《煤矿开采方法》四--采煤工作面生产技术管理01 PPT课件

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铺顶网优点：
• 利于改善工作面顶板管理。铺一次网可 为上、下分层服务。刚割过煤后，及时 移架铺网，及时支护。
• 提高煤质。 • 提高煤炭采出率。采面浮煤在金属网下，
采下分层时，一并采出。 • 简化回采工艺，提高效率。
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2、再生顶板
煤层的顶板为页岩或含泥质成份较高的岩 层，冒落后注水或注泥浆，在上覆岩层 重压下形成再生顶板。一般4 6个月胶 结形成。
IV、集中区段平巷与分层平巷间联系 （10） —（12 ） —沟通各分层机巷； （9） — （11）— 沟通各分层机巷； 从最后一个（12）反向掘（14）至采区边界，
从最后一个（13）反向掘（15）至采区边界。
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3）顶分层采面
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顶分层（14）、（15）
超前采面两个（12）
掘进。
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（14）— 开切眼—
• 各分层采用集中（共用）上山、集中（共用）区段
平巷 — 联合布置方式（之一）
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i、集中上山
轨上（5）和运上（4）均布置在距煤层15m 的底板岩石中，且在层位上错距 ≮2m （运“上”在下，轨“上”在上）
• 技术发展趋势： （1）多采用分层分采； （2）“放顶煤”
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四、分层同采的参数

1.地形等高线基本特征 • 同一等高线各点高程相等 • 等高线是一条闭合的曲线 • 一条等高线不能分叉 • 等高线越密表示坡度越陡，越稀则越缓，平行 则表示坡度相等 2.典型地貌的等高线 山地 盆地 山脊 山谷
（二）煤层底板等高线图 煤层底板等高线：煤层底板与有一定高程的水平面 相交所得到的交线。 煤层底板等高线图：把上者用标高投影的方法投影 到水平面上所得到的图形。 1.根据煤层底板等高线图确定煤层的产状 2.地质构造在煤层底板等高线图上表现 ①褶皱 ②断层 ③穹窿 ④盆地
2.基本顶来压时的压垮型冒顶发生的条件及原因 （1）发生压垮型冒顶事故的一般条件： ① 直接顶比较薄，冒落后不能充填满采空区。 ② 直接顶上面基本顶厚度小初次来压步距更大。 ③ 采煤工作面支柱初撑力低基本顶断裂在煤壁内。 （2）基本顶来压时的压垮型冒顶事故的成因： ① 垮落带基本顶岩块压坏采煤工作面支架致冒顶。 ② 垮落带基本顶岩块冲击压坏采煤工作面支架冒顶。 3.厚层难冒顶板大面积冒顶发生的条件与原因 一是：顶板大面积悬漏弯曲应力超过强度。 二是：采空区近边煤柱上岩层剪应力超过极限强度。
顶板事故：在地下采掘过程中，顶板意外冒顶、片 帮、煤炮、冲击地压、顶板掉矸而造成的人员伤亡、 设备损坏、生产终止等。 按冒顶范围分：局部冒顶（1～2人）、大型冒顶 （3人以上） 按力学原因分：压垮型、推垮型、漏跨型 2.矿井顶板事故危害 ①都会推倒支架、埋压设备，造成停电、停风，给 安全管理带来困难。 ②有时会引起透水事故。 ③有时会造成瓦斯事故 ④掘进面发生事故人员被堵或被埋将造成人员伤亡。
淤泥带的主要特征：大型的淤泥带地表多呈低洼的 冲沟，垂直方向表现为上宽下窄的裂隙带，其内有 大量的黄泥和碎块岩石。 3.判断的标志 ①岩性标志。断层的地层系统未被打乱，陷落柱地 层局部破坏，杂乱无章岩性复杂。 ②接触带特征。陷落柱的柱壁倾角很陡往往成90°接 触面不平整，无擦痕。断层直立情况少常见擦痕。 ③煤层及顶底板的变化。陷落柱顶底板岩层除裂隙 发育外产状无变化。断层附近煤岩层产状变化大。 ④陷落柱一般上下影响范围较大。通过上下煤层对 照能预测其出现的位置和范围。

通风安全监测
介绍如何对矿井通风进行 实时监测，及时发现和处 理通风安全隐患，保障矿 工的生命安全。
瓦斯防治与安全
瓦斯性质与危害
阐述瓦斯的性质、危害及其对煤 矿生产的影响，强调瓦斯防治的 重要性。
瓦斯防治技术
介绍常见的瓦斯防治技术，如瓦 斯抽放、瓦斯稀释等，以及这些 技术的适用条件和效果。
瓦斯安全管理制度
液压支架
用于支撑顶板和防止采 空区坍塌，确保采煤作
业安全。
运输设备
01
刮板输送机
用于将采煤机破碎后的煤块输送到 运输巷道中。
矿车
用于将煤块从运输巷道运送到地面 或从地面运送到其他地方。
03
02
带式输送机
利用胶带将煤块从采区输送到地面 或其他运输设备中。
提升机
用于将矿车或箕斗提升到地面或从 地面下放到采区。
煤矿生产特点
煤矿生产是一种复杂的系统工程，涉及到采掘、通风、运输、排水、 供电和安全等多个环节，需要高度的协作和管理。
煤矿生产的流程
采煤
使用采煤机等设备将煤层切割 下来，并装入运输设备。
运输
将采下的煤炭运输到地面，通 常使用矿车、输送带等设备。
分选
根据煤炭的品质和用途，通过 不同的分选方法将其分成不同 等级。
02 煤矿开采技术
露天开采技术
露天开采技术概述
露天开采是一种将煤层上覆的岩层剥离，以 获得煤炭资源的方法。
露天开采的缺点
露天开采需要大面积的土地，对环境有一定 的影响，同时开采成本也较高。
露天开采的优点
露天开采具有资源利用率高、生产效率高、 安全性能好等优点。
露天开采的应用场景
露天开采主要适用于煤层埋藏较浅、地面平 坦的地区。

平行作业，实现高产高效 （4）放煤口位置较高，丢煤多，采出率较低，煤尘
较大 （5）后输送机放在支架底座上，后部空间有限，造
成大块煤通过困难，移架阻力大 （6）掩护梁不能摆动，二次破煤能力差
第二节 放顶煤开采的支护设备
• 双输送机低位放顶煤支架（FZ3000-15/30 型放顶煤支架）
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第五节 厚煤层放顶煤采煤法技术 发展展望
一、综放开采的技术经济优势
近年来综放开采之所以成为我国高产高效矿井建设的重 要技术途径，是因为这种采煤方法不但符合我国国情(厚煤层 产量占煤炭总量的41%)，而且较厚煤层分层开采和单一煤层 综采有明显的技术和经济优势 1、适应性强 综放开采实现了缓倾斜特厚煤层的一次采全厚开 采和急倾斜特厚煤层的水平分段开采，对地质条件的适应性 较分层综采和单一煤层综采更强。适应于煤层厚度变化大、 顶底板起伏不平、断层构造多以及其他地质条件变化的不稳 定煤层。
• 采煤机割煤：破煤和装煤 • 移架：维护端面稳定用前探梁及时支护，后移架 • 推移前部输送机：推移时保证输送机弯曲长度大于15m • 移后输送机：把后输送机移到规定位置 • 放顶煤：打开放煤口放顶煤（放煤步距和放煤方式）
处理碎煤成拱、大块煤堵口、顶煤过硬 采煤机割煤→移架及时支护→推移前部输送机→拉后部输送 机→打开放煤口放顶煤。
5、根据顶煤的变形和破坏发展规律，沿工作面推进方向前将 煤划分为四个破坏区，依次为：完整区、破坏发展区、裂 隙发育区、垮落破碎区。
第三节 放顶煤工作面矿压显现特点及顶煤破 碎机理
A
BC D
顶板破坏区 A --完整区 B 破坏发展区 C 裂隙发育区 D 垮落破碎区
第四节 放顶煤采煤工艺
一、放顶煤综采主要工艺过程

5、锚喷支护 锚喷支护是借高压喷射水泥混凝土和打入岩层中的金属锚杆的联合作用加固岩层的 。 喷混凝土用喷浆设备向开挖面喷一定厚度的混凝土层，借以支护围岩。锚喷支护是使锚 杆、混凝土喷层和围岩形成共同作用的体系，防止岩体松动、分离。把一定厚度的围岩转 变成自承拱，有效地稳定围岩。当岩体比较破碎时，还喷支护。
一

煤矿基本知识


1、煤的生成 大约在几亿年以前，赋含水体的地球上生长着许许多多的成煤植物，这些 植物枝繁叶茂，死去的植物遗体堆集在湖泊沼泽底部，随着时间的推移和地 壳的运动逐渐被水覆盖。在细菌参与的生物化学作用下，植物遗体开始腐烂 分解，有的变成了液体被失散，有的变成了气体被挥发，而保留下来的残余 部分就变成了泥炭层。又随着时间的推移，泥炭层被风、水带来的泥沙所覆 盖，并且泥沙愈积愈厚，加上地壳的不断沉降，这些泥炭层逐渐被埋到地下 深处。被埋在地下深处的泥炭在高温高压的作用下开始了缓慢的变质，这些 含碳物质开始脱水密实，比重增大、颜色变深、硬度增加，逐渐就变成了现 在我们所见到的煤炭，这一过程大概要经历几万年甚至几亿年。 2、煤系地层 在成煤的过程中，与煤层同时形成的还有许多岩层,这些岩层赋存在煤层的 上部和下部，我们把这既含有煤层又含有岩层的地层称之为煤系地层。在煤 系地层中有的只含有一层煤，有的则含有多层煤，在我国多数地区的煤系地 层中大多含有许多层煤层。门客庆井田共含2、3、4、5、6五个煤组，含煤 9~24层，一般含煤16层，层位稳定、可对比的可采煤层有9层，即2-1、2-2 中、3-1、4-1、4-2中、5-1、5-2、6-2上、6-2中煤层。 3、煤层的赋存状态 煤层赋存在煤系地层之中，由于受成煤条件和地壳运动的影响，煤层往往 也会发生变化，煤层的埋藏特征也呈现出不同的形态。如，有的煤层层位稳 定、连续、煤层厚度变化也小，我们把这种煤层称之为层状煤层；有的煤层 层位相对稳定、也有一定的连续性、但煤层的厚度变化较大，我们把这种煤 层称之为似层状煤层；还有的煤层不仅形状变化大、连续性差、而且厚度也 变化无常，这样的煤层我们把它称之为非层状煤层。

劳动强度低、产量高、效率高、安全条件好
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3.4 综合机械化采煤工艺
• 综采工作面主要设备
配置图：
1.采煤机 2.刮板输送机 3.液压支架 4.下端头支架 5.上端头支架 6.转载机 7.可伸缩胶带输机 8.组合开关
பைடு நூலகம்
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3.4.1 综采面双滚筒采煤机工作方式
• 滚筒的转向和位置：
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3.1采煤工艺概述
• 采煤工艺的概念： • 采煤工艺：在采煤工作面内按照一定的顺序完成
各项工序的方法及其配合，称为采煤工艺。在一 定时间内，按照一定的顺序完成回采工作各项工 序的过程，称为采煤工艺过程。
• 采煤工艺的基本工序：
破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理
• 采煤工艺的分类：
爆破采煤工艺、普通机械化采煤工艺、综合机械 化采煤工艺。
3.2.1爆破落煤
• 爆破落煤的工序：
包括打眼、装药、填炮泥、联炮线、放炮等工序
• 炮眼排数： 取决于煤层的厚度和煤层的硬度
单排
双排
三排
M <1m M=1-2.5m
M > 2.5m
• 炮眼布置图：
（a）单排眼 （b）双排眼 （c）三排眼
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3.2.1爆破落煤
爆破落煤器材
炸药
毫秒雷管 其他器材
位于煤之上（煤层没有伪顶时）的一层或 几层岩层。
• 伪顶：是指直接位于煤层之上的较薄岩层
，破碎，随采随落。通常为炭质泥岩、页 岩等，厚度一般在0.5M以下
• 直接底：指直接位于煤层之下的岩层。多
为泥岩
• 老底：指位于直接底或直接位于煤层之下

较多。 需要开掘大量的巷道，掘进率高。 一般没有处理采空区工序。 工作面通风条件较差，采出率低。
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采煤方法分类
壁式体系
旱 采
采
煤
柱式体系
方
法 水
采
柱式体系
整层开采
分层开采 整层开采 整层开采
单一长壁 放顶煤
走向长壁 倾斜长壁
掩护支架 倾斜分层 水平分层
走向长壁 倾斜长壁
斜切分层 水平分段放顶煤
工作面支护： 支架布置方式：带帽点柱、单体液压支柱或 磨擦式金属支柱与铰接顶梁组成的悬臂支架。 按悬臂顶梁与支柱的关系分为正悬梁和倒悬 梁两种； 按梁的排列特点分为齐梁式和错梁式两种， 为了行人和工人作业方便，工作面支柱一般 排成直线状。
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普采工艺
单体支架正悬臂 与倒悬臂布置
支架齐梁式和错梁式布置
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炮采工艺
一、爆破落煤 爆破落煤由打眼、装药、填炮泥、联炮线及 放炮等工序组成。 炮眼布置：单排眼 双排眼 三排眼 二、装煤与运煤 1）、爆破装煤：爆破后刮板输送机贴近煤 壁，利于装煤。 2）、人工装煤：人工攉煤。 3）、机械装煤：在输送机煤壁侧装有铲煤 板。
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炮采工艺
炮眼布置图 a—单排眼 b—对眼 c—三角眼 d—三花眼 e—五花眼
2千万吨的综采面。）
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综采工艺
综采现状：初步统计，全国已建成年产120 万吨以上的大型现代化煤矿434处，核定能 力12.63亿吨，占总核定能力的50.62%； 其中建成了年生产能力超1000万吨的特大型 煤矿25处，核定生产能力3.4亿吨。我国的安 全高效矿井采煤机械化程度达到90%以上， 综采程度达到85%以上，井工矿原煤全员工 效达到106.34t/工；回采 工效540.29t/工 。

地下开采技术是指通过在地下矿层进行挖掘，以获取煤炭资源的一种技术。该技术具有开采效率高、资源利用率高、对环境影响较小等优点，因此在煤炭工业中得到了广泛应用。
地下开采的工艺流程包括矿床开拓、采准、切割和回采四个阶段。其中，回采是核心阶段，采准和切割是为回采服务的准备阶段。
总结词
地下开采的工艺流程包括矿床开拓、采准、切割和回采四个阶段。矿床开拓是整个开采过程中的基础，目的是为了建立通往地下的运输通道。采准是在开拓的基础上，为回采工作准备好场地，安装设备，为回采提供必要的条件。切割是在采准的基础上，将矿体切割成适合回采的矿块或矿段。回采是整个工艺流程的核心阶段，通过回采可以获得煤炭资源。
安全培训教育
对从业人员进行安全生产培训教育，提高员工的安全意识和技能水平。
安全检查与隐患排查
定期进行安全检查和隐患排查，及时发现并处理存在的安全隐患。
应急救援预案
制定应急救援预案，配备相应的应急救援设备和人员，确保在发生事故时能够及时有效地进行救援。
地下开采技术
地下开采技术是指通过在地下矿层进行挖掘，以获取煤炭资源的一种技术。其特点包括开采效率高、资源利用率高、对环境影响较小等。
综采工艺
在极薄煤层中，采用爆破方式采煤，需要注意安全管理和顶板控制。
爆破采煤工艺
根据煤层厚度和地质条件，选择适合的采煤机，确保采煤效率和安全性。
采煤机选择
A
B
C
D
随着矿井深度增加，地温、地压、岩石力学等条件变得更加复杂，开采难度和危险性增加。
深部矿井面临的问题
采用强度高、耐久性好的支护材料和方法，确保巷道的稳定性和安全性。
总结词：地下开采的安全管理是保障作业人员生命安全和身体健康的重要措施，包括建立健全安全管理制度、加强安全培训和检查等方面。

• 以一定标高煤层底板等高线为界，并沿该煤层底板 等高线留置边界煤柱，这种方法称作水平划分。 （三）按煤组划分
• 按煤层（组）间距的大小来划分矿界，把煤层间距 较小的相信煤层划归一个矿井开采，把层间距较大 的煤层煤层（组）划归另一个矿井开采。
第二节 煤田划分为井田
一矿
二矿 1
2
三矿
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井田边界划分方法
绪论
三、我国煤炭生产结构 • 截止2019年4月，煤矿总数24813处。其中：国有
重点煤矿681处，纳入45户重点监控对象的有414 处； • 煤矿在27个省（市、自治区）1264个市县均有分 布，占县级行政区划的44.2%； • 我国煤矿以井工开采为主，矿井规模小。露天矿 产能不到5%；设计能力30万吨/年以上的大中型 矿井数量仅占3.1%。
铜川矿区的井田划分
第一节 矿井生产概况
二、 矿井巷道和硐
室的总称。 （一）按空间位置和形状可分为：
1. 垂直巷道－立井、暗立井、溜井 2．倾斜巷道－斜井、暗斜井、上山、下山 3．水平巷道－平硐、石门、煤门、平巷
第一节 矿井生产概况
矿井巷道示意图
1－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
第三节 井田内再划分
井田划分为阶段和水平
2 + 150
J1
1 +_ 0 一水平
-150 二水平
J2
-300 三水平
J3
第三节 井田内再划分
（2）阶段的特征 ①走向长度 阶段的走向长度就是井田长度．可达到数千米至上万米． ②阶段垂高 阶段上部边界至下部边界的垂高距离。 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。

总结
煤矿安全生产技术的发展对煤矿生产安全起到了至关重要的 作用，只有不断完善安全管理体系、加强通风与气体控制、 防治地质灾害、推动信息化建设，才能有效预防煤矿事故， 保障矿工安全生产。
● 04
第四章 煤矿环境保护技术
煤矿环境影响评 价
在煤矿项目建设之前，必须进行环境影响评价，评估项目 对周围环境的影响程度。煤矿开采会对水资源、土地和空 气等环境产生一定影响，因此评价标准和方法至关重要。
海洋煤矿开采技术
海底煤矿资源 的开发现状和
挑战
分析海底煤矿资源 的潜力和挑战
海洋煤矿环境 保护和可持续
发展策略
探讨海洋煤矿开采 对环境的影响和可
持续发展路径
海底煤矿采矿 技术的突破与
创新
介绍海底煤矿采矿 技术的最新进展
01 煤矿采空区治理的重要性和难点
解析煤矿采空区治理的关键问题
02 采空区治理的技术手段和方法
煤矿开采技术国际合作与交流
中国煤矿开采 技术的国际影
响力
合作项目覆盖多个 国家
煤矿开采技术 国际交流与合
作的意义
共同推动行业发展
国际煤矿技术 合作项目介绍
技术交流促进全球 进步
煤矿开采技术趋势展望
未来煤矿开采技术 发展趋势分析
智能化设备广泛应用
绿色环保理念深入人心
技术创新不断推进
煤矿开采技术创新 与突破点预测
煤矿通风与气体控制
煤矿通风系统 的设计原理
重点优化矿井内空 气流动，确保矿工
安全
煤矿爆炸事故 防范措施
采取爆破控制技术， 预防爆炸事故
煤矿气体监测 与预警技术
实时监测有毒气体 浓度，防止中毒事
故发生