煤矿地下开采方法

垂直井巷
立井 （竖井） — 在地层中开凿的直通地面的 垂直巷道 主立井：用于提升煤炭、通风、行人、排水。 副立井：用于辅助运输、通风、行人、排水。 通风立井：用于通风、行人、排水。 暗立井 — 无直通地面的出口的垂直巷道 主暗立井， 副暗立井 溜井 — 用于自上而下溜煤的垂直巷道。 溜煤眼 —长度短，直径小的溜井。
1 -150 二水平
-300 三水平
+ 150 2 _ + 0 一水平
（四）开采顺序
2、采区、盘区或带区沿煤层走向的开采顺序
前进式：先采井筒附近的采区、盘区或带区，后采井田边 界的采区、盘区或带区 后退式：先采井田边界的采区、盘区或带区，后采井筒附 近的采区、盘区或带区 比较：初期工程量、投资、达产期
井型
井型 生产能力（万t / a） 大型矿井： 120、150 、180 、240 、300、 400、 500及500以上
其中：300万t/a及其以上称特大型矿井
中型矿井： 45 、 60 、90 。 小型矿井： 9 、 15 、 21、 30。
矿井年产量
矿井年产量— 矿井实际生产的煤炭数量，万t/a。 矿井年产量与生产能力有时同义，有时不同义。
井型
井型 生产能力（万t / a） 大型矿井： 120、150 、180 、240 、300、 400、 500及500以上
其中：300万t/a及其以上称特大型矿井
中型矿井： 45 、 60 、90 。 小型矿井： 9 、 15 、 21、 30。
矿井年产量
矿井年产量— 矿井实际生产的煤炭数量，万t/a。 矿井年产量与生产能力有时同义，有时不同义。
适用于井田范围较小的矿井。
C1 C2
Q1 Q2 Q3
C3 J1 J2
D1 D2 D3
J1 J2
J3
采区式划分 分段式划分
J3
（三 ） 井田直接划分为分段、盘区或带区
P3
P1
P2
P4
井田沿倾斜高差较小的条件下
（四）开采顺序
1、阶段间的开采顺序
下行式：自上而下，用于垮落法。
上行式：自下而上，用于充填法。
（一）井田划分为阶段和水平
3、开采水平（ mining level）—运输大巷及井底车 场所在的水。 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。 4、广义的水平 — 布置大巷的某一标高的水平面 及 所服务的阶段。 5、阶段与水平的区别—阶段表示井田的一部分范围， 水平是指布置大巷的某一标高水平面。 阶段上部 回风水平 阶段下部 运输水平
煤矿地下开采绪论
煤炭工业以开采煤炭为目的 煤炭开采 地下开采 93/94% 露天开采 6/7% 煤矿地下开采：主要讲授煤矿现代地下开 采的方法和基本知识。掌握煤矿现代地下 开采的方法的基本技能和理论知识。
煤矿地下开采的特点
1、受资源赋存条件的制约 2、工作场所不断移动 3、复杂的生产和管理系统 4、必须设置人工构置物保护工作空间 5、安全问题突出
（二）阶段内的再划分 1、采区式划分
2区段 3区段 1区段
Ⅰ 阶段
Ⅱ 阶段
Ⅲ 阶段
1区段
Ⅰ 阶段
2区段
3区段
Ⅱ 阶段
阶段划分为 采区，采区 划分为区段。
适用于倾角＞ 12 °的煤层
Ⅲ 阶段
（二）阶段内的再划分
采区（district）与区段（district sublevel） 采区：把阶段或开采水平沿走向划分为具有 独立生产系统的开采块段。 采区斜长=阶段斜长（可达1000m） 采区走向=400m~5000m 区段：在采区内沿倾斜方向划分的开采块段。 区段下部有区段运输平巷 区段上部有区段回风输平巷 区段平巷与采区上（下）山相连接。
二、井田（Underground mine field）
井田: 划归一个矿井开采的一部分煤田或全
部煤田
井田范围 ： 走向长度 倾向水平投影（宽度） 井田面积大小
煤田划分为井田
井型 小型矿井 中型矿井 大型矿井 走向长度（m） ≮1500 ≮ 4000 ≮ 8000
（二）矿井生产能力和井型
矿井生产能力 — 矿井设计生产能力，万t /a。 设计中规定矿井在单位时间（年）内采出的 煤炭和其它矿产品的数量。 矿井核定生产能力 — 矿井经过技术改造，核 定后的生产能力，万t /a。 井型 — 根据矿井设计生产能力不同，将矿 井划分的类型，称井型。 井型分大、中、小三种。
二、井田内的再划分
（一）井田划分为阶段和水平
1、阶段 （horizon）：沿一定标高划分的一部分井田。 阶段划分 ：在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定 标高将煤层划分为若干平行于走向的并等于井田走向 全长的长条形，每一个长条形叫一个阶段。
（一）井田划分为阶段和水平
阶段的走向长度等于井田的走向长度 阶段下部布置阶段运输大巷 阶段上部布置阶段回风大巷
第二章、采煤方法的概念和分类
第一节 采煤方法概念
采 场—用来直接大量获取煤炭的场所。 采煤工作面—在采场内进行回采的煤壁。 回采工作—在采场内为获取煤炭所进行的一系列工作。 主要工序—破、装、运、支、处。 采煤工艺—采煤工作面按一定顺序完成各工序所用方 法及其在时间上、空间上的相互配合。 采煤系统—回采巷道之间在时间上的配合以及在空间 上的位置关系。 采煤方法 —采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、 空间上的相互配合。
倾斜巷道
斜井— 在地层中开凿的直通地面的倾斜巷道 主斜井：用于提升煤炭、通风、行人、排水。 副斜井：用于辅助运输、通风、行人、排水。
通风斜井：用于通风、行人、排水。
倾斜巷道
上山采区：位于开采水平以上的采区 下山采区：位于开采水平以下的采区 上山：位于开采水平以上的采区倾斜巷道。 下山：位于开采水平以下采区的倾斜巷道。
半个世纪以来中国煤炭工业的发展
1949年：0.324亿吨 1990年：10.79亿吨 1995年：12.92亿吨 2000年：9.99亿吨 2005年：21.9亿吨 2010年：36亿吨
机械化程度
全国煤矿共2.8万处
国有重点煤矿约587处
地方国营煤矿1600多处
• • • • 2000年，国有重点煤矿综合机械化程度59.4% 2001年，国有重点煤矿机械化程度75.4% 2008年，国有重点煤矿机械化程度86.3% 2010年，国有重点煤矿机械化程度95%
一、矿山井巷名称 根据井巷的长轴线与水平面的关系，可分为 直立巷道、水平巷道和倾斜巷道。 二、根据井巷的服务范围，可分为开拓巷道、 准备巷道和回采巷道。
矿山井巷
11 3 9 12
1
6 6
13 5
2
13
10
6
12 4 1-立井， 2-斜井， 3-平硐， 4-暗立井， 5-溜井， 6-石门， 9-上山， 10-下山 12 11-风井 12-岩石平巷， 13-煤层平巷，
（四）开采顺序
P3
P1
P2
P4
（五）矿井生产系统
7 6 8 16 24 25 20 23 18 22 20 21 3 14 22 10 13 15 19 4 17 23 25 24 2 1
22
21
19
9
11
5
（五）矿井生产系统
1、运煤系统 2、通风系统 3、运料排矸系统 4、排水系统 5、动力供应（电、压风） 6、通讯、监测系统
水平巷道
平硐 — 在地层中开凿的直通地面的水 平巷道。
石门 —无直接地面出口，垂直或斜交
于煤层走向，在岩层中开掘的水平巷道 煤门 — 无直接地面出口，垂直或斜交
于煤层走向，在煤层中开掘的水平巷道
水平巷道
平巷 — 无直接地面出口，沿煤层走向 开掘的水平巷道 煤层平巷 ：开掘在煤层中的平巷 岩石平巷 ：开掘在岩石中的平巷
第二节 采煤方法分类
整பைடு நூலகம்开采 壁式体系
走向长壁
垮落 刀柱
单一长壁
倾斜长壁
放顶煤
掩护支架 倾斜分层 水平分层 走向长壁 倾斜长壁 下行垮落 上行充填
旱 采
分层开采 斜切分层 水平分段放顶煤
采 煤 方 法
柱式体系
整层开采
二、井田（Underground mine field）
井田: 划归一个矿井开采的一部分煤田或全
部煤田
井田范围 ： 走向长度 倾向水平投影（宽度） 井田面积大小
煤田划分为井田
井型 小型矿井 中型矿井 大型矿井 走向长度（m） ≮1500 ≮ 4000 ≮ 8000
（二）矿井生产能力和井型
矿井生产能力 — 矿井设计生产能力，万t /a。 设计中规定矿井在单位时间（年）内采出的 煤炭和其它矿产品的数量。 矿井核定生产能力 — 矿井经过技术改造，核 定后的生产能力，万t /a。 井型 — 根据矿井设计生产能力不同，将矿 井划分的类型，称井型。 井型分大、中、小三种。
（二）阶段内的再划分
J1
1
J2
J3
（二）阶段内的再划分
J1 阶段 J2 阶段 J3 阶段
J1 阶段
J2 阶段
J 3阶段
（二）阶段内的再划分 3、分段式划分
在阶段内不划分采区，沿倾向划分为若干平行走向的长条 带，每一个长条带称为分段，每一个分段布置一个工作面。 走向长壁工作面：工作面沿倾斜布置，沿走推进。
第一节 煤田开发的概念
一 煤田和矿区
煤田（coal field） 同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区。 在地质历史发展过程中，由含炭物质沉积形成的大面积含煤地带。 矿区（mining area）
统一规划和开发的煤田或其一部分。
开发煤田形成的社会组合。 一般一个矿区（矿业集团公司）开发一个煤田
（二）阶段内的再划分
2 6 A
走向长壁工作面：
C1 4 35 1
工作面沿倾斜布 置，沿走推进。
（二）阶段内的再划分
2、带区式划分
阶段划分带区，带区划分为分带。
带区：沿煤层走向把阶段划分为若干具有独立生产系
统的区域，每一个区域叫一个带区。 分带：沿煤层走向把带区划分为若干长条，每一长条 叫一个分带。 倾斜向长壁工作面：工作面沿走向布置沿倾向推进。 适用于倾角＜12 °的煤层。
（三）矿井可采储量和服务年限
矿井可采储量Zk 生产能力A 服务年限T
可采储量愈多，生产能力和服务年限愈大
可采储量一定，应有合理的生产能力和服务年限
国外大型矿井的服务年限 40~50a
国内大型矿井的服务年限一般不小于60a 国内外矿井的生产能力有增大和服务年限有缩小的趋势
第一章 矿井开采的基本概念
高产高效矿井
2002年 78个综采队年产超过100万吨 18个综采队年产超过200万吨 9个综采队年产超过300万吨 目前神东集团有多个综采队年产1000万吨
二、煤矿开采方法讲授的内容 绪论 采煤方法 准备方式 矿井开拓 矿井设计 General comments Coal Mining method prepare development mine design
倾斜巷道
分带斜巷： 运输斜巷 运料斜巷
J1 阶段
J2 阶段
J 3阶段
开拓、准备、回采巷道
开拓巷道（development roadway） 为全矿、一个水平或若干采区服务的井巷。 服务时间长。T>10—30a。 准备巷道（preparation roadway） 为一个采区或数个区段服务的巷道。 在采区范围内，从掘好的开拓巷道至区段的通路。 T>3—5a。 3、回采巷道（gateway， entry） 为回采工作面生产直接服务的巷道。T> 0.5—1.0a
（三）矿井可采储量和服务年限
矿井可采储量Zk 生产能力A 服务年限T
可采储量愈多，生产能力和服务年限愈大
可采储量一定，应有合理的生产能力和服务年限
国外大型矿井的服务年限 40~50a
国内大型矿井的服务年限一般不小于60a 国内外矿井的生产能力有增大和服务年限有缩小的趋势
第二节
矿山井巷名称和井田内划分
第一章 矿井开采的基本概念
第一节 煤田开发的概念
一 煤田和矿区
煤田（coal field） 同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区。 在地质历史发展过程中，由含炭物质沉积形成的大面积含煤地带。 矿区（mining area）
统一规划和开发的煤田或其一部分。
开发煤田形成的社会组合。 一般一个矿区（矿业集团公司）开发一个煤田
（一）井田划分为阶段和水平
1 -150 二水平
-300 三水平
+ 150 2 _ + 0 一水平
井田划分为阶段和水平
2、水平（level ）— 常指某一标高的水平面。 表示：标高、开采顺序及用途 （1） ± 0、-200、-500水平等 （2）矿井生产中，表示开采顺序，又称第一 水平、第二水平 （3）矿井生产中，常把运输大巷所在的水平 称运输水平（开采水平）；回风大巷所在的 水平称回风水平。