本章主要内容o第三章第三章 井田开拓的基本问题井田开拓的基本问题n第一节第一节 煤田划分为井田煤田划分为井田n第二节第二节 矿井储、年产量和服务年限矿井储、年产量和服务年限n第三节第三节 井田再划分井田再划分n第四节第四节 井田内的开采顺序井田内的开采顺序n第五节第五节 井田开拓的概念井田开拓的概念n第六节第六节 开拓方式的概念及分类开拓方式的概念及分类9/5/20241河南理工大学采煤概论第一节第一节 煤田划分为井田煤田划分为井田 1.1.煤田煤田 在在地地质质历历史史发发展展的的过过程程中中，含含碳碳物物质质沉沉积积形形成成的的基基本本连续的大面积含煤地带称为煤田。连续的大面积含煤地带称为煤田。2.2.矿区和矿区开发矿区和矿区开发 开发煤田形成的社会区域，成为矿区。开发煤田形成的社会区域，成为矿区。 矿矿区区根根据据储储量量、赋赋存存条条件件、煤煤炭炭市市场场需需求求量量和和投投资资环环境境等等情情况况，确确定定矿矿区区规规模模、划划分分井井田田，规规划划井井田田开开采采方方式式，规规划划矿矿井井或或露露天天矿矿建建顺顺序序，确确定定矿矿区区附附属属企企业业的的类类别、数目和生产规模，建设过程等，总称为矿区开发。别、数目和生产规模，建设过程等，总称为矿区开发。3.井田井田 在矿区内，划归给一个矿井开采的那一部分煤田。在矿区内，划归给一个矿井开采的那一部分煤田。o一般情况下：煤田（矿区）井田（矿井）煤田（矿区）井田（矿井）9/5/20242河南理工大学采煤概论第一节第一节 煤田划分为井田煤田划分为井田o一、划分的原则一、划分的原则n井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井生产能力相适应井生产能力相适应 n保证井田有合理的尺寸保证井田有合理的尺寸 n充分利用自然等条件划分井田充分利用自然等条件划分井田 n合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系的关系 9/5/20243河南理工大学采煤概论第一节第一节 煤田划分为井田煤田划分为井田o二、井田境界的划分方法 n（一）垂直划分：相邻矿井以某一垂直面为界，（一）垂直划分：相邻矿井以某一垂直面为界，沿境界线各留井田边界煤柱，称为垂直划分。沿境界线各留井田边界煤柱，称为垂直划分。 n（二）水平划分（二）水平划分 ：以一定标高的水平面为界，：以一定标高的水平面为界，即以一定标高的煤层底板等高线为界，并沿该即以一定标高的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。煤层底板等高线留置边界煤柱。n（三）按煤组划分（三）按煤组划分 n（四）以自然边界（如断层等）划分（四）以自然边界（如断层等）划分9/5/20244河南理工大学采煤概论第一节第一节 煤田划分为井田煤田划分为井田井田边界划分方法井田边界划分方法 1垂直划分；垂直划分；2水平划分；水平划分；3以断层为界以断层为界9/5/20245河南理工大学采煤概论第二节第二节 矿井生产能力和服务年限矿井生产能力和服务年限一、矿井生产能力一、矿井生产能力 矿矿井井生生产产能能力力（万万t /a）即即：矿矿井井在在单单位位时间（年）内采出的煤炭的数量。时间（年）内采出的煤炭的数量。 矿井核定生产能力矿井核定生产能力 ： 矿井经过技术改造，矿井经过技术改造，核定后的生产能力，核定后的生产能力，万万t /a。 井型井型 ： 根据矿井设计生产能力不同，我国根据矿井设计生产能力不同，我国将矿井分为将矿井分为大、中、小大、中、小三种类型，称三种类型，称井型井型。 9/5/20246河南理工大学采煤概论第二节第二节 矿井生产能力和服务年限矿井生产能力和服务年限井型划分如下：井型划分如下：井型井型 生产能力（万生产能力（万t / a）大型矿井大型矿井： 120、150 、180 、240 、300、 400、500及及500以以上上（其其中中300万万t/a及其以上又称特大型矿井）及其以上又称特大型矿井）中型矿井：中型矿井： 45 、 60 、90 。小型小型矿井矿井： 9 、 15 、 21、 30。9/5/20247河南理工大学采煤概论第二节第二节 矿井生产能力和服务年限矿井生产能力和服务年限二、矿井服务年限二、矿井服务年限o 矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产能力，并考虑储量矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产能力，并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。备用系数计算出的矿井开采年限。三、矿井生产能力、服务年限与储量的关系三、矿井生产能力、服务年限与储量的关系o T=ZT=ZK K/AK/AKnZkZk矿井可采储量，万吨；矿井可采储量，万吨；nT T矿井设计服务年限，矿井设计服务年限，a a；nA矿井设计生产能力，万吨矿井设计生产能力，万吨/a；nKK储量备用系数，储量备用系数，1.31.31.51.5。n储储量量备备用用系系数数是是为为保保证证矿矿井井有有可可靠靠服服务务年年限限而而在在计计算算时时对对储储量量采采用用的富裕系数。的富裕系数。n为什么要考虑储量备用系数为什么要考虑储量备用系数9/5/20248河南理工大学采煤概论第二节第二节 矿井生产能力和服务年限矿井生产能力和服务年限我国各类井型的矿井和水平设计服务年限我国各类井型的矿井和水平设计服务年限9/5/20249河南理工大学采煤概论第三节第三节 井田再划分井田再划分一、井田划分阶段一、井田划分阶段 1 1阶段划分及特征阶段划分及特征o（1 1）阶阶段段概概念念：在在井井田田范范围围内内，沿沿煤煤层层倾倾斜斜方方向向，按按一一定定标标高高把把煤煤层层划划分分为为若若干干个个平平行行于于走走向向的的长长条条部部分分，每每个个长长条条部部分分具具有有独独立立的的生生产产系系统统，称称之之为为一个阶段。一个阶段。o（2 2）开开采采水水平平：布布置置有有井井底底车车场场和和主主要要运运输输大大巷巷，并并担担负负该该水水平平开开采采范范围围内内的的主主要要运运输输和和提提升升任任务务的的水水平平 。一一个个开开采采水水平平可可只只为为一一个个阶阶段段服服务务，也也可可以为该水平上下两个阶段服务。以为该水平上下两个阶段服务。o补充：阶段垂高与水平高度之间的关系补充：阶段垂高与水平高度之间的关系9/5/202410河南理工大学采煤概论第三节第三节 井田再划分井田再划分井田划分阶段井田划分阶段9/5/202411河南理工大学采煤概论第三节第三节 井田再划分井田再划分o二、井田划分为盘区二、井田划分为盘区n当井田内煤层倾角很小，接近水平时，由于煤层沿倾斜方向当井田内煤层倾角很小，接近水平时，由于煤层沿倾斜方向高差很小，没有必要再按标高划分阶段。这时，可沿煤层主高差很小，没有必要再按标高划分阶段。这时，可沿煤层主要延展方向布置主要大巷，将井田分为两翼，然后以大巷为要延展方向布置主要大巷，将井田分为两翼，然后以大巷为轴将两翼分成若干适宜开采的块段，每个块段叫一个轴将两翼分成若干适宜开采的块段，每个块段叫一个盘区盘区。每个盘区通过盘区石门与主要大巷相连构成相对独立的生产每个盘区通过盘区石门与主要大巷相连构成相对独立的生产系统，见图系统，见图36。图36 井田划分盘区1主斜井；2副斜井；3主要石门；4主要运输巷；5、6-盘区运输平巷；7盘区边界；8井田边界9/5/202412河南理工大学采煤概论第三节第三节 井田再划分井田再划分o三、井田分区域划分三、井田分区域划分o随着开采技术的发展和煤层埋深的增加，矿井开采强度越来越大，出现了许随着开采技术的发展和煤层埋深的增加，矿井开采强度越来越大，出现了许多特大型、巨大型矿井。国外已出现了年产量超过千万多特大型、巨大型矿井。国外已出现了年产量超过千万t的矿井。这些矿井井的矿井。这些矿井井田范围广阔，可达上百平方公里，煤层沿走向长可达数十公里。这就势必造田范围广阔，可达上百平方公里，煤层沿走向长可达数十公里。这就势必造成井下运输距离、通风线路、管线敷设过长，给生产和管理带来困难。为此，成井下运输距离、通风线路、管线敷设过长，给生产和管理带来困难。为此，有的矿井采用了分区域开采的办法，就是将整个井田划分成若干个区域，每有的矿井采用了分区域开采的办法，就是将整个井田划分成若干个区域，每个区域相当于一个小井田，进一步划分成阶段、盘区等。每个区域开凿辅助个区域相当于一个小井田，进一步划分成阶段、盘区等。每个区域开凿辅助提升井和风井为本区域服务。在井田中央开凿集中提升井为整个井田服务，提升井和风井为本区域服务。在井田中央开凿集中提升井为整个井田服务，如图如图37所示。所示。图图37 分区域建井的分区域建井的井田划分示意图井田划分示意图1主斜井；主斜井；2副斜井；副斜井；3分区界线；分区界线；4阶段阶段界线界线9/5/202413河南理工大学采煤概论第三节第三节 井田再划分井田再划分o四、阶段内再划分四、阶段内再划分n1分区式分区式n2分带式布置分带式布置n3分段式分段式n4整阶段布置整阶段布置图38 阶段内分区布置H阶段垂高；h阶段斜长9/5/202414河南理工大学采煤概论第四节第四节 井田内开采顺序井田内开采顺序o一、煤层沿倾斜的开采顺序一、煤层沿倾斜的开采顺序 n1、下行开采、下行开采n2、上行开采、上行开采n说明：说明：o一般地，不论是整个井田，还是阶段内、采空区内，一般地，不论是整个井田，还是阶段内、采空区内，对同一煤层，都应首先考虑使用下行开采顺序。对同一煤层，都应首先考虑使用下行开采顺序。o二、煤层沿走向的开采顺序二、煤层沿走向的开采顺序n1、前进式前进式n2、后退式后退式9/5/202415河南理工大学采煤概论第四节第四节 井田内开采顺序井田内开采顺序o三、连续式开采的概念三、连续式开采的概念n采用分段和整阶段布置时，工作面都是在阶段走向方向采用分段和整阶段布置时，工作面都是在阶段走向方向不停顿地连续推进，称为连续式开采。不停顿地连续推进，称为连续式开采。 n连续式开采具有开采的准备工作量少，工作面可以连续连续式开采具有开采的准备工作量少，工作面可以连续推进较长的距离，搬家次数少等特点，对装备复杂的机推进较长的距离，搬家次数少等特点，对装备复杂的机械化工作面，其优点更为突出。但是，由于工作面连续械化工作面，其优点更为突出。但是，由于工作面连续推进，要求井田内没有或很少有地质变动，尤其是没有推进，要求井田内没有或很少有地质变动，尤其是没有倾向断层，才能取得较好的技术经济效果。一般适用于倾向断层，才能取得较好的技术经济效果。一般适用于煤层埋藏稳定，井田内无大的倾向断层的矿井，或走向煤层埋藏稳定，井田内无大的倾向断层的矿井，或走向较短的小型矿井。较短的小型矿井。 9/5/202416河南理工大学采煤概论第五节第五节 巷道分类巷道分类o为为了了进进行行矿矿井井开开采采，在在地地下下开开掘掘的的井井筒筒、巷巷道道和和硐硐室室的的总总称称。按空间位置和形状可分为：按空间位置和形状可分为： 1.1.垂直巷道立井、暗立井、溜井垂直巷道立井、暗立井、溜井 2 2倾斜巷道斜井、暗斜井、上山、下山倾斜巷道斜井、暗斜井、上山、下山 3 3水平巷道平硐、石门、煤门、平巷水平巷道平硐、石门、煤门、平巷o矿井巷道按其在生产中的重要性还可以作以下分类：矿井巷道按其在生产中的重要性还可以作以下分类：n开拓巷道开拓巷道 为全矿井、一个开采水平或阶段服务的巷道，如为全矿井、一个开采水平或阶段服务的巷道，如井筒、井底车场、阶段（或水平）运输大巷和回风大巷等。井筒、井底车场、阶段（或水平）运输大巷和回风大巷等。n准备巷道准备巷道 为整个采区服务的巷道，如采区上（下）山、采为整个采区服务的巷道，如采区上（下）山、采区上下车场、采区石门等。区上下车场、采区石门等。n回采巷道回采巷道 为工作面采煤直接服务的巷道，如区段上、下平为工作面采煤直接服务的巷道，如区段上、下平巷和开切眼等。巷和开切眼等。9/5/202417河南理工大学采煤概论第五节第五节 巷道分类巷道分类1立井，2斜井，3平硐，4暗立井，5溜井，6石门9上山，10下山，11风井，12岩石平巷，13煤层平巷9/5/202418河南理工大学采煤概论第六节第六节 开拓方式的概念及分类开拓方式的概念及分类o开拓方式：开拓方式：在一定的井田地质、开采技术条件下，矿井开拓巷在一定的井田地质、开采技术条件下，矿井开拓巷道可有多种布置方式。开拓巷道的布置方式通称为开拓方式。道可有多种布置方式。开拓巷道的布置方式通称为开拓方式。o一、井田开拓方式分类一、井田开拓方式分类o 井田开拓方式种类很多，一般可按下列特征分类。：井田开拓方式种类很多，一般可按下列特征分类。：o （一）按井筒（硐）形式（一）按井筒（硐）形式o 按井筒（硐）形式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、按井筒（硐）形式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓。综合开拓。o （二）按开采水平数目（二）按开采水平数目o 按开采水平数目可分为：单水平开拓（井田内只设按开采水平数目可分为：单水平开拓（井田内只设1个开采个开采水平）；多水平开拓（井田内设水平）；多水平开拓（井田内设2个及个及2个以上开采水平）。个以上开采水平）。 9/5/202419河南理工大学采煤概论第六节第六节 开拓方式的概念及分类开拓方式的概念及分类o（三）按开采准备方式（三）按开采准备方式o 按开采准备方式可分为上山式、上下山式及混合式。按开采准备方式可分为上山式、上下山式及混合式。o （）上山式开采（）上山式开采 开采水平只开采上山阶段，阶段内一般采用采开采水平只开采上山阶段，阶段内一般采用采区式准备。区式准备。o （2）上下山式开采）上下山式开采 开采水平分别开采上山阶段及下山阶段，阶开采水平分别开采上山阶段及下山阶段，阶段内采用采区式准备或带区式准备；近水平煤层，开采水平分别开采段内采用采区式准备或带区式准备；近水平煤层，开采水平分别开采井田上山部分及下山部分，采用盘区式或带区式准备。井田上山部分及下山部分，采用盘区式或带区式准备。o (3）上山及上下山混合式开采）上山及上下山混合式开采 上述方式的结合应用。上述方式的结合应用。o （四）按开采水平大巷布置方式（四）按开采水平大巷布置方式o （1）分煤层大巷，即在每个煤层设大巷；）分煤层大巷，即在每个煤层设大巷；o （2）集中大巷，在煤层群集中设置大巷，通过采区石门与各煤层）集中大巷，在煤层群集中设置大巷，通过采区石门与各煤层联系；联系；o （3）分组集中大巷，即对煤层群分组，分组中设集中大巷。）分组集中大巷，即对煤层群分组，分组中设集中大巷。9/5/202420河南理工大学采煤概论第六节第六节 开拓方式的概念及分类开拓方式的概念及分类开拓方式分类开拓方式分类 9/5/202421河南理工大学采煤概论第六节第六节 开拓方式的概念及分类开拓方式的概念及分类立井开拓方式立井开拓方式(a)立井单水平上下山式；立井单水平上下山式；(b)立井多水平上下山式；立井多水平上下山式；(c)立井多水平上山式；立井多水平上山式；(d)立井多水平上山及上下山式混合式立井多水平上山及上下山式混合式1主井；主井；2副井；副井；3井底车场；井底车场；4主要石门；主要石门；5开采水平运输大巷开采水平运输大巷9/5/202422河南理工大学采煤概论第六节第六节 开拓方式的概念及分类开拓方式的概念及分类o二、确定井田开拓方式的原则二、确定井田开拓方式的原则 n（1）贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出）贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤、高产高效创造条件。在保证生产可靠和安全的条件下减好煤、高产高效创造条件。在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快少开拓工程量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿井建设。矿井建设。n（2）合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做）合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理集中生产。到合理集中生产。n (3）合理开发国家资源，减少煤炭损失。）合理开发国家资源，减少煤炭损失。n (4）必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的）必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风、运输、供电系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护通风、运输、供电系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道保持良好状态。量，使主要巷道保持良好状态。n（5）要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用）要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综合机械化、自动化创造新技术、新工艺、发展采煤机械化、综合机械化、自动化创造条件。条件。o（6）根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，）根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其他有益矿物的综合开采。以及其他有益矿物的综合开采。9/5/202423河南理工大学采煤概论思 考 题o1什么叫井田开拓？什么叫井田开拓？ o2煤田划分井田时应注意哪些问题？煤田划分井田时应注意哪些问题？o3如何合理确定矿井生产能力？如何合理确定矿井生产能力？o4井田再划分方式有哪几种？如何划分？井田再划分方式有哪几种？如何划分？o5什么叫采区？采区具有哪些特点？什么叫采区？采区具有哪些特点？o6什么叫区段运输平巷？什么叫区段回风平巷？什么叫区段运输平巷？什么叫区段回风平巷？o7什么叫单水平开拓？什么叫多水平开拓？什么叫单水平开拓？什么叫多水平开拓？o8巷道如何按空间特征和用途进行分类？分哪几类？巷道如何按空间特征和用途进行分类？分哪几类？o9什么是开拓巷道？什么是准备巷道？什么是开拓巷道？什么是准备巷道？o10在确定矿井生产能力和服务年限时，为什么要考虑储量备用系数在确定矿井生产能力和服务年限时，为什么要考虑储量备用系数？o11什么叫井田开拓方式？什么叫井田开拓方式？o12在解决开拓问题时，应遵循什么原则？在解决开拓问题时，应遵循什么原则？9/5/202424河南理工大学采煤概论