采矿学知识点总结

学问点总结煤田〔coalfield〕同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区.矿区〔miningarea〕统一规划和开发的煤田或其一局部。井田〔矿田〕划归一个矿井开采的一局部煤田或全部煤田。矿井生产力气：矿井设计生产力气，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。阶段〔horizon〕水平〔level〕开采水平垂高：开采水平上下边界之间的垂直距离。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。区段：在采区内沿倾斜方向划分的开采块段。分带—沿煤层走向把阶段划分为假设干长条，每一个长条叫一个分带。垂直井巷:立井竖井〕—在地层中开凿的直通地面的；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；暗立井—无直通地面的出口的；垂直巷道：主暗立井，副暗立井；溜井—巷道。；溜煤眼—长度短，直径小的溜井。水平巷道

用于自上而下溜煤的垂直平硐—在地层中开凿的直通地面的水平巷道：主平硐，副平硐石门—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效劳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—为一区段效劳的水平巷道：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主斜井用于提升煤炭，副斜井用于行人、提升矸石、通风开拓巷道：筒、主要石门，运输大巷，回风大巷，主要风井预备巷道：为一个采区或数个区段效劳的巷道。在采区范围内，从掘好的开拓巷道至区段的通路。T>35a。如：采区上下山、采区车场等。回采巷道：为回采工作面生产直接效劳的巷道。T=0.51.0a。区段运输平巷，区段回风平巷开切眼采煤方法—采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互协作。Cumtck.taobao采煤工艺—采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间上、空间上的相互协作。第五章采煤循环—采煤工作面完成落煤、装煤运煤、支护和处理采空区的周而复始的过程作业方式—采煤工作面一昼夜内采煤班和预备班的协作方式正规循环—在规定的时间内保质保量地完成了循环作业图中规定任务的循环炮采工艺方式：爆破方法破煤、爆破及人工装煤、输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺：爆破落煤/装煤与运煤/推移输送机/支护/炮采工艺的特点：炮采工作面机械化水平低，人工劳动强度大〔装煤、支柱〕效率低。但装备投入少，技术简洁把握，对地质条件适应性强普采工艺方式—用机械化方法破煤、装煤、输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺：两采一准一昼夜一循环、单向割煤、三五排控顶综采工艺方式：采煤工作面破煤、装煤、运煤、支护和处理采空区全部实现机械化的采煤工艺。是进展方向。高产、高效、安全、劳动条件好和劳动强度小。设备价格高，初期投资大，受地质条件限制大。综采循环以移架为标志。四六制，三采一准。三八制，两采一准综采工作面特点：设备多，重量大。如采煤机812t；支架17t左右。设备功率大，有液压系统，供电系统及其附属设备，液压泵站，移动变电站，转载机等。设备斜切进刀比较：不留三角煤端部斜切进刀：采煤机端头停机转向两次，双向割煤，多用留三角煤端部斜切进刀：采煤机端头停机转向一次，单向割煤、移机头、机尾与清浮煤平行作业、适用于工作面短，煤层倾角大，装煤效率低中部斜切进刀：有利于工作面端头治理、上下平巷维护，单向割煤、适用于工作面短，煤层倾角大，装煤效率低，端头维护困难移架方式：单架依次挨次式：支架沿采煤机牵引方向依次挨次逐架前移，移动步距等于截深，支架移成一条直线。操作简洁，易保证移架质量，能适应不稳定顶板，移架速度慢，用的较多。分组穿插式：将相邻的2～3支架分为一组，组内的支架间隔穿插前移，相邻组间沿采煤机牵引方向挨次前移，组间的一局部支架可以平行前移。成组整体挨次式：支架分组，每组23架。组内联动，整体移架，组间挨次前移。移架快，质量不易保证，要求顶底板条件好。准时支护：先移架，后推移输送机。工作空间大，准时支护顶板，但控顶宽度大滞后支护：先推移输送机，后移架。工作空间小，滞后支护，但控顶宽度小要求顶板稳定大倾角综采引起工作面的问题及其防止措施；P139〕煤层倾角12时，采煤机必需实行防滑措施；防止输送机下滑的主要措施：Cumtck.taobao〔1〕防止煤、矸进入输送机底槽；2〕工作面伪斜布置，=23；3〕从工作面下端移输送机；4〕推移输送机时，用支柱顶住机头，拉紧机尾；5〕机头机尾6〕17时，要设防滑千斤顶。液压支架防滑措施：〔1〕承受间隔移架；4〕防止输送机下滑；5〕保持排头支架的稳定性。煤层倾角大于15时，链牵引采煤机必需设置安全铰车。设备几何尺寸配套：P140〕1〕液压支架最小高度大于采煤机机身高度，以保证采煤机在支架掩护下安全运行；2〕采煤机两滚筒直径之和大于最大采高，以便能充分发挥采煤机割煤力气；3〕采煤机要具备确定的向下卧底下切力气以适应煤层底板的起伏不平；4〕采煤机底托架的过煤高度不少于500mm；5〕采煤机的截深与液压支架的移架步距相等；6〕液压支架的架间距与输送机的中部溜槽长度相等，确保每节溜槽有一个推移千斤顶推移输送机和拉架。设备生产力气配套：P141〕1〕确定采煤机实际生产力气；2〕工作面输送机的力气大于采煤机的实际生产力气；3〕液压支架的移架速度大于采煤机的实际牵引速度；转载机和可伸缩胶带输送机的力气应大于工作面正常生产力气。影响工作面长度的因素〔一〕地质因素1、断层、褶曲、煤层厚度变化带、倾角变化带工作面长度方向上应以大的断层、褶曲、煤层厚度变化带、倾角变化带为上下边界；2、煤层厚度：煤层较厚，M2.5m，普采面过长控顶和治理困难；煤层较薄，工作面过长，作业困难；3、煤层32P(t/工)倾角：25，煤矸滚动，行人困难工作面不宜过长；4Q(t)不宜过长；5、瓦斯涌出量限制工作面长度。〔二〕技术因素

顶板裂开难维护时，工作面L(m)1、受设备限制：炮采—工作面较短，普采—工作面长度可适当加大综采—工作面最长2、工艺的影响：技术治理水平：工作面愈长，要求愈高；矿井设计时技术参数的影响：阶段斜长的影响；足够的月进度。〔三〕经济上因素从经济角度考虑，工作面存在一个产量和效率最高、效益最好的长度。依据工作面产量和长度的关系应用数学分析法，给出经济上的最正确工作面长度。1—日进刀数，2—工作面日产量，3—工作面效率循环率 要求80%月打算循环数开机率—采煤机实际运转的时间占可利用的采煤作业时间的百分比 工作面推动方向：走向—走向长壁，倾向—倾斜长壁

100%巷道布置特点：上山、区段平巷、联络巷—沿煤层布置；车场及硐室布置于岩层中。区段斜长：L区=L采+2L巷+L柱Cumtck.taobao腰线、中线掘进巷道：P198〕方案一：A—B—C—D—E直线，挂中线掘进。〔i〕、上下起伏变化大，C、E点最低，达1.0m;〔ii〕、低点积水；泵排水；〔i〕、坡度缓和，相差(0.5m)；折点少，占用设备少，每段宜用一台输送机普采双巷〔上区段机巷、下区段轨巷〕一次掘出，且轨巷超前机巷：i、超前探清煤层沿走向的变化状况，确定机巷转折点，为机巷定向取直，保证施工质量；ii、机巷低洼处泄水〔通过联络巷泄水〕单双巷布置特点。〔1〕单巷布置：瓦斯涌出低，围岩稳定，涌水小，多用单巷。设备分巷布置，10o时，下行风，设备在上巷〔轨道巷〕，可用于低沼矿井。设备均在机巷，要求机巷大断面。〔2〕双巷布置上区段机巷与下区段风巷统一布置；双巷同时一次掘出，轨巷超前：优点：1〕掘进通风简洁；2〕安全好—进出掘进面有两个出口，对回采也有避灾出口；3〕可超前勘探煤层变化，利于为机巷定向；4〕泄水便利；5〕易送物料到机巷〔安装维修〕6〕为上、下采面准时接替制造条件。缺点：1〕下区段风巷受采动影响，维护时间长且困难；2〕假设设备放在下区段风巷内，需重移置电路和油管等。3〕损失区段煤柱优点弱化，缺点明显，渐少用对拉工作面通风方式。P202〕三种通风方式：〔1〕1—进风，2、3—回风，下采面下行风；〔2〕2、3—进风，1—回风，上采面下行风；〔3〕串联掺，3、1—进风，2—回风。注：〔1〕、〔2〕通风方式中都有一个工作面是下行风，所以只适用于煤层倾角不大的的状况。对拉工作面优、缺点及适用：优点—削减平巷掘进量和维护量；采出率高；占用设备少；生产集中；治理便利。缺点—上、下采面交接处难维护。适用：非综采工作面；顶板中等稳定以上；煤层不厚；瓦斯少。前进式、回退式。P203〕工作面后退式：由采区边界四周向采区上山方向推动采煤。我国广泛应用。采掘干扰少，预备时间长，可探明煤层条件工作面前进式：采面由采区上山四周向采区边界方向回采，区段平巷沿空留巷。问题：少掘巷；采出率高；要求支护技术和手段好；要防漏风；留巷困难。我国少用。工作面往复式：上采面前进式，沿空留巷；下采面后退式，沿空留巷。优点：缩短搬家距离；采出率高；少掘巷道。〔〔4〕工作面往复旋转式：使综采面旋转180，往复回采，沿空留巷。优点：采面不搬Cumtck.taobao家；少掘巷；缺点：煤损大；回采技术简洁；转折点难维护，设备折损严峻。通风方式：U型通风：通风系统简洁，漏风少，风流线路长，变化大。适用：瓦斯不太大，我国常用；瓦斯大，设瓦斯尾巷，U+L通风；Z型通风顺流通风方式，风路短，通风效果比U型好要求：边界上山，沿空留巷；Y型通风：稀释风流中的瓦斯。要求：有边界上山、留巷。H型通风：稀释瓦斯，系统简洁，先掘后留，少用。W型通风 对拉工作面倾斜长壁采煤法 回采工作面沿煤层走向布置，沿倾斜〔仰斜或俯斜〕推动采煤。仰斜开采—采面沿倾斜从下向上推动采煤。适用：顶板稳定，煤质较硬；顶板淋水大；煤易自燃需注浆〔1〕顶板产生向采空区方向的分力;〔2〕顶板受向下拉力，不易获得平衡;〔3〕煤壁易片帮;〔4〕采空区顶板冒落滚向采空区;〔5〕支架主要作用是支撑顶板;〔6〕支撑式或支掩式支架。设置复位千斤顶；防片帮装置，锚杆；大拉力的推移千斤顶。工艺特点：1〕水自流入采空区；2〕顶板稳定性差，临界角8；3〕当时，采煤机偏离煤壁，削减截深;断链。4〕当时，采煤机不稳定，易翻倒。措施：输送机设下部三角架，调平。俯斜开采—采面沿倾斜自上向下推动采煤。适用：煤厚，大，煤松软易片帮，CH4大。当5仰斜与俯斜相结合的形式。顶板产生指向煤壁的分力岩层受压力，顶板易平衡，稳定；煤壁稳定,不易片帮；矸石易窜入采面；支架支撑顶板，防矸石窜入工作面支掩式：掩护梁上有防窜装置，工艺特点：1〕水流入采面，工作条件差；2〕3〕机组不稳定，易掉道。采煤方法选择的依据。P281〕围岩特征(煤层硬度、节理裂隙、顶底板岩性〕3、煤层的地质构造4、煤层的含水、CH4及煤的自燃性〔二〕采煤技术及装备水平。采掘设备的特点、适用条件能否带来效益，生产单位购置力气。倾斜长壁采煤法优缺点〔与走向长壁采煤法相比〕及适应条件。P210〕优点：1〕巷道布置简洁，巷道掘进及维护费低，投产快。巷道掘进工程量少15%，相应工期短。2〕运输系统简洁，占用设备少。运输设备及关心人员可削减30。〔3〕回采巷道沿煤掘进，易固定方向，采面可等长布置，利于生产治理。4〕通风系统简洁，风路短，通风构筑物削减约1/3。 〔5〕对某些地质条件的适应性强，如：倾向断层—可沿断层面布置；淋水大—仰斜开采；瓦斯大—俯斜开采；片帮严重—俯斜开采。6〕技术经济效益显著。采面单产增加，巷道掘进率降低，采出率增加，工效提高缺点：1〕长距离倾斜巷道辅运和行人困难；〔2〕当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长壁的要求；〔3〕大巷装车点多，特别是当工作面单产低，同采工作面个数较多时；4〕下行回风—留意监测。适应条件：〔1〕煤层，效果最好。〔2〕实行确定技术措施，可适用于1217的煤层。〔3〕可据地质构造的特点采面呈伪斜布置。〔4〕不同采深、围岩特性、沼气涌出量及水涌出量均可承受倾斜长壁开采。5〕据不同倾角，同一矿井亦可承受倾斜长壁和走向长壁协作开Cumtck.taobao采。大采高一次采全厚综采工艺特点：1〕初采高度较小，一般为3.5m左右；2〕把握煤壁片帮—关键；3〕支架防滑，防倒；4〕端头支护及超前支护比一般综采更重要；5〕一次采全厚比分层开采具有很多优点。使用条件：地质构造简洁、煤层厚度3.5～5m、赋存稳定、倾角小于12°、顶板较稳定、煤质较硬的煤层。倾斜分层—将厚煤层分成假设干与煤层层面相平行的分层，然后逐层开采。下行式—先采顶分层，依次下行回采各分层，垮落法治理顶板，称倾斜分层下行垮落采煤法。分层同采：在同一区段范围内，上、下分层工作面错开确定距离同时采煤，称“分层同采”。分层分采：在同一区段范围内，采完一个分层后再采下一个分层称“分层分采”或“大扒皮”长壁放顶煤采煤法：开采缓斜厚煤层时，先采出煤层底部长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤方法。放煤步距〔循环放煤步距〕距离。确定放煤步距原则：顶煤充分裂开，提高采出率，削减煤矸混杂。椭球体放矿理论：椭球体放矿理论认为：矿石在采场裂开后，是按近似椭球体外形向下自然流淌下来的，即原来所占的空间外形为一个旋转椭球体；放矿椭球体：放矿过程形成的椭球体叫放出椭球体。松动椭球体：停顿扩展而最终形成的椭球体叫松动椭球体〔P235〕放煤的同时，放出椭球体四周的煤岩也将向放煤口移动，充填放煤留下的空间，此空间体与放出椭球体相像，称松动椭球体。放煤方式：放顶煤工作面放煤挨次、次数和放煤量的协作方式多轮、分段、挨次、等量放煤：采面分23段；段内同时开启两个相邻放煤口；每次放1/21/3的顶煤；按挨次循环放煤，直至该段全部放完；再进展下一段放顶煤，是各段平行作业。优点：可使冒落煤岩分界面均匀下降，采出率高，含矸率低；充分利用放煤口面积。缺点：要求操作水平高，放煤速度慢。适用：顶煤3m以上。多轮、间隔、挨次、等量放煤：放煤口放煤挨次，放1#、3#、5#、7#、、1/3的顶煤；后放2#、、、、、、、每次放1/21/3的顶煤；反复两三轮优点：可使冒落煤岩分界面均匀下降，采出率高，含矸率低；放煤速度慢，丢煤少。单轮、间隔、多口放煤：放1#、3#、5#、 放顶煤，见矸关口，留较大脊背煤；滞后确定距离放2#、4#、6#、放出留下脊背煤中的一个椭球体。优点：操作简洁，简洁把握；放顶效果好，丢煤少，少出矸，放煤快。适用：广泛承受综采放顶煤与厚煤层分层开采相比〔1〕有利于合理集中生产，单产高，效率高；2〕巷道少，系统简洁；3〕对煤层厚度变化适应性强；4〕经济效益好。削减了巷道掘进费、维护费、分层开采的设备占用费、材料消消耗，工作面安装费和工作面拆迁费，工资。5〕煤损大：比分层开采多10%以上；6〕易自然发火；7〕瓦斯隐患较大，要求治理严格；瓦斯聚积：顶煤空间聚积瓦斯。当顶板垮落、硬岩块摩擦冲击，火星——爆炸〔8〕煤尘大：比分层采高12倍以上。Cumtck.taobao放顶煤适用条件：煤层厚度：M=512m为佳，过小易超前冒顶，过大破坏不充分。2、煤层的可放性：煤质松软，层理节理发育。煤质中硬，f2最好。个别f=3.13.9，层理节理发育亦可。3、煤层倾角：不宜太大，缓倾斜煤层中一般<15o，太大影响支架的稳定性，25o42o煤层中也试验成功。4、煤层构造：过厚过硬的夹矸影响顶煤放落，单层夹矸厚大于0.5m或f大于3要实行措施，顶煤中的夹矸总厚度不宜大于顶煤厚度的1015%。5、顶板条件：顶板岩性最抱负的条件是根本顶I、II级，直接顶有确定厚度，采空区不悬顶，冒落后松散体根本布满采空区。6、地质构造：煤层厚度变化大，地质构造简洁，断层切割块段，阶段煤柱等无法应用分层长壁采煤法时，可放顶煤7〕以及水文地质条件简洁的煤层，先要调查清楚，并有相应的措施后才能承受放顶煤开采。预备方式—预备巷道的布置方式。预备方式分类：按煤层赋存条件—采区式、盘区式、带区式；按开采方式—上〔下〕山采区、上〔下〕山盘区；按区内巷道布置—单翼采区、双翼采区、跨多上山采区；按煤层开采联系—单层布置、联合布置。煤层上山与岩石上山的比较煤层上山：沿煤层布置，要求不破坏顶板的完整性。优点：掘进速度快，联络巷工程少，费用低；超前探煤作用；缺点：当变化时，坡度对输送机不利。需留煤柱保护；上山围岩是煤和软岩；维护条件差；上山与平巷的层面穿插，多开绕道工程；受采动影响。适用的条件：开采薄及中厚煤层的单一煤层采区，效劳年限短。开采单一厚煤层煤层厚度不大〔仅两个分层〕难。联合布置采区，下部有维护条件较好的薄及中厚煤层。为局部煤层或区段效劳，维护年限短的关心上山。岩石上山：岩性要求：布置于煤层底板稳定的岩层中，避开构造破坏层间距要求：距煤层1020m优点：维护费用低；煤损少。可跨上山采，加大采面连续推动长度；生产系统牢靠，通风条件好，易封闭采空区，防自燃有利；不受煤层倾角影响，可定向按坡度取直掘进，能合理处理上山与平巷的平面或立面相交工程，绕道工程量小。缺点：岩石工程量大；岩石上山适用条件：单一厚煤层〔3个分层〕群联合布置；采区效劳年限3年以上；煤层底板岩层较稳定，无承压水。增加上山数目的条件〔增设第三条通风、行人上山〕1〕生产力气大的厚煤层采区或联合布置采区；2〕产量大的瓦斯涌出量和水也大的采区〔下山采区〕〔3〕常常消灭上、下区段同采，便于安排通风系统的采区；4〕“运输上山”、“轨道上山”均置于底板岩石中，需探明煤层状况或是为了通风，提前掘进煤层内的采区上山。承受特采技术〔如水砂充填〕需设充填管道或泄水的采区。开采预备系统的改革与进展①开采水平内预备方式的多样化②采〔盘、带〕区的大型化③开采水平内生产的高产高效集中化④水平内开采布置的单层化和全煤化等。区段集中巷—煤层群联合布置采区，在煤层或煤组下煤层〔或岩石中〕布置为区段内各煤层生产效劳的巷道或为一个区段的几个煤层或几个分层效劳的平巷。采区生产力气：指单位时间采区内同时生产的采煤工作面和掘进工作面产量之和，单Cumtck.taobao位一般是万吨/年采区走向长度=采面连续推动长度+采区间煤柱尺寸影响采区走向长度的技术因素：区段巷道的掘进、维护、运输、供电等因素。〔1〕掘进掘进受局扇通风影响,单巷掘进1000m〔2〕运输：i、刮板机多台串联事故多，ii、胶带机宽800mm：500m；宽1000mm：8001000