煤礦開(kāi)采--緒論、煤礦開(kāi)采學(xué)的基本概念.ppt

黑龍江科技學(xué)院煤礦開(kāi)采學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院采礦工程系李偉 章節(jié)及主要內(nèi)容 緒論 一 我國(guó)煤炭工業(yè)自然概況 二 我國(guó)煤炭工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 三 煤炭工業(yè)的未來(lái) 緒論 煤炭是工業(yè)的糧食 各行各業(yè) 煤炭占我國(guó)的一次能源的70 左右 水 核 石油占20 左右 儲(chǔ)量一萬(wàn)億噸以上 如果沒(méi)有新的替代能源產(chǎn)生的話 可采150年以上 神府14億 準(zhǔn)格爾更大 是世界上煤炭資源豐富的國(guó)家之一 發(fā)展煤炭工業(yè)具備資源條件 由于地廣 煤多 分布不均衡 東南缺 西北豐 西南求略大于供 東北適度 決定了采煤方法多樣性 種類繁多 美國(guó)是柱式體系 我國(guó)是壁式體系 解放初到80年代 是發(fā)展最迅速的時(shí)期 增長(zhǎng)33倍 30年的時(shí)間 年遞增12 一 我國(guó)煤炭工業(yè)自然概況 目前年產(chǎn)量已達(dá)19個(gè)億 居世界首位 綜采面 平均年產(chǎn)約100萬(wàn)噸 最高1000萬(wàn)噸 多集中在山西和陜蒙交界的神府 普采面 平均年產(chǎn)約40萬(wàn)噸 最高90萬(wàn)噸 炮采面 平均年產(chǎn)約15萬(wàn)噸 最高50萬(wàn)噸出現(xiàn)了5 5m厚煤層一次采全高采煤法6m以上厚煤層綜采放頂煤采煤法 二 我國(guó)煤碳工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 三 煤炭工業(yè)的未來(lái) 石油逐漸短缺 煤炭是重要能源 正在發(fā)展煤的氣化和液化 近幾年煤炭行業(yè)發(fā)展速度加快 產(chǎn)量繼續(xù)增加 前途光明 煤炭開(kāi)采學(xué) 是研究煤礦開(kāi)采技術(shù)的綜合性技術(shù)科學(xué) 研究采 掘 機(jī) 運(yùn) 通生產(chǎn)工藝 戰(zhàn)勝井上下的各種不利條件 暗 臟 濕 累 險(xiǎn) 采煤學(xué)的基本內(nèi)容 理論結(jié)合實(shí)際地闡述適應(yīng)不同賦存條件煤層的采煤方法 準(zhǔn)備方式 井田的開(kāi)拓方式及設(shè)計(jì)等有關(guān)問(wèn)題 闡述回采工作面 采面布置及系統(tǒng) 井田開(kāi)拓之間的關(guān)系 煤礦開(kāi)采學(xué)的概念 內(nèi)容 教學(xué)重點(diǎn)井田內(nèi)劃分礦山井巷名稱礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)教學(xué)難點(diǎn)井田內(nèi)劃分 礦井開(kāi)采的基本概念 一 煤田和礦區(qū)煤田 在地質(zhì)歷史發(fā)展過(guò)程中 同一地質(zhì)時(shí)期形成 并大致連續(xù)發(fā)育的含煤巖系分布區(qū)稱為煤田 礦區(qū) 統(tǒng)一規(guī)劃和開(kāi)發(fā)的煤田或其一部分稱為礦區(qū) 一個(gè)煤田可由幾個(gè)礦區(qū)來(lái)開(kāi)發(fā) 一個(gè)礦區(qū)也能開(kāi)發(fā)幾個(gè)煤田 一 煤田開(kāi)發(fā)的基本概念 二 井田井田 劃分給一個(gè)礦井開(kāi)采的那一部分煤田叫做井田 井田范圍 指井田沿煤層走向的長(zhǎng)度和傾斜方向的水平投影寬度 煤田劃分為井田 井型井田走向長(zhǎng)度 m 小型礦井 1500中型礦井 4000大型礦井 7000 三 礦井生產(chǎn)能力和井型 礦井生產(chǎn)能力 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 萬(wàn)t a 即設(shè)計(jì)中規(guī)定礦井在單位時(shí)間 年或日 內(nèi)采出的煤炭數(shù)量 礦井核定生產(chǎn)能力 礦井經(jīng)過(guò)技術(shù)改造 核定后的生產(chǎn)能力 萬(wàn)t a 井型 根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力不同 我國(guó)將礦井分為大 中 小三種類型 稱井型 井型劃分 井型生產(chǎn)能力 萬(wàn)t a 大型礦井 120 150 180 240 300 400 500及500以上其中300萬(wàn)t a及其以上稱特大型礦井中型礦井 45 60 90 小型礦井 9 15 21 30 礦井年產(chǎn)量 礦井年產(chǎn)量 礦井實(shí)際生產(chǎn)的煤炭數(shù)量 萬(wàn)t a 礦井年產(chǎn)量與生產(chǎn)能力有時(shí)同義 有時(shí)不同義 礦井可采儲(chǔ)量和服務(wù)年限 礦井可采儲(chǔ)量生產(chǎn)能力服務(wù)年限可采儲(chǔ)量愈多 生產(chǎn)能力和服務(wù)年限愈大可采儲(chǔ)量一定 應(yīng)有合理的生產(chǎn)能力和服務(wù)年限國(guó)外大型礦井的服務(wù)年限40 50a國(guó)內(nèi)一般不小于60a國(guó)內(nèi)外礦井的生產(chǎn)能力有增大和服務(wù)年限有縮小的趨勢(shì) 二 井田內(nèi)劃分 一 井田劃分為階段和水平階段 沿一定標(biāo)高劃分的一部分井田階段劃分在井田范圍內(nèi) 沿煤層傾斜方向 按一定標(biāo)高將煤層劃分為若干平行于走向的并等于井田走向全長(zhǎng)的長(zhǎng)條形 每一個(gè)長(zhǎng)條形叫一個(gè)階段 階段的走向長(zhǎng)等于井田的走向長(zhǎng) 階段下部布置運(yùn)輸大巷 階段上部布置回風(fēng)大巷 井田劃分為階段 井田劃分為階段 階段的開(kāi)采順序 下行式 水平 水平 常指某一標(biāo)高的水平面 表示 標(biāo)高 開(kāi)采順序及用途 1 0 200 500水平等 2 礦井生產(chǎn)中 表示開(kāi)采順序 又稱第一水平 第二水平 3 礦井生產(chǎn)中 常把運(yùn)輸大巷所在的水平稱運(yùn)輸水平 回風(fēng)大巷所在的水平稱回風(fēng)水平 開(kāi)采水平 開(kāi)采水平 簡(jiǎn)稱水平 布置有井底車場(chǎng) 階段運(yùn)輸大巷 并擔(dān)負(fù)全階段運(yùn)輸任務(wù)的水平 廣義的水平 布置大巷的某一標(biāo)高的水平面既包括一個(gè)水平 又包括所服務(wù)的階段 上回風(fēng)水平下運(yùn)輸水平 二 階段內(nèi)的再劃分1 階段劃分為采區(qū) 采區(qū)劃分為區(qū)段 階段 階段 階段 階段 階段 階段 1區(qū)段 2區(qū)段 3區(qū)段 1區(qū)段 2區(qū)段 3區(qū)段 采區(qū) 在階段范圍內(nèi) 沿走向把階段劃分為具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)的塊 每一塊叫一個(gè)采區(qū) 采區(qū)斜長(zhǎng) 階段斜長(zhǎng) 可達(dá)1000m 采區(qū)走向 500 2000m 采區(qū)式劃分 采區(qū)與區(qū)段采區(qū) 在階段范圍內(nèi) 沿走向把階段劃分為具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)的塊 每一塊叫一個(gè)采區(qū) 采區(qū)斜長(zhǎng) 階段斜長(zhǎng) 可達(dá)1000m 采區(qū)走向 500 2000m區(qū)段 在采區(qū)內(nèi)沿傾斜方向劃分的開(kāi)采塊段 區(qū)段下部有區(qū)段運(yùn)輸平巷區(qū)段上部有區(qū)段回風(fēng)輸平巷區(qū)段平巷與采區(qū)的斜巷相連 運(yùn)輸上山和軌道上山 采區(qū)式 走向長(zhǎng)壁工作面 工作面沿傾斜布置 沿走向推進(jìn) 2 分段式劃分 在階段范圍內(nèi)不再劃分為采區(qū) 而是沿傾向?qū)⒚簩觿澐譃槿舾善叫杏谧呦虻拈L(zhǎng)條帶 每個(gè)長(zhǎng)條帶稱為分段 每個(gè)分段斜長(zhǎng)布置一個(gè)采煤工作面 適用條件 分段式劃分僅適用于地質(zhì)構(gòu)造條件簡(jiǎn)單 走向長(zhǎng)度較小的井田 3 階段劃分為帶區(qū) 帶區(qū)劃分為分帶 在階段內(nèi)沿煤層走向劃分為若干個(gè)獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)的帶區(qū) 帶區(qū)內(nèi)又劃分成若干個(gè)傾斜分帶 每個(gè)分帶布置一個(gè)采煤工作面 仰斜開(kāi)采 府斜開(kāi)采 傾斜長(zhǎng)壁工作面 工作面沿走向布置 沿傾向推進(jìn) 階段劃分為劃分為帶區(qū) 帶區(qū)劃分為分帶 J1階段 J2階段 J3階段 J3階段 J2階段 J1階段 三 井田直接劃分為盤區(qū)或帶區(qū) 井田沿傾斜高差較小的條件下 三 礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的概念 一 礦井生產(chǎn)系統(tǒng) 1 礦井巷道的開(kāi)掘順序原則 盡量采用平行作業(yè) 盡快溝通風(fēng)路 2 礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)1 運(yùn)煤系統(tǒng)2 通風(fēng)系統(tǒng)3 運(yùn)料排矸系統(tǒng)4 排水系統(tǒng)5 動(dòng)力供應(yīng) 電 壓風(fēng) 6 通訊 監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 二 礦井開(kāi)拓 準(zhǔn)備和回采的概念 1 井巷名稱礦山井巷 為進(jìn)行采礦 在地下開(kāi)掘的井筒 巷道和硐室的總稱 2 按傾角分類 垂直井巷傾斜井巷水平井巷 礦山井巷 垂直井巷 立井 豎井 在地層中開(kāi)鑿的直通地面的垂直巷道主立井 主井 用于提升煤炭 副立井 副井 用于行人 運(yùn)料 通風(fēng) 排放矸石 風(fēng)井 排水井暗立井 無(wú)直通地面的出口的垂直巷道主暗立井 副暗立井溜井 用于自上而下溜煤的垂直巷道 溜煤眼 長(zhǎng)度短 直徑小的溜井 水平巷道 平硐 在地層中開(kāi)鑿的直通地面的水平巷道主平硐 副平硐石門 無(wú)直接地面出口 垂直或斜交于煤層走向 在巖層中開(kāi)掘的水平巷道煤門 無(wú)直接地面出口 垂直或斜交于煤層走向 在煤層中開(kāi)掘的水平巷道 水平巷道 平巷 無(wú)直接地面出口 沿煤層走向開(kāi)掘的水平巷道 煤層平巷 開(kāi)掘在煤層中的平巷巖石平巷 開(kāi)掘在巖石中的平巷 水平巷道 階段大巷 為一個(gè)開(kāi)采水平或階段服務(wù)的水平巷道階段大巷 階段運(yùn)輸大巷階段回風(fēng)大巷 區(qū)段平巷 為一區(qū)段服務(wù)的水平巷道區(qū)段平巷 區(qū)段運(yùn)輸平巷區(qū)段回風(fēng)平巷 傾斜巷道 斜井 在地層中開(kāi)鑿的直通地面的傾斜巷道斜井 主斜井用于提升煤炭副斜井用于行人 提升矸石 通風(fēng) 上下山采區(qū) 上山采區(qū) 位于開(kāi)采水平以上的采區(qū)下山采區(qū) 位于開(kāi)采水平以下的采區(qū)采區(qū)上山 位于開(kāi)采水平以上 為該水平或采區(qū)服務(wù)的傾斜巷道 采區(qū)下山 位于開(kāi)采水平以下 為該水平或采區(qū)服務(wù)的傾斜巷道 傾斜巷道 按層位分 巖石上下山 布置在巖層中的上下山煤層上下山 布置在煤層中的上下山按用途分 運(yùn)輸上下山用于運(yùn)煤軌道上下山用于運(yùn)料通風(fēng)行人上下山用于通風(fēng)行人分帶斜巷 運(yùn)輸斜巷運(yùn)料斜巷回風(fēng)斜巷 3 礦井開(kāi)拓 準(zhǔn)備和回采的概念 按井巷作用和服務(wù)范圍分 1 開(kāi)拓巷道 為全礦 一個(gè)水平或若干采區(qū)服務(wù)的巷道 服務(wù)時(shí)間長(zhǎng) 10 30a或以上 2 準(zhǔn)備巷道 為一個(gè)采區(qū)或數(shù)個(gè)區(qū)段服務(wù)的巷道 在采區(qū)范圍內(nèi)