第20章矿井开拓延深与技术改造

第二十第二十章章 矿井开拓延深与技术改造矿井开拓延深与技术改造一、学习目的与要求一、学习目的与要求通过本章的学习，要求学生掌握矿井的掘进关系、掘进工程计划、矿井开拓延深矿井 开拓延深方案与技术改造内容，能够正确选择矿井开拓延深方案与技术改造方式。二、教学主要内容二、教学主要内容1）矿井的采掘关系 2）矿井开拓延深的方法及注意事项 3）矿井开采技术改造的方向三、教学重点、难点三、教学重点、难点（一）重点 选择开拓延深方案的原则及技术改造内容。 （二）难点 如何编制采煤工作面接替计划、矿井技术改造，矿井延深方案的正确选择。四、教学方法四、教学方法（1）教学方法：板书，最好有多媒体教学相结合。 （2）辅助教具：采矿模型实验室模型。 （3）重点和难点分析方法：采用理论分析与辅助教具相结合，以利于学生直观掌握。五、课程详细内容与知识点五、课程详细内容与知识点第一节第一节 矿井开拓延深矿井开拓延深 一、矿井开拓延深方式的确定一、矿井开拓延深方式的确定开拓延深方式确定原则 1、充分利用现有井巷、设备和设施； 2、生产系统简单、缩短新旧生产水平同采的时间； 3、保持或扩大原有生产能力； 4、采用新技术，新工艺和新设备；二、矿井开拓延深方式用应用概况二、矿井开拓延深方式用应用概况 （一）直接延深（原有主、副立井或斜井）特点：可充分利用原有设备和设施，掘进及投资少；提升统一，运转环节少，工程量较 少；生产与延深相互干扰；主井接井时， （破保护岩柱或保护盘、安罐道梁等）技术要求严 格，矿井要短期停产。延深两个井筒，组织施工复杂；掘进一些辅助巷道，临时工程以后难用；提升高度增加，需更换设备。 （二）暗井延深 原主、副井不再延深，用暗立井或斜井延深。特点：生产与延深互不干挠；延深施工容易；暗井位置、方向、倾角、提升方式不受原 有井筒限制，而按下水平开采有利布置；增加了一些工程量：暗井车场；增加了运输环节。暗井延深适用：受地质及水文地质条件限制，原井筒不宜直接延深；原有提升设备不能 满足新水平需要，又无法更换；或原有井筒延深在经济上不合理；中倾斜、急斜煤层矿井， 井筒不能直接延深，采用暗立井延深；平硐开拓矿井，生产水平以下的阶段无法用平硐开 拓时，用暗立（或斜）井开拓新水平；暗井延深多采用暗斜井延深，受富含水层影响 （三）直接延深结合暗井延深 直接延深原有的主井井筒或副井井筒，不直接延深的副井井筒或主井井筒采用暗井延深， 特点和适用条件介于直接延深和暗井延深之间。 （四）新开一个井筒，延深一个井筒 采深加大后，原主副井提升、通风满足不了特点：对生产干挠小，可大副度提高矿井生产能力；需增加改造地面生产系统的工程量， 基建工程与投资大。新开一个井筒，延深一个井筒示例（五）深部新开立井或斜井 开采浅部的中小型矿井不单独向深部延深，深部众矿井合并后集中延深 特点：深部众矿井合并后集中延深；深部新开立井或斜井 适用：浅部井型小、分散，装备落后，深部储量丰富，并要改护建的矿井。 三、新旧生产水平过渡时期的技术措施三、新旧生产水平过渡时期的技术措施（一）生产水平过渡时期的提升 特点：启闭上水平箕斗装载煤仓闸门的下部框架改为可伸缩的悬臂伸出提上水平煤缩 回提下水平煤两个水平分班出煤，同时加大两个水平煤仓容量。直接延深原有井筒（箕 斗）的矿井，须采取： 1、通过式箕斗 优点：提升系统单一，不增加提升工作量； 缺点：每更换水平提煤时，调整钢丝绳长度；扩大容量煤仓；提升机为大型设备检修困 难。 使用：水平过渡期短 2、上水平开采下山采区 特点：上水平开始减产时，靠井筒附近开采 12 个下山采区，集中于 上水平出煤，称“剃头下山”。主要生产转入下水平后，原下山采区改为上山采区开采， 集中下水平出煤。 优点：缓和水平接替，利于矿井延深。 缺点：采区提升更换方向，重新布置车场。 使用：煤层 16，水平接替紧，采用此法。 3、主井在新水平集中出煤，经溜井放煤到新水平 优点：提升系统简单，提升机运转条件好。 缺点：多开溜井，增加提升费用。 使用：水平过渡期短，可用此法 4、利用副井提一部分煤 优点：不增加设备。缺点：改造地面系统。 （二）通风 要求：上下两个开采水平独立通风。 1、维护原（上）水平采区上山（岩石上山为好）为新水平回风道。 2、利用上水平运输大巷的配风巷为新水平回风道。 3、分组集中大巷布置时，新水平通风利用原水平上煤组分组集中大巷。 （三）排水 1、一段排水。上水平的水涌入下水平水仓，集中排到地面。 2、两段独立排水。两个水平各有排水系统。 3、两段接力排水。下水平的水排至上水平，后统一排到地面。 4、两段联合排水上下水平共用一套管路，设三通阀控制，上下水平各有水泵，上下水 平均可排水。 第二节第二节 矿井技术改造矿井技术改造矿井技术改造 利用矿井原有的基础和设施，用现代新技术、新工艺、新装备、新材 料对原有的生产系统、设备、工艺等进行更新和改造。矿井技术改造的目的 扩大矿井 生产能力 一、矿井改扩建一、矿井改扩建（一）矿井改扩建的基本条件 1、足够的煤炭储量 2、开采条件（煤层赋存、地质构造）合适 3、有增产潜力（原生产系统、设施） （二）矿井改扩建方式 1、矿井合理集中生产 2、矿井开拓系统技术改造 3、矿井生产系统技术改造 二、矿井合理集中生产二、矿井合理集中生产生产集中化 指生产手段和劳动力在时间和空间上的集中，在单位时间及较小空间上， 用最少的劳动消耗，取得最大的产量和最佳经济效果。生产集中化的途径：矿井合并、扩 大井田范围、提高开采强度 三、改扩建矿井的开拓系统改造三、改扩建矿井的开拓系统改造1、由单一井筒（硐）开拓形式改造为综合开拓形式 原平硐开拓，延深新水平时增立井或斜井 原斜井开拓，延深新水平时新增立井（多作副立井） 原立井开拓，延深新水平时新增斜井（多作主斜井） 2、综合开拓形式矿井的开拓系统改造 立井箕斗提升改造为斜井胶带提升（主斜副立）四、矿井生产系统的技术改造四、矿井生产系统的技术改造（一）矿井提升系统改造 技术措施：普通胶带改为钢丝绳牵引胶带或强力胶带；加大箕斗容量；罐笼改为箕斗； 斜井箕斗或串车改为胶带机；绞车由单机拖动改为双机拖动；加大提升速度，缩短一次提 升时间；增加井筒数，加大提升能力。 （二）矿井运输系统改造 运输系统环节包括：大巷、采区、井底车场、辅助提升。 1、大巷运输改造技术措施：改固定矿车为底卸式矿车；普通胶带改为钢丝绳牵引胶带 或强力胶带； 2、辅运环节改造措施：辅助运输采用新设备如：单轨吊、卡轨车、齿轨车 3、井底车场及煤仓改造。 （三）矿井通风系统技术改造 1、 扩大风量、调整全矿通风系统 2、 改造、更新通风设备双主扇并联运转；换高效风机；采用大功率离心式风机；更换 主扇；改变叶片等。 （四）排水系统改造。水仓、水泵和管路 （五）供电系统技术改造、增加容量、增加线路、升高电压。 （六）地面系统改造