矿井开采研究与分析

1、 TOC o 1-5 h z 摘要1关键词1引言2 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 一、矿产开采国内外现状 2 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 二、地下矿井开采方法 3（一）、空场采矿法3（二）、支柱采矿法3（三）、崩落采矿法4（四）、方法选用4 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 三、矿井设计生产能力及服务年限 4（一）、工作制度4（二）、矿井设计生产能力及服务年限 4 HYPERLINK l bookmark10 o Current Docume

2、nt 四、高产高效工作面与矿井 5（一）、高产工作面5（二）、局产局效矿井 5 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 五、针对环境的影响所倡导的绿色开采技术 6（一）、煤炭绿色开采体系 6（二）、保水开采 7（三）、矿产与瓦斯共采 7（四）、充填开采7 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 五、结束语8参考文献8致谢9矿井开采研究与分析更多论文资料联系QQ3325433259摘要：在当今社会发展的新形式下，矿井开采技术的进步和完善始终是采矿学科发展 的主题。在发展现代采矿工艺的同时，继续发展多层次、多样

3、化的采矿工艺，建立具有中国特色的采矿工艺理论。我国开采方法已趋成熟，应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高。本论文就对矿井开采技术作了分析并对其带来的环境影响阐述了针对性的技术。关键词：矿井；采矿工艺；机械化开采；绿色开采；充填开采Abstract:n todays society development, under the new form of mining technologyand perfect has always been a theme of the development of mining. At the same time in the development of

4、 modern mining technology, continue to develop multi-level, diversified mining process, winning technology theory with Chinese characteristics is established. the application of the caving mining in expanding, the depth and breadth of application level and theoretical research have been improved. Th

5、is paper analyzes the mining technology and its impact to the environment expounds the specific technology.Key words: mine; mining process ; Mechanized mining ; Green mining ; Filling mining在当今科技经济发展的新形势下，煤炭开采技术的研究必须面向国内国外两个市场、面向经济建设主战场，立足于煤炭开采技术的前沿，立足于中国煤炭发展战略所必 要的技术储备，立足于煤炭工业长期发展战略所必须的关键技术，立足于煤炭工业

6、工程 实际问题的解决，重点从事中长期研究开发和技术储备，跟踪产业科技前沿，开发有自 主知识产权的以煤炭开采技术及配套装备为主导的核心技术，占领技术制高点。近几年我国的矿井开采技术逐渐由劳动密集型向技术高密集型转变。在矿井开采方面实现日产万吨的超大型综合机械化，开采工作面为核心的生产工艺。在实现矿井开采 工艺综合机械化的基础上，向遥控和自动化发展，机器人与人工智能和专家系统相结合， 为开采自动化开辟了新的途径。采矿企业向大型化、集中化、多元化和国际化发展。采矿企业经营也趋向多元化。采掘行业的安全将不断提高，安全性更加受到重视。环境治理及综合利用成为采矿企业 经营的重要方面。采掘工人将变得自由化、

7、市场化人力配备管理。此次撰写毕业论文，根据国家采矿建设的有关方针、政策，结合所研究矿井的实际 情况，遵照采矿专业毕业论文大纲的要求，在收集、整理，查阅大量资料的前提下，运 用自己所学的专业知识，在网络动态安全体系范围内，以矿井的研究与分析为核心，独 立完成撰写的。一、矿产开采国内外现状在国际贸易中交易量最大的一次能源和金属类矿产品当中，所有大宗产品的产量我国都名列世界前茅，还有许多种矿产品的产量我国位居世界第一。必须指出的是，在我 国矿产品量在世界位居前茅这一成绩的背后，是对自然资源的过度开采。毫无节制的掠夺性开采，使我国的大多数矿产资源面临将在近期枯竭的局面。矿产 资源不可再生，我国储量相对

8、于人口的庞大需求规模又严重不足，对这样珍贵的自然资 源为了眼前利益进行掠夺性的开采，后果是严重的，不良影响是深远的。与我国形成鲜 明对照的是，世界上许多国家从资源开发战略出发，对本国各种自然资源采取了有计划 地节制开发、重在保护的政策。二、地下矿井开采方法地下采矿方法是用地下作业方法开采矿床的总称。主要指生产矿山巷道的布置方式 及其掘进程序和回采工艺过程的综合。具体包括在矿床和围岩中掘进采准和切割巷道、 回采矿石、运输、通风、排水及照明等工作。以矿石回采过程中采空区的状态和维护方 法（地压的管理方法）为依据，可分为空场采矿法、留矿床矿法、充填采矿法、支柱采 矿法和崩落采矿法五大类，并据各大类采

9、矿法对矿体倾角、厚度及矿岩稳固性进一步划 分为若干组。如空场采矿法又分为全面采矿法、支柱采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法、 分段矿房法、阶段矿房法。组以下还可细分为各种具体的采矿方法。采矿方法的选择， 除依据地质和其他技术条件外，要保证生产安全，并满足合理的开采强度和最大经济效 益的要求。由于矿体形态的复杂性、矿体和围岩物理力学性质的多样性，以及不同地区 地下开采技术和经济条件的差异性，致使采矿方法的种类繁多。（一）、空场采矿法回采过程中形成的采空区，靠矿柱和围岩本身的稳固性维护；有的用支架或采下矿 石做辅助或临时支护。本法适用于矿石和围岩都稳固的矿体。（二）、支柱采矿法本法用充填材料或其他支架

10、维护采空区。适用于围岩不稳固、矿石贵重和地表需要 保护的矿体。其中充填材料维护使用最多。（三）、崩落采矿法随回采工作面推进，有计划地崩落围岩填充采空区。用这类采矿法时应允许地表 塌。（四）、方法选用选用采矿方法应考虑矿床地质条件、矿山技术条件和经济因素，以满足安全、 经 济、高效和优质的要求。矿床地质条件包括矿体的形状、倾角、厚度、有用成分的分布， 围岩和矿石的物理、力学和化学性质等；矿山技术条件包括材料、设备和劳力供应、加 工部门对矿石的要求、地表环境的要求和技术管理水平等；经济因素包括矿石价值、成 本、盈利、资源综合利用和国民经济的要求等。根据上述条件选出几种方案，经技术经 济综合比较，确

11、定最优方案，通过工业试验后正式使用。三、矿井设计生产能力及服务年限（一）、工作制度矿井一般的生产制度按设计规定为：每年工作日数为 330天，矿井每昼夜分三班工 作。采矿工作面为两班生产，另一班维修设备，通风、排水则须三班工作，每日为 24 小时生产。每天净提升小时数为16小时。（二）、矿井设计生产能力及服务年限矿井生产能力是度量矿井生产建设的重要指标，在一定程度上综合反映了矿井生产 技术面貌，是井田开拓的一个主要参数，也是选择井田开拓方式的重要依据之一。矿井生产能力是与井田划分紧密联系并且相互适应的。是矿区总体设计应解决的重 要原则问题。矿井生产能力主要根据矿井地质条件、煤层赋存情况、储量、开

12、采条件、 设备供应及国家煤碳开采等因素确定。对于具体矿井，应该根据国家需要，结合该矿地质和技术条件，开拓、准备和通风方式，以及机械化水平等因素，在保证生产安技术经 济合理的的条件下，综合计算开采，各生产环节，所能保证的能力，并根据矿井储量， 验算矿井和水平服务年限是否能够达到规定的要求。四、高产高效工作面与矿井（一）、高产工作面目前，年产百万吨的综采工作面已很普遍，在中国已出现了一批年产千万吨的综采 工作面。美国1994年综采工作面平均年产 1.58Mt,最高水平.54Mt;平均效率281.2t/工. 中国1997年有76个综采队年产超过1Mt,有12个超过2Mt,最高的兖洲东滩矿综采二队 达

13、 410.18 万 t,效率 203.9t/ 工.1997年6月，美国塞浦洛斯？阿玛克斯煤炭公司20英里矿创综采工作面月产908270T 的世界新纪录.工作面长256M,采高超过3M,采区长5365M.采用安德森ELECTR300型采 煤机，小时能力达5000T;威斯特伐利亚掩护支架。2002年，中国大柳塔煤矿大柳塔井综采队生产原煤874.4万t、回采工效595.31t/工；2004年，中国上湾煤矿综采队生产原煤1075.0万t、回采工效893.0t/工。（二）、局广局效矿井在美澳等国,90年代采用最先进技术新建的现代化长壁采煤矿井，反映当前世界矿井开采技术的发展趋势。美国宾夕法尼亚洲恩洛福克

14、矿,1990年月2月投产,1994年生产商品7.35Mt（原煤约 10.3Mt）,开采煤层厚1.7-1.8m;主斜井长度670m,倾角6 ;2个综采工作面，装备英国 大功率（917KW）采煤机，德国自移支架.全员效率63.9t/工，是个具有典型性的矿井。澳大利亚新南威尔士洲南巴尔戈矿,1994年产量达4.1Mt,全员效率24450t/（人. 年），比露天矿还高.该矿只有一个综采工作面，长200m,采高2.4m,采区长3000m装备1250K砥煤机,二柱掩护式支架，1250KW输送机。五、针对环境的影响所倡导的绿色开采技术绿色开采是矿井开采的发展方向，对提高矿产采出率、保护生态环境和实现矿产可

15、持续发展都具有十分重要的意义。本文分析了绿色开采技术，总结了我国矿产绿色开采方法的发展现状，对科学采矿具有一定的指导意义。矿产开采造成岩层移动破坏，引起岩层中水与瓦斯的流动，导致矿井瓦斯事故与井 下突水事故；矿产开采引起岩层移动，进而造成地表沉陷，导致农田、建筑设施的损坏；矿 产开采形成的大量堆积在地面的什石，既占用良田，又造成环境污染；随着我国矿井开采 深度的不断增加，矿山压力显现及冲击地压等动力灾害发生的频次增加 ，强度增大，危及 矿井的安全生产。上述问题若得不到有效解决，在未来几十年内，随着矿产产量的不断增 长，矿产资源开采所带来的矿区安全和生态环境问题将更为严重，人类的生存和社会发展环

16、境将受到严重威胁。根据我国的矿产资源状况，不能再单纯地通过提高矿产的产量缓解矿产供应的压力 而应该综合考虑发展矿产循环经济，减少矿产开采对环境的破坏，而且也应该把“矿产绿 色开采”作为理念，大力发展绿色的采矿技术。（一）、煤炭绿色开采体系矿产绿色开采技术，在基本概念上是要从广义资源的角度上来认识和对待矿产、瓦 斯、水等一切可以利用的各种资源。基本出发点是防止或尽可能减轻开采矿产对环境和 其他资源的不良影响。目标是取得最佳的经济效益和社会效益。根据矿井中土地、地下 水、瓦斯以及肝石排放等，绿色开采主要包括以下内容：水资源保护一“保水开采”；瓦 斯抽放一“矿产与瓦斯共采” ；土地与建筑物保护一“充

17、填开采”等。（二）、保水开采保水开采在不同的矿区有不同的技术内涵，缺水矿区要以水资源保护和利用为主； 大水矿区，要以减少水资源破坏和防治水灾害为主。因此，保水开采包含水资源保护、 水资源利用和水灾害防治等多项重要内容。矿井开采过程中破坏了地下含水层的原始径 流，大量排出地下水；采空区上方导水裂隙带与地下水体贯通，形成大规模地下水降落漏斗，造成区域含水层水位下降，直接影响到区域水文地质条件。采动影响稳定后产生 的地表沉陷往往影响到地表水体（河流、湖泊、井泉等）的原来形态，造成部分沟泉水量 减少甚至干涸；影响当地居民正常的生产生活，进而影响区域植被生长，甚至土地沙漠化。我国大部分矿区处在干旱半干旱

18、地区，而每年开采破坏地下水22亿m3可见保水开采具有重要的意义。（三）、矿产与瓦斯共采瓦斯既是矿井有害气体也是洁净能源。因此，应该使其资源化，其技术途径有：1、采前抽采：若能在开采前将矿井内瓦斯抽出，则是利用瓦斯改善矿井安全的最好 办法。但由于我国大部分矿产层透气性低，在本层内抽采瓦斯有难度。2、矿产与瓦斯共采：开采后围岩压力降低，大量瓦斯在采空区释放，有利于瓦斯抽 采，因此形成矿产与瓦斯共采体系。3、废弃矿井抽采瓦斯。鉴于废弃矿井煤层经过采动而充满瓦斯，因而可以利用采 动后岩体内裂隙场的分布及钻孔，将瓦斯抽排管装在井下、封闭井口后，抽出瓦斯。4、回风井回收瓦斯。5、矿产与瓦斯共采的技术主要有

19、：留巷钻孔法、卸压法等。（四）、充填开采我国多数矿井存在建筑物下、水体下、铁路下存在矿产的问题，充填采矿法对解决 这类问题具有重要的意义。充填开采法是用充填材料充填开采工作面采空区的岩层控制 方法。该法可以缓和工作面支承压力产生的矿压显现，改善采场和巷道维护状况，有效 减少地表下沉和变形，提高矿井采出率，保护地面建筑物、构筑物、生态环境和水体。 按照充填材料的不同，充填采矿法分什石充填、水砂充填和膏体充填。五、结束语资源与环境协调的绿色开采是解决矿井开采环境问题的根本出路。要实现绿色开采,需要综合研究和解决经济与技术等方面的问题。绿色采矿可以减少环境污染，还能带来良好的社会经济效益。绿色采矿是形成绿色矿业及矿区绿色家园的重要组成部分，相信随着绿色开采的不断发展和完善，煤矿绿色开采一定会发挥它