矿山开采概论-绪论

1矿山开采基础任课教师：朱卫兵副教授电子信箱：[e-mail]联系电话：[phone]矿业工程学院本课程是采矿工程专业选修课，是学生认识实习前的知识铺垫。通过学习本课程，使学生了解矿山开采的社会意义，了解矿山开采的技术发展及趋势，初步感知和认识矿山开采，为学生今后学习矿山开采相关课程奠定良好的基础，并培养学生的安全意识及应变能力。3主要内容：煤田地质及矿图知识煤矿地下开采的开拓、准备方式采煤方法、井巷掘进方法矿井安全技术4主要特点：采矿工程是应用多学科的理论、技术和方法，来系统研究和解决采矿有关问题，因此本课程的特点：内容涉及广科技名词多空间概念强51．了解矿图基本知识。2．掌握单一缓倾斜及中斜煤层的开拓方式、准备方式、巷道布置及生产系统。3．了解井巷断面设计及施工工艺。4．掌握单一近水平、缓倾斜及中斜煤层采煤方法。5．了解矿山安全技术的基本知识。6．了解矿山地面生产系统的组成及功能。课程的基本要求6课程须知考核方式：平时成绩占30％，闭卷考试成绩占70％。课时：16学时讲课：10学时录像：2学时模型：4学时参考书：1.汪理全,等.矿业工程概论.徐州:中国矿业大学出版社,20042.杜计平.采矿学.徐州：中国矿业大学出版社,20103.王青,等.采矿学.北京:冶金工业出版社,20014.赵利安.采煤概论.徐州:中国矿业大学出版社,20115.刘刚.井巷工程.徐州:中国矿业大学出版社,20056.钱鸣高,等.矿山压力与岩层控制.徐州:中国矿业大学出版社,201071.采矿：是从地壳内和地表开采矿产资源的技术和科学。2.采矿分类：煤采矿非煤（金属、非金属）石油、天然气一、关于采矿及分类81）按能源开发和制取方式，分为：（1）一次能源自然界天然存在、直接开采可利用的能源。如：煤、石油、天然气、水力等。（2）二次能源由一次能源加工转换成另一种形态的能源产品。如：焦炭、煤气、电力等。二、能源的基本知识92）按能源在当代人类社会生活中的地位及利用史一次能源：常规能源、新能源(1)常规能源：不同历史时期和技术水平条件下，被人们长期广泛应用的能源。如：水力、煤炭、石油、天然气、核裂变能（五大常规能源）(2)新能源：古老能源采用先进的技术和方法能广泛应用的能源。如：太阳能、海洋能、生物质能等。我国陆地每年接受太阳辐射能相当于2.4万亿吨标准煤，有人认为太阳能是未来能源的主流。二、能源的基本知识103）按能源的形式和存在特征又分为：再生能源、非再生能源（1）再生能源：风力、水力、地热等。（2）非再生能源：煤、石油、天然气等。二、能源的基本知识11二、能源的基本知识4）能源分类可归纳为：一次能源能源二次能源：焦炭、电力、煤气、热；煤油、重油等石油制品等常规能源新能源再生能源：水力非再生能源：煤、石油、天然气、核能再生能源：太阳能、海洋能等非再生能源：核聚变能12（二）国际能源度量单位国际上采用两种标准燃料：（1）标准煤:发热值为7000大卡/（29.27MJ）的能源均可折算1kg标准煤。（2）标准油：发热值为10000大卡/（41.8MJ）的任何能源均可折算1kg标准油。二、能源的基本知识13（二）国际能源度量单位换算方法：能源折算系数E为：例如：若某矿的原煤发热量为5000大卡，则E＝5000/7000=0.714二、能源的基本知识141.煤炭在我国能源消费中占主导地位2.煤是重要的工业原料3.煤是重要的化工原料4.煤与人民生活息息相关5.煤变油技术可解决我国少油的局面三、煤炭的重要作用1505001000150020002500300019521957196519701978198519911994199519962009煤石油天然气水电年代目前我国煤炭占能源总消费的69%左右。/Mt能源消费结构1.煤炭在我国能源消费中占主导地位以煤炭为主的能源结构50年不会改变，专家预计2050年煤炭在能源消耗中所占比例仍为50%。172.煤是重要的工业原料冶炼钢铁多种化工原料洗选工业交通燃料综合利用尾体矸石原煤炼焦中煤精煤183.煤是重要的化工原料人造纤维炸药医药农药沥青焦油染料焦炭塑料燃料洗剂化肥香精糖精煤炭以煤气、焦炭、焦油等化工原料为基础，加入其他物质可合成500多种以上的产品。194.煤与人民生活息息相关人均能耗：每人每年的能源平均消耗量tp.y是衡量国家经济发展和人民生活水平的综合指标。维持最低生活：0.4t标准煤丰衣足食的现代化生活:1.21.6t标准煤高级现代化生活:23t标准煤。1.21.04.55.15.45.75.912.6t/P.y世界平均中国日本法国英国德国俄国美国国家205.煤变油技术可解决我国少油的局面未来我国车用油品预测需汽柴油1.15亿吨需汽柴油2.16亿吨原油2.1亿吨原油4.1亿吨2010年2020年21内蒙古伊泰集团煤制油合成装置区2008年12月22日，一名工作人员在山西潞安集团车间展示合成出来的原料油。当日，国内具有自主知识产权的煤基合成油示范项目在山西潞安集团正式“出油”，这标志着我国“煤制油”产业化试验取得了重大突破。(据新华社）22CH4TreeTreeHouseBuilding2FactoryTreeTreeCH4开采沉陷四、采矿安全与环境煤炭开采对环境造成破坏对水资源的破坏造成土地资源的破坏产生大量有毒有害气体地表塌陷、积水建筑物损毁耕地沉陷河流干涸大气污染四、采矿安全与环境24四、采矿安全与环境25四、采矿安全与环境26瓦斯爆炸造成的灾害煤矿开采引起的安全问题随着开采深度的增加，瓦斯含量急剧增加，瓦斯突出、瓦斯爆炸等灾害频繁四、采矿安全与环境27我国煤矿群死群伤特大事故主要由瓦斯和突水灾害造成。并且，突水造成的直接经济损失一直排在各类煤矿灾害之首。过去20年间，有250多对矿井被水淹没，直接经济损失高达350多亿元。四、采矿安全与环境28让我们一起努力拯救矿工的生命保护我们的环境珍惜自然资源四、采矿安全与环境29实现资源与环境协调的绿色开采实现绿色开采，其技术途径有：（1）实施保水开采技术进行水资源保护；（2）实施充填与条带开采技术以保护地表建筑物,同时实施塌陷区治理-土地复垦；（3）实施少出矸石技术（煤层巷道支护，矸石井下充填）；或者矸石地面利用（制砖，作复垦材料等）；（4）全面实施瓦斯抽采—实现煤与瓦斯共采技术；（5）地下气化技术。30煤炭开采绿色开采技术体系煤炭地下气化保护水资源开采煤与煤层气共采少出矸石与煤巷支护（矸石利用）岩层移动排放矸石占用土地污染环境关键层理论地下水流失与突水事故瓦斯卸压流动、瓦斯事故与排放瓦斯污染环境地表塌陷、土地与建筑物损害条带开采，充填开采(土地复垦）31煤炭工业是夕阳工业吗？？思考32低碳经济,是机遇还是挑战？？思考