救护队长培训ppt课件

真诚欢迎来到焦煤职教中心参加培训,各位大家好,第二章 煤矿矿井开采基础知识,第一节 矿井地质基础知识,一、煤层 （一）煤层形态 煤层是由古代植物遗体沉积生成的，一般呈层状分布，因受地壳运动影响一些煤层赋存形态发生了变化。 其赋存形态可分为三类：,第一节 矿井地质基础知识,层状煤层：层位稳定，具有显著的连续性，厚度基本稳定或有一定的变化规律； 似层状煤层：形状像藕节、串珠或瓜藤等，层位有一定的连续性，厚度变化较大； 非层状煤层：层位连续性较差形状像鸡窝或扁豆状，常出现大范围尖灭。 开采层状煤层比较方便，而开采非层状煤层 有一定困难。,第一节 矿井地质基础知识,（二）煤层结构 根据煤层中有无稳定的夹矸层，可将煤层分为两类： 简单结构煤层：不含稳定的层状夹石 复杂结构煤层：少者1-2层，多达几层。由于夹矸层的存在，不仅灰分增高，还会给机采带来困难。,第一节 矿井地质基础知识,（三）煤层厚度 煤层按厚度分为三类： 薄 煤 层： 最小可采厚度3.5m 在生产实际中，习惯上将厚度大于6m的煤层称为特厚煤层。,第一节 矿井地质基础知识,第一节 矿井地质基础知识,按煤层厚度分类 极薄煤层 0.30.5m 薄煤层 0.51.3m 中厚煤层 1.33.5m 厚煤层 3.58.0m 特厚煤层 8.0m,（四）煤层的顶板和底板 煤层顶板是指位于煤层上方的岩层。根据煤层顶板岩层的具体位置、岩性、厚度以及采煤时顶板变形特征和垮落难易程度，可将顶板分为伪顶、直接顶、基本顶。,第一节 矿井地质基础知识, 伪顶 指直接覆盖在煤层之上薄层岩层。岩体多为炭质页岩或炭质泥岩，厚度不大，一般为几厘米至几十厘米。它极易垮塌，具有随采随落的特点。 直接顶 位于伪顶之上或直接在煤层上的岩层。岩性多为粉砂岩或泥岩，厚度为1-2米。不像伪顶那样容易垮落，但经人工放顶后较易垮落。直接顶跨落后都充填在采空区。 基本顶 又称“老顶”，位于直接顶之上,第一节 矿井地质基础知识,第一节 矿井地质基础知识,的岩层。岩性多为砂岩或石灰岩，一般厚度较大，强度较高。基本顶岩层一般在采煤后较长时期才自行垮落或发生缓慢下沉。基本顶的垮落往往引起采煤工作空间及其周围较大的压力变化。 有的煤层可能没有伪顶。,第一节 矿井地质基础知识,煤层底板是指位于煤层之下方的岩层。底板分为直接底和基本底两种。 直接底 指煤层之下与煤层直接接触的岩层。岩性以炭质泥岩最为常见，厚度不大，常为几十厘米。有的直接底遇水膨胀，容易发生底鼓现象，致使巷道遭到破坏。 基本底 又叫“老底”指位于直接底之下的岩层。岩性多为粉砂岩或砂岩，厚度较大。有的矿将永久巷道布置在基本底中，这样有利于巷道的维护。,（五）煤层的产状 描述岩（煤）层产状的三要素：走向、倾向、倾角 煤层按倾角将煤层分为为四类： 近水平煤层： 45 一般情况下倾角越大开采越困难。,第一节 矿井地质基础知识,在井田范围内，从地面开掘一系列的井巷（开拓巷道）进入煤层，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统，称为井田开拓。这些用于井田开拓的井下巷道的形式、数量、位置及其相互联系和配合称为矿井开拓方式。,第二节 矿井开拓,井田开拓的主要内容： 确定井硐的形式、数目和位置，确定水平的数目和标高；划分采区（或盘区）；布置井底车场和主要巷道；确定开采程序；处理开拓、准备与回采的关系和矿井延深等问题。 一般情况下以井硐形式、水平数目、煤层内的布置方式等要素对开拓方式进行分类。,第二节 矿井开拓,一、矿井开采的基本概念 （一）煤田划分为井田 1.煤田 在地质历史发展的过程中，含碳物质沉积形成的基本连续的大面积含煤地带称为煤田。,第二节 矿井开拓,一、矿井开采的基本概念 （一）煤田划分为井田 矿区和矿区开发 开发煤田形成的社会区域，成为矿区。 矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资环境等情况，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。 井田 在矿区内，划归给一个矿井开采的那一部分煤田。,第二节 矿井开拓,一、矿井开采的基本概念 （一）煤田划分为井田 在煤田划分为井田时，其划分应符合矿区的开发要求，保证各井田均有合理的尺寸和边界，矿井有合理的储量、年产量及服务年限，使煤田各部分都能得到合理开发。根据煤炭工业设计规范的规定，井田沿走向方向的长度为：大型矿井7km；中型矿井4km；小型矿井1.5km。,第二节 矿井开拓,一、矿井开采的基本概念 （一）煤田划分为井田 井田划分的原则（合理尺寸、合理开发） 1、要充分利用自然条件； 2、要有合理的走向长度： 井型井田走向长度（m）： 小型矿井1500m；中型矿井4000m；大型矿井7000m。 3、要处理好相邻井田的关系； 4、要为矿井的发展留有余地； 5、要有良好的安全经济效果。,第二节 矿井开拓,一、矿井开采的基本概念 （二）矿井储量、年产量及服务年限 矿井储量是指矿井范围内的煤炭埋藏量。矿井储量是进行矿井设计和建设的依据，是确定矿井生产能力的主要因素，由地质部门提供。矿井设计年产量又称矿井年生产能力，是指矿井在一年内所能生产煤炭的数量。根据年生产能力不同，矿井分为特大、大、中、小4种类型：,第二节 矿井开拓,（二）矿井储量、年产量及服务年限,井型划分如下： 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及其以上又称特大型矿井） 中型矿井： 45 、 60 、90 。 小型矿井： 9 、 15 、 21、 30。,一、矿井开采的基本概念 （三）井田再划分 1、井田划分为阶段或盘区 1）井田划分为阶段 阶段划分及特征 阶段概念：在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分具有独立的生产系统，称之为一个阶段。,第二节 矿井开拓,井田划分为阶段和水平,阶段的特征,走向长度 阶段的走向长度就是井田长度可达到数千米至上万米 阶段垂高 阶段上部边界至下部边界的垂高距离。 缓倾斜煤层。倾斜煤层原设计规范规定为米。实际现场统计达到米，现正在报批的新设计规范在原基础上提高到米。 急倾斜煤层阶段垂高为米，近年来，也有逐步扩大的趋势。,阶段斜长 阶段斜长一般为几百米至上千米随着强力胶带运输机和大型防爆绞车的大量应用，近年来，阶段斜长增长量很大 每个阶段都有独立的运输和通风系统如：在阶段下部边界开掘阶段运输大巷（兼作进风巷），在阶段上部边界开掘阶段回风大巷，为整个阶段服务上阶段采完后，该阶段的运输大巷作为下一阶段的回风大巷。,阶段的特征,布置有主要运输大巷和井底车场，并担负该水平开采范围内的主要运输和提升任务的水平，称开采水平。 阶段的开采顺序一般是由上而下依次进行，当开采第二阶段时，第二阶段时，第一阶段的运输水平就变为第二阶段的回风水平。,井田划分为阶段和水平,在倾角较小（多为小于16以下）的煤层中，可以在两个阶段的分界面上布置井底车场和阶段运输大巷，建立开采水平。利用这个开采水平既可以开采上山部分，也可采下山部分的煤层。一个开采水平开采两个阶段。,井田划分为阶段和水平,在倾角较大时（多为16以上）由于掘进下山运输的困难，通常只在每个阶段的下部边界建立开采水平，只采上山煤。这时一个开采水平只采一个阶段。,井田划分为阶段和水平,（三） 井田再划分,1、井田划分为阶段或盘区 2）井田划分为盘区 开采倾角较小的近水平煤层时，煤层沿倾斜的高差很小。利用阶段划分法很不合理，。因此，沿煤层主要延展方向布置主要运输大巷，将运输大巷两侧划分成若干块段的方法来划分，每一块段称为盘区。每一个盘区都是一个独立的开采单元，有独立的运输和通风系统。,近水平煤层的井田划分,2、阶段内的布置方式 阶段内的布置方式有连续式和分区式两种。 1）连续式布置 当阶段的倾斜长度不大，走向长度较短时，井田的每一翼可沿阶段倾斜全长布置一个回采工作面，回采可以由井田中央向边界推进（连续前进式），或者从井田边界向井田中央推进（连续后退式）。,（三） 井田再划分,2、阶段内的布置方式,1）连续式布置 连续式布置的生产系统简单，准备工作量小，工作面可以连续推进，搬家次数少。但由于一个阶段布置一个工作面，阶段的生产能力小，当条件复杂时，工作面难以顺利前进。所以，它仅适用于中、小型矿井。,2）分区式布置 在阶段范围内，沿走向把阶段再划分为若干部分，每一部分称为采区，采区走向长度可取1.0-2.5km，采区倾斜长度等于阶段斜长。采区内有独立的生产系统。为此，常在采区的中央开掘两条上山或下山巷道，形成双面采区。少数情况下，把上（下）布置在采区的一侧，称为单面采区。,2、阶段内的布置方式,阶段内的分区式布置,由于采区斜长较大，采区沿倾斜方向划分若干个适合布置采煤工作面的长条部分，每一个部分称为区段，每个区段布置一个工作面个，工作面沿走向推进，区段上部边界开掘区段回风平巷，下部边界开掘区段区段运输平巷，各区段平巷通过采区运输上山、轨道上山与开采水平大巷连接，构成完整的生产系统。一个回采面的长度约为80-200m。,阶段内的分区式布置,阶段内的分带式布置,3）分带式布置 在阶段内沿煤层走向划分为若干个具有独立生产系统的带区，带区内又划分成为若干个倾斜分带，每个分带布置一个采煤工作面。分带内采煤工作面沿煤层倾斜推进。,3）分带式布置 分带式布置适用于倾斜长壁采煤法，与分区式布置比较，巷道布置系统简单，掘进工作量小，但条带工作面两侧回采巷道掘进困难，辅助运输不便。适用于煤层倾角小于12的条件。,阶段内的分带式布置,为了矿井提升、运输、通风、排水及动力供应等需要而开拓的井筒、巷道和硐室，总称为矿井巷道。 1、按井巷的空间位置分 1）垂直巷道 立井、小井、暗井 2）水平巷道,（四） 矿井巷道的分类,2）水平巷道 平硐、平巷、石门、煤门 3）倾斜巷道 斜井、山、下山、溜煤眼、开切眼、 4）硐室 变电所、炸药库、泵房、候车室、电机车库等,（四） 矿井巷道的分类,2、按巷道的用途和服务范围分 1）开拓巷道：井筒、井底车场、主要运输大巷、主要石门和回风平巷 2）准备巷道：采区车场、采区上、下山 3）回采巷道：开切眼、区段运输平巷、区段回风平巷,（四） 矿井巷道的分类,二、井田开拓方式,由于井田范围、煤层埋藏深度和煤层层数、倾角、厚度以及地质构造等条件不同，所以井田开拓也各不相同。通常以井筒形式为依据，将井田开拓方式划分为斜井开拓方式、立井开拓方式和平硐开拓方式。,第三节 矿井开采技术,一、采煤方法及其分类 （一）采煤方法的概念 回采工作面 采煤方法包括两项主要内容：巷道系统和回采工艺。 巷道系统：是指与回采有关的巷道布置方式，掘进和回采的工作安排顺序，以及由此建立的通风、运输、供电、排水、等生产系统。 回采工艺：是指回采工作面内所进行的落煤、运煤、支护和采空区处理等工作及其相互配合方式。,一、采煤方法及其分类 （二）采煤方法的分类 1、按巷道系统构成分 采煤方法按巷道系统构成分为壁式和柱式两大体系。 2、 按回采工艺分 1）炮采、机采、综采、水采,第三节 矿井开采技术,2、 按回采工艺分,1）炮采法 炮采工作面爆破落煤、人工（机械）装煤、输送机运煤、摩擦式金属支柱（或木支柱、单体液压支柱）支护顶板、冒落法（或充填）处理采空区时，以爆破落煤为主要特征，称为炮采。炮采工作面的工人劳动强度大，生产效率低，安全条件差。一般应用于小型矿井或不具备机械化采煤条件的矿井。,2、 按回采工艺分,2）普通机械化采煤法 采煤工作面用单滚筒采煤机落煤，可弯曲刮板输送机运煤、摩擦式金属支柱或木支柱、单体液压支柱支护顶板，冒落法（或充填）处理采空区时，以机械落煤、装煤和运煤为主要特征，称为机械化采煤，简称机采。机采工作面的主要工序实现了机械化，减轻了工人的劳动强度，但顶板支护及采空区处理还要人工操作。由于普通机械化采煤适应性较强，技术管理和生产操作比较简单，所以目前在我国应用较广泛。,3）综合机械化采煤法 采煤工作面用双滚筒采煤机落煤装煤、可弯曲刮板输送机运煤、自移式液压支架支护顶板，全部工序实现了机械化，称为综合机械化采煤，简称综采。 综采与炮采、机采相比，,2、 按回采工艺分,综采与炮采、机采相比，有以下优点： 大量的工作由机械完成，因而大大减轻了工人的劳动强度。 使用液压支架管理顶板，工人在支架下进行操作，大大减少了冒顶事故。 综采提高了生产能力和生产效率，使生产更加集中化。 降低了材料消耗和生产成本。,2、 按回采工艺分,4）水力采煤 用高压泵输出的高压水通过水枪射出，形成高压水射流，在回采工作面直接落煤，并利用水力完成运输，简称水采。水采因受到条件限制，目前应用不多。,2、 按回采工艺分,第一节 井筒的数目及位置,一、 井筒数目 根据矿井提升任务大小和通风需要等因素确定的。 1、双提升井筒，准备两个提升井，一个为主井，担负提煤；一个为副井，担负人员、设备、材料、矸石等的辅助提升。 2、多提升井筒开拓。在一个井田中，装备两个以上的提升井筒开拓整个井田。 3、单提升井筒开拓。装备一个井筒提升，另设一个通达地面的安全出口。,二、 井筒位置,（一） 对井下开采合理的井筒位置 . 井筒沿井田走向的位置 在井田中央；当井田储量呈不均匀分布时，应在储量分布的中央。避免井筒偏于一侧，造成单翼开采不利局面。 . 井筒沿煤层倾向的位置 （1）斜井开拓时，斜井井筒沿煤层倾向的有利位置主要是选择合适的层位和倾角。 （2）立井开拓时，井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案见下图,立井井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案,1井筒；2石门；3富含水岩层；4需保护的场地范围,井筒位置比较,（3）单水平开采缓倾斜煤层的井田，井筒应坐落在井田中部；或者使上山部分斜长略大于下山部分； （4）对水平开采缓倾斜或倾斜煤层群的矿井，考虑井筒设在沿倾斜中部靠上方的适当位置，并应使保护井筒煤柱不占初期投产采区； （5）急倾斜矿井，井筒宜靠近煤层浅部，甚至布置在煤系底板，如下图 （6）开采近水平煤层的矿井，尽可能使井筒靠近储量中央； （7）煤系基底有丰富含水层的矿井，既要考虑井筒到最终深度仍不穿过丰富含水层，又要考虑初期工程量和基建投资，还应考虑煤柱损失。,1井筒位于煤层底板；2井筒位于煤层顶板； 3阶段石门；4工业场地煤柱边界线,急倾斜煤层开拓的井筒位置,（二）对掘进与维护有利的井筒位置 1、井筒应尽可能不通过或少通过流砂层、较厚的冲积层及较大的含水层。 2、井筒位置应使井底车场有较好的围岩条件，便于大容积硐室的掘进与维护。 （三）便于布置地面工业场地的井筒位置 1、井筒位置必须为合理布置地面工业场地创造有利条件； 2、符合下列条件：,（1）要有足够的便于布置矿井地面生产系统及其工业建筑物和构筑物的场地； （2）有较好的工程地质条件； （3）便于矿井供电、给水和运输，并使附近有便于建设居住区、排矸设施的地点； （4）井筒位置应高于当地最高洪水位； （5）充分利用地形，使地面生产系统、工业场地总平面布置及地面运输合理，并尽可能使平整场地的工程量较少。,第二节 开采水平的划分,确定水平垂高确定阶段垂高能否进行上、下山开采 一、 阶段垂高的确定应考虑以下因素 1、开采水平服务年限：必须有足够的可采储量以保证水平有合理的服务年限。 2、采掘运机械化程度：采煤工作面长度随着机械化程度的提高而增长，一般变动于80150m以上。 盘区开采：下山不超过1500m； 上山不超过2000m。 3、煤层赋存条件和地质构造 （1）煤层倾角：急倾斜煤层阶段垂高，一般为100150m；缓倾斜、倾斜煤层阶段垂高，一般为150300m； （2）煤层厚度：厚度有时发生变化时，也可利用变化初作为划分阶段的依据。,合理的阶段垂高应使吨煤投资和生产总费用最低。 矿井阶段（水平）垂高,4、吨煤建设投资和生产费用,二、 下山开采的应用,1、上、下山开采的比较,上下山开采的比较,1主井；2副井；3回风井；4运输大巷；5总回风巷；6采区上山； 7下山采区中部车场；8下山采区上部车场；9采区下山；10大巷配风巷（作为下山采区总回风巷）；11下山采区水仓,2、下山开采一般的适用条件,（1）倾角小于16的缓斜煤层，瓦斯及涌水量不大； （2）煤层倾角不大，采用多水平开拓的矿井，开拓延深后提升能力降低的； （3）由于开采强度加大、水平服务年限缩短，造成水平接替紧张，可布置一个或几个下山采区； （4）当井田深部受自然条件限制，储量不多、深部境界不一，设置开采水平有困难或不经济时，可在最终开采水平以下设一部分下山采区。,开采水平的数目和位置，主要根据： （） 井田倾斜长度 （） 阶段高度 （） 能否进行上、下山开采 （） 煤层倾角、层间距离、地质构造、井底车场处的围岩性质 （） 排水 （） 提升设备型号 对于倾角小于16，井田倾斜长度小于2000米，可设一个水平，采用上、下山开采。 对于倾角大于16，井田倾斜长度较长，可设两个以上水平，但尽可能减少开采水平。 水平服务年限 TSS/KA,三、 开采水平的设置,按煤组划分水平示意图,1第一水平；2第二水平,. 阶段斜长较长 . 井田形状不规则，煤层倾角变化大 . 近水平煤层分组开采,四、 辅助水平的应用,阶段斜长较长,近水平煤层分组开采,1.选择井筒位置时应考虑哪些因素？如何确定？ 2.怎样确定井筒沿倾斜方向的位置？,作业：,第三节 水平大巷布置,一、运输大巷 为水平或一个阶段运输服务的水平巷道。 （一）运输大巷的运输方式 1.轨道运输大巷 轨距一般有600mm、900mm两种 电机车类型、矿车型号分类见下表,架线式电机车,架线式电机车,蓄电池式电机车,矿车（固定式）,矿车（底卸式）,材料车,矿井电机车、矿车类型,（3）轨道运输对大巷的一般要求 大巷风速不大于8ms 运输大巷的方向应与煤层走向大体一致，大巷尽量取直。 运输大巷坡度一般为34或5；采用无极绳运输大巷一般不超过10 （4）大巷采用矿车运煤的优点 同时统一解决煤炭、矸石、物料和人员的运输问题； 运输能力大，机动性强； 能满足不同煤种煤炭的分运要求； 能适应长距离运输； 吨公里运输费用低。,输送机,输送机,输送机,2、带式输送机运输大巷 带式输送机运煤优点： 实现大巷连续化运输，运输能力大； 操作简单，比较容易实现自动化； 装卸设备少，卸载均匀。,不同矿井生产能力的大巷运输设备,.分层运输大巷 ：在井田内为一个煤层服务的运输大巷 （1）煤层距离远 （2）煤层煤质不同，需分装分运 （3）煤层数目少，走向短 优：初期投入少，见效快 缺：后期工程量大，维护费高。 2.集中运输大巷 3.分组集中运输大巷,（二）运输大巷的布置方式,分层运输大巷布置,在井田内为所有煤层服务的运输大巷。 优点：各煤层联合开采，大巷工程量及占用的轨道、管线也少；可同时进行若干煤层的准备和回采，开采强度比较大，井下生产采区比较集中，便于管理；巷道维护条件好，有利于大巷运输，且煤柱损失少。 缺点：建井初期工程量大，建井期长，每个采区都要掘进石门，采区石门工程量大，经济上不合理。,集中运输大巷布置,井田内煤层分为若干煤组时，为一个煤组服务的运输大巷。 各分组集中大巷之间用主要石门联系。 煤组内各煤层之间用采区石门联系。,分组集中运输大巷布置,运输大巷作用：为开采上水平各煤层服务；为开采 下水平煤层回风。 要求：服务时间长；处于不受或少受采动影响的位置。 位置：岩石大巷，煤组的底板岩石中； 煤层大巷，煤组最下部煤质坚硬，围岩稳定的薄及中厚煤层中。,（三）运输大巷的位置,煤层大巷位置 分煤层大巷 沿煤层布置； 集中大巷 布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中 分组集中大巷 布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中 煤层大巷施工： i、按腰线沿煤层掘进适合机车运输； ii、按中线沿煤层掘进适合胶带运输； iii、按中线及腰线掘进大巷适合机车和胶带（可能穿层）,1、煤层大巷,煤层大巷的适用条件 （） 煤层赋存不稳定，变化大的小型矿井； （） 离其他煤层较远的深及中厚煤层，储量小、服务年限不长； （） 煤系基底有距离较近富含水层，不易将大巷布置在煤层底板； （） 井田走向短、运输大巷服务年限短，煤层厚度不大； （） 煤系基底有媒质坚硬、稳固的围岩，煤层无自然发火危险。,煤层大巷应用及发展趋势 构造复杂的小型矿井，或勘探井，可超前探煤。 层间距大的单一薄及中厚煤层，储量小，T短。 煤系底板附近有富水层，而煤层顶板条件好，可设煤层大巷。 煤系最下煤层为薄及中厚煤层，煤质硬，顶板好，无自燃。 机械化程度很高（综采面少，推进快）大巷壁后用不燃性材料（碎石等）充填的矿井。,2、岩层大巷（岩石大巷）位置 至煤层法线距：15 30m； 岩性稳定的岩层中； 不受上煤层采动影响，布置在压力传播影响角之外； 利于布置采区煤仓和车场； 岩层大巷施工： 按中线及腰线取直或分段取直； 煤层内设副大巷探巷，超前勘探，及时为岩石大巷定向。 煤层稳定时不设副大巷，隔一定距离用探巷或钻孔探煤层位置；,岩石大巷的优缺点 与煤巷相比的优、缺点如下 优点：巷道维护费用低，并可少留或不留煤柱，能较好地适应地质构造的变化，便于保持巷道的方向和坡度，利于列车行驶和保证运输能力，有利于预防火灾和安全生产，有利于设置采区煤仓和采区车场。 缺点；如果在煤层底板岩石中的位置选择不当仍然会使岩石大巷维护困难。 二、总回风巷 是全矿井或矿井一翼服务的回风巷道,3、煤层大巷与岩层大巷的比较,4、急斜煤层大巷位置 底板滑动线之外10 20m。 5、大巷的保护 掘前预采 先开卸压工作面，在采空区维护大巷； 跨大巷回采 采区最下一个区段布置回采工作面，跨大巷回采,总回风巷：为全矿井或矿井一翼服务的回风巷道。 总回风巷的布置特点： 1、对开采急斜、倾斜和大多数缓斜煤层的矿井，总回风巷可设在煤层稳固的底板岩石中。 2、当井田上部冲积层很厚、含水丰富时，需要沿煤层侵蚀带设防水煤柱，总回风巷布置在防水煤柱内。 3、当井田边界因煤层侵蚀深度不一致而造成标高相差较大时，总回风巷可根据不同标高分段布置。,二、总回风巷,4、对于近水平煤层矿井，总回风巷一般与大巷平行，大多布置在上部煤层或上部岩层中。 5、对煤层埋藏较浅，采用采区风井通风的矿井可不设总回风巷。 6、在多水平开采的矿井中，当上一水平转入下水平开采时，常利用上水平的运输大巷作为下水平的总回风巷。,第四节 开采顺序,井田的开采顺序包括： 沿煤层走向与倾斜的开采顺序；煤层群划分为煤层组时，煤组间及煤层间的开采顺序等。 一、 沿煤层走向的开采顺序 1、采区前进式开采顺序先靠近井筒的采区，自井筒向井田边界方向逐次开采其余各采区，如下图a。 2、采区后退式开采顺序自井田边界向井筒方向逐次开采各采区，如下图b。,采区开采顺序示意图,3、采区内采煤工作面推进方向 （1）前进式工作面自采区上山向采区边界推进。 （2）后退式工作面自采区边界向采区上山方向推进。,采煤工作面推进方向,1采区输送机上山；2采区轨道上山；3区段运输平巷； 4区段回风平巷；5采煤工作面；6采区边界线,井田内沿煤层倾斜的开采顺序一般采用下行顺序开采各阶段，即开采工作先从煤层浅部开始，然后沿煤层倾斜自上而下依次开采阶段。 采区内各区段间的开采顺序有两种 开采上山时有： （1）下行式：先将采区上山掘至采区上部边界，然后由采区边界向大巷方向自上而下依次开采各区段。 （2）上行式：事先不把采区上山全长掘出来，而只掘其一段，从运输大巷向采区上部边界自下而上依次开采各区段。 开采下山采区时： （1）下行式：从运输大巷将采区下山掘至采区下部边界，然后自下而上逐次开采各区段。 （2）上行式：自上而下逐次开采各区段。,二、 沿煤层倾斜的开采顺序,煤组与煤层之间的开采，一般采用自上而下的下行开采顺序。 在某种特殊情况下，如：当上部煤层有煤及瓦斯突出危险或冲击地压时，可采用上行开采顺序，但必须层间距与采厚比达7.5以上；受多个煤层采动影响的上行开采，综层间距与采厚比达到6.3以上，一般可在上部煤层中正常进行掘进和采煤。,三、煤组及煤层间的开采顺序,煤组及煤层间的开采顺序,1.开采水平大巷的布置方式有几种？分别说明其适用条件？ 2.如何选择确定大巷的位置？ 3.试分析比较阶段运输大巷采用矿车运输和采用带运送机运输的优缺点及其适用范围。 4.阶段和开采水平两者有什么区别？为什么开采水平要有一定的服务年限？,作业：,第五节 采掘关系与三量管理,“采掘并举、掘进先行”是煤炭行业的一项技术政策。 一、开采计划 根据实际情况，统筹安排采区及工作面的开采与接替称为开采计划 年度接替计划（生产计划） 是根据采煤工作面较长期接替计划与生产实际情况做出具体的安排。 采煤工作面较长期接替计划 是指5的采煤工作面接替规划，在规划中要考虑到采区与水平的接替。 采区接替计划,1、编制采煤工作面接替计划的方法和步骤 （1）根据采区和工作面设计，在设计图上测算各工作面参数，并掌握煤层赋存特点和地质构造等情况。 （2）确定各工作面计划采用的采煤工艺方式，估算月进度、产量和可采期。 （3）根据生产工作面结束时间顺序，考虑采煤队力量的强弱，依次选择接替工作面。 （4）将计划年度内开采的所有采煤工作面，按时间顺序编制成接替计划表。 （5）检查与接替有关的巷道掘进、设备安装能否按期完成，运输、通风等生产系统和能力能否适应。,（一） 采煤工作面接替计划,（1）年度内所有进行生产的采煤工作面产量总和加上掘进出煤量，必须确保矿井计划产量的完成，并力求各月采煤工作面产量均衡。 （2）矿井两翼配采的比例与两翼储量分布的比例大体一致，防止后期成单翼生产。 （3）上下煤层（包括分层）工作面之间，保持一定的错距和时间间隔；煤层之间，除间距较大或有特殊要求允许上行开采外，要按自上而下的顺序开采。 （4）在各煤层产量分配上，薄、厚煤层，缓、急倾斜煤层，煤质优劣煤层，生产条件好差煤层的工作面要保持适当的比例，并力求接替面与生产面面长一致。 （5）各采煤工作面的接替时间，尽量不要重合，力求保持一定的时间间隔。 （6）为实现合理集中生产，尽量减少同时生产的采区数，避免工作面布置过于分散。 （7）生产矿井至少要配备一个备用工作面，大型矿井需配备两个备用工作面。,2、编制采煤工作面接替计划的原则及应注意的事项,. 工作面接替提前，完成接替工作面安装； .采区减产前的.月，完成下个采区和接替工作面的安装； .开采水平减产前的.，下个开采水平的安装。,二、巷道掘进工程计划,1、根据已批准的开采水平、采区以及采煤工作面设计，列出待掘进的巷道名称、类别、断面，并且在设计图上测出长度。 2、根据掘进施工和设备安装的要求，编排各组巷道掘进必须遵循的先后顺序。 3、依照开采计划的采煤工作面、采区及开采水平接替时间的要求，再加上富裕时间，确定各巷道掘完的最后期限，并根据这一要求编排各巷道的掘进先后顺序。 4、根据现有巷道掘进情况，分派各掘进队的任务，编制各巷道掘进进度表。 5、根据巷道掘进进度表，检查与施工有关的运输、通风、动力供应、供水等辅助生产系统能否保证，需采区什么措施，最后确定掘进工程计划。,（一）方法和步骤,（二）编制巷道掘进工程计划的原则及注意事项 1、确定连锁工程； 2、尽快构成巷道掘进通风系统； 3、尽快按岩巷、煤巷、半煤岩巷分别配置掘进队； 4、巷道掘进工程量计算取值一般按图测算值增加1020； 5、根据当地及邻近矿井的具体条件选取巷道掘进速度。,三、三量管理 为了及时掌握和检查各矿井的采掘关系正常与否，按开采准备程度，将矿井计划开采的可采储量划分为开拓煤量、准备煤量、回采煤量简称三量。 1、开拓煤量井田范围内掘进的开拓巷道所圈定的尚未采出的那部分可采煤量。 开拓煤量：Zd（ZogZgPdd）C Zd开拓煤量； Zog已开拓范围内的地质储量； Zg已开拓范围内的地质损失； Pdd开拓储量可采期内不能开采的储量； C采区采出率。,采区上山及车场等准备巷道所圈定的尚未采出的那部分可采煤量。 Zp（ZpgZg-Pd）C Zp准备煤量； Zpg各采区所圈定的工业储量； Zg采区内的地质损失； Pd呆滞煤量。,2、准备煤量,在准备煤量的范围内，已有回采巷道及开切眼所圈定的开采煤量。 生产矿或投产矿井的三量可采期按下式计算： 三量采期通常规定为：开拓煤量35a，准备煤量1a以上，回采煤量46月以上。,3、回采煤量,（1）采掘工作面个数比：反映矿井每个采煤工作面需要配备几个掘进工作面为其做准备。 采掘工作面个数比平均采煤工作面/年平均掘进工作面个数。 一般为12 （2）掘进率：生产矿井在一定时期内每产1万t煤所需掘进的生产巷道总进尺数和开拓总进尺数，它反映了在既定的煤层赋存情况、开拓准备方式及采煤方法等条件下的掘进相对量。,四、采掘比例关系指标及计算方法,生产掘进率生产掘进总进尺矿井产量，m/万t 开拓掘进率开拓巷道掘进总进尺矿井产量工程出煤,m/万t 生产矿井全部掘进率生产矿井全部进巷掘进总进尺矿井产量工程出煤,m/万t,第六节 矿井开拓延伸,正确选择矿井延深方案，使矿井生产与井筒延深施工密切配合，切实处理好新旧水平的接替，是矿井延深工作中应解决的重要问题。,（一）提前做好准备工作 （1）地质资料（2）资金来源（3）落实队伍 （二）保证或扩大矿井生产能力 矿井开拓延深时应结合矿井发展的长远规划，仔细研究煤层地质条件的变化和各生产环节之间的配合，保证维持矿井已有的生产能力，有需要和可能时，结合开拓延深进行技术改造，提高矿井生产集中化水平，力求扩大矿井生产能力。,一、矿井延深的原则和要求,（三）充分、合理地利用现有井巷设施 新水平开拓延深应充分利用现有井巷以及提升、运输、通风、排水等大型设备，力求减少开拓延深的工程量和费用。 （四）积极采用新技术、新工艺和新设备 在新水平开拓延深时，应选择先进的采掘技术，选用高效能的机械装备，使新水平技术经济效果有明显的提高。 （五）尽可能缩短施工工期,（一）直接延深原有井筒,条件：（1）地质条件（2）井筒（3）提升设备不满足时可更换 优缺点：利用原有设备、设施、提升，影响生产,二、矿井开拓延深方案,利用暗立井或暗斜井开拓深部水平。 特点：延深与生产互不干扰，原有井筒提升能力不降低，暗井的位置不受限制，可选在对开采下部煤层有利的位置上。,（二）暗井延深,（1）地质条件或技术经济等原因，原井筒不宜直接延深； （2）用平硐开拓的矿井，延深水平因地形限制没有开阶梯平硐的条件时，一般多采用暗斜井。,适用条件:,（三）直接延深一个井筒，新打一个暗井,这种延深方式是直接延深原来的主井或副井，另一井筒采用暗井延深，介于直接延深和暗井延深方式之间。,（四）新开一个井筒，延深一个井筒,从地面新开一个主井（或副井）筒通达延深水平，另外用暗井延深或直接延深副井（或主井）。,（1）能大幅度增加矿井生产能力； （2）便于采用先进的技术装备，开拓延深与生产相互影响小； （3）要改造原地面生产系统增加基建费用。 适用于结合矿井改扩建的大型矿井开拓延深。,特点：,（五）深部新开立井或斜井结合开拓延深，进行 矿井合并改造。,特点：深部多个矿井合并后集中延深 深部新开立井或斜井适用：浅部井型小、分散，装备落后，深部储量丰富，并要改护建的矿井。 淮南毕家岗一水平（-90m）共建7对小斜井，二水平延深新开一对斜井 阜新平安矿浅部片盘斜井群，深部新开立井集中开采。,三、生产水平过渡时期的技术措施,矿井的某一个开采水平开始减产直到结束，其下一个开采水平投产到全部接替生产，是矿井生产水平的过渡时期。 （一）生产水平过渡时期的提升 （）利用通过式萁斗两个水平同时出煤 （2）将上水平的煤经溜井放到下水平，在新水平集中提煤 （3）上水平利用下山采区过渡 （4）利用副井提升部分煤炭,（二）生产水平过渡时期的通风,生产水平过渡时期，是矿井塌方管理的关键。要保证上水平的进风和下水平的回风互不干扰，关键在于合理安排好下水平的回风系统