煤礦開(kāi)拓開(kāi)采精品課件

1、煤礦開(kāi)拓開(kāi)采第1頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五煤田（coal field）同一地質(zhì)時(shí)期形成，并大致連續(xù)發(fā)育的含煤巖系分布區(qū)。在地質(zhì)歷史發(fā)展過(guò)程中，由含炭物質(zhì)沉積形成的大面積含煤地帶。礦區(qū)（mining area）統(tǒng)一規(guī)劃和開(kāi)發(fā)的煤田或其一部分。開(kāi)發(fā)煤田形成的社會(huì)組合。一般一個(gè)礦區(qū)開(kāi)發(fā)一個(gè)煤田礦務(wù)局，礦業(yè)集團(tuán)公司礦井開(kāi)采的基本概念第2頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五中國(guó)礦區(qū)分布第3頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五華北(石炭二疊紀(jì))聚煤區(qū)京、津、冀、晉、魯、豫、寧等省市自治區(qū)的全部或大部，甘肅的東部，內(nèi)蒙古、遼寧、吉林的東部

2、，陜西，安徽的北部和江蘇的西北部第4頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五峰峰煤田：3400 km2 神東煤田：31172 km2 淮南煤田：約3000 km2 探明儲(chǔ)量：2263億t大屯煤田：245 km2 遠(yuǎn)景儲(chǔ)量：10000億t棗莊煤田：500 km2淮北局煤田：691.2 km2鶴崗煤田：252 km2水城煤田（黔西）：7130 km2銅川煤田：387.2 km2徐州礦務(wù)局：730 km2平頂山礦務(wù)局：714 km2大同礦務(wù)局：約2550km2煤田與礦區(qū)第5頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五井田（Underground mine field）（一

3、） 井田井田（礦田）劃歸一個(gè)礦井開(kāi)采的一部分煤田或全部煤田井田大小 ： 范圍 走向長(zhǎng)度 傾向水平投影（寬度） 井田面積大小 礦井生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 第6頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五煤田劃分為井田井型 井田走向長(zhǎng)度（m）小型礦井 1500中型礦井 4000大型礦井 8000第7頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五（二）礦井生產(chǎn)能力和井型礦井生產(chǎn)能力 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn)t /a。設(shè)計(jì)中規(guī)定礦井在單位時(shí)間（年）內(nèi)采出的煤炭和其它礦產(chǎn)品的數(shù)量。礦井核定生產(chǎn)能力 礦井經(jīng)過(guò)技術(shù)改造，核定后的生產(chǎn)能力，萬(wàn)t /a。井型 根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力不同，將礦井劃分的

4、類型，稱井型。井型分大、中、小三種。第8頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五井 型井型 生產(chǎn)能力（萬(wàn)t / a）大型礦井： 120、150 、180 、240 、300、 400、 500及500以上 其中300萬(wàn)t/a及其以上稱特大型礦井中型礦井： 45 、 60 、90 。小型礦井： 9 、 15 、 21、 30。 第9頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五礦井年產(chǎn)量礦井年產(chǎn)量 礦井實(shí)際生產(chǎn)的煤炭數(shù)量，萬(wàn)t/a。礦井年產(chǎn)量與生產(chǎn)能力有時(shí)同義，有時(shí)不同義。第10頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五（三）礦井可采儲(chǔ)量和服務(wù)年限礦井可采

5、儲(chǔ)量Zk 生產(chǎn)能力A 服務(wù)年限T可采儲(chǔ)量愈多，生產(chǎn)能力和服務(wù)年限愈大可采儲(chǔ)量一定，應(yīng)有合理的生產(chǎn)能力和服務(wù)年限國(guó)外大型礦井的服務(wù)年限 4050a國(guó)內(nèi)大型礦井的服務(wù)年限一般不小于60a國(guó)內(nèi)外礦井的生產(chǎn)能力有增大和服務(wù)年限有縮小的趨勢(shì)第11頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五（四）井田內(nèi)的再劃分1、井田劃分為階段階段 （horizon） 沿一定標(biāo)高劃分的一部分井田。 階段劃分 在井田范圍內(nèi)，沿煤層傾斜方向，按一定標(biāo)高將煤層劃分為若干平行于走向的并等于井田走向全長(zhǎng)的長(zhǎng)條形，每一個(gè)長(zhǎng)條形叫一個(gè)階段。第12頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五階段的走向長(zhǎng)度等于井田

6、的走向長(zhǎng)度階段下部布置階段運(yùn)輸大巷階段上部布置階段回風(fēng)大巷井田劃分為階段第13頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五第14頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五第15頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五井田劃分為階段階段的開(kāi)采順序：下行式 第16頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五井田劃分為階段第17頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五水平（level ）水平（level ） 常指某一標(biāo)高的水平面。表示：標(biāo)高、開(kāi)采順序及用途（1）0、-200、-500水平等（2）礦井生產(chǎn)中，表示開(kāi)采順序，又稱第一水

7、平、第二水平（3）礦井生產(chǎn)中，常把運(yùn)輸大巷所在的水平稱運(yùn)輸水平；回風(fēng)大巷所在的水平稱回風(fēng)水平。第18頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五開(kāi)采水平（ mining level）開(kāi)采水平（簡(jiǎn)稱水平）運(yùn)輸大巷及井底車場(chǎng)所在的水平位置及所服務(wù)的開(kāi)采范圍。布置有井底車場(chǎng)、階段運(yùn)輸大巷，并擔(dān)負(fù)全階段運(yùn)輸任務(wù)的水平。廣義的水平 布置大巷的某一標(biāo)高的水平面 既包括一個(gè)水平，又包括所服務(wù)的階段階段上部 回風(fēng)水平階段下部 運(yùn)輸水平第19頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五（二）階段內(nèi)的再劃分1 階段劃分為采區(qū)，采區(qū)劃分為區(qū)段 階段 階段 階段 階段 階段 階段1區(qū)段2區(qū)段3

8、區(qū)段1區(qū)段2區(qū)段3區(qū)段第20頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五采區(qū)式劃分采區(qū)（district）與區(qū)段（district sublevel）采區(qū)：階段或開(kāi)采水平內(nèi)沿走向把劃分為具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)開(kāi)采塊段。 采區(qū)斜長(zhǎng)=階段斜長(zhǎng)（可達(dá)1000m）采區(qū)走向=400m5000m區(qū)段：在采區(qū)內(nèi)沿傾斜方向劃分的開(kāi)采塊段。 區(qū)段下部有區(qū)段運(yùn)輸平巷區(qū)段上部有區(qū)段回風(fēng)輸平巷區(qū)段平巷與采區(qū)的斜巷相連（運(yùn)輸上山和軌道上山）第21頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五采區(qū)走向長(zhǎng)壁工作面：工作面沿傾斜布置沿走推進(jìn)第22頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五2 階段

9、劃分為劃分為帶區(qū)，帶區(qū)劃分為分帶分帶沿煤層走向把階段劃分為若干長(zhǎng)條，每一個(gè)長(zhǎng)條叫一個(gè)分帶。由若干分帶組成，并具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)的區(qū)域叫帶區(qū)傾斜向長(zhǎng)壁工作面：工作面沿走向布置沿傾向推進(jìn)第23頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五階段劃分為劃分為帶區(qū)，帶區(qū)劃分為分帶J1 階段J2 階段J3 階段J 3階段J2 階段J1 階段第24頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五3 井田直接劃分為盤區(qū)或帶區(qū)井田沿傾斜高差較小的條件下panel第25頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五為盤區(qū)或帶區(qū)盤區(qū) 近水平煤層的采區(qū)帶區(qū)傾斜分帶開(kāi)采的采區(qū)第26頁(yè)，共62頁(yè)

10、，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)沿煤層走向的開(kāi)采順序前進(jìn)式：先采井筒附近的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)，后采井田邊界的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)后退式：先采井田邊界的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)，后采井筒附近的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)初期工程量、投資、達(dá)產(chǎn)期第27頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)沿煤層走向的開(kāi)采順序前進(jìn)式：先采井筒附近的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)，后采井田邊界的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)后退式：先采井田邊界的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)，后采井筒附近的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)初期工程量、投資、達(dá)產(chǎn)期第28頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)沿煤層走向的開(kāi)采

11、順序前進(jìn)式：先采井筒附近的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)，后采井田邊界的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)后退式：先采井田邊界的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)，后采井筒附近的采區(qū)、盤區(qū)或帶區(qū)J 3階段J2 階段J1 階段第29頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五（五）礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的概念第30頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五礦井生產(chǎn)系統(tǒng)1、礦井巷道的開(kāi)掘順序原則：盡量采用平行作業(yè)；盡快溝通風(fēng)路。2、礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)1）運(yùn)煤系統(tǒng) 2）通風(fēng)系統(tǒng)3）運(yùn)料排矸系統(tǒng)4）排水系統(tǒng) 5）動(dòng)力供應(yīng)（電、壓風(fēng)）6）通訊、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)第31頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五（六）礦井開(kāi)拓、準(zhǔn)備和回采

12、的概念1、井巷名稱礦山井巷 為進(jìn)行采礦，在地下開(kāi)掘的井筒、巷道和硐室的總稱。2、井巷按傾角分類： 垂直井巷 傾斜井巷水平井巷第32頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五111453666131312121229101-立井， 2-斜井， 3-平硐， 4-暗立井， 5-溜井， 6-石門， 9-上山， 10-下山11-風(fēng)井 12-巖石平巷， 13-煤層平巷，礦山井巷第33頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五垂直井巷立井 （豎井） 在地層中開(kāi)鑿的直通地面的 垂直巷道 主立井（主井） 用于提升煤炭。 副立井（副井）用于行人、運(yùn)料、通風(fēng)、排放矸石。 風(fēng)井、排水井暗立

13、井 無(wú)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 長(zhǎng)度短，直徑小的溜井。 第34頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五水平巷道平硐 在地層中開(kāi)鑿的直通地面的水平巷道 主平硐，副平硐石門 無(wú)直接地面出口，垂直或斜交于煤層走向，在巖層中開(kāi)掘的水平巷道煤門 無(wú)直接地面出口，垂直或斜交于煤層走向，在煤層中開(kāi)掘的水平巷道第35頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五水平巷道平巷 無(wú)直接地面出口，沿煤層走向開(kāi)掘的水平巷道煤層平巷 開(kāi)掘在煤層中的平巷巖石平巷 開(kāi)掘在巖石中的平巷第36頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分

14、，星期五水平巷道階段大巷 為一個(gè)開(kāi)采水平或階段服務(wù)的水平巷道階段大巷： 階段運(yùn)輸大巷 階段回風(fēng)大巷。區(qū)段平巷 為一區(qū)段服務(wù)的水平巷道 區(qū)段平巷 ：區(qū)段運(yùn)輸平巷 區(qū)段回風(fēng)平巷第37頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五傾斜巷道斜井 在地層中開(kāi)鑿的直通地面的傾斜巷道主斜井 用于提升煤炭副斜井 用于行人、提升矸石、通風(fēng)第38頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五上下山采區(qū)上山采區(qū) 位于開(kāi)采水平以上的采區(qū)下山采區(qū) 位于開(kāi)采水平以下的采區(qū)上山 位于開(kāi)采水平以上，為本水平或采區(qū)服務(wù)的傾斜巷道。下山 位于開(kāi)采水平以下，為本水平或采區(qū)服務(wù)的傾斜巷道。第39頁(yè)，共62頁(yè)，20

15、22年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五傾斜巷道J 3階段J2 階段J1 階段分帶斜巷： 運(yùn)輸斜巷 運(yùn)料斜巷第40頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五礦井開(kāi)拓、準(zhǔn)備和回采的概念 3、按井巷作用和服務(wù)范圍分： 1）開(kāi)拓巷道（development roadway）為全礦、一個(gè)水平或若干采區(qū)服務(wù)的井巷。服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)。1030a或以上。2）準(zhǔn)備巷道（preparation roadway）為一個(gè)采區(qū)或數(shù)個(gè)區(qū)段服務(wù)的巷道。在采區(qū)范圍內(nèi)，從掘好的開(kāi)拓巷道至區(qū)段的通路。T35a。第41頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五礦井開(kāi)拓、準(zhǔn)備和回采巷道的概念3、回采巷道（gat

16、eway， entry）為回采工作面生產(chǎn)直接服務(wù)的巷道。T = 0.51.0a開(kāi)切眼 回風(fēng)巷 運(yùn)輸巷 第42頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五礦井開(kāi)拓、準(zhǔn)備和回采巷道的概念開(kāi)切眼 回風(fēng)斜巷運(yùn)輸斜巷回采巷道第43頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五四、采煤方法（一）采煤方法分類采煤方法 采煤工藝與回采巷道布置及其在時(shí)間上、空間上的相互配合。采煤工藝采煤工作面各工序所用方法、設(shè)備及其在時(shí)間上、空間上的相互配合。Coal winning technology第44頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五水平分層采煤方法旱采水采壁式體系柱式體系

17、柱式體系單一長(zhǎng)壁放頂煤整層開(kāi)采斜切分層水平分段放頂煤傾斜分層掩護(hù)支架分層開(kāi)采整層開(kāi)采整層開(kāi)采房式房柱式傾斜短壁式走向短壁式走向長(zhǎng)壁傾斜長(zhǎng)壁走向長(zhǎng)壁傾斜長(zhǎng)壁下行垮落上行充填垮落刀柱四、采煤方法分類第45頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五1、 壁式體系采煤法壁式體系采煤法一般特點(diǎn):工作面較長(zhǎng)，80250m工作面兩端，一般至少各有一條回采巷道一般頂板暴露面積大，礦山壓力顯現(xiàn)較為強(qiáng)烈工作面運(yùn)煤的刮板輸送機(jī)與工作面平行第46頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五采煤方法分類按傾角分：根據(jù)開(kāi)采技術(shù)條件煤層按傾角分類： 地下開(kāi)采 近水平煤層 45 近水平煤層采煤法 緩

18、傾斜煤層采煤法 傾斜煤層采煤法 急傾斜煤層采煤法第47頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五采煤方法分類按厚度分：根據(jù)開(kāi)采技術(shù)條件煤層按厚度分類： 地下開(kāi)采 (m) 薄煤層 M3.5 m 薄及中厚煤層采煤法 厚煤層采煤法 分層開(kāi)采 整層開(kāi)采 第48頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五采煤方法分類按采煤工藝分 ： 爆破采煤法 普通機(jī)械化采煤法 綜合機(jī)械化采煤法第49頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五單一長(zhǎng)壁垮落采煤法(a) 走向長(zhǎng)壁，(b) 傾斜長(zhǎng)壁（仰斜），(c) 傾斜長(zhǎng)壁（俯斜）按工作面推進(jìn)方向與煤層走向的關(guān)系走向長(zhǎng)壁采煤法 傾斜長(zhǎng)壁采煤法第50頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五采煤方法分類按采空區(qū)處理方法分:垮落采煤法 刀柱（煤柱支撐）法 充填采煤法第51頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五刀柱（煤柱支撐）法第52頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五充填采煤法第53頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)52分，星期五采煤方法分類按厚煤層分層方法分： 傾斜分層 水平分層 斜切分層第54頁(yè)，共