采矿学总结ppt课件.ppt

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1、煤田煤田同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区。区。矿区矿区统一规划和开发的煤田或其一部分。统一规划和开发的煤田或其一部分。井田井田划归一个矿井开采的一部分煤田或全部煤田。划归一个矿井开采的一部分煤田或全部煤田。矿井生产能力矿井生产能力 矿井设计生产能力，万矿井设计生产能力，万t /a。即设计中规定即设计中规定矿井在单位时间内采出的煤炭和其它矿产品的数量。矿井在单位时间内采出的煤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，核定后的生产能力，矿井经过技术改造，核定后的生产能力，万万t /a。矿井年产量矿井年产量

2、 矿井实际生产的煤炭数量，万矿井实际生产的煤炭数量，万t/a。阶段阶段：沿一定标高划分的一部分井田：沿一定标高划分的一部分井田 开采水平：布置有井底车场、阶段运输大巷，并担负全阶段开采水平：布置有井底车场、阶段运输大巷，并担负全阶段运输任务的水平。运输任务的水平。采区采区：在阶段范围内，沿走向把阶段划分为具有独立生产系：在阶段范围内，沿走向把阶段划分为具有独立生产系统的块，每一块叫一个采区。统的块，每一块叫一个采区。 采区斜长采区斜长=阶段斜长阶段斜长区段区段：在采区内沿倾斜方向划分的开采块段。：在采区内沿倾斜方向划分的开采块段。区段、阶段、工作面斜长间关系。区段、阶段、工作面斜长间关系。分带

3、分带沿煤层走向把阶段划分为若干长条，每一个长条叫一沿煤层走向把阶段划分为若干长条，每一个长条叫一个分带。个分带。由若干分带组成，并具有独立生产系统的区域叫由若干分带组成，并具有独立生产系统的区域叫带区带区。开拓巷道开拓巷道为全矿、一个水平或若干采区服务的井巷。为全矿、一个水平或若干采区服务的井巷。准备巷道准备巷道为一个采区服务的巷道。在采区范围内，从掘好的为一个采区服务的巷道。在采区范围内，从掘好的开拓巷道至区段的通路。开拓巷道至区段的通路。回采巷道回采巷道为回采工作面生产直接服务的巷道。为回采工作面生产直接服务的巷道。采煤方法采煤方法 采煤工艺与回采巷道布置及其在时间、空间上的相采煤工艺与回

4、采巷道布置及其在时间、空间上的相互配合。互配合。采煤工艺采煤工艺采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间、空采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间、空间上的相互配合。间上的相互配合。走向长壁采煤法：走向长壁采煤法：工作面沿倾斜布置，沿走向推进的采煤方法。工作面沿倾斜布置，沿走向推进的采煤方法。倾斜长壁采煤法：倾斜长壁采煤法：工作面沿走向布置，沿倾向推进的采煤方法。工作面沿走向布置，沿倾向推进的采煤方法。根据开采技术条件煤层按倾角分类：根据开采技术条件煤层按倾角分类： 近水平煤层近水平煤层 45 根据开采技术条件煤层按厚度分类：根据开采技术条件煤层按厚度分类： 薄煤层薄煤层 M3.5 阶段开采

5、顺序：下行式 即：阶段间由浅部向下开深部顺序开采的即：阶段间由浅部向下开深部顺序开采的方法称为阶段下行式。方法称为阶段下行式。 采区前进式：采区前进式：自井筒或平硐附近向井田边界方自井筒或平硐附近向井田边界方向依次开采各采区、盘区或带区的开采顺序称为向依次开采各采区、盘区或带区的开采顺序称为采区、盘区或带区前进式开采顺序。采区、盘区或带区前进式开采顺序。 采煤工作面由采区走向边界向采区运煤上采煤工作面由采区走向边界向采区运煤上山或盘区主要运煤巷道方向推进的开采顺山或盘区主要运煤巷道方向推进的开采顺序称为工作面后退式开采顺序。序称为工作面后退式开采顺序。一、爆破落煤一、爆破落煤钻眼、装药、封炮泥

6、、联炮线、放炮等工序。钻眼、装药、封炮泥、联炮线、放炮等工序。二、装煤与运煤二、装煤与运煤爆破装煤（爆破装煤（30 40%以上）以上）+为人工装。为人工装。三、运煤三、运煤刮板输送机、自溜。刮板输送机、自溜。四、支护四、支护单体液压支柱单体液压支柱+金属绞接顶梁，正悬臂齐梁直线金属绞接顶梁，正悬臂齐梁直线线柱，正悬臂错梁三角柱。线柱，正悬臂错梁三角柱。1、单向割煤方式、单向割煤方式采煤机割煤，挂顶梁，到另一端，反向割煤（或采煤机割煤，挂顶梁，到另一端，反向割煤（或清理浮煤），推移输送机（滞后采煤机清理浮煤），推移输送机（滞后采煤机15 35m）采煤机往返一次进一刀，煤壁推进了一个截深。采煤机往

7、返一次进一刀，煤壁推进了一个截深。2、双向割煤方式、双向割煤方式采煤机上行割煤，挂梁，推移输送机（滞后采煤机上行割煤，挂梁，推移输送机（滞后15 35m），铲装浮煤，支柱，到上端头；在完，铲装浮煤，支柱，到上端头；在完成进刀后，反向下行割煤，挂梁，推移输送机铲成进刀后，反向下行割煤，挂梁，推移输送机铲装浮煤，支柱，采煤机往返一次进两刀。装浮煤，支柱，采煤机往返一次进两刀。1）单向割煤，往返一次进一刀）单向割煤，往返一次进一刀采煤机割煤采煤机割煤移架（滞后采煤机移架（滞后采煤机2 3架支架）架支架）到端头后反向到端头后反向清理浮煤清理浮煤推移输送机（滞后采煤机推移输送机（滞后采煤机15 35m）

8、。2）双向割煤，往返一次进二刀）双向割煤，往返一次进二刀采煤机上行割煤采煤机上行割煤移架（滞后采煤机移架（滞后采煤机2 3架支架）架支架）推移输送推移输送机（滞后采煤机机（滞后采煤机15 35m）到上端头后完成进刀反向下行割到上端头后完成进刀反向下行割煤煤移架（滞后采煤机移架（滞后采煤机2 3架支架）架支架）推移输送机（滞后采煤推移输送机（滞后采煤机机15 35m）。3）两种采煤方式的优缺点和适用条件 目前国内综采工作面大多采用双向割煤往返一次进两刀的循环作业方式。双向割煤采煤机避免了一个空行过程，运行效率高。 在特定条件下，单向割煤工序之间相互干扰少，进刀过程采煤机等待时间少，装煤效率高，底

9、板平整，推移输送机阻力小，能保证采煤机的进尺，有利于工作面的顶板管理，工作面吨煤能耗少，有利于防止工作面输送机等设备的下滑，在粉尘较大的工作面采煤机司机、移架工吸尘量少，工人作业环境好等。AA21A2211A-AA-AAA-AA-A(a)(b)(c)(d)AA21四、综采工作面循环图表四、综采工作面循环图表采煤循环：采煤工作面周而复始地完成破煤、装煤、采煤循环：采煤工作面周而复始地完成破煤、装煤、运煤、支护和处理采空区等工序的过程。运煤、支护和处理采空区等工序的过程。劳动组织：劳动组织：四六制，三采一准四六制，三采一准三八制，二采一准三八制，二采一准 ；两班半采煤，半班准备；两班半采煤，半班准

10、备开机率开机率采煤机实际运转的时间占可利用的采煤机实际运转的时间占可利用的采煤作业时间的百分比。采煤作业时间的百分比。1、防止输送机下滑的措施：、防止输送机下滑的措施： 防止煤进入底槽。防止煤进入底槽。 工作工作面调成伪斜面调成伪斜。 从工作面下端移输送机。从工作面下端移输送机。 推移输送机时，用支柱顶住机头，拉紧机尾。推移输送机时，用支柱顶住机头，拉紧机尾。 设防滑千斤顶。设防滑千斤顶。2、液压支架的防倒防滑、液压支架的防倒防滑 工作面调斜；工作面调斜； 由下向上移架；由下向上移架； 留设防滑平台；留设防滑平台； 防止输送机下滑；防止输送机下滑； 保持排头支架的稳定性；保持排头支架的稳定性；

11、 间隔移架。间隔移架。102146781123987493412141067891251113A9987114,51、普采或炮采区段平巷布置、普采或炮采区段平巷布置1）区段回风平巷（轨巷）：）区段回风平巷（轨巷）：（1 1）功用：功用：轨道运输、回风、行人。轨道运输、回风、行人。（2 2）层位要求层位要求：与采面上出口相连，必须沿煤层掘进；：与采面上出口相连，必须沿煤层掘进； 断面要求断面要求：符合运输、通风、行人、安全等要求；：符合运输、通风、行人、安全等要求； 轨道要求轨道要求 ：坡度坡度i =3 5 ，利于矿车运输、流水；能利于矿车运输、流水；能适应弯道；轨距与全矿一致适应弯道；轨距与全

12、矿一致。（3 3）施工措施施工措施：轨道要求巷道按腰线沿煤层走向掘进，也可以按中线掘进，轨道要求巷道按腰线沿煤层走向掘进，也可以按中线掘进，分段取值。分段取值。（1 1）功用：）功用：铺输送机，运煤或物料，行人。铺输送机，运煤或物料，行人。 （2 2）层位要求：）层位要求： 与采面下出口相连，必须沿煤层掘进。与采面下出口相连，必须沿煤层掘进。 位置、断面利于装运煤。位置、断面利于装运煤。（3 3）方向要求：）方向要求： 直或分段取直，利于运煤。采用刮板输送机运煤，输送直或分段取直，利于运煤。采用刮板输送机运煤，输送机每部长机每部长200200m m分段取直分段取直; ;采用转载机采用转载机+

13、+胶带输送机运煤，则要胶带输送机运煤，则要求取直。求取直。（4 4）断面要求：）断面要求：符合运输、通风、行人安全等要求符合运输、通风、行人安全等要求 ；+1.5+1.0+0.5-0.5-1.0-1.5-1.5-1.0-0.5+0.5+1.0+1.5A-B-C-D-EDA-F-G-HFAGHECB0100200300400500mAABCDEHFG00+1.5+1.0+0.5-0.5-1.0-1.50方案一：方案一：A B C D E直线，挂中线掘进。直线，挂中线掘进。（i）上下起伏变化大，上下起伏变化大，C、E点最低，达点最低，达 1.0m;（ii）低点积水；泵排水；低点积水；泵排水；方案二

14、：方案二：A F G H，分段挂中线取直。分段挂中线取直。（i）坡度缓和，相差坡度缓和，相差 ( 0.5m)；（ii）低点积水，用水泵排出；低点积水，用水泵排出；（iii）折点少，占用设备少，每段宜用一台输送机。折点少，占用设备少，每段宜用一台输送机。 +1.5+1.0+0.5-0.5-1.0-1.5ABCDEHFG01243(a)2机巷要求：机巷要求：铺输送机铺输送机 、设备列车、设备列车 铺轨，断面大。铺轨，断面大。 风巷要求：风巷要求：铺轨，以设备最大外廓尺寸定铺轨，以设备最大外廓尺寸定。 布置方案：布置方案： （1 1）机巷、风巷定向取直、平行布置，保持采面等长；机巷、风巷定向取直、平

15、行布置，保持采面等长； （2 2）机巷、风巷分段定向取直、平行布置，保持采面等）机巷、风巷分段定向取直、平行布置，保持采面等长；长；施工技术：施工技术：沿中线定向取直或分段取直。沿中线定向取直或分段取直。 4212(b)1 1、双巷布置、双巷布置上区段机巷与下区段风轨巷统一布上区段机巷与下区段风轨巷统一布置置，双巷同时一次掘出双巷同时一次掘出。优点：优点：1）掘进通风容易；）掘进通风容易； 2）安全好）安全好 进出掘进面有两个出进出掘进面有两个出口，回采也多一个避灾出口；口，回采也多一个避灾出口；3 3）可超前勘探煤层变化，利于为机）可超前勘探煤层变化，利于为机巷定向；巷定向；4 4）泄水方便

16、；）泄水方便；5 5）易送物料到机巷（安装维修）；）易送物料到机巷（安装维修）；6 6）为上、下采面及时接替创造条）为上、下采面及时接替创造条件件 。124缺点：缺点： 1 1）下区段风巷受采动影响，）下区段风巷受采动影响，维护时间长且困难；维护时间长且困难；2 2）损失区段煤柱。）损失区段煤柱。2 2、单巷布置、单巷布置分巷布置，下行风，设备在分巷布置，下行风，设备在上巷，可用于低瓦斯矿井。上巷，可用于低瓦斯矿井。 设备在机巷，要求机巷大断设备在机巷，要求机巷大断面。面。1235413542上区段机巷掘出，上区段机巷掘出，下区段风巷掘一半下区段风巷掘一半 。 优点：同双巷布置，利于接替，一半

17、长巷道易维护。优点：同双巷布置，利于接替，一半长巷道易维护。 1、 沿空留巷：沿空留巷：工作面采煤后沿采空区边缘维护原回采巷道，工作面采煤后沿采空区边缘维护原回采巷道，为下区段服务。为下区段服务。2 2、沿空掘巷：、沿空掘巷：沿上覆岩层稳定的采空区边缘或仅留很窄的煤沿上覆岩层稳定的采空区边缘或仅留很窄的煤柱掘巷。柱掘巷。（七）采场通风方式与回采巷道布置（七）采场通风方式与回采巷道布置 U型通风型通风 Z型通风型通风 Y型通风型通风 H型通风型通风 W型通风型通风1、熟练画图、熟练画图2、巷道名称、巷道名称3、生产系统、生产系统176243IIcm060146a521二、仰斜开采与俯斜开采二、仰

18、斜开采与俯斜开采 1、仰斜开采仰斜开采 采面沿倾斜从下向上推进采采面沿倾斜从下向上推进采煤。煤。 适用：顶板稳定，煤质较硬；顶板淋水大；适用：顶板稳定，煤质较硬；顶板淋水大；煤易自燃需注浆煤易自燃需注浆。2、俯斜开采、俯斜开采 采面沿倾斜自上向下推进采采面沿倾斜自上向下推进采煤。煤。 适用：煤厚，适用：煤厚， 大，煤松软易片帮，大，煤松软易片帮，CH4大。大。 1 1、仰采、仰采 ： （1 1）顶板产生向采空区方向的分力，不易获得平衡）顶板产生向采空区方向的分力，不易获得平衡; ; （2 2）煤壁易片帮）煤壁易片帮; ;（3 3）采空区顶板冒落滚向采空区；）采空区顶板冒落滚向采空区；（4 4）

19、水自流入采空区，采空区瓦斯易向工作面积聚；）水自流入采空区，采空区瓦斯易向工作面积聚；（5 5）采煤机偏离煤壁，减少截深；）采煤机偏离煤壁，减少截深；2 2、俯采：、俯采：（1 1）顶板产生指向煤壁的分力）顶板产生指向煤壁的分力 （2 2）岩层受压力，顶板易平衡，稳定；）岩层受压力，顶板易平衡，稳定； （3 3）煤壁稳定）煤壁稳定, , 不易片帮；不易片帮； （4 4）矸石易窜入采面；）矸石易窜入采面；（5 5）水流入采面，工作条件差，瓦斯排放容易。）水流入采面，工作条件差，瓦斯排放容易。1、优点、优点 （1 1）巷道布置简单，巷道掘进及维护费低，投产快，工期短。）巷道布置简单，巷道掘进及维护

20、费低，投产快，工期短。（2 2）运输系统简单，占用设备少。）运输系统简单，占用设备少。（3 3）回采巷道沿煤掘进，易固定方向，采面可等长布置，利）回采巷道沿煤掘进，易固定方向，采面可等长布置，利于生产管理。于生产管理。（4 4）通风系统简单，风路短，通风构筑物减少。）通风系统简单，风路短，通风构筑物减少。（5）对某些地质条件的适应性强。）对某些地质条件的适应性强。2、缺点、缺点 （1 1）长距离倾斜巷道辅运和行人困难；）长距离倾斜巷道辅运和行人困难； （2 2）大巷装车点多，可设带区，共用一个煤仓。）大巷装车点多，可设带区，共用一个煤仓。（3 3）下行回风）下行回风 注意监测。注意监测。一、大

21、采高一次采全厚综采工艺特点一、大采高一次采全厚综采工艺特点 大采高综采特点：大采高综采特点： 1）一次全厚度开采，系统简化，巷道掘进率低。）一次全厚度开采，系统简化，巷道掘进率低。 2）采出率高；）采出率高； 3）开采强度大；）开采强度大； 4）设备尺寸、重量大。）设备尺寸、重量大。关键技术：关键技术： 1）控制煤壁片帮控制煤壁片帮关键；关键； 2 2）支架防滑、防倒更重要；）支架防滑、防倒更重要； 3 3）支护阻力大、支架宽度大；）支护阻力大、支架宽度大； 4）端头支护及超前支护比一般综采更重要。）端头支护及超前支护比一般综采更重要。 一、分层分采的采区巷道布置一、分层分采的采区巷道布置 厚

22、煤层，分三层，埋藏稳定；沿倾斜划为厚煤层，分三层，埋藏稳定；沿倾斜划为3 3 5 5个区段。个区段。 （一）采区巷道布置（一）采区巷道布置 1）巷道名称巷道名称 2）巷道布置特点巷道布置特点 3 3）生产系统）生产系统 第一节第一节 厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统 一、长壁放顶煤采煤法一、长壁放顶煤采煤法 长壁放顶煤采煤法：长壁放顶煤采煤法：开采缓斜厚煤层时，先采出煤开采缓斜厚煤层时，先采出煤层底部长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤层底部长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤方法。方法。 一、综采放顶煤矿压显现规律一、综采放顶煤矿压显现规律 二、顶

23、煤破碎和放出规律二、顶煤破碎和放出规律（一）顶煤破碎和影响因素（一）顶煤破碎和影响因素 实体煤实体煤 破碎煤块破碎煤块 放煤口放煤口支承压力支承压力 + + 顶板回转顶板回转 + + 支架作用支架作用k=0.5k=2k=2.8ABCD86420-2-4abcABCD初始破坏区初始破坏区A：在在支承压力作用下，支承压力作用下，煤壁前方较远处顶煤壁前方较远处顶煤由弹性变形进入煤由弹性变形进入塑性变形，原生裂塑性变形，原生裂隙扩展，顶煤初始隙扩展，顶煤初始破坏。破坏。破坏发展区破坏发展区B：受顶板回转作受顶板回转作用，煤壁前方用，煤壁前方附近顶煤发生附近顶煤发生破坏，裂隙扩破坏，裂隙扩展，位移增大。

24、展，位移增大。 k=0.5k=2k=2.8ABCD86420-2-4abcABCD裂隙发育区裂隙发育区C：支架反复支撑，支架反复支撑，控顶区内的顶煤控顶区内的顶煤形成发育的裂隙。形成发育的裂隙。支架反复支撑，支架反复支撑，形成交变应力，形成交变应力，破碎效果提高。破碎效果提高。k=0.5k=2k=2.8ABCD86420-2-4abcABCD垮落破碎区垮落破碎区D：顶煤完全顶煤完全破坏，失去连破坏，失去连续性，在支架续性，在支架后方垮落放出。后方垮落放出。k=0.5k=2k=2.8ABCD86420-2-4abcABCD 一、放顶煤工艺特点一、放顶煤工艺特点放煤步距（循环放煤步距）：放煤步距（

25、循环放煤步距）： 在工作面推进方向在工作面推进方向上，前后两次放顶煤之间工作面推进的距离。上，前后两次放顶煤之间工作面推进的距离。放煤步距影响因素放煤步距影响因素 ：顶煤厚度、顶煤可放性、顶煤硬度和冒落时的垮顶煤厚度、顶煤可放性、顶煤硬度和冒落时的垮落角、直接顶厚度、埋深等。落角、直接顶厚度、埋深等。 生产中常用截割一刀煤放顶煤一次（一刀一放）、生产中常用截割一刀煤放顶煤一次（一刀一放）、截割两刀放顶煤一次（两刀一放）。截割两刀放顶煤一次（两刀一放）。 放煤方式放煤方式：放顶煤工作面放煤顺序、次数和放煤量的：放顶煤工作面放煤顺序、次数和放煤量的配合方式配合方式1 1、多轮、分段、顺序、等量放煤

26、、多轮、分段、顺序、等量放煤 2 2、多轮、间隔、顺序、等量放煤、多轮、间隔、顺序、等量放煤3 3、单轮、间隔、多口放煤、单轮、间隔、多口放煤一、综采放顶煤与厚煤层分层开采相比一、综采放顶煤与厚煤层分层开采相比（1 1）有利于合理集中生产，单产高，效率高；）有利于合理集中生产，单产高，效率高；（2）巷道少，系统简单；）巷道少，系统简单；（3）对煤层厚度变化适应性强；）对煤层厚度变化适应性强；（4 4）经济效益好；经济效益好；（5 5）煤损大；）煤损大；（6 6）易自然发火；）易自然发火；（7 7）瓦斯隐患较大，要求管理严格；）瓦斯隐患较大，要求管理严格；（8 8）煤尘大。）煤尘大。放顶煤适用条

27、件放顶煤适用条件（1 1） 煤层厚度：煤层厚度：M = 5 12m为佳。为佳。（2）煤层的冒放性好）煤层的冒放性好。一、准备方式一、准备方式 准备巷道准备巷道为准备采区、盘区或带区掘进的主要巷道。为准备采区、盘区或带区掘进的主要巷道。1、准备方式、准备方式 准备巷道的布置方式准备巷道的布置方式2、选择准备方式的基本原则、选择准备方式的基本原则 （1）合理集中生产。）合理集中生产。（2）巷道系统简化。）巷道系统简化。（3）生产系统完善，为机械化和自动化创造条件。）生产系统完善，为机械化和自动化创造条件。（4）符合）符合煤矿安全规程煤矿安全规程的有关规定。的有关规定。（5）煤损少。）煤损少。（一）

28、按煤层赋存条件（一）按煤层赋存条件 采区式、盘区式及带区式。采区式、盘区式及带区式。（二）按开采方式（二）按开采方式 采区（带区、盘区）上山开采、下山开采和上下山采区（带区、盘区）上山开采、下山开采和上下山开采开采（三）按煤层群开采时的联系（三）按煤层群开采时的联系 单层准备单层准备 各煤层独立布置准备巷道及生产系统。各煤层独立布置准备巷道及生产系统。 联合准备联合准备 几个煤层共用一套准备巷道及生产系几个煤层共用一套准备巷道及生产系统。统。1 1、采区集中上山联合布置、采区集中上山联合布置 条件：条件： ， M1 、 M2 煤层均为中煤层均为中厚煤层，且厚煤层，且M2煤层、顶底板条件较好，煤

29、层、顶底板条件较好，层间距小于层间距小于2020m。2 2、巷道名称、巷道名称3 3、生产系统、生产系统 1岩石胶带运输大巷；1岩石辅助运输大巷；2采区石门；3采区下部车场；4运输上山；5轨道上山；6回风上山；7采区煤仓；8联络巷；9进风行人斜巷；10采区变电所；11采区风井；12绞车房；13甩车道；14回风石门； 15区段联络石门；16溜煤眼；17甩车道；18m1煤区段运输平巷；19m1煤区段回风平巷；20m1煤区段进风平巷；21区段联络巷；22m2煤区段运输平巷；23m2煤区段回风平巷；24m2煤区段进风平巷；采区集中上山联合布置采区集中上山联合布置一、分带准备一、分带准备 （一）单一薄及

30、中厚煤层带区（一）单一薄及中厚煤层带区 （二）近距离煤层群联合布置带区（二）近距离煤层群联合布置带区布置方式、巷道名称、生产系统布置方式、巷道名称、生产系统二、多分带带区准备二、多分带带区准备布置方式、巷道名称、生产系统布置方式、巷道名称、生产系统三、多分带带区准备三、多分带带区准备 （一）煤层上山特点（一）煤层上山特点掘进速度快，联络巷工程少，费用低；可起超前探煤作用。当变化大时，坡度对输送机不利；需留煤柱保护；上山围岩是煤和煤层顶底板，维护条件差；上山与平巷的层面交叉，需开绕道；受采动影响大。单一煤层开采，煤层中硬以上，顶底板条件好的采区；煤层群联合布置采区，下部有维护条件较好的煤层。服务

31、时间短的专用通风或行人上山等。布置于煤层底板稳定的岩层中，避免构造破坏。要求距煤层底板1020 m。维护费用低；煤损少。可跨上山采，加大采面连续推进长度；生产系统可靠，通风、防灭火有利；不受煤层倾角影响，可定向按坡度取直掘进。岩石工程量大；接替困难；矸石排放多。厚煤层或近距煤层群联合布置，且煤软，煤层底板岩层较稳定；采区服务年限长。煤层或底板岩石中。煤层或底板岩石中。一般与煤层倾角一致。在采区能力大、瓦斯涌出量大和涌水大的采区，需设专用上山。第一节第一节 采区车场形式采区车场形式第二节第二节 轨道线路设计基础轨道线路设计基础第三节第三节 采区中部车场线路设计采区中部车场线路设计 第四节第四节

32、采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计 第五节第五节 采区上部车场线路设计采区上部车场线路设计第六节第六节 新型辅助运输车场形式新型辅助运输车场形式第七节第七节 采区峒室采区峒室1、概念概念采区车场：采区车场：采区上（下）山与区段平巷或阶段大采区上（下）山与区段平巷或阶段大巷连接处的一组巷道及硐室。巷连接处的一组巷道及硐室。2、采区车场巷道、采区车场巷道3、车场分类、车场分类 采区上部车场采区上部车场 采区采区上山与采区上部区段回风平上山与采区上部区段回风平巷或阶段回风大巷之间一组巷或阶段回风大巷之间一组联络巷道和硐室的总称。联络巷道和硐室的总称。一、采区上部车场形式一、采区上部车场形式 第

33、一节第一节 采区车场形式采区车场形式顺向平车场顺向平车场逆向平车场逆向平车场 布置特点：布置特点： 1）轨上以水平巷道与阶段回风）轨上以水平巷道与阶段回风大巷相连，并在平巷内布置储车大巷相连，并在平巷内布置储车线及调车线。线及调车线。2 ）绞车房与回风大巷在同一水）绞车房与回风大巷在同一水平。平。3 ）上部平车场分：顺向平车场，）上部平车场分：顺向平车场，逆向平车场逆向平车场1、采区上部平车场、采区上部平车场布置特点：布置特点：1）轨上以倾斜甩车道与区段回）轨上以倾斜甩车道与区段回风平巷（或石门）相连，在平风平巷（或石门）相连，在平巷内设储车线及调车线。巷内设储车线及调车线。2）绞车房高于回风

34、水平。）绞车房高于回风水平。3）按甩车方向，可分）按甩车方向，可分: 单向甩车单向甩车 双向甩车双向甩车单向甩车单向甩车双向甩车双向甩车1）顺向平车场）顺向平车场2、逆向平车场、逆向平车场3）采区上部甩车场）采区上部甩车场采区下部车场采区下部车场采区上山与阶段运输大采区上山与阶段运输大巷联接处的一组巷道和硐巷联接处的一组巷道和硐室的总称。室的总称。顶绕式、底绕式顶绕式、底绕式一、矿井轨道一、矿井轨道二、轨道线路二、轨道线路三、轨道线路联接计算三、轨道线路联接计算第二节第二节 轨道线路设计基础轨道线路设计基础一、矿井轨道一、矿井轨道 矿井轨道：巷道底板铺设的道床、轨枕、钢轨和矿井轨道：巷道底板铺

35、设的道床、轨枕、钢轨和联结件等。联结件等。1、轨型、轨型1）钢轨的型号：以）钢轨的型号：以kg / m表示。表示。2）类别：）类别：矿井常用轨型有：矿井常用轨型有：24、18、15、11等。等。（1）类别）类别 单开道岔单开道岔 DK对称道岔对称道岔 DC渡线道岔渡线道岔 DX（2）系列）系列615、622、730、938、643等等11个。个。每个系列中按辙叉号码和曲线半径不同分很多每个系列中按辙叉号码和曲线半径不同分很多型号：型号：DK615 4 12DC624 3 9DX918 5 2016 符号含义：符号含义： DK、DC、DX 单开、对称、渡线。单开、对称、渡线。 第一段数：第一段数

36、：6、9 分别表分别表600mm、900mm轨距。轨距。15、18、24 分别表示轨型。分别表示轨型。 第二段数字（第二段数字（4、3、5）为辙叉号码（）为辙叉号码（M）辙叉号（辙叉号（M）：）：M 与辙叉角（与辙叉角（ ）的关系是：）的关系是： 122MctgM 与辙叉角（与辙叉角（ ）的关系）的关系道岔角道岔角 28 04 38 18 55 30 14 15 11 25 16 9 31 38ctg 24.0003935.9998818.00018510.00006212.000077M23456DK道岔有道岔有5个系列：个系列： 615、618、624系列各有系列各有5个个（M）：）：2、

37、3、4、5、6。918、924系列各有系列各有4个（个（M）：）：3、4、5、6。b段等长。段等长。 615、618、624、各有、各有2个（个（M）：）：2、3。918、924各有各有1个（个（M）：）：3b值为岔线实长值为岔线实长b1的水平投影。的水平投影。 1 1、充分利用自然条件；、充分利用自然条件； 2 2、与矿井的生产能力相适应；、与矿井的生产能力相适应；3 3、要有合理的尺寸和足够的储量；、要有合理的尺寸和足够的储量；4 4、统筹兼顾，照顾全局；、统筹兼顾，照顾全局；5 5、留有余地；、留有余地；6 6、直（折）线原则。、直（折）线原则。二、划分井田的方法二、划分井田的方法1 1

38、、垂直划分。、垂直划分。2 2、水平划分。、水平划分。3 3、煤组划分。、煤组划分。煤田和矿区开发煤田和矿区开发一、概念一、概念井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和开掘工程。置和开掘工程。二、分类二、分类（一）按井筒（硐）形式分（一）按井筒（硐）形式分:立井方式、斜井方式立井方式、斜井方式 、平硐方式、斜硐开拓、综合方式、平硐方式、斜硐开拓、综合方式（二）按开采水平数分（二）按开采水平数分（三）按开采水平大巷布置方式（三）按开采水平大巷布置方式1、给定条件图示、给定条件图示2、巷道名称、巷道名称3、开掘程序、开掘程序4、生

39、产系统、生产系统第三节第三节 平硐开拓方式平硐开拓方式一、平硐开拓方式一、平硐开拓方式 1、给定条件图示、给定条件图示2、巷道名称、巷道名称3、生产系统、生产系统一、综合开拓方式一、综合开拓方式主斜井主斜井 副立井开拓方式副立井开拓方式平硐平硐 立井立井 斜井。斜井。平硐平硐 立井。立井。 平硐平硐 斜井。斜井。问题：为什么现代化大型矿井常采用主斜副立井综合开拓方问题：为什么现代化大型矿井常采用主斜副立井综合开拓方式？式？斜井优点：主斜斜井优点：主斜 胶带运输，运输能力大，不受长度限制。胶带运输，运输能力大，不受长度限制。缺点：副斜缺点：副斜 辅提难，线路长，阻力大，通风难。辅提难，线路长，阻

40、力大，通风难。改为副立井：则辅提快、线路短、通风容易。改为副立井：则辅提快、线路短、通风容易。多井筒分区域开拓方式多井筒分区域开拓方式 大型井田划分为若干具有独立通风大型井田划分为若干具有独立通风系统的开采区域，并共用主井的开拓方式。系统的开采区域，并共用主井的开拓方式。第十六章第十六章 井田开拓的基本问题井田开拓的基本问题第一节第一节 井筒（硐）形式及位置井筒（硐）形式及位置（一）平硐开拓与斜井、立井开拓的比较（一）平硐开拓与斜井、立井开拓的比较v 平硐的优点：平硐的优点：最简单的开拓方式，在技术上和经济上最有利：最简单的开拓方式，在技术上和经济上最有利： （1 1）煤由平硐直接外运，运输环

41、节少，设备少，系统简单，）煤由平硐直接外运，运输环节少，设备少，系统简单，费用低；费用低； （2 2）地面工业广场建筑和设施简单；）地面工业广场建筑和设施简单； （3 3）不需留工业广场煤柱；）不需留工业广场煤柱； （4 4）井内不设井底车场，水自流，无水仓，排水费用低；）井内不设井底车场，水自流，无水仓，排水费用低； （5 5）施工条件好，掘进速度快。）施工条件好，掘进速度快。 平硐的适用条件：平硐标高以上有足够储量的山岭地带应平硐的适用条件：平硐标高以上有足够储量的山岭地带应优先采用。优先采用。 斜井的优点斜井的优点1 1）井筒施工工艺、施工设备和工序简单，掘进快，单价低；）井筒施工工艺、

42、施工设备和工序简单，掘进快，单价低；2 2）地面设施和装备简单；）地面设施和装备简单；3）井底车场设施和装备简单）井底车场设施和装备简单；4）延深方便，生产和延深相互干扰小；）延深方便，生产和延深相互干扰小；5）采用胶带机主斜井能力大）采用胶带机主斜井能力大,不受长度限制；不受长度限制；6）初期投资少。）初期投资少。 斜井的缺点斜井的缺点 1）井身长，绞车（串车）提升能力受限制；）井身长，绞车（串车）提升能力受限制；2）通过井筒的各种管线长，通风、动力供应、排水等生产）通过井筒的各种管线长，通风、动力供应、排水等生产经营费较高；经营费较高； 3）井筒维护工程量大；井筒维护工程量大； 4）对地质

43、条件适应性差。对地质条件适应性差。斜井的适用条件斜井的适用条件适应大中小矿井；适应大中小矿井； 煤层埋藏浅煤层埋藏浅 ；表土层不厚，水文地质条件简单，不需特殊施工井表土层不厚，水文地质条件简单，不需特殊施工井筒的煤层。筒的煤层。立井的优缺点与斜井相反立井的优缺点与斜井相反l 立井的优点：立井的优点： 1、同样采深条件下，井身短，通过井筒的各种管线短；、同样采深条件下，井身短，通过井筒的各种管线短； 2、提升速度快，机械化程度高，易自动控制；对辅助提升、提升速度快，机械化程度高，易自动控制；对辅助提升有利，人员提升快；对深井开采有利；有利，人员提升快；对深井开采有利； 3、井筒断面大，通风阻力小

44、，提升、排水、动力供应等生、井筒断面大，通风阻力小，提升、排水、动力供应等生产经营费用低；产经营费用低； 4、井筒易维护；、井筒易维护； 5、对各种地质条件适应性强，技术可靠，不受煤层倾角、对各种地质条件适应性强，技术可靠，不受煤层倾角、CH4、水文等限制。、水文等限制。立井的缺点立井的缺点： 1）井筒施工复杂：需较高技术、较多设备、速度慢、）井筒施工复杂：需较高技术、较多设备、速度慢、成本高；成本高； 2） 井筒装备复杂，基建投资大；井筒装备复杂，基建投资大； 3） 井筒延深困难，生产和延深相互干扰。井筒延深困难，生产和延深相互干扰。立井的适用条件：立井的适用条件： 1）煤层埋藏深、表土厚或

45、水文情况复杂，井筒需）煤层埋藏深、表土厚或水文情况复杂，井筒需特殊施工；特殊施工； 2）开采煤层受倾角、厚度、）开采煤层受倾角、厚度、CH4、水文等条件限制；、水文等条件限制； 3）多水平开采的急斜煤层；）多水平开采的急斜煤层；凡不适合斜井、平硐及综合开拓方式时，均可采用立凡不适合斜井、平硐及综合开拓方式时，均可采用立井开拓。井开拓。 合理的井筒位置应有利于：合理的井筒位置应有利于： 井下生产；井下生产； 井筒和井底车场的开掘、维护及使用安全；井筒和井底车场的开掘、维护及使用安全； 地面工业广场的布置。地面工业广场的布置。要求：要求：不受地面和井下地质条件限制时，井筒应位于井田储不受地面和井下

46、地质条件限制时，井筒应位于井田储量中心。量中心。走向方向尽可能布置在储量中心。走向方向尽可能布置在储量中心。倾斜方向：倾斜方向： 单水平上下山开拓：单水平上下山开拓： 上山部分略大于下山部分。上山部分略大于下山部分。 多水平开拓：多水平开拓： 可采总厚度大，要求保护井筒及工广煤柱少；初期工程可采总厚度大，要求保护井筒及工广煤柱少；初期工程量小；井筒煤柱不占初期投产采区。量小；井筒煤柱不占初期投产采区。 井筒沿倾斜适当靠近井田上部井筒沿倾斜适当靠近井田上部“中偏上中偏上”， 位置处于高位置处于高级储量之中心。级储量之中心。一、风井布置方式一、风井布置方式 中央并列式通风中央并列式通风 中央边界式

47、通风中央边界式通风 对角式通风对角式通风 采区风井通风采区风井通风 混合式通风混合式通风 分区域通风分区域通风一、开采水平划分一、开采水平划分（一）合理的开采水平垂高（一）合理的开采水平垂高 1、合理的阶段斜长、合理的阶段斜长 合理的采区巷道布置及生产系统，有利于运煤、合理的采区巷道布置及生产系统，有利于运煤、辅运、行人方便辅运、行人方便； 合理的区段数；合理的区段数； 合理的采煤工艺及采面参数合理的采煤工艺及采面参数。2、利于采区正常接替、利于采区正常接替3、经济上有利的水平垂高、经济上有利的水平垂高4、合理的水平服务年限及足够储量、合理的水平服务年限及足够储量 开采方式开采方式上山开采上山

48、开采上下山开采上下山开采1、开拓工程、开拓工程量量（井筒、井底车场、石门、（井筒、井底车场、石门、运输大巷等）大。运输大巷等）大。（井筒、井底车场、石门、（井筒、井底车场、石门、运输大巷等）小。运输大巷等）小。2、基建投资、基建投资大大小小3、水平垂高、水平垂高上山+下山4、水平服务、水平服务年限及接替年限及接替服务年限短，井筒延深多次；服务年限短，井筒延深多次；接替紧张。接替紧张。服务年限长；井筒延深次服务年限长；井筒延深次数少；利于接替。数少；利于接替。5、运输、运输煤（矸）下运，能力大，费煤（矸）下运，能力大，费用低；全矿有折返运输。用低；全矿有折返运输。煤（矸）上运，能力低，煤（矸）上

49、运，能力低，费用低；全矿无折返运输。费用低；全矿无折返运输。6、掘进、掘进工序简单，方便，成本低。工序简单，方便，成本低。工序复杂，装运困难，速工序复杂，装运困难，速度慢，成本高；水大时困度慢，成本高；水大时困难。难。上山开采与上下山开采中的下山开采比较上山开采与上下山开采中的下山开采比较上山7、通风、通风新风、泛风均向上，新风、泛风均向上，线路短；漏风少；线路短；漏风少；通风设施少；管理通风设施少；管理方便，费用低。方便，费用低。两下山相距近，负压大，漏风两下山相距近，负压大，漏风大大;通风线路长，最困难时期通风线路长，最困难时期比上山采区长一倍比上山采区长一倍; 通风交叉通风交叉点和设施多

50、，管理复杂点和设施多，管理复杂,CH4大大时，费用高。时，费用高。8、排水、排水水自流入仓，系统水自流入仓，系统简单，费用低。简单，费用低。每个区段设临时水窝，安小水每个区段设临时水窝，安小水泵排水至大巷；泵排水至大巷；将采区下山一次掘至终深，在将采区下山一次掘至终深，在采区下部设水仓及硐室，安泵排采区下部设水仓及硐室，安泵排水。水。技术上技术上基建投资基建投资生产经营费生产经营费优优高高低低可行可行低低高高上山开采与上下山开采中的下山开采比较（续）上山开采与上下山开采中的下山开采比较（续）煤层煤层16 ，CH4低，涌水量小，最优。低，涌水量小，最优。井田深部边界不一，储量不足，不宜再延深或设