《采煤方法与顶板管理》课件.doc

采煤方法与顶板管理
二零零八年九月份
第一节:煤矿开采的基本概念
一、煤的形成
植物是成煤的原始物质。
◆植物分为:低等植物和高等植物
低等植物:没有根、茎、叶等器官的分化。
高等植物:最大特点是有根、茎、叶等器官的分化,如苔藓植物、蕨类植物、裸子植物、被子植物等。
◆在漫长的46亿年的地史上,有过三次高等植物的极盛期(三大成煤期):
石炭、二叠纪的蕨类植物
三叠、侏罗纪的裸子植物
第三纪的被子植物
◆由低等植物形成的煤称为腐泥煤;由高等植物形成的煤称为腐植煤。
在自然界腐植煤占绝大多数,目前开采的也主要是腐植煤。
◆煤的化学组成:
1、碳(C),是煤中有机物的主要成分,产生热能的主要元素。
2、氢(H),是煤中有机物的第二个主要成分,产生热能的主要元素。
3、氧(O),是煤中不可燃烧的元素,但可以助燃。
4、氮(N),煤中有机氮含量较少。
5、硫(S),分为有机硫和无机硫(SO),是煤中有害元素之一。
6、磷(L),是煤中有害元素、其危害极大。
二、煤田、井田、矿区
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。
煤田范围很大,面积可达到数千平方米,储量可达到上千亿吨。比较小的煤田也可作为一个矿区开发;也有一个大矿区开发几个小煤田。
2、矿区:统一规划和开发的煤田或其一部分则称为矿区。
3、井田:划给一个矿井开采的那一部分煤田叫井田。
◆矿山井巷名称:直立巷道,水平巷道,倾斜巷道。
直立巷道:巷道的长轴线与水平面垂直,如立井、立井等。
立井——又称竖井,为直接与地面相通的直立巷道。
立井——又称盲竖井、盲立井,为不与地面直接相通的直立巷道。
水平巷道:巷道的长轴线与水平面近似平行,如平硐、平巷、石门等。
平硐——直接与地面相通的水平巷道。
平巷与大巷——与地面不直接相通的水平巷道。
石门与煤门——与地面不直接相通的水平巷道。
倾斜巷道:巷道的长轴线与水平面有一定夹角的巷道,如斜井、上山、下山、斜巷等。
斜井——与地面直接相通的倾斜巷道。其作用于立井、平硐相同。
采(盘)区上山、下山——服务于一个采(盘)区的倾斜巷道,也称采(盘)区上山或下山。
主要上下山——服务于一个开采水平的倾斜巷道。主要适应于阶段内采用分段式划分的条件。
斜巷——不直通地面且长度较短的倾斜巷道。用于行人、通风、运料等。此外,溜煤眼和联络巷有时也称倾斜巷道。
硐室——空间三个轴线长度相差不大且又不直通地面的地下巷道。如绞车房、变电所、煤仓等。
◆井田内划分:
当井田面积很大时,必须将井田划分为若干个更小的部分,才能有规律地进行开采。
井田划分为:阶段和水平。
阶段:在井田范围内,沿着煤层的倾向,按一定标高把煤层划分为若干个平行与走向的长条部分,每个长条部分称为一个阶段。
注:每个阶段均应有独立的运输和通风系统。
◆阶段内的再划分
一般有三种方式:采区式、分段式、带区式。
采区式: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,每一块段称为一个
采区。
分段式:在阶段范围内不划分采区,而是沿倾向将煤层划分为若干个平行于走向的长条带,每个长条带称为分段。每个分段斜长布置一个工作面,这种划分称为分段式。
带区式:在阶段内沿煤层走向划分为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,每个分带布置一个工作面。
◆开拓巷道、准备巷道和回采巷道
开拓巷道:一般说来,为全矿井、一个水平或若干采区服务的巷道,如井筒、井底车场、主要石门、运输大巷和回风大巷(或总回风大巷)、主要风井,称为开拓巷道。开拓煤量服务年限一般在3~5年。
准备巷道:为一个采区或数个区段服务的巷道,如采区上下山、采区车场、采区硐室称为准备巷道。准备煤量服务年限在1年以上。
回采巷道:仅为采煤工作面生产服务的巷道,如区段运输平巷、区段回风平巷、开切眼(形成初始采场的巷道) 回采煤量服务年限6个月以上。
三、矿井生产能力和井型
1、矿井生产能力:一般指矿井的设计生产能力,以万t/a (或Mt/a,1Mt/a=100万t/a)表示。
2、我国把矿井划分为:大型矿井、中型矿井、小型矿井。
大型矿井:、、、、、
/a以上的矿井。
。
中型矿井:生产能力为45万t/a、60万t/a、90万t/a。
小型矿井:生产能力为9万t/a、15万t/a、21万t/a和30万t/a。
四、煤层的埋藏特征
(一)根据煤层埋藏的深浅,将煤层埋