采矿学绪论及第一章MicrosoftPowerPoint幻灯片

采矿学Ⅰ工程技术学院2014课程介绍与绪论本节课学习目标：•1、了解本门课程体系、概况、考核方法；•2、了解《采矿学》的基本内容，《采矿学》各分支学科及其发展；•3、了解我国采矿生产技术的发展，煤矿开采的特点等。课程介绍与绪论本节课学习内容一、课程内容（一）采矿学的内容（二）课程特点（三）参考书（四）与其他课程关系二、课程考核课程介绍绪论一、矿产二、我国采矿生产技术的发展三、我国煤炭资源的分布特点四、煤矿开采特点五、煤矿开采发展方向一、课程内容煤炭开采地下开采9394%露天开采67%采矿学主要讲授煤炭地下开采的基本知识。采矿学—研究矿山开采技术及其内部规律性的综合性技术科学。课程介绍采矿学煤矿采矿学――是研究煤矿开采技术的综合性技术科学。研究采，掘，机，运，通。采矿学的基本内容：理论结合实际地阐述适应不同煤层赋存条件的各种采煤方法、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——采区布置及系统——井田开拓之间的关系。(一)采矿学内容矿井生产系统示意图1、矿井设计巷道断面和交叉点设计所峒室房采区煤采区上中下施工图设计主要技术经济指标安全技术措施编制选择采煤方法采区机电设备采区巷道布置采区生产能力确定采区地质说明书方案设计采区设计开拓方案设计矿井设计设计变电仓绞车车场设计2、井田开拓井田开拓的意义，井田开拓是整个矿井开采的全局战略性部署。建井速度快慢初期投资基建工程量大小合理与否关系到技术经济指标采出率成本劳动生产率技术经济效果计划完成机械化发展安全生产生产技术面貌长期影响矿井生产时期的3、准备方式•采区式准备方式•盘区式准备方式•带区式准备方式3、采煤方法采煤方法是煤矿生产的核心，回采工作面是煤矿生产第一线，采用合理采煤方法，做好采煤工作面的生产，是矿井生产的关键。确定合理工艺过程合理选择回采主要工序采煤工艺采准工作生产系统采区巷道布置方式采煤系统采煤方法开采学Ⅰ•绪论•第一章煤矿开采的基本概念·•第二章长壁跨落采煤法采煤工艺•第三章长壁工作面工艺参数、管理及设计•第四章单一走向长壁采煤法•第五章倾斜长壁采煤法•第六章厚煤层倾斜分层长臂下行跨落采煤法•第七章长壁放顶煤采煤法•第八章急倾斜煤层采煤方法•第九章柱式体系采煤法•第十章采煤方法的选择及其发展——煤矿采煤工艺的基本知识（66学时）（二）采矿学课程的特点专业性强；实践性强，时空关系复杂；名词概念多；综合性强—运用各种科学技术综合解决问题。教学方法：课堂讲授、录像、模型、实习、讨论。掌握采矿工程师的基本理论和技能的方法：记笔记；阅读参考书；勤于实践、勤于思考。徐永圻煤矿开采学，中国矿业大学出版社张先尘中国采煤学，煤炭工业出版社张宝明中国煤矿高产高效技术，中国矿业大学出版社徐永圻中国采煤方法图集，中国矿业大学出版社陈炎光中国采煤方法，中国矿业大学出版社陈炎光中国煤矿开拓系统，中国矿业大学出版社袁亮煤矿总工程师技术手册，煤炭工业出版社﹡《煤炭工业矿井设计规范》（2005）。﹡《煤矿安全规程》（2013）。﹡《采矿工程设计手册》。（三）采矿学主要参考书﹡（四）与其它课程关系•1、地质学、测量学•2、矿图•3、井巷工程•4、矿山压力及其控制•5、通风与安全•6、矿山机械课程介绍•二、课程考试方案•1、平时考核•2、阶段考核•3、结课考核绪论一、矿产1.矿产资源：能源矿产、金属、非金属和水气资源。人类已发现的矿产约160种，我国已发现150多种，已查明储量130多种。2.煤是工业的粮食，在我国，一次能量消耗，煤炭占75%；产量世界之最，煤种多，储量大。2013年2月22日，国家统计局发布《2012年国民经济和社会发展统计公报》，公报指出，2012年我国原煤产量36.5亿吨，同比增长3.8%。2013年36.8亿吨，同比增长0.8%。我国煤炭探明总储量在9000亿吨以上。（一）我国是世界有采矿业最早的国家之一1、春秋战国时期，就有煤炭的开采和利用。石涅，涅石，石墨，石炭（炭）明朝时，才称煤炭。记载的书，宋应星编著《天工开物》，地质、开拓、采煤、支护、通风、提升。二、我国采矿生产技术的发展绪论2、解放以后我国煤炭工业技术的发展产量•49年，3243万吨；50年～52年，三年恢复时期，旧矿、旧设备、旧方法；52年，6650万吨；•53～57年，第一个五年计划，57年，1.3亿。•2007年25.23亿吨，2008年26.22亿吨,2009年29.647亿吨，2010年32.4亿吨，2011年35.2亿吨，2012年36.5亿吨。开采学（绪论）单产及机械化水平1）建国初期，风稿落煤，人背，人拉，马拉，高强度体力劳动。•三年恢复时期21，推行壁式采煤，使用刮板运输机和截煤机。52年，4331吨/月.面。机械化水平0.73%。2）第一个五年计划，引进苏联康拜因，在双鸭山岭西矿使用。57年，5137吨/月.面，机械化水平4.12%3）64年，采用了浅截深滚筒式采煤机，可弯曲刮板运输机，采用摩擦式金属支柱，金属铰接顶梁，出现了正规普通机械化采煤工作面。65年，6646吨/月.面，机械化水平8.23%。中国第一台顿巴斯型康拜因联合采煤机的使用•在50年代初期，双鸭山这个名字还会让许多的外地人感到陌生，然而随着1952年4月12日，新中国第一批顿巴斯1型康拜因联合采煤机在原双鸭山矿务局岭东煤矿六井的正式试车，昔日默默无闻的双鸭山矿区，一下子成为了全国人民瞩目的焦点。一时间，“双鸭山”这个名字传遍了全国，岭东六井也就成为了我国首家使用采煤机械的矿井。顿巴斯I型康拜因当时是最好的落煤、装煤的综合机械，效率很高，据说苏联煤矿都很难分到，是斯大林亲自指示制造的。开采学（绪论）4）74年，我国煤炭系统成立了综合机械化采煤指挥部，引进了43套综采设备。出现了综采机械化采煤工作面。到78年，又引进100套综采设备和100套综掘设备（俗称双百套综合机械化设备）。煤炭机械化水平和单产又上一新台阶。79年，单产为11220吨/月.面；机械化水平达到32.3%。从此正常向前发展。到90年，全国统配煤矿单产16040吨/月.面。其中综采45642吨，高档普采17540吨/月.面，机械水平达到65.1%。开采学（绪论）5）单产创记录情况•（1）82年，大同同家梁矿创年产百万吨综采队。到90年，已达到160队次为百万吨综采队，有连续保持9年时间，6年中，最高的产量达到180万年产。•目前，每年达到百万吨综采队的有35～45个队，并创造了放顶煤400万吨。•（2）高档普采创单产最高达67万吨。从82年到90年，有将近120个高档普采队超过30万吨。煤矿开采学（3）炮采队也有达到50万吨的。（4）目前，已有许多高产高效工作面，年产1000万吨的（神华集团）。6）机械化水平高的局•内蒙的神华集团、山西的晋城、大同、潞安、山东的兖州、河南、河北、陕西等许多矿业集团公司的许多矿井，机械化程度都很高。神华神东上湾矿——中国最先进的现代化井工矿！！矿井原煤产量达到1200万吨/年以上采煤机功率达到3500吨/小时以上一次性采全高可达到6.2米全员工效达到119.6吨/工，是美国平均水平的3倍德国SCHRS710轮斗挖掘机剥离能力达到每小时3100立方米！！挖掘机高度18米，斗轮直径8.2米。载重157吨的电动轮自卸车三、我国的煤矿资源分布的特点我国能源矿产的储量和产量居第一位的是煤，其次为石油、天然气。我国的煤60%分布在华北，东北、西北。南方除云南、贵州等少数地区外，煤炭资源较少。重要的煤田有：山西：大同、阳泉、西山；河北：开滦、峰峰；山东兖州、陕西：神府；河南：平顶山；江苏：徐州；安徽：淮南、淮北；内蒙古：东胜、准格尔、霍林河；辽宁、阜新；黑龙江：鸡西、鹤岗；贵州：六盘水等。鹤岗鸡西黑龙江霍林河东胜石嘴山内蒙古阜新辽宁开滦峰峰河北徐州江苏阳泉西山大同山西平顶山河南淮北安徽神府陕西六盘水贵州攀枝花四川我国煤炭资源的分布我国的煤炭资源不仅在我国的能源中其储量和产量居首位，而在世界上其产量也居第一位。•目前我国已利用的3469亿吨煤炭资源量中,大型矿井利用资源量约680亿吨,中型矿井利用资源量300亿吨,而小型矿井利用资源量近2500多亿吨。•产量位居前五的是内蒙古、山西、陕西、河南、山东。年份死亡人数（人）百万吨死亡率（人/百万吨）200057985.77200156705.07200269954.64200367023.71200460273.08200559862.81200647462.04200737861.48200832101.18200927000.91201024330.76我国煤矿安全状况•煤矿的安全状况与10年前相比，也大有好转，但与国外的差距仍较大；•2013年，山西煤炭百万吨死亡率达0.077，同比下降15.38%，比全国平均水平低0.211，创下山西煤炭现代开发史以来的最低值。•美国为0.09，波兰为0.44，德国为0.34，印度为0.74人/百万吨。四、煤矿地下开采的特点•1、受煤层赋存条件严重制约•2、工作场所不断移动•3、生产系统复杂•4、必须设置人工构筑物保护工作空间•5、安全问题突出•6、开采对象具有随机性和多样性•7、开采条件逐渐变差•8、破坏生态坏境•9、消耗的材料不构成产品的实体五、煤矿开采发展方向•1、采煤工艺向安全和高产、高效方向发展，相应的设备向大功率、高强度、高可靠性和机电一体化方向发展。•2、准备方式向范围和尺寸大型化、单层化发展；简化生产系统、改善辅助运输，是工作面生产高度集中。•3、开拓向能力加大、服务时间变短，矿井层次化上的生产集中化、系统简单化，运输连续化合大型化发展。第一章煤矿开采的基本概念第一节煤田开发的概念一、煤田和矿区1、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。特点（1）不同地质时期（2）范围不同（3）煤层数目及赋存特征不同煤田开发的概念2、矿区：统一规划和开发的煤田或其一部分称为矿区。（1）特点：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。（2）矿区划分依据：根据国民经济发展进程和行政区域划分，利用地质构造、自然条件或煤层沉积的不连续性，或按照勘探时期的先后，将煤田划分为矿区。3、矿区开发：根据煤炭储量、赋存条件、市场需求、投资环境和国家规划，确定矿区规模、划分矿井边界、确定矿井生产能力、开拓方式、建设顺序及附属企业的种类及生产规模等。见书中表1-1煤田开发的概念二、井田井田：划分给一个矿井开采的那一部分煤田，叫做井田。煤田划分为井田的原则：1）有合理的尺寸和边界井型井田走向长度（m）小型矿井1500中型矿井4000大型矿井8000煤田开发的概念煤田划分井田的原则2）充分利用地质构造和自然条件划分。利用大断层、褶曲、铁路、公路、河流、城镇等，如下图。IIIIIIIVVVI1、河流；2、煤层露头；3、居民区；4、铁路；5、井田境界线；6、断层线煤田开发的概念3）有足够的储量。与生产能力、服务年限有关。4）处理好相邻矿井之间的关系，如浅部、深部。5）留有余地6）直（折）线原则煤田开发的概念三、矿井设计生产能力与井型矿井设计生产能力：单位Mt/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，Mt/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。矿井年产量或实际生产能力：每年实际生产的煤炭数量，以Mt/a煤田开发的概念•井型划分井型生产能力（Mt/a）大型矿井：1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.05.0、6.0以上。其中3Mt/a及其以上称特大型矿井中型矿井：0.45、0.6、0.9。小型矿井：0.3。煤田开发的概念四、煤层分类1、按厚度分为：（1）薄煤层，厚度为1.3