《煤矿开拓开采》PPT课件.ppt

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1、鲁能菏泽煤电公司安全培训中心电话：18805306098 2013年3月,教材编辑：王运福 授课人：王运福,煤矿开拓开采讲座,煤田（coal field）同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区。在地质历史发展过程中，由含炭物质沉积形成的大面积含煤地带。矿区（mining area）统一规划和开发的煤田或其一部分。开发煤田形成的社会组合。一般一个矿区开发一个煤田矿务局，矿业集团公司,矿井开采的基本概念,中国矿区分布,华北(石炭二叠纪)聚煤区,京、津、冀、晋、鲁、豫、宁等省市自治区的全部或大部，甘肃的东部，内蒙古、辽宁、吉林的东部，陕西，安徽的北部和江苏的西北部,峰峰煤田：3400 km

2、2 神东煤田：31172 km2 淮南煤田：约3000 km2 探明储量：2263亿t大屯煤田：245 km2 远景储量：10000亿t枣庄煤田：500 km2淮北局煤田：691.2 km2鹤岗煤田：252 km2水城煤田（黔西）：7130 km2铜川煤田：387.2 km2徐州矿务局：730 km2平顶山矿务局：714 km2大同矿务局：约2550km2,煤田与矿区,井田（Underground mine field）,（一）井田井田（矿田）划归一个矿井开采的一部分煤田或全部煤田井田大小：范围 走向长度 倾向水平投影（宽度）井田面积大小 矿井生产能力 服务年限,煤田划分为井田,井型 井田走向

3、长度（m）小型矿井 1500中型矿井 4000大型矿井 8000,（二）矿井生产能力和井型,矿井生产能力 矿井设计生产能力，万t/a。设计中规定矿井在单位时间（年）内采出的煤炭和其它矿产品的数量。矿井核定生产能力 矿井经过技术改造，核定后的生产能力，万t/a。井型 根据矿井设计生产能力不同，将矿井划分的类型，称井型。井型分大、中、小三种。,井 型,井型 生产能力（万t/a）大型矿井：120、150、180、240、300、400、500及500以上 其中300万t/a及其以上称特大型矿井中型矿井：45、60、90。小型矿井：9、15、21、30。,矿井年产量,矿井年产量 矿井实际生产的煤炭数量

4、，万t/a。矿井年产量与生产能力有时同义，有时不同义。,（三）矿井可采储量和服务年限,矿井可采储量Zk 生产能力A 服务年限T可采储量愈多，生产能力和服务年限愈大可采储量一定，应有合理的生产能力和服务年限国外大型矿井的服务年限 4050a国内大型矿井的服务年限一般不小于60a国内外矿井的生产能力有增大和服务年限有缩小的趋势,（四）井田内的再划分,1、井田划分为阶段阶段（horizon）沿一定标高划分的一部分井田。阶段划分 在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高将煤层划分为若干平行于走向的并等于井田走向全长的长条形，每一个长条形叫一个阶段。,阶段的走向长度等于井田的走向长度阶段下部布置阶段运输

5、大巷阶段上部布置阶段回风大巷,井田划分为阶段,井田划分为阶段,阶段的开采顺序：下行式,井田划分为阶段,水平（level）,水平（level）常指某一标高的水平面。表示：标高、开采顺序及用途（1）0、-200、-500水平等（2）矿井生产中，表示开采顺序，又称第一水平、第二水平（3）矿井生产中，常把运输大巷所在的水平称运输水平；回风大巷所在的水平称回风水平。,开采水平（mining level）,开采水平（简称水平）运输大巷及井底车场所在的水平位置及所服务的开采范围。布置有井底车场、阶段运输大巷，并担负全阶段运输任务的水平。广义的水平 布置大巷的某一标高的水平面 既包括一个水平，又包括所服务的阶

6、段,阶段上部 回风水平阶段下部 运输水平,（二）阶段内的再划分1 阶段划分为采区，采区划分为区段,阶段,阶段,阶段,阶段,阶段,阶段,1区段,2区段,3区段,1区段,2区段,3区段,采区式划分,采区（district）与区段（district sublevel）采区：阶段或开采水平内沿走向把划分为具有独立生产系统开采块段。采区斜长=阶段斜长（可达1000m）采区走向=400m5000m区段：在采区内沿倾斜方向划分的开采块段。区段下部有区段运输平巷区段上部有区段回风输平巷区段平巷与采区的斜巷相连（运输上山和轨道上山）,采区,走向长壁工作面：工作面沿倾斜布置沿走推进,2 阶段划分为划分为带区，带区

7、划分为分带,分带沿煤层走向把阶段划分为若干长条，每一个长条叫一个分带。由若干分带组成，并具有独立生产系统的区域叫带区,倾斜向长壁工作面：工作面沿走向布置沿倾向推进,阶段划分为划分为带区，带区划分为分带,J1 阶段,J2 阶段,J3 阶段,J 3阶段,J2 阶段,J1 阶段,3 井田直接划分为盘区或带区,井田沿倾斜高差较小的条件下,panel,为盘区或带区,盘区 近水平煤层的采区带区倾斜分带开采的采区,采区、盘区或带区沿煤层走向的开采顺序,前进式：先采井筒附近的采区、盘区或带区，后采井田边界的采区、盘区或带区后退式：先采井田边界的采区、盘区或带区，后采井筒附近的采区、盘区或带区,初期工程量、投资

8、、达产期,采区、盘区或带区沿煤层走向的开采顺序,前进式：先采井筒附近的采区、盘区或带区，后采井田边界的采区、盘区或带区后退式：先采井田边界的采区、盘区或带区，后采井筒附近的采区、盘区或带区,初期工程量、投资、达产期,采区、盘区或带区沿煤层走向的开采顺序,前进式：先采井筒附近的采区、盘区或带区，后采井田边界的采区、盘区或带区后退式：先采井田边界的采区、盘区或带区，后采井筒附近的采区、盘区或带区,（五）矿井生产系统的概念,矿井生产系统,1、矿井巷道的开掘顺序原则：尽量采用平行作业；尽快沟通风路。2、矿井主要生产系统1）运煤系统 2）通风系统3）运料排矸系统4）排水系统 5）动力供应（电、压风）6）

9、通讯、监测系统,（六）矿井开拓、准备和回采的概念,1、井巷名称矿山井巷 为进行采矿，在地下开掘的井筒、巷道和硐室的总称。2、井巷按倾角分类：垂直井巷 倾斜井巷水平井巷,矿山井巷,垂直井巷,立井（竖井）在地层中开凿的直通地面的 垂直巷道 主立井（主井）用于提升煤炭。副立井（副井）用于行人、运料、通风、排放矸石。风井、排水井暗立井 无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 长度短，直径小的溜井。,水平巷道,平硐 在地层中开凿的直通地面的水平巷道 主平硐，副平硐石门 无直接地面出口，垂直或斜交于煤层走向，在岩层中开掘的水平巷道煤门 无直接地面出口，垂直或

10、斜交于煤层走向，在煤层中开掘的水平巷道,水平巷道,平巷 无直接地面出口，沿煤层走向开掘的水平巷道煤层平巷 开掘在煤层中的平巷岩石平巷 开掘在岩石中的平巷,水平巷道,阶段大巷 为一个开采水平或阶段服务的水平巷道阶段大巷：阶段运输大巷 阶段回风大巷。区段平巷 为一区段服务的水平巷道 区段平巷：区段运输平巷 区段回风平巷,倾斜巷道,斜井 在地层中开凿的直通地面的倾斜巷道主斜井 用于提升煤炭副斜井 用于行人、提升矸石、通风,上下山采区,上山采区 位于开采水平以上的采区下山采区 位于开采水平以下的采区上山 位于开采水平以上，为本水平或采区服务的倾斜巷道。下山 位于开采水平以下，为本水平或采区服务的倾斜巷

11、道。,倾斜巷道,分带斜巷：运输斜巷 运料斜巷,矿井开拓、准备和回采的概念,3、按井巷作用和服务范围分：1）开拓巷道（development roadway）为全矿、一个水平或若干采区服务的井巷。服务时间长。1030a或以上。2）准备巷道（preparation roadway）为一个采区或数个区段服务的巷道。在采区范围内，从掘好的开拓巷道至区段的通路。T35a。,矿井开拓、准备和回采巷道的概念,3、回采巷道（gateway，entry）为回采工作面生产直接服务的巷道。T=0.51.0a,运输巷,矿井开拓、准备和回采巷道的概念,运输斜巷,回采巷道,四、采煤方法,（一）采煤方法分类采煤方法 采煤工

12、艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互配合。采煤工艺采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间上、空间上的相互配合。Coal winning technology,水平分层,四、采煤方法分类,1、壁式体系采煤法,壁式体系采煤法一般特点:工作面较长，80250m工作面两端，一般至少各有一条回采巷道一般顶板暴露面积大，矿山压力显现较为强烈工作面运煤的刮板输送机与工作面平行,采煤方法分类,按倾角分：根据开采技术条件煤层按倾角分类：地下开采 近水平煤层 45 近水平煤层采煤法 缓倾斜煤层采煤法 倾斜煤层采煤法 急倾斜煤层采煤法,采煤方法分类,按厚度分：根据开采技术条件煤层按厚度分类：地下开采(m)薄

13、煤层 M3.5 m 薄及中厚煤层采煤法 厚煤层采煤法 分层开采 整层开采,采煤方法分类,按采煤工艺分：爆破采煤法 普通机械化采煤法 综合机械化采煤法,单一长壁垮落采煤法,(a)走向长壁，(b)倾斜长壁（仰斜），(c)倾斜长壁（俯斜）,按工作面推进方向与煤层走向的关系,走向长壁采煤法 倾斜长壁采煤法,采煤方法分类,按采空区处理方法分:垮落采煤法 刀柱（煤柱支撑）法 充填采煤法,刀柱（煤柱支撑）法,充填采煤法,采煤方法分类,按厚煤层分层方法分：倾斜分层 水平分层 斜切分层,倾斜分层,厚煤层分层间开采顺序：下行式和上行式一般为下行式,倾斜分层将厚煤层分成若干与煤层层面相平行的分层，然后逐层开采。,水平分层,水平分层将厚煤层分成若干与水平面相平行的分层，然后逐层开采。,水平分段,与斜切分层,斜切分层将厚煤层分成若干与水平面成一定角度（2530）的分层，然后逐层开采。,厚煤层整层放顶煤开采,厚煤层整层开采：放顶煤开采（3.55m）下限,2、柱式体系采煤法,房式采煤法房柱式采煤法特点：煤房比较窄 57m 采掘合一 煤柱支撑顶板,房柱式采煤法,采煤方法的发展与应用,采煤工艺1954年英国开始用长壁综合机械化采煤技术上世纪80年代开始采用大功率、高可靠性的机电一体化综合机械化采煤技术我国主要采用长壁体系采煤法俄罗斯、乌克兰、波兰、德国采用长壁体系美国、加拿大、澳大利亚、南非广泛采用柱式体系,