煤矿开采新技术措施汇编

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

2、、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

3、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

4、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/kg） 、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 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：

5、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，在沼泽中经泥炭

6、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

7、） 。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

8、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、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

9、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，为本水平或采区服务的斜巷。下山位于开采水平以下，为本水平或采区服务的倾斜巷道。3水平巷道平硐有出口直接通到地表的水平巷道称为平硐。石门和煤层走向正交或斜交的水平岩石巷道。煤门开掘在煤层中并与煤层走向垂直或斜交的水平巷道。平巷没有出口直接通达地表，沿煤层走向开掘的水平巷道。根据巷道服务范围及其用途，矿井巷道分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三类。开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服务的巷道。准备巷道：为采区、一个以上区段、分段服务的运输、通风巷道。回采巷道：形成采煤工作面及为其服务的巷道。三、矿井生产系统矿井生产系统是指在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、 材料设备上下井、矸石出运、供电

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