煤矿开采方法总论.doc

煤矿开采方法总论地下开采93~94%露天开采6~7%全国煤矿共2.8万处（2004年前后）;国有重点煤矿约587处;地方国营煤矿1600多处;乡镇煤矿2001年，国有重点煤矿机械化程度75.4%2000年，国有重点煤矿综合机械化程度59.4%2002年,78个综采队年产超过100万吨,18个综采队年产超过200万吨,9个综采队年产超过300万吨神华大柳塔矿综采队年产803万吨,一矿一面全矿产量920万吨,全矿职工350人采煤方法Coalwinningmethod准备方式prepare矿井开拓development矿井设计minedesign煤矿地下开采的特点;1、受资源赋存条件的制约2、工作场所不断移动3、复杂的生产和管理系统4、必须设臵人工构臵物保护工作空间5、安全问题突出矿井开采的基本概念煤田（coalfield）—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（miningarea）—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，矿业集团公司井田沿倾斜高差较小的条件下盘区—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）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、一、井田（矿田）—划归一个矿井开采的一部分煤田或全部煤田煤田划分为井田井田大小：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/服务年限井型—根据矿井设计生产能力不同，将矿井划分的类型，井巷按倾角分类：垂直井巷，倾斜井巷，水平井1121310直接服务的巷道T=0.5~1.0a四、采煤方法采煤方法—采煤工艺与回采巷道布臵及其在时间上、空间上的相互配合采煤工艺—采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间壁式体系采煤法一般特点:工作面较长，80~250m、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称井型井型井田走向长度（m）生产能力（万t/a）小型矿井>1500中型矿井>4000大型矿井>800066129,15,21,3045,60,90120,150,180,240,300、400,500及121立井，5溜井，11风井12岩石平巷，13煤层平巷，2斜井,6石门,3平硐，4暗立井,9上山，10下山面平行采煤方法分类——地下开采（m）◎按倾角分：根据开采技术条件煤层按倾角分类其中300万t/a及其以上称特大型矿井500以上矿井生产能力一矿井设计生产能力，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矿井年产量一矿井实际生产的煤炭数量，万t/a矿井年产量与生产能力有时同义，有时不同义矿井可采储量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40~50a;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二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；阶段下部布臵阶段运输大巷；阶段上部布臵阶段回风大巷阶段的开采顺序：下行式水平（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（简称水平）—运输大巷及井底车场所在的水平位臵及所服务的开采范围。

布臵有井底车场、阶段运输大巷，并担负全阶段运输任务的水平1 广义的水平—布臵大巷的某一标高的水平面既包括一个水平，又包括所服务的阶段阶段上部－回风水平阶段下部－运输水（二）阶段内的再划分阶段划分为采区，采区划分为区段走向长壁工作面：工作面沿倾斜布臵沿走向推进采区：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=400m~5000m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）阶段划分为划分为带区，带区划分为分带倾斜向长壁工作面：工作面沿走向布臵沿倾向推进分带—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井田直接划分为盘区或带区垂直井巷立井（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，垂直或斜交于煤层走向，在煤层中开掘的水平巷道平巷—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、通风分带斜巷：运输斜巷运料斜巷上山采区—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道3、按井巷作用和服务范围分：1）开拓巷道（developmentroadway）为全矿、一个水平或若干采区服务的井巷服务时间长10~30a或以上2）准备巷道（preparationroadway）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T>3~5a3）、回采巷道（gateway，entry）为回采工作面生产近水平煤层a<8°缓倾斜煤层8°~25°倾斜煤层25°~45急倾斜煤层a>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◎按厚度分：根据开采技术条件煤层按厚度分类：薄煤层M<1.3m中厚煤层1.3m~3.5m薄及中厚煤层采煤法厚煤层M>3.5m厚煤层采煤法分层开采、整层开采◎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（仰斜、俯斜）按采空区处理方法分:垮落采煤法、刀柱（煤柱支撑）法充填采煤法按厚煤层分层方法分：倾斜分层、水平分层、斜切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—将厚煤层分成若干与水平面相平行的分层，然后逐层开采斜切分层—将厚煤层分成若干与水平面成一定角度（25~的分层，然后逐层开采厚煤层整层开采：放顶煤开采（3.5~5m）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5~7m、采掘合一、煤柱支撑顶板采煤工艺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。