第十八章第十八章 井田开拓巷道布置井田开拓巷道布置第一节开采水平的划分及上下山开采第一节开采水平的划分及上下山开采第二节开采水平大巷的布置第二节开采水平大巷的布置第三节井筒的位置第三节井筒的位置第一节开采水平的划分及上下山开采第一节开采水平的划分及上下山开采 一、合理的水平垂高一、合理的水平垂高（一）具有合理的阶段斜长（一）具有合理的阶段斜长1、煤的运输、煤的运输 急倾斜煤层的溜煤眼高度一般不超过急倾斜煤层的溜煤眼高度一般不超过70-100米；米； 对于某些中小型矿井，采区上山采用矿车运输，上山斜长受绞车对于某些中小型矿井，采区上山采用矿车运输，上山斜长受绞车能力的限制，应根据采区生产能力和绞车提升能力进行验算。能力的限制，应根据采区生产能力和绞车提升能力进行验算。2、辅助运输、辅助运输 采区一般都采用一段单钩串车提升，绞车滚筒直径一般不大于采区一般都采用一段单钩串车提升，绞车滚筒直径一般不大于受滚筒容绳量限制，上山斜长一般不超过受滚筒容绳量限制，上山斜长一般不超过600m；采区内一般不；采区内一般不采用两段提升。采用两段提升。3、行人条件、行人条件 阶段斜长过大，行人不方便。阶段斜长过大，行人不方便。（二）具有合理的区段数目（二）具有合理的区段数目 在我国目前的技术条件下，缓斜煤层可取在我国目前的技术条件下，缓斜煤层可取3-5个；倾个；倾 斜和急倾斜煤层不少于斜和急倾斜煤层不少于2-3个。个。（三）要有利于采区的正常接替（三）要有利于采区的正常接替 阶段垂高大更有利阶段垂高大更有利（四）要保证开采水平有合理的服务年限及足够的储量（四）要保证开采水平有合理的服务年限及足够的储量 必须有足够的可采储量以保证水平有合理的服务年限。必须有足够的可采储量以保证水平有合理的服务年限。（五）经济上有利的水平垂高（五）经济上有利的水平垂高 根据根据1994年设计规范规定：倾斜、缓斜年设计规范规定：倾斜、缓斜150-250m；急倾；急倾斜煤层斜煤层100-150m。二、下山开采的应用二、下山开采的应用（一）、上、下山开采的比较（一）、上、下山开采的比较开采方式开采方式开采方式开采方式上山开采上山开采上山开采上山开采上下山开采中的下山开采上下山开采中的下山开采上下山开采中的下山开采上下山开采中的下山开采开拓工程量开拓工程量开拓工程量开拓工程量（井筒、井底（井筒、井底（井筒、井底（井筒、井底车场车场、石、石、石、石门门等）大等）大等）大等）大（井筒、井底（井筒、井底（井筒、井底（井筒、井底车场车场、石、石、石、石门门等）小等）小等）小等）小基建投基建投基建投基建投资资大大大大小小小小水平高度水平高度水平高度水平高度等于等于等于等于阶阶段垂高段垂高段垂高段垂高等于两个等于两个等于两个等于两个阶阶段垂高之和段垂高之和段垂高之和段垂高之和水平服水平服水平服水平服务务年限及年限及年限及年限及接替接替接替接替T T短，井筒延深多次；接替短，井筒延深多次；接替短，井筒延深多次；接替短，井筒延深多次；接替紧张紧张T T长长；井筒延深次数少；利于接替；井筒延深次数少；利于接替；井筒延深次数少；利于接替；井筒延深次数少；利于接替运运运运输输煤（矸）下运，能力大，煤（矸）下运，能力大，煤（矸）下运，能力大，煤（矸）下运，能力大，费费用低；全用低；全用低；全用低；全矿矿有折返运有折返运有折返运有折返运输输煤（矸）上运，能力低，煤（矸）上运，能力低，煤（矸）上运，能力低，煤（矸）上运，能力低，费费用低；用低；用低；用低；全全全全矿矿无折返运无折返运无折返运无折返运输输掘掘掘掘进进工序工序工序工序简单简单，方便，成，方便，成，方便，成，方便，成本低本低本低本低工序复工序复工序复工序复杂杂，装运困，装运困，装运困，装运困难难，速度慢，成本高；，速度慢，成本高；，速度慢，成本高；，速度慢，成本高；水大水大水大水大时时困困困困难难通通通通风风新新新新风风、泛、泛、泛、泛风风均向上，均向上，均向上，均向上，线线路短；漏路短；漏路短；漏路短；漏风风少；通少；通少；通少；通风设风设施少；管理方便，施少；管理方便，施少；管理方便，施少；管理方便，费费用低。用低。用低。用低。两下山相距近，两下山相距近，两下山相距近，两下山相距近，负压负压大，漏大，漏大，漏大，漏风风大大大大; ; 通通通通风线风线路路路路长长，最困，最困，最困，最困难时难时期比上山采区期比上山采区期比上山采区期比上山采区长长一一一一倍倍倍倍; ; 通通通通风风交叉点和交叉点和交叉点和交叉点和设设施多，施多，施多，施多，管理复管理复管理复管理复杂杂,CH4,CH4大大大大时时，费费用高。用高。用高。用高。排水排水排水排水水自流入水自流入水自流入水自流入仓仓，系，系，系，系统简统简单单费费用低用低用低用低每个区段每个区段每个区段每个区段设临时设临时水水水水窝窝，安小水，安小水，安小水，安小水泵泵排水排水排水排水至大巷至大巷至大巷至大巷 水小水小水小水小时时将采区下山一次掘至将采区下山一次掘至将采区下山一次掘至将采区下山一次掘至终终深，在采区下部深，在采区下部深，在采区下部深，在采区下部设设水水水水仓仓及及及及硐硐室，安室，安室，安室，安泵泵排水排水排水排水. . . .总总工程量大，工程量大，工程量大，工程量大，费费用高用高用高用高技技技技术术上上上上基建投基建投基建投基建投资资生生生生产经营费产经营费优优高高高高低低低低可行可行可行可行低低低低高高高高上下山开采的比较上下山开采的比较1主井；主井；2副井；副井；3回风井；回风井；4运输大巷；运输大巷；5总回风巷；总回风巷；6采区上山；采区上山；7下山采区中部车场；下山采区中部车场；8下山采区上部车场；下山采区上部车场；9采区下山；采区下山；10大巷配风巷（作为大巷配风巷（作为下山采区总回风巷）；下山采区总回风巷）；11下山采区水仓下山采区水仓 （二）下山开采一般的适用条件（二）下山开采一般的适用条件1、倾角小于倾角小于16的缓斜煤层，瓦斯及涌水量不大，下山的缓斜煤层，瓦斯及涌水量不大，下山开采开采 的缺点不严重，而其节约工程量的优点较突出；的缺点不严重，而其节约工程量的优点较突出；2、煤层倾角不大，采用多水平开拓的矿井，开拓延深后煤层倾角不大，采用多水平开拓的矿井，开拓延深后提提 升能力降低的；升能力降低的；3、由于开采强度加大、水平服务年限缩短，造成水平接由于开采强度加大、水平服务年限缩短，造成水平接替替 紧张，可布置一个或几个下山采区进行过度，待紧张，可布置一个或几个下山采区进行过度，待水平准备完成后再转为上山开采；水平准备完成后再转为上山开采；4、当井田深部受自然条件限制，储量不多、深部境界不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。水平以下设一部分下山采区。l注意：注意：下山开采与利用主要下山开采下水平是不同的，下山开采与利用主要下山开采下水平是不同的，后者是在主要下山下部设立开采水平，主要下山即为后者是在主要下山下部设立开采水平，主要下山即为暗斜井，各采区仍为上山开采。暗斜井，各采区仍为上山开采。三、三、 辅助水平的应用辅助水平的应用 设有运输大巷，不设井底车场，主要适用于：设有运输大巷，不设井底车场，主要适用于：1、水平垂高过大，开采水平以上的上山煤斜长过大，用水平垂高过大，开采水平以上的上山煤斜长过大，用一个阶段开采技术上有困难，安全上不可靠时，可将一个阶段开采技术上有困难，安全上不可靠时，可将开采水平以上的煤分为两个阶段，利用辅助水平开采开采水平以上的煤分为两个阶段，利用辅助水平开采上一阶段。上一阶段。2、采用多水平上下山开采的矿井，上水平下山采区的排采用多水平上下山开采的矿井，上水平下山采区的排水、通风及辅助提升比较困难，下水平的回风问题也水、通风及辅助提升比较困难，下水平的回风问题也需要妥善解决，可在两水平之间设辅助水平，使上述需要妥善解决，可在两水平之间设辅助水平，使上述问题得到解决。问题得到解决。3、井田形状不规则，煤层倾角变化大井田形状不规则，煤层倾角变化大主主讲：讲：林林世世豪豪四、合理划分开采水平四、合理划分开采水平开采水平的数目和位置，主要根据：开采水平的数目和位置，主要根据：、 井田倾斜长度井田倾斜长度、 阶段高度阶段高度、 能否进行上、下山开采能否进行上、下山开采、 煤层倾角、层间距离、地质构造、井底车场处的围岩性质煤层倾角、层间距离、地质构造、井底车场处的围岩性质、 排水排水、 提升设备型提升设备型 对对于于倾倾角角小小于于1616，井井田田倾倾斜斜长长度度小小于于20002000米米，可可设设一一个个水水 平，采用上、下山开采。平，采用上、下山开采。 对对于于倾倾角角大大于于1616，井井田田倾倾斜斜长长度度较较长长，可可设设两两个个以以上上水水平平，但尽可能减少开采水平。但尽可能减少开采水平。 水平服务年限水平服务年限 T TS SS S/KA/KA第二节第二节 开采水平大巷的布置开采水平大巷的布置1、运输大巷两种运输方式的优缺点和布、运输大巷两种运输方式的优缺点和布 置置特点特点2、运输大巷的三种布置方式的适用条件、运输大巷的三种布置方式的适用条件3、煤层和岩层运输大巷的优缺点和适用条、煤层和岩层运输大巷的优缺点和适用条件件4、回风大巷如何布置、回风大巷如何布置知识点知识点能力点能力点 能根据具体煤层地质条件，合理布置水平大能根据具体煤层地质条件，合理布置水平大巷巷 一、对大巷布置的一般要求一、对大巷布置的一般要求主要任务：主要任务：担负煤矸、物料和人员的运输，以及排水、通风、敷设管线。担负煤矸、物料和人员的运输，以及排水、通风、敷设管线。基本要求：基本要求：便于运输、利用掘进和维护、能满足矿井通风安全的需要。便于运输、利用掘进和维护、能满足矿井通风安全的需要。（一）运输大巷的运输方式和设备（一）运输大巷的运输方式和设备轨道运输轨道运输各类井型矿井的大巷一般采用轨道运输各类井型矿井的大巷一般采用轨道运输 轨距一般有轨距一般有600mm600mm、900mm900mm两种两种胶带输送机运输胶带输送机运输（矸石、物料仍采用矿车运输）（矸石、物料仍采用矿车运输）1.1.轨道运输大巷轨道运输大巷课题目录课题目录下页下页上页上页井井井井 型型型型矿车类矿车类型型型型电电机机机机车类车类型型型型小型小型小型小型矿矿井井井井1t1t（固定式）（固定式）（固定式）（固定式）蓄蓄蓄蓄电电池池池池电电机机机机车车无极无极无极无极绳绞车绳绞车6060万万万万t t1t1t（固定式）（固定式）（固定式）（固定式）架架架架线线式式式式电电机机机机车车9090180180万万万万t t3t3t（固定式、底卸（固定式、底卸（固定式、底卸（固定式、底卸式）式）式）式）架架架架线线式式式式电电机机机机车车240240万万万万t t3t3t（固定式、底卸（固定式、底卸（固定式、底卸（固定式、底卸式）式）式）式）5t5t（底卸式）（底卸式）（底卸式）（底卸式）架架架架线线式式式式电电机机机机车车高瓦斯高瓦斯高瓦斯高瓦斯矿矿井井井井矿矿用安全型蓄用安全型蓄用安全型蓄用安全型蓄电电池池池池电电机机机机车车大巷采用矿车运煤的优点大巷采用矿车运煤的优点（1）矿车运煤可同时统一解决煤炭、矸石、物料和人员）矿车运煤可同时统一解决煤炭、矸石、物料和人员的的 运输问题；运输问题；（2）运输能力大，机动性强，随着运距和运量的变化可）运输能力大，机动性强，随着运距和运量的变化可以以 增加列车数；增加列车数；（3）能满足不同煤种煤炭的分运要求；）能满足不同煤种煤炭的分运要求；（4）对巷道直线度要求不高，能适应长距离运输；）对巷道直线度要求不高，能适应长距离运输；（5）吨公里运输费较低；）吨公里运输费较低；（6）运输过程中产生的煤尘少，对通风安全较为有利。）运输过程中产生的煤尘少，对通风安全较为有利。轨道运输对大巷的要求轨道运输对大巷的要求（1）根据所选定的矿车及电机车类型，按照）根据所选定的矿车及电机车类型，按照煤矿安全煤矿安全规规 程程的有关规定设计大巷断面尺寸，并使大巷内最的有关规定设计大巷断面尺寸，并使大巷内最高高 风速不大于风速不大于8 ms。（2）运输大巷的方向应与煤层走向大体一致，当煤层因）运输大巷的方向应与煤层走向大体一致，当煤层因褶褶 曲、断层等地质构造影响，局部走向变化频繁时，曲、断层等地质构造影响，局部走向变化频繁时，为为 便于列车行驶和减少工程量，应设法使大巷尽量取便于列车行驶和减少工程量，应设法使大巷尽量取直。直。（3）运输大巷坡度以便于运输和排水为准，一般为）运输大巷坡度以便于运输和排水为准，一般为3 4，如果井下涌水量较大，含杂物较多，也可取，如果井下涌水量较大，含杂物较多，也可取5。 采用无极绳运输大巷一般不超过采用无极绳运输大巷一般不超过10.架线式电机车架线式电机车架线式电机车架线式电机车蓄电池式电机车蓄电池式电机车矿车（固定式）矿车（固定式）矿车（底卸式）矿车（底卸式）材料车材料车2、带式输送机运输大巷、带式输送机运输大巷 优点：优点： （1）实现大巷连续化运输，运输能力大；）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；）操作简单，比较容易实现自动化； （3）装卸载设备少，卸载均匀。）装卸载设备少，卸载均匀。 缺点：缺点： 带式输送机不适应按不同煤种的分采分运，并要求大带式输送机不适应按不同煤种的分采分运，并要求大 巷直，设备能力要考虑两翼产量分配不均的因素和每巷直，设备能力要考虑两翼产量分配不均的因素和每一翼运输的不均衡系数（可取）。因此，对于运量大、一翼运输的不均衡系数（可取）。因此，对于运量大、运距较短、煤种单一、装载点少、大巷比较直的矿井，运距较短、煤种单一、装载点少、大巷比较直的矿井，适于采用带式输送机运输。适于采用带式输送机运输。 不同矿井生产能力的大巷运输设备不同矿井生产能力的大巷运输设备矿矿井生井生井生井生产产能力能力能力能力/ /万万万万tata1 1运运运运 煤煤煤煤辅辅助运助运助运助运输输大巷大巷大巷大巷轨轨距距距距/mm/mm2402405t5t矿车矿车底卸式底卸式底卸式底卸式1.5t1.5t固定固定固定固定车厢车厢式式式式矿车矿车900900带带式式式式输输送机送机送机送机1.5t1.5t固定固定固定固定车厢车厢式式式式矿车矿车60060090901801803t3t矿车矿车底卸式底卸式底卸式底卸式1.5t1.5t或或或或1t1t固定固定固定固定车厢车厢式式式式矿矿车车6006003t3t固定固定固定固定车厢车厢式式式式矿车矿车1.5t1.5t固定固定固定固定车厢车厢式式式式矿车矿车90090060601t1t固定固定固定固定车厢车厢式式式式矿车矿车1t1t固定固定固定固定车厢车厢式式式式矿车矿车600600输送机输送机输送机输送机输送机输送机（二）大巷的巷道断面和支护（二）大巷的巷道断面和支护 采用轨道运输时，大巷一般取双轨巷道断面。中小型采用轨道运输时，大巷一般取双轨巷道断面。中小型矿井也可取单轨巷道断面，在井底车场和采区车场之矿井也可取单轨巷道断面，在井底车场和采区车场之间要双轨错车场。间要双轨错车场。 采用胶带输送机运输时，一般采用两条巷道分别铺设采用胶带输送机运输时，一般采用两条巷道分别铺设输送机和轨道。胶带输送机也可设检修道或不设检修输送机和轨道。胶带输送机也可设检修道或不设检修道。道。 风速要求：大巷轨道运输时最大风速小于每秒风速要求：大巷轨道运输时最大风速小于每秒8米，米，设计时不超过每秒设计时不超过每秒6米；胶带输送机运输时风速不超米；胶带输送机运输时风速不超过每秒过每秒4米，通常只有少量进风。米，通常只有少量进风。 大巷一般采用锚喷或砌大巷一般采用锚喷或砌 。二、运输大巷的布置方式二、运输大巷的布置方式. .分层运输大巷和主要石门分层运输大巷和主要石门 （1 1）煤层距离远）煤层距离远（2 2）煤层煤质不同，需分）煤层煤质不同，需分 装分运装分运（3 3）煤层数目少，走向短）煤层数目少，走向短优优：初期投入少，见效快：初期投入少，见效快缺缺：后期工程量大，维护：后期工程量大，维护 费费高高，装装载载分分散散，占占用用 辅辅助助生生产产人人员员多多，生生产产分分散散，轨道、管线占用多。轨道、管线占用多。课题目录课题目录下页下页上页上页2、集中运输大巷和采区石门、集中运输大巷和采区石门l优点优点：各煤层联合开采，大巷工程：各煤层联合开采，大巷工程量及占用的轨道、管线也少；可同量及占用的轨道、管线也少；可同时进行若干煤层的准备和回采，开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，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。有利于大巷运输，且煤柱损失少。l缺点：缺点：建井初期工程量大，建井期建井初期工程量大，建井期长，每个采区都要掘进石门，采区长，每个采区都要掘进石门，采区石门工程量大，经济上不合理。石门工程量大，经济上不合理。l适用：适用：煤层层数较多，层间距不大煤层层数较多，层间距不大的矿井。的矿井。课题目录课题目录下页下页上页上页3、分组集中大巷和主要、分组集中大巷和主要石门石门井田内煤层分为若干井田内煤层分为若干 煤组时，为一个煤组煤组时，为一个煤组 服务的运输大巷。服务的运输大巷。各分组集中大巷之间各分组集中大巷之间 用主要石门联系。用主要石门联系。煤组内各煤层之间用煤组内各煤层之间用 采区石门联系。采区石门联系。课题目录课题目录下页下页上页上页对煤层进行分组应注意以下问题对煤层进行分组应注意以下问题1、层间距较近的煤层划为一组，以减少采区石门的掘进工、层间距较近的煤层划为一组，以减少采区石门的掘进工程量；程量；2、有些煤层间距较大，但赋存不稳定，不宜单独布置大、有些煤层间距较大，但赋存不稳定，不宜单独布置大 巷，巷，可视情况与相邻煤层划为一组；可视情况与相邻煤层划为一组；3、对不同煤质和煤种的煤层可划为一组，以便分采分运、对不同煤质和煤种的煤层可划为一组，以便分采分运、分别提升；分别提升；4、对瓦斯涌出量差异很大的几层煤，有技术安全上的必要、对瓦斯涌出量差异很大的几层煤，有技术安全上的必要时，可分别划组；对涌水量大、有突水威胁的煤层，可分时，可分别划组；对涌水量大、有突水威胁的煤层，可分层布置；层布置；5、为实现合理集中生产，同时生产的煤组一般不超过两个。、为实现合理集中生产，同时生产的煤组一般不超过两个。3、几种布置方式的应用、几种布置方式的应用l分层布置分层布置适用于层间距较大（一般在适用于层间距较大（一般在50-70米以上米以上）的煤层或井田走向短，煤层间距较大的小型矿井；为的煤层或井田走向短，煤层间距较大的小型矿井；为合理集中生产应尽量采用集中或分组集中布置。合理集中生产应尽量采用集中或分组集中布置。l我国的经验是层间距我国的经验是层间距小于小于50米米的煤层一般采用的煤层一般采用集中布集中布置置，采用分组集中布置的分组间距一般，采用分组集中布置的分组间距一般大于大于70米米。具。具体条件下难以确定集中或分组集中布置时，应经过技体条件下难以确定集中或分组集中布置时，应经过技术经济比较。术经济比较。l比较的内容：比较的内容： 1、各方案的开拓工程量，并计算各方案的开拓费用和、各方案的开拓工程量，并计算各方案的开拓费用和初期投资；初期投资； 2、各方案的巷道维护长度和时间，计算维护工作量及、各方案的巷道维护长度和时间，计算维护工作量及费费 用；用； 3、各方案的运输工作量和费用；、各方案的运输工作量和费用； 4、各方案的煤柱损失。、各方案的煤柱损失。三、运输大巷位置的选择三、运输大巷位置的选择运输大巷作用：运输大巷作用：为开采上水平各煤层服务；为开采下水平为开采上水平各煤层服务；为开采下水平 煤层回风。煤层回风。要求：要求：服务时间长；处于不受或少受采动影响的位置。服务时间长；处于不受或少受采动影响的位置。位置：位置：岩石大巷：煤组的底板岩石中；岩石大巷：煤组的底板岩石中； 煤层大巷：煤组最下部煤质坚硬，围岩稳定的薄煤层大巷：煤组最下部煤质坚硬，围岩稳定的薄 及中厚煤层中。及中厚煤层中。课题目录课题目录下页下页上页上页1、煤层大巷、煤层大巷1）煤层大巷位置）煤层大巷位置 分煤层大巷分煤层大巷 沿煤层布置；沿煤层布置； 集集 中中 大大 巷巷 布置在煤组最下部稳定薄及中厚煤层中布置在煤组最下部稳定薄及中厚煤层中 分组集中大巷分组集中大巷 布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中2）煤层大巷施工）煤层大巷施工 i、按腰线沿煤层掘进、按腰线沿煤层掘进适合机车运输适合机车运输 ii、按中线沿煤层掘进适合胶带运输、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、按中线及腰线掘进大巷适合机车和胶带适合机车和胶带 （可能穿层）（可能穿层）课题目录课题目录下页下页上页上页3）煤层大巷的缺点）煤层大巷的缺点（1）巷道维护困难，维护费用高；）巷道维护困难，维护费用高；（2）当煤层起伏、褶曲较多时，巷道不好布置；）当煤层起伏、褶曲较多时，巷道不好布置；（3）煤柱回收困难，资源损失大；）煤柱回收困难，资源损失大；（4）不利于防火管理。）不利于防火管理。4）煤层大巷的适用条件）煤层大巷的适用条件（）（） 煤层赋存不稳定，变化大的小型矿井；煤层赋存不稳定，变化大的小型矿井；（）（） 离其他煤层较远的深及中厚煤层，储量小、服务年限不长；离其他煤层较远的深及中厚煤层，储量小、服务年限不长；（）（） 煤系基底有距离较近富含水层，不易将大巷布置在煤层底板；煤系基底有距离较近富含水层，不易将大巷布置在煤层底板；（）（） 井田走向短、运输大巷服务年限短，煤层厚度不大；井田走向短、运输大巷服务年限短，煤层厚度不大；（）（） 煤系基底有媒质坚硬、稳固的围岩，煤层无自然发火煤系基底有媒质坚硬、稳固的围岩，煤层无自然发火 危险。危险。课题目录课题目录下页下页上页上页5）煤层大巷应用及发展趋势）煤层大巷应用及发展趋势l构造复杂的小型矿井，或勘探井，可超前探煤。构造复杂的小型矿井，或勘探井，可超前探煤。l层间距大的单一薄及中厚煤层，储量小，层间距大的单一薄及中厚煤层，储量小，T短。短。l煤系底板附近有富水层，而煤层顶板条件好，可设煤层大巷。煤系底板附近有富水层，而煤层顶板条件好，可设煤层大巷。l煤系最下煤层为薄及中厚煤层，煤质硬，顶板好，无自燃。煤系最下煤层为薄及中厚煤层，煤质硬，顶板好，无自燃。l机机械械化化程程度度很很高高（综综采采面面少少，推推进进快快）大大巷巷壁壁后后用用不不燃燃性性材材料（碎石等）充填的矿井。料（碎石等）充填的矿井。课题目录课题目录下页下页上页上页2、岩层大巷位置、岩层大巷位置至煤层法线距至煤层法线距15 30m；岩性稳定的岩层中；岩性稳定的岩层中；不受上煤层采动影响，布置在压力传播影响角不受上煤层采动影响，布置在压力传播影响角 之外；之外；利于布置采区煤仓和车场；利于布置采区煤仓和车场；岩层大巷施工：岩层大巷施工：按中线及腰线取直或分段取直；按中线及腰线取直或分段取直；煤层内设副大巷煤层内设副大巷探巷，超前勘探，及时为岩石大巷定向。探巷，超前勘探，及时为岩石大巷定向。煤煤层层稳稳定定时时不不设设副副大大巷巷，隔隔一一定定距距离离用用探探巷巷或或钻钻孔孔探探煤煤层层位位置；置；课题目录课题目录下页下页上页上页 岩石大巷的优缺点岩石大巷的优缺点l优点：优点：巷道维护费用低，并可少留或不留煤柱，能较好地巷道维护费用低，并可少留或不留煤柱，能较好地 适应地质构造的变化，便于保持巷道的方向和坡度，利于适应地质构造的变化，便于保持巷道的方向和坡度，利于 列车行驶和保证运输能力，有利于预防火灾和安全生产，列车行驶和保证运输能力，有利于预防火灾和安全生产， 有利于设置采区煤仓和采区车场。有利于设置采区煤仓和采区车场。l缺点；缺点；如果在煤层底板岩石中的位置选择不当仍然会使岩如果在煤层底板岩石中的位置选择不当仍然会使岩 石大巷维护困难。石大巷维护困难。课题目录课题目录下页下页上页上页3、煤层大巷与岩层大巷的比较、煤层大巷与岩层大巷的比较项项项项目目目目煤层大巷煤层大巷煤层大巷煤层大巷岩石大巷岩石大巷岩石大巷岩石大巷掘进及掘进及掘进及掘进及工期工期工期工期施工、设备简单，速度快，工期短，施工、设备简单，速度快，工期短，施工、设备简单，速度快，工期短，施工、设备简单，速度快，工期短，费用低；超前勘探煤层变化。费用低；超前勘探煤层变化。费用低；超前勘探煤层变化。费用低；超前勘探煤层变化。岩石工程量大，速度慢，费用高；工岩石工程量大，速度慢，费用高；工岩石工程量大，速度慢，费用高；工岩石工程量大，速度慢，费用高；工期长。期长。期长。期长。维护维护维护维护维维维维护护护护（大大大大巷巷巷巷、管管管管线线线线、轨轨轨轨道道道道、水水水水沟沟沟沟等等等等）工工工工作作作作量量量量大大大大，费费费费用用用用高高高高；大大大大巷巷巷巷维维维维修修修修频频频频繁繁繁繁，影响生产。影响生产。影响生产。影响生产。维护条件好，费用低；少维修，对生维护条件好，费用低；少维修，对生维护条件好，费用低；少维修，对生维护条件好，费用低；少维修，对生产有利。产有利。产有利。产有利。使用使用使用使用地地地地质质质质构构构构造造造造复复复复杂杂杂杂时时时时，煤煤煤煤巷巷巷巷弯弯弯弯道道道道多多多多，对对对对运运运运输输输输方方方方式式式式有有有有限限限限制制制制，通通通通过过过过能能能能力力力力小小小小；不不不不利于采区煤仓布置。利于采区煤仓布置。利于采区煤仓布置。利于采区煤仓布置。能适应地质变化，可取直或分段取直，能适应地质变化，可取直或分段取直，能适应地质变化，可取直或分段取直，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，方向和坡度一定，对运输方式不限，方向和坡度一定，对运输方式不限，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。通过能力大。利于布置采区煤仓。通过能力大。利于布置采区煤仓。通过能力大。利于布置采区煤仓。煤损煤损煤损煤损大大大大巷巷巷巷上上上上下下下下两两两两侧侧侧侧各各各各留留留留煤煤煤煤柱柱柱柱3030 40m40m或或或或（4040 50m50m），煤损大），煤损大），煤损大），煤损大不留或少留煤柱，丢煤少不留或少留煤柱，丢煤少不留或少留煤柱，丢煤少不留或少留煤柱，丢煤少安全安全安全安全防火、安全不利，煤层自燃时，封防火、安全不利，煤层自燃时，封防火、安全不利，煤层自燃时，封防火、安全不利，煤层自燃时，封闭大巷，导致停产。闭大巷，导致停产。闭大巷，导致停产。闭大巷，导致停产。对防火安全有利对防火安全有利对防火安全有利对防火安全有利课题目录课题目录下页下页上页上页4、急斜煤层大巷位置、急斜煤层大巷位置 底板滑动线之外底板滑动线之外10 20m。5、大巷的保护、大巷的保护 掘前预采掘前预采 先开卸压工作面，先开卸压工作面， 在采空区维护大巷；在采空区维护大巷； 跨大巷回采跨大巷回采 采区最下一个采区最下一个 区段布置回采工作面，跨大区段布置回采工作面，跨大 巷回采巷回采课题目录课题目录下页下页上页上页二、总回风巷二、总回风巷 总回风巷的布置特点：总回风巷的布置特点：l1、对开采急斜、倾斜和大多数缓斜煤层的矿井，总回风巷、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。可设在煤层稳固的底板岩石中。l2、当井田上部冲积层很厚、含水丰富时，需要沿煤层侵蚀、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。带设防水煤柱，总回风巷布置在防水煤柱内。l3、当井田边界因煤层侵蚀深度不一致而造成标高相差较大、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。时，总回风巷可根据不同标高分段布置。课题目录课题目录下页下页上页上页l4、对于近水平煤层矿井，总回风巷一般与大巷平行，大多、对于近水平煤层矿井，总回风巷一般与大巷平行，大多布置在下部煤层或下部岩层中。布置在下部煤层或下部岩层中。l5、对煤层埋藏较浅，采用采区风井通风的矿井可不设总回、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。风巷。l6、在多水平开采的矿井中，当上一水平转入下水平开采时，、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。常利用上水平的运输大巷作为下水平的总回风巷。课题目录课题目录下页下页上页上页第三节第三节 井筒的位置井筒的位置l1、根据哪些因素来确定井筒数目、根据哪些因素来确定井筒数目l2、斜井井筒的层位布置方式和坡、斜井井筒的层位布置方式和坡度的确定度的确定l3、立井井筒的合理位置在哪里、立井井筒的合理位置在哪里知识点知识点能力点能力点l1、能根据生产能力大小确定井筒、能根据生产能力大小确定井筒数目数目l2、能根据井田煤层地质条件，在、能根据井田煤层地质条件，在考虑技术、经济等方面的因素确定考虑技术、经济等方面的因素确定井筒的位置井筒的位置一、井筒数目的确定一、井筒数目的确定 井筒数目是根据矿井提升任务大小和通风需要等因井筒数目是根据矿井提升任务大小和通风需要等因素确素确定的。煤的提升和矸石、材料、设备及人员的提升（即定的。煤的提升和矸石、材料、设备及人员的提升（即辅助辅助提升）可由一个或几个井筒来完成。用作提升的井筒可提升）可由一个或几个井筒来完成。用作提升的井筒可兼作兼作进风或回风井，有些情况下，则必须设专用回风井。在进风或回风井，有些情况下，则必须设专用回风井。在具体具体确定井筒数目时，可按以下三种情况考虑：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、双提升井筒开拓2、多提升井筒开拓、多提升井筒开拓3、单提升井筒开拓、单提升井筒开拓、l1、双提升井筒：、双提升井筒： 准备两个提升井，一个为主井，担负提煤；准备两个提升井，一个为主井，担负提煤；一个为副井，担负人员、设备、材料、矸石等一个为副井，担负人员、设备、材料、矸石等的辅助提升。的辅助提升。l2、多提升井筒开拓：、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在一个井田中，装备两个以上的提升井筒开拓整个井田。整个井田。l3、单提升井筒开拓：、单提升井筒开拓： 装备一个井筒提升，另设一个通达地面的安全装备一个井筒提升，另设一个通达地面的安全出口。出口。二、井筒位置的确定二、井筒位置的确定 井井筒筒形形式式确确定定后后，需需要要正正确确选选择择井井筒筒位位置置。但但在在不不少少场场合合，井井筒位筒位置置与与井井筒筒形形式式是是伴伴随随一一起起确确定定的的。主主副副井井筒筒出出口口要要布布置置工工业业场场地地，建设建设地地面面工工业业设设施施和和民民用用建建筑筑，还还要要在在其其下下部部设设置置开开采采水水平平，进进行行开开采采部署部署。 合理的井筒位置应有利于：合理的井筒位置应有利于：井下生产；井下生产；井筒和井底车场的开掘、维护及使用安全；井筒和井底车场的开掘、维护及使用安全；地面工业广场的布置。地面工业广场的布置。 要要求求：不不受受地地面面和和井井下下地地质质条条件件限限制制时时，井井筒筒应应位位于于井井田田储储量量中中心（主要指立井）心（主要指立井）1、对井下开采合理的井筒位置对井下开采合理的井筒位置（1）井筒（硐）沿走向方向的有利位置）井筒（硐）沿走向方向的有利位置 大巷运输工作量大巷运输工作量l井筒在井田一侧井筒在井田一侧: 大巷运输工作量大巷运输工作量 =UL/ 2l井筒在井田中央井筒在井田中央:大巷运输工作量大巷运输工作量 = U / 2L/ 4 2=U L/4 在走向方向上井筒位于井田中央大巷运输工作量最小在走向方向上井筒位于井田中央大巷运输工作量最小 LWLWL / 4 均衡生产及矿井生产能力均衡生产及矿井生产能力井筒在井田中央井筒在井田中央：两翼均衡生产，能力大。两翼均衡生产，能力大。井筒在井田一侧井筒在井田一侧：单翼开采，生产能力小单翼开采，生产能力小l 通风通风l井筒在井田中央：井筒在井田中央：两翼风量分配较均衡，两翼风量分配较均衡， 风路短，风压小。风路短，风压小。l井筒在井田一侧：井筒在井田一侧： 风路长，大巷通过风量风路长，大巷通过风量 大，风压大。欲降风压，大，风压大。欲降风压，增大巷道断面。增大巷道断面。LWL / 4 采掘接替采掘接替l井筒在井田中央：井筒在井田中央： 两翼基本同时结束，较快转入下水平两翼基本同时结束，较快转入下水平l井筒偏向井田一侧：井筒偏向井田一侧： 生产能力相同时，后期一翼生产，运输、通风过分集中，生产能力相同时，后期一翼生产，运输、通风过分集中， 采掘相互干扰，不能较快转入下水平。采掘相互干扰，不能较快转入下水平。LWL / 4实际中形成单翼井田的原因实际中形成单翼井田的原因1、地地质质勘勘探探资资料料不不足足，井井筒筒需需要要靠靠近近高高级级储储量量范围。范围。2、受地形限制。、受地形限制。3 3、后期增产，改建扩大井田范围。、后期增产，改建扩大井田范围。 如范各庄矿，后把毕各庄扩进去，井型由如范各庄矿，后把毕各庄扩进去，井型由 180320万万t/a，井筒位于非储量中心。，井筒位于非储量中心。 （2）井筒沿倾斜方向的有利位置）井筒沿倾斜方向的有利位置 斜井开拓时，井筒沿煤层倾向的有利位置主要是选择斜井开拓时，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。合适的层位和倾角。 立井开拓时，井筒沿煤层倾向位置（见图立井开拓时，井筒沿煤层倾向位置（见图18-10） 单水平开采缓倾斜煤层的井田，井筒应坐落在井田中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；部；或者使上山部分斜长略大于下山部分； 对开采缓或倾斜煤层群的矿井，考虑井筒设在沿倾斜对开采缓或倾斜煤层群的矿井，考虑井筒设在沿倾斜中部靠上适当位置，使井筒煤柱不占初期投产采区；中部靠上适当位置，使井筒煤柱不占初期投产采区； 急倾斜矿井，井筒宜靠近煤层浅部，甚至布置在煤系急倾斜矿井，井筒宜靠近煤层浅部，甚至布置在煤系底板（见图底板（见图18-11） 近水平煤层的矿井，尽可能使井筒靠近储量中央；近水平煤层的矿井，尽可能使井筒靠近储量中央； 煤系基底有丰富含水层的矿井，既要考虑井筒到最终煤系基底有丰富含水层的矿井，既要考虑井筒到最终深度仍不穿过丰富含水层，又要考虑初期工程量和基深度仍不穿过丰富含水层，又要考虑初期工程量和基建投资，还应考虑煤柱损失。建投资，还应考虑煤柱损失。l图图18-10 立井井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案立井井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案l1井筒；井筒；2石门；石门；3富含水岩层；富含水岩层；4需保护的场地范围需保护的场地范围井筒位置比较井筒位置比较井筒位置井筒位置井筒位置井筒位置优优缺点缺点缺点缺点B B B B处处石石石石门总长门总长度度度度较较短，沿石短，沿石短，沿石短，沿石门门的运的运的运的运输输工作量工作量工作量工作量较较少少少少A A A A处处石石石石门门工程量稍大，但初期工程量及投工程量稍大，但初期工程量及投工程量稍大，但初期工程量及投工程量稍大，但初期工程量及投资较资较少、建少、建少、建少、建井期井期井期井期较较短短短短C C C C处处初期工程量最大，石初期工程量最大，石初期工程量最大，石初期工程量最大，石门总长门总长度和沿石度和沿石度和沿石度和沿石门门的运的运的运的运输输工工工工程量也程量也程量也程量也较较大，但大，但大，但大，但对对开采井田深部及向下开采井田深部及向下开采井田深部及向下开采井田深部及向下扩扩展有利展有利展有利展有利A A A A、B B B B处处井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井开采，生井开采，生井开采，生井开采，生产产系系系系统较统较复复复复杂杂，环节较环节较多多多多急倾斜煤层开拓的井筒位置急倾斜煤层开拓的井筒位置1井筒位于煤层底板；井筒位于煤层底板；2井筒位于煤层顶板；井筒位于煤层顶板；3阶段石门；阶段石门； 4工业场地煤柱边界线工业场地煤柱边界线2 2、对掘进与维护有利的井筒位置、对掘进与维护有利的井筒位置（1）井井筒筒应应尽尽可可能能不不通通过过或或少少通通过过流流砂砂层层、较较厚的冲积层及较大的含水层。厚的冲积层及较大的含水层。（2）井井筒筒不不应应设设在在受受地地质质破破坏坏比比较较剧剧烈烈的的地地带带及受采动影响的地区。及受采动影响的地区。（3）井筒位置应使井底车场有较好的围岩条件，）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。便于大容积硐室的掘进与维护。3 3、便于布置地面工业场地的井筒位置、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）井筒位置必须为合理布置地面工业场地创造有利条件；件；（2）符合下列条件：）符合下列条件： 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；的场地； 有较好的工程地质条件；有较好的工程地质条件； 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；设施的地点； 井筒位置应高于当地最高洪水位；井筒位置应高于当地最高洪水位； 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，并尽可能使平整场输合理，并尽可能使平整场 地的工程量较少。地的工程量较少。4、风井布置及矿井通风系统、风井布置及矿井通风系统按进风井与回风井的相对位置可分为：按进风井与回风井的相对位置可分为：（1）、中央并列式）、中央并列式适用于井田范围较小，生产能力不很大，瓦斯等级低的适用于井田范围较小，生产能力不很大，瓦斯等级低的矿井。矿井。（2）、中央边界式（中央分列式）、中央边界式（中央分列式）适用于煤层赋存不太深的缓倾斜煤层矿井或煤层赋存较适用于煤层赋存不太深的缓倾斜煤层矿井或煤层赋存较深、瓦斯涌出量较大的矿井。深、瓦斯涌出量较大的矿井。（3）、对角式通风）、对角式通风适用于对通风要求很严的矿井。适用于对通风要求很严的矿井。（4）、采区风井通风）、采区风井通风适用于井田上部距地表近、采（盘）区范围较大的矿井。适用于井田上部距地表近、采（盘）区范围较大的矿井。（5）、分区域通风）、分区域通风适用于煤层很缓的特大型矿井。适用于煤层很缓的特大型矿井。本课题结束