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第3章 井田开拓方式

目 录

1. 井田开拓方式的概念及分类
2. 斜井开拓
3. 立井开拓
4. 平硐开拓
5. 综合开拓

第1节 井田开拓方式的概念及分类

一、井田开拓方式分类

一、井田开拓方式分类

工程应用中，常把上述几种矿井开拓分类方式综合或部分综合进行描述。以立井为例，可以有：

• 立井单水平上下山开拓；
• 立井多水平上下山开拓；
• 立井多水平上山开拓；
• 立井多水平上山及上下山混合开拓；
• 等等。

一、井田开拓方式分类

1－主井；2－副井；3－井底车场；4－主要石门；5－开采水平运输大巷

第2节 斜井开拓

一、斜井分段式开拓

斜井分段式开拓又称片盘斜井开拓，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。

一、斜井分段式开拓

1. 矿井开拓程序

• 开掘主斜井和副斜井（间隔30～40m煤柱）至第一阶段下部；
• 开掘第一阶段下部车场；
• 开掘第一阶段运输巷和回风巷；
• 开掘开切眼，在开切眼内布置采煤工作面。

第2节 斜井开拓

二、斜井单水平分区式开拓

由斜井进入煤体，由一个开采水平开采整个井田。井田可划分为一个阶段，也可划分为多个阶段。阶段沿走向划分为采区。

二、斜井单水平分区式开拓

1. 矿井开拓程序

开掘路线1：

1. 由地面开掘一对斜井至开采水平；
2. 在开采水平布置井底车场和硐室；
3. 向井底车场两侧掘进水平运输大巷只采取中部；
4. 在采区下部布置采区下部车场，并开掘采区运输上山和轨道上山。

二、斜井单水平分区式开拓

1. 矿井开拓程序

开掘路线2：

1. 同时在井田浅部沿走向中央开凿回风井；
2. 开掘回风大巷；
3. 开掘采区回风石门至采区上部车场；

上山贯通后：

1. 施工区段运输巷和区段回风巷；
2. 掘进开切眼，布置工作面。

二、斜井单水平分区式开拓

2. 矿井生产系统

• 运煤路线：采煤工作面10 ⇒ 区段运输平巷8 ⇒采区运输上山6 ⇒ 采区下部煤仓13 ⇒ 水平运输大巷4 ⇒ 井底煤仓5 ⇒ 主斜井1 ⇒ 地面
• 通风路线：地面新鲜风流 ⇒ 主、副斜井1、2 ⇒ 井底车场3 ⇒ 水平运输大巷4 ⇒ 行人进风斜巷14 ⇒ 采区运输上山6 ⇒ 区段运输平巷8 ⇒ 采煤工作面10（变为乏风） ⇒ 区段回风平巷9 ⇒ 采区回风石门15 ⇒ 水平回风大巷11 ⇒ 回风井12 ⇒ 地面
• 运料、运设备路线：副井2 ⇒ 井底车场3 ⇒ 水平运输大巷4 ⇒ 采区下部车场 ⇒ 采区轨道上山 ⇒ 采区中（上）部车场 ⇒ 区段回风巷9 ⇒ 采煤工作面10

二、斜井单水平分区式开拓

2. 矿井生产系统

• 优点：开采水平少，减少了初期工程量和投资；阶段内分采区布置，对地质条件适应性强。只有一个开采水平，不存在水平接替问题。矿井生产稳定。
• 适用条件：开采缓倾斜煤层（倾角小于16°）、瓦斯涌出量小、涌水量小时，应优先考虑采用此种开拓方式。

第2节 斜井开拓

三、斜井形式选择

1. 斜井倾角要求

• 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°

第2节 斜井开拓

三、斜井形式选择

2. 井筒空间位置

• 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、煤质松软、构造复杂及煤层有自燃倾向时，不宜沿煤层布置。此外，煤层斜井需要留设井筒保护煤柱，资源浪费大。
• 底板斜井：井筒布置在煤层底板中。但当煤层倾角小于井筒倾角时，石门工程量太大。底板斜井的优点是井筒易维护，不需要保护煤柱。
• 穿层斜井：当煤层倾角小于井筒倾角时，为了减少水平石门工程量或避免受地面因素影响，斜井可穿越煤层布置。

除此之外，还有反斜井、沿煤层伪斜井或折返式斜井等。

第3节 立井开拓

一、立井单水平分带式开拓

开拓方式见下页图，井田划分为两个阶段，阶段内采用分带式布置。

1. 矿井开拓程序

• 在井田中央从地面开凿主井和副井至开采水平；
• 开掘井底车场、开掘主要运输大巷、回风石门、回风大巷；
• 由大巷掘行人进风斜巷、运料斜巷进入煤层；
• 沿煤层掘分带运输巷、带区煤仓、分带回风巷；
• 沿煤层走向掘开切眼并布置采煤工作面。

一、立井单水平分带式开拓

2. 矿井生产系统

• 运煤路线：采煤工作面9 ⇒ 分带运输巷 ⇒ 带区煤仓10 ⇒ 运输大巷4 ⇒ 井底车场3 ⇒ 主井1 ⇒ 地面
• 通风路线：地面新鲜风流 ⇒ 副井2 ⇒ 井底车场3 ⇒ 运输大巷4 ⇒ 行人进风斜巷12 ⇒ 分带运输巷7 ⇒ 工作面9（变为乏风） ⇒ 分带回风巷8 ⇒ 回风大巷6 ⇒ 回风石门5 ⇒ 主井1 ⇒ 地面
• 运料、运设备路线：地面 ⇒ 副井2 ⇒ 井底车场3 ⇒ 运输大巷4 ⇒ 分带材料车场 ⇒ 运料斜巷11 ⇒ 分带回风巷8 ⇒ 采煤工作面9

• 优点：生产系统比较简单，运输环节少，建井速度快，投产早。
• 适用性：煤层倾角小于12°、地质构造简单、煤层埋藏较深的矿井。

第3节 立井开拓

二、立井多水平分区式开拓

见下页图所示。该井田有两层可采煤层m₁和m₂，两层煤间距不大，采用联合开采的方式，在m₂煤层底板岩石中布置阶段运输大巷和回风大巷，为两层煤所共用。井田内设两个开采水平。

采区内巷道布置与斜井分区时开拓相同。

两层煤间的开采顺序应保证相互不受采动影响。对多水平开拓，一定要注意水平间的接替，在上水平采完以前，要将下水平开拓准备完备。同时也要注意采区间、区段间的接替，以保证矿井稳定生产。

第3节 立井开拓

三、立井开拓的优缺点

• 优点：
  • 可以适应各种水平划分方式和阶段内布置方式；
  • 井筒长度短、提升速度快、提升能力大及管线敷设短、通风阻力小、维护容易；
  • 对地质条件适应性强，不受煤层倾角、厚度、瓦斯等条件限制。
• 缺点：井筒掘进施工技术要求高、开凿井筒所需设备和井筒装备复杂、井筒掘进速度慢、基建投资大。

第4 节平硐开拓

一、走向平硐

1－主平硐；2－风井；3－运输上山；4－轨道上山；5－煤仓；6－盘区边界线；Ⅰ～Ⅳ－盘区

走向平硐一般沿煤层走向开掘在底板岩石中（见右图）；条件适合（煤层不厚、煤质坚硬、服务年限不长）时，也可以沿煤层掘进。走向平硐工程量小，投资省，出煤快。

第4 节平硐开拓

二、垂直平硐

垂直平硐先从地面垂直煤层走向掘平硐到达煤层或煤层底板，然后沿煤层或底板岩石向井田两侧掘运输大巷，并准备采区（见下页图）。

由于地表地形及地质条件的影响，平硐也可以与煤层走向斜交掘进，称为斜交平硐。垂直平硐和斜交平硐初期工作量大，投资多，出煤慢，但可以两翼开采，矿井生产能力较大。

第4 节平硐开拓

三、阶梯平硐

当地形高差较大，主平硐以上煤层垂高过大时，可以把其分为几个阶段，分别用不同标高的平硐开拓，称为阶梯平硐。

选择平硐硐口时，要考虑以下因素：

• 硐口地势平缓，有足够的面积布置工业场地。
• 硐口交通要便利，以利于煤炭外运和设备、材料运输。
• 硐口要安全，不受洪水、滑坡、雪崩等威胁。

第5节 综合开拓

第5节 综合开拓

一、立井－斜井综合开拓

1－主立井；2－副斜井

立井－斜井综合开拓是使用广泛的一种综合开拓方式。

利用立井井筒短、提升速度快的优点，用立井作为主井担负提煤任务；利用斜井施工简单，人员上下方便和安全的优点，用斜井担负辅助提升和兼作安全出口。

第5节 综合开拓

二、斜井－立井综合开拓

斜井作为主井，主要是利用斜井可采用强力带式输送机、提升能力大及井筒易于延深的优点。立井作副井提升方便、通风容易。

1－主斜井；2－副立井；3－第一水平石门；4－第一水平大巷；
5－第一水平二大巷；6－回风斜井；7－暗斜井；
8－第二水平运输大巷；9－第三水平运输大巷；10－第三水平副立井

作 业

1. 课本58页习题1：什么叫井田开拓方式？井田开拓方式是如何分类的？
2. 课本58页习题3：立井开拓的优点、缺点和适用条件是什么？
3. 课本58页习题6：什么叫单水平开拓？什么叫多水平开拓？