深矿井采煤的开拓方式与矿压控制技术
矿井采用斜井开拓方式的研究毕业论文
矿井采用斜井开拓方式的研究毕业论文绪论一、矿井概况交子里矿井是一座几经挖潜改造和扩建而成的大型矿井,开采历史44年,矿井采用斜井开拓方式,现主采水平为交子里水平,采煤方法为走向长壁全部垮落法,使用综采和综放工艺,矿井提升采用强力皮带提升,通风方式为分区抽出式。
交子里矿井设计能力200万吨/年,2005年省煤炭工业管理局晋规发[2005]256号文件批准核定交子里矿井生产能力为200万吨/年。
交子里矿井现采用斜井开拓方式,井下为单水平开拓,水平标高为交子里m。
共有2个斜井和2个立井,其中主斜井为胶带机提升,井筒坡度为0~8°~16º、斜长950米,担负矿井煤炭提升任务;副斜井装备为2JK-250型双滚筒绞车,坡度16°,斜长382m,三个斜井共同担负矿井辅助提升任务;回风立井,担负矿井回风任务;矿井通风方式为中央分区式,通风方法为机械抽出式通风。
井下布置两条运输大巷,一条交子里水平轨道运输大巷采用电机车牵引1T矿车运输完成辅助运输,一条交子里胶带运输大巷,担负矿井的煤炭运输任务。
矿井主采盘区为交子里盘区,由于交子里盘区9#煤层大部分被小煤窑开采和破坏,故本次设计针对10#、11#煤层。
二、设计依据:1、设计委托书。
2、交子里矿井地质报告。
二零零五年五月四日省煤炭工业局以晋煤规发[2005]256号文批准交子里矿井生产能力为200万吨。
附:晋煤规发[2005]256号文件。
4、《煤矿安全规程》。
5、《煤炭工业矿井设计规》。
6、《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》。
7、《矿井防灭火规》。
8、《矿井通风安全装备标准》。
三、设计的指导思想:1、本设计依据《汾西矿业(集团)有限责任公司交子里矿井改扩建工程》,并结合交子里矿井现状,利用交子里矿现有生产系统进行设计。
2、最大限度开发利用煤炭资源,合理布置工作面。
3、本着降低投资,加快投产进度,促进合理衔接的思想。
防治煤矿冲击地压详细介绍
防治煤矿冲击地压细则第一章总则第一条为了加强煤矿冲击地压防治工作,有效预防冲击地压事故,保障煤矿职工安全,根据《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国矿山安全法》《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》《煤矿安全规程》等法律、法规、规章和规范性文件的规定,制定《防治煤矿冲击地压细则》(以下简称《细则》)。
第二条煤矿企业(煤矿)和相关单位的冲击地压防治工作,适用本细则。
第三条煤矿企业(煤矿)的主要负责人(法定代表人、实际控制人)是冲击地压防治的第一责任人,对防治工作全面负责;其他负责人对分管范围内冲击地压防治工作负责;煤矿企业(煤矿)总工程师是冲击地压防治的技术负责人,对防治技术工作负责。
第四条冲击地压防治费用必须列入煤矿企业(煤矿)年度安全费用计划,满足冲击地压防治工作需要。
第五条冲击地压矿井必须编制冲击地压事故应急预案,且每年至少组织一次应急预案演练。
第六条冲击地压矿井必须建立冲击地压防治安全技术管理制度、防治岗位安全责任制度、防治培训制度、事故报告制度等工作规范。
第七条鼓励煤矿企业(煤矿)和科研单位开展冲击地压防治研究与科技攻关,研发、推广使用新技术、新工艺、新材料、新装备,提高冲击地压防治水平。
第二章一般规定第八条冲击地压是指煤矿井巷或工作面周围煤(岩)体由于弹性变形能的瞬时释放而产生的突然、剧烈破坏的动力现象,常伴有煤(岩)体瞬间位移、抛出、巨响及气浪等。
冲击地压可按照煤(岩)体弹性能释放的主体、载荷类型等进行分类,对不同的冲击地压类型采取针对性的防治措施,实现分类防治。
第九条在矿井井田范围内发生过冲击地压现象的煤层,或者经鉴定煤层(或者其顶底板岩层)具有冲击倾向性且评价具有冲击危险性的煤层为冲击地压煤层。
有冲击地压煤层的矿井为冲击地压矿井。
第十条有下列情况之一的,应当进行煤层(岩层)冲击倾向性鉴定:(一)有强烈震动、瞬间底(帮)鼓、煤岩弹射等动力现象的。
(二)埋深超过400米的煤层,且煤层上方100米范围内存在单层厚度超过10米、单轴抗压强度大于60MPa的坚硬岩层。
采矿名词解释
采矿名词解释暗立井:没有直接通达地面出口的垂直巷道暗斜井;没有直接通达地面出口的倾斜巷道,是水平之间的联系斜巷暗立。
变质岩:是地壳内已经形成的岩浆岩,变质岩,沉积岩受到高温,高压或岩浆侵入,使原有岩石的矿物成分结构发生部分或全部变化而形成的一种新岩石。
标高投影:在水平投影图上,将投影物各点的标高值标注在各投影点旁边,用以说明各点高于或低于水面准面的数值,这种方法叫做标高投影.标高:地面任意一点到水准面的垂直距离称为该点的标高。
爆破采煤工艺:指在长壁工作面内用光面爆破法破煤和装煤.人工装煤.输送机或溜槽运煤和单体支柱支护采空区的采煤工艺.背斜:是岩层层面凸起的弯曲.标准煤:发热值为7000大卡的任何能源均可折算为一千克的标准煤。
变质作用:褐煤在地下受温度压力时间等应素的影响,转变为烟煤无烟煤石墨等的地球化学作用采区:在阶段范围内,沿煤层走向把阶段再划分为若干个部分,每一个工作面具有相对独立的生产系统。
采煤巷道:只为一个采煤工作面服务的巷道.采处率:指工业储量中设计或实际采出的那部分储量约占工业储量的比例的百分率表.采掘关系:巷道掘进和回采在时间上和空间上的配合关系。
采煤工作面:煤矿开拓和掘进所需的巷道后,形成了进行采煤场所的场所。
采煤工艺:在采煤工作面各工序所用的方法设备及其在时间空间的相互配合关系采煤方法:采煤工艺和回采巷道布置及其在时间上空间上相互配合叫采煤方法.采煤循环:采煤工作面完成落煤装煤运煤支护和采空区处理的周而复始的过程. .采区车场:采区上(下)山于区段平巷或阶段大巷连接处的一组巷道和洞室的总称采掘工程平面图:采用正投影的方法,将矿井巷道洞室采掘工作面等高线平面坐标地质构造测量等信息等投影在水平面上得到的图成为采掘工程平面图。
采煤机割煤方式:指割煤与其它工序配合方式采煤机进刀方式:采煤机割完煤之后,需要使滚筒重新切入煤壁,称为采煤机进刀.采煤系统:在采区或条带等开采单元内,准备和回采巷道的布置及按建立运输通风等生产系统的总称.采煤班:在采煤工作面主要完成落煤.装煤.运输及支护等工序的轮班叫做采煤班.采空区:回采工作面工作空间以内的顶板必须维护,维护宽度称为回采工作面空顶距,空顶距以外的空间叫采空区.采煤巷道:为一个采煤工作面服务的巷道.采区上山:指从运输大巷由下而上开掘的为一个采区服务的倾斜巷道.采区下山:指从运输大巷由上而下开掘的为一个采区服务的倾斜巷道.成煤作用:从植物死亡堆积到转变为煤的演变过程,以及在这个演变过程中经受各种地质作用,称为成煤作用.成岩作用:泥炭或腐泥被掩埋后,在压力温度等应素作用下,转变为褐煤的作用,称为——沉积岩:暴露与地表的各种岩石,由于长期受到大气温度变化,风雨侵蚀和生物破坏等剥蚀作用,变成碎石.细砂和泥土等物质,这些物质和生物遗体,在原地或被流水和风搬运到海洋.湖泊.低洼地带.随着地壳不断缓慢下降沉积物不断加后,经过压实.脱水和胶结等固结作用,就形成了沉积岩.存车线:存放列车的车线。
防治煤矿冲击地压细则
防治煤矿冲击地压细则第一章总则第一条为了加强煤矿冲击地压防治工作,有效预防冲击地压事故,保障煤矿职工安全,根据《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国矿山安全法》《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》《煤矿安全规程》等法律、法规、规章和规范性文件的规定,制定《防治煤矿冲击地压细则》(以下简称《细则》)。
第二条煤矿企业(煤矿)和相关单位的冲击地压防治工作,适用本细则。
第三条煤矿企业(煤矿)的主要负责人(法定代表人、实际控制人)是冲击地压防治的第一责任人,对防治工作全面负责;其他负责人对分管范围内冲击地压防治工作负责;煤矿企业(煤矿)总工程师是冲击地压防治的技术负责人,对防治技术工作负责。
第四条冲击地压防治费用必须列入煤矿企业(煤矿)年度安全费用计划,满足冲击地压防治工作需要。
第五条冲击地压矿井必须编制冲击地压事故应急预案,且每年至少组织一次应急预案演练。
第六条冲击地压矿井必须建立冲击地压防治安全技术管理制度、防治岗位安全责任制度、防治培训制度、事故报告制度等工作规范。
第七条鼓励煤矿企业(煤矿)和科研单位开展冲击地压防治研究与科技攻关,研发、推广使用新技术、新工艺、新材料、新装备,提高冲击地压防治水平。
第二章一般规定第八条冲击地压是指煤矿井巷或工作面周围煤(岩)体由于弹性变形能的瞬时释放而产生的突然、剧烈破坏的动力现象,常伴有煤(岩)体瞬间位移、抛出、巨响及气浪等。
冲击地压可按照煤(岩)体弹性能释放的主体、载荷类型等进行分类,对不同的冲击地压类型采取针对性的防治措施,实现分类防治。
第九条在矿井井田范围内发生过冲击地压现象的煤层,或者经鉴定煤层(或者其顶底板岩层)具有冲击倾向性且评价具有冲击危险性的煤层为冲击地压煤层。
有冲击地压煤层的矿井为冲击地压矿井。
第十条有下列情况之一的,应当进行煤层(岩层)冲击倾向性鉴定:(一)有强烈震动、瞬间底(帮)鼓、煤岩弹射等动力现象的。
(二)埋深超过400米的煤层,且煤层上方100米范围内存在单层厚度超过10米、单轴抗压强度大于60MPa的坚硬岩层。
采区巷道布置与矿压显现详解
(三)采区尺寸
• 1、采区尺寸范围
• 一般情况下,采区上山长度不超过1500m,采区下山 不宜超过1200m。用采区石门和溜煤眼开采时,采区 斜长可按具体条件确定。 • 采区(盘区)宜采用双翼布置,走向以不小于2000米 为宜,机械化高效开采应适当加长。因地质条件影响 只能单翼布置时,走向应不小于1000米。采区走向长 度还要考虑煤层赋存状况、厚度、构造、地压、开采 方式(是否跨上山)等各种因素具体确定。 • 煤层倾角小于12度,可用采用倾斜长壁布置,上山部 分斜长宜为1000~1500m,下上部分斜长宜为700~ 1200m。 • 随着装备水平和开采技术的提高,采区走向长度有逐 渐增大的趋势。如神华集团,3000~6000m。
• 分析目前所采用的各种矿压控制措施,从其对付矿压 的原理来看主要有这些措施:抗、避、移、卸。 • 抗--抵抗矿山压力;通过提高支护强度实施“抗 压”,投入高。 • 避--避开高应力区;巷道布置在低应力区,或错开 高压作用的时间,压力稳定后再掘巷。 • 移--移走高压。巷帮或底板开卸压槽、巷旁留卸载 空间、跨采不留煤柱。 • 卸--释放高压。可缩支架、预留收缩断面、允许底 鼓后起底。 • 矿压控制中还有最重要的一点,就是充分发挥围岩的 自身承载能力,把支架与围岩作为一个彼此密切相关 的力学相互作用系统,实现支架与围岩的共同承载作 用。锚杆支护就是明显的例子。
• 跨上山开采的影响: • 根据跨越方式的不同,前期有可能经受 一侧支撑压力、双测叠加支撑压力、采 动压力影响,跨越后巷道处于采空区下 应力降低区,若上方留设区段煤柱,则 部分上山将长期处于两侧采空引起的支 撑压力重叠区下。因此,应选择两翼一 面、沿空不留煤柱的跨上山开采最为适 宜。
(3)支撑压力在煤层底板的传播
矿井开拓与生产系统-矿井开拓方式
编订:__________________审核:__________________单位:__________________矿井开拓与生产系统-矿井开拓方式Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号:KG-AO-9349-38 矿井开拓与生产系统-矿井开拓方式使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。
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煤炭资源埋藏在山里或地下,必须从地面开掘一系列的井筒和巷道通达煤层,才能进行资源的开采。
这些井筒和巷道构成矿井开拓系统。
这些井筒和主要巷道在井田内的总体布置方式,称为矿井开拓方式。
通常按井筒形式将矿井开拓划分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓4种方式,如图3-1所示。
图3-1 矿井开拓系统1—平硐; 2—立井; 3—斜井; 4—斜巷1.立井开拓立井开拓是指利用垂直巷道由地面进入地下,并通过一系列巷道通达煤层的开拓方式。
当煤层埋藏较深,表土层厚,瓦斯、水文情况复杂等情况下广泛应用的一种开拓方式。
2.斜井开拓斜井开拓是指利用倾斜巷道由地面进入地下,并通过一系列巷道通达煤层的一种开拓方式。
根据井筒位置和开拓巷道布置方式的不同,可分为片盘斜井和斜井分区式开拓。
当煤炭储量较少时可采用片盘斜井开拓;斜井分区式开拓又分单水平分区式开拓和多水平分区式开拓。
3.平硐开拓平硐开拓是指利用水平巷道从地面进入地下并通过一系列巷道通达煤层的开拓方式。
煤矿开采技术——井田开拓方式
第二章井田开拓方式第一节井田开拓的概念第二节斜井开拓目的要求:1、了解井田开拓方式的概念、分类和原则2、掌握斜井开拓的优缺点及适用条件重点、难点和突破的方法:重点:斜井开拓难点:斜井开拓的使用条件突破方法: 1、详细讲解2、边看模型边讲解教学内容和步骤(附后)第一节井田开拓概念一、井田开拓方式的概念井田开拓:由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。
矿井开拓方式:矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。
二、井田开拓方式的分类1.按井筒形式(1)立井(2)斜井(3)平硐(4)综合2.按阶段内布置方式(1)采区式(2)分段式(3)带区式3.井筒形式+开采水平+阶段内布置方式三、确定井田开拓方式的原则1.合理确定矿井生产能力,井田范围,进行井田内的划分,确定井田开拓方式,井筒数目及位置。
2.选择主要运输大巷布置方式及井底车场形式。
3.确定井筒延伸方式及井田开采顺序。
基本原则:(1)多出煤、早出煤、出好煤、建设高产高效安全生产矿井创造条件,集中,简单。
(2)按《规程》完善通风条件,良好生产条件。
(3)减少煤柱损失,减少巷道维护量,提高矿井采出率。
(4)减少工程量,降低投资,减少建工工期。
(5)新技术机械化、自动化的推广创条件。
(6)考虑煤质、煤种区别。
第二节斜井开拓主、副井均为斜井的开拓方式,称斜井开拓。
一、片盘斜井开拓(斜井多水平分段式开拓)片盘斜井开拓是最简单的开拓方式。
典型的片盘斜井如下图所示,其井下部分有一个下山采区。
井田沿煤层倾向按标高划分为若干个分段,每段相当于采区的一个区段, 倾斜长度适于布置一个采煤工作面。
(习惯上称为片盘)1.井巷掘进顺序自地面向下沿煤层开一对斜井,直至第一片盘下20~30m,在第一片盘上部开片盘甩车场及第一片盘回风巷,在第一片盘下部开片盘甩车场及片盘运输巷,然后,经平或斜石门掘进上煤层的超前平巷及开切眼,即可开始第一片盘的回采。
2.生产系统:采煤系统、运矸系统、通风系统。
矿井开拓延伸与技术改造
矿井开拓延伸与技术改造0引言煤矿矿井的开拓延伸是煤矿矿井中最关键的步骤,它直接影响到煤矿矿井开采的整个局面,对煤矿矿井的开采战略部署起到了重要的作用。
从另一方面来讲,煤矿开采的开拓延伸方法是否合理,直接关系到煤矿的建设发展、运营情况、生产环境、生产发展、煤炭资源开发等方面。
而且,随着煤矿采煤技术的不断提高,煤矿企业为了得到持续性的发展,为了能够保证安全生产顺利进行,为了提高煤矿资源的采出率,就必须进一步发展煤矿矿井的开拓延伸技术。
让煤矿企业投入最低的成本却能收获最大的效益。
1 煤矿矿井开拓延伸的方法煤矿矿井的开拓延伸可以采用以下几种方式:1)斜井开拓的延伸方式这种方法既有优点也同时存在缺点,优点:(1)沿着煤层斜井不仅在建井的时候生产可以照样进行,还能对地质材料及时给予补充;(2)斜井井筒的机械设备、井底车场、施工安装技术以及一些工业设施都不复杂,运用起来比较方便;(3)建斜井需要的时间比较短、初期的投入资金比较少、掘进的速度比较快、见效比较快;(4)皮带斜井可以为大型的煤矿提供需要,方便延伸,不会给矿井生产带来大的影响。
缺点:(1)因为斜井的井筒较长,在同等开采深度条件下,所用的管线程度要比较长,要耗费更多的人力财力;(2)用绞车进行提升时,它的提升力比较小,耗电比较大,让提升成本大大增加;(3)斜井穿过厚表土层、流沙层以及含水层时,大大增加了施工难度;(4)把斜井布置在煤层里,受到开采震动的影响,会造成煤柱损失比较大,让井下作业安全得不到保证。
2)立井开拓延伸的方式立井开拓延伸的方式广泛运用于大中型煤矿中。
这种延伸方法井筒比较短,有力于透风,提升速度比较快,而且提升能力比较大,井筒断面比较大,让最大风量得到满足,保证了井下作业的安全。
另外,这种方式还对各种的煤矿地质都适用。
3)综合开拓延伸方式(1)主斜井和副立井互相结合的开拓延伸方式在大型的煤矿中,一般都把胶带斜井当成主井,这种方式在技术和经济上都存在优势,但对副斜井的辅助提升有一定的难度,给井下的通风和排水工作带来了不便,把立井当成副井刚好弥补了这方面的弱点。
深矿井采煤的开拓方式与矿压控制技术
3 . 深 矿 井开 采 的矿 压控 制 3 . 1 深矿 井巷 道布置须坚持 以下几项原则
1 . 深 矿 井开 采 的主要 特 征 ( 1 ) 开 拓和准备 巷道要布置在岩石力学性能较 好的 岩 ( 或 煤) 层之 深矿井 是其矿 井开采 的煤 炭埋藏 在距地 表有8 0 0 m以上 的深度 , 矿 中。 井井开 采地压 较大、 地 温较高、 矿 井瓦 斯较大 。 ( 2 ) 巷道要布置在受采 动影 响较小的位 置。 在实际布置中, 要在采 1 . 1 地压大 空 区下 方掘巷 , 在 采空 区冒落 矸石中成 巷 ; 加 强大巷或 上 山距煤 层底板 煤矿深 矿井开 采的地 压大一般 表现为以下几个 方面 :( 1 ) 原岩应 力 的垂直 距离; 沿空 掘巷 ; 沿空留巷。 较大。 一 般条件下, 其赋 存量和压 力随赋存 深度 增大而继 续 增大 。 在深 ( 3 ) 缩 短巷 道 服务 年 限 。 要 缩 短 准备 巷 道和 回采 巷 道 的服务 年 矿 井开 采中原 岩应力较大 。( 2 ) 岩 体 塑性 较大 。 在 煤矿深 矿井开 采时 , 限, 主要是那 些变形较 大, 破 坏比较严重需 要经常维修 才能继 续使用的 因原岩应 力大 , 侧 向应 力的增加 使岩 体的 塑性 增大 。( 3 ) 矿 山压 力显现 巷道 。 主要 措施是 : 采用 区段集 中平巷 , 分 层或分 煤层平巷 , 采用超前平 剧 烈。 具体表现 为: 围岩移动 量较大 , 移动 速度较 快 。 在通常情 况下, 煤 巷 ; 回采 用前进 式开 采 ; 以减小工作面推 进长 度。 矿 深矿井开 采能达  ̄ 1 ] 1 0 0 0 mm。 有些巷道在 开出后较短 的时间内就不能 3 . 2 巷道支 护
互
求
深矿井采煤的开拓方式与矿压控制技术
煤矿特殊开采方法复习题库(含答案)
特殊开采方法习题及答案单选题1.引起矿区内地表移动与变形,并导致地面建筑物破坏的主要原因是(C)。
A.掘进作业B.地震C.地下开采D.地下水位下降2.积聚在江、海、河、湖、水库、沼泽、水渠、坑、塘和塌陷区中的水统称为(B)。
A.地下水B.地表水C.矿井水D.大气降水3.按照水体的类型、流态、规模、赋存条件以及水体的允许采动程度,将地下开采影响水体的采动等级分为(C)。
A .一个B.二个C.三个D.四个4.当底板含水层上部存在承压水导升带,则底板安全煤岩柱高度应大于或等于阻水带厚度、承压水导升带高度和(D)。
A.隔水带深度之和B.原岩带厚度之和C.裂隙带厚度之和D.导水破坏带深度之和5.为防止底板承压水沿断层面进入煤层,断层两侧需留设(D)。
A.区段煤柱B.阶段煤柱C.境界煤柱D.防水煤柱6.跨落上行顺序开采时,在层间距较近的条件下,下煤层中开采技术应采用(D)。
A.长壁开采B.短壁开采C.留煤柱开采D.无煤柱开采7.当强制放顶工作在工作面上、下端头及中部位置,并与采煤工作同步进行时,称为(B)。
A.预先爆破强制放顶法B.同步爆破强制放顶法C.一字形强制放顶法D.台阶式强制放顶法8.通过钻孔向顶板注压力水,一方面起软化作用,另一方面对顶板有(B)。
A.加固作用B.压裂作用C.卸压作用D.离层作用9.反映地表移动和变形程度的一项重要参数是(C)。
A.主要影响半径B.主要影响角C.最大下沉值D.移动速度10.开采影响可能会波及到地表,引起地表下沉,一般情况下,当采煤工作面距开切眼的距离达到平均采深的(B)。
A.1/8~1/4B. 1/4~1/2C.1/2~2/3D. 2/3~111.我国水力充填的大部分是利用水的自然压头,一般充填倍线控制在(C)。
A .2以下B 4.以下C. 6以下D. 8以下12.建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设及压煤开采规程将煤层之下的承压水采动等级划分为(A)。
A.二种B.三种C.四种D.五种13.一般认为,极薄煤层厚度小于(C)。
深部开采技术
近年来,采用应力解除法保护永久和半 永久巷道,预先用正规工作面回收保护 煤柱,然后在采空区的上下方掘进开拓 巷道(图3—1),该巷由于处在应力释放 圈内,不会再受大的采动影响,容易维 护。这种布置方法对深井压力大和松软 地层内需长时间维护的巷道,具有明显
年代以来,美、澳两国不断创造综采工作面日产、
月产和年产的世界纪录,除了其开采自然条件好
外,这种多巷布置方式也是重要因素之一。
近年英国也引进了这种巷道布置方式,作为 促进其综采工作面实现高产高效的重要技术措施。
开采
图3—3长壁工作面的多巷布置
三、深井开采主要灾害防治
深部开采出现了一系列新问题和新
图3—7 巷道在采空区内的布置 a一 宽工作面掘进的留巷;
b一 采区上山布置在老采空区内; c一 回采巷道布置在老采空区内
图3—2 巷道在采空区内的布置 a一 宽工作面掘进的留巷; b一 采区上山布置在老采空区内;
c一 回采巷道布置在老采空区内。
3.长壁开采的多巷布置
传统的长壁工作面,其回采巷道多采用单
深井巷道矿压显现的显著特点之一是巷道 开挖就产生大的收敛变形量。这一特点是由深井 巷道围岩处于破裂状态和深井巷道围岩有较大的 破裂范围决定的。
俄罗斯和乌克兰的研究表明,随开采深度加 大,巷道变形量呈近似线性关系增大;从600m 开始,开采深度每增加100m,巷道顶底板相对 移近量平均增加10%~11%(图3—1)。
一、深部矿井开采的基本状况
1.概念与意义
深部矿井开采的深部标准,目前我国尚无 明确规定。根据我国煤矿的地质条件,开采技 术水平,矿井装备水平,巷道矿压显现的特征, 一般认为采深800m及以上为深部开采,软岩 矿井采深600m及以上为深部开采。
采煤概论复习要点
第一章:煤矿地质知识(1)地质作用:在漫长的地质年代中,由于自然动力引起地壳物质组成,内部构造和地表形态变化与发展的作用称为地质作用。
地质作用案进行的场所及能源的不同,可分为内力地质作用和外力地质作用。
内力地质作用包括地壳运动、演讲运动、变质作用和地震作用等。
(2)岩石:岩石是矿物的集合体,组成地壳的岩石种类繁多,按生成原因可以将岩石划分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类别。
(3)古植物从死亡、堆积到转化为煤要经过一系列的演化过程,这一过程称为煤作用。
成煤作用大致可分为泥炭化和煤化两个阶段。
(4)煤层的厚度可以划分为以下三类:(I)薄煤层0.5-1.3米,(II)中厚煤层:1.3-3.5米(III)厚煤层:厚度在3.5米以上(5)在地壳运动的作用下,煤和岩层改变了原始埋藏状态,所产生的变形或变位的形迹称为地质构造。
可以分为单斜构造、褶曲构造和断裂构造。
岩层的位置及特征通常用产状要素来描述。
产状要素有走向、倾向和倾角。
(6)断距:根据断层两盘相对运动的方向,断层可以分为三种基本类型:(i)正断层:上盘相对下降,下盘相对上升。
(ii)逆断层:上盘相对上升,下盘相对下降。
(iii)平推断层:断层两盘沿水平方向相对平移。
正断层’逆断层在煤矿中最常见。
(7)煤田地质勘探工作可划分为煤田普查、矿区详查和井田精查三个阶段,并依次进行。
(8)矿井储量煤炭资源是煤田地质勘探工作中最终成果的集体表现,它是指地下埋藏着的具有工业价值的煤炭资源量。
对勘探成果进行可行性评价和按经济意义分类,矿井储量可分为矿井地质资源量、矿井工业储量、矿井设计储量和矿井设计可采储量四种。
(i)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(ii)矿井工业储量:地质资源中控制的资源量,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,归类为矿井工业储量。
(iii)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,称为矿井设计储量。
国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于进一步加强煤矿企业安全技术管理工作的指导意见
国家安全监管总局国家煤矿安监局关于进一步加强煤矿企业安全技术管理工作的指导意见安监总煤装〔2011〕51号各产煤省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团煤矿安全监管、煤炭行业管理部门,各省级煤矿安全监察机构,司法部直属煤矿管理局,有关中央企业:为认真贯彻落实《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发〔2010〕23号)精神,落实煤矿企业安全生产主体责任,全面加强企业安全技术管理,提高煤矿企业安全技术水平和安全技术保障能力,现就进一步加强煤矿企业安全技术管理工作提出以下意见:一、强化安全技术管理职能1.健全安全技术管理体系。
煤矿企业要建立健全以总工程师(技术负责人,下同)为首的安全技术管理体系,总工程师应为同级领导班子成员,高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井应设通风副总工程师,水文地质条件复杂的煤矿应设水文地质副总工程师。
要设立采掘生产技术、矿井“一通三防”、地质测量、水害防治、职业危害防治、工程设计和科研等安全技术管理机构,配齐技术管理和工作人员。
煤与瓦斯突出矿井应设立防治煤与瓦斯突出的专门机构。
矿井的采煤、开拓(掘进)、通风、机电、运输等生产区(队)必须配备技术负责人,专职技术管理工作。
2.明确安全技术管理责任。
煤矿企业要落实企业负责人的安全技术管理责任。
企业主要负责人(包括实际控制人,下同)是煤矿安全生产的第一责任人,领导和支持总工程师行使安全技术决策、指挥等职权;总工程师全面负责煤矿技术管理工作,行使技术决策权和指挥权,加强安全生产技术管理,及时排查治理煤矿重大事故隐患;副总工程师在总工程师领导下对分管业务范围的安全技术工作负责。
落实各部门的安全技术职责,建立健全部门安全技术业务保安责任制和技术人员岗位责任制,业务部门和生产区(队)技术负责人在总工程师领导下对分管范围内的技术管理工作负责,组织落实有关技术措施和规范,并根据现场安全生产条件的变化,及时制定针对性的技术措施,保证作业规程和技术措施落实到位。
3.煤安监技装﹝2018﹞8号 《防治煤矿冲击地压细则》(2018年8月1日实施)
防治煤矿冲击地压细则第一章总则第一条为了加强煤矿冲击地压防治工作,有效预防冲击地压事故,保障煤矿职工安全,根据《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国矿山安全法》《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》《煤矿安全规程》等法律、法规、规章和规范性文件的规定,制定《防治煤矿冲击地压细则》(以下简称《细则》)。
第二条煤矿企业(煤矿)和相关单位的冲击地压防治工作,适用本细则。
第三条煤矿企业(煤矿)的主要负责人(法定代表人、实际控制人)是冲击地压防治的第一责任人,对防治工作全面负责;其他负责人对分管范围内冲击地压防治工作负责;煤矿企业(煤矿)总工程师是冲击地压防治的技术负责人,对防治技术工作负责。
第四条冲击地压防治费用必须列入煤矿企业(煤矿)年度安全费用计划,满足冲击地压防治工作需要。
第五条冲击地压矿井必须编制冲击地压事故应急预案,且每年至少组织一次应急预案演练。
第六条冲击地压矿井必须建立冲击地压防治安全技术管理制度、防治岗位安全责任制度、防治培训制度、事故报告制度等工作规范。
第七条鼓励煤矿企业(煤矿)和科研单位开展冲击地压防治研究与科技攻关,研发、推广使用新技术、新工艺、新材料、新装备,提高冲击地压防治水平。
第二章一般规定第八条冲击地压是指煤矿井巷或工作面周围煤(岩)体由于弹性变形能的瞬时释放而产生的突然、剧烈破坏的动力现象,常伴有煤(岩)体瞬间位移、抛出、巨响及气浪等。
冲击地压可按照煤(岩)体弹性能释放的主体、载荷类型等进行分类,对不同的冲击地压类型采取针对性的防治措施,实现分类防治。
第九条在矿井井田范围内发生过冲击地压现象的煤层,或者经鉴定煤层(或者其顶底板岩层)具有冲击倾向性且评价具有冲击危险性的煤层为冲击地压煤层。
有冲击地压煤层的矿井为冲击地压矿井。
第十条有下列情况之一的,应当进行煤层(岩层)冲击倾向性鉴定:(一)有强烈震动、瞬间底(帮)鼓、煤岩弹射等动力现象的。
(二)埋深超过400米的煤层,且煤层上方100米范围内存在单层厚度超过10米、单轴抗压强度大于60MPa的坚硬岩层。
煤矿矿压监测管理制度
煤矿矿压监测管理制度一、矿压分析及监测原则1.综合分析法:根据矿井的地质条件、采场的开拓方式、采煤的工艺参数等,结合矿压分析的理论和方法,进行矿压分析,明确矿压的分布特征和演化规律。
2.相似规律法:通过相似规律的研究和应用,将类似矿井的矿压状况进行比较分析,借鉴经验,为矿压监测提供依据。
3.动态监测法:采用现场监测设备,实时监测矿井的矿压变化情况,及时发现问题,采取相应的措施,确保矿井的安全稳定。
二、矿压监测管理责任制1.矿井负责人:负责制定矿压监测管理制度,明确矿压监测工作的组织管理责任,保障矿井的工作安全。
2.矿压监测人员:负责矿压监测设备的维护和操作,及时上报矿压变化情况,为矿井工作提供参考依据。
3.安全监测管理部门:负责矿压监测的规范化管理,对矿压监测人员进行培训和考核,保证矿井的安全稳定。
三、矿压监测设备及操作要求1.监测设备:矿压监测设备应符合国家标准,能够准确、稳定地监测矿井的矿压变化情况,设备维护保养应及时,确保设备的正常运行。
2.操作要求:矿压监测人员应熟悉矿压监测设备的操作方法和原理,能够正确使用设备,做到数据准确无误。
四、矿压监测数据的处理与分析1.数据采集:矿压监测数据应按照规定的频率进行采集,确保数据的及时性和准确性。
2.数据记录:矿压监测数据应按照规定的格式进行记录,必要时加注备注,方便后期数据分析和使用。
3.数据分析:矿压监测数据应由专业人员进行分析,对数据进行合理解读,及时发现问题并提出相应的解决方案。
五、矿井矿压预警与应急措施1.矿压预警:通过矿压监测数据的分析,对矿井的矿压情况进行预警,发现异常情况及时报警,确保矿井的安全。
2.应急措施:一旦发生矿压异常情况,采取相应的应急措施,停止采煤作业,疏散人员,进行矿井的矿压处理,确保人员的安全。
六、矿压监测工作的评价与改进1.评价指标:矿压监测工作的评价指标包括监测数据的准确性、监测设备的运行稳定性、监测工作的及时性等。
矿井开拓巷道开拓方式的概念及分类
矿井开拓巷道开拓方式的概念及分类在一定的井田地质、开采技术条件下,矿井开拓巷道可有多种布置方式,开拓巷道的布置方式通称为开拓方式。
合理的开拓方式,一般要在技术可行的多种开拓方式中进行技术经济分析比较后,才能确定一、井田开拓方式分类井田开拓方式种类很多,一般可按下列特征分类。
:(一)按井筒(硐)形式按井筒(硐)形式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓。
(二)按开采水平数目按开采水平数目可分为:单水平开拓(井田内只设1个开采水平);多水平开拓(井田内设2个及2个以上开采水平)。
(三)按开采准备方式按开采准备方式可分为上山式、上下山式及混合式。
(1)上山式开采开采水平只开采上山阶段,阶段内一般采用采区式准备。
(2)上下山式开采开采水平分别开采上山阶段及下山阶段,阶段内采用采区式准备或带区式准备;近水平煤层,开采水平分别开采井田上山部分及下山部分,采用盘区式或带区式准备。
(3)上山及上下山混合式开采上述方式的结合应用。
(四)按开采水平大巷布置方式(1)分煤层大巷,即在每个煤层设大巷;(2)集中大巷,在煤层群集中设置大巷,通过采区石门与各煤层联系;(3)分组集中大巷,即对煤层群分组,分组中设集中大巷。
根据我国常用的开拓方式,其分类可见图3—14所示因此,立井开拓方式可有立井单水平上、下山式;立井多水平上、下山式;立井多水平上山式;立井多水平上山式及上、下山相结合的方式。
如图3—15所示。
图3—15立井开拓方式(a)立井单水平上下山式;(b)立井多水平上下山式;(c)立井多水平上山式;(d)立井多水平上山及上下山式混合式1—主井;2—副井;3—井底车场;4—主要石门;5—开采水平运输大巷二、确定井田开拓方式的原则井田开拓所要解决的问题是,在一定的矿山地质和开采技术条件下,根据矿区总体设计的原则规定,正确解决下列问题:(1)确定井筒的形式、数目及其配置,合理选择井筒及工业场地的位置。
(2)合理地确定开采水平数目和位置。
防治煤矿冲击地压细则
防治煤矿冲击地压细则第一章总则第一条为了加强煤矿冲击地压防治工作,有效预防冲击地压事故,保障煤矿职工安全,根据《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国矿山安全法》《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》《煤矿安全规程》等法律、法规、规章和规范性文件的规定,制定《防治煤矿冲击地压细则》(以下简称《细则》)。
第二条煤矿企业(煤矿)和相关单位的冲击地压防治工作,适用本细则。
第三条煤矿企业(煤矿)的主要负责人(法定代表人、实际控制人)是冲击地压防治的第一责任人,对防治工作全面负责;其他负责人对分管范围内冲击地压防治工作负责;煤矿企业(煤矿)总工程师是冲击地压防治的技术负责人,对防治技术工作负责。
第四条冲击地压防治费用必须列入煤矿企业(煤矿)年度安全费用计划,满足冲击地压防治工作需要。
第五条冲击地压矿井必须编制冲击地压事故应急预案,且每年至少组织一次应急预案演练。
第六条冲击地压矿井必须建立冲击地压防治安全技术管理制度、防治岗位安全责任制度、防治培训制度、事故报告制度等工作规范。
第七条鼓励煤矿企业(煤矿)和科研单位开展冲击地压防治研究与科技攻关,研发、推广使用新技术、新工艺、新材料、新装备,提高冲击地压防治水平。
第二章一般规定第八条冲击地压是指煤矿井巷或工作面周围煤(岩)体由于弹性变形能的瞬时释放而产生的突然、剧烈破坏的动力现象,常伴有煤(岩)体瞬间位移、抛出、巨响及气浪等。
冲击地压可按照煤(岩)体弹性能释放的主体、载荷类型等进行分类,对不同的冲击地压类型采取针对性的防治措施,实现分类防治。
第九条在矿井井田范围内发生过冲击地压现象的煤层,或者经鉴定煤层(或者其顶底板岩层)具有冲击倾向性且评价具有冲击危险性的煤层为冲击地压煤层。
有冲击地压煤层的矿井为冲击地压矿井。
第十条有下列情况之一的,应当进行煤层(岩层)冲击倾向性鉴定:(一)有强烈震动、瞬间底(帮)鼓、煤岩弹射等动力现象的。
(二)埋深超过400米的煤层,且煤层上方100米范围内存在单层厚度超过10米、单轴抗压强度大于60MPa的坚硬岩层。
特殊开采方法
2地表移动盆地:在开采影响波及地表后,受采动影响的地表开始沉降,在采空区上方地表形成一个比采空区面积较大的沉陷区域,该沉陷区域称为地表移动盆地。
3、充分采动:地表最大下沉值不再随开采区域尺寸增大而增加的开采状态称为充分采动。
4、超前影响:在工作面推进过程中,工作面前方的地表受采动影响而下沉,这种现象称为超前影响。
参数:任意点的位置x;主要影响半径r;地表下沉系数η;水平移动系数b。
预计地表移动和变形时,只需计算出最大值,再以预计点的x/r为印数查表,求得分布函数的值,再把相应的最大值与分布函数值相乘即得。
第二章 建筑物下采煤
1、地表移动变形对建筑物的影响
地下开采对地表的影响分为两类:一类是移动,包括下沉和水平移动;另一类是变形,包括倾斜、曲率、水平变形、剪应变和扭曲。
4、相对隔水层厚度是等值隔水层厚度与水压力值之比。 (× )
5、房柱法开采的适用条件为倾角在10°以下的煤层等。 ( √)
6、在覆岩中往离层内注入充填材料,可形成一个或几个由充填材料组成的支撑体,对上覆岩层起到支托作用,从而形成一个稳定的平衡结构。 ( √ )
4、冲击地压的特征有哪些?
答:⑴突然爆炸、⑵巨大声响、⑶冲击波强、⑷弹性振动、⑸煤体移动、⑹顶板下沉或底板臌裂、⑺煤帮抛射性塌落
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深矿井采煤的开拓方式与矿压控制技术
[摘要]本文主要阐述了煤矿深矿井开采的主要特征、深矿井的开拓方式、深矿井开采的矿压控制、地热和瓦斯控制等技术问题。
【关键词】深矿井采煤;开拓方式;矿压控制
1、深矿井开采的主要特征
深矿井是其矿井开采的煤炭埋藏在距地表有800m以上的深度,矿井井开采地压较大、地温较高、矿井瓦斯较大。
1.1地压大
煤矿深矿井开采的地压大一般表现为以下几个方面:(1)原岩应力较大。
一般条件下,其赋存量和压力随赋存深度增大而继续增大。
在深矿井开采中原岩应力较大。
(2)岩体塑性较大。
在煤矿深矿井开采时,因原岩应力大,侧向应力的增加使岩体的塑性增大。
(3)矿山压力显现剧烈。
具体表现为:围岩移动量较大,移动速度较快。
在通常情况下,煤矿深矿井开采能达到1000mm。
有些巷道在开出后较短的时间内就不能使用。
冲击地压出现的频度较高,冲击能量很大。
1.2地温高
地温是井下岩层的温度。
在通常条件下,地温随深度增加而呈线性增加,地温梯度般在4℃/100m。
在采深1000m的矿井,其矿井下的温度在4℃左右。
在深矿井开采中地温通常较高,有时会高于人体能承受的最高温度。
因此,在深矿井开采中,要确保工人身体健康和矿井的持续生产,一定要采取有效的降温措施。
1.3矿井瓦斯大
在煤矿深矿井开采中,矿井瓦斯大表现为以下几点:(1)矿井瓦斯(绝对)涌出量大。
矿井瓦斯(绝对)涌出量随着开采的深度增加而增大。
这是由于:在通常条件下,煤层埋藏深,煤层瓦斯含量大。
主要由瓦斯的赋存条件决定的。
煤炭开采强度随采深增加而增大。
矿井开采深度增加,开采难度也在增大。
为确保矿井生产效率,就要加大矿井生产能力。
(2)瓦斯突出、煤与瓦斯突出的频度大,突出物量很大。
瓦斯突出的原因主要有:瓦斯赋存量和压力;煤(岩)物理力学性质和受地压;矿区地质环境等。
这些因素随开采深度增加而增大。
所以,瓦斯突出的频度和突出物量也随采深增加而继续增大。
2、煤矿深矿井的开拓方式
2.1开拓方式
(1)立井开拓。
在深矿井开采中使用较多的是立井开拓方式。
由于立井开拓具有井筒短,开凿工程量较小,建井工期较短,提升距离较短,一次提升时间较短,辅助提升能力较大,管缆敷设距离较短;而对排水、供电、供水、供压气以及通讯等环节有利。
所以,立井开拓在各种开拓方式中占的比重随着开采深度的增加而不断增大。
(2)主斜井、副立井综合开拓。
煤矿深矿井开采,使用很多的开拓方式是主斜井、副立井的综合开拓方式,其开拓方式的优点是:主斜井采用运输能力较大的带式输送机运输,这种运输的连续性和稳定性很好,运输安全,容易管理,有利于实现自动化;用立井做副井可以充分利用立井的长处。
此开拓方式选择的条件是斜井大运量、大长度带式输送机的应用。
所以,主井的优点更为突出,此开拓方式的应用前景更好。
在选择深矿井开拓方式时,通常要优先考虑立井开拓或主斜井副立井综合开拓,在确定开拓方式时必须进行技术分析和经济比较。
2.2井筒位置和数目
选择井筒位置时,要尽可能减少压煤量。
深井筒开掘工程量较大,开掘时间较长、投资较大。
因此,在煤矿深矿井开采中,井筒数目通常是一个主井,一个副井,分别兼作进、回风井;而在矿井生产能力大时,必须要布置一个专门的风井。
2.3大巷布置
在煤矿深矿井开采中,运输大巷一般采用集中布置方式,大巷位置要布置在坚硬而稳定的岩层之中。
上山布置要看煤层层间距的差异而采用集中上山布置或分层山布置。
3、深矿井开采的矿压控制
3.1深矿井巷道布置须坚持以下几项原则
(1)开拓和准备巷道要布置在岩石力学性能较好的岩(或煤)层之中。
(2)巷道要布置在受采动影响较小的位置。
在实际布置中,要在采空区下方掘巷;在采空区冒落矸石中成巷;加强大巷或上山距煤层底板的垂直距离;沿空掘巷;沿空留巷。
(3)缩短巷道服务年限。
要缩短准备巷道和回采巷道的服务年限,主要是那些变形较大,破坏比较严重需要经常维修才能继续使用的巷道。
主要措施是:采用区段集中平巷,分层或分煤层平巷,采用超前平巷;回采用前进式开采;以减小工作面推进长度。
3.2巷道支护
深矿井开采巷道支护要符合以下几个技术要求:一是支护强度大,可抵抗高地压;二是可缩性能较好,可缩量较大,可适应围岩的大变形;三是封闭性能较好,可以有效避免底鼓。
在高地压区或软岩巷道中,一般采用封闭的不同支架共用的复合支护方式。
例如采用以锚杆或拱形可缩支架为主体的复合支护结构。
3.3巷道维护
深矿井开采,高地压区掘进的巷道,要采取相应技术措施以减小巷道受压,实现保护巷道目的,这一点非常重要。
一是超前导硐。
此方法卸压效果明显,对后期巷道维护非常有利,通常无需增加支护费用,但可能影响巷道掘进的速度。
二是爆破卸压。
爆破卸压是用爆破松动围岩,达到卸压目的。
三是钻孔卸压。
钻孔卸压是在围岩中打钻孔,以钻孔变形达到卸压目的。
钻孔卸压对减小巷道底鼓、两帮移近量及冲击地压均有显著效果。
四是宽巷卸压。
在巷道底脚向两帮掏槽,以此方法进行卸压,即宽巷卸压。
它对底鼓和两帮移近可能大的巷道卸压效果较佳,而因巷道宽度增大,支架受力卸压。
3.4围岩加固法
围岩加固是为了提高围岩的自支撑能力。
围岩加固的方法主要有机械加固方法和化学加固方法。
化学加固使用的化学材料有:水泥浆、合成树脂和聚氨酯等。
水泥浆成本较低,而加固效果差;聚氨酯在与围岩反应时发泡,体积膨胀,凝固迅速并具有塑性和较高的粘着能力,所以,加固效果很好,但成本较高。
化学加固一般用在围岩裂隙发育的巷道。
4、深矿井开采的地热和瓦斯控制
4.1地热控制
地热控制是控制矿井的温度,就是将较高的矿井温度降低到许可的温度。
地热控制的有效方法是在矿井及采区安装空调机,进行制冷降温。
但会增加设备投资和设备运行费用,增加矿井投资和煤炭成本。
4.2瓦斯控制
主要是控制矿井瓦斯涌出量和避免煤与瓦斯突出。
二者相比之下,后者更重要。
在深矿井开采中瓦斯控制有以下特点:
(1)瓦斯赋存条件及作用机理复杂,使反瓦斯突出难度较大。
高瓦斯压力、高地压单独或共同作用均会造成煤与瓦斯突出。
所以,必须采取综合措施,如卸压与防突并重的深孔卸压、煤层注水松动等技术措施。
(2)瓦斯突出的地点和时间不确定,在深矿井开采中,瓦斯突出随时会出
现在采掘工作面的任何位置。
因此,瓦斯控制的措施主要是防突。
(3)瓦斯抽放是降低矿井瓦斯涌出量的一种有效手段。
所以,瓦斯抽放是矿井瓦斯控制的一种非常重要的手段。