采矿学(2)-4大巷布置方式
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3采煤方法及采区巷道布置采煤方法及采区巷道布置是煤矿开采工艺的重要组成部分,对于煤矿的安全高效开采起着关键作用。
下面将介绍三种常见的采煤方法以及采区巷道布置。
一、采煤方法1.连续采煤法连续采煤法是一种高效的采煤方法,主要适用于煤层较厚、倾角适中的工作面。
该方法主要设备包括采煤机、运煤机、控制装置等。
采煤机负责切割煤层并将煤炭切割下来,运煤机将切割下来的煤炭运送到地面。
该方法的优点是生产效率高,能够实现连续采掘和运输,节约人力资源。
但是,该方法的设备成本高,对煤层的适应性较差。
2.综放采煤法综放采煤法是一种将掘进和支护相结合的采煤方法,主要适用于煤层较薄、顶底板条件较差的工作面。
该方法主要设备包括掘进机、支架、运输设备等。
掘进机负责掘进煤巷,支架负责支护巷道,运输设备负责将煤炭运送到地面。
该方法的优点是适应性强,能够应对复杂的煤层条件,对矿井的资源利用率高。
但是,该方法的操作过程较为复杂,工作面的利用率相对较低。
3.综合采煤法综合采煤法是一种将连续采煤法和综放采煤法相结合的采煤方法,主要适用于煤层良好、顶底板条件相对较好的工作面。
该方法通过采煤机进行切割煤层,并在切割过程中及时进行支护,确保工作面的稳定和安全。
该方法的优点是兼具连续采煤法和综放采煤法的优点,同时具备高效生产和安全稳定的特点。
缺点是设备及设施投资较大。
采区巷道的布置是保障采煤工作面安全高效运行的关键。
巷道布置要考虑的因素包括煤层的倾角、煤层的良好程度、地质条件等。
1.主采巷道主采巷道是连接工作面与井口的主要通道,负责将采出的煤炭运至井口。
主采巷道的布置应符合矿井的开采设计要求和工艺流程。
主采巷道通常位于煤层顶板下方,保证煤层的稳定。
主采巷道的布置要考虑采煤机的运输要求,保证煤炭运输的安全和顺畅。
2.回采巷道回采巷道是采煤工作面与主采巷道之间的通道,负责支持主采巷道的运输工作。
回采巷道的布置要充分考虑采煤机的切割要求和支架的支护要求,保证回采巷道的通畅和安全。
《采区巷道布置平面图》项目教学法教案设计一项目要求根据教师提供的富强矿四个采区底图资料,把同学分成四组分别进行四个采区巷道布置,完成1:2000采区巷道布置平面图。
整个设计分为以下三个部分:1)采区巷道布置2)采区上下山的布置3)区段平巷布置。
二教学目标知识技能:掌握采区巷道布置和生产系统,采区上下山布置和区段平巷布置方式。
使学生在实际工作的情境中,综合运用已学知识和教师给出的资料,运用绘图方法与技能完成绘图任务。
过程与方法:通过教师的讲解,视频图片,同学间的讨论及帮助,体会实际工作中巷道系统的空间感并设计采区巷道布置的工作流程,学会解决问题的过程和方法。
情感态度价值观:培养学生的实际绘图工作能力,分析问题,解决问题的能力,培养踏实严谨的工作态度。
三课题分析本项目是通过收集的资料(教师给出)综合已学过知识及网络信息,将AuToCAD和绘图内业工作能力结合起来,绘制1:2000采取巷道布置平面图,让同学从亲身的感受中说做学优化教学过程,通过自己的操作和实践,问题的解决,从而形成解决问题的思维方法并最终完成实际工作,才能够与行业工作零距离的接触,积累宝贵的工作经验。
重点采区巷道布置及生产系统,绘图工作的一般工作方法。
难点灵活运用各种知识设计并绘制合理精确的图纸。
突破重点难点1)学生在教师的引导下项目2)教师帮助个别学生提高水平四教学策略分析学生在教师的帮助下,小组合作中,通过动手操作,发现新知,自主学习。
教师利用评价表对学生的学习和图纸作出评价,让每个同学都零距离的体会到工作的乐趣。
五教学准备教材参考书教学模型视频文件制图工具图纸六设计思路1.以实际问题创设情境,导入课题。
2.讲授新课1)采区巷道布置和生产系统2)采区上(下)山的布置3)区段平巷布置3.设计绘图活动,巩固练习学生在熟悉开拓巷道和准备巷道的基础上,着手设计采区巷道系统并绘制成图。
通过“图纸大奖赛”这个活动,调动学生竞争意识和学习本专业课的兴趣。
煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术煤矿开采是指从地下煤层中采取煤炭资源的工作过程。
而巷道布置与采煤工艺技术是煤炭开采过程中非常重要的一部分,它直接关系到煤炭的采取效率和安全性。
本文将介绍煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术相关内容,以期能够对煤矿开采工作者提供参考和帮助。
一、巷道布置煤矿的巷道布置是指在地下煤矿开采的过程中,为了便于通风、排水、运输和采矿而进行的巷道系统的设置。
巷道布置的合理与否直接关系到煤矿开采的效率和安全性。
1. 主采煤巷道主采煤巷道是指直接用于采煤作业的巷道,也是连接工作面与井口的主要通道。
主采煤巷道的位置应该与煤层的产量、质量、工作面的长度和采煤工艺等因素有关。
通常情况下,主采煤巷道应该位于工作面的下方,以确保矿山的通风和排水。
2. 掘进巷道掘进巷道是在煤矿开采过程中用于开掘和布置其他巷道的巷道。
它的位置和布置应该考虑到煤层的地质条件、采矿的工艺要求和煤矿生产的需求。
3. 辅助巷道辅助巷道包括通风巷道、排水巷道和运输巷道等,它们的作用是为了保障煤矿的通风、排水和煤炭的运输需求。
辅助巷道的位置和布置应该结合煤矿的具体情况,合理设计,以达到最佳的生产效果。
二、采煤工艺技术采煤工艺技术是指在煤层开采过程中,为了提高采煤效率和保障工人安全,而采用的各种采煤方法和工艺技术。
下面将介绍几种常见的采煤工艺技术。
1. 传统采煤工艺传统采煤工艺是指以人力或动力设备为主要手段,通过人工煤凿、机械敲击、采煤机切割等方式来进行采煤作业。
这种采煤工艺技术主要适用于浅埋煤层的采煤作业,其优点是工艺简单、操作方便,缺点是劳动强度大、效率低下。
长壁采煤是指使用采煤机进行连续切割和采煤作业的一种采煤方法。
它的优点是采煤效率高、安全性好、环保性强,适用于较厚的煤层开采。
但是长壁采煤也存在着设备投入大、煤矿支护难等问题。
综合采煤是指在煤矿开采过程中,利用采煤机械设备进行机械爆破和切割,同时辅以人工支护和煤矿脱硐等技术手段,以实现高效率的采煤作业。
一、名词解释:井田:划归一个矿井开采的那部分煤田称为井田。
煤田:统一地质时期形成,并大致连续发育的含煤岩系分布区称为煤田。
井型:根据矿井设计生产能力的不同而划分的矿井类型,我国煤矿划分为大、中、小三种井型。
大型矿井:1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0、5.0、6.0Mt/a及以上;中型矿井:0.45、0.6、0.9Mt/a;小型矿井:0.3Mt/a 及以下矿井生产能力:是设计中规定的矿井在单位时间内采出的煤炭数量。
阶段:是在井田范围内平行走向按一定标高划分的一部分井田。
开采水平:通常将布置有井底车场和阶段运输大巷,并且担负全阶段运输任务的水平称为“开采水平”,也简称“水平”。
石门:是岩层中开凿的,不直通地面,与煤层走向垂直活斜交的岩石平巷。
采掘比:一定时期内采煤工作面个数与掘进工作面个数之比。
掘进率:是指井田一定范围或一定时期内,掘进巷道的总长度与采出总煤量之比。
机轨合一:将胶带运输和轨道运输集中在一条断面较大的岩石巷道内,形成机轨合一集中巷布置。
截深:采煤机滚筒一次切入煤壁的深度,一般0.6~1m.端面距:顶梁前端到煤壁的无支护距离。
采放比:机采厚度与顶煤厚度之比。
准备方式:根据煤层赋存地质条件和开采技术条件的不同,准备巷道有多种布置方式,按一定的原则确定的准备巷道布置方式叫准备方式。
准备巷道:为一个采区(盘区,带区)或采区(盘区,带区)中两个以上工作面服务的采(盘)上下山,带区集中巷,各类车场,硐室的总称。
回采巷道:为一个采煤工作面服务,一般随采随废的巷道,如区段运输平巷,区段回风平巷,开切眼,部分联络巷道。
开拓巷道:为全矿井或一个开采水平或一个阶段服务的巷道。
二.简答题:1.井田的再划分方法是什么?1)井田划分为阶段和水平2)阶段内再划分:采取式划分,带区式划分3)井田直接划分为盘区,带区或分带2.割煤方式?1)单滚筒采煤机割煤方式:①单滚筒采煤机双向割煤,往返一刀(上行割顶煤,下行割底煤,下端头进刀)②单滚筒采煤机单向割煤,往返一刀(上行割底煤,下行轻浮煤,下端头进刀)③单滚筒采煤机双向割煤,往返两刀(上行割全厚,下行再割全厚,两端头都进刀)④单滚筒采煤机中部进刀的“∞”割煤,双向割煤,往返一刀2)双滚筒采煤机割煤方式:①双滚筒采煤机双向割煤,往返两刀(上行割全厚,下行再割全厚,两端头都进刀)②双滚筒采煤机单向割煤,往返一刀(上行割全厚,下行快速空回,下端头都进刀)3.进刀方式?1)单滚筒采煤机进刀方式:①直接推入式进刀②钻入式进刀③端部割三角煤斜切进刀④端部留三角煤斜切进刀⑤中部斜切进刀2)双滚筒采煤机进刀方式:①端部割三角煤斜切进刀②端部留三角煤斜切进刀③中部斜切进刀④钻入式进刀4.移架方式?1)按移架次序:①单架依次顺序②分组间隔交替③成组整体依次顺序2按卸载程度:①全卸载移架②带压擦顶移架3)按操作方法:①本架移架②邻架移架③隔架成组移架5.工艺配合方法?1)及时支护:①先移架后推溜:在采煤机后方2~3个支架处移架,特殊条件时前滚筒过去2~3个支架就开始移架,广泛被采用(普采是做不到的)②工艺过程:割煤----移架----推溜2)滞后支护:①先推溜后移架:在采煤机后第15~20个支架处推溜,滞后推溜第2~3个支架移架(最早先的老设备都为移架)②工艺过程:割煤----移架----推溜6.区段平巷的坡度与方向?1)区段平巷均布置在煤层中,由于煤层不可避免存在起伏变化,因此,区段平巷的坡度取决于其掘进方向2)区段平巷的掘进方向:①保持一定的坡度(3~5‰左右的流水坡度),也就是大体沿底板等高线掘进,在平面上巷道为曲线状,现场称为按腰线掘进。
一填空1 开采近水平煤层的采区称为盘区2 在倾斜分层走向长壁采煤法中,下分层采煤工作面滞后上分层工作面不少于3-4个月3 煤层群联合布置的采区上山布置的位置是煤组上部,煤组中部,煤组下部4 井底车场主井系统硐室的是井底煤仓5 在地质历史发展过程中,由含碳物质沉积形成的大面积含煤地带称为煤田6 用机械方法破煤和装煤,输送机运煤,单体支柱和铰链顶梁支护的采煤工艺系统是普采工艺系统7 仅为采煤工作面生产服务的巷道是回采巷道8 在近水平煤层中,用盘区石门代替盘区运输上山的这种布置称为石门盘区9 “DK615”的含义是单开轨型15 轨距600mm10 在井田范围内,经过地质勘探,煤层厚度和质量均合乎开采要求,地质构造比较清楚,目前可供利用的可列入平衡表内的储量称为矿井工业储量11 矿井井巷按其作用和服务范围不同可分为三类,分别是开拓巷道,准备巷道,回采巷道12 厚煤层分层开采的方法有倾斜分层,水平分层,斜切分层,水平分段放顶煤13 综采工作面移架顺序分为依次顺序式,分组交错式,成组整体顺序式14 采场通风方式有U型通风,Z型通风,Y型通风,H型通风,W型通风15 放顶煤开采中工作面内煤炭损失主要在有初采损失,末采损失,端头损失,采煤工艺损失16 盘区式准备方式的有上山盘区下山盘区石门盘区单翼盘区跨多石门盘区17 采区走向长度确定的影响因素是地质开采条件,生产技术条件,经济因素18 常用的井田划分方式按地质构造划分,按煤层,煤种分布规律划分,按煤层赋存形态划分,按地形地物界限划分,按人为境界划分19 综采工作面液压支架的移架方式依次顺序移架,分组交错式,成组整体顺序式20 井田的开拓方式有立井开拓,斜井开拓,平硐开拓,综合开拓,多井筒分区域开拓21 综采工作面端部斜切进刀有两种方式分别是不留三角煤端部斜切进刀和留三角煤端部斜切进刀22 井田开拓方式有立井开拓,斜井开拓,平硐开拓,综合开拓,多井筒分区域开拓23 柱式体系采煤法包括房式采煤法,房柱式采煤法和巷柱式采煤法24 “三量”是指开拓煤量,准备煤量和回采煤量25 我国按实际应用情况,准备方式可归纳为采区式,盘区式及带区式三种26 按车场所处位置不同可分为采区上部车场,采区中部车场,采区下部车场27 根据采煤工艺,矿压控制特点和工作面长度不同,采煤方法分为两大类分别是壁式体系和柱式体系28 根据煤层的间距不同,采区式准备方式有煤层群单层采区准备方式和煤层群采区联合布置准备方式29 综采工作面设备在搬运和安装中,支架的安装顺序包括前进式安装和后退式安装30 两个工作面布置三条回采巷道,其中运输巷为两工作面共用的工作面布置称作对拉工作面布置31 相邻采区之间隔离煤柱宽度一般为10m32 井巷式煤仓分类的是垂直式,倾斜式,混合式33 副井井筒与井底车场巷道连接的部分为中央水泵房34 长臂工作面长度一般在80-250m35 沿煤层底板布置综采放顶煤工作面,一次采出煤层全部厚度是指一次采全厚放顶煤36 只开煤房,不回收煤柱,留设房间煤柱支撑上覆岩层是指房式采煤法37 伪斜柔性掩护支架采煤法适用于厚度为2-6m38 采煤方法选择的原则是技术先进经济合理生产安全39 单位时间采区内同时生产的采煤工作面和掘进工作面产量总和是指采区生产能力40 500万吨-1000万吨的矿区设计能力属于大型矿区41 矿井生产的主要系统是运煤系统通风系统运料排矸系统排水系统42 综采工作面的主要设备有双滚筒采煤机,可弯曲刮板输送机,液压支架43 采煤工作面作业流程中应该编排内容的是采煤工作面范围内的地质煤层情况,采煤方法和采煤工艺流程,劳动组织循环表,排水照明设施及其布置图,供电设备管理设施图44 采区生产系统的是运煤系统,运料排矸系统,通风系统,供电系统,压气和安全用水系统45 上山布置的类型按其位置可分为两条煤层上山,一岩一煤上山,两条岩石上山,两岩一煤上山,三条岩石上山46 采区下部车场形式按装车站位置不同有大巷装车式,石门装车式,绕道装车式47 合理的开采水平垂高中阶段斜长划分应考虑的因素有煤的运输,辅助提升,行人条件,具有合理的区段数目48 普采工艺管理要点是加强机道支护,加强放顶线支护的稳定性,加强工作面端头维护,加强工作面“三度”49 影响准备巷道矿压显现的因素有地质构造,采深,倾角,煤岩性质,巷道布置50 矿井开拓延深方式的是直接延深,暗井延深,直接延深结合暗井延深,新开一个井筒,延深一个井筒,深部新开立井或斜井51 综采工作面采煤机进刀方式主要有直卧式进刀和斜进式进刀52 回采巷道的护巷方式有沿空留巷和沿空掘巷53 当煤层倾角小于12度时推广使用倾斜长壁采煤法54 采区上部车场的基本形式有平车场和甩车场55 井底车场内用于排水的副井主要硐室是中央水泵房56 井田范围内由已开掘的开拓巷道所圈定的尚未采出的可采储量是开拓煤量57 按机械化程度和使用的支护设备放顶煤开采可分为综采放顶煤和简易放顶煤58 在综采过程中,工作面遇到一些变化大的地质构造带时,其推进方式需要进行调整,通常转角小于45度时,称为调斜或调采59 薄煤层开采所采用的采煤机械是滚筒式采煤机和刨煤机60 甩车场斜面线路的连接系统,可以归纳为单道起坡系统和双道起坡系统61 井底车场存车线路与主要运输巷道相互平行的是卧式车场62 影响顶煤冒放性的主要因素的是煤层赋存条件,煤层厚度,工作面长度63 在划定的井田范围内,根据勘探资料计算而得,从而进行矿井设计和生产的依据指的是矿井储量64 井下与地面出入的咽喉,是全矿生产的枢纽是指井筒65 阶段运输大巷布置方式的是单层布置,集中布置,分组布置66 井底车场的通过能力与卸载方式有关67 沿空留巷属于无煤柱护巷68 巷旁支护的是木垛,矸石带,人工砌块69 利用三条区段平巷准备出两个采煤工作面称为对拉工作面70 主斜井用带式输送机运煤并兼做进风井时,风速不得超过4m/S71 沿空留巷时区段平巷的布置主要有前进式,后退式,往复式72 顶煤的破坏分区的是初始破坏区,破坏发展区,裂隙发育区,垮落破碎区73 影响矿井生产能力的因素有地质条件与开采技术条件,各生产环节的能力,储量条件,安全生产条件,经济条件74 采煤方法选择的依据包括煤层赋存条件,采煤技术发展和装备水平,管理水平,国家的技术政策,法规和规程75 矿井建设的顺序常安的原则是先浅后深,先小后大,先易后难,先斜井后立井,先改建后新建76 影响矿井生产能力的因素是地质条件与开采技术条件,经济条件,安全生产条件,储量条件,各生产环节的能力77 急倾斜煤层采煤方法有倒台阶式,伪斜长壁采煤法,伪斜柔性掩护支架采煤法,水平分段放顶煤采煤法,仓储采煤法78 综合开拓方式的类型有斜井-立井平硐-斜井平硐-立井平硐-斜井-立井主斜井-副立井79 井田划分原则是充分利用自然斜井,要由于矿区开发强度相适应的矿井数目和井田范围,照顾全局,直线原则,安全经济效果好80 长壁采煤工艺包括破煤,装煤,运煤,支护,采空区处理工序过程81 沿空掘巷采煤工作面接替有两种方式,分别是区段跳采接替和区段依次接替82 根据矿车的卸载方式不同,分固定箱式矿车和底卸式矿车两种83 采区下部车场按装车站位置不同,分大巷式装车式,石门装车式和绕道装车式三种类型84 根据进刀的位置不同,斜切进刀分端部斜切进刀和中部斜切进刀85 综放工作面液压支架分为单输送机高位放煤,双输送机中位放煤,双输送机低位放煤86 井底车场用于固定箱式矿车卸煤的主井硐室被称为翻笼硐室87 按照煤矿安全规程规定,运输大巷的断面要满足运输,通风,铺设管线和行人的需求88 当煤层倾角较小时可以采用沿煤层顶板穿层斜井开拓,煤层倾角较大时可以采用底板穿层斜井开拓89 按井筒形式不同,井田开拓形式有立井开拓,斜井开拓,平硐开拓,综合开拓多井筒分区域开拓90 无煤柱护巷有两种形式,分别是沿空留巷和沿空掘巷二名词解释1 阶段在井田范围内,沿着煤层的倾斜方向,按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的具有独立生产系统的长条,每个长条成为一个阶段2 开拓巷道为全矿井,一个水平或若干个采取服务的巷道称为开拓巷道3 全部垮落法即采空区的顶板及时垮落,利用岩石的碎胀性,将采出煤炭空间充满的方法4 矿山压力由于开采引起的工作面周围岩体的力,叫矿山压力5 剥采比是开采单位煤量所需剥离的岩石量6 开采水平通常将设有井底车场,阶段运输大巷并且担负全阶段运输任务的水平称为开采水平7 准备巷道为一个采区或数个区段服务的巷道8 充填法即由地面或井下采集废石料把采空区重新充满的方法9 支承压力采煤工作面周围围岩中应力升高区的压力10 边帮由采场四周坡面及平台组合成的表面整体11 井田划分给一个矿井或露天开采的那一部分煤田12 回采巷道仅为采煤工作面服务的巷道13 缓慢下沉法当顶板本身具有缓慢挠曲下沉的性能时,随着工作面的推进,在采空区后方自行挠曲下沉使采空区闭合的方法14 矿山压力显现在矿山压力作用下,产生的一系列力学现象15 台阶露天开采过程中,为满足采运工作的需要,往往把露天采场划分为具有一定高度水平或倾斜分层,每一个分层称为一个台阶三简答题1 简答井田开拓主要研究和确定问题答:问题有:1确定井筒的形式,数目及其配置,合理选择井筒及工业场地的位置2,合理确定开采水平数目及位置3,布置大巷及井底车场4,确定矿井开采程序,做好开采水平的接替5,进行矿井开拓延伸,深部开拓及技术改造6 合理确定矿井通风运输及供电系统2 简答采空区处理方法种类答:采空区处理方法有:1,全部垮落法2,充填法3,刀柱法4 缓慢下沉法3 简答综采放顶煤放煤的主要方式答:1,多轮分段顺序等量放煤2,多轮间隔顺序等量放煤3,单轮,间隔,多口放煤4 简答采区巷道联合布置的优缺点答:优点1,生产集中2,改善巷道维护条件3,改善运输条件,简化矿井运输系统4,提高采出率,减少煤炭损失缺点岩石巷道掘进工程量大,准备新采区时间长,巷道之间联系和通风系统复杂,要求较高的生产管理水平5 简答平硐开拓的优缺点答:优点1,井下煤炭运输不需转载即可有平硐直接外运,因而运输环节和设备少,系统简单,费用低2,平硐地面工业设施较简单,不需结构复杂的井架,绞车房和硐口车场3,无需在平硐内设水泵房水仓等硐室,减少许多井巷工程,省去排水设备,排水费用大大减少,对预防井下水灾较为有利4,平硐施工条件较好,掘进速度快,可加快矿井建设5,不留或少留工业场地煤柱,煤柱损失少缺点:受地形及埋藏条件限制,只有在地形条件合适,煤层赋存较高的山岭,丘陵或沟谷地区,且便于布置工业场地和引进铁路,上山部分的储量大致满足同类型水平服务年限要求时采用平硐开拓。
煤矿开采巷道布置与采煤工艺技术的应用煤矿开采是煤炭资源的重要方式,而布置煤矿开采巷道和采煤工艺技术的应用则直接与煤炭生产效率、安全和环保有关。
本文将介绍煤矿开采巷道布置和采煤工艺技术的应用。
一、煤矿开采巷道布置煤矿开采巷道布置是指对煤矿巷道进行规划和布置。
其目的是尽量节约资源,增加煤炭产量,同时保证煤炭生产的安全环保。
1.巷道布置的原则(1)安全原则:巷道的布置一定要保证煤炭采掘的安全,在设备和技术条件允许的情况下要选取坚实的煤岩层进行巷道的布置。
(3)环保原则:巷道的布置还需要考虑环保因素,如要避免对周围环境造成污染,尽量减少对水资源的消耗等。
巷道的布置大致分为直巷、斜巷和曲巷三种类型。
(1)直巷:直巷是垂直或近垂直于地层和矿脉走向的巷道方式。
直巷采用人工或机械挖掘,效率较高。
主要应用于浅层开采和下穿地质构造带采煤。
(2)斜巷:斜巷是倾斜的巷道方式,多在煤层走向上切割开采,采用机械化开采工艺。
斜巷的生产效率比直巷高,适用于深部开采和煤层坚硬、脆性大的情况。
(3)曲巷:曲巷是将直巷或斜巷弯曲形成的巷道方式,采用人工或机械挖掘。
曲巷适用于地质条件复杂、构造变化大的情况下,同时在采煤工艺上应用广泛。
采煤工艺技术是指在煤矿开采过程中使用的技术手段和方法,包括常规采煤、综采、割煤机采煤等。
1.常规采煤常规采煤是最传统的煤矿采掘方式,主要是由人工或机械推车组成的采煤队,按照一定的方式进行采掘。
但是这种方式效率低下,煤炭资源得不到充分利用,现在应用非常少。
2.综采综采是指将传统采煤方式中,煤巷和工作面分开的采煤方式。
其采煤设备包括战斗机和卧式综采机等。
使用综采作业方式可以大幅度提升煤炭生产效率,并减少人员伤害和煤炭浪费。
3.割煤机采煤割煤机采煤是机械化采煤的一种方式,其采煤设备是独立的割煤机,其能够从煤岩层中切出整齐的煤块,减少煤的浪费率。
割煤机采煤在提高煤炭资源利用效率的同时,也大大提高了安全性。
总结。
知识点总结煤田(coal field)同一地质时期形成,并大致连续发育的含煤岩系分布区.矿区(mining area)统一规划和开发的煤田或其一部分。
井田(矿田)划归一个矿井开采的一部分煤田或全部煤田。
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。
阶段(horizon)水平(level )开采水平垂高:开采水平上下边界之间的垂直距离。
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块段。
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。
垂直井巷:立井竖井)—在地层中开凿的直通地面的;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—无直通地面用于自上而下溜煤的垂直的出口的;垂直巷道:主暗立井,副暗立井;溜井—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、通风开拓巷道:筒、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。
T>3 5a。
如:采区上下山、采区车场等。
回采巷道:为回采工作面生产直接服务的巷道。
T = 0.5 1.0a。
4、大巷布置方式一、缓斜及其以上煤层的大巷布置方式这类大巷布置有3种基本方式,即单层布置、分组布置和集中布置。
1.单层布置(分煤层大巷与主要石门布置)单层布置的特点是在开采水平内,在各可采煤层中,或在煤层底板岩层中都布置大巷,各煤层单独布置采区,各煤层之间用主要石门联系。
由于各煤层单独布置采区,就每个采区而言,准备工程量较小,各分煤层大巷之间只开一条主要石门,石门的开拓工程量一般不大;由于建井时首先在上部煤层进行开拓准备,初期工程量较少;如果各分煤层大巷是沿煤层掘进,则施工速度较快,初期投资较少。
其缺点是,每个煤层均布置大巷,总的开拓工程量大和维护工程量大;大巷沿煤层布置,维护困难,维护费用高,煤柱损失大。
因此,在建国初期,煤层巷道支护技术不高时,它适用于煤层间距大,井田走向长度和服务年限短的中小型矿井。
2.集中布置(集中大巷与采区石门布置)集中布置的特点是在开采水平内只布置一条或一对集中大巷,用采区石门联系各煤层。
这种布置方式的大巷工程量较少;大巷一般布置在煤组底板岩层或最下部煤与岩石坚固的煤层中,维护容易;生产区域比较集中,有利于提高井下运输效率;由于以采区石门联系各煤层,可同时进行若干个煤层的准备和回采,开采顺序较灵活,开采强度,较大。
其缺点是矿井投产前要开掘主要石门、集中运输大巷和采区石门,煤系地层厚度大时,初期建井工程量较大,建井工期较长;每一采区都要开掘采区石门,煤层间距大时,采区石门总长度大。
故这种布置方式适用于井田走向长度大,服务年限长,煤层数目较多,层间距不大的矿井。
3.分组布置(分组集中大巷与主要石门布置)分组布置的特点是将煤层划分为若干分组,每个分组开掘十条集中大巷,分组内用采区石门联系,分组集中大巷之间用主要石门或分区石门联系。
这种布置方式总的巷道工程量较少;生产比较集中,大巷容易维护。
其缺点是总的石门长度较长。
因此,它适用于可采煤层数较多,层间距大小不等的矿井。
特别是由于井筒布置要求,当井底车场落在煤层组的上部或中间时,采用分组布置,初期工程量少,建井工期短。
第一节采区巷道布置及采煤方法在煤矿开采中,采区巷道布置及采煤方法是决定煤矿开采效益的重要因素之一、良好的巷道布置和合适的采煤方法可以提高矿井的开采效率和安全性,降低成本,保证煤矿的持续生产。
本节将重点介绍采区巷道布置和采煤方法的相关内容。
采区巷道布置:1.采区巷道布置的原则:(1)合理布置:巷道布置应根据矿层结构、矿井地质条件、开采方法等因素进行科学布置,避免盲目开采,充分考虑巷道的通风和支护需求。
(2)安全可靠:巷道布置要避免高风渗透区、大型断层、矿压突出等危险地段,确保采区的安全稳定。
(3)经济合理:巷道布置要尽量减少开挖量,减少成本,提高效益。
同时,要考虑巷道的疏水排水和材料输送等要求。
2.常用的采区巷道布置方式:(1)单巷道布置:将采区划分为一个个独立的单巷道,每个巷道负责一个开采工作面。
这种布置适用于采高较低、矿层稳定的煤矿。
(2)双巷道布置:将采区划分为两条平行的巷道,分别负责进风和出风,提供必要的通风和人员、物资往来通道。
这种布置适用于采高较大、需要疏水排水和辅助支护的煤矿。
(3)多巷道布置:根据具体情况,将采区划分为三条或以上的巷道,以满足复杂的开采需求。
这种布置适用于复杂地质条件、矿井瓦斯较大的煤矿。
采煤方法:1.长壁采煤方法:长壁采煤方法是目前应用最广泛的采煤方法之一,适用于采高较大、煤层厚度较大的矿井。
其基本工艺流程为:首先在工作面上进行掘进,然后采用控制性爆破技术将煤体从煤层上下破碎,再通过采煤机将破碎的煤体切割下来,最后通过运输机和运输设备将煤炭运出井口。
长壁采煤方法效率高,产煤率大,但对于采煤机性能、支护设备和通风系统要求较高。
2.直接煤矿压采煤方法:直接煤矿压采煤方法是通过矿井压力将煤体从煤层上下破碎并压入控制性房间,然后通过运输设备将煤炭运出井口的采煤方法。
这种采煤方法适用于煤层薄、煤层软弱、瓦斯含量高的矿井。
直接煤矿压采煤方法具有较高的安全性,但产煤率较低,支护设备要求较高。
煤矿开采中的巷道布置及采煤工艺摘要:随着时代的发展,我国的煤炭资源较为丰富,无形中影响着社会生产生活,为了相应可持续发展要求,在煤矿开采中要落实节能环保理念到实处,实现资源合理开发和利用。
而实现这一目标,选择合理的开采工艺显得有必要。
加之煤矿开采是井下作业,存在着很多的风险隐患,这就需要作业单位结合勘察结果进行巷道布置,保证井下正常开采、运输和通风,创设安全可靠的开采环境,对于提升煤矿开采效率和效益有着深远的影响。
关键词:煤矿开采;巷道布置;采煤工艺引言随着社会经济的不断发展,人们对能源的需求在不断增加,煤炭开采是保证能源正常供应的基础。
采煤技术与巷道布置在煤矿开采作业中具有重要作用,煤矿开采作业中,开采形式会对煤矿利用率产生一定影响,也在一定程度上关系着工作人员的人身安全。
开展煤矿开采作业时,一旦出现支护与通风问题,极有可能造成人员伤亡,所以巷道布置过程中一定要明确矿井实际状态与采煤方式,优化巷道布置形式,确保其满足场地多样性要求。
选择巷道布置支护方式时,要先了解生产区域具体情况,提升支护构造的实用性,科学合理地选择采煤技术,保证采煤工作正常开展。
1煤矿开采中的巷道布置的重要性对多煤层煤矿进行巷道布置时,需要对布局的科学性、合理性进行全面考虑。
多煤层开采难度相对较高,极易受到外界环境等因素的影响,如果支护结构不合理,则极有可能导致受力不均,从而对煤层开发产生一定影响。
对多煤层巷道进行开采时,要先确保巷道设计满足相应标准,挑选最适宜的支护技术,加固第一层上下区域中的巷道布置,通过把控中间煤层空间等方式处理该位置出现的巷道压力,在符合生产要求的前提下,为巷道维护打下良好基础。
复合型与多煤层之间并没有显著差别,考虑上下两个煤层的稳定性是关键,一定要确保煤矿距离维持在相对可控且易控的区间,结合巷道布置中煤层的支撑压力,采用合适的技术方法。
目前,复合型煤层中使用最多的是分组式布置,当煤矿环境较好时,此方法可取得理想效果,但是使用范围相对偏小。
4、大巷布置方式一、缓斜及其以上煤层的大巷布置方式这类大巷布置有3种基本方式,即单层布置、分组布置和集中布置。
1.单层布置(分煤层大巷与主要石门布置)单层布置的特点是在开采水平内,在各可采煤层中,或在煤层底板岩层中都布置大巷,各煤层单独布置采区,各煤层之间用主要石门联系。
由于各煤层单独布置采区,就每个采区而言,准备工程量较小,各分煤层大巷之间只开一条主要石门,石门的开拓工程量一般不大;由于建井时首先在上部煤层进行开拓准备,初期工程量较少;如果各分煤层大巷是沿煤层掘进,则施工速度较快,初期投资较少。
其缺点是,每个煤层均布置大巷,总的开拓工程量大和维护工程量大;大巷沿煤层布置,维护困难,维护费用高,煤柱损失大。
因此,在建国初期,煤层巷道支护技术不高时,它适用于煤层间距大,井田走向长度和服务年限短的中小型矿井。
2.集中布置(集中大巷与采区石门布置)集中布置的特点是在开采水平内只布置一条或一对集中大巷,用采区石门联系各煤层。
这种布置方式的大巷工程量较少;大巷一般布置在煤组底板岩层或最下部煤与岩石坚固的煤层中,维护容易;生产区域比较集中,有利于提高井下运输效率;由于以采区石门联系各煤层,可同时进行若干个煤层的准备和回采,开采顺序较灵活,开采强度,较大。
其缺点是矿井投产前要开掘主要石门、集中运输大巷和采区石门,煤系地层厚度大时,初期建井工程量较大,建井工期较长;每一采区都要开掘采区石门,煤层间距大时,采区石门总长度大。
故这种布置方式适用于井田走向长度大,服务年限长,煤层数目较多,层间距不大的矿井。
3.分组布置(分组集中大巷与主要石门布置)分组布置的特点是将煤层划分为若干分组,每个分组开掘十条集中大巷,分组内用采区石门联系,分组集中大巷之间用主要石门或分区石门联系。
这种布置方式总的巷道工程量较少;生产比较集中,大巷容易维护。
其缺点是总的石门长度较长。
因此,它适用于可采煤层数较多,层间距大小不等的矿井。
特别是由于井筒布置要求,当井底车场落在煤层组的上部或中间时,采用分组布置,初期工程量少,建井工期短。
兴安矿第一水平的标高+90m。
矿井设计能力为150万t/a,一水平井底车场落在5号煤层底板,采用分煤层大巷与主要石门布置。
初期大巷大都布置在煤层内,巷道不直,运输不便,并且难以维护,有的大巷不得不提前报废,不能为二水平服务。
因此,在后石门区逐步改为岩层大巷分组布置。
兴安矿第二水平标高一lOOmo矿井进行第一次改扩建,设计能力210万t /ao二水平井底车场落在7号煤层底板,煤层共划分为3组,大巷分别布置在各煤组的底板岩层内,采用分组布置方式。
鉴于在一水平采用分煤层大巷与主要石门布置时,初期进入煤系的石门只有一条,该矿属高瓦斯矿井,产量大,要求通风量大,石门净断面达16mz,当时施工困难。
因此,二水平设计改为分区石门,井田沿走向每800m划分为一个分区,五龙矿一365m水平的主要运输大巷每翼、有2~3条,由于大巷围岩压力大,大都是小断面单轨大巷,架线机车牵引3t固定式矿车运输。
其具体布置是,西翼按孙家湾层、中间层、太平上层3个煤层群共用一组(2条)大巷进行开拓,其中一条大巷布置在孙家湾层群三盘二煤层底板岩层内,另一条大巷布置在太平上层群的顶板岩层内,两条大巷以采区石门联系,并在采区石门内煤仓下口装车。
东翼按孙家湾层群、中间层群共用一组(2条)大巷进行开拓,而太平上层群与太平下层群用另一条大巷开拓,因此,两组大巷在东翼共3条,即孙家湾层顶板岩石大巷、中间层底板岩石大巷和太平下层底板岩石大巷。
同样,大巷之间以采区石门联系,并在采区石门内煤仓下口装车。
采用这种布置方式时,每个采区都经环形线路与井底车场联系。
为了便于行车调度,各分组大巷和采区石门都是单向行车,东西两翼各自形成闭合环形,这样可提高线路的通过能力。
这种布置方式需要掘进较多的分组运输大巷,采区石门也较长,总的环形线路也较长,煤组间距越大,采区石门总长度越长,因此,只有在类似条件下,煤组间距较近时,才可以取得较好的技术经济效果、斜煤层大巷布置特点。
开采急斜煤层的矿井,一般采用多水平开拓,其大巷布置方式与前述内容相同,不同之处是大巷具体位置的确定。
通常上水平运输大巷作为下水平回风大巷时,应保证该大巷在下水平开采时不受采动影响。
因为当煤层倾角大于60~时,煤层采动后不仅顶板岩层要垮落,而且底板岩层也要向下滑动,为了使大巷不受底板岩层移动的影响,应将大巷布置在底板岩层移动影响线以外,并留有适当尺寸的安全岩柱。
一般岩柱宽取10--20m。
例如徐州矿务局权台矿水平大巷距煤层法线距离为25m,天府南矿为25m。
回风大巷布置。
在通常情况下,上水平运输大巷作为下水平回风大巷,因此,回风大巷采用与运输大巷相同的布置方式。
但是,对于矿井第一水平回风大巷布置尚有不同之处:(1)全井田回风大巷的标高宜一致,当井田上部边界煤层露头深度不一,开采高度不同,使境界标高相差较大时,回风大巷可按不同标高分段布置,但分段数不宜过多;(2)当井田上部为含水丰富的厚冲积层覆盖时,要在井田上部留设防水煤柱,回风大巷可设在防水煤柱内;(3)当煤层埋藏较浅,冲积层不厚或不含水时,可采用采区多风井通风,或几个采区共用一个小风井通风,此时可以不设或只设一段回风大巷;(4)对于多水平同时生产的矿井,为使上水平的进风与下水平回风互不干扰,此时要在上水平布置一条与运输大巷平行的下水平回风大巷,它可利用分组集中运输大巷、运输大巷的配风巷,或另掘一条专用回风道。
一般来说,上述几种大巷布置方式有其各自的优缺点和适用条件,具体选择大巷布置方式要依据矿井开采条件进行技术经济分析后确定。
从经济有利考虑,煤层间距大小是重要因素,在一定的矿井开采条件下,无论采用单层布置、分组布置、集中布置或环形大巷布置,应使大巷、主石门、采区石门的掘进费用、维护费用与运输费用之和最小。
从技术角度考虑,当井田内各煤层的煤种或煤质差别较大,需要分采分运,才能保证原煤质量时;当井田内各煤层瓦斯含量差别很大,有的煤层有煤与瓦斯突出危险,需要开采解放层或采取其它防治措施时;或有的煤层有突然涌水危险,需要做专门的防水工程时,应根据具体条件采用单层布置或分组布置。
二、近水平煤层大巷布置方式近水平煤层,由于煤层倾角平缓,井田形状多不规则,可按不同方向、不同数目和位置布置大巷。
因此,近水平煤层大巷布置方式多种多样。
近水平煤层回风巷布置特点:(1)开采近水平煤层高瓦斯矿井,为避免下行风,一般回风大巷应布置在上部煤层或顶板岩层中;(2)如果可采煤层数较多,或煤层总厚度较大,而层间距大于20m,为减少煤柱损失,可使回风大巷与集中运输大巷重叠布置;(3)回风大巷也可与集中运输大巷平行布置,大巷间距应大于30m,一般应使回风大巷标高略高于运输大巷;(4)当采用煤层大巷多巷并列布置时,两条回风大巷一般布置在外侧,进风大巷位于中间。
三、大巷功能类型(一)轨道运输大巷我国各类矿井的运输大巷一般采用矿车轨道运输和胶带输送机运输两种。
根据1995年不完全统计资料,大巷采用矿车运输的392个矿,采用胶带输送机运输的57个矿。
采用矿车轨道运输时,按井型不同,分别采用It、3t固定车箱式矿车和3t、5t底卸式和侧底卸式矿车,用10t、14t架线机车牵引,轨距分别为600mm和900mm两种。
井田走向长度短的小型矿井也有采用无极绳运输。
大巷采用矿车运煤的优点:(1)矿车运煤可同时统一解决煤炭、矸石、物料和人员的运输问题;(2)运输能力大,机动性强,随着运距和运量的变化可以增加列车数;(3)能满足不同煤种煤炭的分采分运要求;(4)对巷道弯曲要求不高,适应长距离运输;(5)吨公里运输费比较低。
我国各类生产矿井中,轨道矿车运输大巷仍占大多数,也积累了丰富经验。
为适应生产发展,提高大巷运输能力,70年代以来,在生产矿井的改扩建和新井设计中,以3t、5t底卸式矿车取代lt、3t固定车箱式矿车,取得了明显效果。
山西晋城矿务局凤凰山矿在70年代首先使用底卸式矿车运输,取得了成功经验。
王台铺矿大巷使用3t底卸式矿车运输,矿井生产能力达到360万t/a,西山矿务局官地矿地使用3t底卸式矿车运输,矿井年产量曾达到413万t,这说明大巷使用底卸式或侧底卸式矿车运输能满足大型和特大型矿井生产要求。
但是矿车轨道运输仍是不连续运输,井型越大,列车的调度派车工作越紧张,其运输能力受到限制。
因此,近年来大巷采用胶带输送机运输得到很大发展。
(二)胶带输送机大巷我国煤矿主要使用DX系列钢绳芯胶带输送机和GD系列钢丝绳牵引胶带输送机两种。
DX系列按胶带宽度不同分为800、1000、1200、1400、)600、1800、2000mm 共7种规格,其中带宽1600mm以上最高带速达5m/s。
GD系列胶带宽度有800、1000、1200mm共3种规格,带速有1.6、2.0、2.5、3.5m/s,此种胶带机在运煤同时还可以向两个方向运送人员。
采用胶带输送机运煤一般要求另开一条辅助运输大巷。
普通胶带输送机很少在大巷中使用。
胶带输送机运煤的优点:(1)实现大巷连续化运输,运输能力大;(2)操作简单,比较容易-实现自动化;(3)装卸载设备少,卸载均匀。
但是胶带输送机大巷限制风速较低,不适应按不同煤种分采分运要求的矿井,要求大巷直。
因此,对于运量大、运距较短、煤种单一、装载点少、大巷比较直的矿井,适于采用胶带输送机运输。
目前,在特大型矿井中,大巷采用胶带输送机运输是实现高产高效工作面的重要措施。
(三)、辅助运输大巷轨道运输大巷都兼作辅助运输。
电机车牵引矿车、材料车和乘人车分别运送矸石、材料和人员。
胶带输送机大巷的辅助运输,是在辅助运输大巷内用多台无极绳绞车或小绞车运送矸石和物料,其缺点是运输环节多,用工量大,安全性差,效率低。
80年代我国逐步研制新型辅助运输设备,如单轨吊车、卡轨车和齿轨车等。
投入使用后取得良好效果。
依据国内外经验,大巷辅助运输应与全矿井辅助运输形成统一运输系统。
目前,我国矿井辅助运输系统可分为两类,一类是多种设备接力式运输系统,即大巷内采用机车牵引普通矿车或材料车,采区内:使用单机吊车或卡轨车,在采区入口处设换装转载设备。
另一类是单一设备连续式运输系统,即在条件适宜的矿井,采用一种新型辅助运输设备,运送材料、设备和人员的列车,由地表或井底车场经大巷、采区直达作业地点,无中间转载环节。
我国兖州矿务局南屯矿、开滦矿务局唐山矿等是采用多种设备接力式辅助运输;潞安矿务局漳村矿采用柴油机车牵引单轨吊车从地面经副斜井直达采煤工作面。
目前,我国煤矿除使用上述新型辅助运输设备外,还继续研制和生产无轨胶轮车、胶套轮车等多种设备。
因此,努力发展新型辅助运输设备,是建设现代化矿井的重要内容。