02第二章 三水平开拓开采ok
第二章井田开拓
第⼆章井⽥开拓课题：井⽥开拓⽅式学时：10学时教学⼤纲：掌握矿井开拓的基本知识及概念，井⽥开拓的基本⽅式。
教学内容：1、开拓的基本知识及概念；2、井⽥开拓的基本⽅式。
教学⽬的及要求：使学⽣熟悉矿井开拓的基本知识及概念，井⽥开拓的基本⽅式及特点。
重点及难点：掌握井⽥开拓的基本⽅式及适⽤条件。
⽅法：课堂讲授、讨论。
教学内容及步骤：第⼆章井⽥开拓⽅式§2.1 井⽥开拓的概念⼀．井⽥开拓的基本概念及分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称为井⽥开拓。
井⽥开拓⽅式按井筒形式可分为⽴井开拓、斜井开拓、平硐开拓、和综合开拓四类；按开采⽔平数⽬可分为单⽔平开拓和多⽔平开拓两类；按阶段内的布置⽅式可分为采区式、分段式和带区式三类、⼆、确定井⽥开拓的原则（1）贯彻执⾏我国煤炭⼯业技术政策、法律法规，适应煤炭⼯业现代化发展的要求，合理集中开拓部署，建⽴完整⽽尽可能简单的⽣产系统。
（2）严格执⾏《煤矿安全规程》等规定，建⽴完善的通风系统，创造良好的⽣产条件，为安全⽣产和提⾼劳动⽣产率创造条件。
（3）井巷布置和开采顺序安排要尽量减少煤柱损失，以提⾼煤炭资源采出率；减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。
（4）尽可能减少开拓⼯程量，尤其是要减少矿井初期⼯程量，以降低矿井的初期投资，缩短建井⼯期。
（5）在充分考虑国家技术⽔平和装备供应的同时，要为采⽤新技术和发展矿井机械化、⾃动化⽣产创造条件。
（6）在开拓部署时，应尽量考虑将不同煤质、不同煤种的煤层以及其他有益矿物分别进⾏开采。
§2.2 斜井开拓主副井均为斜井的开拓⽅式称为斜井开拓。
按斜井与井⽥内的划分⽅式的配合不同，可分为集中斜井(有的地⽅也称阶段斜井)和⽚盘斜井。
集中斜井有单⽔平、多⽔平和上⼭式、上下⼭式等多种开拓⽅式。
⼀、⽚盘斜井开拓将井⽥按⼀定的标⾼划分为若⼲个分段（⼜称⽚盘）。
⾃地⾯沿煤（岩）层倾斜开拓斜井，然后依次开采各个⽚盘的开拓⽅式，称作⽚盘斜井开拓。
采矿工程--第二章 井田开拓
（二）矿井生产能力 1．矿井生产能力 矿井生产能力一般是指矿井的设计生产能力。以万t/a
表示。 2．矿井井型 矿井井型是按矿井设计年生产能力大小划分的矿井类
型。一般分大型、中型、小型矿井三种。 大型矿井：生产能力为120、150、180、240、300、
400、500万t/a及500万t/a以上的矿井；习惯上称300万t/a 以上的矿井为特大型矿井。
首先，确定采煤工作面的生产能力。
其二，确定采区生产能力。
其三，确定同时生产的采区数目。
（三）矿井服务年限
矿井可采储量Zk、设计生产能力A和矿井服务年限T三者 之间的关系为：
T Zk A K
式中 K——矿井储量备用系数，矿井设计一般取1.3~1.5。
考虑储量备用系数k的原因是：矿井各生产环节有一定的 储备能力，矿井投产后可能超产；局部地质条件变化，如煤 层露头降低、小于25m的断层、小窑开采深度加深等，使储 量减少；有的矿井由于技术原因，使采出率降低，从而减少 了储量。
第二章 井田开拓
第一节 井田开拓的基本问题 第二节 井田开拓方式 第三节 井田开拓中几个重要问题分析
第一节 井田开拓的基本问题
一、煤田划分为井田 （一）煤田与井田
煤田：同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区。 矿区：统一规划和开发的煤田或其一部分。 井田：划归一个矿井开采的部分煤田。 富量煤田：面积大、储量丰富的煤田。 限量煤田： 面积很小、储量有限，只能由一个矿井来开采的 煤田。
（二）煤田划分为井田
1．划分的原则 （1）井田境界、储量及开采条件与矿井生产能力相适应 （2）保证井田有合理的尺寸
我国煤矿生产实践表明，根据我国煤矿当前开采技术 水平，小型矿井约为1.5~5km，中型矿井约为4~7km，大 型矿井约为7~15km。 （3）充分利用自然条件划分井田（如图2-1） （4）要处理好相邻矿井之间的关系
第二章井田开拓
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巷名称
1-立井， 2-斜井， 3-平硐， 4-暗立井， 5-溜井， 6-石门， 7-上山， 8-下山， 9-风井 10-岩石平巷， 12-煤层平巷，
❖ 矿山井巷 — 为进行采矿，在地下开掘的 井筒、巷道和硐室的总称。
❖ 按倾角分类：
根据井巷长轴线与水平面的关系，矿山 井巷可分为垂直巷道、水平巷道及倾斜巷道， 如图2—8所示。
工作面推进方向俯 仰斜 斜推 推进 进
（2）分带式与分区式比较其优缺点
巷道布置简单维护费少 优点工运程输量系少统投简产单快费费用用少少
通风系统简单费用少
缺点回辅采助巷运道输掘困进难困难
（3）适用条件：一般用于α<12°地质构 造简单煤层。
3）井田直接划分为盘区(或带区)
盘区：开采近水平煤层时，通常，依煤层的延展 方向布置大巷，在大巷两侧划分若干具有独立生 产系统的块段，每一块段称为盘区。 盘区走向长=800~2000m ，倾斜长=1000~1500m
上下山采区
上山采区：位于开采水平以上的采区。 下山采区：位于开采水平以下的采区。
3）上山：位于开采水平以上，为本水平或采区
服务的倾斜巷道。
运输上山 按用途分轨道上山
通风上山
按层位分煤 岩层 石上 上山 山 按服务范围分主采要区上上山山
4）下山：位于开采水平以下，为采区服务的倾
斜巷道。 （同上山）
（2）定同采工作面数：符合开采程序，确 保安全
一矿一面、二面、多面、N1 － 采面数 （3）定采区生产能力：
AC ＝N1．AF （4）定矿井同采采区数N2 ：一个水平保 证年产量。
矿井 A＝N2 ．AC＝N1 N2 AF 一矿一面 时：N1 ＝N2＝1
3）辅助环节能力：－ 配套 运、提、通能力：(1.3 1.5)A，不限
井田开拓方式
作业： 作业： 1、矿井开拓及开拓方式的概念？ 矿井开拓及开拓方式的概念？ 2、斜井井筒布置方式有哪几种？简述其特点及适 斜井井筒布置方式有哪几种？ 应条件。 应条件。
第四节 平硐开拓
平硐按与煤层走向的相对位置不同，平硐分为走向平硐、 平硐按与煤层走向的相对位置不同，平硐分为走向平硐、垂 直走向平硐和斜交平硐；按平硐所在标高不同， 直走向平硐和斜交平硐；按平硐所在标高不同，平硐分为单 平硐和阶梯平硐。 平硐和阶梯平硐。 一、走向平硐 平硐沿煤层走向开掘，把煤层分为上、 下山两个阶段， 平硐沿煤层走向开掘 ， 把煤层分为上 、 下山两个阶段 ， 具有单翼井田开采的特点。 具有单翼井田开采的特点。 二、垂直或斜交走向平硐 根据地形条件， 根据地形条件 ， 平硐可由煤层顶板进入或由煤层底板进 入煤层。平硐将井田沿走向分成两部分， 入煤层。平硐将井田沿走向分成两部分，具有双翼井田开拓 特点。 特点。 三、阶梯平硐 当地形高差较大， 主平硐水平以上煤层垂高过大时， 当地形高差较大 ， 主平硐水平以上煤层垂高过大时 ， 可 将主平硐水平以上煤层划分为数个阶段， 将主平硐水平以上煤层划分为数个阶段，每个阶段各自布置 平硐的开拓方式。 平硐的开拓方式。
第三节 立井开拓
立 井 单 水 平 带 区 式 开 拓
第三节 立井开拓
二、立井多水平采区式开拓
1、井巷掘进顺序 2、生产系统采煤系统采煤工作面出煤经区段运输平巷、区段石门、区 生产系统采煤系统采煤工作面出煤经区段运输平巷、区段石门、 段溜煤眼、采区运输上山、采区煤仓,在运输大巷装车,电机车牵引载煤列 段溜煤眼、采区运输上山、采区煤仓,在运输大巷装车, 车至井底车场卸载后,由主井内安装的箕斗将原煤提至地面。 车至井底车场卸载后,由主井内安装的箕斗将原煤提至地面。排矸系统掘 进巷道所出之矸石,则用矿车装运至井底车场, 进巷道所出之矸石,则用矿车装运至井底车场,由副井内安装的罐笼提至地 面。 运料系统井下所需之物料、设备, 或材料车、平板车)装载, 运料系统井下所需之物料、设备,由矿车 (或材料车、平板车)装载,经副井 罐笼下放至井底车场,由电机车拉至采区,转运至使用地点。 罐笼下放至井底车场,由电机车拉至采区,转运至使用地点。 通风系统矿井通风采用中央分列式(中央边界式),由副井进入的新鲜风流 由副井进入的新鲜风流, 通风系统矿井通风采用中央分列式(中央边界式),由副井进入的新鲜风流, 经井底车场、主要运输大巷、采区车场、采区上山、区段石门、 经井底车场、主要运输大巷、采区车场、采区上山、区段石门、区段运 输平巷,清洗采煤工作面后的污风经区段回风平巷、区段回风石门、 输平巷,清洗采煤工作面后的污风经区段回风平巷、区段回风石门、采区 上山至总回风道,再经回风石门,由边界风井排出地面。 上山至总回风道,再经回风石门,由边界风井排出地面。 排水系统井下涌水经大巷水沟流人井底车场,汇入水仓,由水泵房的水泵, 排水系统井下涌水经大巷水沟流人井底车场,汇入水仓,由水泵房的水泵, 经副井井筒的管道排至地面。 经副井井筒的管道排至地面。
第二章井田开拓的基本方式
2、按《规程》完善通风条件，良好生产条件
3、减少煤柱损失，提高回采率，减少维护量
4、减少工程量，降低投资，减少建工工期
5、新技术机械化、自动化的推广创条件 6、考虑煤质、煤种
第六页，编辑于星期一：三点 四分。
第二节 斜井开拓
第三十四页，编辑于星期一：三点 四分。
第七节 多井筒分区域开拓
分区域开拓：将大型井田划分为若干具 有独立通风系统的开采区域。
例如英国的特大型矿井塞尔比矿走向、 倾向为 15-16KM，井田面积250Ｋ㎡，
年生产能力1000万吨，一对主斜井提升
提升能力2000t/h。
第三十五页，编辑于星期一：三点 四分。
种以上井硐形式开拓的方式 （一） 斜井-立井综合开拓
副斜井（强力带式输送机）主立井的开拓方 式适合于大型矿井。
第二十九页，编辑于星期一：三一水平 - 47 第二水平 - 112
第三水平 - 262
第四水平 - 412
2
5 A1 A3
3
5 F12
B 1 10 5
缺点：井巷工程量大，建井期长，系统复 杂。
第十一页，编辑于星期一：三点 四分。
三、斜井盘区式开拓
近水平煤层，一般采用盘区式布置。斜井盘区与 斜井单水平采区式的区别在于斜井盘区的运输大 巷和回风大巷可以并列布置在井田倾斜的大致中 央。
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第十二页，编辑于星期一：三点 四分。
四、斜井井筒层位选择、井筒装备及坡度
一条运输平巷（斜巷），两个工作面中的煤相向运 输。 1、井巷开掘顺序：
2、生产系统：运输系统、通风系统
地下矿床开拓
2024/11/3
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平硐开拓法的分类
1 垂直矿体走向下盘平硐开拓法（图3—1）；
平 硐 开 拓 法
下盘平硐开拓法
1—主平硐；2—主溜井； 3—辅助竖井；4—进风井； 5—矿体
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一、斜井开拓法的分类 • 下盘斜井开拓法
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• 2 脉内斜井开拓法：如图所示 • 3 侧翼斜井开拓法：如图所示
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1-斜井，2-阶段运输巷道
脉内斜井开拓法
侧翼斜井开拓法
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二、斜井开拓法的特点
➢ 1、斜井的倾角≥25°时，采用箕斗或台车提升矿石； 斜井的倾角＜ 25°时，一般使用矿车串车提升； 斜井倾角小于18°时，可采用胶带运输机运矿。
床 下人员，运送废石，付井、通风井，充填井
开 等。
拓 4.任务:矿石废石运往地表 ，上下人员材料设
概 述
备，为风、压、水、电、通讯建立通路
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开拓概述
• 二、开拓方法及其分类 以主要开拓巷道名称命名 • 分类：单一开拓、联合开拓 • 单一开拓：用一种主要开拓巷道进行开
第 二 章 地 下 矿 床 开 拓
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第一节 地下矿床开拓概述
第二节 平硐开拓
第三节 竖井开拓
第四节 斜井开拓
第五节 斜坡道开拓
02第二章 三水平开拓开采
第二章三水平开拓第一节井田境界及储量一、井田境界二矿位于平顶山矿区中部，平顶山市北约1km。
行政区隶属平顶山市管辖。
二矿1955年9月8日破土动工，1956年10月1日投产，设计生产能力为21万吨，工业储量6.988Mt，可采储量5.466 Mt，到1978年，矿井进入报废期之后，为延长二矿服务年限，矿务局又陆续多次从周边三矿、一矿、四矿划入部分储量，使二矿能够发展到现在。
历次矿井边界调整批文如下：（84）平煤总字171号文，《将一矿二水平己四东翼浅部己17煤-140等高线以上部分划入二矿》；（89）平煤总字第13号文，《关于〈一矿己二采区划归二矿开采〉的批复》；平煤总[1999]16号文，《关于一矿戊六下山煤柱划归二矿开采的通知》；平煤[2001]181号号文，《关于调整边界的通知》；平煤总[2004]13号，《关于调整二矿、四矿庚组煤边界的批复》；现井田边界西部与三矿、四矿相临，北部与四矿、一矿相临，东部与十矿相临，南部煤层露头自然风化带，紧临平顶山市区，井田面积约8km2。
由于二矿主要开采己庚煤层，无论是从开拓系统布置、采煤方法、地面生产系统布置及加工和煤炭运输等多方面综合考虑，在-450m以深的己庚煤组资源划入二矿开采较为合理。
因此，经平顶山煤业集团有限责任公司批准（平煤〔2007〕484号）调整后的二矿井三水平境界为：南部部边界为二矿现己庚煤层采矿登记北部边界，北部边界为一矿己庚煤层采矿登记北部边界，西部边界为34勘探线附近，东部边界为26勘探线，东西长5000m，南北宽2300～2500m，面积12km2。
参见图2-1-1及表2-1-1。
二、资源/储量计算1、资源/储量计算经估算，矿井现有边界范围内保有工业资源储量为37.106 Mt，可采储量为22.45 Mt。
经平顶山煤业集团有限责任公司批准（平煤〔2007〕484号）调整后的三水平范围储量详见表2-1-2。
表2-1-2 调整边界后深部采区资源/储量表（Mt）2、设计可采储量设计可采储量是指矿井设计资源/储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率。
煤矿专业基础知识第2章 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 和开掘工程称为井田开拓。井田开拓问题关系到矿井生 产系统的总体部署，既影响着矿井建设时期的技术经济 指标，又将影响到整个矿井生产时期的技术面貌和经济 效益。
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2.1 开拓方式
井田开拓方式按井筒形式可分为平硐、斜井、立井 和综合开拓4类。 2.1.1 平硐开拓 利用水平巷道从地面进入煤体的开拓方式称为平硐 开拓。井田内的划分及巷道布置等与斜井、立井开拓方 式基本相同。 (1)走向平硐 (2)垂直平硐 (3)阶梯平硐 (4)优缺点及适用条件
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图4.2.6 立井单水平分带式开拓 1—主井；2—副井；3—井底车场；4—主要石门； 5—运输大巷；6—回风大巷；7—分带运煤斜巷； 8—分带回风斜巷；9—采煤工作面；10—煤仓； 11—运料斜巷；12—行人进风斜巷；13—回风井
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图4.2.7 立井多水平采区式开拓
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2.1.4 混合开拓与分区域开拓 (1)混合开拓 采用立井、斜井、平硐等任何两种或两种以上井硐 形式开拓的方式称为混合开拓。 3种井硐形式各有其优 缺点，根据井田的具体条件，选择能发挥其各自优点的 井筒形式是很有必要的，不应局限于某种单一井硐形式。 3 种井硐形式能组合成斜井 立井、平硐 立井、平硐 斜井等多种方式。其中主斜井副立井开拓方式吸取 了立井、斜井各自的优点，在技术和经济上都是合理的， 在条件适宜的情况下是建设特大型矿井的技术发展方向。
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2.2 井筒的确定
2.2.1 井筒数目确定 井筒数目是根据矿井提升任务大小和通风需要等因 素确定的。煤的提升和矸石、材料、设备及人员的辅助 提升可由一个或几个井筒来完成。用作提升的井筒可兼 作进风或回风井，有些情况下，则必须设专用回风井。 在具体确定井筒数目时，可按以下三种情况考虑： (1)双提升井筒开拓 (2)多提升井筒开拓 (3)单提升井筒开拓
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第二章三水平开拓
第一节井田境界及储量
一、井田境界
二矿位于平顶山矿区中部，平顶山市北约1km。
行政区隶属平顶山市管辖。
二矿1955年9月8日破土动工，1956年10月1日投产，设计生产能力为0.21万t/a，工业储量6.988Mt，可采储量5.466 Mt，到1978年，矿井进入报废期之后，为延长二矿服务年限，矿务局又陆续多次从周边三矿、一矿、四矿划入部分储量，使二矿能够发展到现在。
历次矿井边界调整批文如下：
（84）平煤总字171号文，《将一矿二水平己四东翼浅部己17煤-140等高线以上部分划入二矿》；
（89）平煤总字第13号文，《关于〈一矿己二采区划归二矿开采〉的批复》；
平煤总[1999]16号文，《关于一矿戊六下山煤柱划归二矿开采的通知》；
平煤[2001]181号号文，《关于调整边界的通知》；
平煤总[2004]13号，《关于调整二矿、四矿庚组煤边界的批复》；
现井田边界西部与三矿、四矿相临，北部与四矿、一矿相临，东部与十矿相临，南部煤层露头自然风化带，紧临平顶山市区，井田面积约8km2。
由于二矿主要开采己庚煤层，无论是从开拓系统布置、采煤方法、地面生产系统布置及加工和煤炭运输等多方面综合考虑，在-450m以深的己庚煤组资源划入二矿开采较为合理。
因此，经平顶山煤业集团有限责任公司批准（平煤〔2007〕484号）调整后的二矿井三水平境界为：南部部边界为二矿现己庚煤层采矿登记北部边界，北部边界为一矿己庚煤层采矿登记北部边界，西部边界为34勘探线附近，东部边界为26勘探线，东西长5000m，南北宽2300～2500m，面积12km2。
调整前后的边界对比及平顶山一、二矿采矿证详见开拓系统平面图及附录。
调整后的三水平己庚煤组边界参见图2-1-1及表2-1-1。
二、资源/储量计算
1、资源/储量计算
经计算，矿井现有边界范围内保有工业资源储量为37.106 Mt，可采储量为22.45 Mt。
经平顶山煤业集团有限责任公司批准（平煤〔2007〕484号）调整后的三水平范围储量详见表2-1-2。
2、设计可采储量
设计可采储量是指矿井设计资源/储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量
表2-1-2 调整边界后深部采区资源/储量表（Mt）
后乘以采区回采率。
根据《煤炭工业矿井设计规范》厚煤层采区回采率为75%，中厚煤层采区回采率为80%，薄煤层采区回采率为85%。
本井田内开采煤层己、庚煤层属于中厚煤层，采区回采率取80%。
经计算三水平设计可采储量为36.107 Mt。
三、安全煤柱
1、边界煤柱
矿与周边相邻矿井都留设有20m煤柱，相邻采区或水平留设10m煤柱，上下山临时煤柱最小50m，工业场地煤柱、井筒煤柱按有关规定合理留设。
-450m按水平煤柱10m留设。
2、工业场地保护煤柱
工业场地已按I级保护级别维护留设。
3、主要井巷保护煤柱
主要井巷指井筒、井底车场、大巷等，其煤柱的留设原则按本矿采动不影响一矿主要井巷为原则留设，计算留设保护煤柱宽度在200m以上，详见开拓平面图。
4、断层煤柱
井下大于5m的主要正断层留设10～50m的断层煤柱。
5、其它煤柱留设
采空区应根据采空区的积水承压情况留设保护煤柱。