井硐的位置和数目还对矿井生产系统的技术合理性,垂直平硐可以从煤层底板进入煤层

在山岭和丘陵地区,往往在矿井地面工业场地标高以上埋藏有相当储量的煤炭。开采这部分煤炭最简单、经济的开拓方式就是平硐开拓。见图4—5。图片 1a—
走向平硐 b—垂直平硐1—主平硐 2—盘区上山图4—5
平硐开拓示意图平硐开拓,就是从地表开掘水平巷道进入山体或丘陵内的煤层。一般地,以一条主平硐担负运煤、运料、出矸、行人、排水、进风和敷设管线等任务。在井田上部回风水平开回风平硐或回风井担负回风任务。平硐的布置方式与地表地形和煤层产状有关。主要布置方式有:走向平硐:一般沿煤层走向开掘在底板岩石中。条件适合(如煤层不厚、煤质坚硬、服务年限不长)时,也可以沿煤层掘进。走向平硐近似于立井和斜井开拓中的阶段运输大巷。从走向平硐掘石门进入每个采区。走向平硐工程量小、投资省、出煤快,但只能单翼开采,限制了矿井生产能力。垂直平硐:先从地面垂直煤层走向掘平硐到达煤层或煤层底板,然后沿煤层或底板岩石向井田两侧掘运输大巷,并准备采区。垂直平硐与立井开拓和斜井开拓中的阶段运输石门相似。根据地表地形。垂直平硐可以从煤层底板进入煤层,也可以从煤层顶板进入煤层。有时由于地表地形及地质条件的影响,平硐也可以与煤层走向斜交掘进,称为斜交平硐。垂直平硐和斜交平硐初期工程量大、投资多、出煤慢,但可以两翼开采,矿井生产能力大。当地形高差较大,主平硐以上煤层垂高过大时,可以把其分为几个阶段,分别用不同标高的开硐开拓,称为阶梯平硐,见图4—6。图片 2图4—6
阶梯平硐采用平硐开拓的关键条件是工业场地标高以上要有足够的储量可供较长时间开采。此外,在选择平硐硐口时,要考虑以下因素:1.硐口地势平缓,有足够的面积布置工业场地。2.硐口交通要便利,以利于煤炭外运和设备、材料运输。3.硐口要安全,不受洪水、滑坡、雪崩等威胁。
关键词:方式平硐

综合开拓通常情况下,一个矿井的主、副井都是同一种井硐形式。然而,有时常因某些条件的限制,采用同种井硐形式会带来技术上的困难或影响矿井的经济效益。在这种情况下,主、副井可采用不同的井硐形式,称为综合开拓。综合开拓根据地质条件和生产技术条件而定。根据井硐的三种基本形式,组合后理论上有六种综合开拓方式,即立井—斜井、斜井—立井、平硐—立井、立井—平硐、平硐—斜井和斜井—平硐开拓方式。不论哪一种综合开拓方式,其确定的原则都是尽可能充分发挥各种井硐形式的优越性。一、立井—斜井综合开拓立井—斜井综合开拓是使用广泛的一种综合开拓方式。图4—7为某小型矿井采用的立井——斜井综合开拓方式。它利用立井井筒短,提升速度快,比斜井串车提升能力大优点,用立井作为主井担负提煤任务。又利用斜井施工简单,掘进快,井筒装备简单、人员上下方便和安全等优点,用斜井作副井担负辅助提升和兼作安全出口。图片 3图4—7
立井-斜井综合开拓1—立井;2—副井二、斜井—立井综合开拓图4—8为某特大型矿井采用的斜井——立井综合开拓方式。该矿井田范围大(250km2),年产量高(设计生产能力1000万t/a)。为了合理开采,矿井采用分区域布置,将整个井田划分为五个独立的区域。每个区域再象一个井田一样划分为两个水平、四个阶段,阶段内分带布置。对这样的特大型矿井,为了充分发挥胶带输送机连续运输、能力大、不受深度限制等优点,在井田走向中央开凿一对主斜井,安装运输能力达2000t/h的斜井钢丝绳胶带输送机,为整个井田服务。在各个分区域,又利用立井井筒短、管线敷设距离短、提升速度快等优点,各开凿一对立井井筒作为分区辅助提升井。三、平硐—立井综合开拓某矿井,主运输利用平硐。由于地面地形影响,主平硐长达2km。加上该矿沼气含量大,需要很大的通风量。利用主平硐进风在技术、经济上都不合理。为此,另开凿一个立井作为专用进风井。这样可大大缩短通风线路长度。另外,该立井延深后还可以担负后期主平硐水平以下煤炭的提升任务,将煤提至处平硐后经主平硐外运,如图4—9所示。图片 4图4—8
斜井—立井综合开拓1—主斜井;2–分区域辅助立井;3—底板岩石胶带输送机大巷;4—联络斜巷;5—阶段胶带输送机及运料运人大巷;6—大煤仓图片 5图4—9
平硐—立井综合开拓1—平硐;2—立井;

井硐,是矿井最重要的井巷工程。它是矿井由地下通向地面的出口,是煤炭、材料、设备、人员、风、电的必经之路,是整个矿井生产系统的咽喉。井硐往往是矿井建设中影响初期投资和建成井工期的关键性控制工程。此外,井硐的位置和数目还对矿井生产系统的技术合理性,矿井生产经营的经济合理性以及资源回收率等都有着重要影响。一般地,一个矿井至少应有一主一副两个井硐,主井担负煤炭提升,副井担负辅助提升任务。井硐的主要作用是联系井上和井下,在井上,由于要布置地面工业场地,井口位置要受地表因素影响,井硐在开凿过程中掘进的难易程度和维护性的好坏,受井下地质因素的影响。另外,井硐落底位置与矿井生产经营的技术经济合理性有关,所以井硐位置还受矿井技术经济合理性的约束。所谓井硐位置,主要是指两个方面,一是井口和井底沿井口走向和倾斜方向的位置;二是井硐本身所通过的岩层层位。根据以上分析,选择井硐位置应从以下三方面进行论证和比较。一、地面因素的影响1)能充分利用地形,使地面生产系统和工业场地布置合理,尽可能减少地面工业场地的土石方工程量。2)地面工业场地应尽可能少占或不占良田,特别是不要占用高效农田。3)井口标高应高于当地历史最高洪水位,并具有良好的泄、排洪条件,免受洪水危胁。4)井口所在地工程地质条件要好,要避免滑坡、崩坍、地表沉陷的影响。5)距林区较近时,应给井口留有足够的防火距离,免受森林火灾的影响。6)要充分考虑各种人为因素。特别是地方煤矿和乡镇、个体煤矿,要充分注意地面场地、交通等引发的各种矛盾,如井口占地的归属、矸石排放方式等。二、地下因素1)井硐穿过的岩层应有良好的地质条件,尽可能避免穿越流沙层、强含水层和地质破坏剧烈带等不利于井硐掘进和维护的地带。2)井硐落底位置应能保证各水平井底车场巷道和硐室处于坚硬、完整的岩层中,保持井底车场良好的维护条件。3)井硐应避免老窑采区及其垮落岩层的影响。4)井硐应尽可能布置在薄煤带或不受采动影响的井田边界之外,以减少工业场地煤柱损失。5)井硐位置应保证井硐延深时,
不受底板强含水层水患威胁。三、技术经济因素1)井硐落底位置应尽可能使井下运输、提升等生产环节简单。2)井硐落底位置应尽可能使开拓工程量小,建井快,出煤早。3)井硐落底位置应尽可能降低煤炭运输费等运营费用并使矿井生产易于管理。井硐落底位置在以上原则下,应优先考虑有利于第一开采水平,并兼顾其它水平。在条件许可时,井筒落底最好靠近第一水平运输大巷。井硐落底沿井田走向的合理位置,一般在井田储量沿走向分布的中央,这样可以形成比较均衡的双翼井田,煤在井下沿走向的平均运输距离最短、运输工作量最小、运费最省。矿井两翼开采,其生产、通风均衡,通风费用低。井硐沿井田倾斜方向的位置应根据井田开采的煤层数目、层间距、煤层厚度、倾角和采用的开拓方式确定。图5—1表示井筒沿倾斜方向可以有几种方案,井筒位置设于井田中部B处,可使石门较短,沿石门的运输工作量较小。井筒位置设于A处时总的石门工程量虽然稍大,但第一水平工程量及投资
较少,建井期较短。井筒位置设于C处,初期工程量最大,石门总长度和沿石门的运输工作量也较大,如果煤系基底有含水量大的岩层不允许井筒穿过时,它可以延深井筒到深部,对开采井田深部及向下扩展有利;而在A,
B位置,井筒只能打到一、二水平,深部需用暗井或暗斜井开拓,生产环节多,运输提升较复杂。从井筒和工业场地保护煤柱损失看,井筒愈靠近浅部,煤柱的尺寸愈小,愈近深部,则煤柱尺寸愈大。图片 6图5—1
立井井筒沿井田倾斜方向布置方案1—井筒;2—石门;3—富含水层;4—井筒及工业场地煤柱对于急倾斜煤层,特别是厚煤层,井筒位置对石门长度影响较小,而对安全煤柱损失的大小影响突出。因此,为了减小煤柱损失,井筒位置最好靠近煤层底板或布置在不受采动影响的底板岩石中,如图5—2所示。斜井沿井田倾斜方向的位置如不受其他条件限制时,为了使井筒易于维护和减少安全煤柱损失,一般应把井布置在下部的薄煤层中或不受采动影响的底板岩石中。在井田开拓中,除了主井、副井以外,还有风井或小风井。风井的数目和位置主要取决于井田开拓中的通风系统。图片 7图5—2急斜煤层开拓井筒位置示意图a一井筒位于煤层顶板;b一井筒位于煤层底板1一井筒;2一主要石门;3一井筒中心线,4一煤柱边界线关键词:数目位置

3—暗斜井;4—回风平硐;5—回风小井四、平硐—斜井综合开拓条件适合时,采用平硐开拓的矿井,可以在煤层露头开掘浅部斜井做安全出口和回风井,构成平硐—斜井开拓方式,如图4—10所示。

图片 8图4—10
平硐—斜井综合开拓1—主平硐;2—副斜井;3—阶段运输大巷;4—阶段辅巷

关键词:综合

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