浅谈矿井开拓方式研究

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  中图分类号:TD217 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)12-0272-01
  一、平桐开拓
  平榈开拓是最经济、简单的一种矿井开拓方式,具有许多优点:掘进技术要求不高施工设备简单,掘进速度快,建井期短;运输系统简单、环节少、费用低;不设井底车场、地面工业广场简单;井巷及土建工程量小,投资少;平确上山开采,涌水沿水沟自行流出铜外,无须设水泵房、水仓及扫冰设备,排水费用低等。由于地形、地质等条件限制,平铜开拓在统配煤矿中,仅占11%。在条件适合时,应尽量采用垂直平响和斜交平啊,但也应注意其单翼生产的特点,恰当地确定井型。
  二、斜井开拓
  斜井开拓虽不及平确开拓优越,但同立井开拓比较有如下优点;斜井井筒的掘进技术及施工设备、井筒装备及安装技术、井底车场及地面工业设施均较立井简单;斜井掘进速度快、建井期短、出煤早、初期投资少;沿煤层斜并不仅可在建井期生产煤炭,而且能补充地质资料;皮带斜井易于实现井下运输的连续化与自动化,且提升能力不受井筒深度的限制,可满足特大型矿井的需要;斜井延深方便,对矿井生产干扰少。
  但斜井与立井相比,有如下缺点:在开采深度相同时,斜井井简长,掘进工程量大,所需的管线长;斜井用绞车提升时,提升能力小电耗大,钢丝绳磨损严重,提升费用高;斜井过长需采用多段提升时,转载环节多、系统复杂、占用设备及人员多;当斜井穿越较厚的表土层、流砂层和含水层时,施工复杂,甚至难以通过;当斜井沿不稳定岩层掘进时,维护困难,维护费用高;当斜井布置在煤层中,不但受采动影响,而且煤柱损失大,也不利于井下防火。
  三、立井开拓
  立井开拓在我国统配煤矿中使用相当普遍。同斜井比较,其主要优点是:井简短、提升速度快、提升能力大,有利于辅助提升;井筒断面大,可满足大风量的要求;由于井简短,通风阻力小,对深井开采更有利。立井对各种地质条件具有广泛的适用性,一般不受煤层倾角、厚度、水文、瓦斯等自然条件的限制。当井田自然地质、地形条件不宜采用平响和斜井开拓时,都可采用立井开拓。其适用条件为:煤层赋存较深、冲积层较厚;水文条件复杂,井筒需用特殊施工法;以及必须采用多水平开采的急倾斜煤层。
  四、综合开拓
  1.主斜井副立井综合开拓。这种开拓方式充分发挥了立井和斜井开拓的优越性:胶带输送机主井提升能力犬,效率高,易于自动控制;井底车场布置简单,便于新水平延深和多水平同时生产;主斜井施工速度快,建井工期较短,煤炭可直入地面煤仓或选煤厂;在副立井中架设管线,长度短,下放人员、设备、材料速度快,通风排水均较优越。
  2.主立井副斜井综合开拓。中、小型矿井采用这种开拓方式时,主井井简短,提升速度快且能力大,通风排水也较有利,井田浅部开掘副斜井施工较方便,掘进速度较快,且可节约立井井筒的开掘工程量和基建投资。
  3.主平有同副立(斜)井综合开拓。这种开拓方式只需掘一条主平硐,其回风井筒可以采用平响、斜井或立井。对于某些瓦斯捅出量大,主平硐很长的矿井;井下需要的风量很大,长平硐的通风阻力大,难以保证矿井通风需要,条件合适时,可以开掘通风用的立井(或斜井)。这种开拓方式充分利用了平硐运输、排水等系统简单和立井井简短、通风好等优点。
  五、分区域开拓
  在分区域开拓中,虽然煤层赋存的具体条件不同,布置方式不同,但都具有下列优点:有效地解决了大型矿井井田面积大时通风和辅助运输距离过长的问题。对于开采深度大、瓦斯涌出量大的矿井有重要意义;矿井建设时可以多头并进,分区域建设,分区域投产;充分利用和发挥了主井和运输大巷的提升、运输设备能力,有利于采用大型高效的技术装备;生产管理集中,节省人员,有利于提高效率,降低成本和采用先进设备实行自动控制:可使地面主要生产系統高度集中,投资少、占地少、压煤少,有利于矿井新水平的开拓延深。
  选择矿井开拓方式,从技术经济方面来说,应按平硐、斜井、立井的顺序来考虑,同时必须结合具体的自然条件加以确定。当煤层赋存具有平硐、开拓条件时,应优先考虑采用平硐开拓。当井田赋存不具备平铜开拓条件,而煤层赋存较浅,垂深在200m-500m,都要首先考虑斜井开拓的可能性和合理性。对于表土层不厚,水文地质条件简单、井筒不需要特殊方法施工的缓倾斜及倾斜煤层,不论井型大小均可采用斜井开拓。对于表土层虽厚,地势高,属于干旱缺水的地区应充分注意斜井开拓的优越性。
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