用的、其指标符合要求且在目前技术条件下能够采出的储量（A+B+C+D）。 2）、平衡表外储量：目前尚难利用将来可能会利用，目前技术条件不能够采出而将来能够采出的储量。 2、工业储量Z g：经过勘探，其煤层厚度和质量均合乎开采要 求，而地质构造又比较清楚的平衡表内储量。A+B+C（+0.5D）。 （说明A、B、C、D各级别的意义） 1、矿井设计储量：在矿井设计中，由工业储量减去永久煤柱 的损失量。 Z s=(Z g－P1) Z s：矿井设计储量；Z g：工业储量 P1：永久煤柱的损失量，包括井田境界煤柱、断层煤柱、铁路、公路、河流、城镇、重要建筑等需要保护的煤柱； 4、矿井设计可采煤量 Z k=(Z s－P2) ·C Z k：矿井设计可采煤量； P2：包括工业广场煤柱、井筒保护煤柱、水平大巷保护煤柱、阶段分界煤柱、主要上下山保护煤柱，可以定义为暂时煤柱。 C：矿井设计的采区回采率，分为三类： 厚煤层≥75%，中厚煤层≥80%，薄煤层≥85%。 5、各类储量之间的关系 矿井设计可采储量 矿井设计储量（矿井可采储量) 工业储量永久煤柱损失设计损失量 能利用储量 (A+B+C) 矿井地质储量 (A+B+C+D) 远景储量(D) 暂不能利用储量
二、矿井生产能力 井型大小的确定，在划分时就需考虑储量，尺寸。 1、储量：指工业储量。 大型井，投资多，应有较长的生产期（服务年限），储量应大。下表是在一般情况下，矿井和第一开采水平的最低服务年限。（服务年限的计算，后面会讲到） 2、开采能力：矿井生产条件能保证的原煤生产能力。主要是采区的生产能力与同时生产的采区数。 同采采区数与井型有关。600万及以上，6～7个以上；400～500万，4～6个；240、300万，3～4个；150、180万，2～3个；120万及以下，1～2个。 3、生产环节能力 提升、运输、通风、排水、供电、井底车场通过能力等等。各环节能力，一般按设计能力进行设计，如果设备特殊，可能成为限制矿井生产能力的因素。 4、安全生产条件：主要是指瓦斯、通风、水文地质等因素。这四个因素储量是基础，开采能力是关键，各环节能力应配套，安全生产条件必须保证。 三、矿井服务年限 1、计算公式： K A Z T k ?= T ：矿井服务年限，年； A ：矿井设计生产能力，万t/a 或 Mt/a ； K ：储量备用系数，取 1.3～1.5。 2、储量备用系数的意义： 考虑两个方面原因： 1）、由于在地质勘探过程中，很多地质构造不能完全控制，包括断层、褶皱、岩浆岩侵入带、陷落柱等，加大了煤柱的损失量； 2）、由于国民经济建设和发展的需要，市场需要煤炭，煤炭的需求量增加，而在矿井设计中，各个生产环节均有富裕能力，当实际地质条件与精查地质报告所提供的资料相差不大是，实际的矿井生产能力会提高，从而使实际的产量A 增加；
采矿学基本知识word版
第一篇井田开拓 第一章井田开拓基本知识矿井生产概况 一、基本概念 1. 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。（山西八大煤田） (煤的形成与形成有价值煤田的条件----录像)
山西煤田分布： 六大煤田名称（面积，单位：104km2）：大同(0.19)、宁武(0.38)、河东(1.6)、西山(0.18)、沁水(4)、霍西(0.68)。 其中大同、宁武两个煤田，都兼有石炭二叠纪和侏罗纪的煤系，因此它们成为“双纪’’煤田。 还有几个“煤产地”，浑源煤产地(0.041)、繁峙煤产地、五台煤产地(0.0049)、垣曲煤产地、平陆煤产地。 山西省有119个县，其中94个县有煤炭资源，91个县有煤矿。 2. 矿区和矿区开发开发煤田形成的社会区域，称为矿区。 矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资环境等情况，确定矿区规模、划分井田，规划井田开采方式，规划矿井或露天矿建顺序，确定矿区附属企业的类别、数目和生产规模，建设过程等，总称为矿区开发。 3. 井田在矿区内，划归给一个矿井开采的那一部分煤田。 （沁源县煤矿分布图） 二、矿井巷道 为了进行矿井开采，在地下开掘的井筒、巷道和硐室的总称。（一）按空间位置和形状可分为： (p.6) 1. 垂直巷道－立井、暗立井、溜井 2．倾斜巷道－斜井、暗斜井、上山、下山、开切眼 (p.7) 3．水平巷道－平硐、石门、煤门、平巷、开切眼 (p.7)（二）按服务范围及其用途可分为 1.开拓巷道: 为全矿井或一个开采水平服务的巷道。例如运输大巷、回风大巷、井底车场,主井，副井，回风井，主石门，采区回风石门，采取运输石门，回风石门。
煤矿开采方法习题集
《煤矿开采方法》习题集 第一章井田开拓基本知识 一、概念 1、煤田 2、矿区 3、矿区开发 4、井田 5、立井 6、暗立井 7、斜井 8、暗斜井 9、上山 10、下山 11、平硐 12、石门 13、煤门 14、平巷 15、开拓巷道 16、准备巷道 17、回采巷道 18、矿井生产系统 19、阶段 20、水平 21、开采水平 22、采区式划分 23、分段式划分 24、带区式划分 25、矿井储量 26、矿井生产能力 27、矿井服务年限 二、问答 1、绘图并说明矿井主要巷道及主要生产系统。 2、煤田划分为井田主要考虑哪些主要因素？ 3、试述井田境界的划分方法。 4、矿井开拓、准备及回采的含义及作用是什么？ 5、井田内的划分方法？ 6、如何合理确定开采水平垂高？ 7、上下山开采的基本特点及应用。 8、如何合理确定矿井的生产能力？ 9、如何进行阶段内的再划分。
10、如何确定矿井的生产能力？ 11、确定矿井服务年限为何要考虑储量备用系数？ 12、试述矿井生产能力、服务年限与储量之间的关系。第二章井田开拓方式 一、概念 1、井田开拓 2、斜井开拓 3、立井开拓 4、平硐开拓 5、片盘斜井 6、斜井单水平采区式开拓 7、斜井盘区式开拓 8、立井单水平带区式开拓 9、立井单水平采区式开拓 10、走向平硐 11、垂直或斜交平硐 12、阶梯平硐 13、综合开拓 14、多井筒分区域开拓 二、问答 1、立井开拓方式的基本特征是什么？ 2、立井开拓方式有哪些类型？ 3、斜井开拓方式的基本特征是什么？ 4、片盘斜井开拓方式的基本特征是什么？ 5、斜井开拓方式的井筒布置有几种？其适用条件如何？ 6、平硐开拓有几种方式，说明其布置特点及适用条件？ 7、综合开拓有哪些类型与应用？ 8、综合开拓的主要目的是什么？ 9、综合开拓应注意什么问题？ 10、分区域开拓的基本特征及其适用性？ 11、分区域开拓有哪些类型？ 12、确定井田开拓方式的原则。 13、如何选择井筒的形式？ 第三章井底车场 一、概念 1、井底车场 2、存车线 3、调车线 4、绕道线 5、顶车调车法 6、甩车调车法 7、专用设备调车法 二、问答 1、简要说明井底车场的用途及特点。
井田开拓中几个要问题
井田开拓中几个要问题
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第五章井田开拓中几个主要问题 第一节井硐位置及数目的确定 井硐，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、电的必经之路，是整个矿井生产系统的咽喉。井硐往往是矿井建设中影响初期投资和建成井工期的关键性控制工程。此外，井硐的位置和数目还对矿井生产系统的技术合理性，矿井生产经营的经济合理性以及资源回收率等都有着重要影响。 一般地，一个矿井至少应有一主一副两个井硐，主井担负煤炭提升，副井担负辅助提升任务。 井硐的主要作用是联系井上和井下，在井上，由于要布置地面工业场地，井口位置要受地表因素影响，井硐在开凿过程中掘进的难易程度和维护性的好坏，受井下地质因素的影响。另外，井硐落底位置与矿井生产经营的技术经济合理性有关，所以井硐位置还受矿井技术经济合理性的约束。 所谓井硐位置，主要是指两个方面，一是井口和井底沿井口走向和倾斜方向的位置；二是井硐本身所通过的岩层层位。 根据以上分析，选择井硐位置应从以下三方面进行论证和比较。 一、地面因素的影响 1）能充分利用地形，使地面生产系统和工业场地布置合理，尽可能减少地面工业场地的土石方工程量。 2）地面工业场地应尽可能少占或不占良田，特别是不要占用高效农田。 3）井口标高应高于当地历史最高洪水位，并具有良好的泄、排洪条件，免受洪水危胁。 4）井口所在地工程地质条件要好，要避免滑坡、崩坍、地表沉陷的影响。 5）距林区较近时，应给井口留有足够的防火距离，免受森林火灾的影响。 6）要充分考虑各种人为因素。特别是地方煤矿和乡镇、个体煤矿，要充分注意地面场地、交通等引发的各种矛盾，如井口占地的归属、矸石排放方式等。 二、地下因素 1）井硐穿过的岩层应有良好的地质条件，尽可能避免穿越流沙层、强含水层和地质破坏剧烈带等不利于井硐掘进和维护的地带。 2）井硐落底位置应能保证各水平井底车场巷道和硐室处于坚硬、完整的岩层中，保持井底车场良好的维护条件。 3）井硐应避免老窑采区及其垮落岩层的影响。 4）井硐应尽可能布置在薄煤带或不受采动影响的井田边界之外，以减少工业场地煤柱损失。 5）井硐位置应保证井硐延深时，不受底板强含水层水患威胁。 三、技术经济因素 1）井硐落底位置应尽可能使井下运输、提升等生产环节简单。 2）井硐落底位置应尽可能使开拓工程量小，建井快，出煤早。 3）井硐落底位置应尽可能降低煤炭运输费等运营费用并使矿井生产易于管理。 井硐落底位置在以上原则下，应优先考虑有利于第一开采水平，并兼顾其它水平。在条件许可时，井筒落底最好靠近第一水平运输大巷。 井硐落底沿井田走向的合理位置，一般在井田储量沿走向分布的中央，这样可以形成比