煤矿开采方法61576

石门：与煤层走向垂直或斜交的水平岩石巷道。

矿井巷道分为：开拓巷道、准备巷道、回采巷道。

采空区处理方法：全部垮落发、刀柱法、局部填充法、全部填充法、缓慢下沉发。

水平：在矿井生产中，为说明水平位置、顺序的。

水平开采：将设有井底车场、阶段运输大巷并担负全阶段运输任务的水平。

阶段内的划分：采区式、分段式、带区式。

Z K=（Z G-P）C Z K可采储量、Z G工业储量、P全矿煤柱损失及构造地质和水文地质的损失、C设计采出率。

T=Z K/A K T矿井设计付年限A设计生产能力K储量备用系数。

井田：主井、斜井、平硐、综合开采。

井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和开掘工程。

井底车场:环行式（卧式、斜式、立式）折返式。

井筒位置井筒沿井田走向的位置在井田中央。

井筒沿煤层的走向选择合适的层位和倾角。

上、下山开采的比较是指利用原有的开采水平进行下山开采与另设开采水平进行上山开采的比较。

运输提升方面、排水、掘进、通风、建设投资。

运输大巷的布置方式：分层大巷、集中大巷、分组集中大巷。

矿井延伸的原则：提前做好准备工作、保证或扩大生产能力、充分合理的利用现有井巷设施、积极采用新技术、工艺、设备。

尽可能缩短施工工期。

矿井开拓延伸方案：直接延伸原有井筒、安静延伸、直接延伸一个井筒，信达一个暗井、新打开一个井筒，延伸一个井筒、深部新开立井或斜井。

采煤工艺：在采煤工作面内各道工序按一定顺序完成的方法及其相互配合。

采煤方法是指采煤系统和采煤工艺的综合及其在时间、空间上的相互配合。

炮采工作面布置：正悬臂齐梁和正悬臂错梁三角柱。

采煤机的割煤方式：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。

3双向割煤、往返两刀。

进刀方式：直接推入工作面端部斜切综采面中部斜切滚筒钻入法。

移架方式：1单架依次顺序式。

2分组间隔交错式。

3成组整体依次顺序式。

综采工作面断头的支护方式：1单体支柱加长梁组成的迈步抬棚。

2自移式端头支架。

采煤方法井下采煤1. 开采顺序和方法对于倾角10°以上的煤层一般分水平开采，每一水平又分为若干采区，先在第一水平依次开采各采区煤层，采完后再转移至下一水平。

开采近水平煤层时，先将煤层划分为几个盘区，立井于井田中心到达煤层后，先采靠近井筒的盘区，再采较远的盘区。

如有两层或两层以上煤层，先采第一水平最上面煤层，再自上而下采另外煤层，采完后向第二水平转移。

按落煤技术方法，地下采煤有机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种，前二者称为旱采，后者称为水采，我国水采矿井仅占1.57%。

旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法，以前者为主。

壁式采煤法工作面长，一般100～200 m，可以容纳功率大，生产能力高的采煤机械，因而产量大，效率高。

柱式采煤法工作面短，一般6～30 m，由于工作面短，顶板易维护，从而减少了支护费用，主要缺点是回采率低。

2. 生产系统包括采煤系统、掘进系统、通风系统、排水系统、供电系统、辅助运输系统和安全系统等。

采煤系统包括工作面的落煤、装煤，将煤由工作面运往井底车场，直到提升至地面。

主要井巷包括采煤工作面，采区顺槽、采区上山、水平运输大巷、石门等。

主要设备有采煤机、运输机械，支护设备及提升机等。

掘进系统是为了保证生产的持续进行，即在当前生产同时，要开掘出新的工作面、采区及生产水平以备接替。

其包括掘进工作面、矸石运至井底车场由副井提升后送至堆放地。

主要设备包括掘进、支护、运输、提升等所用的设备以及风动凿岩机、空气压缩机及其管路等。

通风系统由进风井巷、回风井巷、通风机和井下通风设施如风桥、风门等构成。

排水系统由巷道中的水沟、水仓、水泵峒室、水泵及排水管路组成。

供电系统要求不得中断、以保安全，因此供电电流为双回路，同时进入采区和回风道的电器设备都必须采用矿用防爆型，防止瓦斯爆炸。

辅助运输系统包括人员上下和材料，设备的运输。

安全系统包括预防瓦斯爆炸、瓦斯突出，以及井下火灾和水灾所需要的救治设备、设施、器材、仪表和监测系统。

1缓倾斜煤层和倾斜煤层采区上山准备方式矿井开掘出水平大巷后，一般沿煤层走向，每隔800～2500m开掘上山(见矿山井巷)，将煤层划分采区，分采区巷道布置区开采。

典型的布置方式有两种：采区单层布置在开采薄及中厚煤层时，将每个煤层单独开采，在煤层或底板岩石内布置一个完整的生产系统。

在采区内通常开掘两条上山：①输送机上山，用于运煤、行人、回风；②轨道上山，用于运料、下放矸石、进风。

必要时另开一条运人和通风上山。

从上山向两侧开掘区段平巷，在区段平巷末端开掘切割眼，形成回采工作面（见煤回采工艺）。

采出的煤经区段运输平巷及输送机上山，运至采区煤仓装车外运。

新鲜空气由运输大巷经轨道上山和区段巷道进入工作面；回风由采区回风巷流出。

采区联合布置60年代以来，随着机械化水平的提高，为减少巷道工程量和实行集中生产，在开采近距离煤层群时，采用联合布置或分组联合布置方式，将几个煤层划为一组，在最下面的煤层或底板岩石中布置共用的上山和平巷，一般开三条上山，各煤层和底板巷道用石门和溜煤眼相联系，建立一个统一的生产系统。

采区开采m1、m2两个煤层，沿倾斜划分为3个区段。

阶段运输大巷1和回风大巷2共用的采区输送机上山3和轨道上山4，它们都布置在m2煤层中。

各煤层区段平巷实行双巷布置。

m1层的区段运输平巷5，以溜煤眼6与采区输送机上山连通；m1层的区段轨道平巷7，以区段石门8和轨道上山相接。

m2层的区段运输平巷9和m2层区段轨道平巷10，均直接与采区输送机上山和轨道上山分别相连。

采区巷道布置m1层工作面采出的煤，经该层区段运输平巷运到区段溜煤眼，再通过采区输送机上山运至采区煤仓11；最后，在大巷车场12装车外运。

m2层的煤，经该层区段运输平巷，直接运到采区输送机上山。

采区轨道上山兼作进风；输送机上山兼作回风。

新鲜风流经区段石门和m1层区段平巷进入m1层工作面；废风经m1层轨道回风平巷和回风石门,流至阶段回风大巷。

m2层工作面的新鲜风流，从轨道上山经m2层区段平巷进入；废风由轨道回风平巷，排至回风大巷。

煤矿开采方法煤矿开采方法（Ⅰ）项目教学指导主要内容备注模块名称井田开拓36 学时综合训练项目矿井开拓方式设计和开采水平巷道布置18 学时主要工作任务①进行储量计算，合理确定矿井生产能力；②选择矿井开拓方式，确定井筒位置；③进行开采水平划分和阶段内的在采区划分；④进行开采水平布置，确定大巷布置形式、位置和井底车场布置形式。

完成任务所需工具与参考资料教材、《采矿工程设计手册》、《煤矿安全规程》、《煤矿设计规范》现代化矿井开拓模型、矿井开拓视频录像、多媒体课件、多媒体教室、0#图板及绘图工具、0#图纸两张设计的步骤与要求1.根据矿井开采范围的拐点坐标,画出矿井开采范围的示意图；2.根据矿井开采范围画出坐标系，把矿井边界、勘探线及钻孔相关资料画在图纸上；3．按比例画出高程线，根据勘探线钻孔资料，做矿井主要勘探线的剖面图；表示地表和开采煤层基本状况；作为水平划分和开采水平标高确定的依据；4．根据开采条件简单概算出井田范围内煤炭储量，依据储量分类方法，计算确定矿井设计开采储量，然后选择确定矿井生产能力；5．进行矿井开拓方式选择，确定井筒位置与数目；6．对照平、剖面图进行开采水平划分和采区划分，在平、剖面图中表示划分的边界和开采水平高度；7．在平面图中确定大巷布置方式与位置；8．确定井底车场布置形式，并在图纸中画出所设计的车场形式。

教学组织与要求1．学生分为学习小组，每组 5~6 人，选组长 1人。

2．采用集中讲授重点内容，分组进行实践训练，教师及时进行辅导和解答学生的疑难问题。

3．课程内容以学生在实践训练中自学为主，模块进行前把课程主要内容总结为自学辅导习题，使学生在实践训练的过程中系统的学习专业技术知识，对一些难度较大问题，授课教师进行针对性的讲授与辅导。

项目主要成果1、1：5000或 1：10000 的矿井平面图；2、矿井主要勘探线的剖面图；3、井田开拓部分设计说明书；教学考核方法1．技能考核：设计的相关资料质量（说明书、图纸）和进行汇报答辩。

煤矿特殊开采方法——“三下”开采之水体下采煤所谓水体下采煤指的是在开采煤层上方的地表水体下采煤。

地下开采引起的岩层移动与变形可能改变水体和开采空间之间水力联系的程度。

弱的水力联系增加了矿井的排水费用，强的水力联系有可能使开采影响范围的地表水和地下水及泥砂突然溃入井下，给矿井安全生产带来威胁。

水体下采煤必须采取适当的措施，保证开采过程中不发生灾害性的透水、溃砂事故，避免因矿井用水量突然增大而严重恶化井下作业环境。

水体下开采需要清楚的了解水体的类型、煤岩的隔水性能和开采空间与水体之间可能的水力联系。

水体下采煤有以下特点：（1）、水体下采煤主要考虑煤层与水体之间有无隔水层，开采后隔水层能否破坏，开采引起的上覆岩层裂隙是否波及水体；（2）、水体下采煤的保护对象是矿井本身，为保护矿井本身必须保护水体下方的岩层；（3）、水体下采煤的主要对策是隔离和疏降，要从安全、经济和采出率等方面进行比较，确定合理的开采方案。

影响水体下安全开采的因素有：（1）、不同类型的水体煤层上方的水体可分为地表水体和地下水体两类。

地表水体指积聚在江、海、河、湖、水库、沼泽、水渠、坑、塘和塌陷区中的水。

大型的地表水，储存量大，补给充分，且常常相互连通，对煤矿安全生产存在威胁。

地下水体指积聚在岩石和松散层空隙中的水。

地下水体比地表水体距煤层更近，且赋存情况不易掌握，对安全生产构成一定威胁。

从采矿工程的角度，可将地下水按贮存的介质不同，划分为松散层水体和基岩含水层水体。

松散层水体属孔隙水，主要由大气降水和地表水补给，若下部有较硬的隔水粘土层，对开采影响较小。

松散层水体的流速和流量均小。

基岩水体指的是砂岩、砾岩、砂砾岩及石灰岩岩溶含水层水体，这些水体属孔隙水、裂隙水及岩溶水类型，采空区积水也归这类水体。

当地表水体、松散层水体和基岩含水层水体之间构成某种水力联系时，就产生由这三种或两种水体组合而成的复合水体。

（2）、煤岩的隔水和导水性能不同的煤岩由不同的隔水性能。

回采工作面采煤方法正规回采工作面是指必须保持至少2个畅通的安全出口，一个通到回风巷道，另一个通到进风巷道的采煤工作面；非正规回采工作面是指不能形成全负压通风系统而采用局部通风机送风采煤的工作面。

一、正规采煤方法包括壁式采煤法、台阶式采煤法、伪倾斜柔性掩护支架采煤法。

1、壁式采煤法回采工作面沿走向推进，在推采过程中始终保持工作面的一端与进风巷相连，另一端与回风巷相通的全风压通风的回采工作面。

根据煤层厚度、倾角不同，其进回风巷布置方式不同，又分为一次采全高、倾斜分层、斜切分层、水平分层四种双出口壁式工作面。

详见如下平剖面图：双引巷壁式工作面平面图2、台阶式采煤法在开采急倾斜薄及中厚煤层时，为了防止或缓冲煤矸及物料快速滚落，便于行人，将工作面沿倾斜分成若干个台阶的回采工作面。

包括正台阶采煤法和倒台阶采煤法。

巷道布置及采面形状详见如下平面图：倒台阶采煤法正台阶采煤法3、伪倾斜柔性掩护支架采煤法在开采急倾斜薄及中厚煤层时，为了调节工作面坡度，工作面布置成伪倾斜并用柔性掩护支架隔离采空区，在掩护支架下进行采煤，工作面沿走向推进。

包括平板型掩护支架和多边形掩护支架，如下图示：柔性掩护支架平面布置图二、受条件限制的非正规采煤方法1、单引巷壁式采煤法回采工作面用杠子的方式推进，受煤层赋存条件的限制，只能布置一条引巷，采用局扇送风的回采工作面。

包括一次采全高的缓倾斜、倾斜工作面；由于煤层变厚而形成局部双引巷的刀把式工作面；急倾斜厚煤层分层开采等单引巷短壁工作面。

如下图示：2、条带式采煤法在开采急倾斜不稳定煤层时，沿走向方向用水平或倾斜巷道相隔一定的距离（3～5m），将煤层分成若干个条带，采用放炮方式将巷道顶部煤层放落的采煤方法。

如下图示：条带式采煤工作面示意图三、禁止采用非正规采煤方法的工作面条件凡属下列情况之一者，严禁采用非正规采煤方法采煤：1、煤层赋质条件并不复杂，但由于工程管理不善，人为地造成化整为零开采的区段。