矿井开采汇总

采煤概论第一章 煤矿地质知识地质作用：由于自然动力引起地壳物质组成、内部构造和地表形态变化与发展的作用称为地质作用。分类：1.内力地质作用：由地球内部能量引起的地壳物质成分、内部构造、地表形态发生变化的地质作用。包括地壳运动、岩浆活动、变质作用、地震作用。2.外力地质作用：作用在地壳表层，主要由地球以外的太阳辐射能、日月引力能等引起。包括：风化和剥蚀、搬运和沉积、固结成岩。矿物：由一种或多种元素在地质作用下形成的，具有比较固定的化学成分和物理性质的自然产物。岩石：矿物的集合体。按生成原因岩石可分为：（1）岩浆岩:花岗岩、玄武岩、辉绿岩（2）变质岩：大理岩（3）沉积岩：砾岩、砂岩、泥岩、页岩、石灰岩、煤煤：是由古代植物遗体演变而形成的。形成过程：植物遗体泥炭层褐煤烟煤无烟煤石墨成煤条件：.植物条件 .气候条件：温暖潮湿 .地理环境：有大面积沼泽化的自然地理条件 .地壳运动：下沉速度地质构造：在地壳运动中，煤和岩层改变了原始埋藏所产生的变形或变位形迹的。可分为单斜构造、褶曲构造和断裂构造。（补充：陷落柱）单斜构造：在一定范围内，煤或岩层大致向一个方向倾斜的构造形态。缓斜煤层：025度；倾斜煤层：2545度；急斜煤层：45-90度走向：煤层或岩层层面与水平面交线的方面倾向：煤层层面上与走向线垂直向下的倾斜线的水平投影所指的方向倾角：煤层或岩层层面与水平面之间的夹角褶皱：岩层受水平力的作用被挤压成弯弯曲曲，但保持了岩层的连续性和完整性的构造形态。包括背斜和向斜。断裂构造:岩层受力后遭到破坏，失去了连续性和完整性的构造形态。裂隙：断裂面两侧的岩层没有发生明显位移。断层：断裂面两侧的岩层产生了明显位移。断层的要素：断层面、断盘（上盘、下盘）、断距断层可分为：正断层：上盘相对下降低，下盘相对上升逆断层：上盘相对下上升，下盘相对降低平推断层：断层两盘沿水平方向相对移动第二、三章 煤矿地质图、井田开拓的基本问题根据等高线图作地形剖面图：1）根据工程需要画出剖面位置线AB。2）将AB线与等高线相交的各点编号，注明各点标高。3）在图的下方或另用一张纸绘地形剖面图。在这张纸上先做一条水平直线，以地形等高线图上所做剖面位置的最低标高为此水平线的标高，此处为10m。4）根据等高线图的比例尺和等高距做出平行于该直线的水平线，并注明标高。5）过等高线图上各交点，向剖面图上的水平线作垂直引线，根据各点的标高在剖面图上确定各点的位置，并编号1、2、3。6）用圆滑的曲线连接这些实际位置点，即绘成地形剖面图。根据煤层底板等高线确定煤层产状煤层底板等高线的延展方向就是煤层的走向，过等高线上任一点向标高值较小的等高线作垂线，该垂线方向就是煤层的倾向。煤层倾角可在煤层底板等高线图上用作图法或计算求得，如图所示，其步骤如下在任意两等高线之间作垂线AB，AB即为两等高线之间的平距l。过B作AB的垂线BC，并取BC等于两等高线之高差h，联接AC，则角CAB即为煤层倾角。或用下式计算煤层倾角钻孔柱状图根据钻孔资料编制的地质柱状图称为钻孔柱状图。该图可以表示一个钻孔内的煤层、岩层的相互位置及厚度。注：会画根据勘探线的钻孔图绘制煤层剖面图 地质剖面图：剖面图是假设将大地切开，反映切开面上的煤层或岩层的厚度、层间距、倾角和地质构造特征等，以及沿剖面方向的地形起伏等。剖面图比较形象直观，在生产中使用广泛。剖面的位置可根据需要选取水平地质剖面图：选择一个与煤层层面平行的投影面作正投影，所得出的图形就能完全反映煤层内的真实情况，称为煤层层面图。注：会画根据勘探线的剖面图绘制煤层底板等高线图煤田：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。井田划分的原则：1井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井生产能力相适应 2 保证井田有合理的尺寸 3.充分利用自然等条件划分井田 4合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系 矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产能力，并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。矿井生产能力、服务年限与储量的关系：T=ZK/AKZk矿井设计可采储量，万吨；T矿井设计服务年限，a；A矿井设计生产能力，万吨/a；K储量备用系数，1.31.5。储量备用系数是为保证矿井有可靠服务年限而在计算时对储量采用的富裕系数相关例题见ppt井田开拓基本问题1827页。井田再划分方式:阶段、盘区、分区域阶段再划分：分区式、分带式布置、分段式、整阶段布置煤层沿走向的开采顺序1、前进式2、后退式巷道按空间位置和形状可分为：p 垂直巷道立井、暗立井、溜井p 倾斜巷道斜井、暗斜井、上山、下山p 水平巷道平硐、石门、煤门、平巷矿山井巷按其在生产中的重要性还可以作以下分类：1.开拓巷道：为全矿井、一个开采水平或阶段服务的巷道，如井筒、井底车场、阶段（或水平）运输大巷和回风大巷等。2.准备巷道：为整个采区服务的巷道，如采区上（下）山、采区上下车场、采区石门等。3.回采巷道：为工作面采煤直接服务的巷道，如区段上、下平巷和开切眼等。井田开拓方式种类很多，一般可按下列特征分类：1.按井筒（硐）形式 按井筒（硐）形式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓。2.按开采水平数目 单水平开拓（井田内只设1个开采水平）；多水平开拓（井田内设2个及2个以上开采水平）。 3.按开采准备方式 按开采准备方式可分为上山式、上下山式及混合式。4.按开采水平大巷布置方式（1）分煤层大巷：即在每个煤层设大巷；（2）集中大巷：在煤层群集中设置大巷，通过采区石门与各煤层联系；（3）分组集中大巷：即对煤层群分组，分组中设集中大巷。井田开拓方式应正确解决下列问题：（1）确定井筒的形式、数目及其配置，合理选择井筒及工业场地的位置。（2）合理地确定开采水平数目和位置。（3）布置大巷及井底车场。 （4）确定矿井开采程序，做好开采水平的接替。（5）进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造。第四章 井田开拓方式矿井生产系统的构成：运煤系统，通风系统，运料排矸系统，排水系统 ，供电系统 ，压风系统，通讯监测系统等斜井开拓分为片盘斜井开拓和斜井单水平分区式开拓片盘斜井开拓：它是将整个井田沿倾斜方向划分成若干个阶段，每个阶段倾斜宽度可以布置一个采煤工作面。在井田沿走向中央由地面向下开凿斜井井筒，并以井筒为中心由上而下逐阶段开采。优点：片盘斜井开拓，巷道布置和生产系简单，井巷施工技术也不复杂，而且初期工程量小，出煤快。缺点：不能多阶段同时生产，同采工作面最多为两个对拉工作面，矿井生产能力受到限制。另外，延深工作频繁，生产和掘进之间相互影响较大。工作面整阶段连续推进，对地质条件变化适应性差。 适用条件：采用片盘斜井开拓时，井田走向长不宜大于1.5km。井田倾斜长度，一级提升时不宜大于800m，两级提升时不宜大于1.5km，并且尽可能用一级提升。 斜井单水平分区式开拓： 特点：斜井单水平上、下山开拓，开采水平少，减少了初期工程量和投资；阶段分采区布置，对地质条件适应性强，可多采区同时开采、多工作面同时生产，生产能力大。此外，由于只有一个开采水平，不存在水平接替问题，矿井生产稳定。因此，在开采缓倾斜煤层瓦斯含量低、涌水量小时、如果井田倾斜长度满足要求，应优先考虑采用此种开拓方式。适用条件：斜井倾角主要依据其装备的提升设备确定。 串车提升 25 箕斗提升，=2035 无极绳提升 10 胶带输送机提升17立井开拓分为立井单水平分带式开拓和立井多水平分区式开拓特点：生产系统比较简单，运输环节少，建井速度快，投产早，但上山阶段的分带风巷是下行风，应采取措施防止分带回风巷中的瓦斯超限。适用条件：这种开拓方式一般适用于煤层倾角小于12、地质构造简单、煤层埋藏深度较深的矿井。平硐开拓分为垂直走向平硐，走向平硐，阶梯平硐。平硐装备：多用矿车（底卸式、普通箱式），也可用胶带运输机；煤由平硐直接外运，运输环节少，设备少，能力大。不设井底车场，水自流，无水仓。综合开拓：在某些具体条件下,采用单一的井筒形式开拓,在技术上有困难、经济上不合理,可以采用不同井筒形式进行综合开拓。综合开拓方式主副井采用不同的井筒（硐）形式进行开拓的方式。采用综合开拓时,不同形式的井筒在地面及井下的联系与配合是十分重要的。 根据井筒的三种基本形式，组合后理论上有六种综合开拓方式，即立井斜井、斜井立井、平硐立井、立井平硐、平硐斜井和斜井平硐开拓方式。立井斜井综合开拓：利用立井井筒短、提升速度快、比斜井串车提升能力大优点，用立井作为主井担负提煤任务；又利用斜井施工简单、掘进快、井筒装备简单、人员上下方便、安全等优点，用斜井作为副井担负提升和兼做安全出口。斜井立井综合开拓：大型斜井以胶带斜井做主井,在技术上经济上均很优越；但副斜井的辅助提升比较困难,通风也不利(特别是开采深部煤层时,斜井分段提升辅助环节多,能力小；而且通风路线长、阻力大、风量小,不能满足生产要求)。而立井作为副井能弥补这方面的不足,于是就可以斜井为主井、以立井为副井,采用主斜井副立井的方式实现大型及特大型矿井的综合开拓。 （另外，矿井各井筒名称自己看书或ppt）第5章 井田开拓中的几个主要问题本章的主要重点和难点：各类井筒（硐）布置的优缺点；运输大巷的布置及特点、井底车场形式及特点、矿井开拓延伸方案。井筒（硐）形式及优缺点比较平硐开拓与斜井、立井开拓的比较平硐最简单的开拓方式，技术上和经济上最有利优点：（1）运输环节少，设备少；（2） 地面工业场地建筑和设施简单；（3） 不需留工业场地煤柱；（4） 不设井底车场，水自流，无水仓；（5） 施工条件好，掘进速度快。适用平硐标高以上有足够储量的山岭地带。斜井优点:1）井筒施工简单； 2）地面装备简单 3）井底车场装备简单; 4）延深容易，对生产的干扰小；5）胶带机的主斜井能力大, 且不受长度限制 6）初期投资少. 缺点1）井身长，绞车提升能力受限制；2）通过井筒的通风、动力供应、排水等生产经营费高； 3）井筒维护工程量大； 4）对地质条件适应性差。适应各种井型的矿井；煤层埋藏浅,表土层不厚，水文地质条件简单，不需特殊施工法施工的缓斜和倾斜煤层。胶带机可长；串车提升不宜超过三段。立井优点1、井身短；2、提升速度快，机械化程度高，对辅助提升有利，对深井开采有利；3、井筒断面大，提升，排水、动力供应等生产经营费低；4、井筒易维护；5、对地质条件适应性强。缺点1）井筒施工复杂，需较高技术、较多设备、速度慢；2）井筒装备复杂，基建投资大；3）井筒延深困难，延伸对生产干扰大。适合条件：1）煤层埋藏深、表土厚或水文条件复杂，井筒需特殊施工2）多水平开采的急斜煤层3）凡不适合斜井、平硐及综合开拓方式时，均可采用立井开拓。井筒（硐）位置的选择1、立井井筒位置一般应用近水平、缓倾斜煤层单水平上下山开拓缓倾斜、中倾斜煤层多水平开拓1）井筒（硐）沿走向方向的有利位置 在走向方向上井筒位于井田中央大巷运输工作量最小中央，两翼能均衡生产，生产能力大。井筒在井田一侧，单翼开采，生产能力小。通风：中央：两翼风量分配较均衡，风路短，风压小。一侧：风路长，大巷通过风量大，风压大。2）井筒（硐）沿倾斜方向的有利位置煤柱损失与埋深、倾角成正比，井筒位于浅部时煤柱损失较小，但要尽量减少第一水平煤柱损失（2） 斜井的井筒位置井筒沿倾斜方向的位置主要选择层位，利于运输的倾角，有利于井筒和井底车场施工和维护井筒尽量不穿过流砂层、厚冲积层及富含水层，具有较好的水文、围岩和地质条件；井筒不穿过地质破坏剧烈带及采动区；井底车场应位于稳定的围岩中（无大构造）。井筒位置要有利于工业场地布置合理（有足够的场地；利于联接铁路；工程地质和水文地质条件要好，避免滑坡、山崩等威胁；利于居民点建设；井口要处于当地最高洪水位之上）井筒位置一般选择原则选择工业场地不太困难，先考虑井下开采合理的井筒位置； 选择工业场地困难，先工业场地合理，并结合井下一并考虑。冲积层很厚，水文地质条件复杂，结合井下有利位置和冲积层较薄的地点布置。地面因素；地下因素；技术经济因素综上所述，选择井筒位置既要力求做到对井下开采有利，又要注意使地面布置合理，还要便于井筒的开掘和维护，而这些要求又与矿井的地质、地形、水文、煤层赋存情况等因素密切联系。在具体条件下，要同时满足这些要求往往是很困难的，因此，必须深入调查研究，分析影响因素，分清主次，寻求较合理的方案。风井（回风井）布置一、风井布置（根据瓦斯涌出量或等级、井型大小、井田走向长度、煤层条件（埋深）（1） 中央并列式通风布置：进风井、回风井并列布置在井田中央工业场地内；优点：工业场地集中，管理方便；井筒保护煤柱少。缺点：通风线路长，风阻大，漏风多。适用：井田尺寸、能力不很大、低瓦斯矿井；矿井投产早期。（2） 中央边界式通风（中央分列式）布置：主、副井位于井田中央，风井设在井田中央上部边界。使用：副井进风，风井回风优点：风路短，风阻小，井下漏风少缺点：深部要维护较长的上山回风；工业场地分散适用：矿井；煤层赋存深，瓦斯大的矿井；矿井生产后期（三）两翼对角式 布置：进风井位于井田中央，风井成对角布置在井田两翼上部边界。优点：风路、风压稳定。一翼灾变，另一翼正常。缺点：风机和通风设备多，工业场地分散，建井时间长，主副井与风井贯通距离长。适用：对通风要求很严格的矿井（高瓦斯、煤层易自燃、有煤和瓦斯突出危险的矿井，井田一翼长达68km，后期风路长的矿井。（四）分区式通风布置：风井设在各采区使用：中央井筒进风，各采区回风井回风。优点：通风线路短；各采区通风方便、灵活；风阻小。可不设回风大巷。建井可平行施工，建井期短。缺点：风井及设备多，管理分散。适用：井田上部距地表浅（50100m），采区尺寸大的采区。（五）混合式通风中央边界式与对角式，中央并列式与对角式，风井布置应因地制宜，灵活运用。下山开采的应用下山开采：利用原开采水平的井巷和设施，开采该开采水平之下的采区，煤从下向上运输。上下山开采：一个开采水平既采上山阶段又采下山阶段。1、 上、下山开采比较开采方式上山开采 下山开采1、开拓工程量大（井筒、井底车场、石门、运输大巷等）小(井筒、井底车场、石门、运输大巷等）2、基建投资大小3、水平垂高 H=Hs+Hx4、水平服务年限及接替T短，井筒延深多次；接替紧张T长；井筒延深次数少；利于接替5、运输煤（矸）下运，能力大，费用低；全矿有折返运输煤（矸）上运，能力低，费用低；全矿无折返运输6、掘进工序简单，容易，成本低工序复杂，装运困难，速度慢，成本高；水大时困难7、通风新风、泛风均向上，线路短；漏风少；通风设施少；管理方便，费用低。两下山相距近，负压大，漏风大; 通风线路长，最困难时期比上山采区长一倍; 通风交叉点和设施多，管理复杂,CH4大时，费用高。8、排水水自流入仓，系统简单，费用低每个区段设临时水窝，安小水泵排水至大巷将采区下山一次掘至终深，在采区下部设水仓及硐室，安泵排水，工程量大，费用高技术上基建投资生产经营费优高低可行低高下山开采在技术上的问题随煤层倾角变小而变弱下山开采在经济上有利，上山开采在技术上优越。 下山开采的应用条件：煤层倾角小于16，CH4低，涌水量小，最优井田深部边界不一，储量不足，不宜再延深或设水平合理划分开采水平：合理增加开采水平垂高，减少开采水平数目。急斜煤层：一个开采水平只采上山阶段。缓倾斜、中倾斜煤层：阶段斜长要照顾井田主要块段的尺寸当倾角小于16时，上下山开采近水平煤层：开采水平在煤组内的合理位置及标高 煤层间距近开采水平设底部煤层中 煤层间距远分组设开采水平阶段运输大巷及布置运输大巷为整个开采水平或阶段运输服务的水平巷道。担负煤、矸、物料和人员的运输，通风、排水及铺设管线等，是矿井的“动脉”。阶段运输大巷的布置方式根据煤层层数和层间距单层布置（分煤层运输大巷）集中布置（岩石集中运输大巷） 分组布置（分煤组集中运输大巷）1、单层布置（分层布置）各煤层均布置大巷，多布置在煤层中，煤层大巷间用主要石门联系主石门工程量不大；大巷数目多，维护工程量大；采区数目多，生产不集中管理复杂；煤柱多，煤损大。煤层层间距一般大于70m。煤层大巷间用溜井联系2、集中布置开采水平内只设一条或一对集中运输大巷，用主石门和采区石门联络各煤层布置特点：大巷多布置在岩层中；总的大巷掘进量小；煤层间距大时采区石门、区段石门工程量大；岩石大巷易维护；生产集中，便于管理；初期工程量大，建井期长。应用：井田走向距离大，煤层数目多、层间距小（层间距50m）。3、分组布置（分组集中大巷）煤层分组，每组煤层布置一条或一组分组集中大巷主石门联系各分组大巷各煤组分别布置采区，采区石门联系组内煤层。特点：兼有分层大巷和集中大巷的部分特点。适用：煤层组间距70m。4、运输大巷布置发展趋势国内：50年代，分层布置；60年代后，分组集中大巷和集中大巷；当前新井设计，向分层大巷发展出现在单一煤层中集中开拓、集中准备、集中采煤及水平内采用全煤巷布置方式煤层大巷与岩层大巷的比较 项目煤层大巷岩石大巷掘进及工期速度快，费用低，工期短速度慢，费用高，工期长维护维护困难维护容易使用受地质构造限制性大；不利于采区煤仓布置。能适应地质变化，利于布置采区煤仓。煤损留煤柱保护，煤损大不留或少留煤柱，丢煤少安全不利防火有利防火井底车场井筒与井下主要巷道连接处的一组巷道和硐室的总称。它担负着矿井煤矸、物料、设备、人员的转运，又为矿井的通风、排水、供电服务，是连结井下运输和井筒提升的枢纽。由于井筒形式、提升方式、大巷运输方式的不同，井底车场型式也各不相同。根据矿车在车场内运行的特点，井底车场均可分为环行式和折返式两大类。环形式井底车场特点：重列车在车场内总是单向运行。因而调车工作简单，可以达到较大的通过能力。但车场的开拓工程量较大。根据井底车场空、重车线与运输大巷或主要石门的相对位置关系，环形车场又可分为卧式、斜式和立式三种。 折返式井底车场特点：空、重车在车场内有折返运行。根据车场两端是否可以进出车，折返式车场又可分为梭式和尽头式两种。 梭式车场主要特点是：主井储车线完全布置在主要运输巷道上，列车往返运行需经翻笼一侧的轨道。这种车场的优点是：开拓工程量小，车场弯道少。尽头式车场空、重列车只从车场的一端出入，另一端为线路的尽头。 折返式车场的巷道开拓量小，巷道交岔点和弯道少，行车安全。但由于巷道断面大，需要布置在比较坚硬的岩石中，否则维护困难。斜井的井底车场与立井相似，但略有不同。有斜井立式车场、斜井平车场、斜井甩车场、斜井梭式车场矿井延深的原则充分利用老矿原有设备、设施，挖掘现有的生产潜力。尽量减少对现有生产水平的影响，并有利于下水平的延深，同时，力求生产系统简单，缩短新旧开采水平交替生产的时间。临时性的辅助工程量小，减少投资，缩短工期，降低生产经营费用。尽量采用先进技术，以适应煤矿现代化生产发展的需要。第六章 钻眼爆破1.岩块是从地壳岩层中切取出来的小块体；2.岩体是指地下工程周围较大范围内的自然地质体；3.岩石则是不分岩块和岩体的泛称。 “坚固性系数f ”：表示岩石破坏的难易程度。 式中： 岩石的单轴抗压强度，4.常用的破岩方法有机械破岩和爆破破岩两种。钻眼爆破主要工作：钻眼工作和爆破工作。钻眼（又称凿岩）机具按动力源： 电动、风动、液压、内燃四种。按破岩机理：冲击式、旋转式两种。岩石与空气相接触的表面称为自由面。药包中心到自由面的垂直距离叫最小抵抗线掏槽眼：首先爆炸的炮眼，其作用在于增加自由面。 辅助眼：在掏槽眼的外围，除崩落岩石外，还能扩大所掏的槽，提高周边眼的爆破效果。周边眼：靠近巷道的周边，其作用在于使巷道获得一定的形状和规格。在炸药迅速分解的过程中，由于气体的膨胀作用对周围介质产生突然的冲击压力，致使介质破坏，同时发生巨大的音响和振动，这种现象称为爆炸。爆炸与燃烧的区别：爆炸与燃烧的共同点均是散发气体和热量，但燃烧的反应速度很慢，所以热量不能聚积，气体产生随即溢散。爆炸则反应速度很快，每秒钟达几百乃至几千米，而且产生很高的温度(15004500)和大量的气体。煤矿许用炸药具有以下特点：(1)根据炸药的安全等级限制炸药的爆热、爆温和爆压。(2)炸药配比应接近于零氧平衡。(C、H，O、N。可燃物及助燃物）(3)爆炸后无灼热固体产物。(4)爆炸反应要完全。(5)炸药或爆炸产物中不能含有促进瓦斯链锁反应的成分。要加入消焰剂，从根本上抑制瓦斯引火。(6)排放的有毒气体量要符合国家标准。(7)有较好的起爆感度和传爆能力，保证稳定爆轰。1.导爆索 导爆索(又称导爆线)是用来传递爆炸波，并直接引爆炸药的。但它本身需要雷管引爆。2雷管雷管是用来起爆炸药和导爆索的。它是最常用的起爆器材。雷管：可分为火雷管和电雷管两种。煤矿井下放炮均采用电雷管。电雷管分为瞬发电雷管和延期电雷管。延期电雷管又分为秒延期电雷管和毫秒延期电雷管。3发爆器 发爆器是电雷管起爆的电源，目前我国矿山中普遍得到推广使用的是电容式发爆器。根据是否防爆，发爆器可分为防爆型及非防爆型两种。在有瓦斯或煤尘爆炸危险的矿井中，必须使用防爆型发爆器炮眼装药量的计算 每爆破一次的炸药总消耗量(Q)，根据下式计算： Q=qV kg 式中：q每爆破1m岩石所需之炸药消耗量，kg/m3； V岩石爆破量m3。每个炮眼的平均炸药消耗量(r)： r=Q/N, kg/个式中： N炮眼数目，个。联线方式井巷掘进爆破中，可有三种雷管联线方式，即串联、并联和混联(串并联及并串联)。串联联线简单，而且通过每个雷管的电流相等，故串联法在煤矿的巷道掘进爆破中使用最广，缺点是只要一个雷管断路则整个串联组拒爆。 并联方法可靠，但所需起爆电流较大。 在井下大爆破中，一般炮孔的数目都比较多，因此多采用混联。毫秒爆破利用毫秒雷管或其它设备控制放炮的顺序，使每段之间只有几十毫秒的间隔，叫做毫秒爆破或微差爆破。煤矿安全规程第三百二十一条 在有瓦斯或有煤尘爆炸危险的采掘工作面，应采用毫秒爆破。起爆方式按延期时间不同，有瞬发爆破、秒(半秒)延期爆破和毫秒爆破3种。秒(半秒)延期爆破的优点是能实现全断面一次爆破，缺点是延期时间长，不能防止瓦斯、煤尘爆炸。瞬发爆破的优点是瞬时起爆(3个分层），或近距煤层群联合布置；采区服务年限3年以上；岩石施工能力强；煤层底板岩层较稳定，无承压水。问题二：上山的层位与坡度（一）层位：一般将上（下）山置于下部稳定的煤层或底板岩石中。原因：能适应煤层下行开采顺序；提高采出率，煤损少；采区生产系统可靠，易维护。、特殊条件下，将上山置于煤层群的中部或上部。可能的原因为：下部煤层底板接近富含水层，或底板岩石松软，且很厚，不易维护。如：华北奥陶纪灰岩，承压水。峰峰局，焦作局49m3/t水等煤层赋存适于人为或自然分组，单独设置为分组煤层服务的专用上山（二）上山的倾角（坡度）： 一般与煤层倾角一致；当倾角有变化时，力求使上山保持固定坡度； 为满足运输要求，岩石上山可穿层布置： 当 15a20时，“运上”调为15，胶带机； 205a）3、双岩上山 布置特点：两条上山置于底板岩石中；轨上距煤层810 m；运上距煤层1214 m；走向间距：2025 m；适用条件： 开采单一厚煤层采区；煤层群最下一层为厚煤层； CH4小的联合布置采区普遍采用。（三）设采区边界上山在采区边界设12条边界上山。瓦斯大，采用Z、Y型通风时，两条需设回风边界上山。往复式开采，不沿空留巷，区段煤柱护巷的往复式开采，要求采区一翼开掘两条上山问题四：采区上（下）山的运输1、任务：采区上（下）山担负采区的煤、矸、物料等运输；通风行人、管线的通道。2、运煤上山：运煤。视上（下）山倾角和产量，选运输设备 1）上山设备能力：大于同时生产的工作面产量之和。一般：普采按采面设备能力计算； 炮采Q(采区日产量）1.5/n n按照每班56小时计，t/h； 2）近水平、缓倾和倾斜煤层运输上山中的运输设备类型 胶带输送机（吊挂式、落地式）、刮板运输机、自溜、矿车胶带运输机的优点：运输可靠，费用低。运距长。一般一部胶带输送机运距可达300-500 m。功率大的可达500-1000 m。适用：上山（向下运煤）a15 下山（向上运煤）a1 新型胶带机：适于a=28。刮板输送机：下链式、上链式长：150-300m。适应角度；向下运可达1828。阻力小，耗电低，能力大，事故少，易维护。下链式刮板机：适用a 35时，均采用自溜；ii、对25的煤层，将上山置于底板岩石中，增大上山角度至3035，实现自溜；搪瓷溜槽：a 25，可自溜。铸石溜槽：铁板溜槽，砼溜槽等，a=30。矿车运输：绞车或无极绳牵引矿车运输生产能力小的采区 ：运输不连续（间断式）、影响生产 矿车进采区采区煤仓口装煤； 矿车进采区在采面下口装煤。绞车：视上山a、长度、生产任务等选用。问题五：回采巷道（区段平巷）布置（一）单煤层区段平巷一个采煤工作面必须具有两条平巷，工作面下段布置运输平巷，上段布置轨道平巷（回风平巷）。运输平巷尽量分段取直，以折线布置。除第一区段煤层回风平巷必然单巷布置外，其他各区段煤层平巷，可单巷布置，也可双巷布置。当煤层起伏较大，采区一翼走向长度较长，采区接替紧张时，宜采用双巷布置一次掘出的方式。采用单巷布置时，采用沿空留巷（掘巷）技术，将运输平巷不逐段报废，作为下区段的回风平巷。从生产实践中，双巷布置比单巷布置方便，故多为双巷布置。但当煤层埋藏平稳，顶底板条件较好，特别是薄煤层采用巷旁支护维护巷道不成问题时，可考虑采用单巷布置。（二）分层平巷布置厚煤层分层开采时，各分层平巷相距很近，相互有联系。从各分层平巷的相互关系来说，基本上有以下几种基本类型：倾斜式、水平式、重叠式和混合式。1倾斜式布置：内错式与外错式这种方式的各分层平巷是按2535角成倾斜式布置，一般适合于倾斜角小于1520的煤层。内错式布置就是下分层巷道位于上分层巷道的内侧，位于上分层采空区下面。外错式布置下分层巷道位于上分层巷道的外侧，位于分层煤柱下面。问题六：煤层群区段集中平巷的布置及层间联系方式区段集中巷煤层群联合布置采区，在煤层或煤组下煤层（或岩石中）布置为区段内各煤层生产服务的巷道，或为一个区段的几个煤层或几个分层服务的平巷。区段集中运输平巷（集中机巷）：集中出煤。区段集中轨道平巷（集中轨巷）：运送物料等。区段集中巷的目的减少分层区段平巷的维护时间，降低维护费；布置能力大的集中运输系统，减少设备占有数；分层同采，合理集中生产。区段集中巷的布置方式机轨分煤岩巷、机轨双岩巷、机轨合一巷、机轨双煤巷开采准备系统的改革及发展方向准备方式多样化：因地制宜，多种准备方式联合使用；采区大型化 高产高效生产集中化：一矿一区一面单层化和全煤巷化采区车场是采区上（下）山与区段平巷或阶段运输大巷连接处一组巷道和硐室的总称，是采区巷道的组成部分。根据所处的位置，可分为上部、中部和下部车场。 第十一章 矿山压力及其控制对采煤工作面影响最大的围岩是煤层顶部岩层根据我国岩层的实际情况，一般把直接顶分为三类： l 一类直接顶（不稳定）回采时不及时支护，很易造成局部冒顶，如页岩、煤皮、再生顶板等； l 二类直接顶（中等稳定）顶板虽有裂隙，但仍比较完整，如砂质页岩； l 三类直接顶（稳定）顶板允许悬露较大面积而不垮落，直接顶完整，如砂岩或 坚硬的砂质页岩。基本顶（老顶）分类尚无统一规定，现根据基本顶对工作面的压力（初次和周期来压）及初次来压的步距，把老顶分为四类介绍如下： l 类基本顶初次和周期来压不明显，来压时缓和无冲击。来压的大小相当于或 小于68倍采高的顶板岩层重量。初次来压步距大于25m类基本顶初次和周期来压很明显，来压的大小相当于812倍采高的顶板岩 层重量。初次来压步距大于25m50m类基本顶初次和周期来压强烈，来压的大小相当于1214倍采高的顶板岩 层重量。初次来压步距大于25m50m。 l 类基本顶平时顶板无压力，采空区悬露面积达几千甚至上万m2不垮落，初 次和周期来压时，顶板垮落常形成狂风、巨响。初次来压步距大于50m，甚至可达100m150m。这种顶板多为极坚硬的厚砂岩或砾岩工作面支承压力显现规律（形式）l（1)由于支承压力的作用，可导致顶板预先下沉、煤壁破碎片帮、产生冲击地压、煤和沼气突出等现象。l(2)在支承压力的作用下，工作面前方尚未悬露的顶板，已经开始下沉。一些实际资料表明，顶板下沉量可达15mm60mm，甚至达100mm。当顶板比较坚硬，煤层较厚或较软时，顶板下沉量较大。l (3)由于顶板预先下沉，可能产生裂隙，因而增加了工作面和工作面前方区段平巷的压力。为了防止区段平巷的支架压坏，事先必须采取措施，如增设抬棚、斜撑支架等。l (4)工作面的煤壁，在支承压力作用下，产生变形破坏，导致煤壁破碎片帮成斜面；破碎范围与煤质硬度和支承压力大小有关，一般为1m3m；工作面前方煤壁内支承压力的峰值，向煤壁内转移，增压区（支承压力区）斜向煤壁里面；减压区扩大；稳压区向煤壁里面转移工作面围岩应力分布a增压区；b减压区；c稳压区l从图看出，由于采动影响的结果，在工作面前方煤体中和工作面后方的采空区内，根据压力分布不同可分为三个区：la增压（支承压力）区，它的应力大于原始应力；lb减压区，它的应力小于原始应力；lc稳压区，它的应力等于原始应力。降低工作面支承压力的集中程度：采用充填法处理采空区；采空区内不留煤柱；避免两个工作面相向回采，以防止形成支承压力的重叠。“三带”：在工作面推进过程中，采空区不断扩大，上覆岩层移动下沉而破坏，根据破坏的特征，上覆岩层沿竖直方向自下而上可分为三带：冒落带、裂隙带、弯曲下沉带。在这三带中，冒落带和裂隙带直接关系到工作面的顶板管理，弯曲下沉带对工作面没有多大影响 单体支架l单体支架是指，由单体支柱与横梁或柱帽组成的支架。前者称为悬臂支架或棚子支架；后者称为带帽顶柱（点柱）。常用的支柱有：木支柱、刚性金属支柱、摩擦式金属支柱、液压支柱。常用的横（顶）梁有：木顶梁和金属顶梁。自移式液压支架（液压支架） 支撑式液压支架、掩护式液压支架、支撑掩护式液压支架第十二章 采煤方法1.采煤方法的概念：是采煤工艺与采煤系统在时间上、空间上相互配合的总成，根据不同的矿山地质及技术条件，可有不同的采煤系统与采煤工艺相结合，从而构成多种多样的采煤方法。采煤方法有以下几类：走向（倾斜）长壁采煤法、房柱式采煤法，放顶煤采煤法，综合机械化、炮采、普采，特殊采煤法（三上一下采煤法，水力采煤法，水沙填充采煤法，深井采煤法，煤炭井下直接气化）。2.采煤工艺的概念：由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成这些工序的方法也就不同，并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律的加以安排和配合，这种按照一定顺序完成各项工作的方法及其配合，称为采煤工艺。放顶煤采煤法分类:1、 预采顶分层放顶煤采煤法2、 预采中分层放顶煤采煤法3、 整层开采放顶煤采煤法4、 分段放顶煤采煤法放顶煤采煤法的优点、适用条件及应注意的问题1、在工作面采高不大的情况下，可大大增加一次开采厚度，用于特厚煤层的开采。2、简化巷道布置，减少巷道掘进工作量。3、提高采煤功效。4、降低吨煤生产费用。适用条件放顶煤采煤法适用于煤厚度520m或更厚的煤层；煤层倾角由缓倾斜到倾斜或急倾斜厚煤层；煤质比较松软易冒落，冒落块度不大；顶板容易垮落。应注意的问题1、应采取措施提高煤炭采出率。2、防止煤的自然和瓦斯爆炸事故的发生。3、继续完善控制放顶煤下放的技术措施。第十四章 矿井通风1. 矿井通风的主要任务：（1） 提供井下足够的新鲜空气，以供工人员呼吸。（2） 把井下的瓦斯稀释、排出井下有毒、有害气体和矿尘（3） 创造良好的矿井工作环境，保证井下有合适的气候条件（即适宜的温度、湿度与风速），以利于工人劳动和机器运转。2. 矿井通风：这种利用机械或自然压差为动力，使地面新鲜空气定量进入井下，并在井巷中沿既定的线路流动，最后将污浊空气排出矿井的全过程。3. 矿井空气：地面空气进入矿井以后即称矿井空气。4. 矿井空气中的主要成分：地面空气是我们居住的地球表面包围着的地面大气，它由干空气和水蒸气组成的混合气体，在正常情况下干空气由下列几种成分组成：按体积计算，其百分比如下：氧20.96%;氮79%;二氧化碳0.04%地面空气中还有水蒸气，微生物和灰尘矿井空气主要指矿井井巷内的空气，它主要来源是地面空气，其主要成分：氧，氮，二氧化碳，此外混入其他有毒有害气体。（矿井空气的要求和有害气体的性质请看课本P186-P187）5. 防治井下有害气体的措施 1 加强通风,稀释并排出污浊的空气(如采掘工作面、硐室或其他作业地点)，需有一系列的井下巷道,使空气能够按生产的需要定量、定向而且连续地流向各用风地点，保证井下各用风地点有足够的新鲜空气,并将各种有害气体冲淡到安全浓度以下排出井外。 对局部有害气体含量较高、涌出量较大的地区,可采用抽放或局部通风稀释的办法,使其降到安全浓度以下。 对爆破产生的二氧化氮等有害气体和工作面涌出的二氧化碳,可喷雾洒水,使其溶于水中,以降低其在空气中的含量。 (4)加强监测监控与检查,如有异常情况及时采取相应措施,防止各种有害气体积聚或大量涌出。 凡井下通风不良的区域或巷道,要设置栅栏,并悬挂“禁止入内”的警标,未经检测,不得人内。 按标准构筑和封闭采空区、井下火区、盲巷或抽放瓦斯的各种密闭,并定期检查维修,保持完好