-煤矿开采的基本概念PPT课件

.,1,煤矿开采的基本概念河南理工大学李东印,.,2,一、煤矿地下开采的特点,受资源赋存条件的制约工作场所不断移动复杂的生产和管理系统必须设置人工构置物保护工作空间安全问题突出,.,3,煤田（coalfield）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）开发煤田形成的社会组合。井田(field)划归一个矿井开采的一部分煤田或全部煤田,二、煤田、矿区和井田,.,4,平面范围,垂直范围,开采对象,井田范围内，只拥有许可煤炭资源的开发权，而不含地面土地的使用权，也不包括井田范围内其它矿产资源的开发权。,井田范围三要素,.,5,三、矿井生产能力和井型（designedminecapacityandproductionscaleofmine）,矿井生产能力矿井设计生产能力，万t/a。即设计中规定矿井在单位时间（年或日）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。矿井实际生产能力(practicalcapacity)井型根据矿井设计生产能力不同，分为大、中、小三类。,井型生产能力（万t/a）大型矿井：120、150、180、240、300、400、500及500以上中型矿井：45、60、90小型矿井：9、15、21、30,.,6,第1阶段,第2阶段,第3阶段,第1步：井田划分为阶段,特定的标高水平面称为开采水平，简称“水平”。,100,50,四、井田划分方法,某井田,方法1,.,7,第2步：阶段划分为采区,煤层,第1阶段,第2阶段,第3阶段,100,50,11采区,12采区,13采区,21采区,22采区,23采区,31采区,32采区,33采区,采区的服务年限一般为5年以上。,某井田,阶段的长度就是所在位置的井田走向长度。,方法1,.,8,井田,第1阶段,第2阶段,第3阶段,11采区,12采区,13采区,31采区,32采区,33采区,采区式划分,方法1,.,9,第1阶段,第2阶段,第3阶段,第1步：井田划分为阶段,100,50,四、井田划分方法,某井田,方法2,.,10,第1阶段,第2阶段,第3阶段,第2步：井田划分为分带,100,50,某井田,方法2,分带,煤仓,共用一个煤仓的多个分带组成的区域-带区,.,11,分带运输巷,分带运输巷,集中运输巷,煤仓,大巷,煤层,方法2,.,12,盘区式的划分方法-煤层角度小,panel,方法3,四、井田划分方法,.,13,注意几个重要概念,阶段：按照某一标高划分的长条形区域。阶段走向长和斜长采区：阶段内划分的具有独立生产系统的更小单元，适合走向长壁开采。区段：采区用于布置工作面的更小单元。分带：阶段内布置倾斜长壁工作面的单元。带区：共用一个煤仓的几个分带组成的单元。开采水平：井筒落底标高，布置井底车场和大巷，担负阶段运输任务。水平（level）开采水平的简称。0、-200、-500水平、第一水平、第二水平延伸理解：阶段高度和水平高度,五、巷道名称及分类,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、按倾角分类：垂直井巷倾斜井巷水平井巷,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,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。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,倾斜巷道,按层位分：岩石上下山布置在岩层中的上下山煤层上下山布置在煤层中的上下山按用途分：运输上下山用于运煤运料上下山用于运料分带斜巷：运输斜巷运料斜巷,.,20,1）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。1030a或以上。2）准备巷道（preparationroadway）：为一个采区服务的巷道。在采区范围内，从掘好的开拓巷道至区段的通路。T35a。3)回采巷道（gateway,entry）：为回采工作面生产直接服务的巷道。T=0.5-1.0a,按井巷作用和服务范围分：,.,21,.,22,矿井生产系统的概念,.,23,矿井生产系统,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,.,24,巷道的施工顺序,工作面,采区上山,采区煤仓,大巷,副井,风井,关注重点：2贯通1平行,主井,与井巷工程的关系,.,25,小贯通,主副井工区,.,26,平行作业,主副井工区,风井工区,.,27,大贯通,贯通位置的选择,“一”或“T”,“责任心”与“工程质量”,.,28,.,29,四、采煤方法,（一）采煤方法分类采煤方法采煤工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。Coalwinningtechnology,.,30,水平分层,四、采煤方法分类,.,31,1、壁式体系采煤法,longwallsystemcoalwinningmethodcoalminingmethod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,.,32,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：地下开采露天开采近水平煤层4545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,.,33,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)露天开采(m)薄煤层M3.5M10薄及中厚煤层采煤法厚煤层采煤法分层开采整层开采,.,34,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blast-winningtechnologyconventionallymechanizedcoalwinnigtechnologyFully-mechanizedcoalwinnigtechnology,.,35,采煤方法分类,按采空区处理方法分:（老塘）垮落采煤法gob、goaf、waste刀柱（煤柱支撑）法充填采煤法按推进方向分:走向长壁采煤法longwallminingonthestrike倾斜长壁采煤法（俯斜，仰斜）Longwallminingtothediportotherise,.,36,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）,.,37,刀柱（煤柱支撑）法,.,38,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（2530）的分层，然后逐层开采。,.,39,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,.,40,水平分层与斜切分层,.,41,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longwallminingwithsublevelcaving,.,42,2、柱式体系采煤法,（短壁体系采煤法）pillarsystemcoalwinningmethodshortwallsystemcoalwinningmethod房式采煤法room,chambermining房柱式采煤法roomandpillarmining特点：煤房比较窄57m采掘合一煤柱支撑顶板,.,43,房柱式采煤法,.,44,（二）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