立井开拓.doc

二、立井开拓 在煤层埋藏较深、表土层厚时，一般都采用立井开拓，常用的有立井多水平分区式开拓和立井单水平分区式开拓方式。 （一）立井多水平分区式开拓 这种开拓方式就是把井田划分为多个水平，在每个阶段内划分采区。 图为立井多水平分区式的开拓方式。该图井田内共有三层煤，自上而下 为，煤层间距比较小，均为缓斜煤层。井田内表土比较厚，井田范围比较大，储量丰富。采用立井多水平分区开拓方式。 沿煤层倾斜把井田划分为两个水平、三个阶段。第一水平开采上山阶段；第二水平开采上、下山阶段，下山阶段斜长比较短。沿煤层走向划分个双面采区，采区走向长度为米。 开掘顺序从地面开掘主井和副井（一般主井比副并先开工个月），当井筒掘 进到第一水平标高后，开掘井底车场。与此同时，在层底板岩层中开掘阶段运输大巷。为了加速建井速度，采用对头施工链锁工程，即提前开掘中央边界风井至回风水平，然后开掘回风大巷。当阶段运输大巷掘到左、右两翼紧靠井筒的采区位置时，在煤层底板岩层中开掘采区输送机上山及采区轨道上山，同时开掘采区煤仓，采区输送机和轨道上山掘到回风水平时与阶段回风大巷贯通。从采区上山沿煤层底板掘一条区段集中运输平巷至采区边界，然后每隔一定距离用联络巷（石门或溜煤眼等）使区段集中运输平巷及阶段回风大巷与各煤层联系。通过联络巷进入煤层后，再开掘区段运输和回风平巷，以及开切割眼。以后，随着工作面的回采，继续超前掘进区段运输平巷与区段回风平巷。 在第一区段煤采完之前，应及时准备好第二区段的巷道。在第一水平减产之前，应及时延深井筒，开拓第二水平。 运输系统以煤层为例，由工作面采落的煤装入可弯曲刮板输送机上，经区段超前平巷、联络巷至区段集中平巷，再通过采区输送机上山运至采区煤仓。在大巷装车后，由电机车拉到井底车场，通过主井提升到地面。一般区段超前运输平巷安装刮板输送机，区段集中运输平巷、采区输送机上山安装胶带输送机。 材料、设备等的运输要通过副井井底车场、阶段运输大巷、采区轨道上山及区段回风平巷，运至回采工作面。 通风系统新风从地面由副井进入井下，经过井底车场分为两股，沿两翼阶段运输 大巷，通过采区轨道上山（也可通过输送机上山）进入采区，再经区段集中运输平巷、联络巷、超前运输平巷到达工作面。清洗工作面后的乏风，经区段超前回风平巷、联络巷至阶段回风大巷，由边界风井排出地面。 在新、乏风流交叉的巷道处，为防止风流短路，应设置必要的通风设施。 这种开拓方式，适用于煤层数目多、倾角大（尤其是急倾斜煤层）、埋藏比较深的大型矿井。 （二）立井单水平分区式开拓 这种开拓方式就是利用一个水平负担全矿井两个阶段的开采工作，每个阶段内划分采区和区段。 图为这种开拓方式的示例。该图所示的井田内有两层煤和，沿走向分为个采区（图中表示、采区已采完），在采区内个区段进行回采。 图立井单水平分区开拓方式 主井；副井；阶段集中运输平巷；阶段集中回风平巷； 风井；采区运输石门；采区回风石门； 、采区上山；、区段平巷；井底车场 开掘顺序在井田中央，开掘一对立井，在井田边界开掘风井。当立井掘到第一水 平时，开掘井底车场，并向两翼开掘集中运输大巷到、采区中央，开掘采区运输石门贯通两煤层。同时，在回风水平开掘总回风巷和采区回风石门贯通两煤层。在,煤层内开掘采区轨道上山和采区输送机上山，与总回风巷和集中运输大巷贯通。从采区轨道上山和采区输送机上山开掘区段运输平巷和区段回风平巷到采区边界，即可开切割眼进行回采。 运输系统工作面采出的，经区段运输平巷、采区输送机上山，下运到采区煤仓装 车，经采区石门，集中大巷到井底车场，由主井提升到地面。 通风系统新风由副井进入井下，经井底车场、集中运输大巷、采区运输石门、采区轨道上山，区段运输平巷进入工作面。清洗工作面后的乏风，经区段回风平巷、采区回风石门、总回风巷、风并排出地面。 开采顺序为了均衡生产，在上山阶段采完前，应准备好下山阶段采区巷道。在转 入下山阶段开采时，仍利用上山阶段的集中运输大巷为下山阶段开采服务，即一个水平为两个阶段开采服务。并且，先采上层煤的采区，后采下层煤的采区；先采靠近井筒的采区，后采其它采区，即采用采区前进、区内后退式回采。 这种开拓方式，多用于煤层倾角较小、近水平煤层，或开采井田的最后一个阶段，以及立井的深度在受到提升设备的限制时。 近年来，广泛采用了多绳摩擦轮提升、钢绳贯道，井深可达米，为立井开拓提供 了更有利的条件。 三、平硐开拓 平硐开拓是技术经济上最合理、最有利的开拓方式。它与立井、斜井比较起来简便得多，电机车可直接从地面进入矿体，井下的水可沿平硐自流排到地面。 平硐主要适用于山岭地带，只要地形合适，应首先考虑平硐开拓。 平硐一般位于煤层顶板或底板（图），直穿或斜穿煤层走向。有时也可沿煤层开掘，主要决定于煤层的赋存情况和地形。平硐多布置在山谷的一侧，平硐位置应位于历年最高洪水位之上，以免洪水淹没。 平硐的数目，应根据具体条件确定，当煤层上部边界距地面较近，可在边界上开掘排风井，这种情况，可只开掘一条平硐。如不具备此条件，为保证两个出口的要求，可在同一标高，也可在不同标高，开掘两条平硐。 平硐开拓，一般以平硐为一开采水平，水平内采区的划分、生产系统与立井或斜井开拓方式相同，如地形切割较深（山谷较深），可布置第二条平硐作为第二开采水平，称为阶梯平硐开拓方式（图）。如果不具备此条件，则开采深部时，可采用暗井。 四、综合开拓 从上述各开拓方式可以看出，每一种开拓方式都有其优缺点和使用条件。因此，应根据井田的具体条件，选取能充分发挥其优点的不同井硐形式，而不必机械地限于某一种井硐形式进入煤层。根据实际生产需要采用两种以上的井硐形式进入煤层进行井田开拓，这种开拓方式称为综合开拓。 综合开拓的方式有立井斜井、平硐立井、平硐斜井。 图表示立井斜井综合开拓方式。即利用立井井筒短、提升速度快、能力较大、通风排水线路短等优点，在井田中部设立井作为主井；又利用斜井施工比较方便、掘进速度快的优点，在井田浅部设斜井作为副井。一些采用一个立井开拓的小型 矿井，可以采取这种开拓方式。 有些大型矿井采用斜井立井综合开拓，即装备强力胶带输送机的斜井作为主井提升，在技术经济上均很优越，但副斜井辅助提升比较困难，通风排水也不利，而利用立井作为副井恰好弥补这方面的缺陷。这种利用主斜井副立井建设大型矿井是值得注意的技术方向。近年来，在国外如联邦德国、英国都采用这种方式建设大型矿井。 五、开拓方式选择 井田开拓方式是煤矿建设中的重要问题，必须从地质、地形，以及技术经济条件综合考虑。一个井田可有几种开拓方式，必须对各种开拓方式进行技术经济比较，确定其中最合理的一种开拓方式。合理开拓方式必须符合下列原则； 合理集中开拓，生产系统完善，简化。 建井期短，出煤快。 劳动生产率高，吨煤成本低、煤柱损失少。 尽量采用新技术装备，为采煤机械化、自动化创造条件。 保证施工建设和生产安全。 投资省、成本低，使矿井获得好的经济效益。 上述各开拓方式，各有其特点，一般储量丰富，煤层埋藏较深，走向和倾斜长度比较大，各种厚度和各种倾角的煤层或煤层群，尤其是急斜煤层或煤层群，一般多采用立井开拓。 表土不厚、地质和水文地质比较简单，埋藏不深的缓斜煤层或煤层群，一般多采用斜井开拓。 地形许可，应尽量采用平硐开拓。 第六节井筒位置和数目 一、井筒位置 井筒位置的正确选定，是井田开拓中需要解决的首要问题，因井筒上接工业广场，下接开采水平，主、副井的位置一经确定，在整个矿井服务年限内，生产部署很难改变。 在选定井筒位置时，既要结合煤层赋存的地质条件，选择有利于井下生产的合理位置，又要兼顾地形条件，满足布置工业广场的要求。 （一）选择井筒位置要对井下开采有利 井筒的位置应使井巷工程量、井下运输量少，巷道维护费用低，煤柱损失少。为此，井筒位置应尽量接近井田的储量重心或几何中心。 沿井田走向。井筒应位于井田中央或位于平分储量的中心线上，使井田两翼储量基本相等，这样使井下运输、通风、巷道维护等费用最少。为避免井底车场附近的硐室过分集中，主、副井位置应错开，即主、副井的连线方向与井田走向斜交。 沿井田倾斜。井筒（主要是主井）的位置，应结合运输大巷、井底车场的布置一并考虑，尽量缩短井底车场到运输大巷之间的石门长度。若用斜井开拓缓斜或倾斜煤层时，为了减少石门的长度，井筒应距下部煤层近些；若用立井穿过缓斜或倾斜煤层开拓时，为减少护井煤柱损失，井筒应靠近井田上部（煤层浅部），若用立井开拓急斜煤层时，井筒应位于底板岩石移动界线之外，如穿过急斜煤层，应靠近煤层浅部。 （二）选择井筒位置要结合地质和水文地质条件进行考虑 为了减少井筒施工困难，井筒应位于坚硬稳固的岩层或煤层中，尽量避免穿过流砂层，较大的含水层，较厚的表土层，较大的断层，有沼气和煤突出危险的煤层。 （三）选择井筒位置要结合地形条件，满足工业广场布置的要求 井筒应位于历年最高洪水位一米以上，以防洪水淹井，要防止崩岩、滑坡的威胁，森林地区要防火。 地面工业广场是围绕主、副井布置的，占地面积大，为此应考虑少占农田。 二、井筒数目 井筒是连接地面和地下的唯一通道。为了保证矿井正常生产，井筒的数目必须满足煤炭、矸石、材料、设备的提运、通风、行人等需要。 根据矿井生产能力和开拓方式，一个矿井应有两个或两个以上的井筒，有些小型矿井只有一个井筒，但还要有另一个出口，以满足通风要求。大型矿井多数有两个以上的井筒。 （一）双井筒开拓 双井筒开拓是装备两个井筒，即一个是主井，担负主要提升；另一个是副井，担负人员、器材、矸石等辅助提升。 双井筒开拓是我国目前采用最多的一种开拓方式。根据矿井沼气（等级、井型、煤层赋存情况、通风方式来配置下列形式的风井 中央并列式通风。在工业广场内，并列设置一对主、副井，两井相距米，主井 进风、副井回风、不另设风井。根据水文地质情况，在井田上部边界可设或不设安全出口。 这种通风方式的通风线路长、阻力大、漏风多。