煤矿开采学课件绪论、第一章：煤矿开采基本概念

煤矿开采学
主编中国成立近60年来，煤炭在我国一次能源消 费结构中的比重一直占70%左右。2008年国 内煤炭消费27.4亿t左右，占国内能源消费量 的70% 。截至2006年底，我国已探明的煤炭 储量约为1145亿t，煤炭储量居世界第三位， 我国煤层赋存条件多种多样，开采条件各具不 同。我国开采利用煤炭已有几千年的历史，是 世界上开采和利用煤炭最早的国家之一。
示。 大型矿井：1.2Mt/a、1.5Mt/a、1.8Mt/a、
2.4Mt/a、3.0Mt/a、4.0Mt/a、5.0Mt/a及 5.0Mt/a以上的矿井，其中3.0Mt/a及其以上的矿井 又称为特大型矿井； 中型矿井：45万t/a、60万t/a、90万t/a的矿井； 小型矿井：9万t/a、15万t/a、21万t/a、30万t/a 矿井。
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A
q1
C3
C1 q 2 C2
q3
阶段划分为采区
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C4 J1 J2 J3
19
2
6A
C14
35 1
采区划分为区段
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2、分段式划分
在阶段范围内沿倾斜方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，每个分段沿倾斜 布置一个采煤工作面。
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特别是改革开放30年来，煤炭工业发展取得了更 为显著的成果，截至2008年9月，全国120万吨 以上的生产矿井315座，产量8.64亿吨，其中超 千万吨的大型现代化矿井15座；到2010年，采 煤机械化水平达到80%以上，新建和改扩建一 批大中型高产高效安全现代化矿井，全国建成十 三个大型煤炭生产基地，大型矿井全部达到“双 高”（即高产高效矿井）水平，中型矿井80% 达到“双高”标准。
在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高把煤层划分 为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分具有独立 的生产系统，称之为一个阶段。
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“开采水平”简称“水平”。
阶段与水平联系和区别：
阶段——井田一部分，强调开采范围和储量
水平——强调巷道布置
二者联系是用水平上的巷道开采阶段内的煤炭资源
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（二）、阶段内再划分
1、采区式划分
在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干个具有 独立生产系统的块段，每一块段称为‘采区’。 如下图，井田沿倾向划分为3个阶段，每个阶段 又沿走向划分为4个采区。
在采区范围内，沿煤层倾斜方向将采区划分为若 干个长条部分，每一块长条部分称为‘区段’。
20世纪80年代以来， 3.5～5.5 m厚煤层大采 高一次采全厚采煤法，5 m以上厚煤层综合机 械化放顶煤采煤法等进一步得到改进和完善， 趋于成熟 。
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课程的结构
煤矿开采学是学习和掌握煤矿开采技术 的综合性技术课程。其基本内容是：理 论结合实际地阐述不同煤层赋存条件下 的井田开拓部署、采区巷道方案设计、 采煤工艺设计、采区单项工程施工设计 和采煤工作面生产技术管理等实践能力 和专业理论知识。
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第一章
煤矿开采的基本概念
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第一节 煤田开发的概念
一、 煤田、矿区和井田
1.煤田
在地质历史发展的过程中，含碳物质沉积形成的基
本连续的大面积含煤地带称为煤田。
2.矿区和矿区开发
开发煤田形成的社会区域，成为矿区。
矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资
环境等情况，确定矿区规模、划分井田，规划井田开
1952年，国有煤矿采用了以长壁式为主的正 规采煤方法，其煤炭产量比重已由1949年的 12.51%迅速增长到72.4%。
第一个五年计划期间（1953～1957年），继 续开展采煤方法改革 ，1953年，全国采煤机 械化程度达到12.75%，以长壁式为主的正规 采煤方法所占的产量比重已经达到92.27%， 并创造性地发展了一批适合我国国情的采煤方 法。
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1964年，我国首次在鸡西矿务局小恒山煤矿 成功地使用了浅截深采煤机 。
1974年开始采用综合机械化采煤技术 。
在“五五”计划期间（1976～1980年），在 大力推广走向长壁采煤法机械化采煤的同时， 因地制宜地积极推广倾斜长壁采煤法、柔性掩 护支架采煤法、对拉工作面采煤法、无煤柱护 巷采煤法和水力采煤法等。
9－上山，10－下山，11－风井，12－岩石平巷，13－煤层平巷
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（二）按服务范围及其用途可分为：
1.开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服 务的巷道。 2.准备巷道：为采区、一个以上区段、 分段服务的运输、通风巷道。 3.回采巷道：形成采煤工作面及为其服 务的巷道。
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二、井田内划分
（一）、井田划分为阶段和水平
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井田开拓是整个矿井开采的全局性部署，是建立矿 井安全生产所必需的生产系统的前提和保障。
采区巷道方案设计是矿井开采设计的重要组成部分 。
采煤工艺设计是煤矿生产的核心技术。
采煤工作面生产技术管理是实现高产高效安全生产 矿井的关键。
采区单项工程施工设计是井下巷道、硐室及轨道线 路设计和组织施工的基础，。
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第二节矿山井巷名称和井田内划分
一、矿山井巷
为了进行矿井开采，在地下开掘的井筒、 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
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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
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采煤方法变迁
我国煤层赋存条件多种多样，决定了我 国采煤方法必然是多样化的。据不完全 统计，我国目前的采煤方法有50多种， 是世界上采煤方法最多的国家之一。
新中国成立初期，绝大多数煤矿设备设 施极其简陋，采煤方法多采用无支护的 穿硐式和高落式。
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在三年经济恢复时期（1949～1952年）推行 以壁式体系为主的采煤方法 。
采方式，规划矿井或露天矿建顺序，确定矿区附属企
业的类别、数目和生产规模，建设过程等，总称为矿
区开发。
3.井田
在矿区内，划归给一个矿井开采的那一部分煤田。
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铜川矿区的井田划分
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二、矿井生产能力和井型
矿井生产能力亦称井型，是指矿井设计生产能力，以 万t/a表示。
核定后的矿井生产能力，称为矿井核定生产能力。 矿井年产量是矿井每年生产出来的煤炭数量以万t/a表