煤矿开采方法总论

煤矿开采方法总论

地下开采 93?94% 露天开采6?7%

全国煤矿共2.8万处(2004年前后);国有重点煤矿约587处;地方国营煤矿1600多处;乡镇煤矿

2001年，国有重点煤矿机械化程度75.4% 2000年，国有重点煤矿综合机械化程度59.4% 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

神华大柳塔矿综采队年产803万吨,一矿一面全矿产量920万吨,全矿职工350人

采煤方法Coal winning method准备方式prepare 矿井开拓development矿井设计mine design 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 的水平。

广义的水平 — 布置大巷的某一标高的水平面 。既包括一个水平，又包括所服务的阶段

阶段上部 － 回风水平 阶段下部－ 运输水 （二）阶段内的再划分

1 阶段划分为采区，采区划分为区段

走向长壁工作面：工作面沿倾斜布置沿走向推进 采区：阶段或开采水平内沿走向把划分为具有独立生产系统开采块段。

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 区段平巷与采区的斜巷相连（运输上山和轨道上山） 2 阶段划分为划分为带区，带区划分为分带 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

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

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 倾斜巷道

斜井 —在地层中开凿的直通地面的倾斜巷道 矿井开采的基本概念

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。一般一个矿区开发一个煤田 。矿务局，矿业集团公司

一、井田（矿田）—划归一个矿井开采的一部分煤田或全部煤田 煤田划分为井田

井田大小 ：范围 :走向长度、倾向水平投影（宽度） 井田面积大小/矿井生产能力/服务年限

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 井田走向长度（m） 生产能力（万t / a） 小型矿井 ?1500 9,15,21,30 中型矿井 ?4000 45, 60,90

大型矿井 ?8000 120,150,180,240,300、400,500

及

其中300万t/a及其以上称特大型矿井 500以上 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。

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 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 二井田划分为阶段

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。

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 阶段的开采顺序：下行式

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；回风大巷所在的水平称回风水平。

开采水平（简称水平）—运输大巷及井底车场所在的水平位置及所服务的开采范围。

布置有井底车场、阶段运输大巷，并担负全阶段运输任务

倾斜向长壁工作面：工作面沿走向布置沿倾向推进 主斜井 用于提升煤炭

分带—沿煤层走向把阶段划分为若干长条，每一个长条叫副斜井 用于行人、提升矸石、通风 一个分带。

分带斜巷： 由若干分带组成，并具有独立生产系统的区域叫带区 运输斜巷 3

井田直接划分为盘区或带区 运料斜巷 井田沿倾斜高差较小的条件下

盘区— 近水平煤层的采区；带区—倾斜分带开采的采区 上山采区 — 位于开采水平以上的采区 采区、盘区或带区沿煤层走向的开采顺序

下山采区 — 位于开采水平以下的采区

前进式：先采井筒附近的采区、盘区或带区，后采井田边上山 — 位于开采水平以上，为本水平或采区服务的倾斜界的采区、盘区或带区

巷道。

后退式：先采井田边界的采区、盘区或带区，后采井筒附下山 —位于开采水平以下，为本水平或采区服务的倾斜近的采区、盘区或带区 巷道。

矿井生产系统

3、按井巷作用和服务范围分：

1、矿井巷道的开掘顺序原则：尽量采用平行作业；尽快1）开拓巷道（development roadway）为全矿、一个沟通风路。2、矿井主要生产系统1）运煤系统 2）通风水平或若干采区服务的井巷。服务时间长。10?30a或以系 统3）运料排矸系统4）排水系统 5）动力供应（电、上。

压风）6）通讯、监测系统 2）准备巷道（preparation roadway）为一个采区或六）矿井开拓、准备和回采的概念 数个区段服务的巷道。在采区范围内，从掘好的开拓巷道1、井巷名称

至区段的通路。T>3?5a。

矿山井巷 — 为进行采矿，在地下开掘的井筒、巷道和硐 3）、回采巷道（gateway， entry）为回采工作面生产室的总称。

直接服务的巷道。T = 0.5?1.0a 2、井巷按倾角分类： 垂直井巷，倾斜井巷，水平井巷

四、采煤方法

11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。

39采煤工艺—采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间上、空间上的相互配合。Coal winning technology 1131221310走向长壁垮落单一长壁5倾斜长壁刀柱6整层开采放顶煤6壁式体系掩护支架124-暗立井，倾斜分层走向长壁下行垮落41-立井，2-斜井，3-平硐，倾斜长壁上行充填6125-11-溜井，风井12-6-石门，岩石平巷，9-上山，13-煤层平巷，10-下山

旱分层开采采斜切分层垂直井巷

水平分段放顶煤 立井 （竖井） — 在地层中开凿的直通地面的

采 垂直巷道 煤方 柱式体系整层开采房式 主立井（主井） 用于提升煤炭。

法 水房柱式 副立井（副井）用于行人、运料、通风、排放矸石。 采柱式体系整层开采倾斜短壁式 风井、排水井

走向短壁式暗立井 — 无直通地面的出口的垂直巷道 1、壁式体系采煤法 主暗立井， 副暗立井 壁式体系采煤法一般特点:工作面较长，80?250m、工作溜井 — 用于自上而下溜煤的垂直巷道。 面两端，一般至少各有一条回采巷道，一般顶板暴露面积溜煤眼 — 长度短，直径小的溜井。 大，矿山压力显现较为强烈，工作面运煤的刮板输送机与水平巷道

工作面平行 平硐 — 在地层中开凿的直通地面的水平巷道 采煤方法分类 地下开采 (m) 主平硐，副平硐

◎按倾角分： 根据开采技术条件煤层按倾角分类： 石门 —无直接地面出口，垂直或斜交于煤层走向，在岩

近水平煤层 α<8° 近水平煤层采煤法

缓倾斜煤层 8° ~ 25° 缓倾斜煤层采煤法 倾斜煤层 25° ~ 45° 倾斜煤层采煤法 急倾斜煤层 α > 45° 急倾斜煤层采煤法 ◎按厚度分：根据开采技术条件煤层按厚度分类： 薄煤层 M<1.3 m

中厚煤层 1.3 m ~ 3.5 m 薄及中厚煤层采煤法 厚煤层 M >3.5 m 厚煤层采煤法

分层开采、 整层开采

◎按采煤工艺分 ：爆破采煤法、普通机械化采煤法 综合机械化采煤法 单一长壁垮落采煤法

按工作面推进方向与煤层走向的关系

走向长壁采煤法、 倾斜长壁采煤法（仰斜、俯斜）

按采空区处理方法分:垮落采煤法、刀柱（煤柱支撑）法

充填采煤法

按厚煤层分层方法分：倾斜分层、水平分层、斜切分层 厚煤层分层间开采顺序：下行式和上行式、一般为下行式 倾斜分层—将厚煤层分成若干与煤层层面相平行的分层，

然后逐层开采。

水平分层—将厚煤层分成若干与水平面相平行的分层，然

后逐层开采。

斜切分层—将厚煤层分成若干与水平面成一定角度

（25??30?）的分层，然后逐层开采。

厚煤层整层开采：放顶煤开采 （3.5?5m）下限 2、柱式体系采煤法 房式采煤法、房柱式采煤法

特点： 煤房比较窄 5?7m、 采掘合一、煤柱支撑顶板 采煤工艺

1954年英国开始用长壁综合机械化采煤技术

上世纪80年代开始采用大功率、高可靠性的机电一体化综合机械化采煤技术 我国主要采用长壁体系采煤法

俄罗斯、乌克兰、波兰、德国采用长壁体系 美国、加拿大、澳大利亚、南非广泛采用柱式体系