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1、矿长资格培训 煤矿开采技术,主讲：邹义怀 电话：13985181401,煤矿开采技术目录,前 言 第一章 井田开采基本概念 第二章 井田开拓 第三章 采区准备 第四章 回采工艺,前言 一、课程特点 是研究煤矿（地下或露天）开采技术的综合性技术科学。 研究内容：矿井开拓部署、采区巷道布置、回采工艺、矿井开采设计等。 煤矿开采特点 地下作业，生产环节多，工序复杂； 必须有完整和独立的掘进、运输、提升、通风、排水、动力供应等生产系统； 地面布置与井下布置相结合。,教学难点： 煤矿井巷是一个复杂的三维空间系统，教学中很难让学生理解和掌握其空间关系和概念； 煤矿井下机械设备特殊； 课程特点： 三多（叙述
2、多，图多，影响因素多（地质因素、技术因素、经济因素）； 一强（煤矿技术政策特别强，有的技术政策变化特别快）； 一广（适及机械、地质、岩石力学、矿压、井巷工程、制图等多门课程知识）。,复习思考题 1、简述煤矿开采的特点？ 2、作为矿长，说说你学习煤矿开采技术课程的体会及对矿井生产和管理的作用？,第一章 煤矿开采基本概念 一、煤层赋存特征 1、煤层的结构 指煤层中有无夹石层（夹矸） 简单结构煤层不含夹石层的煤层 复杂结构煤层含有夹石层的煤层 夹石层数（一几十层） ，夹石厚度（几厘米几十厘米）,2、煤层的厚度 煤层顶板到底板的垂直距离。 根据开采技术特点分为： 薄煤层小于1.3m 中厚煤层1.3m3
3、.5m 厚煤层大于3.5m,对煤炭资源回采率的规定：,3、煤层的倾角 煤层层面与水平面之间所夹的最大锐角。 根据开采技术特点分为： 缓倾斜煤层小于25 倾斜煤层2545 急倾斜煤层大于45 通常将倾角小于8的煤层称近水平煤层。,二、煤田开采基本概念 煤矿 煤田 井田,以煤炭开采为目的的工业企业。,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。,划归一个矿井开采的那部分煤田。,井田范围： 由拐点坐标及开采深度确定； 包括井田走向长、倾斜宽、面积。,矿井储量,指井田内可采煤层的全部储 量。（其中根据设计可开采 出来的那部分储量称为可采 储量）。,地质报告提供的查明煤炭
4、资源的全部。,（331）（332）（333）。,1、矿井地质资源量,2、矿井工业资源储量,（331）（332）（333）K。 K可信度系数（0.70.9）,3、矿井设计资源储量,矿井工业资源储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建(构)筑物煤柱等永久煤柱损失量后的资源储量,4、矿井设计可采储量,矿井设计资源储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率,生产能力（井型）,单位时间（一年）内 所能采出的煤炭数量。 以万t/a表示,大型：120、150、180、240、300及以上 中型：45、60、90 小型：1、3、6、9、15、21、30,服务年限,矿井均衡生产的年限
5、，a,储量备用系数（一般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。,三、矿山井巷 为了进行矿井开采，在地下开掘的井筒、巷道和硐室的总称。 按空间位置和形状可分为： 垂直巷道立井、暗立井、溜井 水平巷道平硐、大巷、平巷、石门 倾斜巷道斜井、暗斜井、上山、下山、 斜巷 按服务范围及其用途可分为： 开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服务的巷道。 准备巷道：为采区、一个以上区段、分段服务的运输、通风巷道。 回采巷道：形成采煤工作面及为其服务的巷道。,三、矿山井巷,四、矿山生产系统 在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石
6、出运、供电、供气、供水等巷道线路及其设施，是矿井安全生产的前提和保证,生产系统,运煤,运料,通风,排水,供电,五、井田内的再划分,1、井田内划分阶段,J1、J2、J3第一、二、三阶段 1阶段运输大巷 2阶段回风大巷,2、阶段内的再划分 阶段内划分为采区,J1、J2、J3阶段 C1、C2、C3采区 q1、q2、q3区段,采区划分为区段,阶段内划分为分段 阶段内划分为带区,3、井田直接划分为盘区（近水平煤层的井田划分）,4、井田划分为区域,水平的概念： 水平布置运输或回风大巷的某一标高的水平面（或阶段间的水平分界面）叫水平，通常以标高表示。如+1500水平。 开采水平通常将设有井底车场、运输大巷并
7、且担负该水平运输任务的水平，称“开采水平” 。,上、下山的概念： 上山位于开采水平以上，煤炭自上向下运 下山位于开采水平以下，煤炭自下向上运,复习思考题 1、根据开采技术特点，煤层按厚度和倾角如何分类？ 2、解释煤田、井田？井田范围如何表示？ 3、何为井型，如何计算矿井设计可采储量？简述可采储量、生产能力、服务年限之间的关系？ 4、何为开拓巷道、准备巷道、回采巷道？ 5、矿井必须建立哪些主要的生产系统？ 6、何为平硐、斜井、立井、大巷、平巷、石门？ 7、井田内如何再划分？说明采区和盘区的区别。 8、何为开采水平？何为上山、下山？,第二章 井田开拓 一、井田开拓方式,第二章 井田开拓 1、按井筒
8、形式 斜井开拓主、副井均为斜井 立井开拓主、副井均为立井 平硐开拓主、副井均为平硐 综合开拓主、副井采用不同的井筒形式 （如平硐斜井开拓、平硐立井开拓、斜井立井开拓、平硐斜井立井开拓等）,2、按水平数目 单水平开拓整个矿井用一个水平开拓 多水平开拓两个水平以上开拓全矿井 3、按上下山布置 上山开拓 上下山开拓 上山与上下山混合开拓 一般综合描述：如斜井多水平上下山开拓,二、井筒形式 直通地表的井巷。 按用途分有主井、副井、风井、排水井 1、立井开拓 布置：立井单水平，立井多水平等 装备：箕斗，罐笼 2、斜井开拓 布置：沿层斜井：沿煤层、沿岩层 穿层斜井：底板穿层、顶板穿层 装备：串车 25 箕
9、斗 =2535 胶带 17,3、平硐开拓 布置：走向平硐、垂直走向平硐、斜交走向 平硐 顶板穿层、底板穿层 单标高平硐、阶梯平硐 装备：电机车、皮带 *开拓方式选择原则： 先平硐、后斜井、再立井 技术经济有利（从地质条件、技术条件、经济条件等综合考虑,三、井筒位置及数目 井筒位置 应尽量选择在井田走向储量中央 井筒数目 必须至少有2个能行人的通达地面的安全出口，各个出口间的距离不得小于30m。 高瓦斯、有煤与瓦斯突出危险的矿井必须设专用回风井。 风井数量应根据开拓部署、通风系统要求、安全生产需要、合理工期安排及投资效益等，经综合论证后确定,三、大巷布置 作用（煤、矸、材料、人员等）的运输、通风
10、、排水、铺设管线等 基本要求：便于运输、利用掘进和维护、能满足通风安全需要（层位、断面、坡度） 大巷布置 分层大巷、分组集中大巷、集中大巷 大巷位置 煤层大巷、岩层大巷 大巷数目 单大巷、双大巷、三大巷 大巷运输方式 胶带输送机运输、矿车轨道运输（电机车）,四、井底车场 连接井筒与井下大巷之间的一组巷道和硐室的总称。 是连接井下运输和井筒提升两个环节的枢纽，是矿井生产的咽喉。 巷道 存车线（空重车线、材料车线） 调车线（调车线，回车线） 硐室 水泵房、变电所、水仓、调度室、消防材料库、机车充电室、煤仓、人车场等等,复习思考题 1、井田开拓方式如何分类？ 2、试对比分析立井、斜井、平硐开拓的优缺
11、点？井筒形式选择的原则是什么？ 3、确定井筒的位置及数目应考虑哪些因素？ 4、大巷的布置方式有哪几种？大巷所在位置的不同如何分类？ 5、何为井底车场？有何作用？,第三章 采区准备 一、采区布置（准备）方式 单层布置一个煤层布置一组上（下）山。 联合布置多个煤层共用一组上（下）山，并用一定的巷道联系各个煤层。 煤层间的联系可采用（石门、立眼、斜巷）。,采区准备方式分类,二、采区上（下）山 1、上山数目 至少两条 高瓦斯矿井、有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区，必须设置至少1条专用回风巷；低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区，必须设置1条专用回
12、风巷。 采区进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段为进风巷、一段为回风巷。,二、采区上（下）山 2、上山位置 煤层中、岩层中、穿层布置,二、采区上（下）山 3、上山运输方式 胶带输送机 串车 刮板输送机 自溜,三、区段平巷 1、运输方式 胶带输送机、刮板输送机、轨道 2、布置方式 单巷布置、双巷布置 3、坡度及方向 运输平巷：中线定向 轨道平巷：腰线定向,三、区段平巷 4、区段平巷的无煤柱护巷 沿空掘巷 沿空 留巷,四、采区车场 1、分类 采区上部车场、采区中部车场、采区下部车场 2、形式 下部车场 按装车站：大巷装车、石 门装车、绕道装车 按材料车线：顶板绕道、底板绕道,四、采区车场 中部车场
13、（甩车场） 按甩车方向：单向甩车、双向甩车 按甩入地点：甩入石门、甩入平巷、甩入绕道 上部车场 A、甩车场（同中部车场） B、平车场（顺向平车场、逆向平车场） 五、采区硐室 采区煤仓、采区绞车房、采区变电所,五、采煤方法 走向长壁采煤法工作面沿倾向布置，沿走向方向推进 分前进式、后退式 倾斜长壁采煤法工作面沿走向布置，沿倾斜方向推进 分倾斜长壁、俯斜长壁,复习思考题 1、采区单层布置和联合布置的主要区别是什么？ 2、煤层间的联系方式有哪几种？ 3、应如何确定采区上下山的位置及数目？ 4、区段平巷的布置方式有哪几种？ 5、区段平巷无煤柱护巷方式有哪几种？ 6、采区车场如何分类？ 7、采区硐室有哪
14、些？ 8、走向长壁和倾斜长壁采煤法主要区别是什么？如何分类。,第四章 回采工艺 工作面落煤（破煤）、装煤、运煤、支护、顶板管理等工序在时间和空间上的安排与配合。 一、回采工艺 炮采打眼放炮落煤、爆破及人工装煤、刮板输送机运煤、单体支架支控顶板 机采落煤和装煤采用采煤机，其余同炮采 综采工作面全部采用机械化（采煤机落煤和装煤、刮板输送机运煤、液压支架控制顶板）,1、落煤 1）炮采 打眼放炮落煤 炮眼布置,2）机采和综采 采煤机落煤 2、装煤 炮采：爆破装煤、人工装煤、机械装煤 机采和综采：采煤机挡煤板及螺旋叶片，刮板输送机铲煤板及挡煤板,3、运煤 刮板输送机,4、顶板支护 基本支架（工作面）,端
15、头支护（上下出口）,5、顶板管理（采空区处理） 全部垮落法 缓慢下沉法 煤柱支撑法 局部充填法 全部充填法,二、回采工作面的生产组织 1、循环作业的概念 循环采煤工作面完成落煤、装煤运煤、支护和处理采空区的周而复始的过程。 循环的标志 炮采及机采：回柱放顶 综采：移架 回采工作面必须实现正规循环作业：即在规定时间（1天24h）内，保质、保量、安全地完成作业规程中循环图表所规定的全部工序及工作量。 每个工作面必须有自已的作业规程,2、循环作业的内容 循环方式 循环进度与昼夜循环数的总称 循环进度：完成一个循环工作面推进的距离 昼夜循环数：每天完成的循环个数 作业方式 采煤工作面一昼夜内采煤班和准
16、备班的配合方式 准备班工作回柱、检修刮板输送机、缩短运输平巷中的刮板输送机、超前工作面加强支护 两采一准 三八制 三采三准（三班采煤，边采边准备） 三八制 三采一准 四六制 两班半采煤，半班准备 三八制 四班交叉,2、循环作业的内容 劳动组织 专业工种 ：钻眼爆破（放炮）、装药、机电维修 综合工种 ：装煤、支柱、回柱放顶 专业工种一般在全工作面长度内工作 综合工种一般在工作面的一段长度内工作 有追机作业、分段作业、分段接力追机作业几种形式 工序安排 各工序在时间上的顺序和空间上的位置的合理安排（平行作业、流水作业）,3、循环作业图 循环作业的内容通过循环作业图表示,3、循环作业图,3、循环作业图,复习思考题 1、简述何为回采工艺？炮采、机采、综采的主要区别是什么？ 2、何为循环，循环的标志是什么？ 3、循环作业的内容有哪些？ 4、解释循环方式、作业形式。 5、说明循环作业图的重要性。,