1、煤礦開采方法 精品課程課件,第一篇 井田開拓 第一章 井田開拓基本知識,第一節(jié) 礦井生產(chǎn)概況,一、 基本概念 1.煤田 在地質(zhì)歷史發(fā)展的過程中，含碳物質(zhì)沉積形成的基本連續(xù)的大面積含煤地帶稱為煤田。 2.礦區(qū)和礦區(qū)開發(fā) 開發(fā)煤田形成的社會區(qū)域，成為礦區(qū)。 礦區(qū)根據(jù)儲量、賦存條件、煤炭市場需求量和投資環(huán)境等情況，確定礦區(qū)規(guī)模、劃分井田，規(guī)劃井田開采方式，規(guī)劃礦井或露天礦建順序，確定礦區(qū)附屬企業(yè)的類別、數(shù)目和生產(chǎn)規(guī)模，建設(shè)過程等，總稱為礦區(qū)開發(fā)。 3.井田 在礦區(qū)內(nèi)，劃歸給一個礦井開采的那一部分煤田。,第一節(jié) 礦井生產(chǎn)概況銅川礦區(qū)的井田劃分,第一節(jié) 礦井生產(chǎn)概況,二、 礦井巷道 為了進(jìn)行礦井開采，在

2、地下開掘的井筒、巷道和硐室的總稱。 （一）按空間位置和形狀可分為： 1. 垂直巷道立井、暗立井、溜井 2傾斜巷道斜井、暗斜井、上山、下山 3水平巷道平硐、石門、煤門、平巷,第一節(jié) 礦井生產(chǎn)概況礦井巷道示意圖,9上山，10下山，11風(fēng)井，12巖石平巷，13煤層平巷,1立井，2斜井，3平硐，4暗立井，5溜井，6石門,（二）按服務(wù)范圍及其用途可分為： 1.開拓巷道：為全礦井或一個開采水平服務(wù)的巷道。 2.準(zhǔn)備巷道：為采區(qū)、一個以上區(qū)段、分段服務(wù)的運(yùn)輸、通風(fēng)巷道。 3.回采巷道：形成采煤工作面及為其服務(wù)的巷道。,第一節(jié) 礦井生產(chǎn)概況,第一節(jié) 礦井生產(chǎn)概況,三、礦井生產(chǎn)系統(tǒng) （一）井下生產(chǎn)系統(tǒng) 在煤礦生

3、產(chǎn)過程中的提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、人員安全進(jìn)出、材料設(shè)備上下井、矸石出運(yùn)、供電、供氣、供水等巷道線路及其設(shè)施，是礦井安全生產(chǎn)的前提和保證。,第一節(jié) 礦井生產(chǎn)概況井下生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖,第一節(jié) 礦井生產(chǎn)概況井下生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖注釋,1主井；2副井，3井底車場；4主要運(yùn)輸石門；5階段運(yùn)輸大巷； 6回風(fēng)井；7回風(fēng)石門；8回風(fēng)大巷；9采區(qū)運(yùn)輸石門；10采區(qū)下部車場底板繞道；11采區(qū)下部車場；12采區(qū)煤倉；13行人進(jìn)風(fēng)巷；14運(yùn)輸上山；15軌道上山；16上山絞車房；17采區(qū)回風(fēng)石門；18采區(qū)上部車場；19采區(qū)中部車場；20區(qū)段運(yùn)輸平巷；21下區(qū)段回風(fēng)平巷；22聯(lián)絡(luò)巷；23區(qū)段回風(fēng)平巷；24開切眼；25采煤工作

4、面,第一節(jié) 礦井生產(chǎn)概況,井下生產(chǎn)系統(tǒng)（見井下生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖） 1、運(yùn)煤系統(tǒng)：25201412105431 2、通風(fēng)系統(tǒng)：新鮮風(fēng)流從地面123451115192025；污風(fēng)2317876排入大氣。 3、運(yùn)料排矸系統(tǒng)：2345911152325 4、排水系統(tǒng)：采掘工作面涌水，由區(qū)段運(yùn)輸平巷、采區(qū)上山排到采區(qū)下部車場，經(jīng)水平運(yùn)輸大巷、主要運(yùn)輸石門等巷道的排水溝，自流到井底車場水倉，由中央水泵房排到地面。 5、動力供應(yīng)系統(tǒng)：包括井下電力供應(yīng)系統(tǒng)和壓縮空氣供應(yīng)系統(tǒng)。,第一節(jié) 礦井生產(chǎn)概況 （二） 地面生產(chǎn)系統(tǒng) 1. 地面生產(chǎn)系統(tǒng)類型 （1）無加工設(shè)備的地面生產(chǎn)系統(tǒng) （2）設(shè)有選矸設(shè)備的地面生產(chǎn)系統(tǒng) （

5、3）設(shè)有篩分廠的地面生產(chǎn)系統(tǒng) （4）設(shè)有洗選廠的地面生產(chǎn)系統(tǒng) 2. 地面排矸系統(tǒng) 3. 地面管線系統(tǒng),第二節(jié) 煤田劃分為井田,一、井田劃分的原則（合理尺寸、合理開發(fā)） 1、要充分利用自然條件； 2、要有合理的走向長度： 井型井田走向長度（m）：小型礦井1500m；中型礦井4000m；大型礦井7000m。 3、要處理好相鄰井田的關(guān)系； 4、要為礦井的發(fā)展留有余地； 5、要有良好的安全經(jīng)濟(jì)效果。,利用自然條件作為井田邊界劃分井田,第二節(jié) 煤田劃分為井田,第二節(jié) 煤田劃分為井田,二、 井田人為境界的劃分方法 （一）垂直劃分 相鄰礦井以某一垂直面為界，沿境界線兩側(cè)備留井的邊界煤柱稱為垂直劃分。 （二）

6、水平劃分 以一定標(biāo)高煤層底板等高線為界，并沿該煤層底板等高線留置邊界煤柱，這種方法稱作水平劃分。 （三）按煤組劃分 按煤層（組）間距的大小來劃分礦界，把煤層間距較小的相信煤層劃歸一個礦井開采，把層間距較大的煤層煤層（組）劃歸另一個礦井開采。,井田邊界劃分方法 1垂直劃分；2水平劃分；3以斷層為界,第二節(jié) 煤田劃分為井田,作業(yè)： 1. 解釋煤田和井田的概念。 2. 說明下列井巷名稱： （1）立井、暗立井 （2）斜井、暗斜井 （3）平硐、巖石平巷、巖門 （4）采區(qū)上山、采區(qū)下山 3. 煤田劃分為井田要考慮哪些主要因素？ 4. 試述井田境界的劃分方法。,第三節(jié) 井田內(nèi)再劃分,一、井田劃分階段 1階段

7、劃分及特征 （1）階段概念：在井田范圍內(nèi)，沿煤層傾斜方向，按一定標(biāo)高把煤層劃分為若干個平行于走向的長條部分，每個長條部分具有獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)，稱之為一個階段。,第三節(jié) 井田內(nèi)再劃分 井田劃分為階段和水平,第三節(jié) 井田內(nèi)再劃分,（2）階段的特征 走向長度 階段的走向長度就是井田長度可達(dá)到數(shù)千米至上萬米 階段垂高 階段上部邊界至下部邊界的垂高距離。 緩傾斜煤層。傾斜煤層原設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定為米。實(shí)際現(xiàn)場統(tǒng)計(jì)達(dá)到米，現(xiàn)正在報批的新設(shè)計(jì)規(guī)范在原基礎(chǔ)上提高到米。 急傾斜煤層階段垂高為米，近年來，也有逐步擴(kuò)大的趨勢。,階段斜長 階段斜長一般為幾百米至上千米隨著強(qiáng)力膠帶運(yùn)輸機(jī)和大型防爆絞車的大量應(yīng)用，近年來，階段斜

8、長增長量很大 每個階段都有獨(dú)立的運(yùn)輸和通風(fēng)系統(tǒng)如：在階段下部邊界開掘階段運(yùn)輸大巷（兼作進(jìn)風(fēng)巷），在階段上部邊界開掘階段回風(fēng)大巷，為整個階段服務(wù)上階段采完后，該階段的運(yùn)輸大巷作為下一階段的回風(fēng)大巷。,第三節(jié) 井田內(nèi)再劃分,第三節(jié) 井田內(nèi)再劃分,2、水平和開采水平的概念 通常將設(shè)有井底車場、階段運(yùn)輸大巷并且擔(dān)負(fù)全階段運(yùn)輸任務(wù)的水平，稱“開采水平”簡稱“水平”。 階段與水平聯(lián)系和區(qū)別： 階段井田一部分，強(qiáng)調(diào)開采范圍和儲量 水平強(qiáng)調(diào)巷道布置 二者聯(lián)系是用水平上的巷道開采階段內(nèi)的煤炭資源 根據(jù)煤層賦存條件和井田范圍，一個井田可用一個水平開采，也可用兩個或兩個以上的水平開采，前者稱單水平開拓，后者稱多水平

9、開拓。,單水平上下山平面圖,單水平上下山立面,多水平上下山,多水平上山,多水平混合,第三節(jié) 井田內(nèi)再劃分,二、階段內(nèi)的再劃分 1.采區(qū)式劃分 在階段范圍內(nèi)，沿走向把階段劃分為若干個具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)的塊段，每一塊段稱為采區(qū)，如下圖，井田沿傾向劃分為3個階段，每個階段又沿走向劃分為4個采區(qū)。 在采區(qū)范圍內(nèi)，沿煤層傾斜方向?qū)⒉蓞^(qū)劃分為若干個長條部分，每一塊長條部分稱為區(qū)段。 2.分段式劃分 在階段范圍內(nèi)沿傾斜方向?qū)⒚簩觿澐譃槿舾善叫杏谧呦虻拈L條帶，每個長條帶稱為分段，每個分段沿傾斜布置一個采煤工作面。,第三節(jié) 井田內(nèi)再劃分階段劃分為采區(qū),第三節(jié) 井田內(nèi)再劃分采區(qū)劃分為區(qū)段,第三節(jié) 井田內(nèi)再劃分,3.

10、帶區(qū)式劃分 在階段內(nèi)沿煤層走向劃分為若干個具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)的帶區(qū)，帶區(qū)內(nèi)又劃分成為若干個傾斜分帶，每個分帶布置一個采煤工作面。分帶內(nèi)采煤工作面沿煤層傾斜推進(jìn)。,第三節(jié) 井田內(nèi)再劃分,第三節(jié) 井田內(nèi)再劃分,三、近水平煤層的井田劃分 近水平煤層，井田沿傾斜方向高差很小。通常沿煤層延展方向布置大巷，在巷兩段劃分為具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)的塊段，這樣的塊段稱為盤區(qū)或帶區(qū)。 盤區(qū)內(nèi)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)及采區(qū)基本相同；帶區(qū)則與階段內(nèi)帶區(qū)布置基本相同。,第三節(jié) 井田內(nèi)再劃分近水平煤層的井田劃分,第四節(jié) 礦井儲量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限,一、礦井儲量 指井田內(nèi)可采煤層的全部儲量 （一）煤炭儲量的分級分類 1、按可行性評價階

11、段劃分 （1）概略研究儲量 （2）預(yù)可行性研究儲量 （3）可行性研究儲量,第四節(jié) 礦井儲量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限,2、按經(jīng)濟(jì)意義劃分 （1）經(jīng)濟(jì)的儲量 （2）邊際經(jīng)濟(jì)的儲量 （3）次邊際經(jīng)濟(jì)的儲量 （4）內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的儲量 （5）經(jīng)濟(jì)意義未定的基礎(chǔ)儲量,第四節(jié) 礦井儲量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限,3、按地質(zhì)可靠程度分 （1）探明的儲量 （2）控制的儲量 （3）推斷的儲量 （4）預(yù)測的儲量,4、舊煤炭儲量分級、分類（2003年以前） 礦井地質(zhì)儲量 （1）能利用儲量（A+B+C+D） 工業(yè)儲量（A+B+C） a.可采儲量 b.設(shè)計(jì)損失量 遠(yuǎn)景儲量（D） （2）尚未利用的儲量,第四節(jié) 礦井儲量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年

12、限,礦井地質(zhì)儲量,能利用儲量,尚難利用儲量,工業(yè)儲量,遠(yuǎn)景儲量,可采儲量,設(shè)計(jì)損失量,第四節(jié) 礦井儲量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 舊煤炭儲量的分級分類,第四節(jié) 礦井儲量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限,（二）對煤炭資源采出率的規(guī)定,第四節(jié) 礦井儲量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限,（三）儲量損失 1.設(shè)計(jì)損失：根據(jù)煤層賦存條件、所采用的采煤方法以及保證開采安全的需要，在設(shè)計(jì)中規(guī)定永遠(yuǎn)遺留在地下的一部分儲量。 （1）全礦總損失 （2）采區(qū)損失 （3）采煤工作面損失 2.實(shí)際損失:指在開采過程中實(shí)際發(fā)生的損失,第四節(jié) 礦井儲量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限,二、礦井生產(chǎn)能力 （一）礦井生產(chǎn)能力 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（萬t /a）即：設(shè)計(jì)中規(guī)

13、定礦井在單位時間（年或日）內(nèi)采出的煤炭和其它礦產(chǎn)品的數(shù)量。 礦井核定生產(chǎn)能力 ： 礦井經(jīng)過技術(shù)改造，核定后的生產(chǎn)能力，萬t /a。 井型 ： 根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力不同，我國將礦井分為大、中、小三種類型，稱井型。,第四節(jié) 礦井儲量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限,井型劃分如下： 井型 生產(chǎn)能力（萬t / a） 大型礦井： 120、150 、180 、240 、300、 400、500及500以上（其中300萬t/a及其以上又稱特大型礦井） 中型礦井： 45 、 60 、90 。 小型礦井： 9 、 15 、 21、 30。,第四節(jié) 礦井儲量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限,（二）礦井生產(chǎn)能力的確定 1.井田儲量：井田儲量是確定礦井生產(chǎn)能力的一個重要因素。通常，儲量越大，生產(chǎn)能力應(yīng)越大。 2.開采條件：可采煤層的層數(shù)、層間距離、煤層厚度及穩(wěn)定程度、煤層傾角、地層的褶曲等 3.技術(shù)裝備水平：決定礦井生產(chǎn)能力的最主要因素是采掘技術(shù)和機(jī)械裝備。 4.安全生產(chǎn)條件：主要指瓦斯、通風(fēng)、水文地質(zhì)等。,第四節(jié) 礦井儲量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限,三、礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限是指按礦井可采儲量、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，并考慮儲量備用系數(shù)計(jì)算出的礦井開采年