礦井開(kāi)拓與生產(chǎn)系統(tǒng)-礦井開(kāi)拓方式

煤炭資源埋藏在山里或地下，必須從地面開(kāi)掘一系列的井筒和巷道通達(dá)煤層，才能進(jìn)行資源的開(kāi)采。這些井筒和巷道構(gòu)成礦井開(kāi)拓系統(tǒng)。這些井筒和主要巷道在井田內(nèi)的總體布置方式，稱為礦井開(kāi)拓方式。通常按井筒形式將礦井開(kāi)拓劃分為立井開(kāi)拓、斜井開(kāi)拓、平硐開(kāi)拓和綜合開(kāi)拓4種方式，如圖3-1所示。

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圖3-1 礦井開(kāi)拓系統(tǒng)

1—平硐； 2—立井； 3—斜井； 4—斜巷

1.立井開(kāi)拓

立井開(kāi)拓是指利用垂直巷道由地面進(jìn)入地下，并通過(guò)一系列巷道通達(dá)煤層的開(kāi)拓方式。當(dāng)煤層埋藏較深，表土層厚，瓦斯、水文情況復(fù)雜等情況下廣泛應(yīng)用的一種開(kāi)拓方式。

2.斜井開(kāi)拓

斜井開(kāi)拓是指利用傾斜巷道由地面進(jìn)入地下，并通過(guò)一系列巷道通達(dá)煤層的一種開(kāi)拓方式。根據(jù)井筒位置和開(kāi)拓巷道布置方式的不同，可分為片盤斜井和斜井分區(qū)式開(kāi)拓。當(dāng)煤炭?jī)?chǔ)量較少時(shí)可采用片盤斜井開(kāi)拓；斜井分區(qū)式開(kāi)拓又分單水平分區(qū)式開(kāi)拓和多水平分區(qū)式開(kāi)拓。 

3.平硐開(kāi)拓

平硐開(kāi)拓是指利用水平巷道從地面進(jìn)入地下并通過(guò)一系列巷道通達(dá)煤層的開(kāi)拓方式。采用平硐開(kāi)拓時(shí)，一般以一條主平硐擔(dān)負(fù)運(yùn)煤、出矸、進(jìn)風(fēng)、排水、設(shè)置管路和行人等任務(wù)，在井田上部回風(fēng)水平開(kāi)掘回風(fēng)平硐或回風(fēng)井。當(dāng)煤層賦存位置在較高的山嶺、丘陵、溝谷中時(shí)可采用平硐開(kāi)拓。

4.綜合開(kāi)拓

綜合開(kāi)拓是指借助于兩種或兩種以上井筒形式從地面進(jìn)入地下，并通過(guò)一系列巷道通達(dá)煤層的開(kāi)拓方式。如立井+斜井、平硐+斜井、立井+平硐以及立井+斜井+平硐等開(kāi)拓方式。如果只采用單一的井硐形式開(kāi)拓井田，可能遇到技術(shù)上的困難或在經(jīng)濟(jì)上不合理，因此要應(yīng)用兩種或兩種以上井硐開(kāi)拓井田。

煤礦井下生產(chǎn)系統(tǒng)主要有采煤系統(tǒng)、掘進(jìn)系統(tǒng)、運(yùn)煤系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、運(yùn)料排矸系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)等。在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中這些系統(tǒng)擔(dān)負(fù)提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、人員安全進(jìn)出、材料設(shè)備上下井、矸石出運(yùn)、供電、供氣、供水等任務(wù)，生產(chǎn)系統(tǒng)的暢通和安全是礦井安全生產(chǎn)的前提和保證。

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圖3-2 礦井主要井巷示意圖

1－主井；2－副井，3－井底車場(chǎng)；4－主要運(yùn)輸石門；5－階段運(yùn)輸大巷； 6－回風(fēng)井；7－回風(fēng)石門；8－回風(fēng)大巷；9－采區(qū)運(yùn)輸石門；10－采區(qū)下部車場(chǎng)底板繞道；11－采區(qū)下部車場(chǎng)；12－采區(qū)煤倉(cāng)；13－行人進(jìn)風(fēng)巷；14－運(yùn)輸上山；15－軌道上山；16－上山絞車房；17－采區(qū)回風(fēng)石門；18－采區(qū)上部車場(chǎng)；19－采區(qū)中部車場(chǎng)；20－區(qū)段運(yùn)輸平巷；21－下區(qū)

段回風(fēng)平巷；22－聯(lián)絡(luò)巷；23－區(qū)段回風(fēng)平巷；24－開(kāi)切眼；25－采煤工作面

1.采煤系統(tǒng)

煤礦生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)是利用各種采煤方法進(jìn)行采煤作業(yè)。采煤系統(tǒng)包括合理的巷道布置和適宜的采煤工藝（包括破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)、采空區(qū)處理等）。如圖3-2所示24、25

2.掘進(jìn)系統(tǒng)

掘進(jìn)系統(tǒng)就是按照井田開(kāi)采規(guī)劃的總體部署和采煤設(shè)計(jì)要求，開(kāi)掘各種類型的巷道，合理而有序地開(kāi)采煤炭資源的準(zhǔn)備系統(tǒng)。采掘銜接是礦井生產(chǎn)均衡的重要保證，掘進(jìn)作業(yè)是其中的重要環(huán)節(jié)。如圖3-2所示21

3.運(yùn)煤系統(tǒng)：將井下煤炭運(yùn)輸提升到地面的設(shè)備設(shè)施及井巷布置統(tǒng)稱為運(yùn)煤系統(tǒng)。擔(dān)負(fù)煤炭運(yùn)輸和提升的重要任務(wù)。圖3-2所示的煤炭運(yùn)輸線路為：工作面煤炭25→20→14→12→10→5→4→3→1。

4.通風(fēng)系統(tǒng)：新鮮空氣由進(jìn)風(fēng)井進(jìn)入礦井后，經(jīng)過(guò)井下各用風(fēng)場(chǎng)所，然后從回風(fēng)井排出礦井，風(fēng)流所經(jīng)過(guò)的整個(gè)路線及其配套的通風(fēng)設(shè)施稱為礦井通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是煤礦井下生產(chǎn)中重要的系統(tǒng)之一，它負(fù)責(zé)向煤礦井下提供新鮮適宜的空氣，并營(yíng)造一個(gè)舒適的氣候環(huán)境。圖3-2所示的風(fēng)流線路為：新鮮空氣從地面→2→3→4→5→11→15→19→20→25；污風(fēng)→23→17→8→7→6→排出。

5.運(yùn)料排矸系統(tǒng)：擔(dān)負(fù)井下需要材料、設(shè)備和矸石的運(yùn)輸、運(yùn)送井下人員的系統(tǒng)稱為運(yùn)料排矸系統(tǒng)，又稱為輔助運(yùn)輸系統(tǒng)。圖3-2所示的材料和設(shè)備的運(yùn)送線路為：地面→2→3→4→5→9→11→15→23→25。

6.排水系統(tǒng)：抽排礦井地下水的系統(tǒng)稱為排水系統(tǒng)。它的作用就是將礦井水不斷抽排到地面，防止礦井被淹沒(méi)，保證人身安全和正常生產(chǎn)。礦井排水系統(tǒng)包括泵房、水倉(cāng)、水泵、管路等設(shè)施。采掘工作面涌水，由區(qū)段運(yùn)輸平巷、采區(qū)上山排到采區(qū)下部車場(chǎng)，經(jīng)運(yùn)輸大巷、石門等巷道的排水溝，自流到井底車場(chǎng)水倉(cāng)，由中央水泵房排到地面。

7.動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)：供電和供應(yīng)壓氣的系統(tǒng)統(tǒng)稱為動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)。供電系統(tǒng)主要是為井下機(jī)械設(shè)備提供動(dòng)力。常用的煤礦供電系統(tǒng)是：地面變電所→井下中央變電所→采區(qū)變電所→（移動(dòng)式變電站）→工作面配電點(diǎn)。

     煤礦井下除以上主要生產(chǎn)系統(tǒng)外，還有一些輔助系統(tǒng)，如煤礦安全避險(xiǎn)系統(tǒng)、灌漿系

統(tǒng)、瓦斯抽排系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等，都為煤礦安全生產(chǎn)提供技術(shù)、設(shè)施設(shè)備保障。

工業(yè)廣場(chǎng)是布置地面生產(chǎn)系統(tǒng)、建筑物、構(gòu)筑物和井筒位置的場(chǎng)所。工業(yè)廣場(chǎng)建筑物最主要的是主井、副井，其他工業(yè)建筑的位置取決于主、副井的位置；在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)，有辦公樓、修配廠、絞車房、礦燈房、變電站、電車房、材料庫(kù)、電工房、油庫(kù)、煤倉(cāng)、金屬支架廠等工業(yè)建筑和設(shè)施；有食堂、宿舍、招待所、醫(yī)院等民用建筑和生活設(shè)施；還有各種管線、軌道等。

工業(yè)廣場(chǎng)中還包括地面煤炭深加工系統(tǒng)（原煤的篩分、破碎、揀選、地面儲(chǔ)裝運(yùn)）、地面排矸系統(tǒng)和地面管線系統(tǒng)等。