一文读懂:什么是立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓以及各自的优缺点和适用的范围

百科   2025-02-08 19:35   江苏  
在矿井开采中,合理选择开拓方式对矿井的安全生产、生产效率和经济效益有着至关重要的影响。矿井开拓巷道在井田内的总体布置方式即矿井开拓方式,由这些井巷构成的生产系统便是矿井开拓系统。按照井筒形式的不同,可将矿井开拓方式分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓四种类型。下面将对这四种开拓方式的概念、优缺点以及适用范围展开详细介绍。

一、立井开拓

(一)概念

立井开拓是指借助垂直巷道从地面进入地下,再通过一系列巷道抵达矿体的开拓方式。它是一种较为常见的矿井开拓方式,凭借垂直的井筒结构,实现地面与地下矿体的有效连接。


(二)优缺点

    优点:立井井筒的垂直布置,使得其提升系统在运行过程中稳定性较高,能够承受较大的提升载荷,适用于大深度、大产量的矿井开采。同时,立井开拓的井筒维护相对简便,占用的地面空间较小,对地面设施的布置影响较小。此外,立井开拓受地质条件变化的影响相对较小,在复杂地质条件下,依然能够保持较好的稳定性和可靠性。
   缺点:立井开拓的井筒施工难度较大,需要采用特殊的施工设备和技术,施工周期较长,成本较高。而且,立井开拓的提升速度相对较慢,运输效率相对较低,这在一定程度上会影响矿井的生产能力。另外,立井开拓的通风线路相对较长,通风阻力较大,通风成本较高。

(三)适用范围

当煤系地层上部的表土层厚度较大,或者煤层埋藏深度较大时,一般采用立井开拓。此外,在一些对提升能力要求较高、对地面空间有限制的矿井,也常常采用立井开拓方式。

二、斜井开拓

(一)概念

斜井开拓是指利用倾斜巷道从地表进入地下,并通过一系列巷道通达煤层的开拓方式。倾斜的井筒结构为矿井的开拓和开采提供了一种独特的通道。


(二)优缺点

      优点:斜井开拓的井筒施工相对简单,施工设备和技术要求相对较低,施工周期较短,成本较低。而且,斜井开拓的提升系统可以采用胶带输送机等连续运输设备,运输效率较高,能够适应大规模的煤炭运输。此外,斜井开拓的通风线路相对较短,通风阻力较小,通风成本较低。
      缺点:斜井开拓的井筒维护难度较大,需要定期对井筒进行维护和加固,以确保其稳定性和安全性。而且,斜井开拓的提升系统在运行过程中,受到倾斜角度的影响,提升载荷相对较小,不适用于大深度、大产量的矿井开采。另外,斜井开拓的井筒占用的地面空间较大,对地面设施的布置影响较大。

(三)适用范围

随着强力带式输送机的出现,斜井开拓的适用范围正在逐步扩大。目前,斜井开拓主要适用于煤层埋藏深度较浅、表土层较薄、地质条件相对简单的矿井。此外,在一些对运输效率要求较高、对地面空间限制较小的矿井,也常常采用斜井开拓方式。

三、平硐开拓

(一)概念

平硐开拓是指利用水平巷道从地面进入煤层进行开采的一种开拓方式。平硐开拓是一种最为简单、经济的矿井开拓方式。


(二)优缺点

   优点:平硐开拓的施工难度最小,施工成本最低,施工周期最短。而且,平硐开拓的运输系统可以采用自流运输,运输效率高,成本低。此外,平硐开拓的通风系统最为简单,通风阻力最小,通风成本最低。
   缺点:平硐开拓的适用范围受到地形条件的限制较大,只有在地形条件适宜的情况下,才能够采用平硐开拓方式。而且,平硐开拓的井筒一旦受到破坏,修复难度较大。

(三)适用范围

平硐开拓主要适用于地形条件适宜,煤层埋藏在山岭地区,且煤层赋存位置较高,有条件用平硐直接进入煤层的矿井。

四、综合开拓

(一)概念

采用两种或两种以上的基本井硐形式(立井、斜井、平硐)对井田进行综合开拓,称为综合开拓。综合开拓是一种根据不同地质与生产技术条件,灵活组合多种井硐形式的开拓方式。


(二)优缺点

     优点:综合开拓能够充分发挥各种井硐形式的优点,根据不同的地质条件和生产技术要求,选择最为合适的井硐形式进行组合,从而实现矿井的高效、安全开采。而且,综合开拓的适应性较强,能够适应各种复杂的地质条件和生产技术要求。
      缺点:综合开拓的施工难度较大,需要协调多种井硐形式的施工,施工组织和管理较为复杂。而且,综合开拓的成本较高,需要投入更多的资金和资源。

(三)适用范围

根据不同的地质与生产技术条件,综合开拓可以有平硐 — 斜井、立井 — 斜井、立井 — 平硐和立井 — 斜井 — 平硐等形式。综合开拓主要适用于地质条件复杂、单一井硐形式无法满足生产要求的矿井。

综上所述,立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓各有其特点和适用范围。在选择矿井开拓方式时,需要综合考虑地质条件、生产技术要求、经济效益等多方面因素,选择最为合适的开拓方式,以实现矿井的高效、安全开采。来自:矿安

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