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矿井开采技术本讲稿第一页，共三十二页井田井田（Undergroundminefield）（一）（一）井田井田井井田田划划归归一一个个矿矿井井开开采采的的一一部部分分煤煤田田或或全全部煤田部煤田井田大小井田大小：范围范围走向长度走向长度倾向水平投影（宽度）倾向水平投影（宽度）井田面积大小井田面积大小矿井生产能力矿井生产能力服务年限服务年限本讲稿第二页，共三十二页煤田划分为井田煤田划分为井田井型井型井田走向长度（井田走向长度（m）小型矿井小型矿井 1500中型矿井中型矿井 4000大型矿井大型矿井 7000本讲稿第三页，共三十二页（二）矿井生产能力和井型（二）矿井生产能力和井型（designedminecapacityandproductionscaleofmine）矿矿井井生生产产能能力力矿矿井井设设计计生生产产能能力力，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）内内采出的煤炭和其它矿产品的数量。采出的煤炭和其它矿产品的数量。矿井核定生产能力矿井核定生产能力矿井经过技术改造，核矿井经过技术改造，核定后的生产能力，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，我国将矿井分为大、中、小三种类型，称井型。将矿井分为大、中、小三种类型，称井型。本讲稿第四页，共三十二页井型划分井型划分井型井型生产能力生产能力（万（万t/a）大型矿井大型矿井：120、150、180、240、300、400、500及及500以上以上其中其中300万万t/a及其以上称特大型矿井及其以上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。本讲稿第五页，共三十二页矿井年产量矿井年产量（effectiveoutputperyear）矿井年产量矿井年产量矿井实际生产的煤炭数量，万矿井实际生产的煤炭数量，万t/a。矿井年产量矿井年产量与与生产能力生产能力有时同义，有时不同有时同义，有时不同义。义。本讲稿第六页，共三十二页（三）矿井可采储量和服务年限（三）矿井可采储量和服务年限矿井可采储量矿井可采储量生产能力生产能力服务年限服务年限可采储量愈多，生产能力和服务年限愈大可采储量愈多，生产能力和服务年限愈大可可采采储储量量一一定定，应应有有合合理理的的生生产产能能力力和和服服务务年限年限国外大型矿井的服务年限国外大型矿井的服务年限4050a国内一般不小于国内一般不小于60a国国内内外外矿矿井井的的生生产产能能力力有有增增大大和和服服务务年年限限有有缩小的趋势缩小的趋势本讲稿第七页，共三十二页（四）井田内的再划分（四）井田内的再划分1、井田划分为阶段、井田划分为阶段阶阶段段（horizon）沿沿一一定定标标高高划划分分的的一一部部分分井田井田阶阶段段划划分分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将将煤煤层层划划分分为为若若干干平平行行于于走走向向的的并并等等于于井井田田走走向向全全长长的的长长条条形形，每每一一个个长长条条形叫一个阶段。形叫一个阶段。本讲稿第八页，共三十二页阶段的走向长等于井田的走向长阶段的走向长等于井田的走向长阶段下部布置运输大巷阶段下部布置运输大巷,阶段上部布置回风大巷阶段上部布置回风大巷井田划分为阶段井田划分为阶段本讲稿第九页，共三十二页井田划分为阶段井田划分为阶段阶段的开采顺序：下行式阶段的开采顺序：下行式 本讲稿第十页，共三十二页井田划分为阶段井田划分为阶段本讲稿第十一页，共三十二页水平（水平（level）水平（水平（level）常指某一标高的水平面。常指某一标高的水平面。表示：标高、开采顺序及用途表示：标高、开采顺序及用途（1）0、-200、-500水平等水平等（2）矿矿井井生生产产中中，表表示示开开采采顺顺序序，又又称称第第一一水平、第二水平水平、第二水平（3）矿矿井井生生产产中中，常常把把运运输输大大巷巷所所在在的的水水平平称称运运输输水水平平；回回风风大大巷巷所所在在的的水水平平称称回回风风水水平。平。本讲稿第十二页，共三十二页开采水平（开采水平（mininglevel）开开采采水水平平（简简称称水水平平）（mininglevel）布布置置有有井井底底车车场场、阶阶段段运运输输大大巷巷，并并担担负负全全阶段运输任务的水平。阶段运输任务的水平。广义的水平广义的水平布置大巷的某一标高的水平面布置大巷的某一标高的水平面既包括一个水平，又包括所服务的阶段既包括一个水平，又包括所服务的阶段上上回风水平回风水平下下运输水平运输水平本讲稿第十三页，共三十二页（二）阶段内的再划分（二）阶段内的再划分1阶段划分为采区，采区划分为区段阶段划分为采区，采区划分为区段 阶段阶段 阶段阶段 阶段阶段 阶段阶段 阶段阶段 阶段阶段1区段区段2区段区段3区段区段1区段区段2区段区段3区段区段本讲稿第十四页，共三十二页采区式划分：采区式划分：采区（采区（district）与区段（）与区段（districtsublevel）采区采区：在阶段范围内，沿走向把阶段划分为：在阶段范围内，沿走向把阶段划分为具有独立生产系统的块，每一块叫一个采区。具有独立生产系统的块，每一块叫一个采区。采区斜长采区斜长=阶段斜长（可达阶段斜长（可达1000m）采区走向采区走向=400m5000m区段区段：在采区内沿倾斜方向划分的开采块段。：在采区内沿倾斜方向划分的开采块段。区段下部有区段运输平巷区段下部有区段运输平巷区段上部有区段回风输平巷区段上部有区段回风输平巷区段平巷与采区的斜巷相连（运输上山和轨区段平巷与采区的斜巷相连（运输上山和轨道上山）道上山）本讲稿第十五页，共三十二页采区采区走向长壁工作面：走向长壁工作面：工作面沿倾斜布置工作面沿倾斜布置，沿走推进，沿走推进本讲稿第十六页，共三十二页2阶段划分为划分为带区，带区划分为分带阶段划分为划分为带区，带区划分为分带分带分带沿煤层走向把阶段划分为若干长条，每一个长条叫一沿煤层走向把阶段划分为若干长条，每一个长条叫一个分带。个分带。由若干分带组成，并具有独立生产系统的区域叫带区由若干分带组成，并具有独立生产系统的区域叫带区倾斜向长壁工作面：倾斜向长壁工作面：工作面沿走向布置工作面沿走向布置，沿倾向推进，沿倾向推进本讲稿第十七页，共三十二页阶段划分为划分为带区，带区划分为分带阶段划分为划分为带区，带区划分为分带J1 阶段阶段J2 阶段阶段J3 阶段阶段J 3阶段阶段J2 阶段阶段J1 阶段阶段本讲稿第十八页，共三十二页3）井田直接划分为划分为盘区或带区）井田直接划分为划分为盘区或带区井田沿倾斜高差较小的条件下井田沿倾斜高差较小的条件下panel本讲稿第十九页，共三十二页（五）矿井生产系统的概念（五）矿井生产系统的概念本讲稿第二十页，共三十二页矿井生产系统矿井生产系统1、矿井巷道的开掘顺序原则：、矿井巷道的开掘顺序原则：尽量采用平行作业；尽快沟通风路。尽量采用平行作业；尽快沟通风路。2、矿井主要生产系统、矿井主要生产系统1）运煤系统）运煤系统2）通风系统）通风系统3）运料排矸系统）运料排矸系统4）排水系统）排水系统5）动力供应（电、压风）动力供应（电、压风）6）通讯、监测系统）通讯、监测系统本讲稿第二十一页，共三十二页（六）矿井开拓、准备和回采的概念（六）矿井开拓、准备和回采的概念1、井巷名称、井巷名称矿山井巷矿山井巷为进行采矿，在地下开掘的井为进行采矿，在地下开掘的井筒、巷道和硐室的总称。筒、巷道和硐室的总称。2、按倾角分类：、按倾角分类：垂直井巷垂直井巷倾斜井巷倾斜井巷水平井巷水平井巷本讲稿第二十二页，共三十二页111114 45 53 36 66 66 6131313131212121212122 29 910101-立井，立井，2-斜井，斜井，3-平硐，平硐，4-暗立井，暗立井，5-溜井，溜井，6-石门，石门，9-上山，上山，10-下山下山11-风井风井 12-岩石平巷，岩石平巷，13-煤层平巷，煤层平巷，矿山井巷矿山井巷本讲稿第二十三页，共三十二页垂直井巷垂直井巷立井立井（竖井）（竖井）在地层中开凿的在地层中开凿的直通地面的直通地面的垂直巷道垂直巷道主立井主立井（主井）（主井）用于提升煤炭。用于提升煤炭。副立井（副井）用于行人、运料、通风、排副立井（副井）用于行人、运料、通风、排放矸石。放矸石。风井、排水井风井、排水井暗立井暗立井无直通地面的出口的垂直巷道无直通地面的出口的垂直巷道主暗立井，主暗立井，副暗立井副暗立井溜井溜井用于自上而下溜煤的垂直巷道。用于自上而下溜煤的垂直巷道。溜煤眼溜煤眼-长度短，直径小的溜井。长度短，直径小的溜井。本讲稿第二十四页，共三十二页水平巷道水平巷道平硐平硐 在地层中开凿的在地层中开凿的直通地面的水平直通地面的水平巷道巷道 主平硐，副平硐主平硐，副平硐石门石门 无直接地面出口，垂直或斜交于煤无直接地面出口，垂直或斜交于煤层走向，在岩层中开掘的水平巷道层走向，在岩层中开掘的水平巷道煤门煤门 -无直接地面出口，垂直或斜交于无直接地面出口，垂直或斜交于煤层走向，在煤层中开掘的水平巷道煤层走向，在煤层中开掘的水平巷道本讲稿第二十五页，共三十二页水平巷道水平巷道平巷平巷 -无直接地面出口，沿煤层走向开掘无直接地面出口，沿煤层走向开掘的的 水平巷道水平巷道煤层平巷煤层平巷 开掘在煤层中的平巷开掘在煤层中的平巷岩石平巷岩石平巷 开掘在岩石中的平巷开掘在岩石中的平巷本讲稿第二十六页，共三十二页水平巷道水平巷道阶段大巷阶段大巷 为一个开采水平或阶段服务为一个开采水平或阶段服务的水平巷道的水平巷道阶段大巷：阶段大巷：阶段运输大巷阶段运输大巷 阶段回风大巷。阶段回风大巷。区段平巷区段平巷为一区段服务的水平巷道为一区段服务的水平巷道区段平巷区段平巷：区段运输平巷：区段运输平巷区段回风平巷区段回风平巷本讲稿第二十七页，共三十二页倾斜巷道倾斜巷道斜井斜井 在地层中开凿的直通地面的倾斜巷道在地层中开凿的直通地面的倾斜巷道 斜井：主斜井斜井：主斜井 用于提升煤炭用于提升煤炭 副斜井副斜井 用于行人、提升矸石、通风用于行人、提升矸石、通风本讲稿第二十八页，共三十二页上下山采区上下山采区上山采区上山采区 位于开采水平以上的采区位于开采水平以上的采区下山采区下山采区 位于开采水平以下的采区位于开采水平以下的采区上山上山 位于开采水平以上，为本水平或采区位于开采水平以上，为本水平或采区服务的倾斜巷道。服务的倾斜巷道。下山下山 位于开采水平以下，为本水平或采区服务位于开采水平以下，为本水平或采区服务的倾斜巷道。的倾斜巷道。本讲稿第二十九页，共三十二页倾斜巷道倾斜巷道按层位分：按层位分：岩石上下山岩石上下山布置在岩层中的上下山布置在岩层中的上下山煤层上下山煤层上下山布置在煤层中的上下山布置在煤层中的上下山按用途分：按用途分：运输上下山运输上下山用于运煤用于运煤运料上下山运料上下山用于运料用于运料分带斜巷：分带斜巷：运输斜巷运输斜巷运料斜巷运料斜巷本讲稿第三十页，共三十二页矿井开拓、准备和回采的概念矿井开拓、准备和回采的概念3 3、按井巷作用和服务范围分：按井巷作用和服务范围分：1）开拓巷道（）开拓巷道（developmentroadway）：为：为全矿、一个水平或若干采区服务的井巷。全矿、一个水平或若干采区服务的井巷。服务时间长。服务时间长。10 30a或以上。或以上。2）准备巷道（）准备巷道（preparationroadway）：为一个采区服务的巷道。在采区范围内，为一个采区服务的巷道。在采区范围内，从掘好的开拓巷道至区段的通路。从掘好的开拓巷道至区段的通路。T3 5a。本讲稿第三十一页，共三十二页矿井开拓、准备和回采的概念矿井开拓、准备和回采的概念3、回采巷道（、回采巷道（gateway，entry）：为回采工：为回采工作面生产直接服务的巷道。作面生产直接服务的巷道。T=0.5 1.0a开开切切眼眼回风巷回风巷 运输巷运输巷 本讲稿第三十二页，共三十二页