井田的開拓方式及其選取

【摘 要】為了開采煤，由地表進入煤層為開采水平服務所進行的井巷布置和采掘工程，稱為井巷開拓。在某一井田地質、地形及開采技術條件下，礦井開拓巷道有多種布置方式，開拓巷道的布置方式稱為開拓方式。按井筒形式可分為立井開拓，斜井開拓，平硐開拓，綜合開拓等。但是，具體到每一個礦井，到底采用何種開拓方式要看煤層的賦存條件，當地的地形，基礎設施等等因素的限制和制約，采取一種合適的開拓方式會對礦井的產量，礦井的投資成本等等方面產生很大的影響。

【關鍵詞】立井開拓;斜井開拓;平硐開拓;優缺點

0.引言

我國的煤炭資源儲量是十分龐大的，我國也是一個多煤少油的國家，煤炭在我國的能源結構中占據著主導因素。而我國的地形也是比較復雜的，這樣一來，我國的煤炭開采難度也是比較大的。在我國的含煤地層中，我國的含煤地層都比較老，煤層的開采深度都比較大，采用露天開采的方法受到了很大的限制，我國的露天礦并不多。而采用礦井開采時，根據煤層的賦存條件和當地地形條件，我們可以采用不同的開采方式。不同的開采方式就使得礦井、巷道的布置不同而由此對礦井的產量也有不同的限制，這樣選取合適的開采方式對于煤礦的效益來說具有重要意義。

1.井田的開拓方式

為了開采煤，由地表進入煤層為開采水平服務所進行的井巷布置和采掘工程，稱為井巷開拓。在某一井田地質、地形及開采技術條件下，礦井開拓巷道有多種布置方式，開拓巷道的布置方式稱為開拓方式。按井筒形式可分為立井開拓，斜井開拓，平硐開拓，綜合開拓等。

1.1立井開拓

主要用于傾斜和緩傾斜煤層或礦層。立井自地表下掘，穿過頂板巖層和礦床或煤層，用階段石門將立井與礦床或煤層連通。根據開采水平的布置方式又分：①立井上山開拓法，各階段均用上山開采，在階段下部設開采水平；②立井上、下山開拓法，每兩個階段設一水平，每個水平都用上、下山開采。適用于傾斜長度大、傾角較小的緩傾斜煤層。當井田傾斜長度較小，只適于分兩個階段時，可設一個水平，用上山、下山開采，稱立井單水平開拓；③立井上山和上山、下山混合開拓法，井田沿傾斜劃分3或4個階段，最下面的兩個階段設一個水平，用上、下山開采，其余是上山開采。適用于傾斜長度較大、傾角稍大的緩傾斜煤層。對于近水平煤層，煤層（組）相距較遠，每層（組）有一定的儲量，采用分煤層（組）建水平的開拓方法。

1.2斜井開拓

主井、副井均為斜井的開拓方式，稱為斜井開拓。要用于開拓傾斜和緩傾斜煤層，其在煤層中的階段和開采水平布置與立井相似。斜井的傾斜角度受運輸方式的限制。用礦車提升時，傾角不宜超過25°～30°；用箕斗提升時，可在25°～30°以上；用帶式輸送機提升時，一般不超過 17°。斜井沿礦體布置時，維護困難，需留護井煤柱；礦體有起伏或破壞時，難以保證斜井井筒取直。因此，斜井開拓的主副井，一般布置在底板巖石中。

1.3平硐開拓

服務于地下開采，在地層中開掘的直通地面的水平巷道，稱為平硐。主要用于運輸礦產品的平硐稱為主平硐。用主平硐的開拓方式稱為平硐開拓。簡而言之，利用直通地面的水平巷道進入地下煤層的開拓方式稱為平硐開拓。

平硐開拓，一般以一條主平硐開拓井田，擔負運煤、出矸、運料、通風、排水、鋪設管線及行人等任務；在井田上部回風水平開掘回風平硐或回風井。

因地形和煤層賦存形態不同，平硐有不同布置方式。按平硐與煤層的相對位置不同，有走向平硐、垂直平硐及斜交平硐三種方式。

2.井田開拓方式的分類及其選擇分析

2.1立井開拓的主要優點

立井開拓與斜井相比，主要優點是：井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利；對大型礦井，可采用大斷面的井筒，裝備兩套提升設備，增大提升能力；井筒斷面大，可滿足大風量的要求；井筒短，通風線路段，阻力小，對深井更有利。

因此，立井的適應性很強，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制。當井田的地形和地質條件不利于采用平硐開采和斜井開采時，均可考慮采用立井開采。

2.2斜井開采

斜井開采與立井相比，斜井的主要優點是：井筒施工技術和施工設備簡單，掘進速度快，地面工業廣場構筑物、井筒裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，初期投資少，建井工期短；在多水平開拓時，斜井的石門總長度較用立井開拓時短，因此掘進石門的工程量和沿石門的運輸量較少；延伸井筒施工方便，對生產干擾少；采用新型強力帶式輸送機，增加了斜井開拓的應用范圍，可以布置中央采區，可以節省初期建井工程量，加快礦井建設。膠帶機可同時提升幾個水平的煤，對上下水平過渡期提煤，或多水平同時生產時提煤都有利。

2.3平硐開拓

平通開拓的優點：平硐施工條件好，施工技術和施工設備簡單，施工速度快，建井期短；一般不設建井車場，無需在洞內設水泵房，水倉等硐室，減少許多井巷工程量；平硐無需排水設備，水自流出硐外，排水費用低，也利于防治水災；采出的煤不許提升即可由平硐直接外運，運輸環節和運輸設備少、系統簡單、費用低；地面工業廣場內的建筑物較簡單，不需結構復雜的井架和絞車房。

因此，當地形條件適合、煤層賦存在較高的山嶺、丘陵或溝谷地區，只要上山部分的煤炭儲量大致能滿足同類井型的水平服務年限的要求時，都應采用平硐開拓。

3.總結

各種開采方式都有自己的優點和缺點，也各有自己的使用條件，到底采用何種開拓方式要看煤層的賦存條件，當地的地形，基礎設施等等因素的限制和制約，采取一種合適的開拓方式會對礦井的產量，礦井的投資成本等等方面產生很大的影響。 [科]

【參考文獻】

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［２］汪理全.煤層群上層開采技術.北京:煤炭工業出版社，1995.

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