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1、河南理工高校河南理工高校采煤概论精品课程采煤概论精品课程其次篇其次篇井田开拓井田开拓第第3章章井田开拓的基本问题井田开拓的基本问题4/15/20234/15/20231 1河南理工高校采煤概论河南理工高校采煤概论本章主要内容第三章第三章井田开拓的基本问题井田开拓的基本问题第一节第一节煤田划分为井田煤田划分为井田其次节其次节矿井储、年产量和服务年限矿井储、年产量和服务年限第三节第三节井田再划分井田再划分第四节第四节井田内的开采依次井田内的开采依次第五节第五节井田开拓的概念井田开拓的概念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4/15/20232河南理工高校采煤概论第一节第一节煤田划分
2、为井田煤田划分为井田 1.1.1.1.煤田煤田煤田煤田 在在在在地地地地质质质质历历历历史史史史发发发发展展展展的的的的过过过过程程程程中中中中，含含含含碳碳碳碳物物物物质质质质沉沉沉沉积积积积形形形形成成成成的的的的基基基基本本本本连连连连续续续续的大面积含煤地带称为煤田。的大面积含煤地带称为煤田。的大面积含煤地带称为煤田。的大面积含煤地带称为煤田。2.2.2.2.矿区和矿区开发矿区和矿区开发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。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。矿矿矿矿区区区区依依依依据据据据储储
3、储储量量量量、赋赋赋赋存存存存条条条条件件件件、煤煤煤煤炭炭炭炭市市市市场场场场需需需需求求求求量量量量和和和和投投投投资资资资环环环环境境境境等等等等状状状状况况况况，确确确确定定定定矿矿矿矿区区区区规规规规模模模模、划划划划分分分分井井井井田田田田，规规规规划划划划井井井井田田田田开开开开采采采采方方方方式式式式，规规规规划划划划矿矿矿矿井井井井或或或或露露露露天天天天矿矿矿矿建建建建依依依依次次次次，确确确确定定定定矿矿矿矿区区区区附附附附属属属属企企企企业业业业的的的的类类类类别别别别、数数数数目目目目和和和和生生生生产规模，建设过程等，总称为矿区开发。产规模，建设过程等，总称为矿区开
4、发。产规模，建设过程等，总称为矿区开发。产规模，建设过程等，总称为矿区开发。3.3.3.3.井田井田井田井田 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。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。一般状况下：煤田（矿区）井田（矿井）一般状况下：煤田（矿区）井田（矿井）一般状况下：煤田（矿区）井田（矿井）一般状况下：煤田（矿区）井田（矿井）4/15/20233河南理工高校采煤概论第一节第一节煤田划分为井田煤田划分为井田一、划分的原则 1井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井生产实力相适应 2保证井田有合
5、理的尺寸 3充分利用自然等条件划分井田 4合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系 4/15/20234河南理工高校采煤概论第一节第一节煤田划分为井田煤田划分为井田二、井田境界的划分方法（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。（二）水平划分：以确定标高的水平面为界，即以确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。（三）按煤组划分（四）以自然边界（如断层等）划分4/15/20235河南理工高校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
6、以断层为界4/15/20236河南理工高校采煤概论其次节其次节矿井生产实力和服务年限矿井生产实力和服务年限一矿井生产实力一矿井生产实力矿矿井井设设计计生生产产实实力力（万万t/a）即即：设设计计中中规规定定矿矿井井在在单单位位时时间间（年年或或日日）内内采采出出的的煤煤炭和其它矿产品的数量。炭和其它矿产品的数量。矿矿井井核核定定生生产产实实力力：矿矿井井经经过过技技术术改改造造，核核定后的生产实力，万定后的生产实力，万t/a。井井型型：依依据据矿矿井井设设计计生生产产实实力力不不同同，我我国国将将矿井分为大、中、小三种类型，称井型。矿井分为大、中、小三种类型，称井型。4/15/20237河南理
7、工高校采煤概论其次节其次节矿井生产实力和服务年限矿井生产实力和服务年限井型划分如下：井型划分如下：井型井型生产实力（万生产实力（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。小型矿井：小型矿井：9、15、21、30。4/15/20238河南理工高校采煤概论其次节其次节矿井生产实力和服务年限矿井生产实力和服务年限二、矿井服务年限二、矿井服务年限二、矿井服务年限二、矿井服务年限 矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产实力，矿
8、井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产实力，矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产实力，矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产实力，并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。三、矿井生产实力、服务年限与储量的关系三、矿井生产实力、服务年限与储量的关系三、矿井生产实力、服务年限与储量的关系三、矿井生产实力、服务年限与储量的关系 T=ZK/AK T=ZK/AK T=ZK/AK T=ZK/AKZkZkZkZk矿井可采储量，万吨；矿井可采储量，万吨；矿井可采储量，万吨；矿井可采储量
9、，万吨；T T T T矿井设计服务年限，矿井设计服务年限，矿井设计服务年限，矿井设计服务年限，a a a a；A A A A矿井设计生产实力，万吨矿井设计生产实力，万吨矿井设计生产实力，万吨矿井设计生产实力，万吨/a/a/a/a；KKKK储量备用系数，储量备用系数，储量备用系数，储量备用系数，1.31.31.31.31.51.51.51.5。储量备用系数是为保证矿井有牢靠服务年限而在计算储量备用系数是为保证矿井有牢靠服务年限而在计算储量备用系数是为保证矿井有牢靠服务年限而在计算储量备用系数是为保证矿井有牢靠服务年限而在计算时对储量接受的富有系数。时对储量接受的富有系数。时对储量接受的富有系数。
10、时对储量接受的富有系数。4/15/20239河南理工高校采煤概论其次节其次节矿井生产实力和服务年限矿井生产实力和服务年限我国各类井型的矿井和水平设计服务年限井型井型矿井设计生产能矿井设计生产能力（力（t/at/a）矿井设计服务矿井设计服务年限（年限（a a）水平设计服务年限水平设计服务年限开采开采0 02525煤层的矿井煤层的矿井开采开采25254545煤层的矿煤层的矿井井开采开采45459090煤层的矿井煤层的矿井特大特大300300及以上及以上707030304040大大120120、150150、180180、2402406060202030302020303015152020中中454
11、5、6060、90905050151520201515202012121515小小9 9、1515、2121、3030各省自定各省自定4/15/202310河南理工高校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、井田划分阶段一、井田划分阶段一、井田划分阶段 1 1 1 1阶段划分及特征阶段划分及特征阶段划分及特征阶段划分及特征（1 1 1 1）阶阶阶阶段段段段概概概概念念念念：在在在在井井井井田田田田范范范范围围围围内内内内，沿沿沿沿煤煤煤煤层层层层倾倾倾倾斜斜斜斜方方方方向向向向，按按按按确确确确定定定定标标标标高高高高把把把把煤煤煤煤层层层层划划划划分分分分为为为为若若若若
12、干干干干个个个个平平平平行行行行于于于于走走走走向向向向的的的的长长长长条条条条部部部部分分分分，每每每每个个个个长长长长条条条条部部部部分分分分具具具具有有有有独独独独立立立立的的的的生生生生产产产产系系系系统统统统，称称称称之之之之为为为为一一一一个阶段。个阶段。个阶段。个阶段。（2 2 2 2）开开开开采采采采水水水水平平平平：布布布布置置置置有有有有井井井井底底底底车车车车场场场场和和和和主主主主要要要要运运运运输输输输大大大大巷巷巷巷，并并并并担担担担负负负负该该该该水水水水平平平平开开开开采采采采范范范范围围围围内内内内的的的的主主主主要要要要运运运运输输输输和和和和提提提提升升升
13、升任任任任务务务务的的的的水水水水平平平平 。一一一一个个个个开开开开采采采采水水水水平平平平可可可可只只只只为为为为一一一一个个个个阶阶阶阶段段段段服服服服务务务务，也也也也可可可可以以以以为为为为该水平上下两个阶段服务。该水平上下两个阶段服务。该水平上下两个阶段服务。该水平上下两个阶段服务。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4/15/202311河南理工高校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4/15/202312河南理工高校采煤概论第三节第三节井田再划分井田再
14、划分二、井田划分为盘区二、井田划分为盘区当井田内煤层倾角很小，接近水平常，由于煤层沿倾斜方当井田内煤层倾角很小，接近水平常，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，可沿煤向高差很小，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，然后以大巷为轴将两翼分成若干适宜开采的块段，每个块段叫一大巷为轴将两翼分成若干适宜开采的块段，每个块段叫一个盘区。每个盘区通过盘区石门与主要大巷相连构成相对个盘区。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系统，见图独立的生产系统，见图3636。图36 井
15、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4/15/202313河南理工高校采煤概论第三节第三节井田再划分井田再划分三、井田分区域划分三、井田分区域划分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，出现了很多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，出现了很多特大型、巨大型矿井。国外已出现了年产量超过千万特大型、巨大型矿井。国外已出现了年产量超过千万t t的矿井。这些矿井井田范的矿井。这些矿井井田范围广袤，可达上百平方公里，煤层沿走向长可达数十公里。这就势必造成井下围广袤，可达上百平方公里，煤层沿走向长可达数
16、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，有的矿运输距离、通风线路、管线敷设过长，给生产和管理带来困难。为此，有的矿井接受了分区域开采的方法，就是将整个井田划分成若干个区域，每个区域相井接受了分区域开采的方法，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。每个区域开凿协助提升井和风当于一个小井田，进一步划分成阶段、盘区等。每个区域开凿协助提升井和风井为本区域服务。在井田中心开凿集中提升井为整个井田服务，如图井为本区域服务。在井田中心开凿集中提升井为整个井田服务，如图3737所示。所示。图37 分区域建井的井田划分
17、示意图1主斜井；2副斜井；3分区界线；4阶段界线4/15/202314河南理工高校采煤概论第三节第三节井田再划分井田再划分四、阶段内再划分四、阶段内再划分 1 1分区式分区式 2 2分带式布置分带式布置 3 3分段式分段式 4 4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4/15/202315河南理工高校采煤概论第四节第四节井田内开采依次井田内开采依次一、煤层沿倾斜的开采依次 1、下行开采2、上行开采说明：一般地，不论是整个井田，还是阶段内、采空区内，对同一煤层，都应首先考虑运用下行开采依次。二、煤层沿走向的开采依次1、前进式2、后退式4/15/202316河南理工高校采
18、煤概论第四节第四节井田内开采依次井田内开采依次三、连续式开采的概念三、连续式开采的概念接受分段和整阶段布置时，工作面都是在阶段走向接受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动，称为连续式开采。方向不停顿地连续推动，称为连续式开采。连续式开采具有开采的准备工作量少，工作面可以连续式开采具有开采的准备工作量少，工作面可以连续推动较长的距离，搬家次数少等特点，对装备连续推动较长的距离，搬家次数少等特点，对装备困难的机械化工作面，其优点更为突出。但是，由困难的机械化工作面，其优点更为突出。但是，由于工作面连续推动，要求井田内没有或很少有地质于工作面连续推动，要求井田内没有或很少有地
19、质变动，尤其是没有倾向断层，才能取得较好的技术变动，尤其是没有倾向断层，才能取得较好的技术经济效果。一般适用于煤层埋藏稳定，井田内无大经济效果。一般适用于煤层埋藏稳定，井田内无大的倾向断层的矿井，或走向较短的小型矿井。的倾向断层的矿井，或走向较短的小型矿井。4/15/202317河南理工高校采煤概论第五节第五节巷道分类巷道分类为为为为了了了了进进进进行行行行矿矿矿矿井井井井开开开开采采采采，在在在在地地地地下下下下开开开开掘掘掘掘的的的的井井井井筒筒筒筒、巷巷巷巷道道道道和和和和硐硐硐硐室室室室的的的的总总总总称称称称。按空间位置和形态可分为：按空间位置和形态可分为：按空间位置和形态可分为：按
20、空间位置和形态可分为：1.1.垂直巷道立井、暗立井、溜井垂直巷道立井、暗立井、溜井垂直巷道立井、暗立井、溜井垂直巷道立井、暗立井、溜井22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33水平巷道平硐、石门、煤门、平巷水平巷道平硐、石门、煤门、平巷水平巷道平硐、石门、煤门、平巷水平巷道平硐、石门、煤门、平巷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：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：开开开开拓拓拓拓巷巷巷巷道
21、道道道 为为为为全全全全矿矿矿矿井井井井、一一一一个个个个开开开开采采采采水水水水平平平平或或或或阶阶阶阶段段段段服服服服务务务务的的的的巷巷巷巷道道道道，如如如如井筒、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。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。准准准准备备备备巷巷巷巷道道道道 为为为为整整整整个个个个采采采采区区区区服服服服务务务务的的的的巷巷巷巷道道道道，如如如如采采采采区区区区上上上上（下下下下）山山山山、采采采采区上下车场、采区石门等。区上下车场、采区石门等。区
22、上下车场、采区石门等。区上下车场、采区石门等。回回回回采采采采巷巷巷巷道道道道 为为为为工工工工作作作作面面面面采采采采煤煤煤煤干干干干脆脆脆脆服服服服务务务务的的的的巷巷巷巷道道道道，如如如如区区区区段段段段上上上上、下下下下平平平平巷和开切眼等。巷和开切眼等。巷和开切眼等。巷和开切眼等。4/15/202318河南理工高校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4/15/202319河南理工高校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：在确定的井田地质、开采技术条件下
23、，矿井开拓开拓方式：在确定的井田地质、开采技术条件下，矿井开拓开拓方式：在确定的井田地质、开采技术条件下，矿井开拓开拓方式：在确定的井田地质、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。式。式。式。一、井田开拓方式分类一、井田开拓方式分类一、井田开拓方式分类一、井田开拓方式分类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。：井田开拓方式种类很多，一般可按下列特征
24、分类。：井田开拓方式种类很多，一般可按下列特征分类。：（一）按井筒（硐）形式（一）按井筒（硐）形式（一）按井筒（硐）形式（一）按井筒（硐）形式按井筒（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、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。综合开拓。综合开拓。（二）按开采水平数目（二）按开采水平数目（二）按开采水平数目（二）按开采水平数目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（井田内只设按开采水平数目可分为：单水平开拓（井田内只
25、设按开采水平数目可分为：单水平开拓（井田内只设1 1个开个开个开个开采水平）；多水平开拓（井田内设采水平）；多水平开拓（井田内设采水平）；多水平开拓（井田内设采水平）；多水平开拓（井田内设2 2个及个及个及个及2 2个以上开采水平）。个以上开采水平）。个以上开采水平）。个以上开采水平）。4/15/202320河南理工高校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（三）按开采准备方式（三）按开采准备方式 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。（）上山式开采（）上山式开采 开采水平只开采上山阶段，阶段内一般接受采区开采水平只开
26、采上山阶段，阶段内一般接受采区式准备。式准备。（2 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，阶段内开采水平分别开采上山阶段及下山阶段，阶段内接受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接受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，接受盘区式或带区式准备。山部分及下山部分，接受盘区式或带区式准备。(3 (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。（四）按开采水平大巷布置方式（四）按开采水平大巷布置方式 （1 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
27、层设大巷；（2 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联）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；系；（3 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。4/15/202321河南理工高校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 4/15/202322河南理工高校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(a)立井单水平上下山式；(b)立井多水平上下山式；(c)立井多水平上山式；(d)立井多水平上山及上下山式混合式1主井；2副井；3井底车场；
28、4主要石门；5开采水平运输大巷4/15/202323河南理工高校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二、确定井田开拓方式的原则二、确定井田开拓方式的原则 （1 1）贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、）贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤、高产高效创建条件。在保证生产牢靠和平安的条件出好煤、高产高效创建条件。在保证生产牢靠和平安的条件下削减开拓工程量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，下削减开拓工程量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿井建设。加快矿井建设。（2 2）合理集中开拓部署，简化生产系统，避开生产分散，）合理集中开拓部署，简
29、化生产系统，避开生产分散，做到合理集中生产。做到合理集中生产。(3(3）合理开发国家资源，削减煤炭损失。）合理开发国家资源，削减煤炭损失。(4(4）必需贯彻执行煤矿平安生产的有关规定。要建立完善的）必需贯彻执行煤矿平安生产的有关规定。要建立完善的通风、运输、供电系统，创建良好的生产条件，削减巷道维通风、运输、供电系统，创建良好的生产条件，削减巷道维护量，使主要巷道保持良好状态。护量，使主要巷道保持良好状态。（5 5）要适应当前国家的技术水平和设备供应状况，并为接）要适应当前国家的技术水平和设备供应状况，并为接受新技术、新工艺、发展采煤机械化、综合机械化、自动化受新技术、新工艺、发展采煤机械化、
30、综合机械化、自动化创建条件。创建条件。（6 6）依据用户须要，应照看到不同煤质、煤种的煤层分别）依据用户须要，应照看到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其他有益矿物的综合开采。开采，以及其他有益矿物的综合开采。4/15/202324河南理工高校采煤概论思 考 题1 1什么叫井田开拓？什么叫井田开拓？2 2煤田划分井田时应留意哪些问题？煤田划分井田时应留意哪些问题？3 3如何合理确定矿井生产实力？如何合理确定矿井生产实力？4 4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？5 5什么叫采区？采区具有哪些特点？什么叫采区？采区具有哪些特点？6 6什么叫区段运输平巷？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？7 7什么叫单水平开拓？什么叫多水平开拓？什么叫单水平开拓？什么叫多水平开拓？8 8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？9 9什么是开拓巷道？什么是准备巷道？什么是开拓巷道？什么是准备巷道？1010在确定矿井生产实力和服务年限时，为什么要考虑储量备用系数？在确定矿井生产实力和服务年限时，为什么要考虑储量备用系数？1111什么叫井田开拓方式？什么叫井田开拓方式？1212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？4/15/202325河南理工高校采煤概论