煤矿开拓开采

鲁能菏泽煤电公司安全培训中心邮箱：[e-mail]电话：188053060982013年3月教材编辑：王运福授课人：王运福《煤矿开拓开采》讲座煤田（coalfield）—同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区。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。矿区（miningarea）—统一规划和开发的煤田或其一部分。开发煤田形成的社会组合。一般一个矿区开发一个煤田矿务局，矿业集团公司矿井开采的基本概念中国矿区分布华北(石炭二叠纪)聚煤区京、津、冀、晋、鲁、豫、宁等省市自治区的全部或大部，甘肃的东部，内蒙古、辽宁、吉林的东部，陕西，安徽的北部和江苏的西北部峰峰煤田：3400km2神东煤田：31172km2淮南煤田：约3000km2探明储量：2263亿t大屯煤田：245km2远景储量：10000亿t枣庄煤田：500km2淮北局煤田：691.2km2鹤岗煤田：252km2水城煤田（黔西）：7130km2铜川煤田：387.2km2徐州矿务局：730km2平顶山矿务局：714km2大同矿务局：约2550km2煤田与矿区井田（Undergroundminefield）（一）井田井田（矿田）—划归一个矿井开采的一部分煤田或全部煤田井田大小：范围走向长度倾向水平投影（宽度）井田面积大小矿井生产能力服务年限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8000（二）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。设计中规定矿井在单位时间（年）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，将矿井划分的类型，称井型。井型分大、中、小三种。井型井型生产能力（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。（三）矿井可采储量和服务年限矿井可采储量Zk生产能力A服务年限T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国内大型矿井的服务年限一般不小于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（四）井田内的再划分1、井田划分为阶段阶段（horizon）—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。阶段的走向长度等于井田的走向长度阶段下部布置阶段运输大巷阶段上部布置阶段回风大巷井田划分为阶段-1050m水平-800m水平-600m水平-400m水平-210m水平-75m水平5651494759—北区地面工业场地及立井保护煤柱边界线5958—-800m水平二采区前组煤层集中下山585757—-1050m水平西大巷（矿车轨道）5556—-1050m水平东大巷（矿车轨道）5454—-1050m水平矸石暗斜井（矿车轨道）5252—-1050m水平主暗斜井（胶带）5350—-800m水平前组煤层五采区集中下山504847—-800m水平胶带大巷（服务于下山阶段）46—北区-800m水平千米副立井井底车场464545—北区千米回风井44—北区千米副立井4443—北区地面工业场地434241—-800m水平前组煤层西大巷（矿车轨道）4140—-800m水平前组煤层东大巷（矿车轨道）4039—-800m水平井底车场3938—-800m水平主暗斜井（胶带）383736—-600m水平孙良六采区前组煤层集中上山363534—-600m水平孙良四采区前组煤层集中上山35—-600m水平孙良五采区前组煤层集中上山3433—-600m水平孙良区前组煤层轨道大巷32—-600m水平孙良区前组煤层胶带大巷333231—-450m水平孙良区回风大巷3130—-600m水平孙良区轨道石门29—-600m水平孙良区运输石门（胶带）30292828—-600m水平中区（二采区）前组煤层集中下山2727—-600m水平东区（一采区）前组煤层集中下山2625—-600m水平前组煤层西大巷（矿车轨道）2524—-600m水平前组煤层东大巷（胶带）23—-600m水平前组煤层东大巷（矿车轨道）232422—-600m水平井底车场222120—-600m水平水泵房、变电所19—-600m水平前后组大巷贯穿石门（胶带）18—-600m水平前后组大巷贯穿石门（矿车轨道）2019181716—-600m水平至210m水平主暗斜井（胶带暗斜井）14161513—-400m水平前组煤层东大巷（矿车轨道）14—-400m水平前组煤层西大巷（矿车轨道）131415—洛沟风井(-400m水平回风井)1211—井底车场和斜井保护煤柱边界线1110—-210m水平至-600m水平副暗斜井988—-210m水平西大巷(矿车轨道)7566—-75m水平西大巷(矿车轨道)4—浅部回风井(东风井)3—二副斜井(西副斜井)2—一副斜井(东副斜井,原串车提升的主斜井)1—主斜井(胶带输送机)17—-400m水平至—600m水平副暗斜井109—-600m水平至210m水平折返胶带斜巷432113FF133F2421工作面2422运输巷55—-1050m水平井底车场+197.5m42—-800m水平贯穿石门48—-1050m总回风巷51—-1050m水平副暗斜井（矿车轨道）53—-1050m水平回风上山4421工作面49—-800m水平前组煤层四采区集中下山37—-800m水平副暗斜井（矿车轨道）26—-600m水平东区（一采区）前组煤层集中上山5—-75m水平东大巷(矿车轨道)12—-400m水平井底车场7—-210m水平东大巷(矿车轨道)2422工作面2420工作面21—-450m水平孙良回风石门二水平_+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2332CAC1Cqq1q32JJC1J4井田划分为阶段水平（level）水平（level）—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（mininglevel）开采水平（简称水平）—运输大巷及井底车场所在的水平位置及所服务的开采范围。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上部回风水平阶段下部运输水平（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区段采区式划分采区（district）与区段（districtsublevel）采区：阶段或开采水平内沿走向把划分为具有独立生产系统开采块段。采区斜长=阶段斜长（可达1000m）采区走向=400m~5000m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26A534C11走向长壁工作面：工作面沿倾斜布置沿走推进2阶段划分为划分为带区，带区划分为分带J12J3J1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。由若干分带组成，并具有独立生产系统的区域叫带区倾斜向长壁工作面：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3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panel为盘区或带区P1PP324P盘区—近水平煤层的采区带区—倾斜分带开采的采区采区、盘区或带区沿煤层走向的开采顺序前进式：先采井筒附近的采区、盘区或带区，后采井田边界的采区、盘区或带区后退式：先采井田边界的采区、盘区或带区，后采井筒附近的采区、盘区或带区初期工程量、投资、达产期采区、盘区或带区沿煤层走向的开采顺序前进式：先采井筒附近的采区、盘区或带区，后采井田边界的采区、盘区或带区后退式：先采井田边界的采区、盘区或带区，后采井筒附近的采区、盘区或带区初期工程量、投资、达产期P1PP324P采区、盘区或带区沿煤层走向的开采顺序前进式：先采井筒附近的采区、盘区或带区，后采井田边界的采区、盘区或带区后退式：先采井田边界的采区、盘区或带区，后采井筒附近的采区、盘区或带区J3阶段J2阶段J1阶段（五）矿井生产系统的概念9241310227311523251522142120191968202523221821416172421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（六）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、井巷按倾角分类：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上山—位于开采水平以上，为本水平或采区服务的倾斜巷道。下山—位于开采水平以下，为本水平或采区服务的倾斜巷道。倾斜巷道J3阶段J2阶段J1阶段分带斜巷：运输斜巷运料斜巷矿井开拓、准备和回采的概念3、按井巷作用和服务范围分：1）开拓巷道（developmentroadway）为全矿、一个水平或若干采区服务的井巷。服务时间长。1030a或以上。2）准备巷道（preparationroadway）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、准备和回采巷道的概念3、回采巷道（gateway，entry）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矿井开拓、准备和回采巷道的概念回采巷道四、采煤方法（一）采煤方法分类采煤方法—采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互配合。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。Coalwinningtechnology水平分层采煤方法旱采水采壁式体系柱式体系柱式体系单一长壁放顶煤整层开采斜切分层水平分段放顶煤倾斜分层掩护支架分层开采整层开采整层开采房式房柱式倾斜短壁式走向短壁式走向长壁倾斜长壁走向长壁倾斜长壁下行垮落上行充填垮落刀柱四、采煤方法分类1、壁式体系采煤法壁式体系采煤法一般特点:工作面