采矿工程基础知识

1、基础知识煤层分类按厚度分类：薄煤层-煤层厚度在1.3m以下；小于0.8m常称为极薄煤层；中厚煤层-煤层厚度1.3 3.5m ;厚煤层-煤层厚度大于3.5m。按倾角分类：缓倾斜煤层-倾角在25以下；小于8也称近水平煤层；倾斜煤层-倾角25-45； 35-45常称为大倾角煤层；急倾斜煤层-倾角45以上。煤层分类目的：煤层厚度、倾角变化影响采准巷道布置，采煤方法、采掘和运输设备等选择。矿区内井田间划分（井田境界划分）井田划分：结合煤田赋存条件、地质构造，当时开采技术经济条件等确定井田走向、倾向边界，即井田境界。具体内容：井田走向、倾向边界位置；井田沿煤层走向长度、倾斜方向水平投影宽度（倾向宽度）；井

2、田水平投影面积人为划分井田（1）倾斜方向垂直划分当煤层倾角较小，特别是近水平煤层时，用一铅垂剖面来划分井田之间的深部、浅部边界。水平划分倾斜或急倾斜煤层中，常以煤田内主采煤层底板等高线为依据的某一水平面作为划分井田之间的深、浅 境界。按煤组划分（倾斜划分）煤层赋存很浅，煤组之间的间隔距离较大，将不同煤组划归不同矿井开采。（2）走向方向一般采用铅垂剖面划分方法。阶段、采区、区段阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干块段，每一块段称为采区。采区倾斜长度等于阶段斜长。采区内沿倾 斜方向再划分为区段。I严段阶段（水平）分段|采煤工作面分带I煤田（矿区）T井田（矿井乂盘区!区段采煤工作面分带i矿山巷道分类1

3、 立井；2 一斜井；3 一平硐；4 暗立井；5 一溜井；6 一石门；7 一煤门；8 溜煤眼； 9 上山；10 下山；11 小井；12一岩石平巷；13 煤层平巷；14 暗斜井。立井一一又称竖井，为直接与地面相通的直立巷道。专门或主要用于提升煤炭的称为主立共，主要用做 提升奸石、下放设备材料、升降人员等辅助提升工作的称为副立井。暗立井又称盲竖井、盲立井。为不与地面直接相通的直立巷道。用途同立井。专门用来溜放煤炭的 暗立井，称为溜井；位于采区内部，高度、直径都较小的溜井称为溜煤眼。平碉直接与地面相通的水平巷道。其作用类似于立井，分主平硐、辅助平硐、回风平硐等。平巷/大巷与地面不直接相通且长轴方向与煤

4、层走向平行的水平巷道。布置在煤层内的称为煤层平 巷，布置在岩石中的称为岩石平巷。为全阶段服务的平巷称为大巷，如运输大巷、回风大巷。直接为回采工作面 服务的煤层平巷，称为工作面运输平巷（工作面运输顺槽）或工作面回风平巷（工作面回风顺槽）。石门/煤门一一与地面不直接相通的水平巷道，其长轴线与煤层走向垂直或斜交的平巷称为石门。为全阶 段服务的石门称为主要石门，为采区服务的称为采区石门，为区段（采煤工作面）服务的称为区段石门；在厚煤层 内，与煤层走向垂直或斜交的水平巷道，称为煤门。斜井一一与地面直接相通的倾斜巷道。斜井作用与立井、平硐相同。不与地面直接相通的斜井称为暗斜 井或盲斜井，其作用与暗立井相同

5、。采区（盘区）上山、下山不与地面直接相通仅服务于一个采区（盘区）的倾斜巷道，也称为采区上山或采区下山。上山用于开采一个开采水平以上的煤炭（上山阶段），下山则用于开采一个开采水平以下的煤炭（下山阶段）。安装输送机的上（下）山称为运输上（下）山；安设轨道进行辅助运输的称为轨道上（下）山；另有通风、行人上（下） 山。集中上（下）山不与地面直接相通且为一个阶段或两个以上采区服务的倾斜巷道。斜一一不直通地面长度较短的倾斜巷道。硐室空间三个轴线长度相差不大，又不直通地面的地下巷道。例如：绞车房、调度室、炸药库、水 仓等巷道分类开拓巷道一一为全矿或某一开采水平服务的巷道，包括与采区联系的联络巷。（1030a

6、或以上）准备巷道为某一采区服务的巷道，包括同区段联系的联络巷。（35a）回采巷道为某一采煤工作面服务的巷道。（0.51.0a采区储量计算矿井可采储量矿井可采储量：指矿井工业储量中可采出的部分。计算Z =（ Zc - P） -C式中，Z矿井可采储量；Zc一矿井工业储量；P一矿井永久性煤柱损失；C一矿井回采率，常指采区回采率， 即采区可采出部分占采区全部工业储量的比。厚煤层0.75，中厚煤层0.8，薄煤层20.85。采区回采率采区回采率=米区工业储量-采区回采率=米区工业储量-米区损失采区工业储量x 100%采区开采过程中的煤炭损失包括两部分：煤柱损失：区段煤柱、上（下）山煤柱、采区边界隔离煤柱、

7、煤层国家规定的采区回采率厚煤层0.75中厚煤层0.8薄煤层0.85工作面回采率工作面回米率工作面实际出煤量“ , _:-T-S1UU%工作面实际储量煤层国家规定的工作面回采率厚煤层0.93中厚煤层0.95薄煤层0.97回采工作面落煤损失，一般37% ;采面隔离煤柱等。矿井生产能力井型划分（万吨/年）大型矿井：120、150、180、240、300及以上中型矿井：45、60、90小型矿井：6、9、15、21、30新“规范”规定新建煤矿大、中型矿井服务年限（万吨/年）不得低于：井型 45-90120 240300 500600 以上年限 40/5050/6060/70年限 40/5050/6060

8、/7070/80小型矿井服务年限（千吨/年）不得低于：新规定：井型306090150210300年限 5101525矿井服务年限计算T = -A * KT-矿井设计服务年限，年；Z-矿井可采储量，万吨；A-矿井设计生产能力，万吨/年；K-储量备用系数，根据地质构造复杂程度、勘探程度选取1.3 1.5。井筒装备选择原则：井型；功能；井筒倾角。煤炭运输大型井：一般用胶带输送机运煤，井筒倾角一般不大于18 （上向运输）或16（下向运输）中型井：绞车双钩串车提升，倾角25；箕斗提升，2535；小型井：绞车单钩串车提升，倾角25 ；如倾角10，可采用无极绳运输。巷道煤柱煤层大巷和上（下）山一侧煤柱薄及中

9、厚煤层20 30m左右；厚煤层3040 m左右。区段煤柱般而言，薄及中厚煤层为815m，厚煤层1220m。采区边界煤柱和矿井边界煤柱采区边界煤柱10m左右；矿间隔离煤柱一般50m宽。断层煤柱大断层，一侧煤柱不小于30 50m ;落差较大断层，一侧煤柱宽10 15m ;落差较小断层，可不留煤柱。顶板分类伪顶,直接顶，老顶，直接底,老底，人工顶板,再生顶板伪顶是紧贴在上覆煤层之上，极易垮落的薄岩层，厚度一般小于0.5M,常由炭质页岩等硬度较低的岩层所组 成.直接顶上覆于伪顶或煤层之上，一般由一层或几层泥岩,页岩,粉砂岩，砂页岩等比较容易跨落的岩层所组成.老顶一般位于直接顶之上，有时也直接覆于煤层之

10、上，厚而坚硬的岩层，常有砂岩,石灰岩等岩层组成.直接底位于煤层之下，一般强度较低的岩层.老底位于直接底之下，一般由砂岩，石灰岩等坚固的岩层所组成.人工顶板是开采下分层煤时为阻挡上分层跨落的顶板岩石进入工作空间而铺设的隔离层.再生顶板是分层开采时上分层跨落的顶板岩石自然胶结或人工胶结而形成的顶板屑，具灰妹包，展理发育。灰黑色，局部为粉.收表,块状具隐/*平层理，节理裂隙发育。直接顶屑，具灰妹包，展理发育。灰黑色，局部为粉.收表,块状具隐/*平层理，节理裂隙发育。直接顶易脱蓄以疏岩 水性，黑色块状，易碎，舍）-6层央秆， 不稔.定，局都呈分层现象-泥质袖表，具缓波状层理，夹誉 粉砂莠条蒲-蜀顶采煤

11、方法分类蜀顶壁式采煤法采煤方法（长壁式采煤法）房式采煤法走向长壁采煤法倾斜长壁采煤法柱式米煤法 走向长壁采煤法倾斜长壁采煤法巷柱式采煤法V走向长壁采煤法-特点：回采工作面顺煤层倾斜方向布置（工作面布置长度），沿煤层走向推进（工作面推进总长度）。-应用条件：缓倾斜、倾斜薄及中厚煤层。倾斜长壁采煤法-特点：回采工作面顺煤层走向布置，沿煤层倾斜方向推进，或俯采或仰采。-应用条件：近水平、缓倾斜薄及中厚煤层。房式及房柱式采煤法-在采区范围的煤层内开掘一系列硐室般的煤房。煤房之间用联络巷相通，形成煤房间长方形或正方形煤 柱，在煤房内回采。煤房内煤炭采完后即结束，称为房式采煤法；或煤房内煤采完后，再采房间

12、煤柱， 称为房柱式采煤法。巷柱式采煤法-在采区范围内，预先开掘大量的沿走向及倾斜方向的巷道，将煤层划分为6x6-20 x20（ m ）的方形煤柱， 然后再有计划地回采这些煤柱，称为巷柱式采煤法。当翠用右列型号时实昧结构备不相同的采煤机无法区分 时.当翠用右列型号时实昧结构备不相同的采煤机无法区分 时.由采煤机归口单位给予阿拉伯数字顺序号以示区别选耗果煤机时、应考虑使用条件和生产率的要求：一般在厚度小于5 8m的煤房中，宜采用想底振采煤机在0,食L 3m的煤层中可采朋 骑溜式或爬底板式采煤机；在大于L 3m的煤屋中*采用骑溜式采煤机.皆采工作面，当采高L11.9m时，一般选用单滚筒采煤机；当采高

13、1-3-2 5m时，可 采用大功率单淡简或双灌筒采煤机,综采工作面采用大功率双浪筒果煤机&采煤机的牵引形式有锚链式，适用于倾舞0。35。的回采工作面&无链肉销式，适用于赖 角0。55。的回采工作盾采爆机的牵引形式应根据回采工作面倾角大小井绪合其它要求进行 选择。采媒机装机功率，根据工作面煤质硬度、采高及生产率等要求，参考同类型采煤机的使 用条件，-般可采用类比法确定，见表3 2 % 3-2 -3不同采高的理嫌机询率果有IE采煤 机 功掌kW）m 圾 演 简0-布G- 950-100(X 9 L 35。3。100200修改序号:翔阿拉伯数字表示（麻序编到）1厚煤岛w一无链卓汕 B薄煤岛F#障引：

14、用途及结曲代号（顺序按右侧g一高酬 J执械牵引& 字母所示内容从上到F排列：&一出型：D电卓引；P爬字板（可省略字盼W:分隔符导，如右边无代号时可不必标出配用主电机攻率（kW），双电椰寸以X”表示型式代号:一单浪筒（双浪筒可省略）采煤机代号:M采煤设卷、米煤机G浪筒式注:当采媒机产品的用途及站拘属于中厚煤葛基型，骑输搓机、圆玮链或钢丝IS牵引 内牵引、液压卓引时.其用途及结梅的代号字毋可皆略U也各虚戏框在需要时方可编列0（X）型号帝倒电动机功率为3。独W.用于中厚煤层基型,带无能牵引的双滚摘装煤机裳示为，MG300 阳电劫机功率为】5独W,用于中厚煤层的单滚筒采燥机表示为，MGD150n电动机

15、功率为150kW,用于薄煤层、爬底板结构的双滚筒采煤机表示为：MG150-P,用两台电机，单机功率为也OkW,用于中厚煤层的无链电建引双漾筒采煤机表示为：MG2X 泗一 WD,储量、地质储量分类纳雍洞口煤矿地质勘探以500m线距圈定331类资源量，以1000m基本线距圈定332类资源量，大于1000m 的圈定333类资源量。井下防治水水仓有效容积第二百八十条 矿井主要水仓应当有主仓和副仓，当一个水仓清理时，另一个水仓能够正常使用。新建、改扩建矿井或者生产矿井的新水平，正常涌水量在1000m3/h以下时，主要水仓的有效容量应当能容纳8h的正常涌水量。正常涌水量大于1000m3/h的矿井，主要水仓

16、有效容量可以按照下式计算：V=2 ( Q+3000 )式中V一主要水仓的有效容量，m3 ;Q一矿井每小时的正常涌水量，m3。采区水仓的有效容量应当能容纳4h的采区正常涌水量。水仓进口处应当设置算子。对水砂充填和其他涌水中带有大量杂质的矿井，还应当设置沉淀池。水仓的空仓容量应当经常保持在总容量的50%以上。道岔选型常用窄轨道岔参数表道岔轨距：600 762 900轨 型：15 22 30 38 43类 型：单开对称 渡线 交叉渡线 对称组合 菱形交叉 四轨套线。（七类）曲线半径：4m 6 m 9 m 12 m 15 m 20 m 25 m 30 m 40 m 50 m 70 m线路间距：1300

17、mm 1400 mm 1500 mm 1600 mm 1700 mm 1800 mm 1900 mm2200 mm 2500 mm窄轨系列：615715 915 622722922 630 730 930 938 643 （ 11 个）常用单开道岔及线路半径1、ZDK615/2/4，a=263354，a=1678 , b=1922 , L=3600 ,1t 矿车，1.5/S2、ZDK615/3/6 ，a=182606，a=3149 , b=2751 , L=5900 ,1.5t 矿车，1.5/S3、ZDK615/4/12,a=140210，a=3261 , b=3539 , L=6800 ,7

18、t 机车，3.5/S4、ZDK615/5/15,a=111836，a=3568 , b=4132 , L=7700 ,7t 机车，3.5/S11、ZDK622/3/6,a=182606，a=3400 , b=2800 , L=6200 ,1.5t 矿车，1.5/S12、ZDK622/4/12,a=140210，a=3462 , b=3588 , L=7050 ,10t 机车，3.5/S13、ZDK622/5/15,a=111836，a=3768 , b=4232 , L=8000 ,10t 机车，3.5/S14、ZDK622/6/25,a=92744，a=4673 , b=5027 , L=9

19、700 ,10t 机车，5.0/S15、ZDK630/3/6,a=182606，a=3548 , b=2852 , L=6400 ,1.5t 矿车，1.5/S16、ZDK630/4/12,a=140210，a=3660 , b=3640 , L=7300 ,14t 机车，3.5/S17、ZDK630/5/15,a=111836，a=3967 , b=4333 , L=8300 ,14t 机车，3.5/S18、ZDK630/6/25,a=92744，a=4972 , b=5128 , L=10100 ,14t 机车，5.0/S线路中心距设备类型及有关参数/mm线路中心距/mm设备类型轨距车宽直线

20、段曲线段机车或底卸式矿车6001 0601 3001 6006001 2001 6001 9009001 3601 6001 9001 t矿车、1.5 t矿 车（人力、串车运 输）6008801 1001 3006009701 2001 4001 t矿车、1.5 t矿车（无极绳运输）6008801 2001 3006009701 2001 400单开道岔非平行、平行线路联接运输方式曲线半径600 mm轨距900 mm轨距机车运输12、15 或 2012、20、25 或 30串车运输6、9 或 129、12 或 15人力辅助运输4、69每列车的矿车数井底车场线路轨型、道岔及平曲线半径牵引设备类2

21、0 t以上机14 20t机7 - 12 t机车运输设备5.0 t及其以上底纵（侧）卸3.0 t底纵（侧）卸式5.0 t底纵（侧）卸式轨型/ mm轨型/ mm辙叉号码（M）平曲线半40 5030 3535 4015 201.5 t固定式600、 762304、5315 201.5 t固定式900304、5320 253.0 t固定式900305420 253.0 t底纵（侧）卸式600、 762305425 305.0 t底纵（侧）卸式600、 900305、6330 407 t以下机车1.0 t固定式600224312 151.5 t固定式600、 762、90022 304、5315 203

22、.0 t固定式900304、5320 25无极绳绞车1.0 t固定式90015 224、5330 50非机械牵引1.0 t固定式60015 222、339 121.5 t固定式600、 90015 223、439 123.0 t固定式900303、4312 15单开道岔非平行、平行线路联接名称图 示计算公式& = d-aT = Rtan0.5m = a+(b+T)sin / sinM = bsina+RcosaH = M-FCosn = H/sindf = a+bcosa-FsinaKp = naR / 180IB = S / tanam = SsinaT = Rtan0.5n = S / sina-Rtan0.5aL=a+B+TC = n-bKp = naR/ 180B = 0.5S/tan0.5aT = Rtan0.25m = 0.5S/ sin0.5ab3 = b cos0.5an = m-TL=a+B+TC = n-bKp = naR / 360采区上部车场名顺向平车场称 单