第一讲_绪论、煤矿开采学的基本概念

黑龙江科技学院煤矿开采学资源与环境工程学院采矿工程系李伟•章节及主要内容：•绪论•（一）我国煤炭工业自然概况•（二）我国煤炭工业的发展现状•（三）煤炭工业的未来绪论•煤炭是工业的粮食，各行各业，煤炭占我国的一次能源的70%左右，水、核、石油占20%左右。•储量一万亿吨以上，如果没有新的替代能源产生的话，可采150年以上。神府14亿，准格尔更大，是世界上煤炭资源丰富的国家之一，发展煤炭工业具备资源条件。•由于地广、煤多，分布不均衡（东南缺、西北丰、西南求略大于供、东北适度），决定了采煤方法多样性，种类繁多。美国是柱式体系，我国是壁式体系，解放初到80年代，是发展最迅速的时期，增长33倍，30年的时间，年递增12%。（一）我国煤炭工业自然概况•目前年产量已达19个亿，居世界首位。•综采面：平均年产约100万吨，最高1000万吨，多集中在山西和陕蒙交界的神府。•普采面：平均年产约40万吨，最高90万吨。•炮采面：平均年产约15万吨，最高50万吨•出现了5.5m厚煤层一次采全高采煤法6m以上厚煤层综采放顶煤采煤法。（二）我国煤碳工业的发展现状（三）煤炭工业的未来•石油逐渐短缺。煤炭是重要能源。•正在发展煤的气化和液化。•近几年煤炭行业发展速度加快。•产量继续增加，前途光明。•煤炭开采学―是研究煤矿开采技术的综合性技术科学。•研究采，掘，机，运，通生产工艺。战胜井上下的各种不利条件：暗，脏，湿，累，险。•采煤学的基本内容：理论结合实际地阐述适应不同赋存条件煤层的采煤方法、准备方式、井田的开拓方式及设计等有关问题。阐述回采工作面—采面布置及系统—井田开拓之间的关系。煤矿开采学的概念、内容•教学重点井田内划分矿山井巷名称矿井主要生产系统•教学难点井田内划分矿井开采的基本概念(一)煤田和矿区煤田：在地质历史发展过程中，同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区称为煤田。矿区：统一规划和开发的煤田或其一部分称为矿区。一个煤田可由几个矿区来开发，一个矿区也能开发几个煤田。一、煤田开发的基本概念（二)井田井田：划分给一个矿井开采的那一部分煤田叫做井田。井田范围：指井田沿煤层走向的长度和倾斜方向的水平投影宽度。煤田划分为井田井型井田走向长度（m）小型矿井1500中型矿井4000大型矿井7000（三）矿井生产能力和井型矿井生产能力：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。井型：根据矿井设计生产能力不同，我国将矿井分为大、中、小三种类型，称井型。井型划分井型生产能力（万t/a）大型矿井：120、150、180、240、300、400、500及500以上其中300万t/a及其以上称特大型矿井中型矿井：45、60、90。小型矿井：9、15、21、30。矿井年产量矿井年产量：矿井实际生产的煤炭数量，万t/a。矿井年产量与生产能力有时同义，有时不同义。矿井可采储量和服务年限矿井可采储量生产能力服务年限可采储量愈多，生产能力和服务年限愈大可采储量一定，应有合理的生产能力和服务年限国外大型矿井的服务年限40~50a国内一般不小于60a国内外矿井的生产能力有增大和服务年限有缩小的趋势二、井田内划分(一)、井田划分为阶段和水平阶段：沿一定标高划分的一部分井田阶段划分在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高将煤层划分为若干平行于走向的并等于井田走向全长的长条形，每一个长条形叫一个阶段。阶段的走向长等于井田的走向长。阶段下部布置运输大巷，阶段上部布置回风大巷。井田划分为阶段二水平_+01三水平-300-150+1502一水平井田划分为阶段阶段的开采顺序：下行式水平水平：常指某一标高的水平面。表示：标高、开采顺序及用途（1）0、-200、-500水平等（2）矿井生产中，表示开采顺序，又称第一水平、第二水平（3）矿井生产中，常把运输大巷所在的水平称运输水平；回风大巷所在的水平称回风水平。开采水平开采水平（简称水平）：布置有井底车场、阶段运输大巷，并担负全阶段运输任务的水平。广义的水平：布置大巷的某一标高的水平面既包括一个水平，又包括所服务的阶段上回风水平下运输水平（二）阶段内的再划分1.阶段划分为采区，采区划分为区段Ⅰ阶段Ⅱ阶段Ⅲ阶段Ⅲ阶段Ⅱ阶段Ⅰ阶段1区段2区段3区段1区段2区段3区段采区：在阶段范围内，沿走向把阶段划分为具有独立生产系统的块，每一块叫一个采区。采区斜长=阶段斜长（可达1000m）采区走向=500~2000m采区式划分采区与区段采区：在阶段范围内，沿走向把阶段划分为具有独立生产系统的块，每一块叫一个采区。采区斜长=阶段斜长（可达1000m）采区走向=500~2000m区段：在采区内沿倾斜方向划分的开采块段。区段下部有区段运输平巷区段上部有区段回风输平巷区段平巷与采区的斜巷相连（运输上山和轨道上山）采区式26A534C11走向长壁工作面：工作面沿倾斜布置，沿走向推进。2332CAC1Cqq1q32JJC1J42.分段式划分•在阶段范围内不再划分为采区，而是沿倾向将煤层划分为若干平行于走向的长条带，每个长条带称为分段，每个分段斜长布置一个采煤工作面。•适用条件：分段式划分仅适用于地质构造条件简单、走向长度较小的井田。J1J2J3D1D2D3分段式划分J1J2J3C1C2C3Q1Q2Q3采区式划分3.阶段划分为带区，带区划分为分带J12J3J1在阶段内沿煤层走向划分为若干个独立生产系统的带区，带区内又划分成若干个倾斜分带，每个分带布置一个采煤工作面。仰斜开采、府斜开采。倾斜长壁工作面：工作面沿走向布置，沿倾向推进。阶段划分为划分为带区，带区划分为分带J1阶段J2阶段J3阶段J3阶段J2阶段J1阶段(三)井田直接划分为盘区或带区P1PP324P井田沿倾斜高差较小的条件下三、矿井生产系统的概念2425202318161725202324212221222219151413191011954328761(一)矿井生产系统1、矿井巷道的开掘顺序原则：尽量采用平行作业；尽快沟通风路。2、矿井主要生产系统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（二）矿井开拓、准备和回采的概念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111453666131312121229101-立井，2-斜井，3-平硐，4-暗立井，5-溜井，6-石门，9-上山，10-下山11-风井12-岩石平巷，13-煤层平巷，矿山井巷垂直井巷立井（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斜井：主斜井用于提升煤炭副斜井用于行人、提升矸石、通风上下山采区上山采区：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采区上山：位于开采水平以上，为该水平或采区服务的倾斜巷道。采区下山：位于开采水平以下，为该水平或采区服务的倾斜巷道。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轨道上下山用于运料通风行人上下山用于通风行人分带斜巷：运输斜巷运料斜巷回风斜巷3.矿井开拓、准备和回采的概念按井巷作用和服务范围分：1）开拓巷道：为全矿、一个水平或若干采区服务的巷道。服务时间长。1030a或以上。2）准备巷道：为一个采区或数个区段服务的巷道。在采区范围内，从掘好的开拓巷道至区段的通路。T35a。矿井开拓、准备和回采的概念3、回采巷道：为回采工作面生产直接服务的巷道。T=0.51.0a开切眼回风巷运输巷思考题名词解释1.煤田2.矿区3.矿井生产能力4.开采水平5.矿山井巷6.开拓巷道7.准备巷道8.回采巷道9.采区上山10.采区下山简答题阶段内的再划分有哪几种方式，各适用于何种条件？