第9章 柱式体系采煤法(煤矿开采学)
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第一篇采煤方法第2章1、采煤方法的涵义是什么?采煤方法包括采煤系统和采煤工艺两项主要内容。
采煤方法就是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的相互配合。
①采煤工艺:炮采:爆破采煤工艺,简称“炮采”,其特点是爆破落煤,爆破及人工装煤,机械化运煤,用单体支柱支护工作面空间顶板(毫秒爆破技术)。
爆破采煤的工艺过程包括打眼、放炮落煤和装煤、人工装煤、刮板输送机运煤、移置输送机、人工支护和回柱放顶等主要工序。
普采:普通机械化采煤工艺,简称“普采”,其特点是用采煤机械同时完成落煤和装煤工序,而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。
综采:综合机械化采煤工艺,简称“综采”,即破、装、运、支、处五个主要生产工序全部实现机械化。
2、简述壁式体系和柱式体系采煤法的基本特征及其适用条件。
㈠壁式体系采煤法的基本特征及其适用条件:(特征与特点两个词语的区别)壁式体系采煤法一般具有下列主要特点:⑴通常具有较长的采煤工作面长度,我国一般为120~180m,但也有较短的——80~120m,或更长的——180~240m。
先进采煤国家其工作面长度多在200m以上。
⑵在采煤工作面两端至少各有一条巷道,用于通风和运输。
⑶随采煤工作面推进,应有计划地处理采空区。
⑷采下的煤沿平行于采煤工作面的方向运出采场。
壁式体系采煤法的适用条件:㈡柱式体系采煤法的基本特征及其适用条件:(特征与特点两个词语的区别)柱式体系采煤法主要特点:①一般工作面长度不大但数目较多,采房和回收煤柱设备和一。
②矿山压力显现较弱,在生产过程中支架和处理采空区工作比较简单,有时还可以不处理采空区。
③采场内煤的运输方向是垂直于工作面的,采煤配套设备均能自行行走,灵活性强。
④工作面通风条件较壁式采煤法差,采出率也低。
柱式体系采煤法适用条件:机械化的柱式采煤法,使用条件较严格,其发展受到一定限制。
一般用于埋藏较浅的近水平薄及中厚煤层,并要求顶板较好、瓦斯涌出量较少。
㈢壁式体系采煤法:以长工作面采煤为其主要标志,产量约占我国国有最点煤矿的95%以上。
——成人函授教育——《煤矿开采学》自学指导书适用采矿工程函授本科、专科黑龙江科持学院成教院目录一、前言 (2)二、自学进度表 (3)三、各章节自学内容 (4)第一章煤矿开采的基本概念 (4)第二章采煤方法的概念和分类 (5)第三章单一走向长壁采煤法采煤工艺 (6)第四章单一走向长壁采煤法采煤系统 (7)第五章倾斜分层的各分层开采 (8)第六章倾斜长壁采煤法 (9)第七章放顶煤采煤法 (10)第八章急斜煤层采煤法 (11)第九章柱式体系采煤法 (12)第十章采煤方法的选择及发展 (13)第十一章准备方式的类型及其选择 (13)第十二章煤层群开采顺序 (14)第十三章采区准备巷道布置及参数分析 (15)第十四章采区车场 (16)第十五章采区设计程序和内容 (17)第十六章井田开拓的基本概念 (17)第十七章井田开拓 (18)第十八章井田开拓巷道布置 (18)第十九章井底车场 (19)第二十章矿井开拓延深与技术改造 (20)第二十一章矿井设计 (20)一、前言1、本课程的性质和任务《煤矿开采学》主要包括采煤方法,准备方式,开拓方式三大部分,是符合煤矿生产实际及发展规律,同时在本书最前面又增加了“煤矿开采的基本概念”一章,内容包括矿井、采区的常规开采设计;本书内容详尽,学生可根据需要进行舍取。
但必须保持原有的科学体系,尤其是近几年来煤炭技术发展的新成果,增强其适用性。
本课程是采矿工程师的必修课,是从事采区设计,矿井设计的基础。
2、自学方法:自学本课程前,必须掌握《井巷工程》、《矿山压力与控制》的基础理论,学完本课程后,进一步学习《矿井系统优化》,也可选修《露天开采》、《特殊开采》。
函数教学的基本特点是自学为主,面授为辅,所以自学是函授教学的重要环节,学生首先根据进度计划表,制定好自学计划,合理地安排自学时间,保证正常进行自学,同时要认真阅读大纲所规定的教学内容,根据《指导书》确定自学重点,遇到疑难问题,做好笔记,待面授时和老师共同研究。
《煤矿开采学》名词解释复习资料整理总结第一章1.煤田:在地质历史发展过程中,同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。
2.井田:划归-一个矿井(或露天矿)开采的那一部分煤田,称为井田。
3.矿井生产能力:一般指矿井的设计年生产煤炭的数量,以“Mt/a"表示。
4.开采水平:把开掘有运输大巷和井底车场的水平面,称为开采水平。
5.阶段:沿着倾斜方向按照一定的水平标高把井田划分为若干个走向的长条,并在长条带的上部建立矿井的回风水平,在阶段的下部建立矿井的运输水平。
每一个长条带叫-一个阶段。
6.区段:沿着倾斜方向按照--定的斜长把采区或盘区划分为若干个走向的小长条,并在长条带的上部掘进工作面的回风平巷,在长条的下部掘进工作面的运输平巷。
每一个小长条叫一一个区段。
7.分带:在阶段内沿煤层走向直接划分成若千个倾斜条带,每--个条带的宽度可布置--个采煤工作面,这种倾斜条带称为分带。
8.分段:在阶段内不划分成采区,而沿煤层倾斜方向划分成若干个走向条块,每一个条块的宽度可布置一个采煤工作面,这种条块叫分段。
9.区段:在采区或盘区内,沿采区上山或盘区上山(石门)划分若干个条块,每一个条块宽度可布置一.个采煤工作面,这种条块叫区段。
10.石门:在岩层中开掘的垂直或斜交于岩层走向的水平巷道,称为石门。
11.主井:专用于提升煤炭的井筒叫主井12.副井:专用于提升矸石、下放设备器材、升降人员等辅助提升工作的叫做副井13.斜井:为直接与地面相通的倾斜巷道14.立井:为直接与地面相通的直立巷道15.矿井的生产能力:矿井设计年产量16.平峒:直接与地面相通的水平巷道。
17.井底车场:井下主要运输巷道与井筒连接处的一-组巷道和硐室的总称。
18.大巷:为全水平或水平的一翼服务,平行于煤层走向的水平巷道。
布置在煤层中的叫煤层大巷,布置在岩层中的叫岩石大巷。
19.主要石门:为两个或两个以上采区(盘区)服务的石门。
20.煤门:在厚煤层内开凿的与煤层走向垂直或斜交的水平巷道。
第一篇采煤方法第2章1、采煤方法的涵义是什么?采煤方法包括采煤系统和采煤工艺两项主要内容。
采煤方法就是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的相互配合。
①采煤工艺:炮采:爆破采煤工艺,简称“炮采”,其特点是爆破落煤,爆破及人工装煤,机械化运煤,用单体支柱支护工作面空间顶板(毫秒爆破技术)。
爆破采煤的工艺过程包括打眼、放炮落煤和装煤、人工装煤、刮板输送机运煤、移置输送机、人工支护和回柱放顶等主要工序。
普采:普通机械化采煤工艺,简称“普采”,其特点是用采煤机械同时完成落煤和装煤工序,而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。
综采:综合机械化采煤工艺,简称“综采”,即破、装、运、支、处五个主要生产工序全部实现机械化。
2、简述壁式体系和柱式体系采煤法的基本特征及其适用条件。
㈠壁式体系采煤法的基本特征及其适用条件:(特征与特点两个词语的区别)壁式体系采煤法一般具有下列主要特点:⑴通常具有较长的采煤工作面长度,我国一般为120~180m,但也有较短的——80~120m,或更长的——180~240m。
先进采煤国家其工作面长度多在200m以上。
⑵在采煤工作面两端至少各有一条巷道,用于通风和运输。
⑶随采煤工作面推进,应有计划地处理采空区。
⑷采下的煤沿平行于采煤工作面的方向运出采场。
壁式体系采煤法的适用条件:㈡柱式体系采煤法的基本特征及其适用条件:(特征与特点两个词语的区别)柱式体系采煤法主要特点:①一般工作面长度不大但数目较多,采房和回收煤柱设备和一。
②矿山压力显现较弱,在生产过程中支架和处理采空区工作比较简单,有时还可以不处理采空区。
③采场内煤的运输方向是垂直于工作面的,采煤配套设备均能自行行走,灵活性强。
④工作面通风条件较壁式采煤法差,采出率也低。
柱式体系采煤法适用条件:机械化的柱式采煤法,使用条件较严格,其发展受到一定限制。
一般用于埋藏较浅的近水平薄及中厚煤层,并要求顶板较好、瓦斯涌出量较少。
㈢壁式体系采煤法:以长工作面采煤为其主要标志,产量约占我国国有最点煤矿的95%以上。
【1】壁式体系和柱式体系采煤法的基本特征及其适用性壁式体系采煤法:一般以长工作面采煤为其主要标志,产量约占我国国有重点煤矿93%以上。
随着煤层厚度及倾角的不同,开采技术和开采方法会有所区别。
对薄及中厚煤层,一般都是按照煤层全厚一次采出,即整层开采;对于厚煤层,可把它分为若干中等厚度的分层进行开采即分层开采,也可采用放顶煤整层开采。
壁式采煤法较柱式采煤法煤炭损失少。
回采连续性强,单产高、采煤系统较简单;对地质条件适应性较强,但采煤工艺装备比较复杂。
柱式体系采煤法以短工作面采煤为其主要标志,我国国有重点煤矿中采用这类采煤法的产量比重在5%以内。
我国柱式体系采煤法在地方煤矿应用较多。
在国有重点煤矿,大多用于开采条件不正规,回收巷道煤柱或机械化水平较低的矿井。
【2】采煤方法的分类壁式体系采煤法:对于薄及中厚煤层一般都是按煤层全厚一次采出,即整层开采;对于厚煤层可把它分为若干中等厚度的分层进行开采,即分层开采;也可采用放顶煤整层开采。
无论整层开采或分层开采,依据不同倾角,按开采工作面的推进方向,可以分为走向长壁开采和倾斜长壁开采两种类型。
薄及中厚煤层,可采用单一走向长壁垮落采煤法、倾斜长壁采煤法、单一长壁刀柱式采煤法、大采高一次采全厚采煤法。
厚煤层采用分层开采,随着生产技术发展采用综采放顶采煤法、掩护支架采煤法。
柱式体系采煤法包括:房式采煤法、房柱式采煤法;【3】阶段内的再划分有哪几种方式。
各适用何种条件?1采区式划分:在阶段范围内,沿走向把阶段划分为若干具有独立生产系统的块段,每一块段称为一个采区。
2分段式划分:在阶段范围内不划分采区,而是沿倾向将煤层划分为若干平行于走向的长条带,每个长条带称为分段,每个分段斜长不只一个采煤工作面,这种划分称为分段式。
分段式划分仅适用于地址构造条件简单,走向长度较小的井田。
3带区式划分:在阶段内沿煤层走向划分若干个具有独立生产系统的带区,带区内又划分成若干个倾斜分带,每个分带不仅仅一个采煤工作面。
第九章柱式采煤法柱式体系采煤法有两种基本类型:房式采煤法和房柱式采煤法。
柱式体系采煤法的实质是在煤层内开掘一系列宽为5-7m左右的煤房,煤房间用联络巷道相连,形成近似于长条形或块状的煤柱,煤柱宽度由数米至数十米不等。
采煤在煤房内进行。
煤柱可根据条件留下不采,或在煤房采完后,在将煤柱按要求尽可能采出。
第一节柱式体系采煤工艺按破煤方式不同,采煤工艺大致可分为两大类:一类为传统的爆破落煤工艺(现仅在少数地方煤矿使用);另一类为连续采煤机采煤工艺(发展方向)。
一、连续式采煤机—梭车工艺第一节柱式体系采煤工艺主要用于中厚煤层。
如右图所示。
1234567891连续采煤机-梭车工艺系统2345678电源中心;6连续采煤机;锚杆机;9纵向风障;带式输送机;梭车;风帘;风墙;转载破碎机;第一节柱式体系采煤工艺1.机械设备:截割机构、行走机构、装载转载运输机构及辅助装备等。
2.运煤设备:梭车3.配套设备:给料破碎机4.搬运物料设备:铲车(一)煤层掘进1.连续采煤机房柱式开采平巷和联络巷开采顺序见下页图。
第一节柱式体系采煤工艺连续采煤机房柱式开采平巷和联络巷开采顺序1/-回风道;2/-进风道;3/-永久性风墙;4/-采区供电中心;5/-铲车;6/-给料破碎机;7/-防火帘;8/-风帘第一节柱式体系采煤工艺2.连续采煤机掘进顺序连续采煤机掘进顺序(a)切槽工序;(b)采垛工序;1-连续采煤机;2-风障第一节柱式体系采煤工艺3.连续采煤机截割方式连续采煤机截割方式(a)切入;(b)下行截割;(c)平整底板第一节柱式体系采煤工艺(二)回收煤柱1.袋翼式—在煤柱中开掘一条巷道,亦用锚杆支护。
这条巷道称之为煤柱中的通道(或袋),此种巷道与采空区之间留下的煤带称之为翼。
2.外进式第一节柱式体系采煤工艺二、连续采煤机—输送机工艺系统主要用于薄煤层,在中厚煤层的使用也呈上升趋势。
克服了梭车间断运输的影响。
由一台桥式转载机、三台万向接长机(自行输送机互相铰接)和一台特低带式输送机组成。
一、简答题(共7 小题,每小题8 分,共56 分)1 阶段内划分有几种方法,各有什么特点?2、矿井巷道分那几类?并举例说明。
3、选择采煤方法应考虑哪些因素?4、选择开拓延深方案的原则和要求是什么?5、采煤作业规程一般包括哪些内容?6、正确合理的准备方式应遵循哪几项原则?7、矿井技术改造的目的是什么?其内容包括那几个方面?二、论述题(共 4 小题,共54 分)1、试述下山开采的主要特点及其应用条件。
(14 分)2、论述倾斜长壁采煤法的特点及使用条件。
(14 分)3、论述采区设计的依据、程序和步骤。
(12 分)4、论述如何确定合理的采区走向长度。
(14 分)三、绘图说明题(共 4 小题,每小题10 分,共40 分)1、绘图说明普采面单体支架布置方式的种类和特点。
2、绘图并说明开采水平大巷布置的种类及特点。
3、绘图说明回采顺序的几种方式和应用情况。
4、绘图并说明单一走向长壁采煤法的主要生产系统、、、、、、小题,一、简答题(共7 小题,每小题8 分,共56 分)简答题(1、选择采煤方法的影响因素有哪些?2、选择开拓延深方案的原则和要求是什么?3、斜井开拓方式的井筒布置有几种?其适用条件如何?4、简述为什么确定矿井服务年限时要考虑储量备用系数?5、采区上山布置有哪些类型?采区参数主要包括哪些内容?6、矿井技术改造的目的是什么?技术改造的内容包括那几个方面?7、简述仰斜和俯斜开采的特点。
小题,二、论述题(共4 小题,共54 分)论述题(1、论述倾斜长壁采煤方法的优缺点及适用条件。
(10 分)2、论述矿井几种风井布置方式的特点和适用条件。
(15 分)3、论述如何合理确定开采水平垂高?(15 分)4、试述综采放顶煤技术的适用条件。
(14 分)小题,三、绘图说明题(共 4 小题,每小题10 分,共40 分)绘图说明题(1、绘图(剖面图)并说明开采水平大巷布置方式有哪几种?2、画出立井环行井底车场(大巷采用固定式矿车运输、主井采用箕斗提升)线路布置图,标注并说明图中线路名称,并在图上用符号标明调车方式。