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第一节 井筒（硐）形式及位置

第一节 井筒（硐）形式及位置. 一、井筒（硐）形式 二、井筒（硐）位置. （一）平硐开拓与斜井、立井开拓的比较. 平硐的优点： （ 1 ） 运输环节少，设备少，； （ 2 ） 地面工业场地建筑和设施简单； （ 3 ） 不需留工业场地煤柱； （ 4 ）不设井底车场，水自流，无水仓； （ 5 ） 施工条件好，掘进速度快。 最简单的开拓方式，技术上和经济上最有利。 适用： 平硐标高以上有足够储量的山岭地带。. （二）斜井与立井比较. 斜井的优点 1 ）井筒施工简单；. 2 ）地面装备简单 3 ）井底车场装备简单 ; 4 ）延深容易，对生产的干扰小；

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第一节 井筒（硐）形式及位置

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  1. 第一节 井筒（硐）形式及位置 一、井筒（硐）形式 二、井筒（硐）位置

  2. （一）平硐开拓与斜井、立井开拓的比较 平硐的优点： （1）运输环节少，设备少，； （2）地面工业场地建筑和设施简单； （3）不需留工业场地煤柱； （4）不设井底车场，水自流，无水仓； （5）施工条件好，掘进速度快。 最简单的开拓方式，技术上和经济上最有利。 适用：平硐标高以上有足够储量的山岭地带。

  3. （二）斜井与立井比较 斜井的优点 1）井筒施工简单； 2）地面装备简单 3）井底车场装备简单; 4）延深容易，对生产的干扰小； 5）胶带机的主斜井能力大, 且不受长度限制 6）初期投资少.

  4. 斜井与立井比较 斜井的缺点 1）井身长，绞车提升能力受限制； 2）通过井筒的通风、动力供应、排水等生产经营费高； 3）井筒维护工程量大； 4）对地质条件适应性差。

  5. 斜井适用条件 适应大中小矿井； 煤层埋藏浅 ； 表土层不厚，水文地质条件简单，不需特殊施工法施工的缓斜和倾斜煤层。 胶带机可长；串车提升不宜超过三段。

  6. （三）立井与斜井比较 立井的优缺点与斜井相反 立井的优点 1、井身短； 2、提升速度快，机械化程度高，对辅助提升有利，对深井开采有利； 3、井筒断面大，提升，排水、动力供应等生产经营费低； 4、井筒易维护； 5、对地质条件适应性强。

  7. 立井与斜井比较 立井的缺点 1）井筒施工复杂，需较高技术、较多设备、速度慢； 2）井筒装备复杂，基建投资大； 3）井筒延深困难。

  8. 立井的适用条件 1）煤层埋藏深、表土厚或水文条件复杂，井筒需特殊施工 2）多水平开采的急斜煤层 3）凡不适合斜井、平硐及综合开拓方式时，均可采用立井开拓。

  9. 二、井筒（硐）位置的选择 1、立井井筒位置一般应用： 近水平、缓倾斜煤层单水平上下山开拓 不受地质条件限制时，井筒位置应靠近井田储量中央，或上山部分要略大于下山部分 缓倾斜、中倾斜煤层多水平开拓 井筒沿倾斜适当靠近井田上部，“中偏上”位置， 大致处于高级储量之中心。 保护井筒及工业场地煤柱少； 初期工程量小； 井筒煤柱不压初期投产采区储量。

  10. L / 2 W L L / 4 W L 井筒（硐）沿走向方向的有利位置 储量 U = L ×(W/cos α) ×m ×γ 大巷运输工作量 • 井筒在井田一侧: • 大巷运输工作量=U×L/ 2 l井筒在井田中央: 大巷运输工作量 = U / 2×L/ 4 × 2=U × L/4 在走向方向上井筒位于井田中央大巷运输工作量最小

  11. L / 4 W L 均衡生产及矿井生产能力 中央：两翼能均衡生产，生产能力大。 井筒在井田一侧：单翼开采，生产能力小 通风情况： 中央：两翼风量分配较均衡，风路短，风压小。 一侧： 风路长，大巷通过风量大，风压大。欲降风压，巷道断面

  12. 1水平 2水平 3水平 4水平 5水平 Ⅲ Ⅱ Ⅰ 2、井筒（硐）沿倾斜方向的有利位置 （1）立井 石门工程量 初期工程量井筒在Ⅱ位置石门长度最短，初期工程量较小

  13. 工业场地压煤 煤柱损失与埋深、倾角成正比 井筒位于浅部时煤柱损失较小 但要尽量减少第一水平煤柱损失

  14. 富含水层限制 C位置不受富含水层限制

  15. （2）斜井的井筒位置 井筒沿倾斜方向的位置主要选择层位利于运输的倾角

  16. 有利于井筒和井底车场施工和维护 井筒尽量不穿过流砂层、厚冲积层及富含水层； 井筒不穿过地质破坏剧烈带及采动区； 井底车场应位于稳定的围岩中（无大构造）。

  17. 井筒位置要有利于工业场地布置合理 • 有足够的场地 • 利于联接铁路 • 工程地质和水文地质条件要好，避免滑坡、山崩等威胁， • 利于居民点建设 • 井口要处于当地最高洪水位之上

  18. 井筒位置一般选择原则 • 选择工业场地不太困难，先考虑井下开采合理的井筒位置； • 选择工业场地困难，先工业场地合理，并结合井下一并考虑。 • 冲积层很厚，水文地质条件复杂，结合井下有利位置和冲积层较薄的地点布置。

  19. 第二节 风井（回风井）布置 一、风井布置 根据瓦斯涌出量或等级 井型大小 井田走向长度 煤层条件（埋深）

  20. 第二节 风井（回风井）布置 一、风井布置 根据瓦斯涌出量或等级 井型大小 井田走向长度 煤层条件（埋深）

  21. （一）中央并列式通风 布置：进风井、回风井并列布置在井田中央工业场地内； 两井相距中小型井3050m，大型井60150m

  22. 中央并列式通风 a.罐笼或串车提煤的中小型井 —主井进风，副井回风。 b.箕斗或胶带提煤的大中型井 — 副井进风，主井回风 c.在井田上部边界另设安全出口。 优点: 工业场地集中，管理方便；井筒保护煤柱少。 缺点： 通风线路长，风阻大，漏风多。 适用： 井田尺寸、能力不很大、低瓦斯矿井； 矿井投产早期。

  23. （二）中央边界式通风（中央分列式） 布置：主、副井位于井田中央，风井设在井田中央上部边界。

  24. 中央边界式通风 使用：副井进风，风井回风 优点：风路短，风阻小，井下漏风少 缺点：深部要维护较长的上山回风；工业场地分散 适用： 煤层赋存不太深的缓、中倾斜煤层矿井 煤层赋存深，瓦斯大的矿井 矿井生产后期

  25. （三）对角式通风 两翼对角式 布置：进风井位于井田中央，风井成对角布置在井田两翼上部边界。 1—主井,2—进风井,5—回风井

  26. 对角式通风 优点：风路、风压稳定。一翼灾变，另一翼正常。 缺点：风机和通风设备多，工业场地分散，建井时间长， 主副井与风井贯通距离长。 适用： 对通风要求很严格的矿井 （高瓦斯、煤层易自燃、有煤和瓦斯突出危险的矿井， 井田一翼长达6～8km，后期风路长的矿井

  27. （四）采区风井通风 布置：风井设在各采区 使用：中央井筒进风，各采区回风井回风。

  28. 采区风井通风 优点：通风线路短；各采区通风方便、灵活；风阻小。可不设回风大巷。 建井可平行施工，建井期短。 缺点：风井及设备多，管理分散。 适用： 井田上部距地表浅（50100m），采区尺寸大的采区。

  29. 多井筒分区域通风方式 5个分区，每区能力, 200万t/a 各分区布置一对立井 通风：进风、回风和辅助运输 两个集中出煤斜井 1-双主斜井 2-双岩石运输大巷 3-分区主要大巷 4-煤仓 5-工作面 6-露头 7-分区境界 8-井田境界 No-进回风井

  30. （五）混合式通风 • 中央边界式与对角式 • 中央并列式与对角式 风井布置应因地制宜，灵活运用。 a、矿井表土浅，第一水平设小风井，第二水平改其他方式。 b、井田走向大的矿井（6 8km），初期中央并列式，后期中央对角式。 c、风井有效半径：一个专用风井的有效半径大致控制在3km左右。

  31. 第三节 开采水平的划分及大巷布置 一、开采水平划分 开采水平：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。 开采水平垂高：开采水平上下边界之间的垂直距离。

  32. 水平垂高的确定 实质:阶段垂高（斜长）和是否上下山开采 （一）合理的开采水平垂高 1、合理的阶段斜长 2、合理的区段数 合理的采煤工艺及采面参数； 在一定设备条件下，能达到的阶段斜长。 3、利于采区正常接替 4、合理的服务年限及足够的储量 5、经济上有利的水平垂高

  33. A（万t/a） T/a 第一水平服务年限/a α＜25 α=25～45 α>45 ≥600 300～500 120～240 45～90 9～30 80 70 60 50 自定 40 35 30 25 — — 25 20 — — 20 15 合理的水平服务年限及足够储量 不同井型开采水平服务年限

  34. 矿井阶段（水平）垂高 1994年版煤炭工业矿井设计规范 水平垂高（阶段斜长）有加大的趋势 2005年版煤炭工业矿井设计规范

  35. 近水平煤层开采的水平垂高

  36. （二）下山开采的应用 下山开采：利用原开采水平的井巷和设施，开采该开采水平之下的采区，煤从下向上运输。 上下山开采：一个开采水平既采上山阶段又采下山阶段。

  37. 1、上下山开采比较 比较 :利用原有开采水平进行下山开采； 另设开采水平进行上山开采。

  38. 上下山开采的比较

  39. 开采方式 上山开采 上下山开采中的下山开采 1、开拓工程量 大（井筒、井底车场、石门、运输大巷等） 小(井筒、井底车场、石门、运输大巷等） 2、基建投资 大 小 3、水平垂高 H=Hs+Hx 4、水平服务年限及接替 T短，井筒延深多次；接替紧张 T长；井筒延深次数少；利于接替 5、运输 煤（矸）下运，能力大，费用低；全矿有折返运输 煤（矸）上运，能力低，费用高；全矿无折返运输 6、掘进 工序简单，容易，成本低 工序复杂，装运困难，速度慢，成本高；水大时困难 上下山开采比较

  40. 7、通风 新风、泛风均向上，线路短；漏风少；通风设施少；管理方便，费用低。 ①两下山相距近，负压大，漏风大;② 通风线路长，最困难时期比上山采区长一倍; ③通风交叉点和设施多，④管理复杂,CH4大时，费用高。 8、排水 水自流入仓，系统简单，费用低 ①每个区段设临时水窝，安小水泵排水至大巷 ②将采区下山一次掘至终深，在采区下部设水仓及硐室，安泵排水，工程量大，费用高 技术上 基建投资 生产经营费 优 高 低 可行 低 高 上下山开采比较

  41. 上下山开采比较 下山开采在技术上的问题随煤层倾角变小而变弱 下山开采在经济上有利，上山开采在技术上优越。

  42. 下山采区回风 维护上山采区上山及总回风道，风井及通风设施为下山采区通风。 利用运输大巷配风巷回风。

  43. 3、下山开采的应用条件 l煤层16，CH4低，涌水量小，最优 l井田深部边界不一，储量不足，不宜再延深或设水平 l上下水平接替紧张，多水平开采的矿井 （设剃头下山采区）担负生产任务 l煤系底板为富含水的奥灰岩，井筒不能延深，有时不得不下山开采（彩屯矿，平顶山局） l用下山开采勘探井田深部煤层

  44. 合理划分开采水平 急斜煤层：一个开采水平只采上山阶段。 缓倾斜、中倾斜煤层：阶段斜长要照顾井田主要块段 当16时，上下山开采 近水平煤层：开采水平在煤组内的合理位置及标高 煤层间距近—开采水平设底部煤层中 煤层间距远—分组设开采水平

  45. （三）辅助水平的应用 辅助水平（中间水平）— 在开采水平内，因生产需要（局部阶段斜长过大）而增设有运输大巷的水平位置及所服务的开采范围。 辅助水平设石门、阶段大巷、不设井底车场。辅助水平的煤运到开采水平，由开采水平井底车场运至地面。

  46. 辅助水平的应用

  47. 辅助水平的应用

  48. 辅助水平的应用

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