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[摘要] 斜井开拓是主副井筒均采用斜井的井田开拓方式。按井田内划分和阶段内的布置方式不同,斜井开拓可以有许多种类型,这里只介绍斜井单水平采区式开拓、斜井多水平分段式开拓(即片盘斜井开拓)及斜井盘区式开拓。
[关键词] 斜井开拓 运输
中图分类号:TB21 文献标识码:A 文章编号:
1、斜井单水平采区式开拓
斜井单水平采区式开拓方式如图2-11所示。井田沿倾斜方向划分为两个阶段,每个阶段沿走向划分为若干个采区,每个采区沿倾向划分为若干个区段。
井巷开掘顺序:在井田走向中部,开掘一对斜井,主井1安装带式输送机提升煤炭,副井2用作辅助提升,两斜井相距30-40m。当主、副井筒掘至煤层底板岩石预定位置时,开掘进底车场3,并向两翼掘进水平运输大巷4和副巷5。运输大巷在岩石中掘进,距煤层底板垂直距离20m,副巷沿煤层掘进。当掘到采区中部位置时,开掘采区下部车场通入煤层,并沿煤层掘进采区运输上山6和轨道上山7。当加快矿井建设速度,在开掘主、副井的同时,可以在井田上部边界开掘回风井12。当风井掘至回风水平后,即向兩翼开掘阶段回风大巷11,并在采区上部掘进采区上部车场,贯通采区上山。然后就可以在区段内掘进区段运输平巷8,区段回风平巷9及采煤工作面开切眼,并在开切眼内安装采煤设备。待一切准备好后就可进行回采工作。
为了保证矿井的连续生产,上一区段采煤工作面产量递减之前,就要把接替区段回采巷道掘进完毕,将工作面准备好,以保证工作面正常接替。同理,前一個采区采完之前,应将接替采区准备好。
运输系统:工作面采出的煤经区段运输平巷8、采区运输上山6运至采区煤仓19,然后在阶段运输大巷装入矿车,用电机车牵引经水平运输大巷4到井底车场3,将煤卸入井底煤仓20,由斜井带式输送机提至地面。材料、设备由副井2下放到井底车场,采用电机车牵引材料车送至采区下部车场,经采区轨道上山7、采区上或中部车场进入区段回风平巷9至工作面。
通风系统:新鲜风流经副井进入井底车场,然后分别进入运输大巷两翼,经采区车场行人进风斜巷21、采区运输上山6、区段运输平巷8进入采煤工作面。清洗工作面后的污风,经区段回风平巷9、回风联络巷22、阶段回风大巷11进入回风井12,由主要通风机排出地面。在开拓下山阶段时,在采区下山位置掘进采区运输下山和轨道下山,并掘下山采区的上部车场,当采区下山掘至采区下部边界时,再掘区段运输平巷和区段回风平巷及开切眼,然后在开切眼内安装采煤设备进行回采。
采煤工作面采出的煤,经区段运输平巷15、采区运输下山13运至采区煤仓。在运输大巷装车外运。材料和设备经运输大巷4下采区上部车场、采区轨道下山14、区段回风平巷16到采煤工作面。
新鲜空气经运输大巷、输送机下山、区段运输平巷进入工作面;清洗工作面后的污风经区段回风巷16、采区轨道下山14、回风联络巷22、副巷5进入为下山采区回风而保留的专用回风上山18,经阶段回风大巷11、回风井12排至地面。
这种开拓方式的优点是:用一个开采水平开采整个井田,井巷和硐室工程少,矿井基本建设投资少;水平服务年限长,可充分利用各种设备、设施和开拓巷道;上、下山采区可同时开采,有利于合理集中生产;不需要延深井筒,有利于矿井稳定生产。缺点是在矿井涌水量大、瓦斯等级高时,下山的通风及排水较困难。因此,这种开拓方式一般适用于煤层倾角小,瓦斯含量小,涌水量不大,井田倾斜长度较短的井田。
2、斜井多水平分段式开拓(片盘斜井开拓)
将井田沿倾斜按一定标高划分为若干个分段(又称片盘),自地面沿煤(岩)层倾斜开拓斜井,然后依次开采各个片盘的开拓方式,称作片盘斜井开拓。井田内有一层缓斜可采煤层,沿倾斜分为若干个片盘,每个片盘沿倾斜布置一个采煤工作面,井田两翼同时开采。
井巷掘进顺序:在井田走向中央沿煤层开掘一对斜井,直达第一片盘的下部边界。斜井1为主井,用于运煤和进风;斜井2为副井,用于提升矸石,运送材料和人员,兼作回风。两井筒相距30-40m,用联络巷8联通。在第一片盘下部20-30m从井筒开掘第一片盘甩车场。
在第一片盘的下部边界和上部边界分别开掘第一长盘运输平巷3及回风平巷5、副巷6,每隔一定距离掘联络巷10将运输平巷3与副巷6贯通。当第一长盘运输平巷3和回风平巷5掘至井田边界时,由运输平巷向回风平巷掘一倾斜巷道使其连通,称为开切眼,即工作面开始推进的地方。在开切眼内安装采煤设备后,即可由井田边界向井筒方向后退开采。
为了保证矿井连续生产,第一片盘未采完前就应将斜井延深到第二片盘下部,并掘出第二片盘的全部巷道。一般情况下,第一片盘的运输平巷可作为第二片盘的回风平巷,由上而下逐个开采各片盘。
运输系统:采煤工作面9采出的煤,由工作面刮板输送机运出,经副巷6、联络巷10至片盘运输平巷并装入矿车,由电机车或小绞车、无极绳将矿车拉到井底车场11,由主井1提升至地面。材料设备由副井2下放,经第一长盘回风平巷5运往工作面上口。当矿井产量不大,提升任务不重时,材料设备可由主井1运入井下。
通风系统:新鲜风流由主井1进入,经两翼运输平巷、联络巷8、副巷6进入工作面。清洗工作面后的污风,从第一分段回风平巷5汇集到副井2由通风机排出地面。为避免新鲜风流与污风掺混和风流短路,需在进风与回风巷相交处设置风桥。为避免运输平巷内的新风沿副井向上流动,导致风流短路,应在副井内安设风门。
这种开拓方式的优点是:巷道布置和生产系统简单,初期工程量小、投资少、建井期短;斜井沿煤层掘进施工容易,还能补充地质资料,进一步了解煤层赋存情况;矿井技术装备及生产管理比较简单。其缺点是:矿井内不能布置较多的工作面,矿井生产能力小;各片盘服务年限短,井筒需要经常延深,容易出现掘进与生产相互干扰;由于采用连续开采,遇到断层、褶曲时很难保证矿井正常生产,对地质变化适应性差。因此,这种开拓方式一般适用于煤层埋藏稳定,地质构造比较简单,井田走向长度和倾斜宽度不大,煤层埋藏不深的小型矿井。
在煤层稳定、地质构造简单、开采条件好的井田,采用这种开拓方式也可建设中、大型矿井,采用带式输送机或箕斗提升、综合机械化采煤工艺。一般采用这种开拓方式时,井田走向长度应小于1.5km;井田倾斜长度根据提升方式确定,以斜井一段提升不超过800m,两段提升不超过1500m为宜。
3、斜井盘区式开拓
对于近水平煤层,由于全井田沿倾斜高差不大,一般可将井田划分为盘区,采用斜井盘区式开拓。这种开拓方式与斜井单水平采区式开拓的巷道系统及生产系统基本相倾似。不同之处在于:近水平煤层斜井盘区开拓的运输大巷和总回风巷可以并列布置在井田倾斜的大致中央;近水平煤层的盘区上(下)山可以用盘区石门取代;盘区上(下)山或盘区石门的巷道施工、通风、行人都比较方便,运输方式灵活,运输容易,运输距离不受限制等。
[关键词] 斜井开拓 运输
中图分类号:TB21 文献标识码:A 文章编号:
1、斜井单水平采区式开拓
斜井单水平采区式开拓方式如图2-11所示。井田沿倾斜方向划分为两个阶段,每个阶段沿走向划分为若干个采区,每个采区沿倾向划分为若干个区段。
井巷开掘顺序:在井田走向中部,开掘一对斜井,主井1安装带式输送机提升煤炭,副井2用作辅助提升,两斜井相距30-40m。当主、副井筒掘至煤层底板岩石预定位置时,开掘进底车场3,并向两翼掘进水平运输大巷4和副巷5。运输大巷在岩石中掘进,距煤层底板垂直距离20m,副巷沿煤层掘进。当掘到采区中部位置时,开掘采区下部车场通入煤层,并沿煤层掘进采区运输上山6和轨道上山7。当加快矿井建设速度,在开掘主、副井的同时,可以在井田上部边界开掘回风井12。当风井掘至回风水平后,即向兩翼开掘阶段回风大巷11,并在采区上部掘进采区上部车场,贯通采区上山。然后就可以在区段内掘进区段运输平巷8,区段回风平巷9及采煤工作面开切眼,并在开切眼内安装采煤设备。待一切准备好后就可进行回采工作。
为了保证矿井的连续生产,上一区段采煤工作面产量递减之前,就要把接替区段回采巷道掘进完毕,将工作面准备好,以保证工作面正常接替。同理,前一個采区采完之前,应将接替采区准备好。
运输系统:工作面采出的煤经区段运输平巷8、采区运输上山6运至采区煤仓19,然后在阶段运输大巷装入矿车,用电机车牵引经水平运输大巷4到井底车场3,将煤卸入井底煤仓20,由斜井带式输送机提至地面。材料、设备由副井2下放到井底车场,采用电机车牵引材料车送至采区下部车场,经采区轨道上山7、采区上或中部车场进入区段回风平巷9至工作面。
通风系统:新鲜风流经副井进入井底车场,然后分别进入运输大巷两翼,经采区车场行人进风斜巷21、采区运输上山6、区段运输平巷8进入采煤工作面。清洗工作面后的污风,经区段回风平巷9、回风联络巷22、阶段回风大巷11进入回风井12,由主要通风机排出地面。在开拓下山阶段时,在采区下山位置掘进采区运输下山和轨道下山,并掘下山采区的上部车场,当采区下山掘至采区下部边界时,再掘区段运输平巷和区段回风平巷及开切眼,然后在开切眼内安装采煤设备进行回采。
采煤工作面采出的煤,经区段运输平巷15、采区运输下山13运至采区煤仓。在运输大巷装车外运。材料和设备经运输大巷4下采区上部车场、采区轨道下山14、区段回风平巷16到采煤工作面。
新鲜空气经运输大巷、输送机下山、区段运输平巷进入工作面;清洗工作面后的污风经区段回风巷16、采区轨道下山14、回风联络巷22、副巷5进入为下山采区回风而保留的专用回风上山18,经阶段回风大巷11、回风井12排至地面。
这种开拓方式的优点是:用一个开采水平开采整个井田,井巷和硐室工程少,矿井基本建设投资少;水平服务年限长,可充分利用各种设备、设施和开拓巷道;上、下山采区可同时开采,有利于合理集中生产;不需要延深井筒,有利于矿井稳定生产。缺点是在矿井涌水量大、瓦斯等级高时,下山的通风及排水较困难。因此,这种开拓方式一般适用于煤层倾角小,瓦斯含量小,涌水量不大,井田倾斜长度较短的井田。
2、斜井多水平分段式开拓(片盘斜井开拓)
将井田沿倾斜按一定标高划分为若干个分段(又称片盘),自地面沿煤(岩)层倾斜开拓斜井,然后依次开采各个片盘的开拓方式,称作片盘斜井开拓。井田内有一层缓斜可采煤层,沿倾斜分为若干个片盘,每个片盘沿倾斜布置一个采煤工作面,井田两翼同时开采。
井巷掘进顺序:在井田走向中央沿煤层开掘一对斜井,直达第一片盘的下部边界。斜井1为主井,用于运煤和进风;斜井2为副井,用于提升矸石,运送材料和人员,兼作回风。两井筒相距30-40m,用联络巷8联通。在第一片盘下部20-30m从井筒开掘第一片盘甩车场。
在第一片盘的下部边界和上部边界分别开掘第一长盘运输平巷3及回风平巷5、副巷6,每隔一定距离掘联络巷10将运输平巷3与副巷6贯通。当第一长盘运输平巷3和回风平巷5掘至井田边界时,由运输平巷向回风平巷掘一倾斜巷道使其连通,称为开切眼,即工作面开始推进的地方。在开切眼内安装采煤设备后,即可由井田边界向井筒方向后退开采。
为了保证矿井连续生产,第一片盘未采完前就应将斜井延深到第二片盘下部,并掘出第二片盘的全部巷道。一般情况下,第一片盘的运输平巷可作为第二片盘的回风平巷,由上而下逐个开采各片盘。
运输系统:采煤工作面9采出的煤,由工作面刮板输送机运出,经副巷6、联络巷10至片盘运输平巷并装入矿车,由电机车或小绞车、无极绳将矿车拉到井底车场11,由主井1提升至地面。材料设备由副井2下放,经第一长盘回风平巷5运往工作面上口。当矿井产量不大,提升任务不重时,材料设备可由主井1运入井下。
通风系统:新鲜风流由主井1进入,经两翼运输平巷、联络巷8、副巷6进入工作面。清洗工作面后的污风,从第一分段回风平巷5汇集到副井2由通风机排出地面。为避免新鲜风流与污风掺混和风流短路,需在进风与回风巷相交处设置风桥。为避免运输平巷内的新风沿副井向上流动,导致风流短路,应在副井内安设风门。
这种开拓方式的优点是:巷道布置和生产系统简单,初期工程量小、投资少、建井期短;斜井沿煤层掘进施工容易,还能补充地质资料,进一步了解煤层赋存情况;矿井技术装备及生产管理比较简单。其缺点是:矿井内不能布置较多的工作面,矿井生产能力小;各片盘服务年限短,井筒需要经常延深,容易出现掘进与生产相互干扰;由于采用连续开采,遇到断层、褶曲时很难保证矿井正常生产,对地质变化适应性差。因此,这种开拓方式一般适用于煤层埋藏稳定,地质构造比较简单,井田走向长度和倾斜宽度不大,煤层埋藏不深的小型矿井。
在煤层稳定、地质构造简单、开采条件好的井田,采用这种开拓方式也可建设中、大型矿井,采用带式输送机或箕斗提升、综合机械化采煤工艺。一般采用这种开拓方式时,井田走向长度应小于1.5km;井田倾斜长度根据提升方式确定,以斜井一段提升不超过800m,两段提升不超过1500m为宜。
3、斜井盘区式开拓
对于近水平煤层,由于全井田沿倾斜高差不大,一般可将井田划分为盘区,采用斜井盘区式开拓。这种开拓方式与斜井单水平采区式开拓的巷道系统及生产系统基本相倾似。不同之处在于:近水平煤层斜井盘区开拓的运输大巷和总回风巷可以并列布置在井田倾斜的大致中央;近水平煤层的盘区上(下)山可以用盘区石门取代;盘区上(下)山或盘区石门的巷道施工、通风、行人都比较方便,运输方式灵活,运输容易,运输距离不受限制等。