煤矿开采的基本概念

一、井田尺寸 要保证井田要有合理的走向长度 小型矿井井田走向 > 1 . 5 km 中型矿井井田走向 > 4 km 大型矿井井田走向 > 8 km 特大型矿井井田走向 > 10 15 km 井田的倾斜宽度是井田沿煤层倾斜方向的水平投 影宽度。一般为数公里，最大可达10公里或更大。
二、井田划分为阶段和水平
2、矿区煤田构成分类
1）单一煤田矿区，例：平顶山煤田、抚顺煤 田、徐州煤田等。徐州局：2064km2，开采 史116年。
2）两个煤田矿区，例：北票等矿区。 3）多个煤田矿区，例：六盘水矿区。 4）部分煤田矿区，例：南桐矿区、松藻矿区、 铜川矿区、韩城矿区等。
ຫໍສະໝຸດ Baidu、矿区规模：矿区均衡生产时期的生产能力。
倾斜巷道
1）斜井：在地层中开凿的直通地面的倾斜巷道 作用：主斜井 用于提升煤炭 副斜井 用于行人、提升矸石、通风 通风斜井 用于通风（一般在井田浅部） 2）暗斜井：在地层中开凿的无地面出口，担负 相邻水平联系的倾斜巷道 作用：暗主斜井 用于提升煤炭 暗副斜井 用于行人、提升矸石、通风
3）上山：位于开采水平以上，为本水平或采区 服务的倾斜巷道。
四、井田直接划分为划分为盘区或带区 盘区：开采近水平煤层时，通常，依煤层的延展 方向布置大巷，在大巷两侧划分若干具有独立生 产系统的块段。 盘区走向长=800~1200~2000m 倾斜长=1000~1500m
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第三节矿井生产的概念 一、矿山井巷
1-立井， 2-斜井， 3-平硐， 4-暗立井，5-溜井， 6-石门， 7-上山， 8-下山，9-风井 10-岩石平巷， 12-煤层平巷，
3、按厚度分类： 煤层的厚度：指煤层顶底板之间的法线 距离。 根据开采技术条件煤层按厚度分类： 薄煤层 M<1.3 中厚煤层 1.3 ~ 3.5 厚煤层 M >3.5 根据煤种、煤质、和煤层倾角，我国薄 煤层最小开采厚度为0.5~0.8米。
4、煤层的稳定性
煤层的稳定性：是煤层的形态、厚度、结 构及可采性的变化程度。 煤层按稳定性可分为： 1）稳定煤层 2）中等稳定煤层 3）不稳定煤层 4）极不稳定煤层
1、煤层的结构 根据煤层中有无稳定的夹矸层，将煤层分 为两类：
（1）简单结构煤层：不含夹矸层，但可能 有较小的矿物质透镜体和结核。 （2）复杂结构煤层：含有较稳定的夹矸层， 少则1~2层，多则数层。
2、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 α<8° 缓倾斜煤层 8° ~ 25° 倾斜煤层 25° ~ 45° 急倾斜煤层 α > 45°
第一章 煤矿开采的基本概念 第一节 煤田开发的概念 一、煤层的赋存特征及影响开采的地质因素 煤田：同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩 系分布区。 1）面积：由几十到数千平方公里。 2）储量：数亿吨到数百上千亿吨 3）层数：数层到数十层 根据国家经济的需要、行政管理和地质构构造，需把煤田 进一步划分。
3)前进式开采特点
有利减少矿井建设的初期工程量和初 期投资，缩短建井期，使矿井能够尽快投 产。采掘相互有一定的影响，大巷维护困 难，维护费用较高；风量有一定泄漏。
4）后退式开采特点
后退式开采特点与前进式相反。 便于大巷维护，减少漏风，避免采掘干扰， 矿井建设的初期工程量和初期投资大，建井期长。 回收大巷煤柱考虑，采用后退式有利。 我国煤矿阶段内采区、盘区或带区间采用前 进式开采顺序，对与大巷已经开掘完毕的下山阶 段，可以采用采区、盘区或带区间后退式开采顺 序。
作业
1. 说明下列井巷名称： （1）立井、暗立井 （2）斜井、暗斜井 （3）平硐、岩石平巷、岩门 （4）采区上山、采区下山
三、开采顺序 1、采区、盘区或带区开采顺序 1）前进式开采：自井筒或主平硐附近向井 田边界方向依次开采各采区、盘区或带区的 开采顺序称为采区、盘区或带区前进式开采 顺序。 2）后退式开采：自井田边界向井筒或主平 硐方向依次开采各采区、盘区或带区的开采 顺序称为采区、盘区或带区后退式开采顺序。
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2、阶段的特征：
阶段下部布置运输大巷,阶段上部布置回风大 巷，形成独立的运输和通风系统。
（二）水平
1、水平— 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；回风大巷所在的水平称回风水 平。
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巷相连，构成生产系统。
3、走向长壁工作面：工作 面沿倾斜布置，沿走推进。
（二）分段式
1、分段：在阶段范围内沿煤层的倾斜方向 将煤层划分为若干平行煤层走向的长条， 每个长条称为分段。 分段倾斜长度=一个工作面的长度 分段走向长度=井田走向长
前进式 工作面推进方向 后退式
按矿区设计生产能力（万t/a）划分为：
特大型矿区：10003000万t/a，重点煤矿15处， 占14.4%
大型矿区：5001000万t/a，重点煤矿18处,占 17.3%
中型矿区：300500万t/a ，重点煤矿19处,占 18.3 % 小型矿区：300万t/a，重点煤矿52处，占50%
三、井田
煤层平巷 开掘在煤层中的平巷 按层位分 岩层平巷 开掘在岩层中的平巷
运输平巷 按用途分 通风平巷
阶段平巷 按范围分分段平巷 区段平巷
阶段大巷 — 为一个开采水平或阶段服务的水平巷道 阶段大巷： 阶段运输大巷 阶段回风大巷。 区段平巷 — 为一区段服务的水平巷道 区段平巷 ： 区段运输平巷 区段回风平巷
2、开采水平（简称水平）：布置有井底车场、 主要阶段运输大巷，并担负全阶段运输任务 的水平。 3、阶段与水平区别 阶段是井田一部分范围，水平假想的水平面。 广义的水平 ：不仅表示某一标高的水平面， 又包括所服务的阶段。
三、阶段内的再划分
A C3 q1 C1 q 2 q3 C2 C4
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J1 J2 J3
矿井：形成地下煤矿生产系统的井巷、硐室、 装备、地面建筑物和构筑物的总称。 井田：划规一个矿井开采的部分煤田。 煤田划分为井田。
四、矿井设计生产能力与井型
1、矿井设计生产能力：是设计规定的矿井 在单位时间内采出的煤炭数量。Mt/a；
2、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。 3、矿井年产量：是矿井每年实际产出的煤 炭数量。以Mt/a表示；
回风巷
开 切 眼
运输巷
二、矿井生产系统
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1、矿井巷道的开掘顺序原则： 尽量采用平行作业；尽快沟通风路。 2、矿井主要生产系统 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
运输上山 按用途分 轨道上山 通风上山
岩石上山 按层位分 煤层上山
4）下山：位于开采水平以下，为本水平或采区 服务的倾斜巷道。 同上山
倾斜巷道
5）开切巷：在煤层中开掘的由运输平巷联 通回风平巷的倾斜巷道。
6）分带斜巷：沿煤层开掘为一个条带工作 面服务的倾斜巷道。 用途： 运输斜巷
5、地质构造 6、煤层的顶底板的强度、接力裂隙发育程 度。 7、瓦斯涌出量 8、开采深度 9、矿井水
二、矿区开发
大煤田 —— 矿区 ——井田 小煤田 —— 井田 （注：大矿区也可开发几个小煤田） 矿区：统一规划和开发的煤田或其一部分。 1、矿区开发 根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投 资环境等情况，确定矿区规模、划分井田，规划 井田开采方式，规划矿井或露天矿建顺序，确定 矿区附属企业的类别、数目和生产规模，建设过 程等，总称为矿区开发。
4、矿井井型：根据矿井设计生产能力不同 而划分的矿井类型。 我国将矿井分为大、中、小三种类型，一 般分为： 特大型矿井：300、400、500、600万t/a及 以上； 大型矿井：120、150、180、240万t/a； 中型矿井：45、60、90万t/a； 小型矿井：30万t/a以下。
五、地下开采与露天开采
2、采区、盘区或带区内工作面开采顺序
（一）阶段：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 向的长条形，每一个长条形叫一个阶段。
+ 150 2 _ + 0 一水平 1 -150 二水平
-300 三水平
阶段的开采顺序：下行式
1、范围：
阶段的走向长：等于井田的走向长 阶段垂高：缓倾斜煤层。倾斜煤层原设计规范规 定为150～250米。实际现场统计达到290～ 430米，现正在报批的新设计规范在原基础上提 高到200～350米。急倾斜煤层阶段垂高为 100～150米，近年来，也有逐步扩大的趋势。 阶段斜长：阶段斜长一般为几百米至上千米．随 着强力胶带运输机和大型防爆绞车的大量应用， 近年来，阶段斜长增长量很大．
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倾斜长壁工作面：工作 面沿走向布置，沿倾向 推进。
仰斜推进 工作面推进方向 俯斜推进
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2、分带式与分区式比较其优缺点
巷道布置简单维护费少 工程量少投产快费用少 优点 运输系统简单费用少 通风系统简单费用少
3、适用条件：一般用于α<12°地质构造 简单煤层。
回采巷道掘进困难 缺点 辅助运输困难
水平巷道 1）平硐：在地层中开凿的直通地面的 水平巷道 作用： 主平硐，副平硐 2）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 阶段石门
按服务范围分采区石门 区段石门
运输石门 按用途分 通风石门
水平巷道
3）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 4）平巷：无直接地面出口，沿煤层走向 开掘的水平巷道
2、分段式与分区式比较其优缺点
工程量小 优点搬家次数少 生产系统简单
3、适用：地质构造简单、走向短 的井田，很少用；
生产能力小 缺点 受在质条件限制
（三）分带式
1、分带：沿煤层走向把阶段划分为若干倾斜长条， 每一个长条叫一个分带。 由若干分带组成，并具有独立生产系统的区域叫带区
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采阶 区段 划划 分分 为为 区采 段区 ，
（一）分区式
1、采区：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。
采区斜长=阶段斜长（可达1000m） 采区走向=400m~2000（5000）m
2、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平巷 区段平巷通过采区运输上 山和轨道上山与开采水平大
运料斜巷
3、按井巷作用和服务范围分： 1）开拓巷道：为全矿、一个水平或若干采区 服务的井巷。 服务时间长。1030a或以上。 2）准备巷道：为一个采区或多个区段或分带 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>35a。
3、回采巷道：为回采工作面生产直接服务的 巷道。T = 0.51.0a
1、矿山井巷 — 为进行采矿，在地下开掘的 井筒、巷道和硐室的总称。 2、按倾角分类： 垂直井巷 ：巷道的长轴线与水平面垂直。 倾斜井巷：巷道的长轴线与水平面有一定 夹角。 水平井巷：巷道的长轴线与水平面近似平 行。
垂直井巷
1）立井 （竖井）：在地层中开凿的直通地面的垂直 巷道 。 位置：一般位于井田中央 作用：主立井 （主井）： 用于提升煤炭。 副立井（副井）：用于行人、运料、通风、 排放矸石。 风井、排水井、充填井。 2）暗立井：无直通地面的出口的垂直巷道。 位置：两水平之间 作用：主暗立井， 副暗立井 3）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、地下开采：通过由地下开掘井巷采出煤 炭的方法称为地下开采。 2、露天开采：直接从地表揭露并采出煤炭 的方法称露天开采。 重点煤矿104处，地下开发91处，占87.5% ， 露天矿：平朔、准格尔、霍林河、新疆南 部等14处，设计能力4300万t/a，占总设计 能力的8.5%。
第二节井田内的划分及开采顺序