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1、第四節(jié)井田開拓方式一、井田開拓基本知識(一)礦井儲量、生產(chǎn)能力和服務年限一個煤田的范圍很大,面積由數(shù)十至數(shù)千平方公里,甚至上萬平方公里,煤的蘊藏量由幾億到幾百億噸。通常由幾個或幾十個礦開采。劃給一個礦井來開采的那部分煤田,叫做井田(或礦田)。井田的邊界多是以自然條件(大斷層等)來劃分。井田范圍的大小,決定了礦井的儲量和開采條件,是建設礦井的基本根據(jù)。礦井儲量可分為遠景儲量和工業(yè)儲量兩類,是確定礦井生產(chǎn)能力的重要因素。礦井的工業(yè)儲量減去設計和開采損失,就是礦井的可采儲量??刹蓛α空脊I(yè)儲量的百分比
2、叫做采出率(也稱“回采率”),礦井采出率應大于75%以上。采出率太低,不但浪費了資源,而且減少礦井的服務年限。礦井可采儲量與工業(yè)儲量、生產(chǎn)能力和服務年限的關系,可用下式表示:Zk=(Zc-P)CZk=A·T·K式中Zk——可采儲量,萬t;Zc——工業(yè)儲量,萬t;27C——采區(qū)設計回采率,薄煤層(煤厚≤1.3m)為0.85,中厚煤層(煤厚1.3~3.5m)為0.80,厚煤層(煤厚>3.5m)為0.75;A——礦井設計生產(chǎn)能力,萬t/a;T——礦井設計服務年限,a;K——儲量備用系數(shù),一般取1.
3、2~1.4。礦井生產(chǎn)能力,一般指礦井的設計生產(chǎn)能力。按設計的生產(chǎn)能力大小礦井分為大、中、小三種井型:大型:1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0、5.0、6.0Mt/a及以上;中型:0.45、0.6、0.9Mt/a;小型:0.3Mt/a及以下。礦井服務年限應與礦井生產(chǎn)能力相適應,使它們之間保持一個技術、經(jīng)濟上都比較合理的關系。《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》(2005年版),對45萬t/a及以上礦井,按不同井型,對礦井的設計服務年限作了相應的規(guī)定,中型礦井設計服務年限不小于40年,1.2~2.4
4、Mt/a礦井設計服務年限不小于50年,3.0~5.0Mt/a礦井設計服務年限不小于60年,6.0Mt/a及以上礦井設計服務年限不小于70年。(二)井田內(nèi)的再劃分27煤田劃分為井田后,每一個井田的面積仍然比較大,再這樣大范圍內(nèi)進行采煤,還必須將井田再劃分為若干較小的區(qū)、段,以便有計劃的按一定順序進行開采。井田劃分為階段。開采緩斜(傾角≤250)、傾斜(傾角250~450)和急斜(傾角450~900)煤層時,通常沿煤層傾斜方向,按一定標高,將井田劃分為若干個平行走向方向的長條形部分,每一個長條部分稱
5、為階段,階段的大小一般用階段斜長或階段垂高來表示。它的走向長度等于井田走向長度。階段與階段之間以水平分界。水平是自井筒再一定標高開掘的水平巷道及其相近標高的開采巷道的總稱。布置有主要運輸大巷和井底車場,并擔負該水平開采范圍內(nèi)的主要運輸和提升任務的水平稱為開采水平,水平常用該處標高、開采順序和用途來表示。階段內(nèi)的布置又分連續(xù)式、分區(qū)式和分帶式三種。近水平煤層井田劃分為盤區(qū)或分帶。在開采煤層傾角很小的近水平煤層時,井田煤層走向不明顯或變化不大,很難劃分階段。這是,一般沿煤層主要延伸方向布置2~3條水
6、平大巷,作主要運輸和進回風用。在大巷兩側或劃分若干采掘區(qū)或直接布置條帶,前者即是盤區(qū)(類似于采區(qū)),后者就是條帶。(三)巷道的分類井筒到達預定地點后,就可以在井下開鑿為生產(chǎn)服務的各種巷道。礦井巷道按照它的作用和服務范圍,可以分為開拓巷道、準備巷道和回采巷道三類。27開拓巷道——為全礦井或一個水平服務的巷道,如井筒、井底車場、石門、主要運輸大巷、回風大巷、風井等;準備巷道——為一個開采區(qū)域服務的巷道,如采區(qū)上山、下山、盤區(qū)集中巷等;回采巷道——直接為采煤工作面服務的巷道,如回采工作面進風順槽、回風
7、順槽、開切眼。二、礦井開拓方式的選擇由于井田內(nèi)煤層賦存狀態(tài)以及地質、地形等條件的不同,所以在開發(fā)礦體時,所采用的進入礦體的方式也就不同。根據(jù)進入礦體井峒形式,井田開拓方式可分為平峒開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓等四種開拓方式。在確定井田開拓方式時,應考慮下列原則:1.本著布局合理、生產(chǎn)集中、系統(tǒng)簡單、環(huán)節(jié)暢通的原則,為采用新技術、新裝備,提高機械化程度創(chuàng)造有利條件。2.充分利用國家資源,減少煤炭損失。3.盡量減少工程量和投資,使建井期短,出煤快,以降低成本。一)平硐開拓(一)什么是平峒開拓2
8、7在山區(qū)和丘陵地帶,利用水平巷道(即平峒)由地面進入煤層進行開拓和采煤的開拓方式,即主、副均為平峒的開拓方式稱為平峒開拓。根據(jù)地形條件與煤層賦存狀態(tài),平峒的方向可以和煤層走向方向一致,稱走向平峒;也可以和煤層走向方向垂直或斜交,稱垂直走向平峒。另外,按同一井田內(nèi)平峒在不同標高的數(shù)目,可分為單平峒(單水平平峒)和階梯平峒(多水平平峒)兩種。(二)平峒開拓的優(yōu)點當煤層賦存具有平硐開拓條件時,應首先考慮采用平硐開拓。當平硐以上煤層垂高或斜長過大時,可采用階梯平硐開拓。當受地形限制,必須沿走向開拓平硐時