采煤概論講課提綱

采煤概論秦忠誠山東科技大學(xué)資環(huán)學(xué)院2010.11.25第一講、井田開拓基本知識第二講、巷道掘進(jìn)與支護(hù)第三講、采煤方法第四講、礦井通風(fēng)與安全第五講、礦井生產(chǎn)系統(tǒng)簡介第六講、礦圖識別講課提綱第一講井田開拓基本知識一.基本概念1.煤田：在地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，由含炭物質(zhì)沉積而形成的大面積含煤地帶。2.井田：在煤田中，劃歸為一個礦井所開采的那部分井田。3.煤礦：以開采煤炭資源為對象和任務(wù)的工業(yè)企業(yè)稱為煤礦。4.井田開拓：在井田范圍內(nèi)確定礦井主要巷道工程的總體部署及其有關(guān)參數(shù)。5.井田開拓方式：開拓巷道的布置方式。6.井巷：為進(jìn)行采礦作業(yè)而在礦巖層中開鑿的一系列通道或峒室的總稱。礦井巷道井田開拓所要解決的主要問題：

確定井田開拓時所要滿足的三項(xiàng)基本要求：

二.礦井儲量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限其中

C—采區(qū)回采率三.煤田劃分為井田煤田劃分為井田時應(yīng)遵循的原則：四、井田內(nèi)再劃分井田→水平：階段與階段之間的水平分解面開采水平：布置有井底車場和主要運(yùn)輸大巷，并擔(dān)負(fù)該水平開采范圍內(nèi)的主要運(yùn)輸任務(wù)的水平階段垂高：階段上下分界面間的高程差單水平開拓：當(dāng)僅設(shè)一個開采水平即可開采整個井田范圍煤炭時多水平開拓：當(dāng)設(shè)兩個及以上開采水平時才能開采整個井田范圍煤炭時

五、開采順序六.井田開拓方式確定井田開拓方式時依據(jù)的原則：開拓方式中國煤礦開拓方式應(yīng)用概況

井型

開拓系統(tǒng)小型礦井A<45中型礦井45≤A<120大型礦井120≤A<300特大型礦井A≥300國有重點(diǎn)煤礦立井開拓25-53588-593053-78059-3000175-17270斜井開拓145-306559-370230-43503-1000237-12117平峒開拓27-55826-17557-11101-40061-3823綜合開拓37-85950-59426-413013-4740128-13323合

計(jì)234-5017223-14981116-1739526-9140599-46533單位：處—萬t/a井筒形式選擇七.井田開拓中的幾個關(guān)鍵問題井筒位置及數(shù)目開采水平的確定井底車場：井筒與井下主要巷道連接處的一組巷道和峒室的總稱，是連接井下運(yùn)輸和井筒提升的樞紐。

組成形式礦井延深原則延深方案

第二講、巷道掘進(jìn)與支護(hù)一、巷道斷面形狀及尺寸1、斷面形狀

2、選擇：由用途、服務(wù)年限→支護(hù)方式→斷面形式3、尺寸：

二、鉆眼爆破1、鉆眼機(jī)具風(fēng)鉆→

電鉆→

2、炮眼種類和作用炮眼→

3、爆破工作起爆器材裝藥聯(lián)線礦用炸藥三、巷道支護(hù)巷道支護(hù)形式取決于巷道的圍巖性質(zhì)、壓力大小、服務(wù)年限、用途及其斷面形狀等因素。常用支護(hù)方式如下：支護(hù)方式斷面形狀支護(hù)材料優(yōu)、缺點(diǎn)木材支護(hù)棚式(梯形、矩形、不規(guī)則形)松木、槐木、樺木、榆木、柞木等，松木最多重量輕、易加工、架設(shè)方便、具有可縮性；強(qiáng)度小、易腐爛、使用年限短，不防火。金屬支護(hù)梯形、可縮拱形工字鋼、角鋼、槽鋼、鋼軌等強(qiáng)度大、支撐力高、使用年限長、耐火性強(qiáng)、或可縮；重量大、一次性投資高、搬運(yùn)維修困難石材支護(hù)圓形(立井)、直墻拱形(一般巷道)天然石材：花崗巖、玄武巖、石灰?guī)r等料石人工石材：磚、砼磚塊膠結(jié)物：水泥砂漿堅(jiān)固耐用、施工速度較快、可承受較大的地壓(凈壓)；勞動強(qiáng)度大、成本高錨桿支護(hù)任何形狀桿體：木、金屬、塑料等錨固件：固體、液體索緊件：主動及時支護(hù)、支護(hù)強(qiáng)度大、速度快、勞動強(qiáng)度低、斷面利用率高，可與其他支護(hù)方式配合成組合支護(hù)；支護(hù)效果隱蔽，不易覺察；施工技術(shù)要求高。砼支護(hù)任何形狀噴射砼：水泥、沙子、速凝劑砼澆注：水泥、石子、沙子、速凝劑等堅(jiān)固耐用、可承受較大的地壓(凈壓)；勞動強(qiáng)度大、成本高、施工速度較慢。四、掘進(jìn)工藝破通裝運(yùn)支五、立井掘進(jìn)與支護(hù)第三講、采煤方法一、采煤方法的概念 任何一種采煤方法均包括采煤系統(tǒng)和采煤工藝兩部分內(nèi)容。要正確理解“采煤方法”的涵義，需了解下列基本概念：

1、幾個基本概念

1)采場：用來大量采取煤炭的場所；

2)采煤工作面：在采場內(nèi)進(jìn)行回采的煤壁叫～(回采工作面)；

3)回采工作：在采場內(nèi)為采取煤炭所進(jìn)行的一系列工作。

破、裝、運(yùn)、支、處

4)采煤工藝：在采煤工作面內(nèi)按照一定順序完成各項(xiàng)工序的方法及其配合。

5)采煤系統(tǒng)：回采巷道掘進(jìn)與回采工作之間在時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)，亦即采煤系統(tǒng)。

6)采煤方法：采煤系統(tǒng)與采煤工藝的綜合及其在時間和空間上的相互配合。一、采煤方法的概念二、采煤方法分類采煤方法我國常用的主要采煤方法及其特征序號采煤方法體系整層與分

層推進(jìn)方向采空區(qū)處

理采煤工藝適應(yīng)煤層基本條件國有重點(diǎn)煤礦應(yīng)用情況(產(chǎn)量比重%)1單一走向長壁采煤法壁式整層走向垮落綜、普、炮薄及中厚煤層為主43.162單一傾斜長壁采煤法壁式整層傾斜垮落綜、普、炮緩傾斜薄及中厚煤層8.653刀柱式采煤法壁式整層走向或傾斜刀柱普、炮同上，頂板堅(jiān)硬1.664大采高一次采全厚采煤法壁式整層走向或傾斜垮落綜采緩傾斜厚煤層(<5m)2.445放頂煤采煤法壁式整層走向垮落綜采緩傾斜厚煤層(>5m)12.296傾斜分層長壁采煤法壁式分層走向?yàn)橹骺迓錇橹骶C、普、炮緩斜、傾斜厚及特厚煤層為主24.797水平分層、斜切分層下行垮落采煤法壁式分層走向垮落炮采急傾斜厚煤層0.308水平分段放頂煤采煤法壁式分段走向垮落綜采為主急傾斜特厚煤層＊9掩護(hù)支架采煤法壁式整層走向垮落炮采急傾斜厚煤層為主0.7710水力采煤法柱式整層走向或傾斜垮落水采不穩(wěn)定煤層急傾斜煤層1.3811柱系體系采煤法(傳統(tǒng)的)柱式整層垮落炮采非正規(guī)條件回收煤柱1.813、壁式體系與柱式體系主要特點(diǎn)

壁式體系采煤法(95%)柱式體系采煤法(5%)1、采煤工作面長度較長；2、工作面兩端各有一通道，用于通風(fēng)和運(yùn)輸；3、隨工作面推進(jìn)應(yīng)有計(jì)劃地處理采空區(qū)；4、采下來的煤平行于煤壁運(yùn)出采場1、采煤工作面長度較短，但數(shù)目多；2、工作面為一獨(dú)頭，通風(fēng)條件差，采出率低；3、采場可不支護(hù)，不處理采空區(qū)；4、采下來的煤垂直于煤壁運(yùn)出采場4、選擇采煤方法時應(yīng)滿足的基本要求

單產(chǎn)(t/月)

工效(t/工.d)

材料消耗原煤成本(元/t)

回采率(%)

采準(zhǔn)巷道掘進(jìn)率(m/萬t)等。衡量采煤方法優(yōu)劣的指標(biāo)：三、采煤工藝分類:第四講、礦井通風(fēng)與安全一、礦內(nèi)空氣與礦井通風(fēng)的任務(wù)1、礦內(nèi)空氣

(1)主要成份

(2)瓦斯：礦內(nèi)有害氣體的總稱，以NH4為主。2、礦井通風(fēng)的任務(wù)和目的

二、礦井通風(fēng)壓力和通風(fēng)阻力1、空氣壓力

2、井巷通風(fēng)阻力：空氣在井巷中流動所遇到的阻力，分h摩和h局。①摩擦阻力(h摩)：空氣沿井巷流動時與井巷周壁相互摩擦，以及空氣分子之間相互碰撞而產(chǎn)生的阻力。 其中：②局部阻力(h局)：空氣流經(jīng)井巷的某些局部地點(diǎn)(如斷面突然改變)，因渦流與撞擊等原因所造成的一種阻力。③井巷通風(fēng)總阻力(h阻)：h阻＝h摩+h局④降低通風(fēng)阻力的措施:三、礦井通風(fēng)方法

1、自然通風(fēng)：由于地面溫度的變化而使礦井進(jìn)風(fēng)側(cè)與回風(fēng)側(cè)間空氣溫度發(fā)生差異而引起的。

2、機(jī)械通風(fēng)：由通風(fēng)機(jī)造成的通風(fēng)機(jī)種類(2)礦井通風(fēng)系統(tǒng)②進(jìn)出風(fēng)井的布置方式③通風(fēng)網(wǎng)路①主扇工作方法(3)掘進(jìn)通風(fēng)四、礦井通風(fēng)管理通風(fēng)構(gòu)筑物五、礦井災(zāi)害防治1、水2、火3、瓦斯4、煤塵5、頂板6、地溫7、環(huán)保第五講、礦井生產(chǎn)系統(tǒng)簡介一、礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)及工業(yè)場地

1、概述2、礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)類型選擇礦井地面工業(yè)場地的基本要求：平面布置概念：組成：影響因素：3、礦井地面工業(yè)場地按照煤質(zhì)、用途、加工方式等不同，地面生產(chǎn)系統(tǒng)可分為：二、礦井運(yùn)輸和提升1、任務(wù)及方式

(1)任務(wù)：煤炭及矸石→地面 材料及設(shè)備→工作面 地面←→人員←→井下立井平、斜巷運(yùn)輸(2)方式：取決于煤層的埋藏特征、井田開拓方式、采煤方法及運(yùn)輸工作量大小。2、輸送機(jī)運(yùn)輸(2)膠帶輸送機(jī)(1)刮板輸送機(jī)3、軌道運(yùn)輸窄軌，600mm或900mm；軌型：11、15、18、24、30kg/m等結(jié)構(gòu)(2)礦車此外，還有材料車、平板車、人車等。(3)鋼絲繩(4)電機(jī)車運(yùn)輸(5)輔助設(shè)備(1)軌道：結(jié)構(gòu)4、礦井提升(2)提升機(jī)(3)鋼絲繩形狀6股7絲、6股19絲、6股37絲等(1)提升系統(tǒng)組成三、礦井供電及壓氣1、礦井供電系統(tǒng)負(fù)荷分類煤礦供電電源和常用的電壓等級煤礦供電系統(tǒng)組成分類2、礦井壓氣系統(tǒng)(2)往復(fù)式壓氣機(jī)的工作原理(3)壓氣機(jī)站及輔助設(shè)備煤礦企業(yè)對供電的要求概述第六講礦圖識別地質(zhì)圖件是煤田地質(zhì)勘探工作的主要成果，是煤礦設(shè)計(jì)和生產(chǎn)建設(shè)的主要依據(jù)，是礦井安全生產(chǎn)和有效地進(jìn)行技術(shù)管理的必不缺少的基礎(chǔ)資料，因此，正確地認(rèn)識和運(yùn)用地質(zhì)圖件，是采礦工作者所必須具備的基礎(chǔ)知識。一、地質(zhì)圖件繪制的特點(diǎn)地質(zhì)圖件具有強(qiáng)烈的地區(qū)性。1、坐標(biāo)系統(tǒng)地理坐標(biāo)：經(jīng)、緯度表示2、方位角及象限角方位角：地面上任意一條直線和子午線構(gòu)成的水平角。

0～360°象限角：以地面上某一點(diǎn)為中心，用通過這一點(diǎn)的子午線和緯線把大地分成四個象限，任一直線與子午線所組成的夾角為象限角。以S或N開頭，以E或W結(jié)束，如N45°E，0～90°。4、標(biāo)