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煤矿知识培训教材-井田开拓部分

作者:煤矿安全网 来源:煤矿安全网 发布时间:2012年07月15日

  煤矿知识培训教材-井田开拓部分

  第一节 井田与井田的再划分

  一、煤田划分为井田

  在地质历史发展的过程中,含炭物质沉积形成的基本连续的大面积含煤地带,称为煤田。煤田有大有小,大的煤田面积可达数百到数万平方公里,煤炭储量从数亿吨到数百亿吨,这种面积广大,储量丰富的大煤田称为“富量煤田”。对于“富量煤田”,若由一个矿井来开采,不仅经济上不合理,而且技术上也难以实现。因此,需要将煤田划分成适合于由一个矿区(或一个矿井)来开采的若干个区域。

  开发煤田形成的社会区域,成为矿区。大的煤田往往被划分为几个矿区去开发,面积和储量较小的煤田也可由一个矿区来开发。

  矿区的范围仍然很大,需根据煤炭储量、赋存条件等情况,进一步划分为井田。在矿区内,划归给一个矿井开采的那一部分煤田,称为井田(矿田)。

  (一)井田划分的原则

  在煤田划分为井田时,要保证各井田有合理的尺寸和境界,使煤田各部分都能得到合理的开发。

  1. 充分利用自然条件

  尽可能利用大断层等自然条件作为井田边界,或者利用河流、铁路、城镇下面留设的安全煤柱作为井田边界。这样做既相对减少了煤柱损失,提高了煤炭采出率,又减少了给开采工作造成的困难,还有利于保护地面设施,如图2-1所示。

  

 

  图2-1 利用自然条件作为井田边界

  1-河流;2-煤层露头;3-城镇;4-铁路;5-大断层;6-小煤窑;一~九-划分的矿井

  2. 要有合理的走向长度

  井田范围必须与矿井生产能力相适应,保证矿井有足够的储量和合理的井田参数,尤其是要有合理的走向长度。在一般情况下,井田走向长度应大于倾斜长度。井田走向长度过短,则难以保证矿井各个开采水平有足够的储量和合理的服务年限,造成矿井生产接替紧张;或者在这种情况下为保证开采水平有足够的服务年限使阶段(水平)高度加大,将给矿井生产带来困难。井田走向长度过长,又会给矿井通风、井下运输带来困难。因此,在矿井生产能力一定的情况下,井田走向长度过长或过短,都将降低矿井的经济效益。我国现阶段合理的井田走向长度一般为:小型矿井不小于1500m;中型矿井不小于4000m;大型矿井不小于7000m。

  3. 要处理好相邻井田的关系

  划分井田边界时,通常把煤层倾角不大,沿倾斜延展很宽的煤田,分成浅部和深部两部分。一般应先浅后深,先易后难,分别开发建井,以节约初期投资,同时避免浅、深部矿井形成复杂的压茬关系。浅部矿井井型及范围可比深部矿井小。

  当需加大开发强度,必须在浅、深部同时建井或浅部已有矿井开发需在深部另建新井时,应考虑给浅部矿井的发展留有余地,不使浅部矿井过早地报废。

  4. 要为矿井的发展留有余地

  矿井投产后,在长达数十年的服务年限中矿井的生产能力往往是不断增大的,所以,划分井田时,应充分考虑煤层赋存条件、技术发展趋势等因素,适当将井田划得大一些或者是为矿井留一个后备区,为矿井的发展留有适当的余地。

  5. 要有良好的安全经济效果

  划分井田时,要力求使矿井有合理的开拓方式和采煤方法,便于选定井口位置和地面工业场地,有利于保护生态环境,使井巷工程量小、投资省、建井期短、生产作业环境好、安全可靠,为煤矿企业取得最大的经济效益和社会效益打下好的基础。

  (二)井田人为境界的划分方法

  除了利用自然条件作为井田境界之外,在不受其他条件限制时,往往要用人为划分的方法确定井田的境界。人为境界的划分方法,常用的有垂直划分、水平划分、按煤组划分及按自然条件形状划分等。

  1. 垂直划分

  

 

  图2-2 井田边界划分方法

  1-垂直划分;2-水平划分;3-以断层为界

  相邻矿井以某一垂直面为界,沿境界线两侧各留井田边界煤柱,称为垂直划分。井田沿走向两端,一般采用沿倾斜线、勘探线或平行勘探线的垂直面划分。如图2-2所示,一、二矿之间及三矿左翼边界即是。近水平煤层井田无论是沿走向还是沿倾向,都采用垂直划分法。

  2. 水平划分

  以一定标高的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。在图2-2中,三矿井田上部及下部边界就是分别以-300m和-600m等高线为界的,这种方法多用于划分倾斜和急斜煤层以及倾角较大的缓斜煤层井田的上下部边界。

  3. 按煤组划分

  按煤层(组)间距的大小来划分矿界,即把煤层间距较小的相邻煤层划归一个矿井开采,把层间距较大的煤层(组)划归另一个矿井开采。这种方法一般用于煤层或煤组间距较大,煤层赋存浅的矿区。在图2-3中,一矿与二矿即为按煤组划分矿界,并且同时建井。

  矿界还可以按地质构造条件来划分,例如以断层为矿界,各矿沿断层线留置矿界煤柱。图2-3中,三矿与一矿、二矿的矿界,图2-2中二、三矿右翼边界即是。

  应当指出,无论用何种方法划分井田境界,都应力求做到井田境界整齐,避免犬牙交错造成开采困难。

  

 

  图2-3 矿界划分及分组与集中建井

  1、2-浅部分组建斜井;3-深部集中建立井

  二、井田的再划分

  (一)井田划分成阶段或盘区

  一个井田的范围相当大,其走向长度可达数千米到万余米,倾向长度可达数千米。因此,必须将井田划分成若干个更小的部分,才能按计划有序地进行开采。

  1. 阶段的划分及特征

  在井田范围内,沿着煤层的倾斜方向,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。井田的走向长度即为阶段的走向长度,阶段上部边界与下部边界的垂直距离称为阶段垂高,一般为100~250m,阶段的倾斜长度为阶段斜长,如图2-4所示。

  

 

  图2-4 井田划分为阶段和水平

  J1、J2、J3-第一、二、三阶段;h-阶段斜长

  1-阶段运输大巷;2-阶段回风大巷

  每个阶段都有独立的运输和通风系统。如在阶段的下部边界开掘阶段运输大巷(兼作进风巷),在阶段上部边界开掘阶段回风大巷,为整个阶段服务。上一阶段采完后,该阶段的运输大巷作为下一阶段的回风大巷。

  2. 水平与辅助水平的概念

  开采水平简称水平,是矿井运输大巷及井底车场所在的水平位置及所服务的开采范围。矿井开采水平常以其所在的标高或自上而下的顺序命名。如图2-4中的±0水平、-150水平、-300水平,或称为第一水平、第二水平、第三水平。划分开采水平是为合理布置井巷,对全井田实行合理有序的开采。正确划分开采水平要分析合理的阶段斜长,上下山开采的条件,辅助水平的应用及正确的划分原则。

  根据煤层赋存条件和井田范围的大小,一个井田可用一


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