煤矿开采学课件3

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1、煤矿开采学课件1煤矿开采学v 绪论 8v第一章 煤矿开采的基本概念 31 v第二章 井田开拓的基本概念42v第三章 井田开拓方式60v第四章 井田开拓巷道布置89v第五章 井底车场95v第六章 采煤方法概念及分类104v第七章 采区巷道的布置形式及分析117v第八章 近水平煤层准备方式的选择131v第九章 单一走向长壁采煤法回采工艺177v第十章 放顶煤采煤法196v第十一章 急倾斜煤层采煤方法215v第十二章 采煤方法的选择及其发展2372煤矿开采学（绪论）v煤是工业的粮食，在我国，一次能量消耗，煤炭 占75%；产量世界之最，煤种多，储量大，在 1000米深度内，有1000020000亿吨；

2、在1500 米深度内，有多于56000亿吨；v一、煤炭的历史v1、煤是由植物生成的v2、我国古代采煤的情况v春秋战国时期，就有煤炭的开采和利用。石涅， 涅石，石墨，石炭（炭）明朝时，才称煤炭。记 载的书，宋应星编著天工开物，地质、开拓 、采煤、支护、通风、提升。3煤矿开采学v二、解放以后我国煤炭工业技术的发展v1、产量v49年，3243万吨；50年52年，三年恢复时期， 旧矿、旧设备、旧方法；52年，6650万吨；v5357年，第一个五年计划，中国经济形式变化 最大。57年，1.3亿。v2006年， 23.32亿；2007年，26亿。v2、单产及机械化水平v1）、建国初期，风稿落煤，人背，人拉

3、，马拉， 高强度体力劳动。4煤矿开采学（绪论）v三年恢复时期5，推行壁式采煤，使用刮板运输机 和截煤机。52年，4331吨/月.面。机械化水平 0.73%。v2）、第一个五年计划，引进苏联康拜因，在双鸭 山岭西矿使用。57年，5137吨/月.面，机械化水 平4.12%v3）、64年，采用了浅截深滚筒式采煤机，可弯曲 刮板运输机，采用摩擦式金属支柱，金属铰接顶 梁，出现了正规普通机械化采煤工作面。65年， 6646吨/月.面，机械化水平8.23%。5煤矿开采学v4）、74年，我国煤炭系统成立了综合机械化采煤 指挥部，引进了43套综采设备。出现了综采机械 化采煤工作面。到78年，又引进100套综采

4、设备 和100套综掘设备（俗称双百套综合机械化设备） 。煤炭机械化水平和单产又上一新台阶。79年， 单产为11220吨/月.面；机械化水平达到32.3%。 从此正常向前发展。到90年，全国统配煤矿单产 16040吨/月.面。其中综采45642吨，高档普采 17540吨/月.面，机械水平达到65.1%。6煤矿开采学v5）、单产创记录情况v（1）、82年，大同同家梁矿创年产百万吨综采队 。到90年，已达到160队次为百万吨综采队，有 连续保持9年时间，6年中，最高的产量达到180 万年产。v目前，每年达到百万吨综采队的有3545个队， 并创造了放顶煤400万吨。v（2）、高档普采创单产最高达67万

5、吨。从82年 到90年，有将近120个高档普采队超过30万吨。 7煤矿开采学v（3）、炮采队也有达到50万吨的。v（4）、目前，已有许多高产高效工作面， 年产1000万吨的（神华集团）。v6）、机械化水平高的局v内蒙的神华集团、山西的晋城、大同、潞安 、山东的兖州、河南、河北、陕西等许多矿 业集团公司的许多矿井，机械化程度都很高 。8第一章 煤矿开采的基本概念 1.1煤田开发的概念v一、煤田和矿区v1、煤田：由含炭物质沉积形成的大面积含煤地带 称（自然形成）。v2、矿区：开发煤田形成的社会组合称矿区v煤田，面积大，储量多，大到数百、数千平方公 里，多到数亿、数百亿吨。小的，可以由一个矿 区开发

6、，大的,可以由几个矿区开发，有时，一个 矿区还可以开发多个煤田。如下图。淮南矿区开 发三个煤田：舜耕山煤田，八公山煤田，潘谢煤 田。 91.1煤田开发的概念v二、井田v1、井田：划分给一个矿井开采的那一部分煤田称 为井田。v矿井：组成矿区的社会单元（开发井田的社会组 合）。v井田范围，走向长，大型（7.0km）、中型（4.0 km）、小型（1.5 km）。v2、煤田划分为井田的原则：v1）、充分利用自然条件划分。利用大断层、褶曲 、铁路、公路、河流、城镇等，如下图。101.1煤田开发的概念111.1煤田开发的概念v2）、有合理的尺寸 3）、有足够的储量。与生产能力、服务年限有关 。v4）、处理

7、好相邻矿井之间的关系，如浅部、深部 。如下图。v3、煤田划分为井田的方法 1）、垂直划分。切豆腐块v2）、水平划分。以一定标高为界v3）、按煤组划分（近水平煤层情况）。121.1煤田开发的概念131.2 矿山井巷名称和井田内的再划分v一、矿山井巷名称v1、矿山井巷：在地下开采中，为提升、运输、通 风、排水、动力供应等需要而开掘的井筒、巷道 和硐室总称为矿山井巷。v2、矿山井巷的分类v根据分类的不同，分成不同的类型。（图1-3）v1）、按空间形态分：垂直（立） 水平（平 ）v2）、按应用范围分：141.2 矿山井巷名称和井田内的再划分v（1）开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服务的 巷道，如井筒、

8、水平大巷、井底车场。v（2）准备巷道：为一个采区或几个区段服务的运 输、通风等巷道；v（3）回采巷道：直接为采煤工作面服务的巷道。 倾斜（斜）151.2 矿山井巷名称和井田内的再划分161.2 矿山井巷名称和井田内的再划分v3、煤层分类v1）、按厚度分为：v（1）、薄煤层，厚度为 可采厚度1.3 m；v（2）、中厚煤层，厚度为 1.33.5m；v（3）、厚煤层，厚度为3.510m；v（4）特厚煤层：厚度为10 m以上。v2）、按倾角分为：v（1）、近水平煤层，倾角为 012 ；v（2）、缓斜煤层，倾角为12 25 ；v（3）、倾斜煤层，倾角为 25 45 ； 171.2 矿山井巷名称和井田内的

9、再划分v（4）急倾斜煤层，倾角为45 90 。v3）、按煤层厚度的变化情况分为：稳定煤层、较 稳定煤层、不稳定煤层、极不稳定煤层。v（1）、稳定煤层：在井田范围内，煤层全区发育 ，煤层厚度变化不大，全区可采；v（2）、较稳定煤层：在井田范围内，煤层绝大部 分发育，煤层厚度变化不太大，全区大部分可采 ；v（3）、不稳定煤层：在井田范围内，煤层局部发 育，煤层厚度变化较大，全区少部分可采；181.2 矿山井巷名称和井田内的再划分v（4）极不稳定煤层：在井田范围内，煤层仅极少 部分发育，煤层厚度变化极大，只为串珠状和鸡 窝状的形态；v三、矿井生产能力与井型v1、矿井生产能力：指矿井的设计年生产能力，

10、单 位用万t/a或Mt/a表示（矿井生产能力是设计计划 任务书给定的，是系列化的，不能随便给定，如 100万吨、75万吨，（目前，按国际通用方法用 Mt/a）。v2、井型：按照矿井生产能力的大小不同，将其划 分为不同的级别，成为不同的井型。 191.2 矿山井巷名称和井田内的再划分v1）、小型井：9、15、21、30（万t/a）；v2）、中型井：45、60、90（万t/a）；v3）、大型井：120、150、180、240（万t/a）；v4）、特大型井：300、400、500、600、800、 1000、1200、1500、2000、5000（万t/a）。而 1200、1500、2000、500

11、0（万t/a）的矿井多数 为露天矿井。v四、露天矿开采与地下开采的概念v1、露天开采：从散露的地表直接采出有用矿物的 方法叫露天开采；201.2 矿山井巷名称和井田内的再划分v2、地下开采：从地面开始掘进井硐通达有用矿体 ，然后采出它们，这样的方法称之为地下开采；v3、露天开采与地下开采相比较所具有的特点：v1）、优点：v（1）.产量大，一般可达5001200万吨，有的可 达5000万吨；v（2）.劳动效率高，一般为3.028.0吨/工，是井 工开采的数倍，有的达到数十倍；v（3）.生产成本低，大约是井工开采的50%； v（4）.资源回收率高，达90%以上；211.2 矿山井巷名称和井田内的再

12、划分v（5）.作业空间不受限制； v（6）.木材、电力消耗少；v（7）.建设速度快，产量有保证，生产安全，劳 动条件好； v2）、缺点：v（1）.占用土地多，污染环境； v（2）.受气候影响大；v（3）.对矿床赋存要求严格。221.2 矿山井巷名称和井田内的再划分231.2 矿山井巷名称和井田内的再划分v五、井田内的再划分v 1、非近水平煤层的划分：v 1）、划分为阶段v阶段：在井田范围内，按一定标高，沿倾斜方向 每隔一定的距离，一般为500m2000m，将井田 划分为沿走向的若干个长条部分称为阶段； 图1- 4 分 成 阶 段 2）、阶段内的划分：v（1）划分为采区v采区：在阶段内，根据地质

13、条件和设备水平等条 件的不同，沿走向每隔1000m4000m，划分成 具有相对独立的生产系统的开采区域，叫采区， 它是矿井生产的基本单元。 241.2 矿山井巷名称和井田内的再划分图1-4 分 成 阶 段 251.2 矿山井巷名称和井田内的再划分v（2）划分为条带：当煤层倾角比较小时，即小于 150时，可以考虑采用倾斜长壁开采。v条带：在阶段内，根据地质条件和设备水平等条 件的不同，沿走向每隔100m350m，划分成可 以进行开采的单元，每一个单元称为条带；图1-7 分 带 式 布 置v当井田的走向长度比较长时，每512个条带划 分为一个区域，使其具有相对独立的生产系统， 此区域也可以称为带区； v（3）划分为分段v分段：当井田的走向长度比较短时，如达到 4000m以下，并且沿走向没有沿倾斜方向的断层 ，则沿倾斜方向每隔100m350m，划分成可以 进行开采的单元，每一个单元称为一个分段。 261.2 矿山井巷名称和井田内的再划分v3）、采区内的划分 划分为区段：在采区范围内，按一定标高，沿倾 斜方向每隔一定的距离，一般为100m350m， 将采区划分为沿走向的若干个长条部分，每一个 部分称为区段；271.2 矿山井巷名称和井田内的再划分v2、近水平煤层的划分：v1）、划分为盘区v盘