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文檔簡介

煤礦開采技術(shù)與掘進(jìn)技術(shù)

—重慶市煤礦礦長資格培訓(xùn)班教學(xué)課件

重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院資勘系

陳雄

二OO五年五月

第一章概述第一節(jié)我國煤炭資源一、我國煤炭資源分布

我國是世界上發(fā)現(xiàn)、利用、開采煤炭最早的國家,也是煤炭產(chǎn)量最多的國家,煤炭資源豐富,全國絕大多數(shù)省市區(qū)都有不同數(shù)量的煤炭資源分布,已知的含煤面積約55萬k㎡,累計(jì)探明總儲(chǔ)量為78223.4億t。僅次于俄羅斯,居世界第二位。據(jù)預(yù)測,我國煤炭資源遠(yuǎn)景儲(chǔ)量為50592億t;保有儲(chǔ)量為10025億t。僅次于俄羅斯、美國,居世界第三位。二、煤炭資源賦存的主要特點(diǎn)

1.成煤的地質(zhì)年代長。從早古生代至第四紀(jì),均有煤炭沉積。具有工業(yè)價(jià)值的煤層形成始于早石炭世,成煤期自老到新有:早古生代、早石炭世、早二疊世、石炭二疊紀(jì)、晚二疊世、晚三疊世、早侏羅世、中侏羅世、白堊紀(jì)、第三紀(jì)、第四紀(jì)等11個(gè)地質(zhì)年代。我國三大聚煤期:石炭二疊紀(jì)、早中侏羅紀(jì)及晚侏羅紀(jì)、第三紀(jì)。2.地質(zhì)構(gòu)造多,煤層賦存條件多樣。

三、我國能源賦存特點(diǎn)

我國資源賦存特點(diǎn),決定了能源必須以煤炭為主。我國的資源賦存是缺油、少氣、富煤。全國石油、天然氣探明儲(chǔ)量僅占化石能源探明儲(chǔ)量的6%,其余94%為煤炭。煤炭1000米以淺保有儲(chǔ)量約1萬億噸,其中探明可采儲(chǔ)量1145億噸。煤層氣35萬億立方米。按目前的生產(chǎn)和消費(fèi)水平,可以開采使用100年以上。而石油可采儲(chǔ)量只有38億噸,可采年限僅20年;天然氣總資源量為38萬立方米,探明剩余可采儲(chǔ)量可開采37年。四、全國的五個(gè)聚煤區(qū)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造帶為界,全國劃分為五個(gè)聚煤區(qū):1.華北聚煤區(qū):包括山西、山東、河北、河南、甘肅、陜西、內(nèi)蒙古大部、江蘇北部、遼寧和吉林南部。其煤炭資源量占全國總煤炭資源量的53%。2.西北聚煤區(qū):包括新疆、青海、寧夏、內(nèi)蒙古西部。其煤炭資源量占全國總煤炭資源量的33%。3.東北聚煤區(qū):包括遼寧、吉林、黑龍江、內(nèi)蒙古東部。其煤炭資源量占全國總煤炭資源量的8%。四、全國的五個(gè)聚煤區(qū)4.華南聚煤區(qū):包括貴州、廣西、廣東、海南、湖南、湖北、江西、福建、江蘇和安徽南部、四川和云南大部。其煤炭資源量占全國煤炭資源量6%。5.滇藏聚煤區(qū):包括西藏、青海南部、四川和云南西部。其煤炭資源量占全國總煤炭資源量的0.1%。五、煤的形成在顯微鏡下觀察,可以發(fā)現(xiàn):煤是由高等植物轉(zhuǎn)化而來的。1.成煤植物:植物分為低等植物和高等植物。由低等植物形成的煤稱為腐泥煤;由高等植物形成的煤稱為腐植煤。目前開采主要是腐植煤。2.成煤作用:煤由植物經(jīng)過漫長極其復(fù)雜生物化學(xué)、物理化學(xué)作用轉(zhuǎn)變而成的。成煤作用分為兩個(gè)階段:泥炭化階段、煤化階段。六、成煤的必要條件1.

植物條件:植物是成煤的原始物質(zhì)。2.氣候條件:潮濕、溫暖的氣候是成煤的必要條件。3.地理?xiàng)l件:發(fā)生大面積沼澤化的自然條件。4.

地殼運(yùn)動(dòng)條件:地殼大幅度快速下沉。七、最新煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)將煤炭分為14類。分別是:無煙煤(WY)、貧煤(PM)、貧瘦煤(PS)、瘦煤(SM)、焦煤(JM)、1/3焦煤(1/3JM)、肥煤(FM)、氣肥煤(QF)、氣煤(QM)、1/2中粘煤(1/2ZM)、弱粘煤(RN)、不粘煤(BN)、長焰煤(CY)、褐煤(HM)。。

我國煤炭資源已經(jīng)探明可采儲(chǔ)量中,按煤層厚度分:☆薄煤層占17.36%☆中厚煤層占37.84%☆厚煤層占44.80%按煤層傾角分:☆緩傾斜煤層占85.95%☆傾斜煤層占10.16%☆急傾斜煤層占3.89%我國最早開辦的近代煤礦:臺(tái)灣基隆煤礦1876年興建,1878年投產(chǎn)。河北開平煤礦1877年興建,1881年投產(chǎn)。八、煤的分類

1.煤炭按煤的含碳量和煤化程度分類硬煤(含無煙煤、煙煤)、褐煤、泥炭。

煤炭按煤的含碳量和煤化程度分類表類別

含碳量煤化程度及特點(diǎn)無煙煤90-98%煤化程度高,揮發(fā)分低,密度大,燃點(diǎn)高,無粘結(jié)性,燃燒時(shí)多不冒煙。煙煤75-90%煤化程度低于無煙煤高于褐煤,特點(diǎn)是揮發(fā)分產(chǎn)率范圍寬,不結(jié)焦與強(qiáng)結(jié)焦均有,燃燒時(shí)有煙。褐煤60-75%煤化程度低,特點(diǎn)是外觀多呈褐色,光澤暗淡,含有較高內(nèi)在水分和不同數(shù)量腐植酸。泥炭50-60%高等植物遺體,在沼澤中經(jīng)泥炭化作用形成的一種松散富含水分的有機(jī)質(zhì)堆積物。2、煤的工業(yè)用途分類

分類分類指標(biāo)用途名稱符號(hào)揮發(fā)分膠質(zhì)層厚度無煙煤WY0-10

動(dòng)力用煤和民用煙煤︹YM︺貧煤PM〉10-250動(dòng)力用煤和民用瘦煤SM〉14-200-12一般作配焦用煤焦煤JM〉14-30〉8-25主焦煤,冶金主要用煤肥煤FM〉26〉25配焦煤主要用于冶金氣煤QM〉30〉5-25氣化、煉油、配焦用煤弱粘煤RM〉20-370-9配焦、氣化、民用煤不粘煤BM〉20-370氣化、動(dòng)力、民用煤長焰煤CY〉370-5氣化、動(dòng)力、民用煤褐煤HM〉40化工、氣化、民用煤3、煤層按厚度分類煤層按厚度分類薄煤層:井工開采時(shí)厚度在1.3m以下,露天開采時(shí)厚度在3.5m以下的煤層。中厚煤層:井工開采時(shí)厚度在1.3m~3.5m,露天開采時(shí)厚度在3.5m~10m的煤層。厚煤層:井工開采時(shí)厚度在3.5m以上,露天開采時(shí)厚度在10m以上的煤層。

4、煤層按傾角分類近水平煤層:井工開采時(shí)傾角在8o以下,露天開采時(shí)傾角在5o以下的煤層。緩傾斜煤層:井工開采時(shí)傾角在8o~25o,露天開采時(shí)傾角在5o~10o的煤層。傾斜煤層:井工開采時(shí)傾角在25o~45o,露天開采時(shí)傾角在10o~45o的煤層。急傾斜煤層:井工或露天開采時(shí)傾角在45o以上的煤層。5、煤層按穩(wěn)定性分類穩(wěn)定煤層:煤層厚度變化很小,變化規(guī)律明顯,煤層結(jié)構(gòu)簡單或較簡單,全區(qū)可采或基本可采的煤層。較穩(wěn)定煤層:煤層厚度有一定的變化,變化規(guī)律較明顯,煤層結(jié)構(gòu)簡單至復(fù)雜,全區(qū)可采或大部分可采,可采范圍內(nèi)厚度變化不大的煤層。不穩(wěn)定煤層:煤層厚度變化較大,變化規(guī)律不明顯,煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜至極復(fù)雜的煤層。極不穩(wěn)定煤層:煤層厚度變化極大,呈透鏡狀、雞窩狀,一般不連續(xù),很難找出規(guī)律,可采塊段分布零星的煤層。第二節(jié)開采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

一、開采技術(shù)發(fā)展歷程

1.我國是世界上最早開發(fā)利用煤炭資源的國家,距今有6800+/-150年的歷史。我國煤炭開采經(jīng)歷了七個(gè)階段:手鎬采煤—風(fēng)鎬采煤—爆破采煤—普通機(jī)械化(普采)采煤——高檔普采—綜合機(jī)械化采煤—綜合機(jī)械化放頂煤采煤。

2.解放前,我國煤礦普遍采用穿峒式、高落式、殘柱式采煤方法。開采技術(shù)發(fā)展歷程

3.解放后,我國加強(qiáng)了采煤方法的改革,逐步推廣了壁式體系采煤法,二十世紀(jì)六十年代以淺截深單滾筒采煤機(jī)、可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)、金屬摩擦支柱和金屬絞接頂梁支護(hù)的普通機(jī)械化采煤工作面問世。1974年第一批國產(chǎn)綜合機(jī)械化采煤設(shè)備在井下生產(chǎn)試驗(yàn)。1978年以來,我國先后從國外引進(jìn)100多套綜合機(jī)械化采煤設(shè)備。

4.綜采、綜放技術(shù)最新成果:煤厚小于1.3m煤層:刨煤機(jī)組開采煤厚在1.3~1.8m煤層:薄煤層綜采煤厚在1.8~3.5m煤層:中厚煤層綜采煤厚在3.5~13m煤層:一次采全高綜放技術(shù)2003年國有重點(diǎn)煤礦綜合機(jī)械化采煤程度已達(dá)56.73%,年產(chǎn)超過100萬噸的采煤隊(duì)有52個(gè)。其中,神華集團(tuán)大柳塔礦綜采隊(duì)工效達(dá)543.8t/工;鐵法礦務(wù)局曉南礦綜采隊(duì)工效達(dá)127.59t/工。

二十世紀(jì)九十年代,我國開始進(jìn)行綜合機(jī)械化放頂煤試驗(yàn),取得了圓滿成功,技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。2003年國有重點(diǎn)煤礦綜合機(jī)械化放頂煤創(chuàng)年產(chǎn)100萬噸的采煤隊(duì)有37個(gè)。其中,兗州礦業(yè)集團(tuán)東灘礦綜放隊(duì)年產(chǎn)512萬噸,工效達(dá)246.96t/工。目前,我國已有利用綜放技術(shù)一次開采6-13m的成功經(jīng)驗(yàn)。

我國于二十世紀(jì)五十年代開始進(jìn)行水力采煤試驗(yàn),并取得成功。目前,水力采煤產(chǎn)量占1.8%。露天煤礦產(chǎn)量占3-5%。二、煤炭按煤的含碳量和煤化程度分類1.無煙煤:含碳量90%~98%,煤化程度較高,揮發(fā)分低,密度大,燃點(diǎn)高,無粘結(jié)性,燃燒時(shí)多不冒煙。2.煙煤:含碳量75%~90%,煤化程度低于無煙煤高于褐煤,特點(diǎn)是揮發(fā)分產(chǎn)率范圍寬,不結(jié)焦與強(qiáng)結(jié)焦均有,燃燒時(shí)有煙。3.褐煤:含碳量60%~75%,煤化程度低,特點(diǎn)是外觀多為褐色,光澤暗淡,含有較高內(nèi)在水分和不同數(shù)量腐植酸。4.泥炭:含碳量50%~60%,高等植物遺體,在沼澤中經(jīng)泥炭化作用形成的一種松散富含水分的有機(jī)質(zhì)堆積物。三、煤炭在國民經(jīng)濟(jì)中的重要作用煤炭的用途:工業(yè)動(dòng)力、火力發(fā)電、化學(xué)工業(yè)原料、民用燃料。

據(jù)煤炭科學(xué)研究總院劉修源介紹,2000年我國能源結(jié)構(gòu)為:煤炭占67.9%,石油占26.6%,天然氣占2.6%,水電、核電、風(fēng)能、太陽能僅占2.9%。預(yù)計(jì)到2050年仍將占47.7%。四、煤炭開采帶來的主要問題資源有限,不可再生。開采利用過程中帶來的污染與破壞。開采與利用的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。煤炭開采中的安全問題。煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展問題。五、我國煤炭開采技術(shù)發(fā)展三種模式兗礦模式:大型煤炭企業(yè)與高等院校、科研機(jī)構(gòu)合作,進(jìn)行大規(guī)模技術(shù)創(chuàng)新,努力建設(shè)世界一流的高產(chǎn)高效礦井。彬縣模式:利用高等院校、科研機(jī)構(gòu)開發(fā)的新技術(shù)改造中小型礦井。神華模式:直接引進(jìn)國外全套先進(jìn)裝備,一次性投資2億元。六、我國煤炭工業(yè)運(yùn)行趨勢國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展,對(duì)煤炭的消耗需求不斷增加。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是建立在能源消耗基礎(chǔ)之上的。近幾年,國家通過實(shí)行積極的財(cái)政政策,擴(kuò)大內(nèi)需,促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,也拉動(dòng)了煤炭需求。2003年全國煤炭產(chǎn)量達(dá)到15.9億噸,創(chuàng)歷史最高水平;2004年煤炭產(chǎn)量達(dá)到19億噸。預(yù)計(jì)2005年煤炭產(chǎn)量將超過20億噸。按照國民經(jīng)濟(jì)年均增長7%~8%的發(fā)展速度,專家預(yù)測到2005年、2010年、2015年的煤炭需求將分別達(dá)到20億噸、21.5億噸和22億噸;在一次能源中的比重將分別為65%、62%和60%左右。根據(jù)這個(gè)預(yù)測,2005年將出現(xiàn)供應(yīng)偏緊;2010年將出現(xiàn)供應(yīng)明顯不足。即使煤炭產(chǎn)量保持一定的增幅,屆時(shí)也可能出現(xiàn)0.5~1億噸的缺口。第一章復(fù)習(xí)思考題

1.名詞解釋:①薄煤層②中厚煤層③厚煤層④近水平煤層⑤緩傾斜煤層⑥傾斜煤層⑦急傾斜煤層。2.我國的三大聚煤期。3.我國煤炭資源賦存的特點(diǎn)。4.我國的五個(gè)聚煤區(qū)域。5.最新煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)。6.成煤的必要條件。7.煤炭開采帶來的主要問題。8.開采技術(shù)經(jīng)歷的七個(gè)階段。9.煤炭的用途。第二章煤田劃分

第一節(jié)煤田劃分為井田一、基本概念1.煤田:在地質(zhì)歷史發(fā)展的過程中,有含炭物質(zhì)沉積形成的基本連續(xù)大面積含煤地帶,稱為煤田。對(duì)于面積較大、儲(chǔ)量較多的煤田,若由一個(gè)礦井來開采整個(gè)煤田,顯然在經(jīng)濟(jì)上極不合理,在技術(shù)上有難以實(shí)現(xiàn)。因此,需要將煤田進(jìn)一步劃分成適合于由一個(gè)礦區(qū)來開采的若干個(gè)區(qū)域。第一節(jié)煤田劃分為井田2.礦區(qū)是開發(fā)煤田形成的社會(huì)組合。3.礦區(qū)開發(fā):礦區(qū)范圍仍然很大,需根據(jù)煤炭儲(chǔ)量、賦存條件、煤炭市場需求量、投資環(huán)境等情況,確定礦區(qū)規(guī)模,劃分井田,規(guī)劃井田開采方式、規(guī)劃礦井或露天礦建設(shè)順序、確定礦區(qū)附屬企業(yè)類別、數(shù)目和生產(chǎn)規(guī)模、建設(shè)過程等,總稱為礦區(qū)開發(fā)。第一節(jié)煤田劃分為井田

4.井田在礦區(qū)內(nèi),劃歸給一個(gè)礦井開采的部分煤田,稱為井田。井田范圍的大小、礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限的確定,是礦區(qū)總體設(shè)計(jì)中必須解決好的關(guān)鍵問題之一。第一節(jié)煤田劃分為井田二、礦井巷道礦井開采需要在地下煤巖層中開鑿大量的井巷和硐室。這些井巷種類很多,按其所處空間位置和形狀,可分為垂直巷道、水平巷道和傾斜巷道。1.垂直巷道(1)立井——有直接通達(dá)地面出口的垂直巷道叫做立井,又稱豎井。立井一般位于井田中部,擔(dān)負(fù)全礦煤炭提升任務(wù)的叫主立井,擔(dān)負(fù)人員升降和材料、設(shè)備、矸石等輔助提升任務(wù)的為副立井。第一節(jié)煤田劃分為井田(2)暗立井——沒有直接通達(dá)地面出口的立井,裝有提升設(shè)備,也有主、副暗立井之分。暗立井通常用作上下兩個(gè)水平之間的聯(lián)系,即將下水平的煤炭通過主暗井提升到上一個(gè)水平,將上一個(gè)水平中的材料、設(shè)備和人員等轉(zhuǎn)運(yùn)到下水平。(3)溜井——擔(dān)負(fù)自上而下溜放煤炭任務(wù)的暗井稱為溜井。第一節(jié)煤田劃分為井田2.傾斜巷道⑴斜井——有直接出口通達(dá)地面的傾斜巷道叫斜井。主要擔(dān)負(fù)全礦井下煤炭提升任務(wù)的斜井叫主斜井;只擔(dān)負(fù)礦井通風(fēng)、行人、運(yùn)料等輔助提升任務(wù)的斜井叫副斜井;主要作回風(fēng),一般布置在井田淺部斜井叫通風(fēng)斜井。⑵暗斜井——沒有直接通達(dá)地面的出口、用作相鄰的上下水平聯(lián)系的傾斜巷道,其任務(wù)是將下部水平的煤炭運(yùn)到上部水平,將下部水平的材料、設(shè)備等運(yùn)到下部水平。第一節(jié)煤田劃分為井田⑶上山——沒有直接出口通往地面,位于開采水平以上,為本水平或采區(qū)服務(wù)的傾斜巷道。上山中安設(shè)輸送機(jī)運(yùn)煤的稱為運(yùn)輸上山;鋪軌,有絞車運(yùn)輸物料的稱軌道上山;專為通風(fēng)的上山,稱為通風(fēng)上山。服務(wù)于采區(qū)的上山叫做采區(qū)上山,服務(wù)于階段的稱主要上山。⑷下山——位于開采水平以下,為本水平或采區(qū)服務(wù)的傾斜巷道。第一節(jié)煤田劃分為井田3.水平巷道⑴平硐——有出口直接通到地表的水平巷道稱為平硐。一般以一條主平硐擔(dān)負(fù)全礦運(yùn)煤、出矸、運(yùn)材料、設(shè)備、進(jìn)風(fēng)、排水、供電和行人等任務(wù)。⑵石門——和煤層走向垂直或斜交的水平巖石巷道,稱為石門。⑶煤門——開掘在煤層中并與煤層走向垂直或斜交的水平巷道稱為煤門。⑷平巷——沒有出口直接通達(dá)地表,沿煤層走向開掘的水平巷道。第一節(jié)煤田劃分為井田三、根據(jù)巷道服務(wù)范圍及其用途,礦井巷道又可分為開拓巷道、準(zhǔn)備巷道和回采巷道三類。1.開拓巷道為全礦井或一個(gè)開采水平服務(wù)的巷道屬于開拓巷道。2.準(zhǔn)備巷道為采區(qū)、一個(gè)以上區(qū)段、分段服務(wù)的運(yùn)輸、通風(fēng)巷道叫準(zhǔn)備巷道。3.回采巷道形成采煤工作面及為其服務(wù)的巷道。第一節(jié)煤田劃分為井田四、礦井生產(chǎn)系統(tǒng)礦井生產(chǎn)系統(tǒng)是指在煤礦生產(chǎn)過程中的提升、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、供水等巷道線路及其設(shè)施,是礦井安全生產(chǎn)的基本前提和保證。每一個(gè)礦井都必須按照有關(guān)規(guī)定和要求,建立安全、通暢、運(yùn)行可靠、能力充足的生產(chǎn)系統(tǒng)。礦井生產(chǎn)系統(tǒng)包括井下生產(chǎn)系統(tǒng)和地面生產(chǎn)系統(tǒng)。第一節(jié)煤田劃分為井田(一)井下生產(chǎn)系統(tǒng)包括: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)。(二)地面生產(chǎn)系統(tǒng)地面生產(chǎn)系統(tǒng)的主要任務(wù)是煤炭經(jīng)過運(yùn)輸提升到地面后的加工和外運(yùn),還要完成矸石排放,動(dòng)力供給,材料、設(shè)備供應(yīng)等工作。地面生產(chǎn)系統(tǒng)通常包括:地面提升系統(tǒng);運(yùn)輸系統(tǒng);排矸系統(tǒng);選煤系統(tǒng)和管道線路系統(tǒng);變電所、壓風(fēng)機(jī)房、鍋爐房、機(jī)修廠、坑木加工廠、礦燈房、浴室及行政福利大樓等專用建筑物。第一節(jié)煤田劃分為井田五、井田劃分的原則1.要充分利用自然條件劃分井田在可能的條件下,盡量利用大斷層等自然條件作為井田邊界,或者利用河流、鐵路、城鎮(zhèn)下留設(shè)安全煤柱作為井田邊界。第一節(jié)煤田劃分為井田2.要有與礦井開采能力相適應(yīng)的井田范圍井田范圍必須與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng),保證礦井有足夠的儲(chǔ)量和合理的井田參數(shù),尤其是要有合理的走向長度。在一般情況下,為便于合理安排井下生產(chǎn),井田走向長度應(yīng)大于傾斜長度。我國現(xiàn)階段合理的井田走向長度一般為:小型礦井不小于1500m;中型礦井不小于4000m;大型礦井不小于7000m;特大型礦井可達(dá)10000~15000m。第一節(jié)煤田劃分為井田3.合理規(guī)劃礦井開采范圍,必須處理好與相鄰井田的關(guān)系劃分井田邊界時(shí),通常把煤層傾角不大,沿傾斜延展很寬的煤田,分成淺部和深部兩部分。一般應(yīng)先淺后深,先易后難,分別開發(fā)建井,以節(jié)約初期投資,避免淺、深部礦井形成復(fù)雜的壓茬關(guān)系,給開采帶來困難。4.要為礦井的發(fā)展留有余地劃分井田時(shí),應(yīng)充分考慮煤層賦存條件、技術(shù)發(fā)展趨勢等因素,適當(dāng)將井田劃得大一些或者留一個(gè)后備區(qū),為礦井的發(fā)展留有適當(dāng)?shù)挠嗟?。第一?jié)煤田劃分為井田5.直線(或折線)的境界劃分原則在不受其它條件限制的情況下,一般采用直線或折線形式來劃定井田境界線,盡量避免曲線境界線,以有利于礦井設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)管理工作。6.保證有良好的安全經(jīng)濟(jì)效果劃分井田時(shí),要力求使礦井有合理的開拓方式和采煤方法,便于選定井口位置和地面工業(yè)場地,有利于保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,礦井井巷工程量小,投資省,建井期短,生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境好,安全可靠,為煤礦企業(yè)取得最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益打下好的基礎(chǔ)。第一節(jié)煤田劃分為井田

六、人為劃分井田的方法1.垂直劃分法:相鄰礦井以某一垂直面為界,沿該界面留置井田邊界煤柱,作為劃分井田境界的方法。2.水平劃分法:以井田內(nèi)主采煤層某一標(biāo)高底板等高線為準(zhǔn)的水平面作為劃分井田境界的方法。3.按煤組劃分按煤層(組)間距的大小來劃分礦界,即把煤層間距較小的相鄰煤層劃歸一個(gè)礦井開采,把層間距較大的煤層(組)劃歸另一個(gè)礦井開采。

第二節(jié)井田內(nèi)再劃分

一、井田劃分成階段一個(gè)井田的范圍相當(dāng)大,其走向長度可達(dá)數(shù)千米到萬余米,傾向長度可達(dá)數(shù)千米。因此,必須將井田劃分成若干個(gè)更小的部分,才能按計(jì)劃有順序地進(jìn)行開采。1.階段的劃分及特征在井田范圍內(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)長條部分具有獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng),稱之為一個(gè)階段。井田走向長度即為階段的走向長度,階段上部邊界與下部邊界的垂直距離稱為階段垂高,一般為100~250m,階段的傾斜長度為階段斜長。第二節(jié)井田內(nèi)再劃分

2.水平與開采水平的概念水平:沿煤層走向某一標(biāo)高布置運(yùn)輸大巷或總回風(fēng)巷的水平面。②開采水平:通常將設(shè)有井底車場、階段運(yùn)輸大巷,擔(dān)負(fù)全階段運(yùn)輸任務(wù)的水平稱為開采水平。井田內(nèi)水平和階段的開采順序,一般是先采上部水平和階段,后采下部水平和階段。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是建井時(shí)間短、生產(chǎn)安全條件好。第二節(jié)井田內(nèi)再劃分

二、階段內(nèi)的再劃分井田劃分為階段后,階段的范圍仍然較大,通常需要再劃分,以適應(yīng)開采技術(shù)的要求。階段內(nèi)的劃分一般有三種方式:采區(qū)式、分段式和帶區(qū)式。1.采區(qū)式劃分在階段范圍內(nèi),沿走向把階段劃分為若干個(gè)具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)的塊段,每一塊段稱為采區(qū)。采區(qū)的傾向長度與階段斜長相等。采區(qū)的走向長度一般由500m到2000m不等。采區(qū)的斜長一般為600~1000m。在采區(qū)范圍內(nèi),沿煤層傾向?qū)⒉蓞^(qū)劃分為若干個(gè)長條部分,每一塊長條部分稱為區(qū)段。第二節(jié)井田內(nèi)再劃分

2.分段式劃分在階段范圍內(nèi)不劃分采區(qū),而是沿傾向?qū)⒚簩觿澐譃槿舾善叫杏谧呦虻拈L條帶,每個(gè)長條帶稱為分段,每個(gè)分段沿斜長布置一個(gè)采煤工作面,這種劃分稱為分段式。分段式劃分與采區(qū)式相比,減少了采區(qū)上(下)山及硐室工程量;采煤工作面可以連續(xù)推進(jìn),減少了搬家次數(shù),生產(chǎn)系統(tǒng)簡單。但是,分段式劃分僅適用于地質(zhì)構(gòu)造條件簡單、走向長度較小的井田。因此,分段式劃分應(yīng)用上受到嚴(yán)格限制,在我國很少采用。

第二節(jié)井田內(nèi)再劃分

3.帶區(qū)式劃分在階段內(nèi)沿煤層走向劃分為若干個(gè)具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)的帶區(qū),帶區(qū)內(nèi)又劃分成為若干個(gè)傾斜分帶,每個(gè)分帶布置一個(gè)采煤工作面。分帶內(nèi),采煤工作面沿煤層傾向推進(jìn),即由階段的下部邊界向階段的上部邊界推進(jìn)或者由階段的上部邊界向下部邊界推進(jìn)。一般由2~6個(gè)分帶組成一個(gè)帶區(qū)。第二節(jié)井田內(nèi)再劃分

分帶布置工作面適用于傾斜長壁采煤法,巷道布置系統(tǒng)簡單,比采區(qū)式布置巷道掘進(jìn)工程量少,但分帶工作面兩側(cè)傾斜回采巷道(稱為分帶巷道)掘進(jìn)困難、輔助運(yùn)輸不便。目前,我國大量應(yīng)用的還是采區(qū)式。在煤層傾角較?。ǎ?2°)的條件下,帶區(qū)式的應(yīng)用正在擴(kuò)大。第二節(jié)井田內(nèi)再劃分

三、近水平煤層井田劃分開采近水平煤層,井田沿傾向高差很小。這時(shí),以前述方法很難劃分成若干以一定標(biāo)高為界的階段。通常,沿煤層的延展方向布置大巷,在大巷兩側(cè)劃分成為具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)的塊段,這樣的塊段稱為盤區(qū)。第二節(jié)井田內(nèi)再劃分

四、井田劃分為開采區(qū)域特大型礦井,井田面積很大,往往首先將井田劃分為開采區(qū)域。在開采區(qū)域內(nèi),再劃分為階段或盤區(qū)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)集中,主斜井擔(dān)負(fù)全礦井煤的運(yùn)輸,便于采用大型膠帶輸送機(jī)等設(shè)備,可達(dá)到很高的生產(chǎn)能力;地面生產(chǎn)相對(duì)集中,便于管理,減少工業(yè)場地占地面積,降低煤柱損失。另外,在礦井建設(shè)上有較強(qiáng)的靈活性,幾個(gè)區(qū)域可同時(shí)建井,縮短礦井建設(shè)周期;也可分區(qū)建井,分期投產(chǎn),減少占用資金。這種方式適用于井田范圍大、儲(chǔ)量豐富的特大型礦井。第三節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限一、礦井儲(chǔ)量1.根據(jù)礦井內(nèi)不同塊段煤層地質(zhì)情況被查明程度,礦井儲(chǔ)量分為A、B、C、D級(jí)。A、B級(jí)為高級(jí)儲(chǔ)量;C、D級(jí)為低級(jí)儲(chǔ)量。2.礦井儲(chǔ)量分類:礦井地質(zhì)儲(chǔ)量、能利用儲(chǔ)量、尚難利用儲(chǔ)量、工業(yè)儲(chǔ)量、遠(yuǎn)景儲(chǔ)量、可采儲(chǔ)量。3.礦井地質(zhì)儲(chǔ)量:指礦井技術(shù)邊界范圍內(nèi)的全部煤炭儲(chǔ)量。包括能利用儲(chǔ)量和尚難利用儲(chǔ)量。第三節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限4.能利用儲(chǔ)量:指煤層賦存情況及煤質(zhì)符合當(dāng)前礦井開采技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件,目前技術(shù)條件下可以開采的儲(chǔ)量。5.尚難利用儲(chǔ)量:由于煤層灰分高、厚度薄、地質(zhì)條件復(fù)雜,在目前技術(shù)下暫時(shí)不能開采的儲(chǔ)量。6.可采儲(chǔ)量:工業(yè)儲(chǔ)量中可以采出的那部份儲(chǔ)量。第三節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限二、《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》

(地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZ/T0215—2002)煤炭儲(chǔ)量的分級(jí)分類2002年12月國家國土資源部頒布了地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZ/T0215—2002《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》,對(duì)煤炭資源/儲(chǔ)量分類及類型條件、儲(chǔ)量估算等作了新的劃分和規(guī)定,該規(guī)范自2003年3月1日起實(shí)施。第三節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限依照《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》,煤炭儲(chǔ)量按可行性評(píng)價(jià)階段分為概略研究、預(yù)可行性研究和可行性研究儲(chǔ)量;從經(jīng)濟(jì)意義上分為經(jīng)濟(jì)的、邊際經(jīng)濟(jì)的、次邊經(jīng)濟(jì)的、內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的和經(jīng)濟(jì)意義未定的基礎(chǔ)儲(chǔ)量;從地質(zhì)可靠程度上分為探明的、控制的、推斷的、預(yù)測的儲(chǔ)量。第三節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限1.探明的煤炭儲(chǔ)量分類1)可采儲(chǔ)量(111):探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量的可采部分??辈楣ぷ鞒潭纫堰_(dá)到勘探階段的工作程度要求,并進(jìn)行了可行性研究,證實(shí)其在計(jì)算當(dāng)時(shí)開采是經(jīng)濟(jì)的、計(jì)算的可采儲(chǔ)量及可行性評(píng)價(jià)結(jié)果可信度高。2)探明的(可研)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量(111b):同(111)的差別在于本類型是用未扣除設(shè)計(jì)、采礦損失的數(shù)量表述。第三節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限3)預(yù)可采儲(chǔ)量(121):同(111)的差別在于本類型只進(jìn)行了預(yù)可行性研究,估算的可采儲(chǔ)量可信度高,可行性評(píng)價(jià)結(jié)果的可信度一般。4)探明的(預(yù)可研)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量(121b):同(121)的差別在于本類型是用未扣除設(shè)計(jì)、采礦損失的數(shù)量表述。5)探明的(預(yù)可研)邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量(2M11):勘查工作程度已達(dá)到勘探階段的工作程度要求??尚行匝芯勘砻?,在確定當(dāng)時(shí)開采是不經(jīng)濟(jì)的,但接近盈虧邊界,只有當(dāng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等條件改善后才可變成經(jīng)濟(jì)的。估算的基礎(chǔ)儲(chǔ)量和可行性評(píng)價(jià)結(jié)果的可信度高。第三節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限6)探明的(預(yù)可研)邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量(2M21):同(2M11)的差別在于本類型只進(jìn)行了預(yù)可行性研究,估算的基礎(chǔ)儲(chǔ)量可信度高,可行性評(píng)價(jià)結(jié)果的可信度一般。7)探明的(可研)次邊際經(jīng)濟(jì)資源量(2S11):勘查工作程度已達(dá)到勘探階段的工作程度要求??尚行匝芯勘砻?,在確定當(dāng)時(shí)開采是不經(jīng)濟(jì)的,必須大幅度提高礦產(chǎn)品價(jià)格或大幅度降低成本后,才能變成經(jīng)濟(jì)的。估算的資源量和可行性評(píng)價(jià)結(jié)果的可信度高。第三節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限8)探明的(預(yù)可研)次邊際經(jīng)濟(jì)資源量(2S21):同(2S11)的差別在于本類型只進(jìn)行了預(yù)可行性研究,資源量估算可信度高,可行性評(píng)價(jià)結(jié)果的可信度一般。9)探明的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(331):勘查工作程度已達(dá)到勘探階段的工作程度要求。但未做可行性研究或預(yù)可行性研究,僅做了概略研究,經(jīng)濟(jì)意義介于經(jīng)濟(jì)的至次邊際經(jīng)濟(jì)的范圍內(nèi),估算資源量可信度高,可行性評(píng)價(jià)可信度低。第三節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限2.控制的煤炭儲(chǔ)量分類1)預(yù)可采儲(chǔ)量(122):勘查工作程度已達(dá)詳查階段的工作程度要求,預(yù)可行性研究結(jié)果表明開采是經(jīng)濟(jì)的,估算的可采儲(chǔ)量可信度較高,可行性評(píng)價(jià)結(jié)果的可信度一般。2)控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量(122b):同(122)的差別在于本類型是用未扣除設(shè)計(jì)、采礦損失的數(shù)量表述的。第三節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限3)控制的邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量(2M22):勘查工作程度達(dá)到了詳查階段的工作程度要求,預(yù)可行性研究結(jié)果表明,在確定當(dāng)時(shí)開采是不經(jīng)濟(jì)的,但接近盈虧邊界,待將來技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件改善后可變成經(jīng)濟(jì)的。估算的基礎(chǔ)儲(chǔ)量可信度較高,可行性評(píng)價(jià)結(jié)果的可信度一般。4)控制的次邊際經(jīng)濟(jì)資源量(2S22):勘查工作程度達(dá)到了詳查階段的工作程度要求,預(yù)可行性研究表明,在確定當(dāng)時(shí)開采是不經(jīng)濟(jì)的,需大幅度提高礦產(chǎn)品價(jià)格或大幅度降低成本后,才能變成經(jīng)濟(jì)的。估算的資源量可信度較高,可行性評(píng)價(jià)結(jié)果的可信度一般。第三節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限5)控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(332):勘查工作程度達(dá)到了詳查階段的工作程度要求。未做可行性研究或預(yù)可行性研究,僅做了概略研究,經(jīng)濟(jì)意義介于經(jīng)濟(jì)的至次邊際經(jīng)濟(jì)的范圍內(nèi),估算的資源量可信度較高,可行性評(píng)價(jià)可信度低。第三節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限3.推斷的煤炭儲(chǔ)量及概念推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333):勘查工作程度達(dá)到了普查階段的工作程度要求。未做可行性研究或預(yù)可行性研究,僅做了概略研究,經(jīng)濟(jì)意義介于經(jīng)濟(jì)的至次邊際經(jīng)濟(jì)的范圍內(nèi),估算的資源量可信度低,可行性評(píng)價(jià)可信度低。4.預(yù)測的資源量(334)?勘查工作程度達(dá)到了預(yù)查階段的工作程度要求。在相應(yīng)的勘察工程控制范圍內(nèi),對(duì)煤層層位、煤層厚度、煤類、煤質(zhì)、煤層產(chǎn)狀、構(gòu)造等均有所了解后,所估算的資源量。預(yù)測的資源量屬于潛在煤炭資源,有無經(jīng)濟(jì)意義尚不確定。第三節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限三、國家對(duì)煤炭資源采出率的規(guī)定1.采煤工作面采出率不得不小于:薄煤層為97%;中厚煤層為95%;厚煤層為93%。2.采區(qū)采出率不得小于:薄煤層為85%;中厚煤層為80%;厚煤層為75%;水力采煤采區(qū)70%。第三節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限礦井生產(chǎn)能力的確定在確定礦井生產(chǎn)能力時(shí),應(yīng)該在國家能源方針的指導(dǎo)下,根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,充分考慮地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特點(diǎn),結(jié)合井田的尺寸和儲(chǔ)量,以及開發(fā)技術(shù)條件、裝備水平和安全生產(chǎn)的要求等權(quán)衡確定。礦井生產(chǎn)能力是與井田劃分緊密聯(lián)系并相互適應(yīng)的。是礦區(qū)總體設(shè)計(jì)應(yīng)解決的重要原則問題。礦井生產(chǎn)能力主要根據(jù)礦井地質(zhì)條件、煤層賦存情況、儲(chǔ)量、開采條件、設(shè)備供應(yīng)及國家需煤等因素確定。第三節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限四、礦井生產(chǎn)能力:指礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量。1.按生產(chǎn)能力大小分為三種井型:大型、中型、小型。大型礦井:120、150、180、240、300萬噸/年及其以上。中型礦井:45、60、90萬噸/年。小型礦井:6、9、15、21、30萬噸/年。核定生產(chǎn)能力:有些生產(chǎn)礦井或者原來沒有正規(guī)設(shè)計(jì),或者原來生產(chǎn)能力需要改變,因而需要對(duì)礦井生產(chǎn)能力重新核定,核定后的綜合能力稱為核定生產(chǎn)能力。2.影響礦井生產(chǎn)能力選擇的因素(1)井田儲(chǔ)量井田內(nèi)煤炭儲(chǔ)量是確定礦井生產(chǎn)能力的一個(gè)重要因素。井田儲(chǔ)量越大,礦井生產(chǎn)能力越大。(2)開采條件開采條件包括:可采煤層的層數(shù)、層間距離、煤層厚度及穩(wěn)定程度、煤層傾角、地層的褶曲斷裂構(gòu)造、瓦斯賦存狀況、圍巖性質(zhì)及地壓火成巖活動(dòng)的影響、水文地質(zhì)條件及地?zé)岬取?3)技術(shù)裝備水平。決定礦井生產(chǎn)能力最主要的因素是采掘技術(shù)和機(jī)械裝備。(4)安全生產(chǎn)條件。主要指瓦斯、礦井水。第三節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限五、礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限是指按礦井可采儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力,并考慮儲(chǔ)量備用系數(shù)計(jì)算出的礦井開采年限。礦井服務(wù)年限一定要與礦井的生產(chǎn)能力相適應(yīng)。其理由是:

1.

礦井的基本建設(shè)投資很高。

2.礦井建設(shè)和生產(chǎn)與其他企業(yè)有密切關(guān)系。第三節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限六、礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限與儲(chǔ)量的關(guān)系礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限與井田儲(chǔ)量之間的關(guān)系:

T=Zk/AK式中Zk——礦井可采儲(chǔ)量(萬t)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(萬t/a);K——儲(chǔ)量備用系數(shù)各類礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限井型礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力(萬噸/年)礦井服務(wù)年限(年)水平服務(wù)年限(年)大型300及其以上不少于70不少于30大型120、150、180、240不少于60不少于30中型45、60、90不少于50不少于20小型30不少于35不少于15~18小型21不少于30不少于12~15小型15不少于25不少于10~12小型9不少于20不少于8~10小型6不少于15不少于6~8第三節(jié)礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與服務(wù)年限考慮礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)的原因:☆礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲(chǔ)備能力,礦井投產(chǎn)后,可能突破設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。☆礦井投產(chǎn)后,可能發(fā)現(xiàn)小的斷層,增加斷層煤柱損失?!畹V井投產(chǎn)后,可能發(fā)現(xiàn)煤層風(fēng)化帶增厚、老窯開采深度較設(shè)計(jì)資料增加?!畹V井投產(chǎn)后,可能缺乏開采經(jīng)驗(yàn),采出率達(dá)不到規(guī)定要求,增加了煤柱損失。三、井田開拓方式1、井田開拓:煤礦地下開采,需要在井田范圍內(nèi)從地面開掘井筒至地下,在地下開掘一系列為全礦服務(wù)的巷道通達(dá)采區(qū),這一系列井巷開掘工程,稱為井田開拓。2、開拓方式構(gòu)成因素:井筒形式、開采水平數(shù)目和階段內(nèi)的布置。3、井田開拓所要解決的問題☆合理確定礦井生產(chǎn)能力、井田范圍?!钸M(jìn)行井田內(nèi)的劃分?!畲_定井田開拓方式、井硐數(shù)目及位置?!钸x擇主要運(yùn)輸大巷布置方式及井底車場型式?!畲_定井筒延深方式及井田開采順序等。4、井田開拓必須遵循的原則☆嚴(yán)格遵守國家安全生產(chǎn)相關(guān)法律、法規(guī)?!詈侠砑虚_拓部署,以便集中管理?!罹锊贾煤烷_采順序安排盡量減少煤柱損失?!畋M可能減少開拓工程量?!顬椴捎眯录夹g(shù)新裝備創(chuàng)造條件?!钔晟频V井通風(fēng)系統(tǒng),創(chuàng)造良好生產(chǎn)環(huán)境。井田開拓方式5、井田開拓方式分為:立井開拓、斜井開拓、平硐開拓和綜合開拓。6、平硐開拓:主副井均布置為平硐開拓方式。(1)按平硐與煤層的相對(duì)位置,平硐分為:走向平硐、垂直走向平硐、斜交平硐?!钭呦蚱巾希浩巾涎孛簩幼呦蜷_掘,將井田分為上山階段和下山階段,具有井田單翼開采的特點(diǎn)?!畲怪弊呦蚱巾希浩巾蠌牡乇泶怪泵簩幼呦蚓蜻M(jìn),穿過煤層頂板或底板進(jìn)入煤層,具有井田雙翼開采的特點(diǎn)。(2)按照平硐在不同標(biāo)高的數(shù)目,平硐分為:單平硐、階梯平硐。7、斜井開拓☆斜井開拓:主副井均為斜井的開拓方式。☆按照井田內(nèi)再劃分和階段內(nèi)布置方式不同,斜井開拓有:單水平分區(qū)式、單水平分帶式、多水平分帶式、多水平分區(qū)式?!罡鞣N提升方式的適用條件:帶式輸送機(jī)小于17°;串車小于25°;箕斗小于25-35°;無級(jí)繩小于15°。8、立井開拓☆立井開拓:主副井均布置為立井的開拓方式?!盍⒕_拓方式分為:立井單水平分區(qū)開拓、立井多水平分區(qū)開拓、立井單水平分帶開拓。9、綜合開拓綜合開拓:采用立井、斜井、平硐兩種以上的井硐形式作為主副井的開拓方式。10、開采水平的劃分☆水平高度:一個(gè)水平服務(wù)范圍內(nèi)上、下部邊界的標(biāo)高差?!铍A段高度的確定:開采水平服務(wù)年限、煤層賦存條件和地質(zhì)構(gòu)造、基本建設(shè)投資和生產(chǎn)費(fèi)用、礦井機(jī)械化裝備程度?!铍A段高度參考數(shù)據(jù):大中型礦井:緩斜煤層150-250m、傾斜煤層150-250m、急斜煤層100-150m。小型礦井:緩斜煤層60-100m、傾斜煤層80-120m、急斜煤層80-120m。11、開采順序☆井田開采順序包括:沿煤層走向與傾斜開采順序;煤層群劃分成煤組時(shí),煤組間開采順序?!詈侠砭镩_采順序要求是:●保證開采水平、采區(qū)和采煤工作面正常接續(xù)?!裣锏辣荛_煤層采動(dòng)影響?!褡畲笙薅鹊幕厥彰禾抠Y源。●有利于節(jié)約投資,縮短工期,投產(chǎn)快?!裼欣谙锏谰S護(hù),保證生產(chǎn)安全可靠?!裼欣诘V井通風(fēng)和防火需要?!钛孛簩幼呦蜷_采順序包括:階段內(nèi)各采區(qū)間的開采順序和采區(qū)內(nèi)采煤工作面推進(jìn)方向。采區(qū)間沿走向開采順序有:采區(qū)前進(jìn)式、采區(qū)后退式?!睢⒉蓞^(qū)內(nèi)采煤工作面的推進(jìn)方向:

采煤工作面前進(jìn)式開采、采煤工作面后退式開采。我國煤礦一般采用采區(qū)前進(jìn)、區(qū)內(nèi)后退。12、沿煤層傾斜開采順序沿煤層傾斜開采順序:下行式、上行式。13、三量規(guī)定☆開拓煤量:在井田范圍內(nèi),被已開掘開拓巷道所圈定的可采儲(chǔ)量??刹善诖笥?-5年?!顪?zhǔn)備煤量:在開拓煤量范圍內(nèi),被已開掘準(zhǔn)備巷道所圈定的可采儲(chǔ)量。可采期大于1年。☆回采煤量:在準(zhǔn)備煤量范圍內(nèi),被已開掘采煤巷道所圈定的可采儲(chǔ)量??刹善诖笥?-6月。四、采煤方法1、采煤方法定義☆采煤方法指采煤工藝與采區(qū)回采巷道布置及其在時(shí)間空間上的相互配合?!畈擅悍椒ǖ闹饕獌?nèi)容:●采區(qū)內(nèi)各種巷道及硐室的空間位置。●采區(qū)內(nèi)各種巷道及硐室掘進(jìn)順序安排。●采區(qū)及硐室內(nèi)技術(shù)的裝備及用途?!癫蓞^(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)構(gòu)成。采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)包括運(yùn)煤系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、運(yùn)料系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、防塵系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等?!癫擅汗ぷ髅鎯?nèi)煤炭的破落、裝運(yùn)、工作面支護(hù)及采空區(qū)處理。2、壁式體系采煤法壁式體系采煤法按工作面推進(jìn)方向又分為走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法兩類。前者采煤工作面煤壁沿傾斜布置沿走向推進(jìn);后者采煤工作面煤壁沿傾斜向上或向下推進(jìn)。壁式體系采煤法的主要特點(diǎn)①采煤工作面走向長度達(dá)500~1500m,傾斜長度一般為100~200m。②采煤工作面兩端各布置一條巷道,用于通風(fēng)、行人、運(yùn)煤、運(yùn)料、供電、供水等。③煤炭采落后沿著煤壁方向利用運(yùn)輸機(jī)或利用煤炭自溜運(yùn)輸至工作面運(yùn)輸平巷。④隨著采煤工作面的不斷推進(jìn),必須及時(shí)按計(jì)劃處理采空區(qū)。壁式體系采煤法分類走向長壁采煤法單一長壁采煤法傾斜長壁采煤法整層開采掩護(hù)支架采煤法俯偽斜長壁采煤法放頂煤采煤法壁式走向長壁采煤法傾斜分層采煤法傾斜長壁采煤法水平分層采煤法分層開采斜切分層采煤法水平分段放頂煤采煤法3、柱式體系采煤方法常見有巷柱式、房式及房柱式采煤法。

柱式體系采煤法的特點(diǎn)是:采煤工作面長度較短,一般為10-30m,但工作面數(shù)目較多;工作面內(nèi)煤的運(yùn)輸方向往往垂直于煤壁;采煤工作面生產(chǎn)過程中一般沒有采空區(qū)處理程序;工作面通風(fēng)條件較差。

巷柱式采煤法的特點(diǎn)是:沿煤層傾斜和走向掘進(jìn)大量巷道,將煤層劃分為邊長6-20m的方形煤柱;采用連續(xù)采煤機(jī)時(shí),方形煤柱邊長可達(dá)20-30m然后逐個(gè)開采煤柱。開采煤柱時(shí)殘留一角煤柱或若干個(gè)小煤柱,用以支撐頂板,采空區(qū)內(nèi)的頂板任其自行垮落。房式及房柱式采煤法★、房式采煤法:沿巷道每隔一定距離開采煤房,在煤房之間保留煤柱以支撐頂板的采煤方法?!?、房柱式采煤法:沿巷道每隔一定距離先采煤房直至邊界,再后退采出煤房之間煤柱的采煤方法?!?、房式及房柱式采煤法的特點(diǎn)是:將煤層劃分成許多煤房,煤房之間以聯(lián)絡(luò)巷相連,形成正方形或矩形煤柱。采煤在煤房中進(jìn)行,煤柱可留下不采,或在煤房采完后再將煤柱采出。★在我國急斜煤層和部分中、小型礦井中仍然較為廣泛使用著柱式體系采煤法;在大中型礦井中,柱式體系采煤法所占比重較小。柱式體系采煤法的適用條件柱式體系采煤法的適用條件為:煤層傾角小于10°,采高不超過3.0-3.5m;煤層頂板巖層中等穩(wěn)定及其以上,底板較為堅(jiān)固;瓦斯涌出量較小,煤層不易自然發(fā)火;涌水量小,工作面無淋水現(xiàn)象。柱式體系采煤法可作為壁式體系采煤法綜合機(jī)械化采煤工藝的一種補(bǔ)充手段。4、采煤方法的選擇★、選擇采煤方法的原則☆保證安全生產(chǎn)?!锊擅汗に囅冗M(jìn)、合理、能安全可靠地支護(hù)頂板,及時(shí)處理采空區(qū),符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。防止頂板垮塌、片幫、支架傾倒、機(jī)械事故以及避免其他可能危及作業(yè)人員人身安全和正常生產(chǎn)的各類事故發(fā)生。★采區(qū)巷道布置合理、簡單,盡量減少巷道掘進(jìn)量和維修量?!锿L(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠,保證風(fēng)量按需供給,并保證有兩個(gè)可靠的安全出口?!镉型晟频牟蓞^(qū)設(shè)計(jì)和采煤工作面作業(yè)規(guī)程。★不會(huì)給鄰近煤層的開采造成困難。選擇采煤方法的原則

☆良好的經(jīng)濟(jì)效果經(jīng)濟(jì)效果是評(píng)價(jià)采煤方法優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)和依據(jù),主要包括勞動(dòng)生產(chǎn)率、材料消耗、煤炭質(zhì)量、成本、動(dòng)力消耗、巷道掘進(jìn)量、巷道維護(hù)量、產(chǎn)量等指標(biāo)。(1)采煤工作面產(chǎn)量高。(2)勞動(dòng)效率高。(3)材料消耗少。(4)煤炭質(zhì)量好。(5)生產(chǎn)成本低。選擇采煤方法的原則☆煤炭回收率高★.充分利用煤炭資源,減少煤炭儲(chǔ)量損失,提高煤炭回收率,是《礦產(chǎn)資源法》、《煤炭法》、《煤炭工業(yè)技術(shù)政策》、《煤礦安全規(guī)程》中明確規(guī)定的煤礦企業(yè)必須履行的義務(wù)?!?提高煤炭回收率的有效途徑有:根據(jù)煤層賦存條件合理布置采準(zhǔn)巷道;正確選擇采煤工藝和開采順序;加強(qiáng)地質(zhì)測量管理,及時(shí)查明工作面地質(zhì)構(gòu)造;減少工作面浮煤損失,工作面頂、底板煤必須采盡;嚴(yán)格按規(guī)程、規(guī)范留設(shè)保安煤柱?!?影響采煤方法選擇的因素1

直接影響采煤方法選擇主要地質(zhì)因素有:煤層傾角。煤層厚度。煤層特征及頂?shù)装宸€(wěn)定性。煤層地質(zhì)構(gòu)造。煤層含水性。煤層瓦斯含量。煤層的自然發(fā)火傾向性。影響采煤方法選擇的因素2采礦技術(shù)發(fā)展及裝備水平對(duì)采煤方法的影響。

采礦技術(shù)發(fā)展及裝備水平對(duì)采煤方法的選擇也會(huì)產(chǎn)生一定的影響,其中主要是采煤機(jī)械裝備水平以及生產(chǎn)中的設(shè)備供應(yīng)條件。當(dāng)采用綜合機(jī)械化采煤時(shí),采煤工藝要求采區(qū)參數(shù)、采區(qū)巷道布置及其配套系統(tǒng)與之相適應(yīng);在急斜煤層采煤法及特厚煤層水砂充填采煤法中,目前采煤機(jī)械化程度較低,近期只能選用一些老的采煤方法,待將來采煤機(jī)械裝備有了較大發(fā)展,新的采煤方法才會(huì)廣泛應(yīng)用。影響采煤方法選擇的因素3管理水平及員工素質(zhì)對(duì)采煤方法選擇的影響★礦井管理水平及員工素質(zhì)對(duì)采煤方法的選擇也會(huì)產(chǎn)生一定的影響,在礦井管理水平較低、員工素質(zhì)不高的條件下,管理難度較大、技術(shù)要求較高的采煤技術(shù)和工藝,應(yīng)在加強(qiáng)對(duì)員工安全技術(shù)培訓(xùn)的前提下,按照先易后難原則,有計(jì)劃地、循序漸進(jìn)地逐步試用,待掌握其技術(shù)要領(lǐng)并積累一定經(jīng)驗(yàn)后,再全面推廣應(yīng)用?!镌谶x擇采煤方法時(shí),不得脫離所在企業(yè)管理水平和員工素質(zhì)的客觀現(xiàn)實(shí),在條件尚不具備的情況下,盲目地采用新的采煤技術(shù)和采煤工藝。影響采煤方法選擇的因素4企業(yè)經(jīng)濟(jì)承受能力對(duì)采煤方法選擇的影響。企業(yè)經(jīng)濟(jì)承受能力對(duì)采煤方法的選擇也會(huì)產(chǎn)生一定影響。在市場經(jīng)濟(jì)條件下,煤礦企業(yè)作為獨(dú)立的煤炭生產(chǎn)、銷售及經(jīng)營性活動(dòng)的經(jīng)濟(jì)組織,其經(jīng)營目的就是要獲得盈利的最大化。煤礦企業(yè)選擇采煤方法時(shí),在保證安全的前提下,越來越關(guān)注經(jīng)濟(jì)因素,注重投入與產(chǎn)出的關(guān)系。5.采煤方法發(fā)展方向01★對(duì)緩傾斜、傾斜煤層長壁式開采,關(guān)鍵是不斷改進(jìn)采煤工藝,根本出路在于推行機(jī)械化。要多層次、因地制宜地應(yīng)用和發(fā)展先進(jìn)適用的機(jī)械化采煤技術(shù)?!睢睹禾抗I(yè)技術(shù)政策》明確規(guī)定,綜合機(jī)械化采煤是我國煤炭工業(yè)機(jī)械化發(fā)展的方向,是實(shí)現(xiàn)安全、高效、優(yōu)質(zhì)、低耗的根本途徑,是實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)現(xiàn)代化的必由之路?!顚?duì)于地質(zhì)構(gòu)造和煤層賦存條件較好、易采的緩斜中厚煤層和厚煤層將繼續(xù)發(fā)展綜合機(jī)械化采煤工藝,提高工作面單產(chǎn)、工效等綜合經(jīng)濟(jì)效益。綜采成套設(shè)備往重型化、大功率、大生產(chǎn)能力和高性能、高強(qiáng)度、長壽命方向發(fā)展。對(duì)已取得初步成效的大采高、放頂煤和大傾角綜采,要不斷完善其配套功能和性能,研究解決其各自的綜采機(jī)理,進(jìn)一步解決煤壁片幫、架前漏頂和大傾角煤層采動(dòng)后頂?shù)装逑禄閯?dòng)時(shí)支護(hù)可靠性問題?!顚?duì)于地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜、煤層賦存較差的難采煤層,要繼續(xù)鞏固和完善綜采已有的成就和經(jīng)驗(yàn)逐步擴(kuò)大綜采的應(yīng)用范圍,繼續(xù)研究困難條件下(三硬、三軟、大傾角、大采高)綜采新工藝、新方法;尋求快速搬家途徑,提高綜采設(shè)備利用率;繼續(xù)研制輕型化、小體積、中功率、多功能、高強(qiáng)度低價(jià)格的新型成套綜采設(shè)備。采煤方法發(fā)展方向02★、走向長壁采煤法技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛、適應(yīng)性強(qiáng),是當(dāng)前我國開采緩斜、傾斜煤層應(yīng)用最廣的方法,今后要繼續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用范圍。結(jié)合礦井煤層開采條件和采煤工藝的發(fā)展,改進(jìn)巷道布置,優(yōu)化采區(qū)系統(tǒng),為集中、高效、安全生產(chǎn)創(chuàng)造條件。

傾斜長壁采煤法采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)簡單,掘進(jìn)工程量小,在傾角12°以下的煤層中使用能取得較好技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果,在條件適宜礦井應(yīng)大力推廣。偽斜長壁作為傾斜長壁的一種變形,用于斜交斷層切割地段是適宜的,其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果明顯。采煤方法發(fā)展方向03★緩斜傾斜厚煤層開采,在我國煤礦中占有相當(dāng)大的比重,可以采用不同的技術(shù)途經(jīng)合理進(jìn)行開采。傾斜分層下行垮落采煤法是比較成熟的采煤方法,已在不同礦井分層工作面實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、綜合機(jī)械化采煤。在分層采煤工藝、人工假頂鋪設(shè)和管理安全生產(chǎn)等方面,積累了豐富經(jīng)驗(yàn),今后仍將廣泛應(yīng)用。并進(jìn)一步改進(jìn)機(jī)械化采煤工藝,研究分層采高的控制,假頂材料的選擇,改進(jìn)巷道布置,優(yōu)化采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)。☆大采高綜采一次采全高已取得突破性進(jìn)展,已經(jīng)解決6m以下煤層一次采全高技術(shù)難題。大采高綜采一次采全可以簡化巷道布置,減少巷道掘進(jìn)和維護(hù)工程量,節(jié)約假頂材料。在煤層傾角、頂?shù)装鍘r性、煤厚適宜礦井可以推廣應(yīng)用,逐步探索6-12m煤層一次采全高的可能性。采煤方法發(fā)展方向04★、無煤柱護(hù)巷技術(shù)在我國日益廣泛應(yīng)用。在緩斜薄及中厚煤層中可以推廣沿空留巷的應(yīng)用范圍,為采用往復(fù)式采煤、Z字形采煤提供有效技術(shù)支持。眾多煤礦跨上山跨石門連續(xù)開采的生產(chǎn)實(shí)踐證明,取消上山(石門)煤柱,增加工作面推進(jìn)長度是完全可行的,并已取得較好技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果,在條件適宜礦井可以廣泛應(yīng)用。采煤方法發(fā)展方向05

★、急斜煤層雖然在全國煤炭產(chǎn)量中所占比重不大,但礦井分布廣泛,急斜煤層采煤方法眾多,在應(yīng)用條件和效果上都有一定局限性。偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法是我國特有的一種急斜煤層采煤方法,在煤厚變化不大厚及中厚煤層中應(yīng)用,可以取得較好技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。今后要進(jìn)一步探索采煤機(jī)械化的發(fā)展途徑,不斷改進(jìn)支架結(jié)構(gòu),優(yōu)化巷道布置,減少巷道掘進(jìn)率?!?、水平分段放頂煤采煤法的試驗(yàn)成功,為開采急斜特厚煤層提供了高效安全的機(jī)械化采煤方法,它具有單產(chǎn)和工效高、采煤工藝簡單、掘進(jìn)工程量少、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn),在條件適宜礦井可以廣泛應(yīng)用。今后要進(jìn)一步研究放頂煤規(guī)律、順序和方法,分段合理高度,完善安全技術(shù)措施,提高煤炭回收率。采煤方法發(fā)展方向06☆急傾斜薄及中厚煤層倒臺(tái)階采煤法單產(chǎn)、工效、成本等經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較差,安全性不好,使用范圍日趨減少。而正臺(tái)階采煤法、俯偽斜走向長壁采煤法較好的克服了倒臺(tái)階采煤法眾多缺點(diǎn),可以在條件適宜礦井推廣應(yīng)用?!锝ㄖ锵?、鐵路下、水體下呆滯煤量的開采和承壓水上煤層開采,日益成為我國煤礦開采的緊迫問題,我國有長期使用水砂充填經(jīng)驗(yàn)和成熟技術(shù),盡管近年來充填采煤法的應(yīng)用范圍在逐步減少,但將會(huì)在“三下”采煤中有廣泛的發(fā)展空間。針對(duì)“三下”采煤條件和要求,采用煤柱支撐法是可行的。采煤方法發(fā)展方向07★、我國水力采煤技術(shù)日臻成熟,在傾角10°以上,頂?shù)装逯械确€(wěn)定或穩(wěn)定,瓦斯含量低,厚度在中厚及其以上的煤層中使用能取得良好技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。對(duì)旱采機(jī)械化開采困難的傾斜、急斜煤層,賦存不穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)復(fù)雜煤層,水力采煤法有更好的適應(yīng)性。條件適宜礦井經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)論證可以擇優(yōu)選用。今后要繼續(xù)改進(jìn)水力采煤工藝和設(shè)備,改善生產(chǎn)條件,提高煤炭回收率?!?、以應(yīng)用連續(xù)采煤機(jī)為特征的柱式體系采煤法,可在煤層賦存穩(wěn)定、傾角平緩、埋深較淺、不易自然發(fā)火的低瓦斯礦井使用。但須提高操作技能和管理水平,加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)充分發(fā)揮設(shè)備效能。采煤方法發(fā)展方向08★、煤炭地下氣化技術(shù)屬于一種特殊的采煤方法,它將處于地下的煤炭進(jìn)行有控制的燃燒,通過對(duì)煤的熱化學(xué)作而產(chǎn)生可燃性氣體,具有投資少、工期短見效快、用人少、效率高、成本低、效益等優(yōu)點(diǎn),適合地質(zhì)條件復(fù)雜、劣質(zhì)煤比例高、“三下一上”壓煤嚴(yán)重的煤層。今后要繼續(xù)研究和完善煤炭氣化工藝,進(jìn)行較大規(guī)模煤炭地下氣化生產(chǎn)試驗(yàn),積累經(jīng)驗(yàn)后逐步推廣?!?、采煤方法是一個(gè)發(fā)展著的系統(tǒng)工程。采煤工藝是采煤方法的核心,改善采煤工藝既依賴于采煤和設(shè)備的改進(jìn),又依賴于作業(yè)人員素質(zhì)和管理水平的提高。在改進(jìn)現(xiàn)有綜采設(shè)備、研制進(jìn)一步高產(chǎn)高效和困難條件下應(yīng)用綜采設(shè)備的同時(shí),加強(qiáng)對(duì)作業(yè)人員的技術(shù)培訓(xùn),提高作業(yè)人員操作技能和管理水平。采煤工藝的改進(jìn)必將促進(jìn)巷道布置的改革,而合理的巷道布置又能為充分發(fā)揮采煤效能創(chuàng)造良好條件。6、采煤方法中常用術(shù)語01采煤:采煤有廣義和狹義之分。

廣義的采煤是指煤炭生產(chǎn)過程的全部工作。狹義的采煤是指從采煤工作面采出煤炭的工序。采煤工作面:采煤工作面是指采煤作業(yè)的場所。煤壁:直接進(jìn)行采掘的煤層暴露面。采高:采煤工作面煤層被直接采出的厚度。長壁工作面:長度一般在50m以上的采煤工作面。短壁工作面:長度一般在50m以下的采煤工作面。雙工作面:同一煤層(分層)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)并共用工作面運(yùn)輸巷的兩個(gè)相鄰長壁工作面。采煤方法中常用術(shù)語02破煤:用人工、機(jī)械、爆破、水力、等方式將煤從煤壁分離下來的作業(yè)。走向長壁采煤法:長壁工作面沿走向推進(jìn)的采煤方法。傾斜長壁采煤法:長壁工作面沿傾斜推進(jìn)的采煤方法。傾斜分層采煤法:厚煤層沿傾斜面劃分分層的采煤方法。長壁放頂煤采煤法:開采6m以上緩斜厚煤層時(shí),先采出煤層底部長壁工作面的煤,隨即放采上部頂煤的采煤方法。采煤方法中常用術(shù)語03偽斜長壁采煤法:在急斜煤層中布置俯偽斜采煤工作面,用密集支柱隔開已采空間,并沿走向推進(jìn)的采煤方法。掩護(hù)支架采煤法:在急斜煤層中,沿走向布置采煤工作面,用掩護(hù)支架將采空區(qū)和工作空間隔開,向俯斜推進(jìn)的采煤方法。倒臺(tái)階采煤法:指在急斜煤層的階段或區(qū)段內(nèi),布置下部超前的臺(tái)階形工作面,并沿走向推進(jìn)的采煤方法。正臺(tái)階采煤法:又稱偽斜短壁采煤法。它是指在急斜煤層的階段或區(qū)段內(nèi),沿偽斜方向布置成上部超前的臺(tái)階形工作面,并沿走向推進(jìn)的采煤方法。采煤方法中常用術(shù)語04俯偽斜走向長壁采煤法:又稱俯偽斜走向長壁分段密集采煤法,它是由正臺(tái)階采煤法逐漸演變而形成的一種采煤方法。工作面呈偽斜直線布置,放頂密集支柱呈近水平排列,工作面沿走向推進(jìn)。偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法:指在急斜煤層中,沿偽傾斜布置采煤工作面,用柔性掩護(hù)支架將采空區(qū)和工作空間隔開,沿走向推進(jìn)的采煤方法。水平分層采煤法:指急傾斜煤層沿水平面劃分分層的采煤方法。斜切分層采煤法是指在急斜煤層中,沿與水平面成25-30°的斜面劃分分層的采煤方法。各分層向頂板方向有一定傾角時(shí)稱為正斜切分層。各分層間底板方向有一定傾角,稱為倒傾斜分層。采煤方法中常用術(shù)語05采區(qū)巷道布置為了能夠在劃定的采區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行原煤生產(chǎn),需要掘進(jìn)一系列巷道通達(dá)采煤工作面,以滿足通風(fēng)、行人、運(yùn)料、運(yùn)煤、供電、供水等的需要,這一系列巷道在空間上的位置關(guān)系及其掘進(jìn)順序安排,稱為采區(qū)巷道布置。各種采煤工藝要求與其相應(yīng)的采區(qū)巷道布置,而采區(qū)巷道布置又會(huì)對(duì)采煤工藝產(chǎn)生影響。7、正確合理的采區(qū)巷道布置

煤礦生產(chǎn)實(shí)踐證明,正確合理的采區(qū)巷道布置應(yīng)滿足的要求是:☆具有合理的采區(qū)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限,使生產(chǎn)合理集中?!罱?jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行,使生產(chǎn)系統(tǒng)盡量簡化:采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)完整,并為科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步創(chuàng)造條件。☆有利于提高煤炭資源回收率。☆安全生產(chǎn)條件符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。8、我國目前普遍使用的四種采煤工藝爆破采煤工藝:用爆破方法破煤、人工裝煤、輸送機(jī)運(yùn)煤和單體液壓支柱支護(hù)的采煤工藝。普通機(jī)械化采煤工藝:用機(jī)械方法破煤和裝煤、輸送機(jī)運(yùn)煤和單體液壓支柱支護(hù)的采煤工藝。綜合機(jī)械化采煤工藝:用機(jī)械方法破煤和裝煤、輸送機(jī)運(yùn)煤和液壓支架支護(hù)的采煤工藝。水力采煤工藝:利用水力或水力機(jī)械開采和水力或機(jī)械化采煤各生產(chǎn)環(huán)節(jié)有機(jī)組合的總稱。9、采煤工藝五個(gè)主要工序破煤:將煤炭從工作面煤壁采落下來的工序。裝煤:將采落下來的煤炭裝入工作面刮板運(yùn)輸機(jī)內(nèi)的工序。運(yùn)煤:把裝入到刮板運(yùn)輸機(jī)里的煤炭運(yùn)出工作面的工序。支護(hù):將破煤后暴露工作面頂板空間用支護(hù)材料或設(shè)備支護(hù)的工序。采空區(qū)處理:在全部垮落法控制頂板的工作面,采空區(qū)處理是回柱放頂(或移架)工序;在全部充填法控制頂板的工作面,采空區(qū)處理是回柱充填的工序。五、頂板管理知識(shí)1、常用技術(shù)術(shù)語☆頂板:賦存在煤層之上的鄰近巖層。☆偽頂:直接位于煤層之上厚度在0.3-0.5m以下,隨采隨落的軟弱巖層,多為頁巖、炭質(zhì)頁巖等。☆直接頂:直接位于煤層或偽頂之上的一層或數(shù)層巖層,厚度一般為1~2m,能夠隨放頂在采空區(qū)及時(shí)垮落,多為泥巖、頁巖、粉砂巖?!罾享敚ㄓ址Q基本頂):位于直接頂之上或直接位于煤層之上的厚而堅(jiān)硬的巖層,在采空區(qū)可以大面積懸露而不及時(shí)垮落,多為砂巖、礫巖、石灰?guī)r等。常用技術(shù)術(shù)語

☆底板:賦存在煤層之下的鄰近巖層。偽底:直接位于煤層之下的薄層狀軟弱巖層,多為炭質(zhì)頁巖或泥巖,厚度一般為0.2-0.3m。直接底:直接位于煤層下的硬度較低的巖層,厚度一般由幾十厘米至1m,通常為泥巖頁巖或粘土巖。老底:位于直接底之下比較堅(jiān)硬的巖層,多為砂巖、石灰?guī)r等?!顜r體:自然界中有各種巖性和各種結(jié)構(gòu)特征的巖石所組成的集合體。巖體中存在層面、節(jié)理、斷層、軟夾層等☆巖體的基本特征非勻質(zhì)性、各向異性、非連續(xù)性?!顜r體基本類型整體巖體、塊狀巖體、層狀巖體、碎裂巖體、松散巖體。2、原巖應(yīng)力狀態(tài)★、自重應(yīng)力:地下深部原巖承受著上覆巖層自重引起的應(yīng)力。σ1=γHσ2=σ3=

μσ1/(1-μ)★構(gòu)造應(yīng)力:由地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在巖體中引起的應(yīng)力。構(gòu)造應(yīng)力的特點(diǎn):☆構(gòu)造應(yīng)力以水平應(yīng)力為主,水平應(yīng)力以壓應(yīng)力為主。☆在構(gòu)造應(yīng)力場中,主應(yīng)力大小和方向可能有很大變化;兩個(gè)方向水平應(yīng)力通常不等?!钏綉?yīng)力大于垂直應(yīng)力。3、開采后圍巖移動(dòng)和礦壓特征★直接頂初次垮落當(dāng)工作面自開切巷推進(jìn)一定距離,直接頂懸露達(dá)到一定距離后,采空區(qū)及進(jìn)行初次放頂,使直接頂垮落下來。★直接頂初次垮落距

直接頂初次垮落跨距。一般為6-12m?!锢享敵醮慰迓渚嗬享敵醮慰迓鋾r(shí)的懸露跨度?!锢享敵醮慰迓?/p>

隨著工作面不斷推進(jìn),直接頂不斷垮落,老頂懸露跨度逐漸增大,直至達(dá)到極限跨度時(shí),老頂將出現(xiàn)斷裂,進(jìn)而發(fā)生垮落。老頂在采空區(qū)第一次垮落稱為老頂初次垮落?!锢享敵醮蝸韷?/p>

老頂由開始破壞直至垮落常要持續(xù)一定時(shí)間,在垮落前1-2小時(shí)采空區(qū)可能發(fā)生隆隆巨響,通常煤壁片幫,頂板產(chǎn)生裂縫或掉碴,其下沉量及下沉速度明顯增加,支架載荷迅速增高的現(xiàn)象。★、老頂周期來壓

☆老頂周期來壓

當(dāng)采煤工作面繼續(xù)推進(jìn),老頂懸露跨度達(dá)到一定長度時(shí),老頂在其自身及上覆巖層載荷作用下,將沿煤壁之內(nèi)發(fā)生折斷和垮落。隨工作面推進(jìn),老頂?shù)倪@種垮落現(xiàn)象,將周而復(fù)始的出現(xiàn),使工作面礦山壓力周期性明顯增大。這種老頂周期性折斷或垮落前后工作面的礦山壓力顯現(xiàn),稱為老頂周期來壓。

★老頂周期來壓主要表現(xiàn)☆頂板下沉速度急劇增加?!铐敯逑鲁亮孔兇蟆!钪е茌d荷普遍增加?!钣袝r(shí)引起煤壁片幫、支柱折損、頂板發(fā)生臺(tái)階下沉等現(xiàn)象?!镏芷趤韷翰骄?/p>

兩次周期來壓期間工作面推進(jìn)的距離。一般為10-15m。4、采煤工作面四周支承壓力及其傳遞★采煤工作面四周支承壓力指采煤工作面大面積開采后,發(fā)生在工作面前后方及上下方的大于原巖應(yīng)力的礦山壓力?!钪С袎毫︼@現(xiàn)特征可用支承壓力分布范圍、峰值大小、應(yīng)力集中系數(shù)表示?!畈擅汗ぷ髅媲爸С袎毫?/p>

指采煤工作面前方的支承壓力。分布范圍:從工作面前方1-3m開始,到30-40m,最大100m開始變形。最大應(yīng)力處約距煤壁5-15m?!畈擅汗ぷ髅婧笾С袎毫χ覆擅汗ぷ髅婧蠓降闹С袎毫??!畈擅汗ぷ髅媲昂笾С袎毫μ攸c(diǎn)▲工作面前方支承壓力大于工作面后方支承壓力?!ぷ髅媲昂笾С袎毫щS時(shí)間向前移動(dòng)?!擅汗ぷ髅嫣幱跍p壓范圍內(nèi)?!镏С袎毫υ诘装逯械膫鬟f

實(shí)際工作中,為使底板中巷道壁開應(yīng)力增高區(qū),通常采用同時(shí)控制以下兩因素方法:☆巷道與煤層底板的垂直距離不小于一定數(shù)值?!钕锏啦贾迷诿褐绊懡?5-55°以外?!镏С袎毫Φ囊蛩赜绊憽铋_采深度?!铐敯逍再|(zhì)?!蠲旱膹?qiáng)度。5、采煤工作面支護(hù)方法采煤工作面支護(hù)形式主要有:★按結(jié)構(gòu)分:單根支柱、由柱及梁組成的支架?!锇床牧戏郑航饘僦Ъ堋⒛局Ъ??!锇垂ぷ髟矸郑耗Σ潦浇饘僦е?、單體液壓支柱、自移式液壓支架?!锇粗Ъ茏饔梅郑浩胀ㄖЪ?、特種支架?!钐胤N支架有:木垛、斜撐支架、托板支架、密集支柱、叢柱、墩柱等。6、木支柱與木棚支設(shè)支架形式多種多樣,但支設(shè)方法基本相同,掌握了基本支設(shè)方法就能夠支設(shè)各種支架。支設(shè)木支柱與架設(shè)木棚的操作程序與方法是:☆清底板。清除浮煤找到硬底。☆量木柱。木柱長度等于采高減去柱帽或棚梁的高度?!盍⒅е?。立支柱的位置一定要與相鄰支柱橫豎成行?!钌现?。支柱要打緊打牢,迎山有力?!畋硯徒禹敗?、頂板控制方法頂板控制方法又稱為采空區(qū)處理方法?!锶靠迓浞ǎ菏构ぷ髅嫜刈呦驊衣秶鷰r全部垮落的巖層控制方法?!罘彭斁啵汗ぷ髅嫜刈呦蛞淮畏彭攲挾取!钭钚】仨斁啵悍彭斍肮ぷ髅嫜刈呦蜃钚【嚯x?!钭畲罂仨斁啵悍彭斍肮ぷ髅嫜刈呦蜃畲缶嚯x?!锶砍涮罘ǎ豪贸涮畈牧蠈⒉煽諈^(qū)全部充填的巖層控制方法?!锞植砍涮罘ǎ豪贸涮畈牧蠈⒉煽諈^(qū)局部充填的巖層控制方法?!锞徛鲁练ǎ涸诒∶簩又惺共煽諈^(qū)后方頂板和底板逐漸合攏的巖層控制方法?!锩褐畏ǎ涸诓擅汗ぷ髅嫱七M(jìn)一定距離后,留下適當(dāng)寬度煤柱支撐頂板的巖層控制方法。8、敲幫問頂

敲幫問頂是煤礦采掘工作面開始工作和工作中都必須嚴(yán)格執(zhí)行的一項(xiàng)重要安全制度。敲幫問頂是使用鎬、錘等工具敲打頂板,如果發(fā)出聲音清脆實(shí)在,手貼近頂板指尖不感到震動(dòng),說明頂板比較穩(wěn)定,暫時(shí)不會(huì)冒落;在敲打頂板時(shí)聲音發(fā)控低濁,表明頂板(幫)已有裂縫和松動(dòng),隨時(shí)有冒頂?shù)奈kU(xiǎn),必須用長柄工具將已松動(dòng)巖石撬放下來。9.采煤工作面冒頂預(yù)兆

頂壓急劇增大,支柱下縮或發(fā)生斷梁折柱并發(fā)出響聲,頂板巖層下沉或斷裂?!?/p>

頂板掉渣,片幫增多,頂板裂縫增多而加大加深?!?/p>

頂板離層敲打時(shí)發(fā)出空響聲。★

漏頂,大冒頂前破碎的頂板巖石從支架頂梁漏出。★

瓦斯涌出量突然增大?!?/p>

頂板淋水有明顯增多。六、采煤工作面生產(chǎn)技術(shù)管理1、采煤工作面組織管理★采煤工作面循環(huán)作業(yè)☆循環(huán):采煤工作面完成破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)、采空區(qū)處理等工序的全過程?!钫?guī)循環(huán)作業(yè):按照循環(huán)作業(yè)圖表安排的工序,保質(zhì)、保量、按時(shí)、安全的完成規(guī)定全部工序和工作量,并保持周而復(fù)始的進(jìn)行采煤工作的一種作業(yè)方式?!钫?guī)循環(huán)率正規(guī)循環(huán)率=月實(shí)際完成正規(guī)循環(huán)數(shù)*100%/月工作日數(shù)*日計(jì)劃循環(huán)數(shù)

國家規(guī)定:日進(jìn)單循環(huán)或雙循環(huán)的采煤工作面,月正規(guī)循環(huán)率不低于75%;日進(jìn)三循環(huán)的采煤工作面,月正規(guī)循環(huán)率不低于70%?!畈擅汗ぷ髅嫜h(huán)作業(yè)的內(nèi)容循環(huán)方式、作業(yè)形式、工序安排、勞動(dòng)組織等四項(xiàng)相互聯(lián)系的部分。2、循環(huán)方式★循環(huán)方式:循環(huán)進(jìn)度和晝夜循環(huán)數(shù)的組合?!镅h(huán)進(jìn)度:每完成一個(gè)循環(huán)工作面煤壁向前推進(jìn)的距離?!镅h(huán)方式:淺截深多循環(huán)、深截深單循環(huán)。3、作業(yè)形式★作業(yè)形式:在晝夜24小時(shí)內(nèi)生產(chǎn)班與準(zhǔn)備班的時(shí)間分配形式?!?、我國常用的礦井工作制度☆“三八”工作制:晝夜分三班,每班工作8小時(shí)?!睢八牧惫ぷ髦疲簳円狗炙陌?,每班工作6小時(shí)?!睢八陌恕惫ぷ髦疲簳円狗秩啵堪喙ぷ?小時(shí),與上班交叉2小時(shí)?!?、在工作面實(shí)行三班工作制條件下的作業(yè)形式☆“兩采一準(zhǔn)”:兩班生產(chǎn),一班準(zhǔn)備。☆“兩采兩準(zhǔn)”:兩班生產(chǎn),一班準(zhǔn)備,在兩個(gè)生產(chǎn)班交叉進(jìn)行準(zhǔn)備。☆兩班生產(chǎn),一班生產(chǎn)并準(zhǔn)備?!钊嗌a(chǎn),邊采邊準(zhǔn)?!飳?duì)工序的合理安排☆充分利用工作空間和時(shí)間?!畎才啪o湊,避免各工序相互影響。☆工序利用率高,工作量均勻。2、采煤作業(yè)規(guī)程內(nèi)容采煤工作面作業(yè)規(guī)程是根據(jù)工作面的具體地質(zhì)條件、技術(shù)裝備和勞動(dòng)力條件制定的。

★概況:包括:工作位置、工作面長度和走向(或傾向)的推進(jìn)距離;工作面與上、下煤層及周圍已采區(qū)、未采區(qū)的關(guān)系;工作面與地面相對(duì)位置及建筑物的關(guān)系?!?、地質(zhì)條件☆煤層賦存狀況、煤層厚度、分層采高、煤的普氏系數(shù)、灰分、夾石層厚度、煤的容量?!顕鷰r名稱及巖性?!畹刭|(zhì)構(gòu)造,如斷層、褶曲、火成巖侵入的位置及特征?!钔咚?、煤塵及自然發(fā)火情況?!钏牡刭|(zhì)情況?!畹刭|(zhì)儲(chǔ)量及可采儲(chǔ)量?!锊擅悍椒?/p>

☆采煤工藝方式選擇。☆采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)簡述,附采區(qū)巷道布置平面圖。(比例1:1000或1:2000)★

落煤工藝☆炮采工作面▲炮眼位置:布置方式,鉆眼規(guī)格,炮眼布置圖;▲爆破方式:一次放炮眼數(shù)及炸藥消耗量,放炮方法及器材;▲爆破安全技術(shù)組織措施。將上述內(nèi)容匯總編制采煤工作面爆破說明書。☆普采工作面

☆采煤機(jī)的型號(hào)?!畈擅簷C(jī)的切割方式?!畈擅簷C(jī)的進(jìn)刀方式。☆合理截深的選擇?!?/p>

頂板控制與支護(hù)編制采煤工作面支護(hù)說明書并繪制工程圖。說明書部分應(yīng)包括:☆煤層偽頂、直接頂、老頂和底板的巖性特征及對(duì)頂板控制的影響?!畈煽諈^(qū)處理方法及選擇依據(jù)。☆堅(jiān)硬頂板的放頂方法?!罟ぷ髅嬷Ъ堋⑶许斨Ъ?、臨時(shí)支架、上下出口和上下切口的支護(hù)結(jié)構(gòu),支護(hù)間距。☆工作面最小及最大控頂距、放頂距?!罟ぷ髅嬷Ъ艿募茉O(shè)。☆人工頂板的材料規(guī)格和鋪設(shè)方法?!畛醮蝸韷汉椭芷趤韷旱奶厥庵ёo(hù)措施?!罨刂椒?、回柱工藝以及支護(hù)復(fù)用的規(guī)定。☆工作面運(yùn)輸巷及回風(fēng)巷支架的回撤及距工作面滯后距離的規(guī)定。☆備用支護(hù)材料數(shù)量及存放地點(diǎn)。☆采煤工作面和運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷的行人路線;☆綜采工作面自移支架的工作方式、移步方式、采煤與移架的距離。☆水砂充填工作面充填系統(tǒng)能力,充填材料和輔助材料,疏水系統(tǒng)和沉淀池設(shè)施。☆急斜煤層開采或特殊采煤方法有關(guān)支護(hù)工作的規(guī)定。工程圖部分應(yīng)表明

☆上下切口、上下出口、區(qū)段平巷煤柱或石垛帶尺寸,采空區(qū)處理方法及采煤和運(yùn)煤設(shè)備?!罹哂写硇缘膫€(gè)別細(xì)節(jié),如最小控頂距、最大控頂距,各班開工時(shí)工作面狀況以及各班平行工序之間的相對(duì)距離?!钪Ъ艿慕Y(jié)構(gòu)和尺寸,支柱和木垛沿走向和傾斜的距離,允許空頂處及其面積,上下切口和上下出口的支架?!钆R時(shí)支架、工作面支架以及其它特殊支護(hù)的順序?!锊蓞^(qū)運(yùn)輸及動(dòng)力供應(yīng)

☆采區(qū)運(yùn)輸、供電、照明、通訊及壓風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備安裝位置示意圖?!畈蓞^(qū)煤倉,貯料場設(shè)置地點(diǎn)、規(guī)格及使用安全要求等?!罟ぷ髅嬷饕\(yùn)輸設(shè)備型號(hào)、臺(tái)數(shù)、能力等?!锊蓞^(qū)通風(fēng)與排水

☆采區(qū)風(fēng)量的確定,通風(fēng)系統(tǒng),設(shè)施及措施?!畈蓞^(qū)排水系統(tǒng)與設(shè)備。☆灌漿滅火與抽放瓦斯管路系統(tǒng),瓦斯及煤層管理。★勞動(dòng)組織、循環(huán)作業(yè)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)☆勞動(dòng)組織形式、勞動(dòng)力配備及工人出勤表?!钛h(huán)方式、作業(yè)形式及正規(guī)循環(huán)表?!钪饕夹g(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表?!锇踩贫日f明以下制度在本工作面的應(yīng)用:

☆工作面交接班?!钋脦蛦栱斨??!罟こ藤|(zhì)量驗(yàn)收制。

☆巷道維護(hù)修理制。

☆機(jī)電設(shè)備維修保養(yǎng)制?!钔咚?、煤層管理制度。

☆爆破和檢查瓦斯制度等?!锇踩夹g(shù)措施

除采區(qū)設(shè)計(jì)已規(guī)定的安全措施外,還應(yīng)包括下列內(nèi)容:☆機(jī)械電氣設(shè)備的安全操作?!钪?、回柱或移架時(shí)的安

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