煤礦開拓開采精品課件

1、煤礦開拓開采第1頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五煤田（coal field）同一地質(zhì)時期形成，并大致連續(xù)發(fā)育的含煤巖系分布區(qū)。在地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，由含炭物質(zhì)沉積形成的大面積含煤地帶。礦區(qū)（mining area）統(tǒng)一規(guī)劃和開發(fā)的煤田或其一部分。開發(fā)煤田形成的社會組合。一般一個礦區(qū)開發(fā)一個煤田礦務(wù)局，礦業(yè)集團(tuán)公司礦井開采的基本概念第2頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五中國礦區(qū)分布第3頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五華北(石炭二疊紀(jì))聚煤區(qū)京、津、冀、晉、魯、豫、寧等省市自治區(qū)的全部或大部，甘肅的東部，內(nèi)蒙古、遼寧、吉林的東部

2、，陜西，安徽的北部和江蘇的西北部第4頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五峰峰煤田：3400 km2 神東煤田：31172 km2 淮南煤田：約3000 km2 探明儲量：2263億t大屯煤田：245 km2 遠(yuǎn)景儲量：10000億t棗莊煤田：500 km2淮北局煤田：691.2 km2鶴崗煤田：252 km2水城煤田（黔西）：7130 km2銅川煤田：387.2 km2徐州礦務(wù)局：730 km2平頂山礦務(wù)局：714 km2大同礦務(wù)局：約2550km2煤田與礦區(qū)第5頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五井田（Underground mine field）（一

3、） 井田井田（礦田）劃歸一個礦井開采的一部分煤田或全部煤田井田大小 ： 范圍 走向長度 傾向水平投影（寬度） 井田面積大小 礦井生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 第6頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五煤田劃分為井田井型 井田走向長度（m）小型礦井 1500中型礦井 4000大型礦井 8000第7頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五（二）礦井生產(chǎn)能力和井型礦井生產(chǎn)能力 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，萬t /a。設(shè)計中規(guī)定礦井在單位時間（年）內(nèi)采出的煤炭和其它礦產(chǎn)品的數(shù)量。礦井核定生產(chǎn)能力 礦井經(jīng)過技術(shù)改造，核定后的生產(chǎn)能力，萬t /a。井型 根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力不同，將礦井劃分的

4、類型，稱井型。井型分大、中、小三種。第8頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五井 型井型 生產(chǎn)能力（萬t / a）大型礦井： 120、150 、180 、240 、300、 400、 500及500以上 其中300萬t/a及其以上稱特大型礦井中型礦井： 45 、 60 、90 。小型礦井： 9 、 15 、 21、 30。 第9頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五礦井年產(chǎn)量礦井年產(chǎn)量 礦井實際生產(chǎn)的煤炭數(shù)量，萬t/a。礦井年產(chǎn)量與生產(chǎn)能力有時同義，有時不同義。第10頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五（三）礦井可采儲量和服務(wù)年限礦井可采

5、儲量Zk 生產(chǎn)能力A 服務(wù)年限T可采儲量愈多，生產(chǎn)能力和服務(wù)年限愈大可采儲量一定，應(yīng)有合理的生產(chǎn)能力和服務(wù)年限國外大型礦井的服務(wù)年限 4050a國內(nèi)大型礦井的服務(wù)年限一般不小于60a國內(nèi)外礦井的生產(chǎn)能力有增大和服務(wù)年限有縮小的趨勢第11頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五（四）井田內(nèi)的再劃分1、井田劃分為階段階段 （horizon） 沿一定標(biāo)高劃分的一部分井田。 階段劃分 在井田范圍內(nèi)，沿煤層傾斜方向，按一定標(biāo)高將煤層劃分為若干平行于走向的并等于井田走向全長的長條形，每一個長條形叫一個階段。第12頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五階段的走向長度等于井田

6、的走向長度階段下部布置階段運(yùn)輸大巷階段上部布置階段回風(fēng)大巷井田劃分為階段第13頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五第14頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五第15頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五井田劃分為階段階段的開采順序：下行式 第16頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五井田劃分為階段第17頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五水平（level ）水平（level ） 常指某一標(biāo)高的水平面。表示：標(biāo)高、開采順序及用途（1）0、-200、-500水平等（2）礦井生產(chǎn)中，表示開采順序，又稱第一水

7、平、第二水平（3）礦井生產(chǎn)中，常把運(yùn)輸大巷所在的水平稱運(yùn)輸水平；回風(fēng)大巷所在的水平稱回風(fēng)水平。第18頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五開采水平（ mining level）開采水平（簡稱水平）運(yùn)輸大巷及井底車場所在的水平位置及所服務(wù)的開采范圍。布置有井底車場、階段運(yùn)輸大巷，并擔(dān)負(fù)全階段運(yùn)輸任務(wù)的水平。廣義的水平 布置大巷的某一標(biāo)高的水平面 既包括一個水平，又包括所服務(wù)的階段階段上部 回風(fēng)水平階段下部 運(yùn)輸水平第19頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五（二）階段內(nèi)的再劃分1 階段劃分為采區(qū)，采區(qū)劃分為區(qū)段 階段 階段 階段 階段 階段 階段1區(qū)段2區(qū)段3

8、區(qū)段1區(qū)段2區(qū)段3區(qū)段第20頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五采區(qū)式劃分采區(qū)（district）與區(qū)段（district sublevel）采區(qū)：階段或開采水平內(nèi)沿走向把劃分為具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)開采塊段。 采區(qū)斜長=階段斜長（可達(dá)1000m）采區(qū)走向=400m5000m區(qū)段：在采區(qū)內(nèi)沿傾斜方向劃分的開采塊段。 區(qū)段下部有區(qū)段運(yùn)輸平巷區(qū)段上部有區(qū)段回風(fēng)輸平巷區(qū)段平巷與采區(qū)的斜巷相連（運(yùn)輸上山和軌道上山）第21頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五采區(qū)走向長壁工作面：工作面沿傾斜布置沿走推進(jìn)第22頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五2 階段

9、劃分為劃分為帶區(qū)，帶區(qū)劃分為分帶分帶沿煤層走向把階段劃分為若干長條，每一個長條叫一個分帶。由若干分帶組成，并具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)的區(qū)域叫帶區(qū)傾斜向長壁工作面：工作面沿走向布置沿傾向推進(jìn)第23頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五階段劃分為劃分為帶區(qū)，帶區(qū)劃分為分帶J1 階段J2 階段J3 階段J 3階段J2 階段J1 階段第24頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五3 井田直接劃分為盤區(qū)或帶區(qū)井田沿傾斜高差較小的條件下panel第25頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五為盤區(qū)或帶區(qū)盤區(qū) 近水平煤層的采區(qū)帶區(qū)傾斜分帶開采的采區(qū)第26頁，共62頁

10、，2022年，5月20日，2點52分，星期五采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)沿煤層走向的開采順序前進(jìn)式：先采井筒附近的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)，后采井田邊界的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)后退式：先采井田邊界的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)，后采井筒附近的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)初期工程量、投資、達(dá)產(chǎn)期第27頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)沿煤層走向的開采順序前進(jìn)式：先采井筒附近的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)，后采井田邊界的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)后退式：先采井田邊界的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)，后采井筒附近的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)初期工程量、投資、達(dá)產(chǎn)期第28頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)沿煤層走向的開采

11、順序前進(jìn)式：先采井筒附近的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)，后采井田邊界的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)后退式：先采井田邊界的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)，后采井筒附近的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)J 3階段J2 階段J1 階段第29頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五（五）礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的概念第30頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五礦井生產(chǎn)系統(tǒng)1、礦井巷道的開掘順序原則：盡量采用平行作業(yè)；盡快溝通風(fēng)路。2、礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)1）運(yùn)煤系統(tǒng) 2）通風(fēng)系統(tǒng)3）運(yùn)料排矸系統(tǒng)4）排水系統(tǒng) 5）動力供應(yīng)（電、壓風(fēng)）6）通訊、監(jiān)測系統(tǒng)第31頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五（六）礦井開拓、準(zhǔn)備和回采

12、的概念1、井巷名稱礦山井巷 為進(jìn)行采礦，在地下開掘的井筒、巷道和硐室的總稱。2、井巷按傾角分類： 垂直井巷 傾斜井巷水平井巷第32頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五111453666131312121229101-立井， 2-斜井， 3-平硐， 4-暗立井， 5-溜井， 6-石門， 9-上山， 10-下山11-風(fēng)井 12-巖石平巷， 13-煤層平巷，礦山井巷第33頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五垂直井巷立井 （豎井） 在地層中開鑿的直通地面的 垂直巷道 主立井（主井） 用于提升煤炭。 副立井（副井）用于行人、運(yùn)料、通風(fēng)、排放矸石。 風(fēng)井、排水井暗立

13、井 無直通地面的出口的垂直巷道 主暗立井， 副暗立井溜井 用于自上而下溜煤的垂直巷道。溜煤眼 長度短，直徑小的溜井。 第34頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五水平巷道平硐 在地層中開鑿的直通地面的水平巷道 主平硐，副平硐石門 無直接地面出口，垂直或斜交于煤層走向，在巖層中開掘的水平巷道煤門 無直接地面出口，垂直或斜交于煤層走向，在煤層中開掘的水平巷道第35頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五水平巷道平巷 無直接地面出口，沿煤層走向開掘的水平巷道煤層平巷 開掘在煤層中的平巷巖石平巷 開掘在巖石中的平巷第36頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分

14、，星期五水平巷道階段大巷 為一個開采水平或階段服務(wù)的水平巷道階段大巷： 階段運(yùn)輸大巷 階段回風(fēng)大巷。區(qū)段平巷 為一區(qū)段服務(wù)的水平巷道 區(qū)段平巷 ：區(qū)段運(yùn)輸平巷 區(qū)段回風(fēng)平巷第37頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五傾斜巷道斜井 在地層中開鑿的直通地面的傾斜巷道主斜井 用于提升煤炭副斜井 用于行人、提升矸石、通風(fēng)第38頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五上下山采區(qū)上山采區(qū) 位于開采水平以上的采區(qū)下山采區(qū) 位于開采水平以下的采區(qū)上山 位于開采水平以上，為本水平或采區(qū)服務(wù)的傾斜巷道。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39頁，共62頁，20

15、22年，5月20日，2點52分，星期五傾斜巷道J 3階段J2 階段J1 階段分帶斜巷： 運(yùn)輸斜巷 運(yùn)料斜巷第40頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五礦井開拓、準(zhǔn)備和回采的概念 3、按井巷作用和服務(wù)范圍分： 1）開拓巷道（development roadway）為全礦、一個水平或若干采區(qū)服務(wù)的井巷。服務(wù)時間長。1030a或以上。2）準(zhǔn)備巷道（preparation roadway）為一個采區(qū)或數(shù)個區(qū)段服務(wù)的巷道。在采區(qū)范圍內(nèi)，從掘好的開拓巷道至區(qū)段的通路。T35a。第41頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五礦井開拓、準(zhǔn)備和回采巷道的概念3、回采巷道（gat

16、eway， entry）為回采工作面生產(chǎn)直接服務(wù)的巷道。T = 0.51.0a開切眼 回風(fēng)巷 運(yùn)輸巷 第42頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五礦井開拓、準(zhǔn)備和回采巷道的概念開切眼 回風(fēng)斜巷運(yùn)輸斜巷回采巷道第43頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五四、采煤方法（一）采煤方法分類采煤方法 采煤工藝與回采巷道布置及其在時間上、空間上的相互配合。采煤工藝采煤工作面各工序所用方法、設(shè)備及其在時間上、空間上的相互配合。Coal winning technology第44頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五水平分層采煤方法旱采水采壁式體系柱式體系

17、柱式體系單一長壁放頂煤整層開采斜切分層水平分段放頂煤傾斜分層掩護(hù)支架分層開采整層開采整層開采房式房柱式傾斜短壁式走向短壁式走向長壁傾斜長壁走向長壁傾斜長壁下行垮落上行充填垮落刀柱四、采煤方法分類第45頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五1、 壁式體系采煤法壁式體系采煤法一般特點:工作面較長，80250m工作面兩端，一般至少各有一條回采巷道一般頂板暴露面積大，礦山壓力顯現(xiàn)較為強(qiáng)烈工作面運(yùn)煤的刮板輸送機(jī)與工作面平行第46頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五采煤方法分類按傾角分：根據(jù)開采技術(shù)條件煤層按傾角分類： 地下開采 近水平煤層 45 近水平煤層采煤法 緩

18、傾斜煤層采煤法 傾斜煤層采煤法 急傾斜煤層采煤法第47頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五采煤方法分類按厚度分：根據(jù)開采技術(shù)條件煤層按厚度分類： 地下開采 (m) 薄煤層 M3.5 m 薄及中厚煤層采煤法 厚煤層采煤法 分層開采 整層開采 第48頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五采煤方法分類按采煤工藝分 ： 爆破采煤法 普通機(jī)械化采煤法 綜合機(jī)械化采煤法第49頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五單一長壁垮落采煤法(a) 走向長壁，(b) 傾斜長壁（仰斜），(c) 傾斜長壁（俯斜）按工作面推進(jìn)方向與煤層走向的關(guān)系走向長壁采煤法 傾斜長壁采煤法第50頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五采煤方法分類按采空區(qū)處理方法分:垮落采煤法 刀柱（煤柱支撐）法 充填采煤法第51頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五刀柱（煤柱支撐）法第52頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五充填采煤法第53頁，共62頁，2022年，5月20日，2點52分，星期五采煤方法分類按厚煤層分層方法分： 傾斜分層 水平分層 斜切分層第54頁，共