采煤概念
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第一章煤矿开采的基本概念1.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。
统一规划和开发的煤田或其中一部分则称为矿区。
2.划分给一个矿井(或露天矿)开采的那一部分煤田,谓之井田.井田范围,是指井田沿煤层走向的长度和倾向的水平投影宽度.一般小型矿井井田走向长度不少于1500m;中型矿井不少于4000m;大型矿井不少于7000m。
3.矿井生产能力,一般是指矿井的设计生产能力。
有些生产矿井原来生产能力需要改变,因而要对狂进各生产系统的能力重新核定,核定后的综合生产能称核定生产能力。
4.从敝露的地表直接采出有用矿物的方法,叫露天开采。
5.在煤矿地下开采中,为了提升,运输,通风,排水,动力供应等需要而开掘的井筒,巷道和硐室总称矿山井巷。
矿山井巷可分为直立巷道,水平巷道和倾斜巷道三类。
6.井田阶段内划分一般有三种:采区式,分段式和带区式。
7. 根据煤化程度,将所有的煤分为无烟煤、烟煤和褐煤三大类,然后再细分为无烟煤、贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中黏煤、弱黏煤、不黏煤、长焰煤、褐煤14个小类.8.第二章采煤方法的概念和分类1.采场----用来直接大量采取煤炭的场所2.采煤工作面----在采场内进行回采的场所。
3.回采工作----在采场内,为为采取煤炭所进行的一系列工作。
包括破煤,装煤,运煤,工作面支护,采空区处理和辅助工序。
4.壁式体系采煤法一般具有下列主要特点:(1)通常具有较长的采煤工作面长度。
(2)在采煤工作面两端至少各有一条巷道,用于通风和运输。
(3)随采煤工作面推进,应有计划地处理采空区。
(4)采下的煤沿平行于采煤工作面地方向运出采场。
5.柱式体系采煤包括:房式采煤法,房柱式采煤法。
第二章单一走向长壁采煤法采煤工艺6.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,用单体支护工作面空间顶板。
7.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炮采工艺基本相同。
采煤方法概念及分类
随着能源需求的不断增长,采煤工业变得越来越重要。
采煤是从煤矿床中挖掘煤炭的过程,是煤炭生产过程中的基础。
它有许多不同的方法,包括地下采煤和露天采煤等。
本文将对采煤方法的概念及分类进行阐述。
一、采煤方法概念
采煤方法指的是将煤炭从煤矿床中开采出来的一系列工程技术措施,包括采掘、支护、通风、运输、排水等。
采煤方法的目的是为了使煤炭在安全、高效的条件下被采掘出来,并确保矿工的生命安全。
二、采煤方法分类
1. 地下采煤
地下采煤是在地下进行的一种采煤方式,包括房柱采煤法、割楔采煤法、长壁采煤法等。
它的特点是不会对地表造成过多的影响,可以利用地下空间,但矿工安全保障较难,同时地下采煤也存在着采空区、坍塌、地质灾害等风险。
2. 露天采煤
露天采煤是在地面上进行的一种采煤方式,包括攀升采煤法、台阶式采煤法等。
它的特点是采矿成本较低,操作简单,但会对地表造成一定的环境污染,也容易受天气影响。
3. 含氧气体采煤
含氧气体采煤是一种通过管道向煤层注入氧气,从而使遇热时的煤经过化学反应分解的采煤方式。
它的特点是采煤速度快、煤质损失小,但容易引起火灾,存在爆炸风险。
4. 油页岩开采
油页岩开采是对含油页岩的开采,包括地下和露天两种方式。
它的特点是对能源开发具有重要的意义,但开采方式需要考虑环境保护因素。
5. 其他采煤方式
其他采煤方式还包括水下采煤、煤层注水采煤等。
总之,采煤方法是煤炭生产中不可或缺的一部分。
采煤方法的选择需要考虑煤炭的种类、矿山地质条件、环境保护等多种因素,以确保采矿过程安全、高效、可持续发展。
1.三下一上采煤:是指在建筑物下,水体下,铁路下和承压水体上采煤。
2.采动影响:煤层大面积采空后,周围岩层失去平衡,在重力作用下产生的变形与移动。
3.充分采动:指地下开采后,地表出现的下沉值达到了改地质条件下应有的最大值。
非充分采动:当采空区的长度和宽度小于开采深度时,地表不出现应有的最大下沉值,移动盆地呈现碗形。
充分采动区:在此区内除了顶板冒落以外,向下沉降之岩层扔平行于它原有的层位,而且层内各点移动量是沿煤层的法线方向并且彼此相等。
4.岩层移动三带的划分:(1)倾斜或缓倾斜煤层可以分为:a冒落带b裂隙带c 弯曲下沉带(2)当急倾斜煤层倾角大于岩石安息角时,出现三带倒置5.移动盆地形成条件:(1)采深大于100—150米或采深大于20倍采高(2)没有大的地质破坏(3)煤层采出一定的面积6.走向主断面和倾斜主断面:通过移动盆地的最大下沉点沿煤层走向或倾向作主断面,称移动盆地的主断面,前者称为走向主断面,后者称为倾斜主断面。
7.移动盆地边界确定:1)根据几何理论法研究解决地表移动问题,使用主要影响范围确定;2)根据不同需要,分别以边缘角,移动角,裂隙角确定8.移动盆地移动和变形的主要参数都包括:下沉,水平移动,倾斜,水平变形,曲率9.充分采动区的主要特点:(1)在某一层面上,各点的下沉达到最大值2)在同一层面上移动是比较均匀的3)各点移动方向基本是沿层面法线的方向4)充分采动区呈现为三角形5)顶点o随着开采范围扩大上移10.下沉w,曲率k,倾斜i三者之间的数学关系:见课本421,倾斜式下沉的导数,曲率是倾斜值的一阶导数或是下沉值的二阶导数11.地表移动和变形的预计的实质目的是:根据已知的地质条件和开采技术条件,在开采之前对地表可能产生的移动和变形进行计算,以便对地表移动和变形的大小和人范围以及对地面建筑物或铁路的危害程度进行估计主要的预计方法有:1)典型曲线法2)经验公式法3)格网法12.典型曲线法预计法德预计步骤:1)根据矿区资料计算最大下沉值w=n*m2)做主断面剖面a确定移动盆地的范围,b特征点的确定,c计算移动盆地半长L,d将L十等分3)用下沉曲线的数值乘最大下沉值可得相应点的下沉值4)用下沉值作图即可得到下沉曲线5)计算其他参数优点:简单易行,符合实际。
采煤概论课件一、引言煤炭作为一种重要的能源资源,在我国能源结构中占据着举足轻重的地位。
随着科学技术的不断发展,采煤技术也在不断创新和改进。
本课件旨在对采煤的基本概念、采煤方法、采煤工艺及安全注意事项进行概述,以帮助读者对采煤行业有一个初步的了解。
二、采煤的基本概念1.煤炭资源煤炭资源是指地下蕴藏的煤炭储量和可采储量。
我国煤炭资源丰富,分布广泛,主要分布在华北、华东、中南、东北和西北等地区。
2.采煤方法采煤方法是指根据煤层赋存条件、矿井地质条件、设备条件和技术水平等因素,采用不同的方法进行煤炭开采。
常见的采煤方法有露天开采和地下开采两大类。
3.采煤工艺采煤工艺是指从煤炭资源勘探、矿井建设、煤炭开采、煤炭洗选到煤炭销售等一系列生产环节。
采煤工艺的合理选择和优化对提高煤炭产量、降低生产成本、保障生产安全具有重要意义。
三、采煤方法及工艺1.露天开采露天开采是指在地面直接挖掘煤炭资源的一种采煤方法。
适用于煤层埋藏较浅、地质条件简单、煤炭质量较好的地区。
露天开采具有投资少、建设周期短、生产效率高等优点,但同时也存在环境污染、煤炭资源浪费等问题。
2.地下开采地下开采是指在地下挖掘煤炭资源的一种采煤方法。
适用于煤层埋藏较深、地质条件复杂、煤炭质量较差的地区。
地下开采具有资源利用率高、环境污染小等优点,但同时也存在生产成本高、安全隐患多等问题。
3.采煤工艺流程(1)勘探:通过地质勘探、地球物理勘探等方法,查明煤炭资源的分布、储量、质量等情况。
(2)矿井建设:根据勘探结果,设计矿井布局,建设矿井井筒、巷道、硐室等工程。
(3)煤炭开采:采用合适的采煤方法,进行煤炭资源的开采。
(4)煤炭洗选:对开采出来的煤炭进行洗选,提高煤炭质量,满足市场需求。
(5)煤炭销售:将洗选后的煤炭销售给电厂、钢铁厂等用户。
四、采煤安全注意事项1.遵守安全生产法律法规,加强安全生产管理。
2.提高职工安全意识,加强安全培训和教育。
3.采用先进的采煤技术和设备,提高生产效率,降低安全风险。
《采煤基础知识综合性概述》一、引言煤炭作为一种重要的能源资源,在全球经济发展中发挥着至关重要的作用。
采煤是将地下的煤炭资源开采出来的过程,涉及到复杂的技术、工程和管理问题。
本文将对采煤基础知识进行全面的阐述和分析,包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势。
二、基本概念1. 煤炭资源煤炭是一种由古代植物遗体经过漫长的地质作用形成的固体可燃矿物。
它主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成,具有不同的煤质特性,如挥发分、固定碳、灰分、水分等。
2. 采煤方法采煤方法是指将煤炭从地下开采出来的技术和工艺。
主要包括露天开采和地下开采两种方式。
露天开采是将覆盖在煤层上方的岩石和土壤剥离后,直接从地表进行煤炭开采;地下开采则是通过开凿井筒和巷道,进入地下煤层进行开采。
3. 采煤设备采煤设备是用于采煤过程中的各种机械和工具。
主要包括采煤机、刮板输送机、液压支架、破碎机、提升机等。
这些设备的性能和可靠性直接影响着采煤效率和安全生产。
三、核心理论1. 矿山压力理论矿山压力是指在地下开采过程中,由于岩体的变形和破坏而产生的力。
矿山压力理论主要研究矿山压力的产生、分布和变化规律,以及如何采取有效的支护措施来控制矿山压力,保证采煤工作面的安全。
2. 瓦斯防治理论瓦斯是煤矿井下的一种有害气体,主要成分是甲烷。
瓦斯防治理论主要研究瓦斯的产生、涌出、积聚和爆炸规律,以及如何采取有效的通风、抽采和监测措施来防止瓦斯事故的发生。
3. 煤与瓦斯突出理论煤与瓦斯突出是指在采掘过程中,煤与瓦斯突然从煤层中喷出的一种动力现象。
煤与瓦斯突出理论主要研究突出的发生机制、预测方法和防治措施,以减少突出事故的发生。
四、发展历程1. 古代采煤早在古代,人类就开始了煤炭的开采和利用。
在中国,早在春秋战国时期就有了煤炭开采的记载。
古代采煤主要采用手工挖掘的方式,生产效率低下,安全条件差。
2. 近代采煤随着工业革命的兴起,采煤技术得到了快速发展。
18 世纪末,英国发明了蒸汽机,为煤矿的排水和提升提供了动力。
《采煤概论》经典课件•采煤概述•采煤地质基础•采煤方法与工艺•矿井开拓与巷道布置•矿井通风与安全•煤矿机电与运输•煤矿环境保护与可持续发展采煤概述01采煤的定义与意义采煤定义采煤是指通过一系列工艺和技术手段,从地下煤层中开采出煤炭资源的过程。
采煤意义煤炭是世界上最主要的能源之一,采煤对于满足全球能源需求、推动工业发展、提高生活水平等具有重要意义。
采煤的历史与发展古代采煤早在古代,人们就开始利用煤炭作为燃料。
随着时间的推移,采煤技术逐渐发展,出现了露天开采、地下开采等方式。
现代采煤随着科技的进步和工业的发展,现代采煤技术不断更新换代,实现了机械化、自动化和智能化,大大提高了采煤效率和安全性。
采煤的分类与特点分类根据煤层赋存条件和开采技术,采煤可分为露天开采和地下开采两大类。
其中,地下开采又可细分为房柱式开采、长壁式开采等多种方法。
特点不同采煤方法具有各自的特点。
例如,露天开采具有投资少、见效快、资源回收率高等优点,但受地形和气候条件限制较大;地下开采则适用于各种地质条件,但投资大、技术复杂、安全风险高。
采煤地质基础02阐述煤田的形成过程,包括沉积环境、成煤物质来源、古地理和古气候条件等。
煤田的形成煤田构造特征煤田勘探方法详细介绍煤田的构造形态、断层、褶皱等地质构造现象,以及它们对煤层赋存的影响。
介绍煤田勘探的常用方法,如地质填图、钻探、地球物理勘探等,以及勘探成果的表达方式。
030201煤田地质构造煤层赋存条件煤层的厚度和稳定性阐述煤层的厚度变化、稳定性及其影响因素,如构造运动、沉积环境等。
煤层的结构和构造详细介绍煤层的结构特征,如层理、节理、结核等,以及它们对采煤工艺的影响。
煤层的顶底板条件分析煤层的顶底板岩石性质、厚度、稳定性等条件,以及它们对采煤安全和效率的影响。
阐述矿井充水的来源和影响因素,如大气降水、地表水、地下水等。
矿井充水因素介绍矿井涌水量的预测方法和步骤,包括水文地质勘探、建立水文地质模型、涌水量计算等。
开采水平mining level,gallery level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。
辅助水平subsidiary level在开采水平内,因生产需要而增设有运输大巷的水平位置及所服务的开采范围。
开采水平垂高lift,level interval又称“水平高度”。
开采水平上下边界之间的垂直距离。
矿井延深shaft deepening为接替生产而进行的下一开采水平的井巷布置及开掘工程。
采区准备preparation in district采区(盘区、带区)内主要巷道的掘进和设备安装工作。
采区district阶段或开采水平内沿走向划分为具有独立生产系统的开采块段。
近水平煤层采区又称“盘区(panel)”;倾斜长壁分带开采的采区又称(“带区(strip district)”)。
分段sublevel曾称“小阶段”、“亚阶段”、“分阶段”。
在阶段内沿倾斜方向划分的开采块段。
区段district sublevel在采区内沿倾斜方向划分的开采块段。
分带strip在带区内沿走向划分的开采块段。
前进式开采advancing mining(1) 自井筒或主平硐附近向井田边界方向依次开采各采区的开采顺序;(2) 采煤工作面背向采区运煤上山(运输大巷)方向推进的开采顺序。
后退式开采retreating mining(1) 自井田边界向井筒或主平硐方向依次开采各采区的开采顺序;(2) 采煤工作面向运煤上山(运输大巷)方向推进的开采顺序。
往复式开采reciprocating mining前一采煤工作面推进到终采线位置后,相邻的后续采煤工作面按相反方向推进的开采方式。
上行式开采ascending mining,upward mining分段、区段、分层或煤层由下向上的开采顺序。
下行式开采descending mining, downward mining分段、区段、分层或煤层由上向下的开采顺序。
开拓巷道development roadway为井田开拓而开掘的基本巷道。
如井底车场、运输大巷、总回风巷、主石门等。
准备巷道preparation roadway为准备采区而掘进的主要巷道。
如采区上、下山,采区车场等。
回采巷道entry, gateway, gate又称“采煤巷道”。
形成采煤工作面及为其服务的巷道。
如开切眼、工作面运输巷、工作面回风巷等。
暗井blind shaft,staple shaft不直接通达地面的立井或斜井。
溜井draw shaft用于自重运输的井筒。
溜眼chute用于自重运输的通道。
石门cross-cut与煤层走向正交(垂直)或斜交的岩石水平巷道。
采区石门district cross-cut为采区服务的石门。
主石门main cross-cut连接井底车场和大巷的石门。
大巷main roadway为整个开采水平或阶段服务的水平巷道。
运输大巷main haulage roadway, main haulageway为整个开采水平或阶段运输服务的水平巷道。
单煤层大巷main roadway for single seam 为一个煤层服务的大巷。
集中大巷gathering main roadway为多个煤层服务的大巷。
总回风巷main return airway为全矿井或矿井一翼服务的回风巷道。
上山rise,raise位于开采水平以上,为本水平或采区服务的倾斜巷道。
下山dip位于开采水平以下,为本水平或采区服务的倾斜巷道。
主要上山main rise为开采水平或辅助水平服务的上山。
主要下山main dip为开采水平或辅助水平服务的下山。
采区上山district rise为一个采区服务的上山。
采区下山district dip为一个采区服务的下山。
分段平巷sublevel entry,longitudinal subdrift在分段上、下边界掘进的平巷。
区段平巷district sublevel entry,district longitudinal subdrift在区段上、下边界掘进的平巷。
分层巷道slice drift,sliced gateway厚煤层分层开采时,为一个分层服务的区段巷道或分带巷道。
超前巷道advance heading超前于采煤工作面一定距离掘进的巷道。
区段集中平巷district sublevel gathering entry 为一个区段的几个煤层或几个分层服务的平巷。
分带斜巷strip inclined drift在分带两侧边界掘进的倾斜巷道。
分带集中斜巷strip main inclined drift为一个分带的几个煤层或几个分层服务的倾斜巷道。
采区车场district station,district inset 采区上山或下山与区段平巷或大巷连接的一组巷道和硐室。
煤门in-seam cross-cut厚煤层内正交(垂直)或斜交走向掘进的水平巷道。
联络巷crossheading曾称“横贯”。
联络两条巷道的短巷。
掘进率drivage ratio井田一定范围或一定时间内,掘进巷道的总长度与采出总煤量之比。
煤柱coal pillar煤矿开采中为某一目的保留不采或暂时不采的煤体。
如“工业场地煤柱(mine plant coal-pillar)”、“井田边界煤柱(mine field boundary coal-pillar) ”、“断层煤柱(fault coal-pillar)”、“护巷煤柱(entry protection coal-pillar)”等。
采煤方法coal winning method, coal mining method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。
[回采]工作面coal face,working face 又称“采煤工作面”、“采场”。
进行采煤作业的场所。
采煤工艺coal winning technology又称“回采工艺”。
采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间、空间上的相互配合。
长壁工作面longwall face长度一般在50m以上的采煤工作面。
短壁工作面shortwall face长度一般在50m以下的采煤工作面。
双工作面double[-unit] face同一煤层或分层内同时生产并共用工作面运输巷的两个相邻长壁工作面。
对拉工作面double[-unit] face两工作面相向运煤的双工作面。
煤壁wall直接进行采掘的煤层暴露面。
采高mining height曾称“采厚”。
采煤工作面煤层被直接采出的厚度。
开切眼open-off cut曾称“切割眼”。
沿采煤工作面始采线掘进,以供安装采煤设备的巷通。
工作面端头face end长壁工作面两端与巷道衔接的地段。
切口stable,niche曾称“缺口”、“壁龛”、“机窝”。
长壁工作面内,为安放输送机机头、机尾的传动部,或因采煤机械无法采到而在煤壁内超前开出的空间。
一般在工作面两端。
始采线beginning line,ining starting line 采煤工作面开始采煤的边界。
终采线terminal line曾称“止采线”、“停采线”。
采煤工作面终止采煤的边界。
采空区goaf,gob,waste曾称“老塘”。
采煤后废弃的空间。
工作面运输巷headentry, headgate, haulage gateway曾称“运输顺槽”、“下顺槽”。
主要用于运煤的区段平巷或分带斜巷。
工作面回风巷tailentry,tailgate,return airway曾称“回风顺槽”、“上顺槽”。
主要用于回风的区段平巷或分带斜巷。
破煤coal breaking, coal cutting又称“落煤”。
用人工、机械、爆破、水力等方式将煤从煤壁分离下来的作业。
爆破采煤工艺blast-winning technology 又称“炮采”。
在长壁工作面用爆破方法破煤和装煤、人工装煤、输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺。
普通机械化采煤工艺conventionally-mechanized coal winning technology简称“普采”。
用机械方法破煤和装煤、输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺。
综合机械化采煤工艺fully-mechanized coal winning technology简称“综采”。
在长壁工作面用机械方法破煤和装煤、输送机运煤和液压支架支护顶板的采煤工艺。
掏槽slotting用机械、水力或爆破等方法从采掘工作面煤壁或岩壁先掏出部分煤或岩石以增加自由面的工序。
爆破装煤blasting loading用爆破的方法将煤炭抛入输送机内的装煤方法。
循环working cycle采掘工作面周而复始地完成一整套工序的过程。
循环进度advance of working cycle曾称“循环进尺”。
采掘工作面完成一个循环向前推进的距离。
旋转式推进revolving mining, turning longwall 采煤工作面边采煤边旋转一定角度的推进方式。
跨采over-the-roadway extraction采煤工作面跨在或跨越上山、石门、大巷等巷道的采煤方式。
整层开采full-seam mining一次采出煤层全厚的开采方式。
分层开采slicing厚煤层划分为中等厚度的若干分层,再依次开采各分层的开采方式。
走向长壁采煤法longwall mining on the strike 长壁工作面沿走向推进的采煤方法。
倾斜长壁采煤法longwall mining to the dip or to the rise长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法。
倾斜分层采煤法inclined slicing厚煤层沿倾斜面划分分层的采煤方法。
短壁采煤法shortwall mining采用短壁工作面的采煤方法。
煤房room, chamber直接采出煤炭的长条形房状空间。
房式采煤法room mining, chamber mining 每隔一定距离开采煤房,在煤房之间保留煤柱以支撑顶板的采煤方法。
房柱式采煤法room and pillar mining每隔一定距离先采煤房直至边界,再后退采出煤房之间煤柱的采煤方法。
掩护支架采煤法shield mining在急斜煤层中,沿走向布置采煤工作面,用掩护支架将采空区和工作空间隔开、向俯斜推进的采煤方法。
伪倾斜柔性掩护支架采煤法flexible shield mining in the false dip在急煤层中,沿伪倾斜布置采煤工作面,用柔性掩护支架将采空区和工作空间隔开,沿走向推进的采煤方法。
倒台阶采煤法overhand mining在急斜煤层中,布置成下部超前的台阶形的工作面,并沿走向推进的采煤方法。