官术网_书友最值得收藏!

第二章 井田開拓方式

第二節(jié) 井田開拓方式類型

一、立井開拓

立井開拓是主、副井筒均采用立井的井田開拓方式,是我國煤礦開拓的主要方式。立井開拓可分為單水平開拓和多水平開拓兩類,按井田內(nèi)劃分、開采水平設(shè)置及開采方式不同,又可組合成多種井田開拓方式。

1.立井多水平開拓方式

當(dāng)井田內(nèi)煤層垂直方向范圍大時,可用多水平開拓。采用立井多水平開拓時,大致在井田中部開鑿主井和副井,至第一水平位置后,開掘井底車場、主要石門和大巷,進行采區(qū)準備和開采。在第一水平減產(chǎn)前若干年,進行礦井開拓延深及第二水平的開拓準備,臨第一水平減產(chǎn)前,第二水平投入生產(chǎn)并逐步接替第一水平的生產(chǎn)。如還有下水平,仿此進行以下水平的開拓、準備和開采,直至采完全部井田。

1.主井;2.副井;3.井底車場;4.運輸大巷;5.采區(qū)下部車場;6.運輸上山;7.軌道上山;8.回風(fēng)井;9.總回風(fēng)大巷;10.m2煤層區(qū)段運輸平巷;11.采區(qū)中部車場;12.煤層區(qū)段運輸平巷;13.m2煤層區(qū)段回風(fēng)平巷;14.采區(qū)上部車場;15.m1煤層區(qū)段回風(fēng)平巷;16.采煤工作面;17.二水平運輸大巷;18.溜煤斜巷;19.采區(qū)煤倉

圖2-2立井多水平采區(qū)式開拓

圖2-2所示為立井多水平上山開采的開拓方式示例,井田內(nèi)有緩傾斜可采煤層兩層,煤層間距較近,賦存較深,地表為平原地帶,表土層較厚且水文條件較復(fù)雜。井田沿傾斜劃分為兩個階段,階段下部標高分別為-300m和-480m,井田設(shè)置兩個開采水平,每個階段內(nèi)劃分為若干個采區(qū)。

(1)開掘順序

在井田中部開掘主井和副井,井筒掘到-300m標高以下后,首先開掘第一水平的井底車場及主石門;然后,在煤層底板巖層中開掘主要運輸大巷,并向井田兩翼延深;當(dāng)運輸大巷掘至首先投產(chǎn)的采區(qū)下部邊界中部時,開掘采區(qū)運輸石門和采區(qū)下部車場。

在開掘主、副立井的同時,在井田淺部中央開鑿回風(fēng)井到-120m回風(fēng)水平,然后開掘總回風(fēng)大巷,沿著總回風(fēng)大巷,在首采區(qū)走向中部附近開掘采區(qū)回風(fēng)石門。至此,為第一水平首采區(qū)服務(wù)的開拓巷道開掘完畢。

在首采區(qū)內(nèi)開掘準備巷道和回采巷道。在開掘的各類井巷內(nèi)安裝相應(yīng)的設(shè)備系統(tǒng),經(jīng)試運轉(zhuǎn)符合要求后,礦井即可投產(chǎn)。

(2)主要生產(chǎn)系統(tǒng)

工作面生產(chǎn)的煤從采區(qū)運輸上山進入采區(qū)煤倉,在大巷內(nèi)裝車后,由電機車牽引整列礦車至井底車場卸載到井底煤倉,最后由主井內(nèi)安裝的箕斗將原煤提至地面。

掘進巷道所出的矸石,則用礦車裝運至井底車場,由副井內(nèi)安裝的罐籠提升至地面。井下所需物料和設(shè)備,由礦車(或材料車、平板車)裝載,經(jīng)副井罐籠下放至井底車場,由電機車拉至采區(qū),轉(zhuǎn)運至使用地點。

礦井采用中央分列式通風(fēng)方式,新鮮風(fēng)流由副井進入井下,經(jīng)井底車場、主要運輸大巷、采區(qū)下部車場進入采區(qū)軌道上山,而后進入采煤工作面。污濁風(fēng)流經(jīng)采區(qū)回風(fēng)石門至總回風(fēng)巷,再經(jīng)總回風(fēng)石門,由邊界回風(fēng)井排出地面。

井下涌水經(jīng)大巷水溝流入井底車場的水倉,由水泵房的水泵經(jīng)副井中的管道排至地面。

(3)采掘接替

礦井以一個水平生產(chǎn)保證礦井產(chǎn)量。一般先開采井筒附近的采區(qū),首采區(qū)開采結(jié)束前,必須向井田兩翼掘出為下一采區(qū)服務(wù)的階段運輸大巷及采區(qū)巷道,準備出接替采區(qū),以保證礦井連續(xù)不斷地穩(wěn)定生產(chǎn),直至井田邊界采區(qū)。

第一水平結(jié)束前,延深主、副立井井筒至-480m標高以下,開掘為第二水平生產(chǎn)服務(wù)的井底車場、主石門和運輸大巷,并進行第二水平首采區(qū)的準備。第一水平開始減產(chǎn)時,第二水平即應(yīng)投入生產(chǎn),并逐步由兩個水平同時生產(chǎn)過渡到全部由第二水平保證礦井產(chǎn)量。在第二水平內(nèi),采區(qū)仍由井中央向井田兩翼邊界的順序依次開采,直至采完全部井田內(nèi)的采區(qū)。第二水平生產(chǎn)期間,第一水平的運輸大巷可以作為第二水平的總回風(fēng)巷。第二水平的生產(chǎn)系統(tǒng)基本上同第一水平。

2.立井開拓的類型

根據(jù)井田斜長或垂高、煤層傾角、可采煤層數(shù)目及層間距等條件的不同,立井開拓分單水平開拓和多水平開拓兩大類。水平內(nèi)可以采用采區(qū)式、盤區(qū)式或帶區(qū)式準備。

立井單水平開拓是利用一個開采水平采出全井田內(nèi)的煤炭資源,一般使用一段運輸設(shè)備完成上山和下山階段的運輸任務(wù)。當(dāng)局部斜長過大時,可用兩段運輸設(shè)備或設(shè)輔助水平解決。

在開采近水平煤層群時,視煤層的間距不同,可以布置一條或多條運輸大巷。在布置多條運輸大巷的條件下,煤層之間可以采用主暗井聯(lián)系,也可以采用主石門聯(lián)系,不同的聯(lián)系方式如圖2-3所示。

1.主井;2.副井;3.主暗井;4.主石門

圖2-3立井單水平開拓方式

如井田斜長太大,或可采煤層間距大而傾角小,或開采急傾斜煤層條件下,利用一個開采水平開采全井田有困難時,則需要設(shè)置兩個或兩個以上的開采水平,形成多水平開拓方式。生產(chǎn)礦井一般以一個開采水平保證礦井產(chǎn)量。

根據(jù)煤層傾角、瓦斯、涌水量及階段劃分等條件,一個開采水平只采上山階段或開采上下山兩個階段,多水平開拓又分為上山式、上下山式、上山及上下山混合式開拓,如圖2-4所示。

1.主立井;2.副立井;3.井底車場;4.主石門;5.水平運輸大巷;6.回風(fēng)井

圖2-4立井多水平開拓

在近水平煤層群的條件下,當(dāng)煤組間距較大(一般大于100m)時,還可以采用立井多水平分煤組開拓方式,如圖2-5所示。

1.主立井;2.副立井;3.水平運輸大巷;4.主石門

圖2-5近水平煤層群立井多水平分煤組開拓

急傾斜煤層立井多水平上山式開拓如圖2-6所示,開采急傾斜煤層的礦井,井筒多布置在煤層底板巖層中,各階段都采用上山式開采,一般每一個階段設(shè)一個開采水平。

1.主井;2.副井;3.主石門;4.水平運輸大巷

圖2-6急傾斜煤層立井多水平上山式開拓方式

立井開拓的井筒配備采用立井開拓時,一般在井田中部開鑿一對圓形斷面的立井,裝備兩個井筒。井筒斷面根據(jù)提升容器類型、數(shù)量、外形尺寸、井筒內(nèi)裝備及通風(fēng)要求確定。按技術(shù)標準化要求,井筒斷面直徑按0.5m晉級,直徑6.5m以上的井筒和采用鉆

井法、沉井法施工的井筒可不受此限制。按井筒內(nèi)的提升設(shè)備和功能,立井開拓一般有一個主井和一個副井,也有多個副井的情況。

(1)主立井

主立井擔(dān)負提升煤炭的任務(wù),大中型礦井的主立井裝備一對或兩對箕斗。小型礦井的主立井裝備一對罐籠。表2-1列出了我國大中型煤礦主立井井筒提升設(shè)備。

表2-1我國大中型煤礦主立井井筒提升裝備

主立井為罐籠井時可作為進風(fēng)井和回風(fēng)井。主立井為箕斗井兼作進風(fēng)井時,井筒中的風(fēng)速不得大于6m/s,主立井為箕斗井兼作回風(fēng)井時,根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,井上下裝、卸載裝置和井塔(架)必須有完善的封閉措施,漏風(fēng)率不得超過15%,并應(yīng)有可靠的降塵措施。

(2)副立井

副立井擔(dān)負提升矸石、下放物料、升降人員等任務(wù)。在井筒中裝備罐籠,敷設(shè)管道和電纜,并裝設(shè)梯子間。井型不大的礦井其副立井只裝備一對罐籠,現(xiàn)代化的大型礦井裝備兩套提升設(shè)備,一套為一對雙車雙層罐籠,另一套為雙層單車罐籠(帶重錘)。不同井型的提升容器及裝備見表2-1。近年來,為滿足綜采支架整架不解體下井的要求,在副井裝備的罐籠中,要設(shè)一個寬罐籠,凈寬一般要達到1.5m。副立井一般為進風(fēng)井。

(3)混合提升井

混合提升井是兼有主、副井功能的立井,在我國主要有兩種情況:一是生產(chǎn)礦井改擴建時,為了同時提高主、輔提升能力,而新開一對立井不具備條件或不經(jīng)濟時,可在原工業(yè)場地內(nèi)新開鑿一個立井,裝備一對箕斗和一對罐籠,同時擔(dān)負提煤和輔助提升任務(wù);二是應(yīng)用在一些井型小于0.21Mt/a的單水平開拓的小型礦井中,只裝備一個井筒,用罐籠完成提煤和輔助提升的全部任務(wù),這樣,降低了建井費用,同時也降低了安全性和可靠性。

二、斜井開拓

斜井開拓是利用直通地面的傾斜井巷作為主、副井的開拓方式,在我國也得到廣泛應(yīng)用,并有多種不同的形式。按斜井與井田內(nèi)劃分方式的配合不同,可分為片盤斜井和集中斜井兩大類。集中斜井與立井一樣,也分單水平、多水平和上山式、上下山式和混合式等多種開拓方式。

1.集中斜井多水平開拓方式

圖2-7所示為集中斜井多水平上山式開拓方式。井田內(nèi)賦存有緩傾斜可采煤層兩層,煤層埋藏不深,地表為平原,表土層不厚且水文條件簡單。井田沿傾斜劃分為兩個階段,階段下部標高為-100m和-280m,設(shè)置兩個開采水平,每個階段內(nèi)劃分為6個采區(qū)。

1.主斜井;2.副斜井;3.+80m輔助車場;4.+80m總回風(fēng)巷;5.回風(fēng)井;6.總回風(fēng)石門;7.第一水平軌道石門;8.第一水平井底車場;9.第一水平運輸大巷;10.第一水平井底煤倉;11.采區(qū)運輸石門;12.采區(qū)回風(fēng)石門;13.二水平軌道石門;14.二水平井底車場;15.二水平井底煤倉;16.二水平運輸大巷

圖2-7集中斜井多水平上山式開拓

(1)開掘順序

在井田走向中部自地面向下沿按斜井設(shè)備要求的傾角開掘主斜井1、副斜井2。當(dāng)副斜井掘至+80m回風(fēng)水平后,開掘輔助車場3及總回風(fēng)巷4。斜井掘至-100m標高后,開掘第一水平軌道石門7和第一水平井底車場8,在最下部的可采煤層底板巖層中掘第一水平運輸大巷9,待其掘至兩側(cè)首采區(qū)走向中部后,開掘首采區(qū)運輸石門11。

同時,在井田上部邊界大致走向中央開掘回風(fēng)井5、總回風(fēng)石門6和總回風(fēng)巷4,在首采區(qū)走向中部附近開掘采區(qū)回風(fēng)石門。至此,為第一水平首采區(qū)服務(wù)的開拓巷道開掘完畢,在首采區(qū)內(nèi)開掘準備巷道和回采巷道。在開掘的各井巷內(nèi)安裝相應(yīng)的設(shè)備,形成生產(chǎn)系統(tǒng),經(jīng)試運轉(zhuǎn)符合要求后,礦井即可投產(chǎn)。

(2)主要生產(chǎn)系統(tǒng)

從采區(qū)運出的煤經(jīng)運輸大巷至井底車場,卸入井底煤倉,再由主斜井內(nèi)安裝的帶式輸送機運至地面。

掘進巷道所出矸石、井下所需物料及設(shè)備則由副斜井軌道礦車提升和下放。

由副斜井進入的新鮮風(fēng)流,經(jīng)井底車場、主要運輸大巷至各采區(qū),各采區(qū)污濁風(fēng)流經(jīng)采區(qū)回風(fēng)石門、總回風(fēng)巷、總回風(fēng)石門至回風(fēng)井排出地面。

井下涌水經(jīng)大巷水溝流入井底車場的水倉,由水泵房的水泵經(jīng)副斜井中的管道排至地面。

(3)采掘接替

采掘接替同立井多水平上山式開拓示例,采區(qū)間采用前進式開采順序,水平間采用下行開采順序,依次開采各采區(qū)和各水平。

2.集中斜井單水平開拓方式

當(dāng)煤層傾角較小、瓦斯及涌水量較小時,可采用斜井單水平上下山式開拓方式。

圖2-8所示為集中斜井單水平上下山式開拓方式。

1.主斜井;2.副斜井;3.輔助車場;4.總回風(fēng)巷;5.回風(fēng)井;6.總回風(fēng)石門;7.開采水平軌道石門;8.井底車場;9.水平運輸大巷;10.井底煤倉;11.采取運輸石門;12.采取回風(fēng)石門;13.下山采區(qū)上部車場

圖2-8集中斜井單水平上下山式開拓

井田采用集中斜井單水平上下山式開拓,與多水平上山式開拓的區(qū)別是不延深主、副斜井,少開鑿一個開采水平,利用原水平開采下山階段,可減少一個開采水平的開拓工程下山采區(qū)生產(chǎn)期間,可利用對應(yīng)的上山采區(qū)中的一條上山回風(fēng)。

近水平煤層埋藏不深時,也可以采用斜井單水平開拓,自地面向下開掘穿巖斜井至開采水平后,根據(jù)井田延展的主要方向布置開采水平大巷,在大巷兩側(cè)采用盤區(qū)式或帶區(qū)式準備方式。

3.斜井開拓的井筒配備

采用斜井開拓時,一般開掘的井筒數(shù)目較多,在配置上有其特點。

(1)井筒的數(shù)目和斷面

采用斜井開拓的新建礦井,一般在井田中部開鑿一對斜井作為主井和副井,新建的特大型或大型斜井,根據(jù)需要可以開掘兩個副斜井。用斜井開拓的生產(chǎn)礦井,隨生產(chǎn)發(fā)展及向深部延深,可以增開副斜井或主斜井。

斜井井筒的斷面為拱形或梯形(小型礦井),其大小應(yīng)根據(jù)提運設(shè)備類型、下井設(shè)備外形最大尺寸、管纜布置、人行道寬度、操作維修要求及所需通過風(fēng)量確定。裝有帶式輸送機的斜井井筒兼作回風(fēng)井時,井筒中的風(fēng)速不得超過6m/s,且必須裝設(shè)甲烷斷電儀。

(2)井筒的功能和裝備

斜井井筒提升有多種運提設(shè)備可供選用,隨井型大小及開采條件不同,井筒的功能和裝備也有所不同。

①主斜井。主斜井擔(dān)負提煤任務(wù),大型礦井和部分中型礦井的主斜井裝備帶式輸送機,并設(shè)檢修用的提升絞車設(shè)備,裝備已由能力小、長度短、多段接力式的帶式輸送機換代為運輸能力強和鋪設(shè)長度大的強力帶式輸送機或鋼絲繩牽引帶式輸送機。井型不大的中型礦井的主斜井可采用箕斗提升(井筒傾角較大時)、雙鉤串車提升(井筒傾角不大時)或無極繩運輸(件筒傾角較小時)。采用箕斗提升的斜井,其通風(fēng)要求同立井。小型礦井的主斜井可采用雙鉤或單鉤串車提升。

②副斜井。副斜井兼具輔助提升、敷設(shè)管纜等功能,我國各類井型礦井的副斜井絕大多數(shù)采用串車提升,大型斜井采用雙鉤串車提升,特大型斜井可布置兩個副斜井,中小型礦井的副斜片可采用單鉤串車提升。隨著技術(shù)的發(fā)展,副斜井還可能采用卡軌車、齒軌車、膠輪車等設(shè)備,完成輔助運輸任務(wù)。

③混合提升井。井口小的礦井可以只裝備一個井筒,采用單鉤串車提升,兼負提煤與輔助提升任務(wù):

④行人井。在一些斜井開拓的礦井中,專門開掘有行人斜井,裝設(shè)架空乘人裝置。

(3)井筒的傾角

斜井井筒的傾角由井巷布置和提升設(shè)備的要求確定。

對采用普通帶式輸送機運輸?shù)男本瑸榉乐乖貉剌斔蛶禄矁A角一般不超過16°。近年來研制并試用了大傾角(21°~25°)帶式輸送機,擴大了帶式輸送機斜井井筒傾角的上限。

對采用箕斗提升的斜井,井筒傾角小,箕斗裝煤不滿,傾角過大,井筒施工困難,且道床結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜,故其傾角一般取25°~35°。

對采用串車提升的斜井,井筒傾角超過22°,滿載重車沿井筒運行時易拋撒煤矸,傾角愈大,拋撒愈嚴重,煤矸堵塞軌道,易導(dǎo)致礦車掉道,日常的井筒清理工作量也較大,影響正常提升,故井筒的傾角不宜大于25°。井筒傾角又不宜過小,小于6°時帶繩空礦車下放不易調(diào)節(jié)到位,當(dāng)井筒斜長小于300m、空車牽引鋼絲繩阻力不大時,井筒傾角最小可到14°。對采用無極繩運輸?shù)男本矁A角超過10°,礦車繩卡極易滑脫,且摘掛鉤操作不便,為確保生產(chǎn)安全,井筒傾角一般不大于10°。

為便于井口工業(yè)場地及井底車場的布置及建井時的通風(fēng),主、副井筒的傾角宜大體一致。

(4)井筒的方向

根據(jù)礦井地形、煤層賦存狀況和采用的提升方式不同,以煤巖層為參照,井筒的方向有沿層、穿層和反斜3類。

①沿層斜井。沿層斜井包括沿煤層斜井和沿巖層斜井,一般沿煤巖層的正傾斜方向開掘,此時,斜井的傾角及方向與煤巖層一致。

沿煤層開掘斜井具有聯(lián)絡(luò)巷及建井巖巷工程量少、施工容易、掘進速度快、初期投資較省等優(yōu)點,掘進出煤可滿足建井期間用煤的需要,工期短,見效快,且可獲得補充地質(zhì)資料。但井筒維護比較困難,保護井筒的煤柱損失較大,當(dāng)煤層有自然發(fā)火傾向時,對防火和處理井下火災(zāi)不利,如煤層沿傾斜方向有波狀起伏或斷層切割,將造成井筒傾角變化,不利于礦井提升。

在特殊情況下,為減緩井筒傾角及照顧井底位置,沿層斜井也可沿煤巖的偽斜方向布置。

②穿層斜井。當(dāng)煤層傾角與要求的井筒傾角不一致時,可以采用穿層斜井。穿層斜井的井筒傾斜方向與煤層傾斜方向一致,可分為頂板穿巖斜井和底板穿巖斜井,兩者如圖2-9和圖2-10所示。前者是斜井井筒從頂板巖層穿向煤層,井筒傾角大于煤層傾角,主要用于開采傾角小的緩傾斜煤層及近水平煤層的礦井;后者是斜井井筒從底板巖層穿向煤層,井筒傾角小于煤層傾角,主要是用于煤層傾角較大及井口位置受限制的礦井。

1.主井;2.副井;3.井底車場;4.運輸大巷

圖2-9頂板穿巖斜井

1.主井;2.副井;3.回風(fēng)井;4.運輸大巷

圖2-10底板穿巖斜井

③反斜井。當(dāng)煤層賦存不深、傾角不太大、井田沿傾斜方向尺寸小時,因施工技術(shù)和裝備條件等原因不便采用立井,受井上下條件限制又無法布置與煤層傾斜方向一致的斜井,這時可以采用反斜井,反斜井的井筒傾斜方向與煤層傾斜方向相反,如圖2-11所示。這種方式是根據(jù)井上下特定條件選定井筒位置,目的是使工業(yè)場地位置合理。反斜井井筒到達煤層的距離較短,但壓煤多、環(huán)節(jié)多、延深方式復(fù)雜,主要是用于井位受限制的礦井,不適于一般的情況。

1.反斜井;2.回風(fēng)斜井;3.井底車場;4.運輸大巷;5.回風(fēng)大巷

圖2-11反斜井

三、平硐開拓

自地面利用水平巷道進入煤層的開拓方式,稱為平硐開拓。這種開拓方式在一些山嶺、丘陵地區(qū)較為常見。采用這種開拓方式時,井田內(nèi)的劃分方式、巷道布置與前面所述的立井、斜井開拓方式基本相同,其區(qū)別主要在于進入煤層的方式不同。

平硐開拓方式,一般以一條平硐開拓井田,主平硐擔(dān)負運煤、出矸、運送物料、通風(fēng)、排水、敷設(shè)管道及電纜、行人等多項任務(wù)。在井田上部開掘回風(fēng)平硐或回風(fēng)井,用于全井田回風(fēng),如圖2-12所示。

1.主平硐;2.回風(fēng)井;3.回風(fēng)大巷;4.采區(qū)運輸上山;5.采區(qū)軌道上山;6.煤層;7.采區(qū)下部車場;8.平硐口

圖2-12走向平硐開拓

平硐內(nèi)多采用礦車運輸,也可采用強力帶式輸送機運輸。各采區(qū)采出的煤,在裝車站裝入礦車后,由電機車牽引經(jīng)主平硐直接運出硐外。井下所用物料及設(shè)備裝入礦車(平板車或材料車),由電機車牽引從地面直接進入平硐,到各采區(qū)下部車場,再經(jīng)軌道上山轉(zhuǎn)到各使用地點。地下涌水由各采區(qū)巷道流入平硐水溝中,自行流出地面。為排水方便,平硐必須有3‰~5‰的流水坡度。

按平硐與煤層走向的相對位置不同,平硐分為走向平硐、垂直平硐和斜交平硐;按照平硐所在標高不同,平硐分為單平硐和階梯平硐。

1.走向平硐

圖2-12所示為走向平硐開拓。走向平硐是沿煤層走向開掘,把煤層分為上下山兩個階段,具有單翼井田開采的特點。

走向平硐開拓方式的優(yōu)點是平硐沿煤層掘進,容易施工,建井期短,投資少,經(jīng)濟效果好,還能補充煤層的地質(zhì)資料。缺點是煤層平硐維護困難,巷道維護時間長,單翼井田開采時通風(fēng)、運輸困難等,一般平硐口位置不易選擇。

2.垂直平硐

圖2-13所示為垂直平硐。根據(jù)地形條件,平硐可由煤層頂板進入或由煤層底板進入煤層。垂直平硐將井田沿走向分成兩部分,具有雙翼井田開拓特點。

1.主平硐;2.運輸大巷;3.回風(fēng)石門;4.回風(fēng)平硐;5.回風(fēng)井

圖2-13垂直平硐開拓

與走向平硐相比較,垂直平硐優(yōu)點是平硐易維護,具有雙翼井田開拓運輸費用低、巷道維護時間短、礦井生產(chǎn)能力大、通風(fēng)容易、便于管理等特點,且便于選擇平硐門的位賢缺點是巖石工程量大,建井期長,初期投資大等。

3.階梯平硐

當(dāng)?shù)匦胃卟钶^大、主平硐水平以上煤層垂高過大時,將主平硐水平以上煤層劃分為數(shù)個階段,每個階段各自布置平硐的開拓方式稱階梯平硐,如圖2-14所示。階梯平硐開拓方式的特點是可分期建井、分期移交生產(chǎn)、便于通風(fēng)和運輸,但地面生產(chǎn)系統(tǒng)分散、裝運系統(tǒng)復(fù)雜、占用設(shè)備多、不易管理。這種開拓方式適用于上山部分過長、布置輔助水平有困難、地形條件適宜、工程地質(zhì)條件簡單的井田。

1、2、3.階梯平硐;4.集中溜煤眼;5、6、7.運輸大巷

圖2-14階梯平硐開拓

四、綜合開拓

對于地面地形和煤層賦存條件復(fù)雜的井田,如果主、副井筒均采用一種井筒形式,可能會給井田開拓造成生產(chǎn)技術(shù)上的困難,或者在經(jīng)濟上不合理。在這種情況下,可以根據(jù)件井田范圍內(nèi)的具體條件,選擇不同形式的主井和副井井筒,采用綜合開拓方式。

采用立井、斜井、平硐等任何兩種或兩種以上井筒形式開拓的方式稱為綜合開拓。三種井筒形式各有其優(yōu)缺點,根據(jù)井田的具體條件,選擇能發(fā)揮其各自優(yōu)點的井筒形式是很有必要的,不應(yīng)局限于某種單—井筒形式。三種井筒形式能組合成斜井—立井、平硐—立井、平硐—斜井等多種方式。

1.斜井—立井綜合開拓

按主、副井的配置不同,有主斜井—副立井和主立井—副斜井兩種方式。

圖2-15所示為斜井—立井開拓方式。斜井做主井,主要是利用斜井可采用強力帶式輸送機、提升能力大及井筒易于延深的優(yōu)點,但是若采用斜井串車提升,因井筒較長則提升能力小、環(huán)節(jié)多,且礦井通風(fēng)困難。因此,用立井做副井提升方便、通風(fēng)容易。這種開拓方式吸取了立井、斜井各自的優(yōu)點,對開發(fā)大型井田,在技術(shù)和經(jīng)濟上都是合理的。主斜井與副井相組合的綜合開拓方式,在條件適宜的情況下是建設(shè)特大型礦井的技術(shù)發(fā)展方向。

1.主斜井;2.副斜井;3.斜風(fēng)井;4.新打的副立井;5、6、7.水平運輸大巷

圖2-15斜井—立井綜合開拓

2.平硐—立井綜合

平硐—立井開拓按主、副井配置不同,有主平硐—副立井和主立井一副平硐兩種基本形式。圖2-16所示為主平硐—副立井開拓方式。平硐垂直于煤層走向掘進,開掘副立井作為進風(fēng)、升降人員、提矸和深部煤層的輔助提升。平硐水平以下的煤經(jīng)暗斜井3提升到平硐水平,再經(jīng)平硐將煤轉(zhuǎn)運到地面。這種開拓方式既發(fā)揮了平硐的優(yōu)越性,又利用了立井之長,解決了通風(fēng)困難和井田深部輔助提升問題。

1.主平硐;2.主立井;3.暗斜井;4.副平硐;5.副立井

圖2-16平硐—立井開拓

3.平硐—斜井綜合開拓

平硐—斜井開拓按主、副井配置不同,有主平硐—副斜井和主斜井—副平硐兩種基本形式。圖2-17所示為主平硐—副斜井開拓方式。該井田內(nèi)有8、9號兩煤層,煤層傾角2°~5°,煤層埋藏較穩(wěn)定。主平硐沿+1400m標高布置,擔(dān)負整個礦井井下運輸、進風(fēng)及排水等任務(wù);另掘斜井2和4用作回風(fēng)井,兼作安全出口。兩煤層用暗斜井3連通,8號煤層的煤通過溜煤眼溜到9號煤層后,由平硐外運。

1.主平硐;2.回風(fēng)斜井;3.暗斜井;4.回風(fēng)井

圖2-17主平硐一副斜井開拓

五、多井筒分區(qū)域開拓

1.多井筒分區(qū)域開拓概述

多井筒分區(qū)域開拓(以下簡稱分區(qū)開拓)是指大型、特大型礦井井田劃分為若干個具有除運煤系統(tǒng)以外的獨立生產(chǎn)系統(tǒng)的開采區(qū)域,并共用主井運煤系統(tǒng)的井田開拓方式。分區(qū)開拓是隨著礦井生產(chǎn)集中化和井型大型化而發(fā)展起來的。20世紀60年代以來,國內(nèi)外相繼出現(xiàn)了一批年產(chǎn)數(shù)百萬噸到千萬噸的特大型礦井,這些礦井的井田面積都很大,相應(yīng)的通風(fēng)線路和井下運輸距離加長,輔助提升任務(wù)加重,人員上下井時間加長,為避免以上生產(chǎn)環(huán)節(jié)方面的弊端,將井田劃分成若干個分區(qū),分區(qū)內(nèi)部采用采區(qū)式、盤區(qū)式或帶區(qū)式準備,各分區(qū)內(nèi)開鑿井筒,擔(dān)負分區(qū)通風(fēng)、輔助提升或其他任務(wù)。各分區(qū)的煤炭集中由全礦井的主井運出,由此形成了多井筒分區(qū)開拓方式。另外,對一些生產(chǎn)礦井進行改擴建,或者對生產(chǎn)礦井與相鄰礦井進行合并,以及井型和井田尺寸擴大時,也可采用多井筒分區(qū)開拓。

2.分區(qū)域開拓類型

按功能劃分,多井筒分區(qū)域開拓有以下幾種形式:

(1)集中出煤,分區(qū)通風(fēng)

分區(qū)內(nèi)有進風(fēng)井和回風(fēng)井,實現(xiàn)分區(qū)內(nèi)獨立通風(fēng)。

(2)集中出煤,分區(qū)通風(fēng)與排矸

分區(qū)內(nèi)有進風(fēng)井和回風(fēng)井,并安裝有提升設(shè)備,在實現(xiàn)分區(qū)獨立通風(fēng)的同時,可由分區(qū)井筒提升矸石,再就近排棄。

(3)集中出煤,分區(qū)通風(fēng)與輔助提升

分區(qū)有完備的功能,除獨立通風(fēng)外,還可以提升矸石、下放材料和升降人員。

分區(qū)劃分多以斷層、保護煤柱和適宜的通風(fēng)范圍等作為依據(jù),其開拓類型依據(jù)井田范圍、礦井生產(chǎn)能力、井上下地質(zhì)條件、礦井建設(shè)及擴建的具體情況確定。

主站蜘蛛池模板: 广灵县| 安庆市| 墨江| 鄂州市| 新龙县| 碌曲县| 惠来县| 中江县| 胶南市| 日喀则市| 瑞丽市| 安阳县| 阿拉善右旗| 友谊县| 永靖县| 虹口区| 平果县| 安新县| 桐庐县| 娱乐| 松阳县| 澄城县| 五寨县| 舞钢市| 安平县| 中牟县| 茶陵县| 大方县| 香河县| 合肥市| 河南省| 会同县| 延川县| 山东| 北安市| 固始县| 罗田县| 随州市| 永定县| 合肥市| 桂平市|