More Related Content Similar to 采矿学(煤矿开采学)总论 (9) 采矿学(煤矿开采学)总论11. 近代社会中国采矿业
我国1876年创办基隆煤矿
1878年创办开平煤矿
1850年后
近代采矿工业
机器生产:提升、运输、排水
如开滦、抚顺、淄博、萍乡
帝国主义对我国煤炭资源进行掠夺性的开采
12. 半个世纪以来中国煤炭工业的发展
时间(年)产量(亿t) 时间(年)产量(亿t)
1949 0.324 1999 10.44
1979 6.3554 2000 9.99
1990 10.79 2001 11.06
1995 12.92 2002 13.93
1996 13.74 2003 16.4
1997 13.25 2004
1998 12.33
16. 高产高效矿井
神华大柳塔矿
2000年 920万
2001年 1511万
2002年 1100万
济三矿(设计500 万)
2001年 530万
2002年 800万
2003年 1000万
19. 中国能源消耗构成
年度 消费 (%)
煤 石油 天然气 水利 核能
1950 96.72 0.91 0.03 2.33 0
1970 81.56 14.14 1.23 3.06 0
1980 69.50 23.75 2.98 3.77 0
1990 74.20 19.00 2.00 4.80 0
2000 69.40 19.90 2.80 6.90 1
2020 68.00 14.40 5.40 8.50 3.7
21. 煤与人民生活息息相关
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: 0.4 t 标准煤
丰衣足食的现代化生活: 1.2 1.6 t标准煤
高级现代化生活: 2 3 t标准煤。
国家 美国 苏联 西德 英国 法国 日本 中国 世界平均
t / P.y 12.6 5.9 5.7 5.4 5.1 4.5 1.2 1.2
26. 煤田划分为井田
井型 井田走向长度(m)
小型矿井 1500
中型矿井 4000
大型矿井 7000
27. (二)矿井生产能力和井型
(designed mine capacity and production
scale of mine)
矿井生产能力 — 矿井设计生产能力,万t /a。
即设计中规定矿井在单位时间(年或日)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。
井型 — 根据矿井设计生产能力不同,我国
将矿井分为大、中、小三种类型,称井型。
28. 井型划分
井型 生产能力(万t / a)
大型矿井: 120、150 、180 、240 、300、
400、 500及500以上
其中300万t/a及其以上称特大型矿井
中型矿井: 45 、 60 、90 。
小型矿井: 9 、 15 、 21、 30。
29. 矿井年产量
(effective output per year)
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。
30. (三)矿井可采储量和服务年限
矿井可采储量 生产能力 服务年限
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
33. 井田划分为阶段
+ 150
2
_ 0 一水平
+
1
- 150 二水平
- 300 三水平
阶段的开采顺序:下行式
34. 井田划分为阶段
A
q1
C3 C1 q 2 C2 C4
q3 J1
J2
J3
35. 水平(level )
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。
37. (二)阶段内的再划分
1 阶段划分为采区,采区划分为区段
1区段
2区段
3区段
Ⅰ 阶段
Ⅱ 阶段
Ⅲ 阶段
1区段
Ⅰ 阶段 2区段
3区段
Ⅱ 阶段
Ⅲ 阶段
39. 采区
2 6 A
走向长壁工作面:
工作面沿倾斜布置
C1 4 35 ,沿走推进
1
43. (五)矿井生产系统的概念
6
7 8
16
17
24 25
20
23 18 20 23 25
24 2 1
22 21 22 21
19
3
14 19
22 15
4
13
10
11 5
9
46. 矿山井巷
11
3 9
13 12
1 2 13 10
5
6 6
12
4 1-立井, 2-斜井, 3-平硐, 4-暗立井,
5-溜井, 6-石门, 9-上山, 10-下山
6 12
11-风井 12-岩石平巷, 13-煤层平巷,
47. 垂直井巷
立井 (竖井) — 在地层中开凿的直通地面的
垂直巷道
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 — 用于自上而下溜煤的垂直巷道。
溜煤眼 - 长度短,直径小的溜井。
53. 倾斜巷道
按层位分:
岩石上下山 — 布置在岩层中的上下山
煤层上下山 — 布置在煤层中的上下山
按用途分:
运输上下山 用于运煤
运料上下山 用于运料
分带斜巷:
运输斜巷
运料斜巷
57. 走向长壁 垮落
四、采煤方法分类 单一长壁
倾斜长壁 刀柱
整层开采 放顶煤
壁式体系 掩护支架
走向长壁 下行垮落
倾斜分层
倾斜长壁 上行充填
水平分层
分层开采
早
采 斜切分层
水平分段放顶煤
采
煤 柱式体系 整层开采 房式
方
法
房柱式
水
采
柱式体系 整层开采 倾斜短壁式
走向短壁式
58. 1、 壁式体系采煤法
long wall system coal winning method
coal mining method
壁式体系采煤法一般特点:
工作面较长,80250m
工作面两端,一般至少各有一条回采巷道
一般顶板暴露面积大,矿山压力显现较为强
烈
工作面运煤的刮板输送机与工作面平行
59. 采煤方法分类
按倾角分:
根据开采技术条件煤层按倾角分类:
地下开采 露天开采
近水平煤层 α<8° α<5°
缓倾斜煤层 8° ~ 25° 5° ~ 10°
倾斜煤层 25° ~ 45° 10° ~ 45°
急倾斜煤层 α > 45° α > 45°
近水平煤层采煤法
缓倾斜煤层采煤法
倾斜煤层采煤法
急倾斜煤层采煤法
61. 采煤方法分类
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
blast-winning technology
conventionally mechanized coal winnig
technology
Fully -mechanized coal winnig technology
62. 采煤方法分类
按采空区处理方法分:
(老塘) 垮落采煤法
gob、 goaf 、waste 刀柱(煤柱支撑)法
充填采煤法
按推进方向分:
走向长壁采煤法
long wall mining on the strike
倾斜长壁采煤法(俯斜,仰斜)
Long wall mining to the dip or to the rise
63. 单一长壁垮落采煤法
2
3
1
(a)
4
3
(b) 5 (c)
( a) 走向长壁, ( b) 倾斜长壁(仰斜), ( c) 倾斜长壁(俯斜)
65. 采煤方法分类
按厚煤层分层方法分:
倾斜分层
水平分层
斜切分层
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(2530)的分层,然后逐层开采。
66. 倾斜分层
1
2
¦Á
(a)
厚煤层分层间开采顺序:下行式和上行式
一般为下行式
71. (二) 采煤方法的发展与应用
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
72. 五、《煤矿开采学》分支学科
(一) 矿山压力及其控制
rook pressure and control
矿山压力显现 strata behaviors
采场矿压
巷道矿压