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1、煤矿开采新技术措施汇编绪 论 一、我国煤炭资源分布 我国是世界上煤炭产量最多的国家，2006年煤炭产量为23.5亿吨；煤炭资源丰富，全国绝大多数省市区都有不同数量的煤炭资源分布，已知的含煤面积约为55万平方公里，累计探明总储量为78223.4亿吨。仅次于俄罗斯，居世界第二位。据预测，我国煤炭资源远景储量为50592亿吨；保有储量为10025亿吨。仅次于俄罗斯、美国，居世界第三位。 我国的三大聚煤期：石炭二叠纪、侏罗纪、第三纪。 根据地质构造带为界，全国划分为五个聚煤区： 1.华北聚煤区：包括山西、山东、河北、河南、甘肃、陕西、内蒙古大部、江苏北部、辽宁和吉林南部。其煤炭资源量占全国总煤炭资源量
2、的53。 2.西北聚煤区：包括新疆、青海、宁夏、内蒙古西部。其煤炭资源量占全国33。 3.东北聚煤区：包括辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古东部。其煤炭资源量占全国8。 4.华南聚煤区：包括贵州、广西、广东、海南、湖南、湖北、重庆、江西、福建、江苏和安徽南部、四川和云南大部。其煤炭资源量占全国5.9。 5.滇藏聚煤区：包括西藏、青海南部、四川和云南西部。煤炭资源量占全国0.1。 二、煤炭资源赋存的主要特点 1.成煤地质年代长。从早古生代至第四纪，均有煤炭沉积。具有工业价值煤层形成始于早石炭世，成煤期自老到新有：早古生代、早石炭世、早二叠世、石炭二叠纪、晚二叠世、晚三叠世、早侏罗世、中侏罗世、白垩纪、第
3、三纪、第四纪等十一个地质年代。 2.地质构造多，煤层赋存条件多样 按煤层厚度分：薄煤层占17.36，中厚煤层占37.84，厚煤层占44.80。按煤层倾角分：缓倾斜煤层占85.95，倾斜煤层占10.16，急倾斜煤层占3.89。 我国资源赋存特点是缺油、少气、富煤。全国石油、天然气探明储量仅占化石能源探明储量的6%，其余94%为煤炭。煤炭1000米以浅保有储量约1万亿吨，其中探明可采储量1145亿吨。煤层气35万亿立方米。按目前生产和消费水平，可以开采使用100年以上。而石油可采储量只有38亿吨，可采年限仅20年；天然气总资源量为38万立方米，探明剩余可采储量可开采37年。 三、煤的形成 在显微镜
4、下观察，可以发现：煤是由高等植物转化而来的。 1成煤植物：植物分为低等植物和高等植物。由低等植物形成的煤称为腐泥煤；由高等植物形成的煤称为腐植煤。目前开采主要是腐植煤。 2成煤作用：煤由植物经过漫长极其复杂生物化学、物理化学作用转变而成的。成煤作用分为两个阶段：泥炭化阶段、煤化阶段。 四、成煤的必要条件 1植物条件：植物是成煤的原始物质。 2气候条件：潮湿、温暖的气候是成煤的必要条件。 3地理条件：发生大面积沼泽化的自然条件。 4地壳运动条件：地壳大幅度快速下沉。 五、煤的工艺性质 1煤的工业分析：煤的工业分析是评价煤质的基本依据。包括测定煤的水分、灰分、挥发分和计算固定碳等四个项目。水分：分
5、为内在水分和外在水分。外在水分很容易蒸发。灰分：煤燃烧后的残留物质。灰分是煤中的有害物质，灰分越高，煤质越差。按照灰分高低将煤分为六级。特低灰煤（小于5.00）、低灰分煤（5. 0110.00）、低中灰煤（10.0120.00）、中灰分煤（20.0130.00）、中高灰分煤（30.0140.00）、高灰分煤（40.0150.00）。挥发分：反映煤中有机质性质，煤的变质程度。固定碳：焦渣减去灰分。 2粘接性：它是评价焦煤、动力煤的主要指标。包括粘接指数、胶质层最大厚度、奥阿膨胀度。 3煤的发热量：单位质量的煤完全燃烧产生的热量。按照煤的发热量高低将煤分为六级。低热值煤（8.5012.50MJ/k
6、g）、中低热值煤（12. 5117.00 MJ/kg）、中热值煤（17.0121.00MJ/kg）、中高热值煤（21.0124.00 MJ/kg）、高热值煤（24.0127.00MJ/kg）、特高热值煤（大于27.00MJ/kg）。 六、最新煤炭分类国家标准：将煤炭分为14类。 分别是：无烟煤（WY）、贫煤（PM）、贫瘦煤（PS）、瘦煤（SM）、焦煤（JM）、1/3焦煤（1/3JM）、肥煤（FM）、气肥煤（QF）、气煤（QM）、1/2中粘煤（1/2ZN）、弱粘煤（RN）、不粘煤（BN）、长焰煤（CY）、褐煤（HM）。 七、煤层分类 1煤层按厚度分类薄煤层：地下开采厚度在1.3m以下，露天开采在
7、3.5m以下的煤层。中厚煤层：地下开采厚度在1.3m3.5m，露天在3.5m10m的煤层。厚煤层：地下开采厚度在3.5m以上，露天在10m以上的煤层。 2煤层按倾角分类近水平煤层：地下开采倾角在8以下，露天倾角在5以下煤层。缓倾斜煤层：地下开采倾角在825，露天倾角在510煤层。倾斜煤层：地下开采倾角在2545，露天倾角在1045的煤层。急倾斜煤层：地下或露天开采倾角在45 以上的煤层。 3煤层按稳定性分类稳定煤层：煤层厚度变化很小，变化规律明显，煤层结构简单或较简单，全区可采或基本可采的煤层。较稳定煤层：煤层厚度有一定变化，变化规律较明显，煤层结构简单至复杂，全区可采或大部分可采，可采范围内
8、厚度变化不大的煤层。不稳定煤层：煤层厚度变化较大，变化规律不明显，煤层结构较复杂至复杂煤层。极不稳定煤层：煤层厚度变化极大，呈透镜状、鸡窝状，一般不连续，很难找出规律，可采块段分布零星的煤层。 4煤炭按煤的含碳量和煤化程度分类硬煤（含无烟煤、烟煤）褐煤泥炭。无烟煤:含碳量9098，煤化程度较高，挥发分低，密度大，燃点高，无粘结性，燃烧时多不冒烟。烟煤：含碳量7590，煤化程度低于无烟煤高于褐煤，特点是挥发分产率范围宽，不结焦与强结焦均有，燃烧时有烟。褐煤：含碳量6075，煤化程度低，特点是外观多为褐色，光泽暗淡，含有较高内在水分和不同数量腐植酸。泥炭：含碳量5060，高等植物遗体，在沼泽中经泥
9、炭化作用形成的一种松散富含水分的有机质堆积物。 八、煤炭开采带来的主要问题 1资源有限，不可再生。 2开采利用过程中带来的环境污染与生态破坏。 3开采与利用的经济效益和社会效益。 4煤炭开采中的安全问题。 5煤炭工业的可持续发展问题。 九、我国煤炭工业发展历程 煤炭的用途：工业动力、火力发电、化学工业原料、民用燃料。 我国煤炭开采历史悠久，距今有6800+/-150年的历史。公元前2700年黄帝时代，中国出现了早期的采矿业，春秋战国时期（公元前500年）煤炭成为重要商品；17世纪中叶，宋应星编著了世界上第一部记录煤炭开采的技术著作天工开物。1949年全国煤炭产量为0.32亿吨，2002年全国原
10、煤产量为13.93亿吨。其中：国有重点煤矿生产7.12亿吨，国有地方煤矿生产2.63亿吨，乡镇煤矿生产4.18亿吨；2004年全国原煤产量达到19亿吨；2006年全国原煤产量达到22.5亿吨。 我国煤炭开采技术经历了七个阶段：手镐采煤风镐采煤爆破采煤普通机械化采煤（普采）高档普通机械化采煤（高档普采）综合机械化采煤（综采）综合普通机械化放顶煤采煤（综放）。据专家分析，2050年我国能源结构中煤炭仍将占50%以上。 十、教学重、难点与学习方法 1教学重、难点1 井田开拓基本知识：井田内再划分、矿井储量、生产能力和服务年限2 井田开拓方式：平峒、斜井、立井、综合开拓；井筒形式分析与选择。3 井底车
11、场：井底车场调车方式及通过能力、井底车场形式及其选择。4 井田开拓的基本问题：井筒的数目及位置、开采水平的划分、开采顺序、采掘关系与三量管理、水平大巷布置、矿井开拓延深、矿井技术改造。5 采煤方法概述：采煤方法概念及其分类、采煤方法的选择、采煤方法发展方向。6 采煤工作面矿山压力基本规律（选）：矿山压力基本概念、采煤工作面围岩移动特征、采煤工作面矿山压力显现规律。7 缓斜倾斜煤层走向长壁采煤法采煤系统：单一薄及中厚煤层走向长壁采煤法采煤系统、煤层群走向长壁采煤法采煤系统、采区车场形式。8近水平煤层走向长壁采煤法采煤系统（选）：井筒数目及位置、开采水平划分。9 长壁采煤法采煤工艺：炮采工艺、普采
12、工艺、综采工艺、其他条件下机采工艺、倾斜长壁采煤法采煤工艺特点、采煤工艺特殊技术措施、采煤工艺方式选择。10 采煤工作面生产技术管理：生产组织管理、技术管理、质量管理、安全管理。11 厚煤层放顶煤采煤法(选): 基本特点及类型、放顶煤支护设备、放顶煤工作面矿压显现特点及顶煤破碎规律、放顶煤采煤工艺、厚煤层放顶煤采煤法技术发展展望。12急斜煤层采煤法：开采特点、采区巷道布置方式、走向长壁采煤法、伪斜柔性掩护支架采煤法、水平分段放顶煤采煤法、水平分层及斜切分层采煤法、仓储采煤法。13 柱式采煤法(选):柱式采煤工艺、柱式采煤法特点及适用条件。14 其他采煤法(选):“三下一上”采煤方法、水力采煤法
13、、水砂充填采煤法、深井采煤、煤炭地下气化。15 矿井开采设计：设计依据、程序和内容、设计方法、矿井开拓设计示例。16 采区方案设计：采区设计依据、程序、步骤和内容、采区参数的确定。17 采区车场轨道线路设计：轨道线路设计基础、采区下、中、上部车场设计。18 采区峒室设计：采区煤仓、采区绞车房、采区变电所、采区水泵房设计。 2学习方法 煤矿开采技术课程要求理论联系实际，注重培养分析问题和解决问题的能力。主要学习方法：认真学习书本知识，记好笔记；积极参加实习实训；独立完成课程设计。 复习思考题 1名词解释：薄煤层 中厚煤层 厚煤层 近水平煤层 缓倾斜煤层倾斜煤层 急倾斜煤层。 2我国三大聚煤期和五
14、个聚煤区域。 3我国煤炭资源赋存的特点。 4我国的开采技术经历的七个阶段。 5最新煤炭分类国家标准。 6煤炭开采带来的主要问题。1 井田开拓基本知识1.1矿井生产概况 一、基本概念 1.煤田：在地质历史发展过程中，由含炭物质沉积形成基本连续的大面积含煤地带。 2.矿区和矿区开发 开发煤田形成的社会组合，成为矿区。 根据煤炭储量、赋存条件、煤炭市场需求量、投资环境等情况，确定矿区规模，划分井田，规划井田开采方式、规划矿井或露天矿建设顺序、确定矿区附属企业的类别、数目和生产规模、建设过程等，总称为矿区开发。 3.井田：在矿区内，划归给一个矿井开采的部分煤田。 二、矿井巷道 矿井井巷按其所处空间位置和形状，可分为垂直巷道、水平巷道和倾斜巷道。 1垂直巷道 立井有直接通达地面出口的垂直巷道，一般位于井田中部。 暗立井没有直接通达地面出口的立井，装有提升设备。 溜井担负自上而下溜放煤炭或矸石任务的暗井。 2倾斜巷道 斜井有直接出口通达地面的倾斜巷道。 暗斜井没有直接通达地面的出口、用作相邻的上下水平联系的斜巷。 上山无直接出口通往地面，位于开采水平以上，为本水
