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课程名称煤矿开采方法 ∽ 学年第 学期 第 周 第 次课 总第 次课 班 级 班 班 班 班 班 授 课 日 期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 课 题 第四章 井田开拓的基本问题 第一节 井筒的数目及位置 第二节 开采水平的划分 目的要求 1、了解井筒数目的选择； 2、理解阶段垂高的概念； 3、掌握井筒位置的选择； 4、掌握开采水平的划分。 重点、难点和突破的方法 重 点 1、井筒位置的选择； 2、开采水平的划分。 难 点 1、井筒位置的选择； 2、阶段垂高的确定。 突破方法 1、详细讲解 2、讲练结合。 第四章 井田开拓的基本问题 第一节 井筒的位置及数目 一、井筒数目根据井（硐）形式、矿井提升任务大小和通风要求等因素确定的。（至少要有两个井筒） 1、双提升井筒，开掘两个提升井，一个为主井，担负提煤；一个为副井，担负人员、设备、材料、矸石等的辅助提升。 2、多提升井筒开拓。在一个井田中，装备两个以上的提升井筒开拓整个井田。 3、单提升井筒开拓。装备一个井筒，利用罐笼提升，煤在矿车中提升到地面，另设一个通达地面的安全出口。 二、井筒位置 （一）对井下开采合理的井筒位置 1、井筒沿井田走向的位置 应设在井田中央；当井田两翼储量呈不均匀分布时，应在储量中央。避免井筒偏于一侧，造成单翼开采不利局面。 2、井筒沿煤层倾向位置 （1）斜井开拓时，斜井井筒沿煤层倾向的有利位置主要是选择合适的层位和倾角。 （2）立井开拓时，井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案见图4－1。 图4－1 立井井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案 1－井筒；2－石门；3－富含水岩层；4－需保护的场地范围 井筒位置 优缺点 B处 石门总长度较短，沿石门的运输工作量较少 A处 石门工程量稍大，但初期工程量及投资较少、建井期较短 C处 初期工程量最大，石门总长度和沿石门的运输工程量也较大，但对开采井田深部及向下扩展有利 A、B处 井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井开采，生产系统较复杂，环节较多 （3）单水平开采缓倾斜煤层的井田，井筒应坐落在井田中部；或者使上山部分斜长略大于下山部分； （4）对水平开采缓倾斜或倾斜煤层群的矿井，考虑井筒设在沿倾斜中部靠上方的适当位置，并应使保护井筒煤柱不压占初期投产采区； （5）急倾斜矿井，井筒宜靠近煤层浅部，甚至布置在煤系底板 图4－2 急倾斜煤层开拓的井筒位置 1－井筒位于煤层底板；2－井筒位于煤层顶板； 3－阶段石门；4－工业场地煤柱边界线 （6）开采近水平煤层的矿井，尽可能使井筒靠近储量中央； （7）煤系基底有丰富含水层的矿井，要考虑井筒延深后不穿过丰富含水层，又要考虑建井初期工程量和基建投资，还应考虑减少工业广场煤柱损失。 （二）对掘进与维护有利的井筒位置 1、井筒位置应尽可能选择不通过或少通过流砂层、较厚的冲积层及较大的含水层。 2、井筒位置应使井底车场有较好的围岩条件，便于大容积硐室的掘进与维护。 （三）便于布置地面工业场地的井筒位置 1、井筒位置必须为合理布置地面工业场地创造有利条件； 2、符合下列条件 （1）要有足够的便于布置矿井地面生产系统及其工业建筑物和构筑物的场地； （2）有较好的工程地质条件； （3）便于矿井供电、给水和运输，并使附近有便于建设居住区、排矸设施的地点； （4）井筒位置应高于当地最高洪水位； （5）充分利用地形，使地面生产系统、工业场地总平面布置及地面运输合理，并尽可能使平整场地的工程量较少。 煤炭工业设计规范规定，地面工业场地的面积一般为大型矿井（1.0～1.2）104m2/万t；中型矿井1.5104m2/万t；小型矿井1.8104m2/万t。 第二节 开采水平的划分 确定阶段斜长（能否采用上、下山开采）确定水平垂高。 水平垂高一个水平开采范围的上部边界与下部边界的标高差。 一、阶段垂高的确定 1、开采水平服务年限必须有足够的可采储量以保证水平有合理的服务年限。 2、合理的区段数目采煤工作面长度随着机械化程度的提高而增长，一般变动于100～250m以上； 盘区开采下山1500m 上山2000m 3、煤层赋存条件和地质构造 （1）煤层倾角 急倾斜煤层阶段垂高，一般为100～150m； 水平或近水平煤层，计算阶段垂高无意义，应按水平运输大巷两侧的盘区上、下山长度决定水平开采范围，并保证开采服务年限； 倾斜煤层的阶段高度，一般为150～300m。 （2）煤层厚度 4、吨煤建设投资和生产费用 合理的阶段垂高应使吨煤投资和生产总费用最低。 表4－1 矿井阶段（水平）垂高 井型 开采缓斜煤层的矿井/m 开采倾斜煤层的矿井/m 开采急缓斜煤层的矿井/m 大、中型矿井 100～250 100～200 100～150 小型矿井 60～100 80～120 80～120 二、下山开采的应用 1、上、下山开采的比较 图4－4 上下山开采比较图 1－主井；2－副井；3－回风井；4－运输大巷；5－总回风巷； 6－采区上山；7－下山采区中部车场；8－下山采区上部车场； 9－采区下山；10－大巷配风巷（作为下山采区总回风巷）；11－下山采区水仓 上山开采与上下山开采中的下山开采比较表 开采方式 上山开采 上下山开采中的下山开采 开拓工程量 （井筒、井底车场、石门等）大 （井筒、井底车场、石门等）小 基建投资 大 小 水平垂高 Ha＝1/2 Hb Hb 水平服务年限及接替 T短，井筒延深多次；接替紧张 T长；井筒延深次数少；利于接替 运输 煤（矸）下运，能力大，费用低；全矿有折返运输 煤（矸）上运，能力低，费用低；全矿无折返运输 掘进 工序简单，方便，成本低 工序复杂，装运困难，速度慢，成本高；安全性差 通风 新风、泛风均向上，线路短；漏风少；通风设施少；管理方便，费用低。 ①两下山相距近，负压大，漏风大;② 通风线路长，最困难时期比上山采区长一倍; ③通风交叉点和设施多，④管理复杂,CH4大时，费用高。 排水 水自流入仓，系统简单 费用低 ①每个区段设临时水窝，安小水泵排水至大巷 水小时②将采区下山一次掘至终深，在采区下部设水仓及硐室，安泵排水.总工程量大，费用高 技术上 基建投资 生产经营费 优 高 低 可行 低 高 2、下山开采一般的适用条件 （1）倾角小于16的缓斜煤层，瓦斯及涌水量不大； （2）煤层倾角不大，采用多水平开拓的矿井，开拓延深后提升能力降低的； （3）由于开采强度加大、水平服务年限缩短，造成水平接替紧张，可布置一个或几个下山采区； （4）当井田深部受自然条件限制，储量不多、深部境界不一，设置开采水平有困难或不经济时，可在最终开采水平以下设一部分下山采区。 三、开采水平的设置 1、按煤组划分水平 图4－5 按煤组划分水平示意图 1－第一水平；2－第二水平 （1）对于倾角小于16的煤层，如果井田倾斜长度小于2000m，可设一个水平，实行上、下山开采。 （2）对于倾角大于16的缓斜煤层，井田倾斜长度较大时，可设两个或两个以上的开采水平，尽量减少开采水平的数目。 （3）水平服务年限计算 式中 Ts开采水平服务年限，a； Zs开采水平服务范围内的可采储量，万t； K储量备用系数，1.3～1.5； A矿井生产能力，万t/a。 四、辅助水平的应用 1、开采水平上山部分或下山部分斜长过大，可利用辅助水平将其分做两部分开采； 2、井田形状不规则或煤层倾角大小不一时，开采水平范围内局部地段斜长过大，可设辅助水平； 3、近水平煤层分组开采时，主水平可设在上煤组（或下煤组），相应地在下煤组（或上煤组）设置辅助水平。 江西工业工程职业技术学院课时计划 课程名称煤矿开采方法 ∽ 学年第 学期 第 周 第 次课 总第 次课 班 级 班 班 班 班 班 授 课 日 期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 课 题 第三节 水平大巷布置 目的要求 1、了解水平大巷布置的意义； 2、了解水平大巷的概念及运输方式； 3、掌握水平大巷位置的确定； 4、煤巷与岩巷的选择。 重点、难点和突破的方法 重 点 1、水平大巷位置的确定； 2、煤巷与岩巷的选择。 难 点 水平大巷位置的确定 突破方法 1、详细讲解； 2、结合现场实际进行讲解。 复习提问 阶段垂高的概念 教具 多媒体课件 作业 课后记 教学内容和步骤（附后） 第三节 水平大巷布置 一、运输大巷为水平或一个阶段运输服务的水平巷道。 （一）运输大巷的运输方式 1、轨道运输大巷 （1）轨距600mm、900mm （2）矿井电机车、矿车类型 井型 矿车类型 电机车类型 小型矿井 1t（固定式） 蓄电池电机车 无极绳绞车 ≤60万t 1t（固定式） 架线式电机车 90～180万t 3t（固定式、底卸式） 架线式电机车 240万t 3t（固定式、底卸式） 5t（底卸式） 架线式电机车 高瓦斯矿井 8t蓄电池电机车 （3）对轨道运输大巷的一般要求 ①大巷风速不大于8m／s ②运输大巷的方向应与煤层走向大体一致，大巷尽量取直。 ③运输大巷坡度一般为3‰～5‰；采用无极绳运输大巷一般不超过10 （4）大巷采用矿车运煤的优点 ①可同时统一解决煤炭、矸石、物料和人员的运输问题； ②运输能力大，机动性强； ③能满足不同煤种煤炭的分采分运要求； ④能适应长距离运输； ⑤吨公里运输费用低。 2、带式输送机运输大巷 带式输送机运煤优点 ①实现大巷连续化运输，运输能力大； ②操作简单，比较容易实现自动化； ③装卸设备少，卸载均匀。 步同矿井生产能力的大巷运输设备 矿井生产能力/万ta－1 运煤 辅助运输 大巷轨距/mm ＞240 5t矿车底卸式 3t固定车厢式矿车 900 带式输送机 1.5t固定车厢式矿车 600 90～180 3t矿车底卸式 1.5t或1t固定车厢式矿车 600 3t固定车厢式矿车 3t固定车厢式矿车 900 ≤60 1t固定车厢式矿车 1t固定车厢式矿车 600 二）运输大巷的布置方式 1、分层运输大巷在井田内为一个煤层服务的运输大巷 （1）煤层距离远 （2）煤层煤质不同，需分装分运 （3）煤层数目少，走向短 优点初期投入少，见效快 缺点后期工程量大，维护费高。 2、集中运输大巷在井田内为所有煤层服务的运输大巷 优点各煤层联合开采，大巷工程量及占用的轨道、管线较少；可同时进行若干煤层的准备和回采，开采强度比较大，井下生产采区比较集中，便于管理；巷道维护条件好，有利于大巷运输，且煤柱损失少。 缺点建井初期工程量大，建井期长，每个采区都要掘进石门，采区石门工程量大时，经济上不太合理。 3、分组集中大巷开采煤层群时，根据煤层间距和煤质情况将井田内煤层分为若干煤组时，每组内开设主要大巷，为一个煤组服务的运输大巷。 各分组集中大巷之间用主要石门联系。 煤组内各煤层之间用采区石门联系。 （三）运输大巷的位置 要求其服务时间长；应处于不受或少受采动影响的位置。 位置煤层大巷，岩石大巷，（煤组的底板岩石中）； 1、煤层大巷的位置（沿煤层布置） 分层大巷服务时间短，多布置在煤层中。 集中大巷 可布置在煤组下部稳定的薄及中厚煤层中 分组集中大巷布置在分组下部稳定的薄及中厚煤层中煤层大巷施工 i、按腰线沿煤层掘进适合机车运输； ii、按中线沿煤层掘进适合胶带运输； iii、按中线及腰线掘进大巷适合机车和胶带（可能穿层） 2、岩层大巷的位置 1）在煤层底板距煤层法线距离15 30m； 2）应位于岩性稳定的岩层中； 3）不受煤层采动影响，布置在压力传播影响角f之外； 4）有利于布置采区煤仓和车场； 岩层大巷施工 按中线及腰线取直或分段取直； 煤层内设副大巷探巷，超前勘探，及时为岩石大巷定向。 煤层稳定时不设副大巷，隔一定距离用探巷或钻孔探距煤层位置； 3、急斜煤层大巷位置 底板滑动线之外10 20m。 4、大巷的保护 掘前预采先开卸压工作面，在采空区下有利大巷维护； 跨大巷回采采区最下一个区段布置回采工作面，跨大巷回采。 5、煤层大巷与岩层大巷的比较 项 目 煤层大巷 岩石大巷 掘进及 工期 施工、设备简单，速度快，工期短，费用低；超前勘探煤层变化。 岩石工程量大，速度慢，费用高；工期长。 维护 维护（大巷、管线、轨道、水沟等）工作量大，费用高；大巷维修频繁，影响生产。 维护条件好，费用低；少维修，对生产有利。 使用 地质构造复杂时，煤巷弯道多，对运输方式有限制，通过能力小；不利于采区煤仓布置。 能适应地质变化，可取直或分段取直，方向和坡度一定，对运输方式不限，通过能力大。利于布置采区煤仓。 煤损 大巷上下两侧各留煤柱3040m或（4050m），煤损大 不留或少留煤柱，丢煤少 安全 防火、安全不利，煤层自燃时，封闭大巷，导致停产。 对防火安全有利 6、煤层大巷应用及发展趋势 1）构造复杂的小型矿井，或勘探井，可超前探煤。 2）层间距大的单一薄及中厚煤层，储量小，服务时间短。 3）煤系底板附近有富含水层，而煤层顶板条件好，可设煤层大巷。 4）煤系下煤层为薄及中厚煤层，煤质硬，顶板好，无自燃。 5）机械化程度很高（综采面少，推进快）大巷壁后用不燃性材料（碎石等）充填的矿井。 二、总回风巷为全矿井或矿井一翼服务的回风巷道。 总回风巷的布置特点 1、对开采急斜/倾斜和大多数缓斜煤层的矿井，总回风巷可设在煤层稳固的底板岩石中。 2、当井田上部冲积层很厚、含水丰富时，需要沿煤层侵蚀带设防水煤柱，总回风巷布置在防水煤柱内。 3、当井田边界因煤层侵蚀深度不一致而造成标高相差较大时，总回风巷可根据不同标高分段布置。 4、对于近水平煤层矿井，总回风巷一般与大巷平行，大多布置在上部煤层或上部岩层中。 5、对煤层埋藏较浅，采用采区风井通风的矿井可不设总回风巷。 6、在多水平开采的矿井中，当上一水平转入下水平开采时，常利用上水平的运输大巷作为下水平的总回风巷。 江西工业工程职业技术学院课时计划 课程名称煤矿开采方法 ∽ 学年第 学期 第 周 第 次课 总第 次课 班 级 班 班 班 班 班 授 课 日 期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 课 题 第四节 开采顺序 第五节 采掘关系与三量管理 目的要求 1、 了解管理的意义及相关概念； 2、 掌握开采顺序； 3、 理解采掘关系。 重点、难点和突破的方法 重 点 1、沿煤层走向的开采顺序； 2、沿煤层倾斜的开采顺序； 3、煤组及煤层间的开采顺序。 难 点 1、开采顺序的选择 突破方法 1、详细讲解； 2、工程实例分析。 复习提问 水平大巷的概念 教具 多媒体课件 作业 课后记 教学内容和步骤（附后） 第四节 开采顺序 井田开采顺序包括沿煤层走向与倾斜的开采顺序；煤层群划分成煤组时，煤组间及煤层间的开采顺序等。 一、沿煤层走向的开采顺序 1、采区前进式开采顺序先靠近井筒的采区，自井筒向井田边界方向逐次开采其余各采区。如图4－10（a） 图4－10 采区开采顺序示意图 （a）采区前进式；（b）采区后退式；1、2－开采顺序 2、采区后退式开采顺序自井田边界向井筒方向逐次开采各采区。如图4－10（b） 3、采区内采煤工作面推进方向（图4－11） （1）前进式工作面自采区上山向采区边界推进。 （2）后退式工作面自采区边界向采区上山方向推进。 二 、沿煤层倾斜的开采顺序 井田内沿煤层倾斜的开采顺序一般采用下行顺序开采各阶段，即开采工作先从煤层浅部开始，然后沿煤层倾斜自上而下依次开采各阶段。优点建井期短，初期井巷工程量小，初期投资低，在开采技术上也比较简单。 采区内各区段间的开采顺序有两种，开采上山时有 （1）下行式先将采区上山掘至采区上部边界，然后由采区上部边界向大巷方向自上而下依次开采各区段。 （2）上行式事先不把采区上山全长掘出来，而只掘其一段，自下而上依次开采各区段。（一般严禁采用） 开采下山时有 （1）下行式从运输大巷将采区下山掘至采区下部边界，然后自下而上逐次开采各区段。 （2）下行式自上而下逐次开采各区段。 三、煤组及煤层间的开采顺序 一般采用自上而下逐次开采的下行开采顺序。在某种特殊情况下，如当上部煤层有煤及瓦斯突出危险或冲击地压时，可采用上行开采顺序，但必须层间距与采高比达7.5以上；受多个煤层采动影响的上行开采，综层间距与采厚比达到6.3以上，下部开采后，可在上部煤层中正常进行掘进和采煤。 第五节 采掘关系与三量管理 采掘关系采煤与掘进的配合关系。 “采掘并举、掘进先行”是煤炭行业的一项技术政策。 一、开采计划 n根据实际情况，统筹安排采区及工作面的开采与接替称为开采计划 1. 年度接替计划（生产计划） 是根据采煤工作面较长期接替计划与生产实际情况做出具体的安排。 2. 采煤工作面较长期接替计划 是指5～10ａ的采煤工作面接替规划，在规划中要考虑到采区与水平的接替。 3.采区接替计划，依据开采与掘进能力编制采区接替安排 （一）采煤工作面接替计划 1、编制采煤工作面接替计划的方法和步骤 （1）根据采区和工作面设计，在设计图上测算各工作面参数，并掌握煤层赋存特点和地质构造等情况。 （2）确定各工作面计划采用的采煤工艺方式，估算月进度、产量和可采期。 （3）根据生产工作面结束时间顺序，考虑采煤队力量的强弱，依次选择接替工作面。 （4）将计划年度内开采的所有采煤工作面，按时间顺序编制成接替计划表。 （5）检查与接替有关的巷道掘进、设备安装能否按期完成，运输、通风等生产系统和能力能否适应。 2、编制采煤工作面接替计划的原则及应注意的事项 （1）年度内所有进行生产的采煤工作面产量总和加上掘进出煤量，必须确保矿井计划产量的完成，并力求各月采煤工作面产量均衡。 （2）矿井两翼配采的比例与两翼储量分布的比例大体一致，防止后期成单翼生产。 （3）上下煤层（包括分层）工作面之间，保持一定的错距和时间间隔；煤层之间，除间距较大或有特殊要求允许上行开采外，要按自上而下的顺序开采。 （4）在各煤层产量分配上，薄、厚煤层，缓、急倾斜煤层，煤质优劣煤层，生产条件好差煤层的工作面要保持适当的比例，并力求接替面与生产面面长一致。 （5）各采煤工作面的接替时间，尽量不要重合，力求保持一定的时间间隔。 （6）为实现合理集中生产，尽量减少同时生产的采区数，避免工作面布置过于分散。 （7）生产矿井至少要配备一个备用工作面，大型矿井需配备两个备用工作面。 （二）采区接替计划 必须保证同时生产的采区生产能力之和能达到矿井设计能力的要求。 二、巷道掘进工程计划 1．工作面接替提前10～15ｄ，完成接替工作面安装； 2．区减产前的1～1.5月，完成下个采区和接替工作面的安装； 3．开采水平减产前的1～1.5ａ，下个开采水平的安装。 （一）方法与步骤 （1）根据已批准的开采水平、采区以及采煤工作面设计，列出待掘进的巷道名称、类别、断面，并且在设计图上测出长度。 （2）根据掘进施工和设备安装的要求，编排各组巷道掘进必须遵循的先后顺序。 （3）依照开采计划中采煤工作面、采区及开采水平接替时间的要求，再加上富裕时间，确定各巷道掘完的最后期限，并根据这一要求编排各巷道的掘进先后顺序。 （4）根据现有巷道掘进情况，分派各掘进队的任务，编制各巷道掘进进度表。 （5）根据巷道掘进进度表，检查与施工有关的运输、通风、动力供应、供水等辅助生产系统能否保证，和需采取的技术措施，最后确定掘进工程计划排队表。 （二）编制巷道掘进工程计划的原则及注意事项 （1）确定连锁工程 （2）尽快构成巷道掘进通风系统 （3）尽快按岩巷、煤巷、半煤岩巷分别配置掘进队 （4）巷道掘进工程量计算取值一般按图测算值增加10～20％ （5）根据当地及邻近矿井的具体条件选取巷道掘进速度。 三、三量管理 为了及时掌握和检查各矿井的采掘关系正常与否，按开采准备程度，将矿井计划开采的可采储量划分为开拓煤量、准备煤量、回采煤量称矿井三量。 1、开拓煤量井田范围内掘进的开拓巷道所圈定的尚未采出的那部分可采煤量。 开拓煤量Zd＝（Zog－Zg－Pdd）C Zd开拓煤量； Zog已开拓范围内的地质储量； Zg已开拓范围内的地质损失； Pdd开拓储量可采期内不能开采的储量； C采区采出率 2、准备煤量采区上山及车场等准备巷道所圈定的尚未采出的那部分可采煤量。 Zp＝（Zpg－Zg-Pd）C Zp准备煤量； Zpg各采区所圈定的工业储量； Zg采区内的地质损失； Pd呆滞煤量 3、回采煤量在准备煤量的范围内，已有回采巷道及开切眼所圈定的开采煤量。 生产矿或投产的三量可采期按下式计算 矿井三量可采期通常规定为开拓煤量要大于3～5a，准备煤量1a以上，回采煤量要达到4～6月以上。 四、采掘比例关系指标及计算方法 （１）采掘工作面面头比反映矿井每个采煤工作面需要配备几个掘进（头）工作面为其做准备。 采掘工作面个数比＝平均采煤工作面/年平均掘进工作面个数。 一般应为 1∶2 （2）掘进率生产矿井在一定时期内每生产1万t煤所需掘进的巷道总进尺数和开拓总进尺数，它反映了在既定的煤层赋存情况、开拓准备方式及采煤方法等条件下的掘进相对量。 掘进率＝掘进总进尺／矿井产量，m/万t 开拓掘进率＝开拓巷道掘进总进尺／矿井产量, m/万t 矿井掘进率＝矿井全部巷道掘进总进尺／矿井产量,m/万t。 江西工业工程职业技术学院课时计划 课程名称煤矿开采方法 ∽ 学年第 学期 第 周 第 次课 总第 次课 班 级 班 班 班 班 班 授 课 日 期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 课 题 第六节 矿井开拓延伸 第七节 矿井技术改造 目的要求 1、 了解矿井开拓延伸和技术改造的意义； 2、 理解并掌握矿井延伸的原则和要求； 3、 掌握矿井延伸方案和矿井技术改造方法。 重点、难点和突破的方法 重 点 1、矿井延伸的原则和要求； 2、矿井延伸方案和技术改造方法。 难 点 矿井延伸方案的选择 突破方法 1、详细讲解； 2、结合工程实例进行讲解。 复习提问 什么是矿井三量 教具 多媒体课件 作业 本章复习思考题1、6和16 课后记 教学内容和步骤（附后） 第六节 矿井开拓延深 正确选择矿井延深方案，使矿井生产与井筒延深施工密切配合，切实处理好新旧水平的接替，是矿井延深工作中应解决的重要问题。 一、矿井延深的原则和要求 （一）提前做好准备工作 （1）地质资料（2）资金来源（3）落实队伍 （二）保证或扩大矿井生产能力 矿井开拓延深时应结合矿井发展的长远规划，仔细研究煤层地质条件的变化和各生产环节之间的配合，保证维持矿井已有的生产能力，有需要和可能时，结合开拓延深进行技术改造，提高矿井生产集中化水平，力求扩大矿井生产能力。 （三）充分、合理地利用现有井巷设施 新水平开拓延深应充分利用现有井巷以及提升、运输、通风、排水等大型设备，力求减少开拓延深的工程量和费用。 （四）积极采用新技术、新工艺和新设备 在新水平开拓延深时，应选择先进的采掘技术，选用高效能的机械装备，使新水平技术经济效果有明显的提高。 （五）尽可能缩短施工工期 二、矿井开拓延深方案 （一）直接延深原有井筒 条件（1）地质条件 （2）井筒（3）提升设备不满足时可更换 优缺点利用原有设备、设施、提升，影响生产 （二）暗井延深利用暗立井或暗斜井开拓深部水平。 特点延深与生产互不干扰，原有井筒提升能力不降低，暗井的位置不受限制，可选在对开采下部煤层有利的位置上。 适用条件 （1）地质条件或技术经济等原因，原井筒不宜直接延深； （2）用平硐开拓的矿井，延深水平因地形限制没有开阶梯平硐的条件时，一般多采用暗斜井。 （三）直接延深一个井筒，新打一个暗井 这种延深方式是直接延深原来的主井或副井，另一井筒采用暗井延深，介于直接延深和暗井延深方式之间。 （四）新开一个井筒，延深一个井筒 从地面新开一个主井（或副井）筒通达延深水平，另外用暗井延深或直接延深副井（或主井）。 特点（1）能大幅度增加矿井生产能力； （2）便于采用先进的技术装备，开拓延深与生产相互影响小； （3）要改造原地面生产系统增加基建费用。 适用于结合矿井改扩建的大型矿井开拓延深。 （五）深部新开立井或斜井 结合开拓延深，进行矿井合并改造。 特点深部多个矿井合并后集中延深 深部新开立井或斜井适用浅部井型小、分散，装备落后，深部储量丰富，并要改护建的矿井。 淮南毕家岗一水平（-90m）共建7对小斜井，二水平延深新开一对斜井 阜新平安矿浅部片盘斜井群，深部新开立井集中开采 三、生产水平过渡时期的技术措施 矿井的某一个开采水平开始减产直到结束，其下一个开采水平投产到全部接替生产，是矿井生产水平的过渡时期。 （一）生产水平过渡时期的提升 （１）利用通过式萁斗两个水平同时出煤 （2）将上水平的煤经溜井放到下水平，在新水平集中提煤。 （3）上水平利用下山采区过渡 （4）利用副井提升部分煤炭 （二）生产水平过渡时期的通风 生产水平过渡时期，是矿井塌方管理的关键。要保证上水平的进风和下水平的回风互不干扰，关键在于合理安排好下水平的回风系统。采取的办法可分为 （1）维护上水平的采区上山为下水平的相应采区回风； （2）利用上水平运输大巷的配风巷作为过渡时期下水平的回风巷； （3）采用分组集中大巷的矿井，可利用上水平上部分组集中大巷为下水平上煤组回风。 （三）生产水平过渡时期的排水 （1）一段排水，上水平的涌水集中下水平水仓，排至地面； （2）两段分别排水，两个水平分别设置排水系统排至地面； （3）两段接力排水，下水平的水排到上水平水仓，然后上水平集中排至地面； （4）两段联合排水，上下两个水平的排水管路联成一套系统，设三通阀门控制，上下水平均可利用，排水至地面。 第七节 矿井技术改造 技术改造的目的改变落后的技术面貌，提高矿井生产能力、劳动效率。资源采出率，降低成本，减轻工人劳动强度，改善劳动条件，使生产建立在更加安全的基础上，全面提高技术经济指标。 一、矿井改扩建 主要方式 （一）直接扩大井田范围 （二）相邻矿井合并改造 （三）结合矿井开拓延深进行合并改扩建 二、合理集中生产 生产集约化生产手段和劳动力在时间和空间上的集中，在单位时间及较小空间上，用最少的劳动消耗，取得最大的产量和最佳的经济效果。 （一）水平集中 一是减少水平数目；二是开采水平内实现集中开拓。 水平合理集中生产，简化了巷道布置和生产系统，减少了初期的井巷工程量，便于生产管理，可取得很好的效果。 （二）采区集中 提高采区生产能力，尽可能减少矿井内同时生产的采区数目，同时应适当加大采区走向长度，增加采区的可采储量和服务年限，减少采煤工作面搬迁次数，实现采区稳产和高产。 （三）工作面集中 提高采煤工作面的单产水平，尽可能减少矿井、采区内同采工作面的数目。（实现一井一面） 三、矿井主要生产系统的技术改造 （一）地面生产系统的改造 主要是改善地面线路，优化地面运输和改造装载系统及地面主要设施的集中布置，提高外运能力。 （二）矿井提升系统的改造 1、改装箕斗加大容量； 2、罐笼提升改为箕斗提升； 3、斜井串车提升改为箕斗提升或带式输送机运输； 4、提升绞车由单机拖动改为双机拖动； 5、加大提升速度或减少辅助时间； 6、缩短一次提升时间和增加每日的提升时间； 7、增加井筒数目，增加提升设备等。 （三）大巷运输系统的改造 1、增加机车或矿车的数目； 2、单机牵引改双机牵引； 3、加大机车粘着重量和矿车容积； 4、将固定式矿车改为3t、5t容量的底卸式矿车； 5、采用带式输送机连续运输； 6、改换或增加电机，加快带式输送机运行速度等。 （四）井底车场的改造及设置井底缓冲煤仓 增加通过线或复线、设置新卸载线路等通过车场通过能力。 （五）辅助运输环节的改造 采用单轨吊车、卡轨车以及齿轨车等新型辅助运输设备。 （六）通风系统的改造 1、双通风机并联运转； 2、更换高效主要通风机； 3、改用大功率离心式通风机；4、改装叶片形状； 5、离心式更换高效转子； 6、优化系统，增加并联风路； 7、改集中通风为分区式通风；8、修整和扩大巷道断面； 9、开掘新风井，缩短通风风路长度； 10、利用提升的箕斗井兼作风井等。 （七）排水系统的改造 主要是简化排水系统，缩短排水管路，对两水平同时生产的矿井，改分水平排水为集中排水；下山开采涌水量较大时，改各采区单独排水为设置排水大巷集中排水或从地面打钻孔到采区实现直接排水。 习题 1、选择井筒位置时应考虑哪些因素如何确定 2、如何确定井筒沿倾斜方向的位置 3、合理的阶段斜长要考虑哪些因素 4、如何确定大巷的方向、坡度 5、开采水平大巷的布置方式有几种 6、如何合理确定大巷的位置 7、大巷运输方式有几种其对大巷布置有何要求 8、试分析比较阶段运输大巷采用矿车运输和采用带式运输机运输的优缺点及适用范围。 9、阶段和开采水平两者有什么区别为什么开采水平要有一定的服务年限 10、在什么条件下设置辅助水平辅助水平的作用是什么辅助水平与开采水平有何区别 11、水平划分与开采方法有何关系如何确定水平垂高 12、试分析上、下山开采的优缺点及适用条件。 13、合理的开采顺序的要求是什么 14、为什么说“三量只能间接地反映采掘关系”如果矿井“三量”达到规定，就一定不会出现采掘失调吗为什么 15、如何编制采煤工作面接替计划在编制中应注意哪些问题 16、何谓“采掘平衡”。它在煤矿生产中具有什么意义生产矿井如何协调采掘关系 17、选择延深方案地原则及要求是什么 18、试述矿井技术改造意义其内容包括哪几个方面 19、什么是矿井开拓延深矿井开拓延深方式有哪些 20、水平过渡时期的措施有哪些 21、矿井改扩建的基本条件是什么矿井改扩建的方式有哪几类 26