煤矿开采的基本概念
h l sin
2、阶段的特征:
阶段下部布置运输大巷,阶段上部布置回风大 巷,形成独立的运输和通风系统。
(二)水平
1、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。
3、按厚度分类: 煤层的厚度:指煤层顶底板之间的法线 距离。 根据开采技术条件煤层按厚度分类: 薄煤层 M<1.3 中厚煤层 1.3 ~ 3.5 厚煤层 M >3.5 根据煤种、煤质、和煤层倾角,我国薄 煤层最小开采厚度为0.5~0.8米。
4、煤层的稳定性
煤层的稳定性:是煤层的形态、厚度、结 构及可采性的变化程度。 煤层按稳定性可分为: 1)稳定煤层 2)中等稳定煤层 3)不稳定煤层 4)极不稳定煤层
煤层平巷 开掘在煤层中的平巷 按层位分 岩层平巷 开掘在岩层中的平巷
运输平巷 按用途分 通风平巷
阶段平巷 按范围分分段平巷 区段平巷
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
4、矿井井型:根据矿井设计生产能力不同 而划分的矿井类型。 我国将矿井分为大、中、小三种类型,一 般分为: 特大型矿井:300、400、500、600万t/a及 以上; 大型矿井:120、150、180、240万t/a; 中型矿井:45、60、90万t/a; 小型矿井:30万t/a以下。
五、地下开采与露天开采
运输上山 按用途分 轨道上山 通风上山
岩石上山 按层位分 煤层上山
4)下山:位于开采水平以下,为本水平或采区 服务的倾斜巷道。 同上山
倾斜巷道
5)开切巷:在煤层中开掘的由运输平巷联 通回风平巷的倾斜巷道。
6)分带斜巷:沿煤层开掘为一个条带工作 面服务的倾斜巷道。 用途: 运输斜巷
1、地下开采:通过由地下开掘井巷采出煤 炭的方法称为地下开采。 2、露天开采:直接从地表揭露并采出煤炭 的方法称露天开采。 重点煤矿104处,地下开发91处,占87.5% , 露天矿:平朔、准格尔、霍林河、新疆南 部等14处,设计能力4300万t/a,占总设计 能力的8.5%。
第二节井田内的划分及开采顺序
倾斜巷道
1)斜井:在地层中开凿的直通地面的倾斜巷道 作用:主斜井 用于提升煤炭 副斜井 用于行人、提升矸石、通风 通风斜井 用于通风(一般在井田浅部) 2)暗斜井:在地层中开凿的无地面出口,担负 相邻水平联系的倾斜巷道 作用:暗主斜井 用于提升煤炭 暗副斜井 用于行人、提升矸石、通风
3)上山:位于开采水平以上,为本水平或采区 服务的倾斜巷道。
矿井:形成地下煤矿生产系统的井巷、硐室、 装备、地面建筑物和构筑物的总称。 井田:划规一个矿井开采的部分煤田。 煤田划分为井田。
四、矿井设计生产能力与井型
1、矿井设计生产能力:是设计规定的矿井 在单位时间内采出的煤炭数量。Mt/a;
2、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。 3、矿井年产量:是矿井每年实际产出的煤 炭数量。以Mt/a表示;
2、分段式与分区式比较其优缺点
工程量小 优点搬家次数少 生产系统简单
3、适用:地质构造简单、走向短 的井田,很少用;
生产能力小 缺点 受在质条件限制
(三)分带式
1、分带:沿煤层走向把阶段划分为若干倾斜长条, 每一个长条叫一个分带。 由若干分带组成,并具有独立生产系统的区域叫带区
四、井田直接划分为划分为盘区或带区 盘区:开采近水平煤层时,通常,依煤层的延展 方向布置大巷,在大巷两侧划分若干具有独立生 产系统的块段。 盘区走向长=800~1200~2000m 倾斜长=1000~1500m
P3
P1
P2
P4
第三节矿井生产的概念 一、矿山井巷
1-立井, 2-斜井, 3-平硐, 4-暗立井,5-溜井, 6-石门, 7-上山, 8-下山,9-风井 10-岩石平巷, 12-煤层平巷,
作业
1. 说明下列井巷名称: (1)立井、暗立井 (2)斜井、暗斜井 (3)平硐、岩石平巷、岩门 (4)采区上山、采区下山
三、开采顺序 1、采区、盘区或带区开采顺序 1)前进式开采:自井筒或主平硐附近向井 田边界方向依次开采各采区、盘区或带区的 开采顺序称为采区、盘区或带区前进式开采 顺序。 2)后退式开采:自井田边界向井筒或主平 硐方向依次开采各采区、盘区或带区的开采 顺序称为采区、盘区或带区后退式开采顺序。
5、地质构造 6、煤层的顶底板的强度、接力裂隙发育程 度。 7、瓦斯涌出量 8、开采深度 9、矿井水
二、矿区开发
大煤田 —— 矿区 ——井田 小煤田 —— 井田 (注:大矿区也可开发几个小煤田) 矿区:统一规划和开发的煤田或其一部分。 1、矿区开发 根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投 资环境等情况,确定矿区规模、划分井田,规划 井田开采方式,规划矿井或露天矿建顺序,确定 矿区附属企业的类别、数目和生产规模,建设过 程等,总称为矿区开发。
J1
1
倾斜长壁工作面:工作 面沿走向布置,沿倾向 推进。
仰斜推进 工作面推进方向 俯斜推进
J2
J3
2、分带式与分区式比较其优缺点
巷道布置简单维护费少 工程量少投产快费用少 优点 运输系统简单费用少 通风系统简单费用少
3、适用条件:一般用于α<12°地质构造 简单煤层。
回采巷道掘进困难 缺点 辅助运输困难
6
A
C1 4
35 1
采阶 区段 划划 分分 为为 区采 段区 ,
(一)分区式
1、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=400m~2000(5000)m
2、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平巷 区段平巷通过采区运输上 山和轨道上山与开采水平大
2、采区、盘区或带区内工作面开采顺序
(一)阶段: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 向的长条形,每一个长条形叫一个阶段。
+ 150 2 _ + 0 一水平 1 -150 二水平
-300 三水平
阶段的开采顺序:下行式
1、范围:
阶段的走向长:等于井田的走向长 阶段垂高:缓倾斜煤层。倾斜煤层原设计规范规 定为150~250米。实际现场统计达到290~ 430米,现正在报批的新设计规范在原基础上提 高到200~350米。急倾斜煤层阶段垂高为 100~150米,近年来,也有逐步扩大的趋势。 阶段斜长:阶段斜长一般为几百米至上千米.随 着强力胶带运输机和大型防爆绞车的大量应用, 近年来,阶段斜长增长量很大.
1、煤层的结构 根据煤层中有无稳定的夹矸层,将煤层分 为两类:
(1)简单结构煤层:不含夹矸层,但可能 有较小的矿物质透镜体和结核。 (2)复杂结构煤层:含有较稳定的夹矸层, 少则1~2层,多则数层。
2、按倾角分类 根据开采技术条件煤层按倾角分类: 近水平煤层 α<8° 缓倾斜煤层 8° ~ 25° 倾斜煤层 25° ~ 45° 急倾斜煤层 α > 45°
运料斜巷
3、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 服务的井巷。 服务时间长。1030a或以上。 2)准备巷道:为一个采区或多个区段或分带 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。T>35a。
3、回采巷道:为回采工作面生产直接服务的 巷道。T = 0.51.0a
2、矿区煤田构成分类
1)单一煤田矿区,例:平顶山煤田、抚顺煤 田、徐州煤田等。徐州局:2064km2,开采 史116年。
2)两个煤田矿区,例:北票等矿区。 3)多个煤田矿区,例:六盘水矿区。 4)部分煤田矿区,例:南桐矿区、松藻矿区、 铜川矿区、韩城矿区等。
3、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 :巷道的长轴线与水平面垂直。 倾斜井巷:巷道的长轴线与水平面有一定 夹角。 水平井巷:巷道的长轴线与水平面近似平 行。
垂直井巷
1)立井 (竖井):在地层中开凿的直通地面的垂直 巷道 。 位置:一般位于井田中央 作用: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、充填井。 2)暗立井:无直通地面的出口的垂直巷道。 位置:两水平之间 作用:主暗立井, 副暗立井 3)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。
2、开采水平(简称水平):布置有井底车场、 主要阶段运输大巷,并担负全阶段运输任务 的水平。 3、阶段与水平区别 阶段是井田一部分范围,水平假想的水平面。 广义的水平 :不仅表示某一标高的水平面, 又包括所服务的阶段。
三、阶段内的再划分
A C3 q1 C1 q 2 q3 C2 C4
2
J1 J2 J3
一、井田尺寸 要保证井田要有合理的走向长度 小型矿井井田走向 > 1 . 5 km 中型矿井井田走向 > 4 km 大型矿井井田走向 > 8 km 特大型矿井井田走向 > 10 15 km 井田的倾斜宽度是井田沿煤层倾斜方向的水平投 影宽度。一般为数公里,最大可达10公里或更大。
二、井田划分为阶段和水平
第一章 煤矿开采的基本概念 第一节 煤田开发的概念 一、煤层的赋存特征及影响开采的地质因素 煤田:同一地质时期形成,并大致连续发育的含煤岩 系分布区。 1)面积:由几十到数千平方公里。 2)储量:数亿吨到数百上千亿吨 3)层数:数层到数十层 根据国家经济的需要、行政管理和地质构构造,需把煤田 进一步划分。