太原理工大學(xué)采礦1204采礦學(xué)復(fù)習(xí)電子版

1、采礦學(xué).煤田：在地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，同一地質(zhì)時(shí)期形成并由大致連續(xù)發(fā)育的含煤巖系分布區(qū)稱為煤田。.井田（礦田）：劃歸一個(gè)礦井開采的一部分煤田或全部煤田。.井田劃分原則:1.充分利用自然等條件劃分井田；2.井田范圍、儲(chǔ)量和開采條件要與礦井生 產(chǎn)能力相適應(yīng)；3.保證井田有合理的尺寸；4.合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井之間 的關(guān)系。.礦井生產(chǎn)能力：又稱為礦井年產(chǎn)量，是指礦井在一年內(nèi)生產(chǎn)煤炭的數(shù)量，單位為萬t /a或Mt /a o 一般是指礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。礦井服務(wù)年限：礦井從投產(chǎn)到報(bào)廢的開采年限。.T=Zk/A*K Z k礦井可采儲(chǔ)量，Mt; T礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a； A礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt

2、 /a； K一儲(chǔ)量備用系數(shù)，1.3-1.5。.儲(chǔ)量備用系數(shù)是為保證礦井有可靠服務(wù)年限而在計(jì)算時(shí)對儲(chǔ)量采用的富裕系數(shù)。.井田劃分為階段和水平 階段：在井田范圍內(nèi)，沿著煤層的傾斜方向，按一定標(biāo)高把煤層劃 分為若干個(gè)平行于走向的長條部分，每個(gè)長條部分稱為一個(gè)階段，具有獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)。.開采水平（簡稱水平）：布置有主要運(yùn)輸大巷和井底車場、并擔(dān)負(fù)該水平開采范圍內(nèi)的主要 運(yùn)輸和提升任務(wù)的水平。（階段表示井田的一部分范圍水平是指布置大巷的某一標(biāo)高水平面但 廣義的水平不僅表示一個(gè)水平面，同時(shí)也是指一個(gè)范圍即包括所服務(wù)的相應(yīng)階段）.階段內(nèi)再劃分：采區(qū)式分段式帶區(qū)式.根據(jù)巷道服務(wù)范圍及其用途，礦井巷道分為開拓巷道

3、、準(zhǔn)備巷道和回采巷道三類。.開拓巷道：為全礦井，一個(gè)水平或若干采區(qū)服務(wù)的巷道。作用：在于形成新的或擴(kuò)展原有 的階段或開采水平，為構(gòu)成礦井完整的生產(chǎn)系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。如：井筒，井底車場，主要石門， 運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷，主要風(fēng)井等。.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。作用：在于準(zhǔn)備新的采區(qū)，以便構(gòu)成采區(qū) 生產(chǎn)系統(tǒng)。如：采區(qū)上下山，采區(qū)車場，采區(qū)碉室等。.回采巷道：僅為采煤工作面生產(chǎn)服務(wù)的巷道。作用在于切割出新的采煤工作面并進(jìn)行生產(chǎn)， 如：區(qū)段運(yùn)輸平巷，區(qū)段回風(fēng)平巷，開切眼等。.井田開拓：從地面開掘一系列的井巷進(jìn)入煤層。.開拓方式：開拓巷道在井田內(nèi)的總體布置方式。（立井開拓 斜井開拓 平碉開拓

4、綜合開拓分區(qū)域開拓斜碉開拓）.礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量：是指地質(zhì)資源量經(jīng)可行性評價(jià)后，其經(jīng)濟(jì)意義在邊際經(jīng)濟(jì)及以上的 基礎(chǔ)儲(chǔ)量及推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源量乘以可信度系數(shù)之和。、礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量：是指礦井 工業(yè)資源/儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（構(gòu)）筑物煤柱第1頁共12頁采礦學(xué)等永久煤柱損失量后的資源/儲(chǔ)量。.礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：是指礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量減去工業(yè)場地和主要井巷煤柱的煤量后乘以 采區(qū)采出率。.井田開拓要解決的問題：確定井筒的形式、數(shù)目及其配置，合理選擇井筒及工業(yè)廣場的位 置；合理地確定開采水平數(shù)目和位置；布置大巷及井底車場；確定礦井開采程序，做好開采 水平的接替；進(jìn)

5、行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造。.井筒的位置一、對井下開采合理的井筒位置（1）井筒沿井田走向方向的有利位置應(yīng)在 井田中央 （2）井筒沿傾斜方向的有利位置（ 斜井開拓時(shí)，井筒沿煤層傾向的有利位 置主要是選擇合適的層位和傾角。 立井開拓時(shí)，井筒沿煤層傾向位置（見圖） 單水平開采緩傾斜煤層的井田，井筒應(yīng)坐落在井田中部，或者使上山部分斜長略大于下山部分； 對開采緩或傾斜煤層群的礦井，考慮井筒設(shè)在沿傾斜中部靠上適當(dāng)位置， 使井筒煤柱不占 初期投產(chǎn)采區(qū)； 急傾斜礦井，井筒宜靠近煤層淺部，甚至布置在煤系底板（見圖） 近 水平煤層的礦井，盡可能使井筒靠近儲(chǔ)量中央；煤系基底有豐富含水層的礦井，既要考慮井筒到

6、最終深度仍不穿過豐富含水層，又要考慮初期工程量和基建投資，還應(yīng)考慮煤柱損失。） 二、對掘進(jìn)與維護(hù)有利的井筒位置（1）井筒應(yīng)盡可能不通過或少通過流砂層、較厚的沖積層 及較大的含水層。（2）井筒位置應(yīng)使井底車場有較好的圍巖條件，便于大容積碉室的掘進(jìn)與 維護(hù)。三、便于布置地面工業(yè)場地的井筒位置（1）要有足夠的場地（一般情況下，工業(yè)廣場的面積為：大型井0.8-1.1公頃/10萬t,中型井1.3-1.8公頃/10萬t，小型井2.0-2.5 公頃/10萬t ） ; （2）有較好的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；（3）便于礦井供電、給水和運(yùn)輸， 并使附近有便于建設(shè)居住區(qū)、排肝設(shè)施的地點(diǎn)；（4）井筒位置應(yīng)高于當(dāng)?shù)刈罡?/p>

7、洪水位（5）充 分利用地形，使地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)場地總平面布置及地面運(yùn)輸合理，并盡可能使平整場地的工程量較少。.合理的井筒位置應(yīng)有利于：井下生產(chǎn)；井筒和井底車場的開掘、維護(hù)及使用安全；地面工 業(yè)廣場的布置。21.井筒數(shù)目 是根據(jù)礦井提升任務(wù)大小和通風(fēng)需要等因素確定的。煤的提升 和肝石、材料、設(shè)備及人員的提升（即輔助提升）可由一個(gè)或幾個(gè)井筒來完成。用作提升的 井筒可兼作進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)井，有些情況下，則必須設(shè)專用回風(fēng)井。在具體確定井筒數(shù)目時(shí)，可 按以下三種情況考慮：1、雙提升井筒。準(zhǔn)備兩個(gè)提升井，一個(gè)為主井，擔(dān)負(fù)提煤；一個(gè)為副 井，擔(dān)負(fù)人員、設(shè)備、材料、肝石等的輔助提升。2、多提升井筒開拓。在一個(gè)井田

8、中，裝備兩個(gè)以上的提升井筒開拓整個(gè)井田。3.單提升井筒開拓。裝備一個(gè)井筒提升，另設(shè)一個(gè)通達(dá) 地面的安全出口。.下山開采：利用原開采水平的井巷和設(shè)施，開采該開采水平之下的采區(qū)，煤從下向上運(yùn)輸。 第2頁共12頁采礦學(xué).上下山開采：一個(gè)開采水平既采上山階段又采下山階段。.上下山開采比較 1下山開采在技術(shù)上的問題隨煤層傾角變小而變?nèi)?下山開采在經(jīng)濟(jì)上有利，上山開采在技術(shù)上優(yōu)越 3維護(hù)上山采區(qū)的上山及總回風(fēng)道，風(fēng)井及通風(fēng)設(shè)施為 下山采區(qū)通風(fēng)。4利用運(yùn)輸大巷配風(fēng)巷回風(fēng)。.下山開采一般的適用條件（1）傾角小于16。的緩斜煤層，瓦斯及涌水量不大；（2）煤層 傾角不大，采用多水平開拓的礦井，開拓延深后提升能力降

9、低的；（3）由于開采強(qiáng)度加大、水平服務(wù)年限縮短，造成水平接替緊張，可布置一個(gè)或幾個(gè)下山采區(qū)；（4）當(dāng)井田深部受自然條件限制，儲(chǔ)量不多、深部境界不一，設(shè)置開采水平有困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可在最終開采水 平以下設(shè)一部分下山采區(qū)。.輔助水平適用的情況1.水平垂高過大，階段斜長較長 2.井田形狀不規(guī)則，煤層傾角變化 大3.多水平上下山開采4 .近水平煤層分組開采.風(fēng)井布置及礦井通風(fēng)系統(tǒng) 1根據(jù)瓦斯涌出量或等級2井型大小3井田走向長度4煤層條 件（埋深）.（一）中央并列式通風(fēng)（優(yōu)點(diǎn)：）工業(yè)場地集中，管理方便；井筒保護(hù)煤柱少。缺點(diǎn)：通 風(fēng)線路長，風(fēng)阻大，漏風(fēng)多。適用：井田尺寸、能力不很大、低瓦斯礦井；礦井投產(chǎn)早

10、期。（二）中央邊界式通風(fēng)（中央分列式）使用：副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。優(yōu)點(diǎn)：風(fēng)路短，風(fēng)阻小， 井下漏風(fēng)少。缺點(diǎn)：深部要維護(hù)較長的上山回風(fēng)，工業(yè)場地分散。適用：煤層賦存不太深的 緩、中傾斜煤層礦井；煤層賦存深，瓦斯大的礦井；礦井生產(chǎn)后期。（三）對角式通風(fēng) 優(yōu)點(diǎn):風(fēng)路、風(fēng)壓穩(wěn)定。一翼災(zāi)變，另一翼正常。缺點(diǎn)：風(fēng)機(jī)和通風(fēng)設(shè)備多，工業(yè)場地分散，建井 時(shí)間長，主副井與風(fēng)井貫通距離長。適用：對通風(fēng)要求很嚴(yán)格的礦井（高瓦斯、煤層易自燃、 有煤和瓦斯突出危險(xiǎn)的礦井，井田一翼長達(dá) 68k成 后期風(fēng)路長的礦井（四）采區(qū)風(fēng)井通風(fēng) 優(yōu)點(diǎn)：通風(fēng)線路短；各采區(qū)通風(fēng)方便、靈活；風(fēng)阻小?？刹辉O(shè)回風(fēng)大巷。建井可平行施工， 建井期短。缺

11、點(diǎn)：風(fēng)井及設(shè)備多，管理分散。適用：井田上部距地表淺（50 100R）,采區(qū)尺寸大的采區(qū)。（五）多井筒分區(qū)域通風(fēng)方式各分區(qū)布置一對立井通風(fēng)：進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)和輔助運(yùn)輸（六）混合式通風(fēng)：中央邊界式與對角式中央并列式與對角式風(fēng)井布置應(yīng)因地制宜，靈活運(yùn)用。.運(yùn)輸大巷的運(yùn)輸方式 軌道運(yùn)輸大巷 大巷采用礦車運(yùn)煤的優(yōu)點(diǎn)（1）礦車運(yùn)煤可同時(shí)統(tǒng)一解決煤炭、肝石、物料和人員的運(yùn)輸問題；（2）運(yùn)輸能力大，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，隨著運(yùn)距和運(yùn)量的變化可以增加列車數(shù)；（3）能滿足不同煤種煤炭的分運(yùn)要求；（4）對巷道直線度要求不高， 能適應(yīng)長距離運(yùn)輸；（5）噸公里運(yùn)輸費(fèi)較低.帶式輸送機(jī)運(yùn)輸大巷優(yōu)點(diǎn)：（1）實(shí)現(xiàn)大巷連續(xù)化運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大；（2

12、）操作簡單，比較 第3頁共12頁采礦學(xué)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；(3)裝卸載設(shè)備少，卸載均勻。缺點(diǎn)：帶式輸送機(jī)不適應(yīng)按不同煤種的分 采分運(yùn)，并要求大巷直。因此，對于運(yùn)量大、運(yùn)距較短、煤種單一、裝載點(diǎn)少、大巷比較直 的礦井，適于采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸。.運(yùn)輸大巷的布置方式 (1)分層運(yùn)輸大巷 優(yōu)：初期投入少，見效快 缺：后期工程量 大，維護(hù)費(fèi)高適用：煤層距離遠(yuǎn) 煤層煤質(zhì)不同，需分裝分運(yùn)煤層數(shù)目少，走向短.集中運(yùn)輸大巷 優(yōu)點(diǎn)：各煤層聯(lián)合開采，大巷工程量及占用的軌道、管線也少；可同時(shí) 進(jìn)行若干煤層的準(zhǔn)備和回采，開采強(qiáng)度比較大，井下生產(chǎn)采區(qū)比較集中，便于管理；巷道維 護(hù)條件好，有利于大巷運(yùn)輸，且煤柱損失少。缺點(diǎn)：建

13、井初期工程量大，建井期長，每個(gè)采 區(qū)都要掘進(jìn)石門，采區(qū)石門工程量大，經(jīng)濟(jì)上不合理。.分組集中運(yùn)輸大巷 井田內(nèi)煤層分為若干煤組時(shí)，為一個(gè)煤組服務(wù)的運(yùn)輸大巷。各分組 集中大巷之間用主要石門聯(lián)系。煤組內(nèi)各煤層之間用采區(qū)石門聯(lián)系。.煤層大巷的適用條件 煤層賦存不穩(wěn)定，變化大的小型礦井；離其他煤層較遠(yuǎn)的深及中厚 煤層，儲(chǔ)量小、服務(wù)年限不長；煤系基底有距離較近富含水層，不易將大巷布置在煤層底板； 井田走向短、運(yùn)輸大巷服務(wù)年限短，煤層厚度不大；煤系基底有煤質(zhì)堅(jiān)硬、穩(wěn)固的圍巖，煤 層無自然發(fā)火危險(xiǎn)。.巖石大巷的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：巷道維護(hù)費(fèi)用低，并可少留或不留煤柱，能較好地適應(yīng)地質(zhì)構(gòu)造 的變化，便于保持巷道的方向和坡

14、度，利于列車行駛和保證運(yùn)輸能力，有利于預(yù)防火災(zāi)和安 全生產(chǎn)，有利于設(shè)置采區(qū)煤倉和采區(qū)車場。缺點(diǎn)：如果在煤層底板巖石中的位置選擇不當(dāng)仍 然會(huì)使巖石大巷維護(hù)困難。.總回風(fēng)巷的布置特點(diǎn)：1、對開采急斜、傾斜和大多數(shù)緩斜煤層的礦井，總回風(fēng)巷可設(shè)在 煤層穩(wěn)固的底板巖石中。2、當(dāng)井田上部沖積層很厚、含水豐富時(shí)，需要沿煤層侵蝕帶設(shè)防水 煤柱，總回風(fēng)巷布置在防水煤柱內(nèi)。3、當(dāng)井田邊界因煤層侵蝕深度不一致而造成標(biāo)高相差較 大時(shí)，總回風(fēng)巷可根據(jù)不同標(biāo)高分段布置。4、對于近水平煤層礦井，總回風(fēng)巷一般與大巷平 行，大多布置在上部煤層或上部巖層中。5、對煤層埋藏較淺，采用采區(qū)風(fēng)井通風(fēng)的礦井可不 設(shè)總回風(fēng)巷。6、在多水平

15、開采的礦井中，當(dāng)上一水平轉(zhuǎn)入下水平開采時(shí)，常利用上水平的運(yùn) 輸大巷作為.井底車場一連接井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和碉室的總稱。.主井碉室：翻車機(jī)碉室，煤倉，箕斗裝載碉室，清理井底撒煤碉室等。.副井碉室：中央變電所，水泵房，水倉，等候室等。.井底車場調(diào)車方式：頂推調(diào)車專用設(shè)備調(diào)車甩車調(diào)車頂推拉調(diào)車.井底車場調(diào)車的主要任務(wù)是如何將由運(yùn)輸大巷駛來的重列車調(diào)入主井重車線。第4頁共12頁采礦學(xué).井底車場類型：按照礦車在井底車場內(nèi)的運(yùn)行特點(diǎn)， 井底車場可分為環(huán)行式的折返式兩大 類型。固定式礦車適用于：環(huán)行式、折返式底卸式適用于：折返式.環(huán)行式車場按與主要運(yùn)輸巷道相互關(guān)系分：臥式、立式、斜式；按井筒形

16、式不同分：立井 和斜井環(huán)行式車場。往返式車場按列車從井底車場兩端或一端進(jìn)出車分為梭式車場和盡頭式 車場。.準(zhǔn)備方式： 準(zhǔn)備巷道的布置方式。準(zhǔn)備巷道有：采區(qū)、盤區(qū)上下山 采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū) 車場 區(qū)段或分帶集中巷 采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)碉室（絞車房、 變電所、煤倉） 44.準(zhǔn)備方式分類 （1）按煤層賦存條件一采區(qū)式、盤區(qū)式及帶區(qū)式（2）按開采方式采區(qū)上山、采區(qū)下山和采區(qū)上下山開采上山采區(qū)：開采水平（標(biāo)高）之上的采區(qū)。下山采區(qū)：開采水平（標(biāo)高）之下的采區(qū)（16 ）。盤區(qū)上下山開采-近水平煤層（）大巷一般布置于井田中部。上山盤區(qū)：按煤層傾斜趨向，開采水平之上的盤區(qū)。下山盤區(qū)：按煤層傾斜趨向，開采水平之下的盤

17、區(qū)。上、下山帶區(qū)開采上、下山帶區(qū)開采一 用開采水平大巷既采上山帶區(qū)，又采下山帶區(qū)。（3）按區(qū)內(nèi)巷道布置確定準(zhǔn)備方式（單、雙翼等）單翼采區(qū)或盤區(qū) 采區(qū)或盤區(qū)的主要巷道 （上山、下山或石門）布置于采區(qū)或盤區(qū)一翼。雙翼采區(qū)或盤區(qū) 采區(qū)或盤區(qū)的主要巷道（上山、 下山或石門）布置于采區(qū)或盤區(qū)中部。跨多上山采區(qū)或跨多石門盤區(qū)（4）按煤層群開采時(shí)的聯(lián) 系單層準(zhǔn)備 各煤層獨(dú)立布置準(zhǔn)備巷道及生產(chǎn)系統(tǒng)。聯(lián)合準(zhǔn)備幾個(gè)煤層共用一套準(zhǔn)備巷道及生產(chǎn)系統(tǒng)。石門盤區(qū)-自水平運(yùn)輸大巷掘石門作為盤區(qū)主要巷道， 代替盤區(qū)運(yùn)輸上山， 該盤區(qū)稱石門盤區(qū)。.采區(qū)式準(zhǔn)備1）煤層群單層采區(qū)準(zhǔn)備方式 應(yīng)用：層間距較遠(yuǎn)的單一薄、中厚和厚煤層。2

18、 煤層群分組集中采區(qū)聯(lián)合準(zhǔn)備方式1）按層間距不同，分為若干組；2）每組煤層集中聯(lián)合準(zhǔn) 備采區(qū)；3）采區(qū)石門貫穿若干獨(dú)立采區(qū)。適用：分組間距 70m 3采區(qū)聯(lián)合準(zhǔn)備方式特點(diǎn) 生產(chǎn)集中，采面數(shù)多，利于炮采和普采區(qū)提高產(chǎn)量；改善了巷道維護(hù)條件，維護(hù)費(fèi)少；改善 運(yùn)輸條件，簡化運(yùn)輸系統(tǒng)，利發(fā)揮設(shè)備效能；采出率高，煤損少；巖巷工程量大，初期工程 量大，準(zhǔn)備時(shí)間長。.盤區(qū)式準(zhǔn)備 盤區(qū)：開采近水平煤層的采區(qū)。近水平煤層開采，井田常劃分為盤區(qū)，用： 傾斜長壁采煤法走向長壁采煤法盤區(qū)的分類 按開采煤層數(shù)目分：單一煤層盤區(qū) 聯(lián)合布置盤區(qū)按盤區(qū)主要巷道位置分：上山盤區(qū)下山盤區(qū)石門盤區(qū).帶區(qū)式準(zhǔn)備 帶區(qū)：傾斜長壁分帶開

19、采的采區(qū)1相鄰兩分帶帶區(qū)準(zhǔn)備（1）單一薄及中厚煤層帶區(qū) 兩個(gè)分帶共用一個(gè)煤倉，對拉工作面。適 第5頁共12頁采礦學(xué)用：普采、炮采。每一個(gè)分帶用一個(gè)煤倉。適用：綜采。（2）近距離煤層群聯(lián)合布置帶區(qū)回采巷道與運(yùn)輸大巷聯(lián)系方式有兩種：具一在大巷裝車站附 近開掘一套煤倉和材料巷；其二，為各煤層開掘共用的集中巷道，再由集中巷每隔一定距離 開掘聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)系各煤層的回采巷道。帶區(qū)準(zhǔn)備方式的特點(diǎn)及適用條件 特點(diǎn)：將井田劃分為若干區(qū)域；每個(gè)區(qū)域劃分為多個(gè)分帶; 多分帶共用一個(gè)煤倉；各煤層分帶單獨(dú)準(zhǔn)備；少開巖石集中巷，準(zhǔn)備時(shí)間短。適用：緩斜及 近水平煤層，一般用綜采。.采出率是指工業(yè)儲(chǔ)量中，設(shè)計(jì)或?qū)嶋H采出的那一部分

20、儲(chǔ)量，約占工業(yè)儲(chǔ)量的比例，以百分 數(shù)表示。采區(qū)采出率為：采區(qū)采出率；業(yè)儲(chǔ)產(chǎn)員失100%.采出率控制指標(biāo) 采區(qū)采出率：厚煤層不低于 75%中厚煤層不低于80%薄煤層不低于 85%工作面采出率：厚煤層分層工作面不低于 93%中厚煤層不低于95%薄煤層不低于97%.回采工藝采煤工作面內(nèi)按照一定順序完成各項(xiàng)工序的方法及其配合。在一定時(shí)間內(nèi)，按照一定的順序完成回采工作各項(xiàng)工序的過程，稱為采煤工藝過程。.采煤系統(tǒng)回采巷道的掘進(jìn)一般是超前于回采工作進(jìn)行的。它們之間在時(shí)間上的配合以及在空間上的相互位置關(guān)系，稱為回采巷道布置系統(tǒng)，也即采煤系統(tǒng).采煤方法 采煤方法是指采煤系統(tǒng)和采煤工藝的綜合及其在時(shí)間、空間上的相

21、互配合。不同采煤工藝與采區(qū)內(nèi)相關(guān)巷道布置的組合，構(gòu)成了不同的采煤方法.采煤方法 /煤系統(tǒng)+回采工藝.回采工作的主要工序被裝運(yùn)支處.壁式體系采煤法一般以長壁工作面采煤為主要特征， 是目前我國應(yīng)用最普遍的一種采煤方 法，其產(chǎn)量約占到國有重點(diǎn)煤礦產(chǎn)量的 95犯上。特點(diǎn)（1）在采煤工作面的兩端各至少布置 一條巷道，構(gòu)成完整的生產(chǎn)系統(tǒng)。（2）采煤工作面長度較長，一般在 80250m以上。（3）工作面運(yùn)煤的刮板輸送機(jī)與工作面平行。（4）隨著采煤工作面不斷向前推進(jìn)，頂板暴露 面積增大，礦山壓力顯現(xiàn)較為強(qiáng)烈。分為：走向長壁和傾斜長壁。.柱式體系采煤法又稱為短壁體系采煤法，是以房、柱間隔采煤為主要特征，常見的有

22、巷柱 式、房式、房柱式采煤法。柱式體系采煤法特點(diǎn)：煤房比較窄，采掘合一，采場內(nèi)煤的運(yùn)輸 方向垂直煤壁，通風(fēng)條件差煤柱支撐頂板 適用條件：埋藏淺（壓力?。?，近水平（機(jī)械化柱式采煤）。薄及中厚煤層，頂板較好，沼氣少。第6頁共12頁采礦學(xué).影響采煤方法選擇因素1地質(zhì)因素煤層傾角 煤層厚度 煤層瓦斯含量 煤層特征及頂?shù)装?穩(wěn)定性 煤層地質(zhì)構(gòu)造 煤層含水性 煤層自燃發(fā)火傾向性 2 技術(shù)發(fā)展及裝備水平 3 礦 井管理水平 4 礦井經(jīng)濟(jì)效益.采煤工藝一采煤工作面內(nèi)按照一定順序完成各項(xiàng)工序的方法及其配合。.三種工藝方式 （1）爆破采煤工藝方式 （炮采工藝方式）工藝過程：打眼一一放炮落 煤和裝煤一一人工裝煤一一

23、刮板輸送機(jī)運(yùn)煤一一移直輸送機(jī)I 人工支護(hù)一一回柱放頂炮眼布置方式單排眼一般于薄煤層或煤質(zhì)軟、節(jié)理發(fā)育的煤層。雙排眼 有對眼、三花眼及三角眼等，一般適用于采高較小的中厚煤層。煤質(zhì)中硬時(shí)可用對眼，煤質(zhì)軟時(shí)可用三花眼，煤層上 部煤質(zhì)軟或頂板較破碎時(shí)可用三角眼。三排眼又稱五花眼，用于煤質(zhì)堅(jiān)硬或采高較大的中厚煤層。（2）普通機(jī)械化采煤工藝方式用機(jī)械化方法破煤、裝煤、刮板輸送機(jī)運(yùn)煤和單體支柱支護(hù)頂板的采煤工藝。我國主要采用滾筒采煤機(jī)綜合機(jī)械化采煤工藝方式（3）綜合機(jī)械化采煤工藝，簡稱“綜采”。綜采在工作面的采煤工藝過程中的落煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)和處理采空區(qū)五大工序全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)。具生產(chǎn)工藝過程是，采

24、煤機(jī)落煤與裝煤、 輸送機(jī)運(yùn)煤、自移式液壓支架前移、推移輸送機(jī)至新的位置、在液壓支架前移過程中采空區(qū) 頂板自行垮落等.循環(huán)：工作面按照一定順序完成各項(xiàng)工序的過程。.循環(huán)進(jìn)度：工作面完成一個(gè)循環(huán)向前推進(jìn)的距離。.放頂步距：相鄰兩次放頂間隔的距離.最小控頂距：采煤工作面在放頂以后進(jìn)行下次采煤以前的寬度。.最大控頂距：采煤工作面在放頂前的最大寬度。.綜采設(shè)備 工作面設(shè)備：采煤機(jī)、自移式液壓支架，刮板輸送機(jī) 平巷設(shè)備：轉(zhuǎn)載機(jī)，破碎 機(jī)，可伸縮膠帶機(jī) 液壓系統(tǒng)：乳化液泵站，乳化液混溶箱，進(jìn)回液主管路 控制系統(tǒng)：控 制臺(tái)，聲光信號，擴(kuò)音電話及線路 供水系統(tǒng)：冷卻水，噴霧泵，水箱，管路 供電系統(tǒng)： 高壓供電線

25、路，開關(guān)，移動(dòng)變電站，配電開關(guān)，線路 其它：照明，絞車、水泵.綜采雙滾筒采煤機(jī)割煤方式（1）、單向割煤，往返一次進(jìn)一刀割煤 移架（滯后采煤機(jī)2一一3架支架）反向清理浮煤 推移輸送機(jī)（滯后采煤機(jī)10 15m適用條件：煤層傾 角大，不能自上而下移架 由于輸送機(jī)下滑，只能自下而上移采高大，滾筒直徑小，不能一次采全高 采煤機(jī)裝煤效果差，需單獨(dú)安排裝煤行程（2）、雙向割煤，往返一次進(jìn)二刀 上行 割煤 移架（滯后采煤機(jī)2一一3架支架）推移輸送機(jī)（滯后采煤機(jī)10一一15m下行 割 煤 移架（滯后采煤機(jī)23架支架）推移輸送機(jī)（滯后采煤機(jī)1015m第7頁共12頁采礦學(xué).采煤機(jī)進(jìn)刀方式推入式進(jìn)刀法鉆入式進(jìn)刀法斜切

26、進(jìn)刀法.割三角煤進(jìn)刀方式（a） 割至下端部；（b）上行斜切；（c）移直輸送機(jī)；（d）下行割 三角煤；（e）上行正式割煤。.留三角煤進(jìn)刀方式（a） 進(jìn)刀初始狀態(tài)；（b）上行割煤；（c）移直輸送機(jī)；（d）下行 割煤，隨機(jī)移輸送機(jī)。.液壓支架的移架方式 單架依次順序式分組交錯(cuò)式成組整體順序式.液壓支架的支護(hù)方式 割煤后，按推移輸送機(jī)與移架的先后關(guān)系，分：及時(shí)支護(hù)滯后支護(hù).及時(shí)支護(hù)先移架，后推移輸送機(jī)工作空間大，行人，通風(fēng)，運(yùn)料 及時(shí)支護(hù)頂板，但控頂寬度大。.滯后支護(hù)先推移輸送機(jī)，后移架工作空間小，行人，通風(fēng)，運(yùn)料 滯后支護(hù)頂板，但控頂寬度小 要求頂板穩(wěn)定 兩者由設(shè)備結(jié)構(gòu)及尺寸決定，使用時(shí)不能改動(dòng)。.

27、綜采工作面端頭支護(hù)（1）、單體支柱加長鋼梁組成的邁步抬棚適應(yīng)性強(qiáng)，支設(shè)麻煩，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。（2）、自移式端頭支架移架速度快，對平巷適應(yīng)性差。（3）、用工作面液壓支架支護(hù)端頭.雙巷布置：區(qū)段軌道平巷超前區(qū)段運(yùn)輸平巷，沿腰線掘進(jìn)。優(yōu)點(diǎn)：探明煤層變化情況，輔助運(yùn)輸、排水，有利于掘進(jìn)通風(fēng)和安全，由上區(qū)段工作面立即轉(zhuǎn)到下區(qū)段工作面，可減少軌 道巷的維護(hù)時(shí)間。缺點(diǎn)：下區(qū)段軌道平巷維護(hù)比較困難，增加聯(lián)絡(luò)巷掘進(jìn)費(fèi)。.單巷布置：瓦斯含量不大，煤層埋藏穩(wěn)定，涌水量不大，注意：加強(qiáng)掘進(jìn)通風(fēng)，減少風(fēng)筒 漏風(fēng)。.沿空留巷1前進(jìn)式沿空留巷：工作面前進(jìn)式回采，沿采空區(qū)留出平巷2后退式沿空留巷： 先掘區(qū)段平巷到采區(qū)邊界，采面后退

28、回采，沿采空區(qū)留出平巷，為下區(qū)段服務(wù)。3往復(fù)式沿空留巷.沿空掘巷：沿著已采工作面的采空區(qū)邊緣掘進(jìn)區(qū)段平巷。利用采空區(qū)邊緣壓力較小，沿 著上覆巖層已垮落穩(wěn)定的采空區(qū)邊緣或僅留很窄的煤柱掘巷。優(yōu)點(diǎn)：雖沒有減少區(qū)段平巷的數(shù)目，但是不留或少留煤柱，減少煤損，減少聯(lián)絡(luò)巷，減少巷道維修工程量，甚至不用 維修，對巷道支護(hù)要求也不嚴(yán)格。沿空掘巷時(shí)回采面接替順序：區(qū)段跳采接替區(qū)段依次接替.米場通風(fēng)方式U型通風(fēng) 特點(diǎn)：通風(fēng)系統(tǒng)簡單，漏風(fēng)少，風(fēng)流線路長，變化大。適用：瓦斯不太大；瓦斯大， 設(shè)瓦斯尾巷，即為U+ L通風(fēng)Z型通風(fēng) 順流通風(fēng)方式（進(jìn)風(fēng)流與回風(fēng)流的方向相同），風(fēng) 第8頁共12頁采礦學(xué)路，通風(fēng)效果比U型好Y型

29、通風(fēng) 當(dāng)工作面產(chǎn)量大和瓦斯涌出量大時(shí)，可以稀釋風(fēng)流中的瓦斯。上下平巷均進(jìn)新鮮 風(fēng)流有利于上下平巷安裝機(jī)電設(shè)備。要求：設(shè)有邊界回風(fēng)上山，當(dāng)無邊界上山、區(qū)段回風(fēng)巷 設(shè)在上平巷進(jìn)風(fēng)巷的上部時(shí)，偏 Y型通風(fēng)。H型通風(fēng) 系統(tǒng)復(fù)雜，增加了風(fēng)量，稀釋瓦斯，采 用較少。W型通風(fēng)對拉工作面，有利于滿足上下工作面同采，實(shí)現(xiàn)集中生產(chǎn)的要求。.采煤系統(tǒng)分析一、區(qū)段的參數(shù)區(qū)段參數(shù)包括：區(qū)段斜長和區(qū)段走向長度二、區(qū)段平巷的坡度和方向 在實(shí)際工作中為了便于排水和有利于礦車運(yùn)輸，平巷都是按照一定坡度 （0.5%-1.0%）布置和掘進(jìn)的。三、區(qū)段平巷的單巷布置和雙巷布置四、單工作面與雙工作面布置 五、工作面回采順序后退式、前進(jìn)

30、式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式采面后退式由采區(qū)邊界附近向采區(qū)運(yùn)煤上山方向推進(jìn)回采順序。六、區(qū)段間無煤柱護(hù)巷采用區(qū)段無煤柱護(hù)巷，使區(qū)段平巷沿采空區(qū)布置，可避免和消弱支承壓力的影響，改善巷道維護(hù)狀況，減少煤損。七、采場通風(fēng)方式與回采巷道布置.傾斜長壁采煤法 采煤系統(tǒng)分析 一、仰斜開采與俯斜開采 單工作面與雙工作面 三、 前進(jìn)式、后退式與混合式 四、生產(chǎn)系統(tǒng) 五、運(yùn)輸系統(tǒng)問題 仰采與俯采 煤層傾角對 頂板穩(wěn)定性影響：.仰采 （1）頂板產(chǎn)生向采空區(qū)方向的分力（2）頂板受向下拉力，不易獲得平衡（3）煤壁易片幫（4）采空區(qū)頂板冒落滾向采空區(qū)（5）支架主要作用是支撐頂板（6）支撐式或支掩 式支架；當(dāng)120,支柱迎山角為

31、6 ,設(shè)置復(fù)位千斤頂；防片幫裝置，錨桿；大拉力的推移千斤頂。.俯采頂板產(chǎn)生指向煤壁的分力巖層受壓力，頂板易平衡，穩(wěn)定；煤壁穩(wěn)定，不易片幫；什石易竄入采面； 支架支撐頂板， 防什石竄入工作面支掩式：掩護(hù)梁上有防竄裝置.采煤工藝特點(diǎn)1、仰采1 ）水自流入采空區(qū)；2）頂板穩(wěn)定性差，臨界角8 3）當(dāng) 10 時(shí)，采煤機(jī)偏離煤壁，減少截深；輸送機(jī)，煤滾入下側(cè)，易斷鏈。 4）當(dāng) 17時(shí)，采煤機(jī) 不穩(wěn)定，易翻倒。措施：輸送機(jī)設(shè)下部三角架，調(diào)平。 2、俯采1 ）水流入采面，工作條件 差；2）頂板相對穩(wěn)定；3）機(jī)組不穩(wěn)定，易掉道。.傾斜長壁采煤法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件 1、優(yōu)點(diǎn)（1）巷道布置簡單，巷道掘進(jìn)及維護(hù)費(fèi)低，

32、 投產(chǎn)快。巷道掘進(jìn)工程量少 15%相應(yīng)工期短。（2）運(yùn)輸系統(tǒng)簡單，占用設(shè)備少。運(yùn)輸設(shè)備 及輔助人員可減少30o （3）回采巷道沿煤掘進(jìn)，易固定方向，采面可等長布置，利于生產(chǎn)管 理。（4）通風(fēng)系統(tǒng)簡單，風(fēng)路短，通風(fēng)構(gòu)筑物減少約 1/3。（5）對某些地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)，如：傾斜斷層 一可沿?cái)嗝鎮(zhèn)涡辈贾?；淋水一仰斜開采；瓦斯大一俯采。（6） 技第9頁共12頁采礦學(xué)術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著 采面單產(chǎn)增加，巷道掘進(jìn)率（m/萬t）降低，采出率（%增加，工效（t/ 工）提高。2、缺點(diǎn)（1）長距離傾斜巷道輔運(yùn)和行人困難；（2）當(dāng)前采掘運(yùn)機(jī)械設(shè)備不完全適應(yīng)傾斜長壁的要求；（3）大巷裝車點(diǎn)多，可設(shè)帶區(qū)，共用一個(gè)煤倉。（4）

33、下行回風(fēng)一注意監(jiān)測。適用條件（1）12煤層，效果最好。 （2）采取一定技術(shù)措施，可適用于12 17的煤層。（3）可據(jù)地質(zhì)構(gòu)造的特點(diǎn)采面呈偽斜布置。（4）不同采深、圍巖特性、沼氣涌出量及水涌出量均可采用傾斜長壁開采。（5）據(jù)不同傾角，同一礦井亦可采用傾斜長壁和走向長壁配合開采。放頂煤工藝過程采煤機(jī)割煤一一移架一一推移前部刮板輸送機(jī)一一拉移后部刮板輸送 機(jī)放頂煤.放頂煤液壓架分類1、按支架類型：掩護(hù)式、支掩式、支撐式、簡易式。 2、按窗口位置： 高、中、低三種放煤方式3、按輸送機(jī)位置：單、雙輸送機(jī).放頂煤液壓支架：掩護(hù)式（單輸送機(jī)高位放煤、雙輸送機(jī)低位放煤）；支掩式（雙輸，輸送 機(jī)掩護(hù)梁開天窗（插

34、服式，非插服式）;支撐式；簡易式）.頂煤破碎機(jī)理1、綜放開采時(shí)，實(shí)現(xiàn)頂煤的有效破碎和順利放出是放頂煤工作的核心問 題，而頂煤的有效破碎又是頂煤順利放出的前提，同時(shí)也是支架選型不確定放頂煤工藝的依 據(jù)。2、煤的普氏系數(shù)越小，有利于頂煤的放出；相反，f值越大，放煤效果越不理想。一般 認(rèn)為，煤的普氏系數(shù)f3的煤層更適合放頂煤開采。3、頂煤的破碎是支承壓力、頂板運(yùn)動(dòng) 及支架反復(fù)支撐共同作用的結(jié)果。4、支架對頂煤反復(fù)支撐的次數(shù) N與頂梁的長度L及采煤機(jī) 截深B有關(guān)，可表小為：N 5 、.根據(jù)頂煤的變形和破壞發(fā)展規(guī)律，沿工作面推進(jìn)方向前將煤劃分為四個(gè)破壞區(qū)，依次為： 完整區(qū)、破壞發(fā)展區(qū)、裂隙發(fā)育區(qū)、垮落破

35、碎區(qū)。采放比：用放頂煤采煤法時(shí)，工作面采高與放頂煤厚度之比稱為采放比（采放高度比）。煤礦安 全規(guī)程要求，采放比大于1: 3時(shí)嚴(yán)禁使用放頂煤采煤法。.放煤方式放煤方式按放煤輪次不同，可分為單輪放煤和多輪放煤。打開放煤口，一次將 能放出的頂煤全部放完的稱單輪放煤；每架支架的放煤口需打開若干次才能將頂煤放完的稱 多輪放煤。放煤方式按放煤順序不同，可分為順序放煤和間隔放煤。順序放煤是指按支架排列順序（1、2、3、）依次打開放煤口的方式；間隔放煤是指按支架排列順序每隔1架或幾架（如1、3、5、或1、4、7、） 依次打開放煤口。無論是順序放煤還是間隔放 煤都可以采用單輪或多輪放煤。.頂煤冒放性的主要影響因

36、素 1、煤體強(qiáng)度2、煤層頂?shù)装鍘r性3、煤層高度與采放高度 比4、節(jié)理裂隙發(fā)育程度 5、夾石層厚度與夾石層強(qiáng)度 6、煤層埋藏深度第10頁共12頁采礦學(xué).放頂煤采煤法的主要優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件優(yōu)點(diǎn)：單產(chǎn)高，效率高成本低，巷道少，搬家少，經(jīng)濟(jì)效益顯著 缺點(diǎn)：煤損多，易發(fā)火， 煤塵大，瓦斯易積聚。.適用條件1.煤層厚度：M= 512m為佳，過小易超前冒頂，過大破壞不充分；2.煤層 的可放性：煤質(zhì)松軟，層理節(jié)理發(fā)育。煤質(zhì)中硬，f = 2最好。個(gè)別f = 3.1 =3.9 ,層理節(jié)理發(fā)育亦可；3.煤層傾角：不宜太大，緩傾斜煤層中一般15 ,太大影響支架的穩(wěn)定性，2530煤層中也試驗(yàn)成功;4.煤層結(jié)構(gòu)：過厚過硬

37、的夾肝影響頂煤放落，單層夾肝厚大于0.5m或f大于3要采取措施頂煤中的夾什總厚度不宜大于頂煤厚度的10 -15%;5.頂板條件：頂板巖性最理想的條件是基本頂I、II級，直接頂有一定厚度，采空區(qū)不懸頂，冒落后松散體基 本充滿采空區(qū)；6.地質(zhì)構(gòu)造：煤層厚度變化大，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷層切割塊段，階段煤柱等無 法應(yīng)用分層長壁采煤法時(shí)，可放頂煤。.支承壓力：由于采掘空間原被采物承受的載荷轉(zhuǎn)移到周圍支承體上而形成的壓力。.中線掘進(jìn)與腰線掘進(jìn)：區(qū)段回風(fēng)平巷：采用礦車、平板車運(yùn)輸；要求巷道基本水平、保持一定流水坡度、允許巷道有一定彎曲；巷道沿煤層按腰線掘進(jìn)。區(qū)段運(yùn)輸平巷：采用刮板輸送機(jī)運(yùn)輸；要求巷道直，允許有一定坡度；巷道沿煤層按中線掘 進(jìn)補(bǔ)充：96平碉的優(yōu)點(diǎn)：（1）煤由平碉直接外運(yùn)，運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，設(shè)備少，系統(tǒng)簡單，費(fèi)用低； （2）地面工業(yè)廣場建筑和設(shè)施簡單；（3）井內(nèi)不設(shè)井底車場，減少了工