煤矿基本知识培训教材

CompanyLogo煤矿基本知识中国天然资源有限公司能源事业部贵州省开办煤矿有关规定附：煤的分类方法煤矿基本知识煤的成因煤是古代植物遗体堆积在湖泊、海湾、浅海的地方，经过复杂的生物化学和物理化学作用转化而成的一种具有可燃性能的沉积岩。在显微镜下可以发现煤中有植物细胞组成的孢子花粉等，在煤层中还可以发现植物化石，所有这些都可以证明煤是由植物遗体堆积而成的。煤是如何形成的煤矿基本知识科学家们在地质考察研究中发现，在地球上曾经有过气候潮湿，植物茂盛的时代。如按地质年代（见下表）来说，晚古生代的石碳纪、二迭纪（距今约有3亿年）中生代的侏罗纪（距今约1.3亿—1.8亿年）等，当时大量繁生的植物在封闭的湖泊、沼泽或海湾堆积下来，并迅速被泥沙覆盖，经过亿万年以后，植物变成了煤，泥沙变成了沙石。由于有节奏的地壳运动和反覆堆积，在同一地区往往有很多煤层，每个煤层都被岩石分开。煤矿基本知识煤的成因地质年代及中国主要赋煤区煤炭形成时代对应表东北赋煤区西北、华北华北赋煤区华南赋煤区贵州中国的煤炭资源较为丰富，目前煤炭储量居世界第一位。全国现已探明的保有煤炭储量为10000亿吨。主要分布在华北、西北地区，以新疆、内蒙古、山西、陕西等省区的储量最为丰富。中国煤炭资源量分布情况一览表中国煤炭资源的分布中国能源矿产资源尽管比较丰富，但结构不理想，煤炭资源比重偏大，石油、天然气资源相对较少。煤炭资源又有其特点，它的特点是：蕴藏量大、但勘探程度低、煤种齐全，但肥瘦不均，优质炼焦用煤和无烟煤储量不多；分布广泛，但储量风度悬殊，东少西多，且多为褐煤，煤层中伴生矿产多。（含煤地层中有高岭岩（土）、耐火粘土、铝土矿、膨润土、硅藻土、油页岩、石墨、硫铁矿、石膏、石英沙石、煤层气等，还有镓、锗、铀、钍、钒等微量元素和稀土金属元素。含煤地层的基底和盖层有石灰岩、大理石、岩盐、矿泉水和泥炭等共30多种）。煤矿基本知识中国煤炭资源的分布贵州省煤炭资源情况贵州是中国南方煤炭资源最丰富的省区，素以“西南煤海”著称。贵州含煤面积占总面积的40%以上，除东部有的属少煤、缺煤外，省内各地多有产出，86个县（市）中有74个产煤。相对集中于西部的盘县、水城、六枝和织金、纳雍、金沙、大方等县，其次在黔北的桐梓、仁怀、习水、遵义与中部的贵阳—安顺一带和黔西南地区也有较多产地分布。六盘水煤田与织纳煤田分别是贵州炼焦用煤与无烟煤的最重要产区。煤矿基本知识贵州省煤种多、质量好，不仅有大量的炼焦用煤，更有十分丰富的可供化工、冶金、电力等多种用途的无烟煤。其中低硫—特低硫、低中灰—中灰、特高—高热值优质煤占有相当比重。历史勘查探明的资源储量达555亿吨，经常年开采消耗后，保有储量529亿吨，其中炼焦用煤106亿吨，无烟煤354亿吨。保有资源量仅少于山西、内蒙、陕西、新疆，排列全国第五，系江南之首，是南方12个省（市，自治区）的资源储量总和，成为中国南方最大的煤炭资源基地。尤其是可供开发利用的优质煤炭资源储量丰富，占全省总储量的1/3左右，而且潜力大，现开采利用率为12.6%。贵州省煤炭资源情况煤矿基本知识江南各省（区、市）保有储量及利用储量统计表六盘水煤田煤矿基本知识是贵州最大的炼焦煤资源产区，也是中国南方最大的炼焦煤生产基地。主要分布于盘县、水城、六枝地区，包括80余处探明储量的井田或煤矿。通过长期的勘探与研究，尤其是经1964年以来的大规模普查勘探，不仅基本查明了煤的赋存与产出特征，而且有众多的新发现，探明了丰富可供开发利用的资源储量。六盘水煤田为产于上二叠统龙潭组海陆交互沉积矿床。全煤田产出煤层多、厚度大、煤质较好。有可采煤层1—27层，一般5—10层，可采厚度最大超过44M，一般12—15M。盘县与水城煤质优，是全省低硫优质炼焦煤的集中产区。经多年开采消耗，保有资源量150亿吨，占全省总量的28%，其中炼焦用煤90亿吨，占贵州炼焦用煤的85%。以丰富的资源为依托，通过不断建设，已建成贵州、江南最大的炼焦煤生产基地，全省国有重点煤矿，几乎所有大中型矿井都集中在该区。六盘水煤田丰富的资源和较大规模的开发利用，不仅创造了贵州第一个以矿产为依托的城市—六盘水市，更为贵州的经济与社会发展和支援江南能源短暂省区做出了重要贡献。贵州省煤炭资源情况织纳煤田是贵州最大的无烟煤产区。位于省西部，主要分布于织金与纳雍两县地域，包括织金县的六家坝、大冲头、肥田一、二、三井田和纳雍县的中岭、戴家田等35处探明的资源储量的井田（测区或煤矿）。该区是贵州发现最早的煤田之一，在前清时期已有记载。经不断勘查—勘探，不仅基本查明了煤田的赋存状况与产出特征，而且有众多新的发现，探明了丰富可供开发利用的储量。该煤田为产于二叠统龙潭组的海陆交互相沉积矿床，煤田产出均为无烟煤。煤层多、厚度大、煤质较好，可采煤层2—16层，可采总厚度多在3—23米间。煤的可选性较好，精煤灰分一般6—12%，全硫多在0.3—1.5之间。历年累计探明资源储量逾165亿吨，约占全省总量的31%。以丰富的资源为依托，在纳雍中岭等地，正兴建“西电东送”大型大电厂用煤矿井。该煤田将成为贵州又一重要的能源基地与化工用煤产区。煤矿基本知识贵州省煤炭资源情况黔西北优质无烟煤产区该产区是贵州低硫优质无烟煤最为丰富的集中产地，也是未来开发潜力大的区域之一。产区位于贵州西北部，优质煤主要分布于金沙、黔西、大方、仁怀、习水等县市。煤层主要产于上二叠统龙潭组上部或长兴组下部地层中。低硫可采煤层一般2—4层，可采厚度多为2—7.5M。经勘查与研究，产区探明储量加预测资源量合计可达295.9亿吨。其中，含硫小于或等于0.5%的为61亿吨。0.51—1.0%的有67.6亿吨。探明的储量已达76.9亿吨，通过进一步的地质勘查，可供开发利用的资源储量含有大幅度的增加，以煤质优为特点，兼以交通方便和电力供应充足，水资源较为丰富等有利条件，该区已成为贵州实施西部大开发战略采掘煤炭的重点区域。现今已在金沙、习水、黔西等地兴建大中型大电厂用煤以及其它用煤的矿井，不仅使产区成为“西电东送”的又一新能源基地，并将成为化工、冶金等用煤和优质无烟煤出口的重要基地。煤矿基本知识贵州省煤炭资源情况煤矿矿井开拓煤矿基本知识小型——9、15、21、30万吨中型——45、60、90万吨大型——120、150、180、240、300万吨及以上；其中300万吨及以上的矿井也叫特大型矿井。矿井生产能力井型煤矿开拓是指为了煤矿生产（或生产矿井的再生产）形成的完整的开拓系统所掘的提升，通风、排水、供电等各种井巷硐室工程（如中央变电所，中泵房等）。它包括：竖井、斜井和主平硐，通向煤体的石门。主要运输大巷、井底车场及绕道等。4.1什么是煤矿开拓？煤矿基本知识目前，事业部所属的矿井中，永晟煤矿属于垂直走向平硐开拓，白坪煤矿、六家坝煤矿、竹林寨煤矿、大圆煤矿均属于斜井开拓4.2开拓方式煤矿矿井开拓煤矿基本知识采煤方法任何一种采煤方法，均包括采煤系统和采煤工艺两种主要内容。要正确理解采煤方法的含义，必须先了解下列概念。①采场：用来直接大量采取煤炭的地方称采场。②采煤工作面：在采场里进行回采的煤壁称采煤工作面。在实际工作中采场和采面是同义语。煤矿基本知识5.1采煤方法的概念煤矿基本知识采煤方法③回采工作：在采场内，为采取煤炭所进行的一系列工作，称回采工作。回采工作可分为基本工序和辅助工序。把煤从整体煤层中破落下来，称煤的破落，简称破煤（也称落煤）。把破落下来的煤炭装入采场中的运输工具内，称为装煤。煤炭运出采场的工序称为运煤。煤的破装运是回采工作面中的基本工序。为了使基本工序顺利进行，必须保持采场内有足够的工作空间，这就要用支架来维护采场，这项工作就称为工作面支护。煤炭采出后，被废弃的空间称为采空区。为了减轻矿山压力对采场的作用，以保证回采工作顺利进行，在大多数情况下，必须处理采空区顶板，这项工作称为采空区处理。此外，通常还必须进行移运输机采煤设备等工序。除了基本工序的这些工作，统称为辅助工序。④采煤工艺由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同。并且在进行的顺序上，时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及配合称为采煤工艺。在一定时间内，按照一定顺序完成回采工作工序的过程，称为采煤工艺过程。⑤采煤系统回采巷道的掘进一般是超前于回采工作进行的，它们之间在时间上的顺序以及在空间的相互位置关系，称为回采巷道布置系统，也称采煤系统。⑥采煤方法根据不同的矿山地质及技术条件，可有不同的采煤系统与采煤工艺相结合，从而构成多种多样的采煤方法。如在不同的矿山地质及技术条件，可以采用长壁采煤方法，柱式采煤方法或其它采煤方法，而长壁与柱式采煤方法或其它采煤方法差别很大。煤矿基本知识采煤方法尽管采煤方法有多种，但是从世界各主要煤炭生产以及中国的煤矿，目前为止主要以走向长壁工作面为主。可以说，走向长壁工作面是至今为止，是世界上较为先进的，采用最多的一种回采工作面。目前，中国长壁采煤工作面采用炮采、普采、综采三种采煤工艺方法。A、爆破采煤工艺简称为“炮采”（目前事业部所属煤矿采用的是炮采）。其特点是爆破落煤，机械化运煤，用单体支柱支护工作面空间项板。如图所示：5.2走向长壁采煤的回采工艺①建国初期改革采煤方法，推进长壁采煤工艺工作面采用拆移式刮板输送机运煤，木支柱支护顶板，生产效率很低，劳动条件很差，安全性不好。②二十世纪六十年代中期开始，采用能力较大，能整体前移的刮板输送机运煤，用摩擦式支柱和铰接顶梁支护顶板，使工作面单产和效率有较大提高，劳动强度有所降低，安全性有所提高。③进入二十世纪八十年代，炮采工作面的装备和技术手段更新速度加快，用单体液压支柱代替摩擦式金属支柱，工作空间顶板得到有效控制，生产更加安全；支护工作效率提高，而且工作面输送机装上铲板和移动档煤板，使80—90%的煤在爆破和推移输送机时自行装入输送机。同时工作面采用大功率或双链刮板机运煤和毫秒爆破技术，进一步提高生产效率。随着技术装备的发展，中国炮采工艺主要经历了三个阶段：煤矿基本知识、普通机械化采煤工艺简称“普采”其特点是用采煤机械同时完成落煤和装煤工序。而运煤顶板支护和采空区处理与炮采工作面基本相同（如前图所示）。20世纪五十年代曾采用深截式采煤机（截深为1.5—1.6米）落煤和装煤。拆移式刮板机运煤，木支柱支护顶板。由于悬顶暴露覆面积大，且得不到及时支护；单产和效率低；安全生产条件差；这种技术装备已被淘汰。20世纪60年代以来，普遍采用了浅截式（0.6—1.00）采煤机。按照技术装备的发展，中国浅截式采煤机得到了很大的发展。现在的综采工作面已向大功率，重型刮板机和适合多种煤层厚度的综采支架方向发展。不但如此，而且从机械化截煤，刮板机运煤，综采支架的推移等多道工序正在向自动化的方面发展。如果条件尚好，事