矿井设计中.ppt

《矿井设计中.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿井设计中.ppt（176页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、煤矿开采方法,模块一.井田开拓,课题一.井田划分与井型确定,任务一.井田划分,知识点,技能点,矿井生产系统煤田划分为井田的基本原则井田内再划分的方式阶段内的布置方式,能够进行井田内的再划分绘制井田开采范围平面图和勘探线的剖面图,煤田开发的概念,任务一.井田划分,相关知识,一.矿井生产系统概况,1）煤田：在地质历史发展过程中，同一地质时期形成并大致连续发育的含煤岩系分布区称为煤田。 2）矿区：开发煤田形成的社会区域。3）井田：划分为一个矿井开采的那一部分煤田，称之为井田（或矿田）。,煤 田,矿 区,井 田,矿井巷道,任务一.井田划分,相关知识,一.矿井生产系统概况,矿 区,1,2,3,开拓巷道：

2、全矿井或一个开采水平服务,准备巷道：采区、或一个以上区段、分段服务,回采巷道：形成采煤工作面及为其服务,矿井生产系统,任务一.井田划分,相关知识,一.矿井生产系统概况,矿 区,指在煤矿生产过程 中的提升、运输、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石出运、供电、供气、供水等巷道线路及其设施。,要有合理的走向长度,要处理好相邻井田的关系,要为矿井的发展留有余地,要充分利用自然条件,要有良好的安全经济效果,任务一.井田划分,相关知识,二.井田划分的原则（合理尺寸、合理开发）,任务一.井田划分,利用自然条件作为井田边界划分井田,任务一.井田划分,相关知识,垂直划分,水平划分,按煤组划分,相邻矿井以某

3、一垂直面为界，沿境界线两侧备留井的边界煤柱称为垂直划分。,以一定标高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，这种方法称作水平划分。,按煤层（组）间距的大小来划分矿界，把煤层间距较小的相信煤层划归一个矿井开采，把层间距较大的煤层煤层（组）划归另一个矿井开采。,三. 井田人为境界的划分方法,1垂直划分；2水平划分；3以断层为界,任务一.井田划分,井田边界划分方法,任务一.井田划分,相关知识,1.阶段划分及特征,（1）阶段概念：在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分具有独立的生产系统，称之为一个阶段。,阶段的特征,走向长度阶段的走向

4、长度就是井田长度可达到数千米至上万米。,阶段垂高阶段上部边界至下部边界的垂高距离。,阶段斜长阶段斜长一般为几百米至上千米随着强力胶带运输机和大型防爆绞车的大量应用，近年来，阶段斜长增长量很大,1,2,3,（2）,四.井田划分阶段,井田划分为阶段和水平,任务一.井田划分,2、水平和开采水平的概念,1,水平和开采水平通常将设有井底车场、阶段运输大巷并且担负全阶段运输任务的水平，称“开采水平”简称“水平”。,2,阶段与水平的区别阶段井田一部分，强调开采范围和储量水平强调巷道布置,3,阶段与水平的联系用水平上的巷道开采阶段内的煤炭资源,任务一.井田划分,在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干个具有独立生

5、产系统的块段，每一块段称为采区，如下图，井田沿倾向划分为3个阶段，每个阶段又沿走向划分为4个采区。,在阶段范围内沿倾斜方向将煤层划分为若干平行于走向的长条带，每个长条带称为分段，每个分段沿倾斜布置一个采煤工作面。,在采区范围内，沿煤层倾斜方向将采区划分为若干个长条部分，每一块长条部分称为区段。,任务一.井田划分,相关知识,五.阶段内的再划分,1.采区式划分,2.分段式划分,阶段划分为采区,任务一.井田划分,采区划分为区段,任务一.井田划分,任务一.井田划分,任务一.井田划分,在阶段内沿煤层走向划分为若干个具有独立生产系统的带区，带区内又划分成为若干个倾斜分带，每个分带布置一个采煤工作面。分带内

6、采煤工作面沿煤层倾斜推进。,3.带区式划分,任务一.井田划分,相关知识,近水平煤层，井田沿倾斜方向高差很小。通常沿煤层延展方向布置大巷，在巷两段划分为具有独立生产系统的块段，这样的块段称为盘区或带区。,盘区内巷道布置及生产系统及采区基本相同；带区则与阶段内带区布置基本相同。,五.近水平煤层的井田划分,近水平煤层的井田划分,任务一.井田划分,任务实施,注：煤层需表示钻孔中见煤的底板标高和煤层厚度。,任务一.井田划分,授课时要收集临近矿区的地质资料，结合具体条件进行井田划分训练，依据矿井拐点坐标表，画出井田开采范围平面图；根据地质钻孔基本参数表，在开采范围平面图中标出各钻孔位置和参数；沿主要剖面做

7、出主要勘探线的剖面图。提出井田内再划分的不同方案，进行简单的技术比较，选择确定井田内再划分的方案，作为后续课题、任务设计的基础。本任务的主要技能点是进行矿图绘制基本能力训练。,任务二.确定矿井生产能力,知识点,技能点,矿井储量的基本知识矿井储量计算原则矿井生产能力的确定,能够进行储量分类计算合理确定矿井生产能力,任务二.确定矿井生产能力,矿井储量：指井田内可采煤层的全部储量,（1）概略研究储量,（2）预可行性研究储量,（3）可行性研究储量,1,2,3,按可行性评价阶段划分,1.,（一）煤炭储量的分级分类,相关知识,一.矿井储量,按经济意义划分,（1）经济的储量,（2）边际经济的储量,（3）次边

8、际经济的储量,（4）内蕴经济的储量,（5）经济意义未定的基础储量,任务二.确定矿井生产能力,2.,按地质可靠程度分,（1）探明的储量,（2）控制的储量,（4）预测的储量,（3）推断的储量,3.,任务二.确定矿井生产能力,任务二.确定矿井生产能力,旧煤炭储量的分级分类,任务二.确定矿井生产能力,（二）对煤炭资源采出率的规定,根据煤层赋存条件、所采用的采煤方法以及保证开采安全的需要，在设计中规定永远遗留在地下的一部分储量。,（1）全矿总损失 （2）采区损失 （3）采煤工作面损失,指在开采过程中实际发生的损失,1.设计损失,2.实际损失,设计损失分类,任务二.确定矿井生产能力,（三）储量损失,任务二

9、.确定矿井生产能力,相关知识,矿井设计生产能力（万t /a）：设计中规定矿井在单位时间（年或日）内采出的煤炭和其它矿产品的数量。,矿井核定生产能力 ： 矿井经过技术改造，核定后的生产能力，万t /a。,二.矿井生产能力,（一）矿井生产能力,井型,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。,大型矿井： 120、150 、180 、240 、300、400、500及500以上（其中300万t/a及其以上又称特大型矿井）,中型矿井： 45 、 60 、90,小型矿井： 9 、 15 、 21、 30,任务二.确定矿井生产能力,任务二.确定矿井生产能力,井田储量,开采条件,技

10、术装备水平,安全生产条件,（二）矿井生产能力的确定,井田储量是确定矿井生产能力的一个重要因素。通常，储量越大，生产能力应越大。,1,2,可采煤层的层数、层间距离、煤层厚度及稳定程度、煤层倾角、地层的褶曲等。,3,决定矿井生产能力的最主要因素是采掘技术和机械装备。,4,主要指瓦斯、通风、水文地质等。,任务二.确定矿井生产能力,相关知识,矿 井服务年限,矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产能力，并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。,T=ZK/AKZk矿井可采储量，万吨；T矿井设计服务年限，a；A矿井设计生产能力，万吨/a；K储量备用系数，1.31.5。储量备用系数是为保证矿井有可靠服务年限

11、而在计算时对储量采用的富裕系数。,三.矿井服务年限,四.矿井生产能力、服务年限与储量的关系,以矿井设计可采储量作为矿井生产能力确定的基础。提出几个方案，根据开采条件、服务年限等因素进行比较，选择确定矿井的生产能力。,根据井田开采范围和各钻孔煤层厚度的平均值，简单计算出矿井各煤层的各类储量，列表表示矿井储量计算的结果。,1,2,任务二.确定矿井生产能力,任务实施,本课题结束,煤矿开采方法,模块一.井田开拓,课题二.开拓方式确定,任务一.开拓方式选择,知识点,技能点,矿井开拓方式及主要特点矿井生产系统与巷道分类矿井开拓方式的合理选择综合开拓的特点及应用,能够正确分析，选择确定矿井开拓方式,任务一.

12、开拓方式选择,由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。,井田开拓,矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。,矿井开拓方式,相关知识,一.井田开拓方式的概念,任务一.开拓方式选择,1.按井筒形式,（1）立井开拓（2）斜井开拓（3）平硐开拓（4）综合开拓,（1）采区式（2）分段式（3）带区式,2.按阶段内布置方式,3.井筒形式+开采水平+阶段内布置方式4.在开拓方式的构成因素中，井筒形式占有着突出的地位，常以井筒形式为依据，把井田开拓方式分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓等几种方式。,相关知识,二.井田开拓方式的分类,任务一.开拓方式选择,确定原则,

13、多出煤、早出煤、出好煤、建设高产高效安全生产矿井创造条件，集中，简单；按规程完善通风条件，良好生产条件；减少煤柱损失，提高回采率，减少维护量；减少工程量，降低投资，减少建工工期；新技术机械化、自动化的推广创条件；考虑煤质、煤种。,主要问题,合理确定矿井生产能力，井田范围，进行井田内的划分，确定井田开拓方式，井筒数目及位置；选择主要运输大巷布置方式及井底车场形式；确定井筒延伸方式及井田开采顺序。,相关知识,三.确定井田开拓方式的原则,任务一.开拓方式选择,是最简单的开拓方式。典型的片盘斜井如下图所示,其井下部分有一个下山采区。井田沿煤层倾向按标高划分为数个分段,每段相当于采区的一个区段,习惯上称

14、为片盘,适于布置一个采煤工作面。,片盘斜井开拓,相关知识,四.片盘斜井开拓,任务一.开拓方式选择,2.生产系统包括：运煤系统、通风系统、运料排矸系统对通风要求：主斜井用胶带运煤时，可兼作进风井，但V 4m /s；胶带斜井不得兼作回风井。,1.井巷掘进顺序自地面向下沿煤层开一对斜井,直至第一片盘下2030m,在第一片盘上部开片盘甩车场及第一片盘回风巷,在第一片盘下部开片盘甩车场及片盘运输巷,然后,经平或斜石门掘进上煤层的超前平巷及开切眼,即可开始第一片盘的回采。,相关知识,四.片盘斜井开拓,任务一.开拓方式选择,片盘斜井开拓煤层群,3.优点：系统简单，工程量小，投资少，工期短，斜井沿煤层掘进易施

15、工，能够补充地质资料，进一步了解煤层赋存情况。,缺点：矿井内不能布置较多的工作面，矿井生产能力小；容易出现掘进与生产相互干扰，对地质变化适应性差。,4.适用范围：适用于煤层埋藏稳定，地质构造简单，井田走向长度和倾斜宽度不大，煤层埋藏不深的小型矿井。,任务一.开拓方式选择,相关知识,四.片盘斜井开拓,任务一.开拓方式选择,井田沿倾斜方向划分为两个阶段，每个阶段沿走向划分为若干个采区，每个采区沿倾向划分为若干个区段。,斜井单水平采区式开拓,优点：矿井内能布置几个采区，不容易出现掘进与生产相互干扰，对地质变化适应性强。缺点：井巷工程量大，建井期长，系统复杂。,与片盘斜井相比,相关知识,五.斜井单水平

16、采区式开拓,近水平煤层，一般采用盘区式布置。斜井盘区与斜井单水平采区式的区别在于斜井盘区的运输大巷和回风大巷可以并列布置在井田倾斜的大致中央。,任务一.开拓方式选择,相关知识,六.斜井盘区式开拓,任务一.开拓方式选择,1.沿煤层布置适用于煤层赋存稳定，煤质坚硬及地质构造简单的矿井。,斜井井筒层位选择,斜井布置在煤层底板稳定的岩层中，岩层距煤层距离不小于1520m，一般用于开采倾角较大的煤层。,2.沿煤层底板岩层布置,3.穿层布置,当斜井倾角与煤层倾角不一致时，可采用穿层布置，即斜井从煤层顶板或底板穿入煤层。,（一）,相关知识,七.斜井井筒层位选择、井筒装备及坡度,从顶板穿入煤层的斜井称为顶板穿

17、岩斜井。适用于倾角小的煤层,顶板穿层斜井,任务一.开拓方式选择,任务一.开拓方式选择,从煤层底板穿入煤层的斜井称为底板穿岩斜井适用：较大煤层倾角,底板穿层斜井,任务一.开拓方式选择,表2-1 各种斜井提升方式的适应条件,（二）井筒装备及坡度,任务一.开拓方式选择,相关知识,八.立井单水平带区式开拓,优点,巷道布置及生产系统简单，运输环节少，通风线路短并有建井速度块、投产早。,缺点,上山阶段的分带回风是下行风。适用于煤层倾角小于12，地质构造简单，煤层埋藏较深的矿井。,采用对拉工作面：两个工作面共有一条运输平巷（斜巷），两个工作面中的煤相向运输。,井田划分为两个阶段，阶段内带区式布置,立井单水平

18、带区式开拓,任务一.开拓方式选择,采煤系统,采煤工作面出煤,区段运输平巷区段石门区段溜煤眼采区运输上山采区煤仓,运输大巷,井底车场,地面,排矸系统,掘进巷道矸石,矿车,井底车场,主井箕斗,地面,副井罐笼,任务一.开拓方式选择,相关知识,九.立井多水平采区式开拓,运料系统,通风系统,矿车,副井罐笼,井底车场,电机车,采区,新鲜风流,井底车场等,采煤工作面,污风,区段回风平巷,总回风道,回风石门边界风井,地面,排水系统,井下涌水,井底车场,水仓,大巷水沟,水泵,副井井筒,地面,任务一.开拓方式选择,相关知识,十.立井井筒设备,任务一.开拓方式选择,平硐沿煤层走向开掘，把煤层分为上、下山两个阶段，具

19、有单翼井田开采的特点。,根据地形条件，平硐可由煤层顶板进入或由煤层底板进入煤层。平硐将井田沿走向分成两部分，具有双翼井田开拓特点。,当地形高差较大，主平硐水平以上煤层垂高过大时，可将主平硐水平以上煤层划分为数个阶段，每个阶段各自布置平硐的开拓方式。,走向平硐,垂直或斜交走向平硐,阶梯平硐,相关知识,十一.平硐,任务一.开拓方式选择,走向平硐示意图,任务一.开拓方式选择,垂直走向平硐开拓示意图,任务一.开拓方式选择,阶梯平硐示意图,任务一.开拓方式选择, 1.开拓形式最简单、最有利；2.出煤不需提升转载，环节少，系统简单，设备少，地面设施简单（无井架、绞车房）；3.不需较大的井底车场及其硐室；4

20、.施工速度快，建井快；5.无需排水设备，利于预防水灾。,地形条件合适、煤层赋存位置较高的山岭、丘陵、沟谷。,相关知识,十二.平峒开拓方式的优缺点及适用条件,优点,（与立井相比）施工简单，工期短，井筒装备简单，投资少，掘进速度快。,任务一.开拓方式选择,缺点,井筒斜度大，提升能力低，维护费用高，倾斜度大时，环节多，煤柱损失大。,适用条件,埋藏不深，表层不厚，缓斜和倾斜煤层。,相关知识,十三.斜井开拓,优点,不受其他地质条件影响，适应能力强，提升速度快，能力大，可扩大断面，装备两套提升设备。,缺点,施工难度大，设备投资大、要求高。,适用条件,煤层埋藏较深，表土层厚，瓦斯、水文情况复杂等条件。,任务

21、一.开拓方式选择,相关知识,十四.立井开拓,任务一.开拓方式选择,采用立井、斜井、平硐等任何两种以上井硐形式开拓的方式,综合开拓,（一） 斜井立井综合开拓副斜井（强力带式输送机）主立井的开拓方式适合于大型矿井。,（二） 平硐立井综合开拓主要是利用立井的优点，解决通风困难和井田深部辅助提升问题,（三）平硐斜井综合开拓,相关知识,十五.综合开拓的类型,1-主斜井，2-副斜井，3-斜风井，4-新立井，5，6，7-运输大巷,主斜井、副立井开拓,任务一.开拓方式选择,任务一.开拓方式选择,平硐-立井综合开拓,任务一.开拓方式选择,平硐 斜井综合开拓,任务一.开拓方式选择,对于地面形式和煤层赋存条件复杂的

22、井田，如果主、副井筒均为一种形式，可能会给井田开拓造成生产技术上的困难，或者是经济上不合理。在这种情况下可采用综合开拓的方式。,相关知识,十六.综合开拓的适应条件,任务一.开拓方式选择,1根据设计井田开采条件，分析不同开拓方式进行井田开拓的可行性，确定井田开拓采用的开拓方式。,2选择和开拓方式相适应的运输提升方式。确定井筒、巷道断面的基本尺寸，进行主要运输设备选型。,3按一定比例画出井筒、巷道断面设备布置图。,任务实施,知识点,技能点,矿井井筒数量确定；井筒位置确定的原则；在走向方向井筒合理位置选择；在倾斜分析井筒和位置确定。,合理选择确定矿井井筒数量与位置,任务二.井筒位置确定,任务二.井筒

23、位置确定,相关知识,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、矸石等的辅助提升。,在一个井田中，装备两个以上的提升井筒开拓整个井田。,装备一个井筒提升，另设一个通达地面的安全出口。,1、双提升井筒,2、多提升井筒开拓,3、单提升井筒开拓,一.井筒数目,任务二.井筒位置确定,相关知识,1.井筒沿井田走向的位置,2.井筒沿煤层倾向的位置,（1）斜井开拓时，斜井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。,（2）立井开拓时，井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案见下图,二.井筒位置,（一）对井下开采合理的井筒位置,在井田中央；当井田储量呈不均匀分布时，应在储量分布的中

24、央。避免井筒偏于一侧，造成单翼开采不利局面。,1井筒；2石门；3富含水岩层；4需保护的场地范围,立井井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案,任务二.井筒位置确定,井筒位置比较,任务二.井筒位置确定,（3）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；,（4）对水平开采缓倾斜或倾斜煤层群的矿井，考虑井筒设在沿倾斜中部靠上方的适当位置，并应使保护井筒煤柱不占初期投产采区；,（5）急倾斜矿井，井筒宜靠近煤层浅部，甚至布置在煤系底板，如下图,（6）开采近水平煤层的矿井，尽可能使井筒靠近储量中央；,（7）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

25、，又要考虑初期工程量和基建投资，还应考虑煤柱损失。,任务二.井筒位置确定,1井筒位于煤层底板；2井筒位于煤层顶板；3阶段石门；4工业场地煤柱边界线,任务二.井筒位置确定,急倾斜煤层开拓的井筒位置,井筒位置必须为合理布置地面工业场地创造有利条件。,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。,1,2,任务二.井筒位置确定,（二）对掘进与维护有利的井筒位置,任务二.井筒位置确定,井筒应尽可能不通过或少通过流砂层、较厚的冲积层及较大的含水层。,符合下列条件： （1）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；（2）有较好的工程地质条件；（3）便于矿井供电、给

26、水和运输，并使附近有便于建设居住区、排矸设施的地点；（4）井筒位置应高于当地最高洪水位；（5）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，并尽可能使平整场地的工程量较少。,1,2,（三）便于布置地面工业场地的井筒位置,任务实施,以设计的开拓方式为依据，进行井筒数目确定和井筒位置选择，分析井筒位置选择的合理性。计算地面工业广场占地面积，确定地面工业广场所在范围，计算和绘制工业广场所压煤柱的剖面图与平面图。,任务二.井筒位置确定,知识点,技能点,矿井开采水平划分原则；阶段垂高合理确定；上、下山开采的特点；辅助水平的选用。,合理选择确定矿井开采水平数量与垂高,任务三.开采水平划分

27、,任务三.开采水平划分,相关知识,确定水平垂高确定阶段垂高能否进行上、下山开采,一.阶段垂高的确定应考虑以下因素,1、开采水平服务年限,2、采掘运机械化程度,3、煤层赋存条件和地质构造,4、吨煤建设投资和生产费用,必须有足够的可采储量以保证水平有合理的服务年限。,采煤工作面长度随着机械化程度的提高而增长，一般变动于80150m以上。,（1）煤层倾角（2）煤层厚度,合理的阶段垂高应使吨煤投资和生产总费用最低。,矿井阶段（水平）垂高,任务三.开采水平划分,任务三.开采水平划分,1、上、下山开采的比较,二.下山开采的应用,任务三.开采水平划分,1、上、下山开采的比较,上下山开采的比较,1主井；2副井

28、；3回风井；4运输大巷；5总回风巷；6采区上山；7下山采区中部车场；8下山采区上部车场；9采区下山；10大巷配风巷（作为下山采区总回风巷）；11下山采区水仓,任务三.开采水平划分,由于开采强度加大、水平服务年限缩短，造成水平接替紧张，可布置一个或几个下山采区,煤层倾角不大，采用多水平开拓的矿井，开拓延深后提升能力降低的,倾角小于16的缓斜煤层，瓦斯及涌水量不大,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，可在最终开采水平以下设一部分下山采区,（1）,（2）,（3）,（4）,任务三.开采水平划分,2.下山开采一般的适用条件,任务三.开采水平划分,（1） 井田倾

29、斜长度；（2） 阶段高度；（3） 能否进行上、下山开采；（4） 煤层倾角、层间距离、地质构造、井底车场处的围岩性质；（5） 排水；（6） 提升设备型号。,三.开采水平的设置,开采水平的数目和位置，主要根据：,按煤组划分水平示意图,1第一水平；2第二水平,任务三.开采水平划分,任务三.开采水平划分,1.阶段斜长较长2.井田形状不规则，煤层倾角变化大3.近水平煤层分组开采,四.辅助水平的应用,阶段斜长较长,近水平煤层分组开采,任务三.开采水平划分,任务实施,根据设计井田煤层赋存条件以及设计的生产能力等因素，进行矿井开采水平划分，提出不同的划分方案；进行技术分析和简单的经济比较，确定矿井开采水平数目

30、和各水平的开采高度与水平标高；计算开采水平的服务年限。画出反映井田水平划分的井田开拓布置的剖面图。,任务三.开采水平划分,本课题结束,煤矿开采方法,模块一.井田开拓,课题三.开采水平布置,掌握运输大巷的布置方式；掌握煤层、岩层大巷的特点及适用条件；了解运输大巷的运输方式。,任务一.水平大巷布置,能根据已知条件熟练确定煤岩大巷选用；能根据已知条件确定运输大巷的布置方式；对运输大巷中的设备选用有一定的了解。,技能点,知识点,任务一.水平大巷布置,相关知识,一.运输大巷,（一）运输大巷的运输方式,轨道运输大巷,轨距一般有600mm、900mm两种,电机车类型、矿车型号分类见下表,1,2,1.,为水平

31、或一个阶段运输服务的水平巷道。,矿井电机车、矿车类型,任务一.水平大巷布置,任务一.水平大巷布置,大巷风速不大于8ms；运输大巷的方向应与煤层走向大体一致，大巷尽量取直；运输大巷坡度一般为3-4或5；采用无极绳运输大巷一般不超过10。,（3）轨道运输对大巷的一般要求,同时统一解决煤炭、矸石、物料和人员的运输问题；运输能力大，机动性强；能满足不同煤种煤炭的分运要求；能适应长距离运输；吨公里运输费用低。,（4）大巷采用矿车运煤的优点,任务一.水平大巷布置,2、带式输送机运输大巷,实现大巷连续化运输，运输能力大；操作简单，比较容易实现自动化；装卸设备少，卸载均匀。,运煤优点,不同矿井生产能力的大巷运

32、输设备,任务一.水平大巷布置,任务一.水平大巷布置,相关知识,（二）运输大巷的布置方式,在井田内为一个煤层服务的运输大巷,（1）煤层距离远（2）煤层煤质不同，需分装分运（3）煤层数目少，走向短,分层运输大巷,1.,分层运输大巷布置,任务一.水平大巷布置,任务一.水平大巷布置,在井田内为所有煤层服务的运输大巷。,缺点,建井初期工程量大，建井期长，每个采区都要掘进石门，采区石门工程量大，经济上不合理。,优点,各煤层联合开采，大巷工程量及占用的轨道、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，有利于大巷运输，且煤柱损失少。,2.集中运输大

33、巷布置,任务一.水平大巷布置,井田内煤层分为若干煤组时，为一个煤组服务的运输大巷。,各分组集中大巷之间用主要石门联系。,煤组内各煤层之间用采区石门联系。,3.分组集中运输大巷布置,为开采上水平各煤层服务；为开采 下水平煤层回风。,服务时间长；处于不受或少受采动影响的位置。,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，围岩稳定的薄及中厚煤层中。,任务一.水平大巷布置,相关知识,（三）运输大巷的位置,运输大巷作用,要求,位置,1.煤层大巷,分煤层大巷沿煤层布置；集中大巷布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中；分组集中大巷布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中。,位置,适用条件,煤层赋存不

34、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；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；煤系基底有媒质坚硬、稳固的围岩，煤层无自然发火危险。,任务一.水平大巷布置,任务一.水平大巷布置,位置,施工,至煤层法线距：15- 30m；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f之外；利于布置采区煤仓和车场。,按中线及腰线取直或分段取直；煤层内设副大巷探巷，超前勘探，及时为岩石大巷定向；煤层稳定时不设副大巷，隔一定距离用探巷或钻孔探煤层位置。,2.岩层大巷（岩石大巷）位置,岩石大巷的优缺点,优点,缺

35、点,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。,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。,任务一.水平大巷布置,掘进及工期,维护,使用,煤损,施工、设备简单，速度快，工期短，费用低；超前勘探煤层变化。,维护（大巷、管线、轨道、水沟等）工作量大，费用高；大巷维修频繁，影响生产。,地质构造复杂时，煤巷弯道多，对运输方式有限制，通过能力小；不利于采区煤仓布置。,安全,大巷上下两侧各留煤柱30-40m或（40-50m），煤损大。,防火、安全不利，煤层自

36、燃时，封闭大巷，导致停产。,岩石工程量大，速度慢，费用高；工期长。,维护条件好，费用低；少维修，对生产有利。,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，通过能力大。,不留或少留煤柱，丢煤少。,对防火安全有利。,煤层大巷,岩石大巷,3.比较,任务一.水平大巷布置,任务一.水平大巷布置,4.急斜煤层大巷位置,底板滑动线之外10 20m。,5.大巷的保护,掘前预采跨大巷回采,任务一.水平大巷布置,相关知识,二.总回风巷,总回风巷的布置特点,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。,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

37、，总回风巷布置在防水煤柱内。,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。,总回风巷一般与大巷平行，大多布置在上部煤层或上部岩层中。,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。,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。,是全矿井或矿井一翼服务的回风巷道,任务实施,一.主要运输大巷及回风大巷的布置方式和位置选择水平主要运输大巷及回风大巷的布置方式，需结合矿井开采条件，经过综合分析，选择确定布置的形式和位置。在矿井开拓平面图中，正确绘制出水平大巷及回风大巷的位置。根据运输能力和通风要求确定水平

38、大巷的运输方式，轨道布置形式以及巷道断面的形状与大小。二.大巷运输方式选择大巷煤炭运输方式主要有矿车运输和胶带输送机运输两个方案，需进行技术分析和经济比较，确定大巷运输方式。设计和推荐采用胶带输送机的运输方式。,任务一.水平大巷布置,井底车场基本形式及合理选择；井底车场调车方式及特点；井底车场通过能力的定义及计算方法。,任务二.井底车场,在实际中，能分辨各类调车方式；能计算井底车场的通过能力。,技能点,知识点,任务二.井底车场,相关知识,联结井筒和主要运输大巷的一组巷道和硐室的总称，称井底车场。,任务二.井底车场,相关知识,一.井底车场运输线路,存车线,（1）主井存车线,主井重车线：在主井井底

39、两侧储放重车的线路。主井空车线：储放空车的线路。空、重车线长度一般为1.5-.列长度。,副井重车线：在副井井底两侧，存放矸石或煤车的线路。材料车线：存放材料车的线路。 副井空车线：在材料车线一旁设有存放由副井放下的空车的线路。,1.,（2）副井存车线,任务二.井底车场,2.调车线路,这种为使电机车由列车头部调到尾部的专门设置的轨道线路，称为调车线路。长度列车电机车长过渡道岔,3.绕道线路,由重车线绕行到空车线的线路（电机车），称为绕道线路。,任务二.井底车场,相关知识,二.井底车场硐室,任务二.井底车场,相关知识,三.调车方式,如何将由运输大巷驶来的重列车调入主井重车线。,主要任务,错车线入场

40、法：拉停摘错顶,三角入场法：拉停摘顶,顶推调车法,（一）,电机车牵引重列车行至自行分离道岔前10-20m，机车与列车在行驶中摘钩离体进入回车线，列车则由于初速度及惯性甩入重车线。,电机车将重列车拉至停车线摘钩后，直接去空车线牵引空列车车场。而重列车则由专用机车或调度绞车、钢丝绳推车机等专用设备调入重车线。,（二）甩车调车法,（三）专用设备调车法,任务二.井底车场,任务二.井底车场,任务二.井底车场,相关知识,四.井底车场通过能力计算,每个卸载坑的通过能力可达180万t/a；特大型矿井的井底车场可采用两组卸车线卸车，其通过能力可达400万t/a以上。,1.采用底卸式矿车的井底车场通过能力,2.采

41、用普通箱式矿车的井底车场通过能力,任务二.井底车场,任务二.井底车场,相关知识,五.固定式矿车运煤时井底车场形式,卧式环行车场,空重车线与主运输巷（大巷或主石门）平行,斜式环行车场,重车线与主运输巷（大巷或主石门）斜交,立式环行车场,空重车线与主运输巷（大巷或主石门）垂直,（一）环行式井底车场 特点：列车在车场中环行单向运行。,1主井；2副井；3主井重车场；4主井空车场；5主要运输巷道,任务二.井底车场,电机车在弯道上顶推调车安全性差。,优点,利用运输大巷作为调车线和回车线，工程量较小。调车方便。,缺点,（1）立井卧式环行井底车场,1主井重车线；2主井空车线；3主要运输巷道；4调车线；5巷道回

42、车线,任务二.井底车场,特点,主副井存车线与主要运输巷道斜交，并利用主要运输巷道作为调车线及部分回车绕道。,（2）立井斜式环行井底车场,任务二.井底车场,优缺点及使用条件：,a、 开拓工程量小；b、 调车方便，通过能力较大；c、安全性好些，弯道角度小，顶推车有利，机车不过翻车机硐室；d、 巷道交叉点较少，施工较易；,任务二.井底车场,特点,主副井存车线与主要运输巷道垂直，并利用主要运输巷道作为调车线，但专开绕道线5。,（3）立井立式环行井底车场,1主井；2副井；3主井重车线；4主井空车线；5绕道回车线；6主要运输巷道,任务二.井底车场,优缺点及使用,a、开拓工程量大；b、交叉点及弯道多；c、在

43、大弯道上顶推车不够安全，但机车不过翻车机硐室。d、调车较方便，通过能力大；e、当井筒距主要运输大巷较远时（大于一列车长）采用。,斜井立式环形井底车场,任务二.井底车场,特点,存车线与主要运输巷平行,（4）斜井环行井底车场,任务二.井底车场,1主井重车线；2主井空车线；3副井重车线；4副井空车线；5材料车线；6调车线；7通过线,空、重列车在车场内同一巷道的两股线路上折返运行，可简化井底车场的线路结构，减少巷道开拓工程量。分为梭式和尽头式两种类型。,特点,（二）折返式井底车场,1.立井梭式车场,1主井空车线；2主井重车线；3副井重车线；4副井空车线；5材料车线；6通过线,任务二.井底车场,2.立井

44、尽头式车场,井筒距大巷较远，用于中小型井。,1主井；2副井；3主井重车线；4主井空车线；5调车线；6材料车线；7矸石车线,斜井梭式车场,任务二.井底车场,3.斜井折返式车场,主井采用带式输送机或箕斗提升的斜井折返式车场。,1底卸式矿车；2矿车车轮；3缓冲轮；4卸载轮；5卸载曲轨；6煤仓；7支承托辊,任务二.井底车场,任务二.井底车场,相关知识,六.底卸式矿车运煤井底车场,卸煤过程,任务二.井底车场,任务二.井底车场,相关知识,七.小型矿井井底车场形式及特点,1.环行式井底车场,任务二.井底车场,2.小型矿车立井折返式车场,（1）梭式车场,（2）尽头式车场,任务二.井底车场,任务二.井底车场,相

45、关知识,八.大巷用带式输送机运煤的井底车场,采用带式输送机代替矿车运输，煤炭经输送机直接送入井底煤仓，井底车场只担负辅助运输任务。,任务二.井底车场,任务二.井底车场,相关知识,九.井底车场形式的选择,基本要求,1.要开掘在易维护的岩层内。2.车场内运输系统、调车工作简单，管理方便。3.作业操作安全，符合有关规程、规定4.井上、下生产系统要协调，布置适宜。5.必须要确保矿井生产能力，并有30-50%的备用能力。,影响因素,1.矿井生产能力；2.矿井开拓方式；3.运输大巷的运输形式；4.矿井地面生产系统布置方式；5.矿井瓦斯等级。,任务二.井底车场,任务实施,根据设计矿井确定的井筒形式和位置，矿

46、井运输方式、生产能力以及井筒与大巷的相对位置，选择确定井底车场的布置形式，结合运输方式和井底车场的调车方式，进行车场线路设计，确定各类线路所需长度；并进行主要硐室位置确定。按比例画出井底车场巷道布置平面图。设定列车进入井底车场的平均间隔时间，根据运输系统的基本条件，简易计算出井底车场的通过能力；验算是否满足矿井生产能力要求。,任务二.井底车场,本课题结束,煤矿开采方法,模块一.井田开拓,课题四.开采顺序设计,任务一.开采顺序设计,知识点,技能点,沿煤层走向的开采顺序确定原则煤层倾斜方向的开采顺序确定原则煤层间的开采顺序,正确选择确定采区间的开采顺序能结合煤层赋存条件合理确工作面的开采顺序,任务一.开采顺序设计,相关知识,井田的开采顺序包括：沿煤层走向与倾斜的开采顺序；煤层群划分为煤层组时，煤组间及煤层间的开采顺序等。,1、采区前进式开采顺序,2、采区后退式开采顺序,3、采区内采煤工作面推进方向,先靠近井筒的采区，自井筒向井田边界方向逐次开采其余各采区，如下图a。,自井田边界向井筒方向逐次开采各采区，如下图b。,