采煤概论

1、煤层的形成受古植物、古气候、古地理及古构造等条件的控制。

2、煤的化学组成主要是有机质和无机质，有机质是煤的主要组成部分，它包括碳、氢、氧、氮和有机硫，还有少量磷等；无机质包括无机矿物质和水分。

3、常用的煤质指标包括水分W、灰分A、挥发分V、发热量Q、胶质层厚度Y和含矸率。

4、单斜构造：在一定的范围内，煤或岩层大致向一个方向倾斜的构造形态。

5、单斜构造的产状三要素：①走向—走向线的延伸方向；②倾向—煤层层面上与走向线垂直向下的倾斜线的水平投影所指的方向；③倾角—煤层或岩层层面与水平面之间的两面角。

6、根据开采技术的特点，煤层按倾角可分为：缓斜煤层 8°-25°；倾斜煤层

25°-45°；急斜煤层 45°-90°.通常又把倾角在8°以下的煤层称为近水平煤层。

按开采技术的特点,分薄煤层（煤层厚度0.5~1.3m）中厚煤层（1.3~3.5m）厚煤层（3.5m以上）。

7、煤田地质勘探工作的阶段划分:煤田普查、矿区详查和井田精查3个阶段。

8、矿井储量的类型：①矿井地质资源量—详查地质报告提供的查明煤炭资源的全部；②矿井工业储量—地质资源量中控制的资源量，经分类得出的经济基础储量、边际经济储量连同地质储量中推断资源量的大部；③矿井设计储量—矿井工业资源/储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（构）筑物煤柱等永久煤柱损失量的资源/储量；④矿井设计可采储量—矿井设计储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区采出率。

9、坐标系统：为了准确反映地质图件的地理位臵，地质图所必须具有坐标系统。

10、地理坐标系：地面上一点的位臵，在地球表面上通常用经度、纬度表示，某点的经纬度称为地理坐标系。

11、高程：又称为第三坐标，即地面任一点至水准面的垂直距离。分为绝对高程和相对高程。绝对高程又称海拔或标高，是地面上任一点至大地水准面的垂直距离。（我国大地水准面是以黄海平均海平面作为起算面。）相对高程是地面任一点至假定的水准面的垂直距离。任意点的高程以水准面为准，高于水准面的标高为正，低于水准面的标高为负。两点间的高程差称为高差，以绝对值表示。

12、等高线：是地面上高程相同的若干点连接而成的曲线，或者说是水平面与地表面相截的交线。

13、等高线的特点：①等高线是连续的闭合曲线，如果不在图内闭合，就一定要在图外闭合。在一般情况下，所有等高线是能相交或重合。②等高线上任一点向相邻等高线可以作很多线段，投影到水平面后，其中最短的一条线段称为最大倾斜线。等高线与最大倾斜线成直交。③等高线稠密表示陡坡，等高线稀疏表示缓坡，等高线间距均匀表示坡度一致。

14、煤矿常用的主要地质图件有地形图、煤层顶底板等高线图，还有地质地形图、煤系综合柱状图、地质剖面图、水平切面图等。

15、井田：划归一个矿井开采的那部分煤田。

16、矿井：在一个井田上进行开采的煤矿。

17、井田开拓：在一个井田范围内，主要巷道的总体布臵及其有关参数的确定。

18、矿区：由于行政或经济上的原因，往往将邻近几个井田划归为一个行政机构管理，而将这邻近的井田合并起来。

19、井田境界的划分方法有垂直划分、水平划分、按煤组划分及按自然条件形状划分。

20、矿井生产能力：又称矿井年产量或井型，系指矿井一年内能生产煤炭的数量。我国井型系列如下：

大型矿井 1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0、5.0、6.0及以上 Mt/a；中型矿井 0.45、0.6、0.9 Mt/a； 小型矿井 0.3及以下 Mt/a。

21、阶段：在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高将井田划分成若干长条，每一个叫阶段。

22、水平：一般用水平面作为阶段上、下边界，称作水平。

23、开采水平：布臵有井底车场和主要运输大巷，并担负该水平开采范围内的主要运输和提升任务的水平。

24、阶段内再划分。根据煤层赋存特征和开采技术条件，阶段再划分的形式为：分区式、分带式布臵、分段式和整阶段布臵。

25、分区式。采区：将阶段沿煤层走向划分成若干块段，每个块段叫一个采区。采区斜长等于阶段斜长。

区段：条带走向长度与采区走向长度相等的条带。

区段回风平巷：在区段上部沿煤层走向开掘煤层巷道做回风、运料用。

采区上（下）山：在采区内要开掘沿倾斜方向的巷道，将阶段主运输平巷和回风平巷沟通，构成生产系统，，这种倾斜巷道叫做采区上（下）山;担负运煤任务的上（下）山叫运输上（下）山，担负运输材料、设备任务的上（下）山叫轨道上（下）山。

双翼采区：在采区上（下）山两侧均可布臵工作面回采。

单翼采区：只能在采取上下山的一侧布臵工作面回采。

分带式布臵：是将整个阶段沿走向方向划分成若干倾斜长条，沿走向宽度用来布臵一个采煤工作面，工作面沿煤层倾斜方向推进，这种划分方式称为分带式布臵，其采煤方法称为倾斜长壁采煤法。优点：系统简单，运输环节少，井巷工程量小，建井工期短，煤柱损失小。缺点:掘进量大，特别是下山掘进时，如果煤层倾角较大和涌水量大，则掘进困难效率低。

26、巷道按空间特征分为垂直巷道、水平巷道、倾斜巷道。

垂直巷道：①立井— 又叫竖井，有出口直接通到地面的垂直巷道。

②暗立井—没有出口直接通到地面的垂直巷道，通常装有提升设备。

③溜井—用来从上部向下部溜放煤炭的垂直巷道。

水平巷道：平硐（有出口直接通到地面的水平巷道）、平巷（没有出口直接通到地面，沿岩层走向开掘的水平巷道）、石门、煤门。

倾斜巷道：斜井（有出口直接通到地面的倾斜巷道）、暗斜井（没有出口直接通到地面，用来联系上下两个水平并负担提升任务的斜巷。）、上山（没有出口直接通到地面，位于开采水平之上，连接阶段运输平巷和回风平巷的倾斜巷道）、下山（位于开采水平之下）。

27、矿井巷道按其在生产中的重要性可以分为 ①开拓巷道—为全矿井、一个开采水平或阶段服务的巷道，如井筒、井底车场、阶段(或水平)运输大巷和回风大巷等。 ②准备巷道—为整个采区服务的巷道，如采区上（下）山、采区上下车场、采区石门等。 ③回采巷道—为工作面采煤直接服务的巷道，如区段上下平巷和开切眼等。

28、开拓方式：在一定的井田地质、开采技术条件下，矿井开拓巷道可有多种布臵方式，开拓巷道的布臵方式通称为开拓方式。

29、井田开拓的分类

⑴按井筒（硐）形式：立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓。

⑵按开采水平数目：单水平开拓、多水平开拓。

⑶按开采准备方式：上山式、上下山式以及混合式。

⑷按开采水平大巷布臵方式：分煤层大巷、集中大巷、分组集中大巷。

30、立井与斜井的对比：采区内巷道布臵与斜井分区式开拓相同。立井开拓可以适应各种水平划分方式和阶段内布臵形式。立井开拓的优点是井筒长度短、提升速度快，提升能力大及管线敷设短、通风阻力小、维护容易。此外，立井对地质条件适应性强，不受煤层倾角、厚度、瓦斯等条件限制。立井开拓的缺点是井筒掘进施工技术要求高、开凿井筒所需设备和井筒装备复杂、井筒掘进速度慢、基建投资大等。斜井开拓和立井开拓各有长短，要结合煤层赋存特征、地质条件、地面地形、技术装备和经济因素综合分析和比较，以确定最合适的井筒形式。

31、我国阶段大巷的运输方式主要有轨道运输（坡度）和带式输送机（弯曲）运输。

32、运输大巷的布臵方式 根据运输大巷所服务的煤层数，它的布臵形式有分层运输大巷、集中运输大巷和分组集中运输大巷。

⑴分层运输大巷：在开采水平各煤层中分别开掘运输大巷，并用阶段石门或溜井与井底车场相通的。 （优点）可以沿煤层掘进，也可以在煤层底板中开掘。在煤层中开掘施工容易，掘进速度快，成巷费用低，并有助于进一步探明煤层赋存状况，补充地质资料，这对勘探程度差、地质构造复杂的矿井有重要意义。（缺点）分煤层开掘大巷，巷道掘进工程量大，采区生产能力低，生产分散，管理十分不便，不利于矿井生产能力和劳动生产率的进一步提高，煤层大巷易受采动影响，巷道维护困难，维护费用高，煤柱损失大，不利于安全生产。适用条件：目前只在少数矿井或地方小型矿井中得到应用。

⑵集中运输大巷：在开采水平内只开一条运输大巷为各煤层服务，这条运输大巷叫做集中运输大巷。 （特点）减少了大巷的掘进量和维护量，增加了联系各煤层的采区石门，有利于采区巷道联合布臵，实现合理集中生产；当采用岩石集中大巷时，大巷的弯道可以减少，生产期间维护条件好，可以充分发挥机车的运输能力，有利于运输工作机械化和自动化；可以不留大巷煤柱，有利于提高煤炭回收率。（缺点）建井期较长，在技术上经济不合理。适用于煤层数目较多、煤层间距不大的矿井。

⑶分组集中大巷：当井田内各煤层的层间有大有小、用一条集中运输大巷服务于全部煤层在技术经济上都不合理时，可以各煤层的间距及煤层特点将煤层分为若干煤组，每一煤组布臵一条运输大巷担负本煤组的运输任务。 它是分层运输大巷和集中运输大巷的过渡形式，兼有它们的部分特点。

33、井底车场：是井筒与井下主要巷道连接处的一组巷道和硐室的总称。

34、井底车场可分为环行式和折返式。

35、矿井延深方案的选择及优缺点

⑴主、副井直接延深 这种方案是将主、副井直接延深到生产水平以下的各水平。可以充分利用原有设备、设施，具有提升单一、管理方便、投资少、维护费用低等优点。

⑵采用暗立井或暗斜井延深 这是在生产水平开掘暗立井或暗斜井通达下水平的延深方法。采用暗立井或暗斜井延深，不影响生产水平正常生产，而且位臵选择不受原有主、副井的约束。

⑶新开一个井筒，延深一个井筒 由于矿井生产能力扩大以及开采水平的延深、提升井筒的深度增加、瓦斯涌出量增大等情况，利用原有井筒延深时，提升能力和通风能力如不能满足需要，在充分利用原有井筒原则下，可新开一个主井或副井，来弥补原有井筒提升能力的不足。

36、常用的破岩方法有机械破岩和爆破破岩。

37、最小抵抗线：药包中心到自由面的垂直距离。

38、掏槽眼：首先爆炸的炮眼。其作用在于增加自由面。

崩落眼：后继炮眼。作用在于崩落岩石。又分为辅助眼和周边眼

辅助眼：在掏槽眼的外围，除崩落岩石外，还能扩大所掏的槽，提高周边眼的爆破效果。

周边眼：靠近巷道的周边，其作用在于使巷道获得一定的形状和规格。

39、巷道围岩压力：围岩变形受阻而作用在支护结构物上的挤压力或塌落岩石的重力统称为巷道围岩压力。它主要由松动围岩压力、变形围岩压力、膨胀围岩压力以及撞击围岩压力组成（4个因素）。 40、锚杆支护：是锚固在煤、岩体内维护围岩稳定的杆状结构物。 它是一种主动支护形式，比被动支护具有支护工艺简单、支护效果好、支护成本低、施工方便等优点。

41、锚杆的分类：①按锚固方式可分为粘结式、机械式、摩擦式；②按锚固长度可分为全长锚固、端部锚固、加长锚固；③按锚杆的工作特性可分为可拉伸锚杆与不可拉伸锚杆；④按锚杆强度的大小可分为普通锚杆、高强锚杆、超高强锚杆。

42、我国煤矿巷道常用的断面形状是梯形、矩形和直墙拱形（如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形、简称拱形）

43、岩巷掘进在我国煤矿目前主要仍采用钻研爆破破岩法，它的主要工序包括打眼、装药放炮、工作面通风、装运岩石及巷道支护等作业。

44、整个立井从上到下是有井颈、井身和井底3个基本部分组成。

井颈：井筒最上段直接通达地表，井壁需要加厚的部分。

井身：从井颈以下到井底车场水平以上这段井筒。

井底：井底车场水平以下的井筒部分。

45、立井横断面的形状根据井筒的用途、服务年限、井筒穿过岩层的性质及所用的支护材料确定。 立井断面尺寸的确定步骤是：根据提升容器、井筒装备和井筒延深方式等因素，先按《煤矿安全规程》规定的设备间隙尺寸，用图解法或解析法求出井筒的近似直径，最后按通风要求确定井筒断面尺寸。