【正文】 — 副井； 3— 井底車(chē)場(chǎng)； 4— 運(yùn)輸大巷； 5— 回風(fēng)大巷； 6— 回風(fēng)井； 7— 采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)；階段運(yùn)輸大巷； 8— 采區(qū)運(yùn)輸上山 ； 9采區(qū)軌道上山； 10— m1區(qū)段運(yùn)輸平巷； 11— m1區(qū)段回風(fēng)平巷； 12m2區(qū)段運(yùn)輸平巷； 13m2區(qū)段回風(fēng)平巷； 14— 回風(fēng)石門(mén)； 15— 采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)； 16— 區(qū)段運(yùn)輸石門(mén)； 17— 區(qū)段溜煤眼； 18— 采區(qū)煤倉(cāng)； 19— 行人進(jìn)風(fēng)斜巷； 20區(qū)段回風(fēng)石門(mén)； 21—下區(qū)段回風(fēng)平巷； 22— 第二水平井底車(chē)場(chǎng)； 23第二水平主要石門(mén)； 24第二水平運(yùn)輸大巷 圖 4— 4 立井多水平分區(qū)式開(kāi)拓 第三節(jié) 平硐開(kāi)拓 在山嶺和丘陵地區(qū)，往往在礦井地面工業(yè)場(chǎng)地標(biāo)高以上埋藏有相當(dāng)儲(chǔ)量的煤炭。 斜井開(kāi)拓和立井開(kāi)拓各有所長(zhǎng)和所短。此外，立井對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)，不受煤層傾角、厚度、沼氣等條件限制。 立井開(kāi)拓可以適應(yīng)各種水平劃分方式和階段內(nèi)布置形式。對(duì)多水平開(kāi)拓，一定要注意水平間的接替，在上水平采完以前，要將下水平開(kāi)拓準(zhǔn)備完畢。 15 采區(qū)內(nèi)巷道布置與斜井分區(qū)式開(kāi)拓相同。該井田有兩層可采煤層 m1和 m2，兩層煤間距不大，采用聯(lián)合開(kāi)采的方式，在 m2煤層底板巖石中布置階段運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷，為兩層煤所共用。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層埋藏較深的礦井。目前國(guó)內(nèi)很少應(yīng)用箕斗井進(jìn)風(fēng)。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，箕斗提升井兼作回風(fēng)井時(shí)，井上下裝卸載裝置及 井塔必須采取密閉措施，并加強(qiáng)管理，漏風(fēng)率不得超過(guò) 15％，并應(yīng)有可靠的降塵設(shè)施。 這種開(kāi)拓方式的生產(chǎn)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，建井速度快，投產(chǎn)早，但其上山階段的分帶風(fēng)巷是下行風(fēng)，應(yīng)采取措施，防止分帶回風(fēng)巷中瓦斯積聚，保證安全生產(chǎn)。 新鮮風(fēng)流自地面經(jīng)副井、井底車(chē)場(chǎng)、運(yùn)輸大巷、行人進(jìn)風(fēng)斜巷，從分帶運(yùn)輸巷分兩股進(jìn)人兩個(gè)工作面。 2．礦井生產(chǎn)系統(tǒng) 由工作面采出的煤裝人刮板輸送機(jī)運(yùn)至分帶運(yùn)輸巷；經(jīng)轉(zhuǎn)載機(jī)至膠帶輸送機(jī)運(yùn)至煤倉(cāng)在運(yùn)輸大巷裝車(chē)，由電機(jī)車(chē)牽引至井底車(chē)場(chǎng)，通過(guò)主井提至地面。 1．礦井 開(kāi)拓程序 在井田中央從地面開(kāi)鑿主井 1和副井 2，當(dāng)掘至開(kāi)采水平標(biāo)高后，開(kāi)掘井底車(chē)場(chǎng) 主要運(yùn)輸大巷 回風(fēng)石門(mén) 回風(fēng)大巷 6，當(dāng)階段運(yùn)輸大巷向兩翼開(kāi)掘一定距離后，即可由大巷掘行人進(jìn)風(fēng)斜巷 1運(yùn)料斜巷11進(jìn)人煤層，并沿煤層掘分帶運(yùn)輸巷 煤倉(cāng) 分帶回風(fēng)巷 8。除井硐形式外，其它開(kāi)拓巷道布置與斜井相同。 除此之外，還有反斜井、沿煤層偽斜井和折返式斜井等。優(yōu)點(diǎn)是井筒易維護(hù)，不需保護(hù)煤柱。 底板斜井 為了避免上述問(wèn)題，可以將井筒布置在煤層底板中。 但當(dāng)煤層較厚、煤層松軟、構(gòu)造復(fù)雜及煤層有自燃傾向時(shí)，不宜沿煤層布置。 斜井在地下的空間布置形式主要受煤層賦存條件、地面地形和提升方式影響。 斜井采用串車(chē)和箕斗提升時(shí)，其提升能力受井筒斜長(zhǎng)影響較大。 無(wú)極繩提升 α≯ 10176。 箕斗提升，α =20176。 斜井傾角主要依據(jù)其裝備的提升設(shè)備確定。 ），沼氣含量低，涌水量小時(shí)，如果井田傾斜長(zhǎng)度滿足要求，應(yīng)優(yōu)先考慮采用此種開(kāi)拓方式。此外，由于只有一個(gè)開(kāi)采水平，不存在水平接替問(wèn)題，礦井生產(chǎn)穩(wěn)定。然后經(jīng)邊界風(fēng)井排出。 新鮮風(fēng)流經(jīng)采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)、采區(qū)軌道下山、區(qū)段運(yùn)輸平巷進(jìn)入工作面。 下山采區(qū)工作面出煤向下運(yùn)至區(qū)段運(yùn)輸平巷，然后通過(guò)采區(qū)運(yùn)輸下山 13向上運(yùn)至采區(qū)煤倉(cāng)，裝車(chē)后由水平運(yùn)輸大巷運(yùn)至井底車(chē)場(chǎng)由主斜井提至地面。由水平運(yùn)輸大巷在采區(qū)中部位置布置采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)并沿煤層向下做采區(qū)下山 13和14。在一個(gè)采區(qū)結(jié)束以前，應(yīng)準(zhǔn)備好下一個(gè)采區(qū)，做到采區(qū)順利接替。沖洗工作面后的乏風(fēng)，經(jīng)區(qū)段回風(fēng)平巷、水平回風(fēng)大巷由邊界風(fēng)井排至地面。然后由采區(qū)軌道上山經(jīng)采區(qū)中（上）部車(chē)場(chǎng)送至區(qū)段回風(fēng)平巷進(jìn)而到采煤工作面。煤炭裝入礦車(chē)后由機(jī)車(chē)引經(jīng)水平運(yùn)輸大巷 4 至井底煤倉(cāng)，并由井底煤倉(cāng)裝入斜井皮帶提至地面。 2．礦井生產(chǎn)系統(tǒng) 工作面出煤。斜井井筒掘到開(kāi)采水平時(shí)，在開(kāi)采水平布置井底車(chē)場(chǎng)和硐室，然后向兩側(cè)掘進(jìn)水平運(yùn)輸大巷 4 和副巷 5。 1．礦井開(kāi)拓程序 在井田沿走向中部，由地面開(kāi)掘一對(duì)巖層反斜井，主斜井 1 和副斜井 2。上山階段每個(gè)采區(qū)沿傾斜劃分為五個(gè)區(qū)段，下山階段式分為四個(gè) 區(qū)段。井田劃分為兩個(gè)階段，每個(gè)階段沿走向劃分為六個(gè)采區(qū)。階段沿走向劃分為采區(qū)。 二、斜井單水平分區(qū)式開(kāi)拓 這種開(kāi)拓方式由斜井進(jìn)入煤體，由一個(gè)開(kāi)采水平開(kāi)采整個(gè)井田。但就現(xiàn)有生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，采用片盤(pán)斜井開(kāi)拓時(shí)，井田走向長(zhǎng)不宜大于 。但隨著采煤機(jī)械化程度的提高，工作面單產(chǎn)水平也會(huì)大大增加。另外，延深工作頻繁，生產(chǎn)和掘進(jìn)之間相互影響較大。 片盤(pán)斜井開(kāi)拓，巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，井巷施工技術(shù)也不復(fù)雜，而且初期工程量小，出煤快。生產(chǎn)轉(zhuǎn)入第二階段后，第一階段的階段運(yùn)輸平巷作為第二階段的回風(fēng)平巷。為了避免生產(chǎn)中新鮮風(fēng)流和乏風(fēng)摻混及風(fēng)流短路，通常要在主要進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷交岔處設(shè)置風(fēng)橋、風(fēng)門(mén)等通風(fēng)構(gòu)筑物。 新鮮風(fēng)流由主斜井進(jìn)入，經(jīng)階段下部車(chē)場(chǎng) 運(yùn)輸平巷 聯(lián)絡(luò)巷 階段副巷 5 進(jìn)入工作面 7。 生產(chǎn)所需材料、設(shè)備和人員一般由主斜井 1 下放到階段上部車(chē)場(chǎng)，由階段回風(fēng)平巷 6 送到工作面上口，然后供工作面使用。 2．礦井生產(chǎn)系統(tǒng) 工作面 7采出的煤，由工作面刮板輸送機(jī)送至階段運(yùn)輸副巷 5，并經(jīng)聯(lián)絡(luò)巷運(yùn)至階段運(yùn)輸巷 4裝入礦車(chē)。工作面推至斜井井筒保護(hù)煤柱線時(shí)停止開(kāi)采。在井 田沿走向邊界處沿傾斜方向掘開(kāi)切眼 7 將 6 溝通，并在開(kāi)切眼內(nèi)布置采煤工作面開(kāi)采。 5 之間階段煤柱根據(jù)有關(guān)規(guī)定留設(shè)。從下部車(chē)場(chǎng)向井筒兩側(cè)開(kāi)掘第一階段運(yùn)輸平巷 4 和副巷 5。為了掘進(jìn)通風(fēng)方便和溝通兩井筒間的聯(lián)系，每隔一段距離開(kāi)掘聯(lián)絡(luò)巷 8 將兩井筒貫通。階段內(nèi)按整個(gè)階段布置，即每一階段斜寬布置一個(gè)工作面。圖 4— 1 為一片盤(pán)斜井的示例。它是將整個(gè)井田沿傾斜方向劃分成若干個(gè)階段，每個(gè)階段傾斜寬度可以布置一個(gè)采煤工作面。本節(jié)僅舉例介紹我國(guó)目前常用的幾種斜井開(kāi)拓方式。 思 考 題 1．什么叫井田開(kāi)拓？ 2．煤田劃分井田時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？ 3．如何合理確定礦井生產(chǎn)能力？ 4．井田再劃分方式有哪幾種？如何劃分？ 5．什么叫采區(qū)？采區(qū)具有哪些特點(diǎn)？ 11 6．什么叫區(qū)段運(yùn)輸平巷？什么叫區(qū)段回風(fēng)平巷？ 7．什么叫單水平開(kāi)拓？什么叫多水平開(kāi)拓？ 8．巷道如何按空間特征和用途進(jìn)行分類(lèi)？分哪幾類(lèi)？ 9．什么是開(kāi)拓巷道？什么是準(zhǔn)備巷道？ 10．在確定礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限時(shí)，為什么要考慮儲(chǔ)量備用系數(shù)？ 11．什么叫井田開(kāi)拓方式？ 12．在解決開(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循什么原則？ 第四章 井田開(kāi)拓 方式 第一節(jié) 斜井開(kāi)拓 斜井開(kāi)拓時(shí)，根據(jù)井田再劃分方式和階段內(nèi)布置形式可組合成多種開(kāi)拓方式。 （ 5）要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜合機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。 (4）必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。 （ 2）合理集中開(kāi)拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。 （ 1）貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤、高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。因此，確定開(kāi)拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開(kāi)采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。 上述問(wèn)題解決得是否正確，關(guān)系到整個(gè)礦井生產(chǎn)的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，關(guān)系到礦井的基本建設(shè)工程量、初期投資和建設(shè)速度，從而影響礦井經(jīng)濟(jì)效益。 （ 4）確定礦井開(kāi)采程序，做好開(kāi)采水平的接替。 （ 2）合理地確定開(kāi)采水平數(shù)目和位置。如圖 3— 15 所示。 （四）按開(kāi)采水平大巷布置方式 （ 1）分煤層大巷，即在每個(gè)煤層設(shè)大巷； （ 2）集中大巷，在煤層群集中設(shè)置大巷，通過(guò)采區(qū)石門(mén)與各煤層聯(lián)系； （ 3）分組集中大巷，即對(duì)煤層群分組，分組中設(shè)集中大巷。 （ 2）上下山式開(kāi)采 開(kāi)采水平分別開(kāi)采上山階段及下山階段，階段內(nèi)采用采區(qū)式準(zhǔn)備或帶區(qū)式準(zhǔn)備；近水平煤層，開(kāi)采水平分別開(kāi)采井田上山部分及下山部分，采用盤(pán)區(qū)式或帶區(qū)式準(zhǔn)備。 （三）按開(kāi)采準(zhǔn)備方式 按開(kāi)采準(zhǔn)備方式可分為上山式、上下山式及混合式。： （一）按井筒（硐）形式 按井筒（硐）形式可分為立井開(kāi)拓、斜井開(kāi)拓、平硐開(kāi)拓、綜合開(kāi)拓。 第六節(jié) 開(kāi)拓方式的概念及分類(lèi) 在一定的井田地質(zhì)、開(kāi)采技術(shù)條件下，礦井開(kāi)拓巷道可有多種布置方式，開(kāi)拓巷道的布置方式通稱(chēng)為開(kāi)拓方式。 準(zhǔn)備巷道 為整個(gè)采區(qū)服務(wù)的巷道，如采區(qū)上（下）山、采區(qū)上下車(chē)場(chǎng)、采區(qū)石門(mén)等。 除以上介紹的以外，斜巷還有行人斜巷、聯(lián)絡(luò)斜巷、 溜煤斜巷、溜煤眼、管子道等。按服務(wù)范圍分有階段上山和采區(qū)上山。 上山 沒(méi)有出口直接通到地面，位于開(kāi)采水平之上，連接階段運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷的傾斜巷道。 暗斜井 沒(méi)有出口直接通到地面，用來(lái)聯(lián)系上、下兩個(gè)水平并擔(dān)負(fù)提升任務(wù)的斜巷。按所在巖層層位分有巖石斜井和煤層斜井。 3．傾斜巷道 斜井 有出口直接能到地面的傾斜巷道，也是進(jìn)入煤體的方式之一，如圖 3— 13 中的 2。 煤門(mén) 與煤層走向垂直或斜交的煤層平巷。按用途分有運(yùn)輸石門(mén)、進(jìn)風(fēng)石門(mén)、回風(fēng)石門(mén)等。按服務(wù)范圍分有階段（水平）平巷、分段平巷和區(qū)段平巷等。開(kāi)在巖石中的平巷叫巖石平巷 ，開(kāi)在煤層中的平巷叫煤層煤巷。平硐按所擔(dān)負(fù)的任務(wù)不同有主平硐、副平硐之分。 溜井 用來(lái)從上部向下部溜放煤炭的垂直巷道，如圖 3— 13 中的 5。一般用來(lái)連接上、下兩個(gè)水平，擔(dān)負(fù)由下水平向上水平的任務(wù)。立井按用途分有位于井田中央擔(dān)負(fù)提煤任務(wù)的主立井；有擔(dān)負(fù)全礦人員、材料、設(shè)備等輔助提升任務(wù) 的副立井；還有用來(lái)?yè)?dān)負(fù)礦井通風(fēng)的風(fēng)井。 第五節(jié) 巷道分類(lèi) 實(shí)際生產(chǎn)中，常按巷道的空間特征和用途來(lái)分類(lèi)，巷道按空間特征分有以下幾種： 1．垂直巷道 立井 有出口直接通到地面的巷道叫立井，又叫豎井，如圖 313 中的 1。但是，由于工作面連續(xù)推進(jìn)，要求井田內(nèi)沒(méi)有或很少有地質(zhì)變動(dòng)，尤其是沒(méi)有傾向斷層，才能取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。而采用分段和整階段布置時(shí)，工作面都是在階段走向方向不停頓地連續(xù)推進(jìn)，稱(chēng)為連續(xù)式開(kāi)采。前進(jìn)式開(kāi)采與后退式相反。巷道維護(hù)條件好。 圖 3— 12 階段內(nèi)的開(kāi)采順序 4— 采區(qū)開(kāi)采序號(hào)；（ a） 采區(qū)前進(jìn)式開(kāi)采順序；（ b） 采區(qū)后退式開(kāi)采順序 在采區(qū)內(nèi)，工作面由上（下）山向邊界推進(jìn)的叫區(qū)內(nèi)前進(jìn)式，反之為區(qū)內(nèi)后退式。 二、煤層沿走向的開(kāi)采順序 煤層沿走向的開(kāi)采順序有前進(jìn)式和后退式。這樣，可以利用下部區(qū)段采空區(qū) 疏泄上部區(qū)段的頂板水，減輕頂板水的影響。 當(dāng)煤層頂板涌水量較大時(shí)，為了避免上區(qū)段采區(qū)涌水給下區(qū)段生產(chǎn)造成影響。當(dāng)煤層傾角較大時(shí)，采用下行開(kāi)采順序可以避免開(kāi)采煤層下部時(shí)由于采空區(qū)頂板 8 移動(dòng)對(duì)煤層上部的破壞。反之，稱(chēng)為煤層的上行開(kāi)采順序。 一、煤層沿傾斜的開(kāi)采順序 由于煤層在地下大多為傾斜賦存，對(duì)同一層煤，一般都是由上而下（由淺入深）地逐步開(kāi)采。 第四節(jié) 井田內(nèi)開(kāi)采順序 井田內(nèi)可采煤層有上下之分，同一煤層有深有淺，特別是井田進(jìn)一步劃分后，形成許多的開(kāi)采單元。但只適用于井田范圍小、地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦井。 圖 3— 11 階段內(nèi)分段布置 I、 II— 階段序號(hào)； 3? 分段序號(hào) 4．整階段布置 當(dāng)井田走向、傾斜尺寸都較小時(shí)，可直接將井田沿傾斜方向劃分成若干階段，每個(gè)階段寬度用來(lái)布置一個(gè)回采工作面。但對(duì)地質(zhì)條件變化的適應(yīng)性較差。 由于整個(gè)階段作為一個(gè)采區(qū)，可大大減少準(zhǔn)備工作量。 圖 3— 10 階段內(nèi)分帶布置 I、 II— 階段序號(hào)； 3? 分段帶號(hào) 3．分段式 這種方 式實(shí)際上就是將整個(gè)階段看作一個(gè)采區(qū)，沿走向方向不再劃分，而是沿傾斜方向劃分為若干區(qū)段，每個(gè)分段（相當(dāng)于采區(qū)內(nèi)的區(qū)段）斜長(zhǎng)用來(lái)布置一個(gè)工作面，走向長(zhǎng)等于階段走向長(zhǎng)。 根據(jù)目前的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，分帶式布置對(duì)煤層平緩（傾角 12~16176。但分段式布置斜巷掘進(jìn)量大，特別是下山掘進(jìn)時(shí)，如果煤層傾角較大和涌水量大時(shí)，掘進(jìn)困難，效率低。 每個(gè)條帶在沿走向兩側(cè)開(kāi)掘煤層斜巷分別擔(dān)負(fù)條帶的運(yùn)煤、運(yùn)料和通風(fēng)任務(wù)并與階段運(yùn)輸巷 和回風(fēng)巷相連。這種劃分方式叫分帶式布置，其采煤方法稱(chēng)為傾斜長(zhǎng)壁采煤法。一般地，大型礦井為 2~4 個(gè)，小型礦井為 1~2 個(gè)。因此，它布 置靈活，對(duì)地質(zhì)條件的變化適應(yīng)性強(qiáng)，便于調(diào)控和管理，是我國(guó)目前應(yīng)用最多的階段內(nèi)劃分方法。 圖 3— 9 采區(qū)上山位置 （ a） 雙面上山；（ b） 單面上山 階段內(nèi)劃分為采區(qū)，各個(gè)采區(qū)有相對(duì)獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)，可以在同一階段內(nèi)同時(shí)布置多個(gè)采區(qū)開(kāi)采。 采區(qū)上（下）山可以布置在采區(qū)沿走向中央，也可以布置在采區(qū)沿走向邊界，如圖 3— 9。擔(dān)負(fù)運(yùn)煤任務(wù)的上（下）山叫運(yùn)輸上（下）山，擔(dān)負(fù)運(yùn) 送材料、設(shè)備任務(wù)的叫軌道上（下）山。 在采區(qū)內(nèi)要開(kāi)掘沿傾斜方向的巷道將階段主運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷溝通構(gòu)成生產(chǎn)系統(tǒng)為整個(gè)采區(qū)服務(wù)。隨著開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展，沿空留巷、沿空送巷等無(wú)煤柱護(hù)巷技術(shù)等得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 一般地，上一個(gè)區(qū)段的運(yùn)輸平巷和下一個(gè)區(qū)段的回風(fēng)平巷之間要留一定寬度的區(qū)段煤柱。區(qū)段回風(fēng)平巷和運(yùn)輸平巷掘至采區(qū)邊界后沿煤層傾斜方向開(kāi)掘開(kāi)切眼將二者貫通后既可裝備 工作面開(kāi)采。 在區(qū)段上部沿煤層走向開(kāi)掘煤層巷道作回風(fēng)、運(yùn)料用，稱(chēng)為區(qū)段回風(fēng)