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1、煤矿开采方法煤矿开采方法精品课程课件精品课程课件第一篇第一篇 井田开拓井田开拓第一章第一章 井田开拓基本知识井田开拓基本知识第一节第一节 矿井生产概况矿井生产概况一、一、基本概念基本概念1.1.煤田煤田 在在地地质质历历史史发发展展的的过过程程中中，含含碳碳物物质质沉沉积积形形成成的的基本连续的大面积含煤地带称为煤田。基本连续的大面积含煤地带称为煤田。2.2.矿区和矿区开发矿区和矿区开发 开发煤田形成的社会区域，成为矿区。开发煤田形成的社会区域，成为矿区。矿矿区区根根据据储储量量、赋赋存存条条件件、煤煤炭炭市市场场需需求求量量和和投投资资环环境境等等情情况况，确确定定矿矿区区规规模模、划划分分
2、井井田田，规规划划井井田田开开采采方方式式，规规划划矿矿井井或或露露天天矿矿建建顺顺序序，确确定定矿矿区区附附属属企企业业的的类类别别、数数目目和和生生产产规规模模，建建设设过过程程等等，总称为矿区开发。总称为矿区开发。3.井田井田 在矿区内，划归给一个矿井开采的那一部分煤田。在矿区内，划归给一个矿井开采的那一部分煤田。第一节第一节 矿井生产概况矿井生产概况铜川矿区的井田划分铜川矿区的井田划分第一节第一节 矿井生产概况矿井生产概况二、二、矿井巷道矿井巷道v为为了了进进行行矿矿井井开开采采，在在地地下下开开掘掘的的井井筒筒、巷巷道道和和硐硐室的总称。室的总称。（一）按空间位置和形状可分为：（一）
3、按空间位置和形状可分为：1.1.垂直巷道立井、暗立井、溜井垂直巷道立井、暗立井、溜井 2 2倾斜巷道斜井、暗斜井、上山、下山倾斜巷道斜井、暗斜井、上山、下山 3 3水平巷道平硐、石门、煤门、平巷水平巷道平硐、石门、煤门、平巷第一节第一节 矿井生产概况矿井生产概况矿井巷道示意图矿井巷道示意图9上山，10下山，11风井，12岩石平巷，13煤层平巷1立井，2斜井，3平硐，4暗立井，5溜井，6石门（二）按服务范围及其用途可分为：（二）按服务范围及其用途可分为：1.1.开开拓拓巷巷道道：为为全全矿矿井井或或一一个个开开采采水水平平服服务务的的巷道。巷道。2.2.准准备备巷巷道道：为为采采区区、一一个个以
4、以上上区区段段、分分段段服服务的运输、通风巷道。务的运输、通风巷道。3.3.回采巷道：形成采煤工作面及为其服务的巷回采巷道：形成采煤工作面及为其服务的巷道。道。第一节第一节 矿井生产概况矿井生产概况第一节第一节 矿井生产概况矿井生产概况三、矿井生产系统三、矿井生产系统（一）井下生产系统（一）井下生产系统v在在煤煤矿矿生生产产过过程程中中的的提提升升、运运输输、通通风风、排排水水、人人员员安安全全进进出出、材材料料设设备备上上下下井井、矸矸石石出出运运、供供电电、供供气气、供供水水等等巷巷道道线线路路及及其其设设施，是矿井安全生产的前提和保证。施，是矿井安全生产的前提和保证。第一节第一节 矿井生
5、产概况矿井生产概况井下生产系统示意图井下生产系统示意图第一节第一节 矿井生产概况矿井生产概况井下生产系统示意图注释井下生产系统示意图注释v1主井；主井；2副井，副井，3井底车场；井底车场；4主要运输石主要运输石门；门；5阶段运输大巷；阶段运输大巷；6回风井；回风井；7回风石门；回风石门；8回风大巷；回风大巷；9采区运输石门；采区运输石门；10采区下部车采区下部车场底板绕道；场底板绕道；11采区下部车场；采区下部车场；12采区煤仓；采区煤仓；13行人进风巷；行人进风巷；14运输上山；运输上山；15轨道上山；轨道上山；16上山绞车房；上山绞车房；17采区回风石门；采区回风石门；18采区上采区上部车
6、场；部车场；19采区中部车场；采区中部车场；20区段运输平巷；区段运输平巷；21下区段回风平巷；下区段回风平巷；22联络巷；联络巷；23区段回风区段回风平巷；平巷；24开切眼；开切眼；25采煤工作面采煤工作面第一节第一节 矿井生产概况矿井生产概况 井下生产系统（见井下生产系统示意图）井下生产系统（见井下生产系统示意图）1、运煤系统：、运煤系统：25201412105431 2、通风系统：新鲜风流从地面、通风系统：新鲜风流从地面123451115192025；污风；污风2317876排入大气。排入大气。3、运料排矸系统：、运料排矸系统：2345911152325 4、排水系统：采掘工作面涌水，由
7、区段运输平巷、采区上山、排水系统：采掘工作面涌水，由区段运输平巷、采区上山排到采区下部车场，经水平运输大巷、主要运输石门等巷道排到采区下部车场，经水平运输大巷、主要运输石门等巷道的排水沟，自流到井底车场水仓，由中央水泵房排到地面。的排水沟，自流到井底车场水仓，由中央水泵房排到地面。5、动力供应系统：包括井下电力供应系统和压缩空气供应系、动力供应系统：包括井下电力供应系统和压缩空气供应系统。统。第一节第一节 矿井生产概况矿井生产概况（二）（二）地面生产系统地面生产系统 1.1.地面生产系统类型地面生产系统类型 （1 1）无加工设备的地面生产系统）无加工设备的地面生产系统 （2 2）设有选矸设备的
8、地面生产系统）设有选矸设备的地面生产系统 （3 3）设有筛分厂的地面生产系统）设有筛分厂的地面生产系统 （4 4）设有洗选厂的地面生产系统）设有洗选厂的地面生产系统 2.2.地面排矸系统地面排矸系统 3.3.地面管线系统地面管线系统 第二节第二节 煤田划分为井田煤田划分为井田 一、井田划分的原则（合理尺寸、合理开发）一、井田划分的原则（合理尺寸、合理开发）1、要充分利用自然条件；、要充分利用自然条件；2、要有合理的走向长度：、要有合理的走向长度：v井型井田走向长度（井型井田走向长度（m）：）：小型矿井小型矿井1500m；中型；中型矿井矿井4000m；大型矿井；大型矿井7000m。3、要处理好相
9、邻井田的关系；、要处理好相邻井田的关系；4、要为矿井的发展留有余地；、要为矿井的发展留有余地；5、要有良好的安全经济效果。、要有良好的安全经济效果。利用自然条件作为井田边界划分井田利用自然条件作为井田边界划分井田第二节第二节 煤田划分为井田煤田划分为井田第二节第二节 煤田划分为井田煤田划分为井田二、二、井田人为境界的划分方法井田人为境界的划分方法 （一）垂直划分（一）垂直划分v相相邻邻矿矿井井以以某某一一垂垂直直面面为为界界，沿沿境境界界线线两两侧侧备备留留井井的边界煤柱称为垂直划分。的边界煤柱称为垂直划分。（二）水平划分（二）水平划分v以以一一定定标标高高煤煤层层底底板板等等高高线线为为界界
10、，并并沿沿该该煤煤层层底底板板等高线留置边界煤柱，这种方法称作水平划分。等高线留置边界煤柱，这种方法称作水平划分。（三）按煤组划分（三）按煤组划分v按按煤煤层层（组组）间间距距的的大大小小来来划划分分矿矿界界，把把煤煤层层间间距距较较小小的的相相信信煤煤层层划划归归一一个个矿矿井井开开采采，把把层层间间距距较较大大的煤层煤层（组）划归另一个矿井开采。的煤层煤层（组）划归另一个矿井开采。井田边界划分方法井田边界划分方法 1垂直划分；垂直划分；2水平划分；水平划分；3以断层为界以断层为界第二节第二节 煤田划分为井田煤田划分为井田 作业：作业：1.1.解释煤田和井田的概念。解释煤田和井田的概念。2.
11、2.说明下列井巷名称：说明下列井巷名称：（1 1）立井、暗立井）立井、暗立井 （2 2）斜井、暗斜井）斜井、暗斜井 （3 3）平硐、岩石平巷、岩门）平硐、岩石平巷、岩门 （4 4）采区上山、采区下山）采区上山、采区下山 3.3.煤田划分为井田要考虑哪些主要因素？煤田划分为井田要考虑哪些主要因素？4.4.试述井田境界的划分方法。试述井田境界的划分方法。第三节第三节 井田内再划分井田内再划分 一、井田划分阶段一、井田划分阶段 1 1阶段划分及特征阶段划分及特征v（1 1）阶阶段段概概念念：在在井井田田范范围围内内，沿沿煤煤层层倾倾斜斜方方向向，按按一一定定标标高高把把煤煤层层划划分分为为若若干干个
12、个平平行行于于走走向向的的长长条条部部分分，每每个个长长条条部部分分具具有有独独立立的的生生产产系系统统，称称之之为为一个阶段。一个阶段。第三节第三节 井田内再划分井田内再划分井田划分为阶段和水平井田划分为阶段和水平第三节第三节 井田内再划分井田内再划分（2）阶段的特征）阶段的特征 走向长度走向长度阶段的走向长度就是井田长度可达到数千米至上万米阶段的走向长度就是井田长度可达到数千米至上万米 阶段垂高阶段垂高阶段上部边界至下部边界的垂高距离。阶段上部边界至下部边界的垂高距离。缓倾斜煤层。倾斜煤层原设计规范规定为缓倾斜煤层。倾斜煤层原设计规范规定为米。实际现场统计达到米，现正在报批的新米。实际现场
13、统计达到米，现正在报批的新设计规范在原基础上提高到米。设计规范在原基础上提高到米。急倾斜煤层阶段垂高为米，近年来，也有急倾斜煤层阶段垂高为米，近年来，也有逐步扩大的趋势。逐步扩大的趋势。阶段斜长阶段斜长阶阶段段斜斜长长一一般般为为几几百百米米至至上上千千米米随随着着强强力力胶胶带带运运输输机机和和大大型型防防爆爆绞绞车车的的大大量量应应用用，近近年年来来，阶阶段段斜长增长量很大斜长增长量很大每每个个阶阶段段都都有有独独立立的的运运输输和和通通风风系系统统如如：在在阶阶段段下下部部边边界界开开掘掘阶阶段段运运输输大大巷巷（兼兼作作进进风风巷巷），在在阶阶段段上上部部边边界界开开掘掘阶阶段段回回风
14、风大大巷巷，为为整整个个阶阶段段服服务务上上阶阶段段采采完完后后，该该阶阶段段的的运运输输大大巷巷作作为为下下一一阶阶段段的回风大巷。的回风大巷。第三节第三节 井田内再划分井田内再划分第三节第三节 井田内再划分井田内再划分2 2、水平和开采水平的概念、水平和开采水平的概念v通通常常将将设设有有井井底底车车场场、阶阶段段运运输输大大巷巷并并且且担担负负全全阶阶段运输任务的水平，称段运输任务的水平，称“开采水平开采水平”简称简称“水平水平”。v阶段与水平联系和区别：阶段与水平联系和区别：v阶段阶段井田一部分，强调开采范围和储量井田一部分，强调开采范围和储量v水平水平强调巷道布置强调巷道布置v二者联
15、系是用水平上的巷道开采阶段内的煤炭资源二者联系是用水平上的巷道开采阶段内的煤炭资源v根根据据煤煤层层赋赋存存条条件件和和井井田田范范围围，一一个个井井田田可可用用一一个个水水平平开开采采，也也可可用用两两个个或或两两个个以以上上的的水水平平开开采采，前前者称单水平开拓，后者称多水平开拓。者称单水平开拓，后者称多水平开拓。单水平上下山平面图单水平上下山平面图单水平上下山立面单水平上下山立面多水平上下山多水平上下山多水平上山多水平上山多水平混合多水平混合第三节第三节 井田内再划分井田内再划分 二、阶段内的再划分二、阶段内的再划分 1.1.采区式划分采区式划分v在在阶阶段段范范围围内内，沿沿走走向向
16、把把阶阶段段划划分分为为若若干干个个具具有有独独立立生生产产系系统统的的块块段段，每每一一块块段段称称为为采采区区，如如下下图图，井井田田沿沿倾倾向向划划分分为为3 3个阶段，每个阶段又沿走向划分为个阶段，每个阶段又沿走向划分为4 4个采区。个采区。v在在采采区区范范围围内内，沿沿煤煤层层倾倾斜斜方方向向将将采采区区划划分分为为若若干干个个长长条条部部分，每一块长条部分称为区段。分，每一块长条部分称为区段。2.2.分段式划分分段式划分v在在阶阶段段范范围围内内沿沿倾倾斜斜方方向向将将煤煤层层划划分分为为若若干干平平行行于于走走向向的的长长条条带带，每每个个长长条条带带称称为为分分段段，每每个个
17、分分段段沿沿倾倾斜斜布布置置一一个个采采煤煤工作面。工作面。第三节第三节 井田内再划分井田内再划分阶段划分为采区阶段划分为采区第三节第三节 井田内再划分井田内再划分采区划分为区段采区划分为区段第三节第三节 井田内再划分井田内再划分 3.3.带区式划分带区式划分v在在阶阶段段内内沿沿煤煤层层走走向向划划分分为为若若干干个个具具有有独独立立生生产产系系统统的的带带区区，带带区区内内又又划划分分成成为为若若干干个个倾倾斜斜分分带带，每每个个分分带带布布置置一一个个采采煤煤工工作作面面。分分带带内内采采煤煤工工作作面面沿沿煤层倾斜推进。煤层倾斜推进。第三节第三节 井田内再划分井田内再划分第三节第三节
18、井田内再划分井田内再划分三、近水平煤层的井田划分三、近水平煤层的井田划分v近近水水平平煤煤层层，井井田田沿沿倾倾斜斜方方向向高高差差很很小小。通通常常沿沿煤煤层层延延展展方方向向布布置置大大巷巷，在在巷巷两两段段划划分分为为具具有有独独立立生生产系统的块段，这样的块段称为产系统的块段，这样的块段称为盘区盘区或或带区带区。v盘盘区区内内巷巷道道布布置置及及生生产产系系统统及及采采区区基基本本相相同同；带带区区则与阶段内带区布置基本相同。则与阶段内带区布置基本相同。第三节第三节 井田内再划分井田内再划分近水平煤层的井田划分第四节第四节 矿井储量、生产能力和服务年限矿井储量、生产能力和服务年限 一、
19、矿井储量一、矿井储量v指井田内可采煤层的全部储量指井田内可采煤层的全部储量 （一）煤炭储量的分级分类（一）煤炭储量的分级分类 1 1、按可行性评价阶段划分、按可行性评价阶段划分（1 1）概略研究储量）概略研究储量（2 2）预可行性研究储量）预可行性研究储量（3 3）可行性研究储量）可行性研究储量第四节第四节 矿井储量、生产能力和服务年限矿井储量、生产能力和服务年限 2 2、按经济意义划分、按经济意义划分（1 1）经济的储量）经济的储量（2 2）边际经济的储量）边际经济的储量（3 3）次边际经济的储量）次边际经济的储量（4 4）内蕴经济的储量）内蕴经济的储量（5 5）经济意义未定的基础储量）经济
20、意义未定的基础储量第四节第四节 矿井储量、生产能力和服务年限矿井储量、生产能力和服务年限 3 3、按地质可靠程度分、按地质可靠程度分（1 1）探明的储量）探明的储量（2 2）控制的储量）控制的储量（3 3）推断的储量）推断的储量（4 4）预测的储量）预测的储量 4 4、旧煤炭储量分级、分类（、旧煤炭储量分级、分类（20032003年以前）年以前）v矿井地质储量矿井地质储量（1 1）能利用储量（）能利用储量（A+B+C+DA+B+C+D）工业储量（工业储量（A+B+CA+B+C）a.a.可采储量可采储量 b.b.设计损失量设计损失量 远景储量（远景储量（D D）（2 2）尚未利用的储量）尚未利用
21、的储量第四节第四节 矿井储量、生产能力和服务年限矿井储量、生产能力和服务年限矿矿井井地地质质储储量量能能利利用用储储量量尚难利用储量尚难利用储量工业储量工业储量远景储量远景储量可采储量可采储量设计损失量设计损失量第四节第四节 矿井储量、生产能力和服务年限矿井储量、生产能力和服务年限 旧煤炭储量的分级分类旧煤炭储量的分级分类第四节第四节 矿井储量、生产能力和服务年限矿井储量、生产能力和服务年限（二）对煤炭资源采出率的规定（二）对煤炭资源采出率的规定 煤层分类煤层分类地点地点薄煤层薄煤层 中厚中厚 厚厚 水力水力 采采 区区 85 85 80 80 75%75%70%70%工作面工作面 97%97
22、%95%95%93%93%第四节第四节 矿井储量、生产能力和服务年限矿井储量、生产能力和服务年限 （三）储量损失（三）储量损失 1.1.设设计计损损失失：根根据据煤煤层层赋赋存存条条件件、所所采采用用的的采采煤煤方方法法以以及及保保证证开开采采安安全全的的需需要要，在在设设计计中中规规定定永永远远遗遗留留在地下的一部分储量。在地下的一部分储量。（1 1）全矿总损失）全矿总损失 （2 2）采区损失）采区损失 （3 3）采煤工作面损失）采煤工作面损失 2.2.实际损失实际损失:指在开采过程中实际发生的损失指在开采过程中实际发生的损失第四节第四节 矿井储量、生产能力和服务年限矿井储量、生产能力和服务
23、年限二、矿井生产能力二、矿井生产能力（一）矿井生产能力（一）矿井生产能力 矿矿井井设设计计生生产产能能力力（万万t/a）即即：设设计计中中规规定定矿矿井井在在单单位位时时间间（年年或或日日）内内采采出出的的煤煤炭和其它矿产品的数量。炭和其它矿产品的数量。矿井核定生产能力矿井核定生产能力：矿井经过技术改造，矿井经过技术改造，核定后的生产能力，核定后的生产能力，万万t/a。井型井型：根据矿井设计生产能力不同，我根据矿井设计生产能力不同，我国将矿井分为大、中、小三种类型，称井型。国将矿井分为大、中、小三种类型，称井型。第四节第四节 矿井储量、生产能力和服务年限矿井储量、生产能力和服务年限井型划分如下
24、：井型划分如下：井型井型 生产能力生产能力（万（万t/a）大型矿井：大型矿井：120、150、180、240、300、400、500及及500以以上上（其其中中300万万t/a及其以上又称特大型矿井）及其以上又称特大型矿井）中型矿井中型矿井：45、60 、90。小型小型矿井矿井：9 、15、21、30。第四节第四节 矿井储量、生产能力和服务年限矿井储量、生产能力和服务年限（二）矿井生产能力的确定（二）矿井生产能力的确定 1.1.井井田田储储量量：井井田田储储量量是是确确定定矿矿井井生生产产能能力力的的一一个个重要因素。通常，储量越大，生产能力应越大。重要因素。通常，储量越大，生产能力应越大。2
25、.2.开开采采条条件件：可可采采煤煤层层的的层层数数、层层间间距距离离、煤煤层层厚厚度及稳定程度、煤层倾角、地层的褶曲等度及稳定程度、煤层倾角、地层的褶曲等 3.3.技技术术装装备备水水平平：决决定定矿矿井井生生产产能能力力的的最最主主要要因因素素是采掘技术和机械装备。是采掘技术和机械装备。4.4.安全生产条件：主要指瓦斯、通风、水文地质等。安全生产条件：主要指瓦斯、通风、水文地质等。第四节第四节 矿井储量、生产能力和服务年限矿井储量、生产能力和服务年限三、矿井服务年限三、矿井服务年限v 矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产能矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产能力，并考虑储量备用系数
26、计算出的矿井开采年限。力，并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。四、矿井生产能力、服务年限与储量的关系四、矿井生产能力、服务年限与储量的关系v T=Z T=ZK K/AK/AKvZkZk矿井可采储量，万吨；矿井可采储量，万吨；vT T矿井设计服务年限，矿井设计服务年限，a a；vA矿井设计生产能力，万吨矿井设计生产能力，万吨/a；vKK储量备用系数，储量备用系数，1.31.31.51.5。v储储量量备备用用系系数数是是为为保保证证矿矿井井有有可可靠靠服服务务年年限限而而在在计计算时对储量采用的富裕系数。算时对储量采用的富裕系数。作业：作业：v1.1.绘图说明阶段与水平的概念。绘图说明阶段与水平的概念。v2.2.阶阶段段内内再再划划分分有有哪哪几几种种方方式式？试试述述每每一一种种方式的基本内容。方式的基本内容。v3.3.如何合理确定矿井的生产能力？如何合理确定矿井的生产能力？v4.4.试述矿井的生产能力、服务年限与储量间试述矿井的生产能力、服务年限与储量间的关系。的关系。