井田的开拓方式及其选取

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【摘　要】为了开采煤，由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程，称为井巷开拓。在某一井田地质、地形及开采技术条件下，矿井开拓巷道有多种布置方式，开拓巷道的布置方式称为开拓方式。按井筒形式可分为立井开拓，斜井开拓，平硐开拓，综合开拓等。但是，具体到每一个矿井，到底采用何种开拓方式要看煤层的赋存条件，当地的地形，基础设施等等因素的限制和制约，采取一种合适的开拓方式会对矿井的产量，矿井的投资成本等等方面产生很大的影响。

【关键词】立井开拓;斜井开拓;平硐开拓;优缺点

0.引言

我国的煤炭资源储量是十分庞大的，我国也是一个多煤少油的国家，煤炭在我国的能源结构中占据着主导因素。而我国的地形也是比较复杂的，这样一来，我国的煤炭开采难度也是比较大的。在我国的含煤地层中，我国的含煤地层都比较老，煤层的开采深度都比较大，采用露天开采的方法受到了很大的限制，我国的露天矿并不多。而采用矿井开采时，根据煤层的赋存条件和当地地形条件，我们可以采用不同的开采方式。不同的开采方式就使得矿井、巷道的布置不同而由此对矿井的产量也有不同的限制，这样选取合适的开采方式对于煤矿的效益来说具有重要意义。

1.井田的开拓方式

为了开采煤，由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程，称为井巷开拓。在某一井田地质、地形及开采技术条件下，矿井开拓巷道有多种布置方式，开拓巷道的布置方式称为开拓方式。按井筒形式可分为立井开拓，斜井开拓，平硐开拓，综合开拓等。

1.1立井开拓

主要用于倾斜和缓倾斜煤层或矿层。立井自地表下掘，穿过顶板岩层和矿床或煤层，用阶段石门将立井与矿床或煤层连通。根据开采水平的布置方式又分：①立井上山开拓法，各阶段均用上山开采，在阶段下部设开采水平；②立井上、下山开拓法，每两个阶段设一水平，每个水平都用上、下山开采。适用于倾斜长度大、倾角较小的缓倾斜煤层。当井田倾斜长度较小，只适于分两个阶段时，可设一个水平,用上山、下山开采,称立井单水平开拓；③立井上山和上山、下山混合开拓法，井田沿倾斜划分3或4个阶段，最下面的两个阶段设一个水平，用上、下山开采，其余是上山开采。适用于倾斜长度较大、倾角稍大的缓倾斜煤层。对于近水平煤层，煤层（组）相距较远，每层（组）有一定的储量，采用分煤层（组）建水平的开拓方法。

1.2斜井开拓

主井、副井均为斜井的开拓方式，称为斜井开拓。要用于开拓倾斜和缓倾斜煤层，其在煤层中的阶段和开采水平布置与立井相似。斜井的倾斜角度受运输方式的限制。用矿车提升时，倾角不宜超过25°～30°；用箕斗提升时，可在25°～30°以上；用带式输送机提升时，一般不超过 17°。斜井沿矿体布置时，维护困难，需留护井煤柱；矿体有起伏或破坏时，难以保证斜井井筒取直。因此，斜井开拓的主副井，一般布置在底板岩石中。

1.3平硐开拓

服务于地下开采，在地层中开掘的直通地面的水平巷道，称为平硐。主要用于运输矿产品的平硐称为主平硐。用主平硐的开拓方式称为平硐开拓。简而言之，利用直通地面的水平巷道进入地下煤层的开拓方式称为平硐开拓。

平硐开拓，一般以一条主平硐开拓井田，担负运煤、出矸、运料、通风、排水、铺设管线及行人等任务；在井田上部回风水平开掘回风平硐或回风井。

因地形和煤层赋存形态不同，平硐有不同布置方式。按平硐与煤层的相对位置不同，有走向平硐、垂直平硐及斜交平硐三种方式。

2.井田开拓方式的分类及其选择分析

2.1立井开拓的主要优点

立井开拓与斜井相比，主要优点是：井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利；对大型矿井，可采用大断面的井筒，装备两套提升设备，增大提升能力；井筒断面大，可满足大风量的要求；井筒短，通风线路段，阻力小，对深井更有利。

因此，立井的适应性很强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的限制。当井田的地形和地质条件不利于采用平硐开采和斜井开采时，均可考虑采用立井开采。

2.2斜井开采

斜井开采与立井相比，斜井的主要优点是：井筒施工技术和施工设备简单，掘进速度快，地面工业广场构筑物、井筒装备、井底车场及硐室都比立井简单，初期投资少，建井工期短；在多水平开拓时，斜井的石门总长度较用立井开拓时短，因此掘进石门的工程量和沿石门的运输量较少；延伸井筒施工方便，对生产干扰少；采用新型强力带式输送机，增加了斜井开拓的应用范围，可以布置中央采区，可以节省初期建井工程量，加快矿井建设。胶带机可同时提升几个水平的煤，对上下水平过渡期提煤，或多水平同时生产时提煤都有利。

2.3平硐开拓

平通开拓的优点：平硐施工条件好，施工技术和施工设备简单，施工速度快，建井期短；一般不设建井车场，无需在洞内设水泵房，水仓等硐室，减少许多井巷工程量；平硐无需排水设备，水自流出硐外，排水费用低，也利于防治水灾；采出的煤不许提升即可由平硐直接外运，运输环节和运输设备少、系统简单、费用低；地面工业广场内的建筑物较简单，不需结构复杂的井架和绞车房。

因此，当地形条件适合、煤层赋存在较高的山岭、丘陵或沟谷地区，只要上山部分的煤炭储量大致能满足同类井型的水平服务年限的要求时，都应采用平硐开拓。

3.总结

各种开采方式都有自己的优点和缺点，也各有自己的使用条件，到底采用何种开拓方式要看煤层的赋存条件，当地的地形，基础设施等等因素的限制和制约，采取一种合适的开拓方式会对矿井的产量，矿井的投资成本等等方面产生很大的影响。　[科]

【参考文献】

［１］岑传鸿.采煤概论.徐州:中国矿业大学出版社，1989.

［２］汪理全.煤层群上层开采技术.北京:煤炭工业出版社，1995.

［３］张福保.煤矿安全技术与灾变对策.徐州:中国矿业大学出版社，1993.

［４］陈昌荣.地质学基础.徐州:中国矿业大学出版社，1994.

［５］汪理全，徐金海.矿业工程概论.徐州:中国矿业大学出版社，2004.