煤矿的基本知识

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煤炭的重要地位
衡量生活水平统一度量
人均能耗：每人每年的能源平均消耗量 t （人·年），是衡量国家经济发
展和人民生活水平的综合指标。
维持最低生活需要： 丰衣足食的现代化生活: 高级现代化生活:
0.4 t 标准煤 1.2 1.6 t 标准煤 2 3 t 标准煤。
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煤炭在国内的地位
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矿井开采
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矿井开采
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开拓方式
开拓方式
立井 斜井 平硐 综合
单水平 多水平
上下山
上山
上下山 混合
分层大巷
集中大巷
分组集中 大巷
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立井开拓
I — 立井单水平上、下山 开拓
• 能源构成（已探明储量） : 煤占96%， 油、气仅占4%
• 水电、核能，近几十年发展不能从根本上解决中国能源问 题 水资源有限且南北不平衡 核能放射性污染，仍存在争议
• 煤炭还是重要的工业原料 从煤中可以提取200多种产品。（煤化工、煤变油）
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中国能源消耗构成
煤炭是我国的主要能源
a.按厚度分
b.按倾角分
0.3-0.5m 极薄煤层
0.5-1.3m 薄煤层
1.3-3.5m 中厚煤层
3.5-8.0m 厚煤层
>8m
巨厚煤层
<5°
近水平煤层
5° - 25° 缓倾斜煤层
25° -45°倾斜煤层
>45° 急倾斜煤层
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c.按稳定性分
稳定煤层：全区均可采，煤层厚度变化
不大或有一定规律性；
褐煤
烟煤
无烟煤
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2. 煤的形成
成煤的两个阶段：1、炭泥化阶段
过程)。
2、煤化作用阶段
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(成岩过程 变质
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堆积在水体中 的植物遗体
在地表常温 常压下
泥炭化作用
腐泥化作用
天然气
泥炭
腐泥
降盆 下埋地
用
成 岩 作
深 部
藏 至 地
基 底 下
温度压力上升 变质作用
褐煤
无烟煤
烟煤
冰川过程可能有助于成煤植物遗体汇集和保存
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• 泥炭化作用
指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥 炭的过程。
• 腐泥化作用
指低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的 过程。
腐泥是一种富含水和沥青质的淤泥状物质。
• 成岩作用
指经过一系列的物理、化学（或生物）变化过程使松散 沉积物固结形成沉积岩石的作用，
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较稳定煤层：煤厚有相当变化，大多可采，
局部不可采；
不稳定煤层：煤厚变化大，分岔、尖灭、
增厚、变薄时有出现；
极不稳定煤层：常呈透镜状、断续分布、
仅局部可采。
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• 煤层厚度及其变化是影响煤矿开采的主要地质因素之 一。
• 煤层厚度级不同，采煤方法亦不同。
• 煤层发生分岔、变薄、尖灭等厚度变化，则直接影响 煤炭储量平衡和煤矿正常生产。
主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，碳、氢、氧 三者总和约占有机质的95％以上，是现代社会中非常重要 的常规能源
• 碳是煤中最重要的组分，其含量随煤化程度的加深而增 高。
泥炭 50％～60％ 褐煤 60％～70％ 烟煤 74％～92％ 无烟煤 90％～98％
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常见煤的种类
泥炭
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缺点 受天气影响大 需要进行大量的基建剥离，基建投资较大 占用土地多，矸石占地面积大，污染环境； 对矿床赋存要求严格
凡是煤田浅部有露天开采条件的，应根据经济合理剥采比优先选 择露天开采
• 剥采比
——每采一吨煤需要剥离岩石量的体积量
• 经济合理剥采比
——按剥采比开采的煤炭成本不大于用地下开采的 煤炭成本
例如：最大经济合理剥采比：褐煤 6 m3/t
烟煤 8 m3/t
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矿井开采
• 煤田、矿区、井田 1、煤田：由含炭物质沉积形成的大面积含煤地带称～ （自然形成）。 2、矿区：开发煤田形成的社会组合称矿区 3、井田：划分给一个矿井开采的那一部分煤田称为井 田。
• 煤田，面积大，储量多，大到数百、数千平方公里，多到 数亿、数百亿吨。小的，可以由一个矿区开发，大的可以 由几个矿区开发，有时，一个矿区还可以开发多个煤田。
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3. 煤炭的重要作用
• 煤炭是地球上蕴藏量最丰富，分布地域最广的化
石燃料。 根据世界能源委员会的评估，世界煤炭可采资
源量达4.84104亿吨标准煤，占世界化石燃料 可采资源量的66.8％
• 第一次科技革命（工业革命）18世纪60年代 蒸汽机的发明
• 第二次科技革命（19世纪70年代）
电力的广泛应用
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煤炭的开采
• 根据煤层的赋存情况（厚度、埋藏深度等） 和开采技术条件
• 露天开采 7%-8%
• 地下开采（矿井开采） 92%-93%
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露天开采
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露天开采
• 应用条件： 煤层厚度大、煤层裸露与地表或埋藏浅
• 特点： 优点 机械化程度高 产量大，一般可达500～1200万吨，有的可达5000 万吨； 劳动效率高，一般为3.0～28.0吨/工，是井工开采的 数倍，有的达到数十倍 成本低，大约是井工开采的50% 资源回收率高，达90%以上 作业空间不受限制； 木材、电力消耗少； 建设速度快，产量有保证，生产安全，劳动条件好；
煤矿基本知识
南桐技工学校
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煤碳开采
1. 煤炭简介 2. 煤炭的形成 3. 煤炭的重要地位 4. 煤炭开采
① 露天开采 ② 矿井开采
5. 采煤方式 6. 矿井通风
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1. 煤的简介
• 煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理 化学变化逐渐形成的固体可燃性矿产。俗称煤炭。
• 成分：
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中国煤炭工业的发展
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中国煤炭资源分布
除上海外，各省和自治区均有， 北部占探明储量的86% ，南部占探明 储量的14%
储量超过了5000亿t的省：
新疆、内蒙、山西
储量超过1千亿t的省：
陕西、宁夏、甘肃、贵州、河北、山东、安徽
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煤炭开采
煤层介绍
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煤层分类
• 煤炭储量： 我国含煤面积约55万km2 ，2002年底探明可直接利用 的储量为1886亿t，按年产19亿t，可采100年
• 我国煤炭占一次能源结构的70%左右，我国石油、天然气 等资源有限，趋于枯竭。 煤炭在世界一次能源消费中所占比重为26.5%，低于石 油所占比重37.3%，高于天然气所占比重23.9%）