矿井开拓方式井田开拓
井田开拓方式
I
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
I
斜井开拓
1
2
3 5 4 10
+ +
3、开掘顺序
10
15 9
9 16
主斜井 、副斜 井 、 井底车 场 、运 输大 巷
+
8
+
+ +
-80m 辅助车场、风 井、阶段回风石门、 回风大巷
18
+
+ + + + + + + + + +
I
15
5 1 3
+ 80 - 100 18 8 6 7 11 9 10 2 4
5
I I -- I
10 , 11 8
3 7 5, 6 24 1
9
二、平硐开拓方式类型及装备
1、平硐分类 l 垂直走向平硐：主平硐垂直（或斜交）于煤层走向 l 走向平硐 主平硐平行于煤层走向；单翼生产。 l阶梯平硐 平硐水平以下煤层：下山开采、暗井（立井、斜井）
+ 690 + 550 + 400 m1 m 2 m 3
盘江火铺矿初期主平硐、后期主斜井综合开拓
1820 1600
1400
第五节 多井筒分区域开拓方式
斜井－胶带机运煤，运输能力不受斜井长度限制 深井、井田尺寸大，辅提任务重；CH4大，通风难 解决途径：多井筒分区域开拓。 多井筒分区域开拓方式 — 大型井田划分为若干具有独 立通风系统的开采区域，并共用主井的开拓方式。 •将井田划分为若干个分区 •每个分区各有井筒，独立担任进、回风及辅助运输任 务 各分区的煤由服务全矿的主井集中运出
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 Z2、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t3、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。
第4章 井田开拓方式
单水平 多水平
→
上下山采区 上山采区 上下山采区 混合采区
分层
→
集中 分组
平硐 — 斜井 斜井 — 立井 综合开拓方式： 平硐 — 立井 平硐 — 斜井 — 立井
3、巷道分类
（1）开拓巷道 为全矿井或一个开采水平服务的巷道叫做开拓巷道，它 是地面通到采区的通道。 如：井筒、井底车场、主巷道（主石门）：井底车场与 大巷有一段距离可用主石门连接主要大巷与井底车场。 （2）准备巷道 服务于一个采区的巷道叫准备巷道，（开拓巷道与采区 巷道连接的巷道）：采区上山，区段集中平巷、区段石门等。 （3）回采巷道 服务于一个回采工作面的巷道叫回采巷道。
缺点：
如水、瓦斯较大，尤其是下山时排水，通风困难。
应用： ①井田范围小 ②水、瓦斯应较小。 ③缓倾斜 掘进顺序： 运煤系统： 通风系统：
（三）斜井多水平分区式开拓
优点：
①回采工作面多，产量大。
②对地质条件适应性强。 ③开拓系统复杂（采区多，工作面多，巷道多）。
应用条件：
①表土层薄，埋藏浅，无流沙层。 ②井田范围可以大。 ③缓倾斜及倾斜煤层，生产能力大。
1．特点： 只有一开采水平把一水平划分成上、下山两阶段。 2．运煤系统（如图）
上 下
大巷
3 通风系统
通风方法 矿井通风系统 通风方式
通风方法：
压入式（正压通风） 矿井主扇的工作方法 的较多 抽出式（负压通风）用
抽出式通风
压入式通风
通风方式分类
1．中央并列式
进、回风井并列，但线路长，适用 于井田范围小，A小、S小、CH4小。
Ⅰ水平
Ⅱ水平
Ⅲ水平
03.矿井开拓方式4
第三章 井田开拓方式
•3-1 概念及分类 •一、开拓： •要采煤，就要开掘一系列巷道通到煤层，并且向 井田内扩展，以便把整个井田内的煤都采出来。 •开进入，拓扩展 •现代需开拓型人才，首先精通本专业业务（开）； 而且能够拓展，有创新工作能力。 •二、开拓方式 •从地面进入地下，并向井田两翼扩展的方式。 •（1）由地面进入地下的方式（开的方式） 即井硐形式有三种： •（2）开采水平的划分方式 （阶段（单、多水平），盘区式）
•应用条件： ①表土层薄、埋藏浅，地质构造简单， 水文地质条件简单，无流沙层（维护）。 ②井田范围小，特别是井田走向长度小 于1.5－2.0km。 ③应用于缓倾斜煤层（斜井提升限制）， 中小型矿井（受开采能力、提升能力限 制） •黑龙江就有很多属于片盘斜井。
•（二）斜井单水平分区式开拓 •1．井田划分特点 ①单一水平----上、下山两阶段。 ②阶段内分区式布置 •2．优点： ①一井一水平，负责两阶段，井巷量小，投资少； 水平的服务年限较长，上下阶段可同采，利于提 高产量。 ②不需延深井筒，有利于矿井稳定生产（一步到 位）。 •缺点： 如水、瓦斯较大，尤其是下山时排水、通风困难。
•（四）斜井开拓应用条件（一般条件） ①表土层薄，煤层埋藏浅。 ②水文地质条件简单，无流沙层。 ③缓及倾斜煤层（提升）。
•（五）斜井提升方式选择
主要取决于： •1、井型 井型A 主井（煤） 小 单钩串车 中小 双钩串车 中 箕斗或皮带 大 皮带 特大 强力（钢丝绳）胶带输送机
副井（料）2．井筒倾角
•=25°－35°→箕斗。过缓----装煤困难，装不满。如果 倾角大----井筒施工困难。 •≤25°→串车。防撒煤。若煤中有水，冬季水洒了----轨 道结冰----掉道（角大）。 •≤17°→皮带。角大易滑落、打滑（摩擦力不足）。跑偏 ----洒煤 •≤10°→无极绳，角大了绳卡易滑落，摘、挂钩不方便。
-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。
煤矿开采学第三篇井田开拓及矿井开采设计第二十一章 矿井开采设计第十七章 井田开拓方式
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式（ 开一 拓）
立 井 单 水 平 带 区
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开（ 拓二
） 立 井 多 水 平 采 区 式
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采用立井开拓时，一般以一对立井进 行开拓，装备两个井筒，井筒断面根据提 升容器尺寸、井筒内装备及通风要求。
《 煤矿安全规程》规定箕斗提升井兼做 进回风井的要求与斜井时相同。
第十七章 井田开拓方式
第一节 斜井开拓 第二节 立井开拓 第三节 平硐开拓 第四节 井筒（硐）形式分析及选择 第五节 综合开拓 第六节 多井筒分区域开拓
整理课件
第一节 斜井开拓
主、副井筒均为斜井的开拓方式称为斜井开拓。 斜井开拓方式在我国煤矿中应用较广，半数以上的 矿井是斜井开拓。按井田内划分和阶段内的布置方 式不同，斜井开拓可以有许多种方式。这里只介绍 斜井多水平分段式开拓(即片盘斜井开拓)和斜井多 水平采区式开拓。
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（ 一 ） 片 盘 斜 井
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开（ 拓二
） 斜 井 多 水 平 采 区 式
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斜井的提升方式
采用斜井开拓时，一般以一对斜井进行开拓。 小型斜井，可以只装备一个井筒，采用单钩串车提升； 中小型斜井，可装备两个井筒，主井用双钩串车提升，副
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1—主斜井； 2—岩石运输大巷； 3—各分区水平运输大
巷； 4—分区煤层； 5—采煤工作面； 6—煤层露头； 7—分区境界； 8—井田边界； N01、N02、N03、 N04、N05—分区副
采矿课件第四章井田开拓方式.ppt
图4—2 斜井单水平分区式开拓
1—主井；2—副井；3—井底车场；4—阶段运输平巷； 5—阶段辅巷；6—采区运输上山； 7--采区轨道上山；8、15—区段运输平巷；9、16—区段回风平巷；10、17—采煤工作面； 11--阶段回风平巷；12--回风井；13—采区运输下山；14—采区轨道下山；18—专用回风上山；
图4—1 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
第一节 斜井开拓
1．矿井开拓程序 2．矿井生产系统 3. 特点
优点：片盘斜井开拓，巷道布置和生产系统简单，井 巷施工技术也不复杂，而且初期工程量小，出煤快。
19—采区煤仓；20—井底煤仓；21—行人进风上山；22—回风联络巷
第一节 斜井开拓
三、斜井形式选择
1、斜井倾角主要依据其装备的提升设备确定。根据经验，一般应符合下 列范围：
串车提升 α≯25° 箕斗提升，α=20°～35° 无极绳提升 α≯10° 胶带输送机提升α≯17°
2、斜井采用串车和箕斗提升时，其提升能力受井筒斜长影响较大。近年 来，随着胶带输送机技术的不断发展，斜井提升能力大大加强，其应用 更加广泛。斜井在地下的空间布置形式主要受煤层赋存条件、地面地形 和提升方式影响。
3、煤层斜井 斜井沿煤层开掘，施工容易、速度快、投资少。但当煤层 较厚、煤层松软、构造复杂及煤层有自燃倾向时，不宜沿煤层布置。此 外，沿层斜井需要留设井筒保护煤柱，资源浪费大。
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）CZk=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。
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F5
J1
F3 F1
J2
F2 F4
J3 带区式划分
近水平煤层，井田 沿倾斜方向高差很 小。通常沿煤层延 展方向布置大巷， 在巷两段划分为具 有独立生产系统的 块段，这样的块段 称为盘区或带区。
盘区内巷道布置 及生产系统及采 区基本相同；带 区则与阶段内带 区布置基本相同。
P4
P2
P3
P1
井田直接划分为盘区
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，每一块段称为采区，如下图，井田沿倾向划分为3个 阶段，每个阶段又沿走向划分为4个采区。 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， 每一块长条部分称为区段。
在阶段范围内沿倾斜方向将煤层划分为若干平行于走向的长条带， 每个长条带称为分段，每个分段沿倾斜布置一个采煤工作面。
一矿
二矿 1
2
三矿
3
1－垂直划分；2－水平划分；3－以断层为界
井田边界划分方法
（二）按煤 组划分
1、2—浅部分组建斜井；3—深部集中建立井
（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，每个长条部分具有独立的生产系统，称之为
一个阶段。
1. 阶 段 划 （2）
注：煤层需表示钻孔中见煤的底板标高和煤层厚度。
矿井储量：指井田内可采煤层的全部储量 （一）煤炭储量的分级分类
1.
按可 行性 评价 阶段 划分
1 （1）概略研究储量 2 （2）预可行性研究储量 3 （3）可行性研究储量
（1）经济的储量 2.
按
（2）边际经济的储量
经
济 意
（3）次边际经济的储量
义
划
开拓煤量可采期（年）= 期末开拓煤量/当年计划产量或设计 能力
Td
Zd
A
3 5年
A 计划年产量
准备煤量可采期（月）=期末准备煤量/当月计划产量或 平均月设计能力
T
p
Zp AY
1年
AY 计划月产量
三量可采期计算及规定回采煤量可采期（月）=期末回采煤量 /当年平均月计划产量
T
h
一
二
四
五六
七
三
八
九
利用自然条件作为井田边界划分井田
相邻矿井以某一垂直面为界，沿境界线两侧备留井的边界 煤柱称为垂直划分。
以一定标高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。
按煤层（组）间距的大小来划分矿界，把煤层间距较小的 相信煤层划归一个矿井开采，把层间距较大的煤层（组） 划归另一个矿井开采。
大型矿井： 120、150 、180 、240 、
井
300、400、500及500以上（其中300万
近水平煤层的井田划分
任务实施
授课时要收集临近矿区的地质资料，结合具体条件进 行井田划分训练，依据矿井拐点坐标表，画出井田开 采范围平面图；根据地质钻孔基本参数表，在开采范 围平面图中标出各钻孔位置和参数；沿主要剖面做出 主要勘探线的剖面图。提出井田内再划分的不同方案， 进行简单的技术比较，选择确定井田内再划分的方案， 作为后续课题、任务设计的基础。本任务的主要技能 点是进行矿图绘制基本能力训练。
走向长度 1 阶段的走向长度就是井田长度．可达到数千米
至上万米。
分
阶
2 阶段垂高
及段
阶段上部边界至下部边界的垂高距离。
特的
征
特 征
3 阶段斜长
阶段斜长一般为几百米至上千米．随着强力
胶带运输机和大型防爆绞车的大量应用，近
年来，阶段斜长增长量很大．
2 + 150
J1
1 +_ 0 一水平
-150 二水平
Zh
a
4
6月
a 月计划月产量
3 矿井生产系统
指在煤矿生产过程中的提矿升区、运输、排 水、人员安全进出、材料设备上下井、 矸石出运、供电、供气、供水等巷道线 路及其设施。
1 要充分利用自然条件 2 要有合理的走向长度 3 要处理好相邻井田的关系 4 要为矿井的发展留有余地 5 要有良好的安全经济效果
A
q1
C3
C1 q 2 C2
C4
q3
J1
J2 J3
阶段划分为采区
2 6A
C1 4 3 5 1
采区划分为区段
C1 采区式划分
C2
Q1 Q2
C3
J1
Q3
J2
J3分段式划分源自D1D2J1
D3
J2
J3
在阶段内沿煤层走向划分为若干个具有独立生产系统的带区，带 区内又划分成为若干个倾斜分带，每个分带布置一个采煤工作面。 分带内采煤工作面沿煤层倾斜推进。
（4）内蕴经济的储量
分
（5）经济意义未定的基础储量
3.
（1）探明的储量
按
地
质
（2）控制的储量
可
靠
程
（3）推断的储量
度
分
（4）预测的储量
矿井地质储量
能利用储量
尚难利用储量
工业储量
远景储量
可采储量
设计损失量
煤层 分类地点
薄煤层
中厚
厚
水力
采区
85％
80％
75%
70%
工作面
97%
95%
93%
根据煤层赋存条件、所采用的采煤方法以及 保证开采安全的需要，在设计中规定永远遗 留在地下的一部分储量。
J2
-300 三水平
J3
井田划分为阶段和水平
水平和开采水平 1
通常将设有井底车场、 阶段运输大巷并且担 负全阶段运输任务的 水平，称“开采水平” 简称“水平”。
2、水 平和开 采水平 的概念
2
阶段与水平的区别
阶段——井田一部分，强 调开采范围和储量 水平——强调巷道布置
3
阶段与水平的联系
用水平上的巷道开采阶段内的煤炭资源
1 煤田开发的概念
煤田
矿区
井田
1）煤田：在地质历史发展过程中，同一地质时期形成并大 致连续发育的含煤岩系分布区称为煤田。
2）矿区：开发煤田形成的社会区域。 3）井田：划分为一个矿井开采的那一部分煤田，称之为井 田（或矿田）。
2 矿井巷道
1 开拓巷道：为井田开矿拓而区开掘的基本巷道，作用在于构成
或扩大原有开采水平，形成全矿生产系统的主体框架。为 全矿井或开采水平服务，服务期10～30a以上。
2 准备巷道：为准备采区而掘进的主要巷道，作用在于准备新
采区，构成采区生产系统。为采区服务，服务期为3～5a。
3
回采巷道：形成采煤工作面及为其服务的巷道。作用在于形
成新的采煤工作面并进行生产。T = 0.51.0a
（1）全矿总损失 （2）采区损失 （3）采煤工作面损失
指在开采过程中实际发生的损失
矿井设计生产能力（万t /a）：设计中规定矿井在单位时间 （年或日）内采出的煤炭和其它矿产品的数量。
矿井核定生产能力 ： 矿井经过技术改造，核定后的生产能 力，万t /a。
根据矿井设计生产能力不同，我国将矿 井分为大、中、小三种类型，称井型。