煤矿开采学知识点总结

1煤矿开采学知识点总结第一章煤田----井田-----水平阶段-------采区-----区段(布置工作面)1、煤田—在地质历史发展过程中，由含炭物质沉积形成的大面积含煤地带。2、矿区—开发煤田形成的社会组合。有时几个矿田开发一个煤田，有时一个矿区开发几个煤田。矿区由多个矿井(或露天矿)组成。3、井田—划归一个矿井开采的一部分煤田或全部煤田4、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)内采出的煤炭和其它矿产品的数量。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。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。6、剥采比——每采一吨煤，需剥离岩石的立方数。褐煤剥采比小于6m3/t、烟煤剥采比8m3/t时，露天开采合理。7、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。分类：按空间分垂直井巷：立井、暗立井、溜井倾斜井巷：斜井、上山、下山水平井巷：平硐、石门、煤门、平巷、煤层平巷、岩石平巷、阶段大巷、区段平巷按用途分开拓巷道为全矿井或一个水平服务的巷道井筒井底车场主要石门运输大巷回风大巷主要风井准备巷道为一个采区服务采区上下山采区车场采区硐室回采巷道为一个工作面服务区段运输平巷区段回风平巷开切眼28、井田划分为阶段和水平阶段内再划分井田直接划分为盘区或带区(井田沿倾斜高差较小的条件下)9、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。阶段内的划分(即为开采所需的阶段内的准备)一般有三种方式采区式分段式带区式水平—常指某一标高的水平面。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。阶段与水平的区别在于：阶段表示井田的一部分范围，水平是指布置大巷的某一标高水平面。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。区段：在采区内沿倾斜方向划分的开采段。带区由若干分带组成，并具有独立生产系统的区域叫带区分带—沿煤层走向把阶段划分为若干长条，每一个长条叫一个分带。10、露天开采从敞露的地表直接采出有用矿物的方法。11、矿井巷道的开掘顺序原则：尽量采用平行作业;尽快惯通风路。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、监测系统第二章长壁跨落采煤方法与采煤工艺31、采煤工艺—采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间上、空间上的相互配合。2、采煤系统—回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互位置关系。3、采煤方法—采煤工艺与采煤系统的综合。采场----用来直接采取大量煤炭的场所4、采煤工作面---在采场内进行回采的煤壁5、采煤方法分类按倾角分近水平煤层采煤法缓倾斜煤层采煤法倾斜煤层采煤法急倾斜煤层采煤法按厚度分薄及中厚煤层采煤法厚煤层采煤法(分层开采整层开采(综放、大采高))按采煤工艺分类爆破采煤法普通机械化采煤法综合机械化采煤法按推进方向分类走向长壁采煤法倾斜长壁采煤法(俯斜，仰斜)按采空区处理方法分类垮落采煤法刀柱(煤柱支撑)法充填采煤法6、壁式体系采煤法1)薄及中厚煤层单一长臂采煤方法单一走向长臂垮落采煤法(单一长臂采煤法)单一长臂刀柱式采煤法(煤层顶板极为坚硬)单一伪斜走向长臂采煤发(急斜煤层)2)厚煤层分层开采的采煤方法按厚煤层分层方法分：倾斜分层水平分层斜切分层倾斜分层—将厚煤层分成若干与煤层层面相平行的分层，然后逐层开采。水平分层—将厚煤层分成若干与水平面相平行的分层，然后逐层开采。斜切分层—将厚煤层分成若干与水平面成一定角度的分层，然后逐层开采。3)厚煤层整层开采的采煤方法7、壁式体系采煤法一般特点:工作面较长，80--250m;工作面两端，一般至少各有一条回采巷道;一般顶板暴露面积大，矿山压力显现较为强烈;工作面运煤的刮板输送机与工作面平行8、柱式体系采煤法房式采煤法房柱式采煤法第三章单一长臂采煤法采煤工艺1、炮采——爆破落煤，爆破及人工装煤，机械化运煤，单体柱支护。普采——采煤机落煤，机械及人工装煤，机械化运煤，单体柱支护。4综采——采煤机落煤，机械及人工装煤，机械化运煤，液压支架支护。2、爆破采煤工艺工艺过程打眼、放炮落煤和装煤、人工装煤、刮板输送机运煤、移置输送机、人工支柱和回柱放顶爆破落煤工序：打眼，装药，填炮泥，连炮线，放炮。炮眼布置：单排眼;双排眼三花眼对眼三角眼;三排眼五花眼装煤与运煤装煤：爆破装煤人工装煤机械装煤运煤：SGW—40或SGW—44型刮板运输机。移动千斤顶一台/6m，机头机尾各3台。炮采工作面支护与采空区处理工作面支护(1)支柱类型：单体支柱和金属摩擦支柱。(2)布置形式：正悬臂齐梁直线柱，常用;正悬臂错梁三角柱，很少用。(3)控顶排数：最小三排，最大五排，推进一次或两次放顶一次。(见五回二见四回一)特种支柱：切顶墩柱木支柱：丛柱，密集，木垛，斜撑采空区处理：尽量采用全部跨落法。(1)全部跨落法——当工作面从开切眼推进一定距离后，主动撤除采煤工作空间以外的支架，使直接顶自然垮落，以后，随着工作面推进，每隔一定距离就按计划回柱放顶。一般是三、五排放顶或三、四排放顶。(2)最大控顶距——工作空间达到的允许最大宽度。(3)最小控顶距——回采工作所需要的最小宽度。(4)两者之差是放顶步距。(5)放顶方法：回柱绞车回拄——木支柱;人工回柱——单体柱或金属柱;回柱顺序——自下而上，5自采空区侧向煤壁。3、普通机械化采煤工艺普采工艺方式—用机械化方法破煤、装煤、输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺工作面布置：运输平巷回风平巷开拓眼工作面设备：采煤机运输机单体液压支柱金属铰接梁乳化液泵站采煤机进刀方式直接推入缺口斜切进刀(端头)(留三角煤割三角煤)中部斜切进刀钻入式进刀采煤机割煤方式1双向割煤往返一刀2∞字形割煤往返一刀3单向割煤往返一刀4双向割煤往返两刀工作面支护单体液压支柱与铰接顶梁支架布置方式按悬臂顶梁与支柱关系分为正悬臂与倒悬臂按梁的排列特点分为齐梁式与错梁式端头支护1单体支柱加铰接顶梁支护2用4~5对加长梁加单体支柱组成的迈步走向抬棚支护3用基本支架加走向迈步抬棚支护4、综合机械化采煤工艺综合机械化采煤工艺方式采煤工作面破煤、装煤、运煤、支护和处理采空区全部实现机械化的采煤工艺。进刀方式直接推入法进刀工作面端部斜切进刀综采面中部斜切进刀滚筒钻入法进刀割煤方式往返一次割两刀往返一次割一刀移架方式单架依次顺序式：单架依次顺序式一架一架移简单，适用不稳定顶板，应用6较多，移架时卸载面积小，顶板下沉量小分组间隔交错式：沿采煤机行走方向移架速度快，适用顶板较稳定，每次不超过3架成组整体顺序式：一组/次2～3架/组综采工作面工序配合方式及时支护方式先移架，后推移输送机滞后支护先推移输送机，后移架其他条件下机采工艺特点5、采煤工艺方式的选择综采高产、高效、安全、劳动条件好和劳动强度小。设备价格高，初期投资大，受地质条件限制大。普采对地质变化适应性比综采强，工作面搬迁容易。对推进距离短、形状不规则、小断层和褶曲较发育的工作面，可取得较好的效果炮采机械化水平低，人工劳动强度大，效率低，但对地质条件适应性强，技术装备投资少，操作技术易掌握，管理简单6、采煤机日开机率K就是采煤机运转时间占每日时间的百分比。班开机率可粗略表示为班纯割煤时间与班作业时间之比7、影响工作面长度的技术因素设备条件煤层地质条件通风能力及瓦斯涌出量影响工作面长度的经济因素产量日进刀数工效8、工作面作业形式两采一准或边采边准两班半采煤、半班准备三班采煤一班准备采煤工作面劳动组织形式分段作业追机作业分段接力追机作业第四章单一走向长壁采煤法采煤系统单一走向长壁采煤法采煤法主要用于缓斜、倾斜薄及中厚煤层或缓斜3.5-5.0m厚煤层1、掘进第一步采区石门1----采区下部车场3------采区上山4、5-----采区上部车场6-----采区回风石门2(贯通)7第二步�采区上山4-----中部车场7----区段回风巷8区段运输巷9(每隔150m掘联络巷11)开切眼‚上部采场6-----区段回风巷10----采区边界留10m的采区边界煤柱ƒ掘硐室第三步安装通风设施机电设备试运转15天移交生产运料系统�采煤面料采区运输石门1---采区下部车场3----轨道上山4----上部车场6----区段回风巷10----工作面上口‚掘进面料采煤面料采区运输石门1---采区下部车场3----轨道上山4----中部车场7’-----------8’区段回风巷9’区段运输巷-----掘进面8运煤系统工作面煤区段运输巷9------运输上山5-----采区煤仓12-----采区运输石门1--外运排矸系统8’区段回风巷9’区段运输巷------中部车场7’----轨道上山4---采区下部车场3------采区运输石门1-----外运通风系统供电系统：从运上输入压风及安全用水系统：(管路经运上)2、构成采区生产系统的巷道类型1、回采巷道—直接为回采工作面服务横向(沿走向);2、上山巷道—为各区段服务,纵向(沿倾斜);3、采区上、中、下部车场—联结上山与区段平巷纵—横相联;4、硐室：绞车房、变电所、煤仓等。5、附属于上述各类巷道的联络巷。3、采煤系统分析采煤系统—回采巷道的掘进与回采工作在时间上配合及在空间上的相互关系。坡度---尽量布置水平巷道方向-----与煤层走向一致机巷---直轨巷-----平4、区段平巷的单巷布置和双巷布置双巷：第二条放移动变电站。有利于掘进通风、排水，有利于探煤缺点：电缆移设复杂，影响液压支架的通过，不能开缺口。维护困难，掘进费用高。单巷：1)移动变电站在上巷，风流反向，小于10度;缺点：不能自开缺口。2)移动变电站在下巷，常用方式，皮带一般应靠下帮布置。9适用于瓦斯含量不大、煤层埋藏较稳定、涌水量不大5、单工作面和双工作面布置对拉工作面：下工作面要比上工作面短，煤向上运，电机功率有限通风方式：第一种中间进，上下回;或上下进，中间回;第二种中下进，上回;错距小于5m，通常下超前上。优点：费用少，回采率高，生产集中，掘进量和维护量少，占用设备少。适用条件：非综采，煤层倾角小于12度，顶板中等稳定以上，瓦斯不大。条件还可放宽。6、回采顺序后退式前进式往复式旋转式7、区段无煤柱护巷有沿空留巷和沿空掘巷两种好处可避开或削弱固定支撑压力的影响，能改善巷道维护状态，减少煤炭损失，减少掘进量，经济效果显著。沿空留巷(巷帮充填)：工作面采煤后沿采空区边缘维护原回采巷道分为前进式沿空留巷后退式沿空留巷和往复式沿空留巷适用于缓斜和倾斜、厚度在2m以下的薄及中厚煤层10沿空掘巷特点：沿上覆岩层稳定的采空区边缘或仅留很窄的煤柱掘巷。适用条件：缓倾斜、倾斜，厚度较大的中厚和厚煤层。8、采场通风方式和回采巷道布置1、工作面通风的要求:符合安全规程，防止上隅角瓦斯聚积;防漏风;通风系统简单;风巷断面足够。2、通风方式有U、Z、Y、H、W型5种。单一长壁采煤法的应用适用条件：顶板易于冒落的缓倾斜、倾斜的薄、中厚及厚煤层(5.5m以下)。第五章倾斜煤层走向长壁下行跨落采煤法1、基本概念1、倾斜分层—将厚煤层分成若干与煤层层面相平行的分层，然后逐层开采2、回采顺序：下行式—先采顶分层，依次下行回采各分层，垮落法管理顶板，称倾斜分层下行垮落采煤法3、分层同采：在同一区段范围内，上、下分层工作面错开一定距离同时采煤，称：“分层同采”4、11分层分采：在同一区段范围内，采完一个分层后再采下一个分层称“分层分采”或“大扒皮”2、示例掘进顺序第一步岩石运输大巷1-----采区下部车场3----轨道上山5运输上山4----采区上部车场6-----岩石回风大巷2第二步第一区段上部总回风巷2---回风小石门13---上分层回