采礦工程基礎(chǔ)知識

-z.根底知識煤層分類按厚度分類：薄煤層---煤層厚度在1.3m以下；小于0.8m常稱為極薄煤層；中厚煤層---煤層厚度1.3～3.5m；厚煤層---煤層厚度大于3.5m。按傾角分類：緩傾斜煤層---傾角在25°以下；小于8°也稱近水平煤層；傾斜煤層---傾角25～45°；35～45°常稱為大傾角煤層；急傾斜煤層---傾角45°以上。煤層分類目的：煤層厚度、傾角變化影響采準巷道布置，采煤法、采掘和運輸設(shè)備等選擇。礦區(qū)井田間劃分(井田境界劃分)井田劃分：結(jié)合煤田賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造，當時開采技術(shù)經(jīng)濟條件等確定井田走向、傾向邊界，即井田境界。具體容：①井田走向、傾向邊界位置；②井田沿煤層走向長度、傾斜向水平投影寬度(傾向?qū)挾?；③井田水平投影面積人為劃分井田(1)傾斜向a.垂直劃分當煤層傾角較小，特別是近水平煤層時，用一鉛垂剖面來劃分井田之間的深部、淺部邊界。b.水平劃分傾斜或急傾斜煤層中，常以煤田主采煤層底板等高線為依據(jù)的*一水平面作為劃分井田之間的深、淺境界。c.按煤組劃分(傾斜劃分)煤層賦存很淺，煤組之間的間隔距離較大，將不同煤組劃歸不同礦井開采。(2)走向向一般采用鉛垂剖面劃分法。階段、采區(qū)、區(qū)段階段圍，沿走向把階段劃分為假設(shè)干塊段，每一塊段稱為采區(qū)。采區(qū)傾斜長度等于階段斜長。采區(qū)沿傾斜向再劃分為區(qū)段。礦山巷道分類1—立井；2—斜井；3—平硐；4—暗立井；5—溜井；6—門；7—煤門；8—溜煤眼；9—上山；10—下山；11—小井；12—巖平巷；13—煤層平巷；14—暗斜井。立井——又稱豎井，為直接與地面相通的直立巷道。專門或主要用于提升煤炭的稱為主立井，主要用做提升矸、下放設(shè)備材料、升降人員等輔助提升工作的稱為副立井。暗立井——又稱盲豎井、盲立井。為不與地面直接相通的直立巷道。用途同立井。專門用來溜放煤炭的暗立井，稱為溜井；位于采區(qū)部，高度、直徑都較小的溜井稱為溜煤眼。平硐——直接與地面相通的水平巷道。其作用類似于立井，分主平硐、輔助平硐、回風平硐等。平巷/大巷——與地面不直接相通且長軸向與煤層走向平行的水平巷道。布置在煤層的稱為煤層平巷，布置在巖中的稱為巖平巷。為全階段效勞的平巷稱為大巷，如運輸大巷、回風大巷。直接為回采工作面效勞的煤層平巷，稱為工作面運輸平巷(工作面運輸順槽)或工作面回風平巷(工作面回風順槽)。門/煤門——與地面不直接相通的水平巷道，其長軸線與煤層走向垂直或斜交的平巷稱為門。為全階段效勞的門稱為主要門，為采區(qū)效勞的稱為采區(qū)門，為區(qū)段(采煤工作面)效勞的稱為區(qū)段門；在厚煤層，與煤層走向垂直或斜交的水平巷道，稱為煤門。斜井——與地面直接相通的傾斜巷道。斜井作用與立井、平硐一樣。不與地面直接相通的斜井稱為暗斜井或盲斜井，其作用與暗立井一樣。采區(qū)(盤區(qū))上山、下山——不與地面直接相通僅效勞于一個采區(qū)(盤區(qū))的傾斜巷道，也稱為采區(qū)上山或采區(qū)下山。上山用于開采一個開采水平以上的煤炭(上山階段)，下山則用于開采一個開采水平以下的煤炭(下山階段)。安裝輸送機的上(下)山稱為運輸上(下)山；安設(shè)軌道進展輔助運輸?shù)姆Q為軌道上(下)山；另有通風、行人上(下)山。集中上(下)山——不與地面直接相通且為一個階段或兩個以上采區(qū)效勞的傾斜巷道。斜巷——不直通地面長度較短的傾斜巷道。硐室——空間三個軸線長度相差不大，又不直通地面的地下巷道。例如：絞車房、調(diào)度室、炸藥庫、水倉等巷道分類開拓巷道——為全礦或*一開采水平效勞的巷道，包括與采區(qū)聯(lián)系的聯(lián)絡(luò)巷。(1030a或以上)準備巷道——為*一采區(qū)效勞的巷道，包括同區(qū)段聯(lián)系的聯(lián)絡(luò)巷。(35a)回采巷道——為*一采煤工作面效勞的巷道。(0.51.0a采區(qū)儲量計算礦井可采儲量礦井可采儲量：指礦井工業(yè)儲量中可采出的局部。計算Z＝〔Zc－P〕?C式中，Z—礦井可采儲量；Zc—礦井工業(yè)儲量；P—礦井永久性煤柱損失；C—礦井回采率，常指采區(qū)回采率，即采區(qū)可采出局部占采區(qū)全部工業(yè)儲量的比。厚煤層≥0.75，中厚煤層≥0.8，薄煤層≥0.85。采區(qū)回采率采區(qū)開采過程中的煤炭損失包括兩局部：①回采工作面落煤損失,一般3~7%；②煤柱損失：區(qū)段煤柱、上(下)山煤柱、采區(qū)邊界隔離煤柱、采面隔離煤柱等。煤層規(guī)定的采區(qū)回采率厚煤層≮0.75中厚煤層≮0.8薄煤層≮0.85工作面回采率煤層規(guī)定的工作面回采率厚煤層≮0.93中厚煤層≮0.95薄煤層≮0.97礦井生產(chǎn)能力井型劃分〔萬噸/年〕大型礦井：120、150、、240、300及以上中型礦井：45、60、90小型礦井：6、9、15、21、30新“規(guī)〞規(guī)定新建煤礦①大、中型礦井效勞年限〔萬噸/年)不得低于：井型45～90120～240300～500600以上年限40/5050/6060/7070/80②小型礦井效勞年限〔千噸/年)不得低于：新規(guī)定：井型30～6090150210～300年限5101525礦井效勞年限計算T-礦井設(shè)計效勞年限，年；Z-礦井可采儲量，萬噸；A-礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，萬噸/年；K-儲量備用系數(shù)，根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造復雜程度、勘探程度選取1.3～1.5。井筒裝備選擇原則：井型；功能；井筒傾角。煤炭運輸大型井：一般用膠帶輸送機運煤，井筒傾角一般不大于18°〔上向運輸〕或16°〔下向運輸〕；中型井：絞車雙鉤串車提升，傾角＜25°；箕斗提升，25°～35°；小型井：絞車單鉤串車提升，傾角＜25°；如傾角≤10°，可采用無極繩運輸。巷道煤柱煤層大巷和上〔下〕山一側(cè)煤柱薄及中厚煤層20～30m左右；厚煤層30～40m左右。區(qū)段煤柱一般而言，薄及中厚煤層為8～15m，厚煤層12～20m。采區(qū)邊界煤柱和礦井邊界煤柱采區(qū)邊界煤柱10m左右；礦間隔離煤柱一般50m寬。斷層煤柱大斷層，一側(cè)煤柱不小于30～50m；落差較大斷層，一側(cè)煤柱寬10～15m；落差較小斷層，可不留煤柱。頂板分類偽頂,直接頂,老頂,直接底,老底,人工頂板,再生頂板⑴偽頂是緊貼在上覆煤層之上,極易垮落的薄巖層,厚度一般小于0.5M,常由炭質(zhì)頁巖等硬度較低的巖層所組成.⑵直接頂上覆于偽頂或煤層之上,一般由一層或幾層泥巖,頁巖,粉砂巖,砂頁巖等比擬容易跨落的巖層所組成.⑶老頂一般位于直接頂之上,有時也直接覆于煤層之上,厚而堅硬的巖層,常有砂巖,灰?guī)r等巖層組成.⑷直接底位于煤層之下,一般強度較低的巖層.⑸老底位于直接底之下,一般由砂巖,灰?guī)r等鞏固的巖層所組成.⑹人工頂板是開采下分層煤時為阻擋上分層跨落的頂板巖進入工作空間而鋪設(shè)的隔離層.⑺再生頂板是分層開采時上分層跨落的頂板巖自然膠結(jié)或人工膠結(jié)而形成的頂板.采煤法分類①走向長壁采煤法特點：回采工作面順煤層傾斜向布置(工作面布置長度)，沿煤層走向推進(工作面推進總長度)。應用條件：緩傾斜、傾斜薄及中厚煤層。②傾斜長壁采煤法特點：回采工作面順煤層走向布置，沿煤層傾斜向推進，或俯采或仰采。應用條件：近水平、緩傾斜薄及中厚煤層。③房式及房柱式采煤法在采區(qū)圍的煤層開掘一系列硐室般的煤房。煤房之間用聯(lián)絡(luò)巷相通，形成煤房間長形或正形煤柱，在煤房回采。煤房煤炭采完后即完畢，稱為房式采煤法；或煤房煤采完后，再采房間煤柱，稱為房柱式采煤法。④巷柱式采煤法在采區(qū)圍，預先開掘大量的沿走向及傾斜向的巷道，將煤層劃分為6×6～20×20〔m〕的形煤柱，然后再有方案地回采這些煤柱，稱為巷柱式采煤法。儲量、地質(zhì)儲量分類納雍洞口煤礦地質(zhì)勘探以500m線距圈定331類資源量，以1000m根本線距圈定332類資源量，大于1000m的圈定333類資源量。井下防治水水倉有效容積第二百八十條礦井主要水倉應當有主倉和副倉，當一個水倉清理時，另一個水倉能夠正常使用。新建、改擴建礦井或者生產(chǎn)礦井的新水平，正常涌水量在1000m3/h以下時，主要水倉的有效容量應當能容納8h的正常涌水量。正常涌水量大于1000m3/h的礦井，主要水倉有效容量可以按照下式計算：Ｖ＝2〔Q+3000〕式中V—主要水倉的有效容量，m3；Q—礦井每小時的正常涌水量，m3。采區(qū)水倉的有效容量應當能容納4h的采區(qū)正常涌水量。水倉進口處應當設(shè)置箅子。對水砂充填和其他涌水中帶有大量雜質(zhì)的礦井，還應當設(shè)置沉淀池。水倉的空倉容量應當經(jīng)常保持在總?cè)萘康?0%以上。道岔選型常用窄軌道岔參數(shù)表道岔軌距：600762900軌型：1522303843類型：單開對稱渡線穿插渡線對稱組合菱形穿插四軌套線?！财哳悺城€半徑：4m線路間距：1300mm窄軌系列：615715915622722922630730930938643〔11個〕常用單開道岔及線路半徑1、ZDK615/2/4，α=26°33′54″，a=1678，b=1922，L=3600，≤1t礦車，1.5/S2、ZDK615/3/6，α=18°26′06″，a=3149，b=2751，L=5900，≤1.5t礦車，1.5/S3、ZDK615/4/12，α=14°02′10″，a=3261，b=3539，L=6800，≤7t機車，3.5/S4、ZDK615/5/15，α=11°18′36″，a=3568，b=4132，L=7700，≤7t機車，3.5/S11、ZDK622/3/6，α=18°26′06″，a=3400，b=2800，L=6200，≤1.5t礦車，1.5/S12、ZDK622/4/12，α=14°02′10″，a=3462，b=3588，L=7050，≤10t機車，3.5/S13、ZDK622/5/15，α=11°18′36″，a=3768，b=4232，L=8000，≤10t機車，3.5/S14、ZDK622/6/25，α=9°27′44″，a=4673，b=5027，L=9700，≤10t機車，5.0/S15、ZDK630/3/6，α=18°26′06″，a=3548，b=2852，L=6400，≤1.5t礦車，1.5/S16、ZDK630/4/12，α=14°02′10″，a=3660，b=3640，L=7300，≤14t機車，3.5/S17、ZDK630/5/15，α=11°18′36″，a=3967，b=4333，L=8300，≤14t機車，3.5/S18、ZDK630/6/25，α=9°27′44″，a=4972，b=5128，L=10100，≤14t機車，5.0/S線路中心距設(shè)備類型及有關(guān)參數(shù)／mm線路中心距／mm設(shè)備類型軌距車寬直線段曲線段機車或底卸式礦車6001060130016006001200160019009001360160019001t礦車、1.5t礦車〔人力、串車運輸〕60088011001300600970120014001t礦車、1.5t礦車〔無極繩運輸〕6008801200130060097012001400單開道岔非平行、平行線路聯(lián)接運輸式曲線半徑600mm軌距900mm軌距機車運輸12、15或2012、20、25或30串車運輸6、9或129、12或15人力輔助運輸4、69每列車的礦車數(shù)機車粘重固定式礦車／t底縱卸式、底側(cè)卸礦車／t1.01.53.03.05.0單軌7t架線式30~3514~168t蓄電池式12~161410t架線式17~1915~1712~1514t架線式29~3426~30雙軌10t架線式20~3020~22井底車場線路軌型、道岔及平曲線半徑運輸設(shè)備軌型／mm軌型／mm轍叉〔M〕平曲線半徑／m牽引設(shè)備類型礦車類型單開對稱20t以上機車5.0t及其以上底縱〔側(cè)〕卸式762、90038~436440~5014~20t機車3.0t底縱〔側(cè)〕卸式762、90030~385、6430~355.0t底縱〔側(cè)〕卸式90030~386435~407~12t機車1.0t固定式600304、5315~201.5t固定式600、762304、5315~201.5t固定式900304、5320~253.0t固定式900305420~253.0t底縱〔側(cè)〕卸式600、762305425~305.0t底縱〔側(cè)〕卸式600、900305、6330~407t以下機車1.0t固定式600224312~151.5t固定式600、762、90022~304、5315~203.0t固定式900304、5320~25無極繩絞車1.0t固定式90015~224、5330~50非機械牽引1.0t固定式60015~222、339~121.5t固定式600、90015~223、439~123.0t固定式900303、4312~15單開道岔非