1、采礦學.煤田：在地質歷史發展過程中，同一地質時期形成并由大致連續發育的含煤巖系分布區稱為煤田。.井田（礦田）：劃歸一個礦井開采的一部分煤田或全部煤田。.井田劃分原則:1.充分利用自然等條件劃分井田；2.井田范圍、儲量和開采條件要與礦井生 產能力相適應；3.保證井田有合理的尺寸；4.合理規劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井之間 的關系。.礦井生產能力：又稱為礦井年產量，是指礦井在一年內生產煤炭的數量，單位為萬t /a或Mt /a o 一般是指礦井的設計生產能力。礦井服務年限：礦井從投產到報廢的開采年限。.T=Zk/A*K Z k礦井可采儲量，Mt; T礦井設計服務年限，a； A礦井設計生產能力，Mt

2、 /a； K一儲量備用系數，1.3-1.5。.儲量備用系數是為保證礦井有可靠服務年限而在計算時對儲量采用的富裕系數。.井田劃分為階段和水平 階段：在井田范圍內，沿著煤層的傾斜方向，按一定標高把煤層劃 分為若干個平行于走向的長條部分，每個長條部分稱為一個階段，具有獨立的生產系統。.開采水平（簡稱水平）：布置有主要運輸大巷和井底車場、并擔負該水平開采范圍內的主要 運輸和提升任務的水平。（階段表示井田的一部分范圍水平是指布置大巷的某一標高水平面但 廣義的水平不僅表示一個水平面，同時也是指一個范圍即包括所服務的相應階段）.階段內再劃分：采區式分段式帶區式.根據巷道服務范圍及其用途，礦井巷道分為開拓巷道

3、、準備巷道和回采巷道三類。.開拓巷道：為全礦井，一個水平或若干采區服務的巷道。作用：在于形成新的或擴展原有 的階段或開采水平，為構成礦井完整的生產系統奠定基礎。如：井筒，井底車場，主要石門， 運輸大巷和回風大巷，主要風井等。.準備巷道：為一個采區或數個區段服務的巷道。作用：在于準備新的采區，以便構成采區 生產系統。如：采區上下山，采區車場，采區碉室等。.回采巷道：僅為采煤工作面生產服務的巷道。作用在于切割出新的采煤工作面并進行生產， 如：區段運輸平巷，區段回風平巷，開切眼等。.井田開拓：從地面開掘一系列的井巷進入煤層。.開拓方式：開拓巷道在井田內的總體布置方式。（立井開拓 斜井開拓 平碉開拓

4、綜合開拓分區域開拓斜碉開拓）.礦井工業資源/儲量：是指地質資源量經可行性評價后，其經濟意義在邊際經濟及以上的 基礎儲量及推斷的內蘊經濟的資源量乘以可信度系數之和。、礦井設計資源/儲量：是指礦井 工業資源/儲量減去設計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（構）筑物煤柱第1頁共12頁采礦學等永久煤柱損失量后的資源/儲量。.礦井設計可采儲量：是指礦井設計資源/儲量減去工業場地和主要井巷煤柱的煤量后乘以 采區采出率。.井田開拓要解決的問題：確定井筒的形式、數目及其配置，合理選擇井筒及工業廣場的位 置；合理地確定開采水平數目和位置；布置大巷及井底車場；確定礦井開采程序，做好開采 水平的接替；進

5、行礦井開拓延深、深部開拓及技術改造。.井筒的位置一、對井下開采合理的井筒位置（1）井筒沿井田走向方向的有利位置應在 井田中央 （2）井筒沿傾斜方向的有利位置（ 斜井開拓時，井筒沿煤層傾向的有利位 置主要是選擇合適的層位和傾角。 立井開拓時，井筒沿煤層傾向位置（見圖） 單水平開采緩傾斜煤層的井田，井筒應坐落在井田中部，或者使上山部分斜長略大于下山部分； 對開采緩或傾斜煤層群的礦井，考慮井筒設在沿傾斜中部靠上適當位置， 使井筒煤柱不占 初期投產采區； 急傾斜礦井，井筒宜靠近煤層淺部，甚至布置在煤系底板（見圖） 近 水平煤層的礦井，盡可能使井筒靠近儲量中央；煤系基底有豐富含水層的礦井，既要考慮井筒到

6、最終深度仍不穿過豐富含水層，又要考慮初期工程量和基建投資，還應考慮煤柱損失。） 二、對掘進與維護有利的井筒位置（1）井筒應盡可能不通過或少通過流砂層、較厚的沖積層 及較大的含水層。（2）井筒位置應使井底車場有較好的圍巖條件，便于大容積碉室的掘進與 維護。三、便于布置地面工業場地的井筒位置（1）要有足夠的場地（一般情況下，工業廣場的面積為：大型井0.8-1.1公頃/10萬t,中型井1.3-1.8公頃/10萬t，小型井2.0-2.5 公頃/10萬t ） ; （2）有較好的工程地質和水文地質條件；（3）便于礦井供電、給水和運輸， 并使附近有便于建設居住區、排肝設施的地點；（4）井筒位置應高于當地最高

7、洪水位（5）充 分利用地形，使地面生產系統、工業場地總平面布置及地面運輸合理，并盡可能使平整場地的工程量較少。.合理的井筒位置應有利于：井下生產；井筒和井底車場的開掘、維護及使用安全；地面工 業廣場的布置。21.井筒數目 是根據礦井提升任務大小和通風需要等因素確定的。煤的提升 和肝石、材料、設備及人員的提升（即輔助提升）可由一個或幾個井筒來完成。用作提升的 井筒可兼作進風或回風井，有些情況下，則必須設專用回風井。在具體確定井筒數目時，可 按以下三種情況考慮：1、雙提升井筒。準備兩個提升井，一個為主井，擔負提煤；一個為副 井，擔負人員、設備、材料、肝石等的輔助提升。2、多提升井筒開拓。在一個井田

8、中，裝備兩個以上的提升井筒開拓整個井田。3.單提升井筒開拓。裝備一個井筒提升，另設一個通達 地面的安全出口。.下山開采：利用原開采水平的井巷和設施，開采該開采水平之下的采區，煤從下向上運輸。 第2頁共12頁采礦學.上下山開采：一個開采水平既采上山階段又采下山階段。.上下山開采比較 1下山開采在技術上的問題隨煤層傾角變小而變弱2下山開采在經濟上有利，上山開采在技術上優越 3維護上山采區的上山及總回風道，風井及通風設施為 下山采區通風。4利用運輸大巷配風巷回風。.下山開采一般的適用條件（1）傾角小于16。的緩斜煤層，瓦斯及涌水量不大；（2）煤層 傾角不大，采用多水平開拓的礦井，開拓延深后提升能力降

9、低的；（3）由于開采強度加大、水平服務年限縮短，造成水平接替緊張，可布置一個或幾個下山采區；（4）當井田深部受自然條件限制，儲量不多、深部境界不一，設置開采水平有困難或不經濟時，可在最終開采水 平以下設一部分下山采區。.輔助水平適用的情況1.水平垂高過大，階段斜長較長 2.井田形狀不規則，煤層傾角變化 大3.多水平上下山開采4 .近水平煤層分組開采.風井布置及礦井通風系統 1根據瓦斯涌出量或等級2井型大小3井田走向長度4煤層條 件（埋深）.（一）中央并列式通風（優點：）工業場地集中，管理方便；井筒保護煤柱少。缺點：通 風線路長，風阻大，漏風多。適用：井田尺寸、能力不很大、低瓦斯礦井；礦井投產早

10、期。（二）中央邊界式通風（中央分列式）使用：副井進風，風井回風。優點：風路短，風阻小， 井下漏風少。缺點：深部要維護較長的上山回風，工業場地分散。適用：煤層賦存不太深的 緩、中傾斜煤層礦井；煤層賦存深，瓦斯大的礦井；礦井生產后期。（三）對角式通風 優點:風路、風壓穩定。一翼災變，另一翼正常。缺點：風機和通風設備多，工業場地分散，建井 時間長，主副井與風井貫通距離長。適用：對通風要求很嚴格的礦井（高瓦斯、煤層易自燃、 有煤和瓦斯突出危險的礦井，井田一翼長達 68k成 后期風路長的礦井（四）采區風井通風 優點：通風線路短；各采區通風方便、靈活；風阻小。可不設回風大巷。建井可平行施工， 建井期短。缺

11、點：風井及設備多，管理分散。適用：井田上部距地表淺（50 100R）,采區尺寸大的采區。（五）多井筒分區域通風方式各分區布置一對立井通風：進風、回風和輔助運輸（六）混合式通風：中央邊界式與對角式中央并列式與對角式風井布置應因地制宜，靈活運用。.運輸大巷的運輸方式 軌道運輸大巷 大巷采用礦車運煤的優點（1）礦車運煤可同時統一解決煤炭、肝石、物料和人員的運輸問題；（2）運輸能力大，機動性強，隨著運距和運量的變化可以增加列車數；（3）能滿足不同煤種煤炭的分運要求；（4）對巷道直線度要求不高， 能適應長距離運輸；（5）噸公里運輸費較低.帶式輸送機運輸大巷優點：（1）實現大巷連續化運輸，運輸能力大；（2

12、）操作簡單，比較 第3頁共12頁采礦學容易實現自動化；(3)裝卸載設備少，卸載均勻。缺點：帶式輸送機不適應按不同煤種的分 采分運，并要求大巷直。因此，對于運量大、運距較短、煤種單一、裝載點少、大巷比較直 的礦井，適于采用帶式輸送機運輸。.運輸大巷的布置方式 (1)分層運輸大巷 優：初期投入少，見效快 缺：后期工程量 大，維護費高適用：煤層距離遠 煤層煤質不同，需分裝分運煤層數目少，走向短.集中運輸大巷 優點：各煤層聯合開采，大巷工程量及占用的軌道、管線也少；可同時 進行若干煤層的準備和回采，開采強度比較大，井下生產采區比較集中，便于管理；巷道維 護條件好，有利于大巷運輸，且煤柱損失少。缺點：建

13、井初期工程量大，建井期長，每個采 區都要掘進石門，采區石門工程量大，經濟上不合理。.分組集中運輸大巷 井田內煤層分為若干煤組時，為一個煤組服務的運輸大巷。各分組 集中大巷之間用主要石門聯系。煤組內各煤層之間用采區石門聯系。.煤層大巷的適用條件 煤層賦存不穩定，變化大的小型礦井；離其他煤層較遠的深及中厚 煤層，儲量小、服務年限不長；煤系基底有距離較近富含水層，不易將大巷布置在煤層底板； 井田走向短、運輸大巷服務年限短，煤層厚度不大；煤系基底有煤質堅硬、穩固的圍巖，煤 層無自然發火危險。.巖石大巷的優缺點優點：巷道維護費用低，并可少留或不留煤柱，能較好地適應地質構造 的變化，便于保持巷道的方向和坡

14、度，利于列車行駛和保證運輸能力，有利于預防火災和安 全生產，有利于設置采區煤倉和采區車場。缺點：如果在煤層底板巖石中的位置選擇不當仍 然會使巖石大巷維護困難。.總回風巷的布置特點：1、對開采急斜、傾斜和大多數緩斜煤層的礦井，總回風巷可設在 煤層穩固的底板巖石中。2、當井田上部沖積層很厚、含水豐富時，需要沿煤層侵蝕帶設防水 煤柱，總回風巷布置在防水煤柱內。3、當井田邊界因煤層侵蝕深度不一致而造成標高相差較 大時，總回風巷可根據不同標高分段布置。4、對于近水平煤層礦井，總回風巷一般與大巷平 行，大多布置在上部煤層或上部巖層中。5、對煤層埋藏較淺，采用采區風井通風的礦井可不 設總回風巷。6、在多水平

15、開采的礦井中，當上一水平轉入下水平開采時，常利用上水平的運 輸大巷作為.井底車場一連接井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和碉室的總稱。.主井碉室：翻車機碉室，煤倉，箕斗裝載碉室，清理井底撒煤碉室等。.副井碉室：中央變電所，水泵房，水倉，等候室等。.井底車場調車方式：頂推調車專用設備調車甩車調車頂推拉調車.井底車場調車的主要任務是如何將由運輸大巷駛來的重列車調入主井重車線。第4頁共12頁采礦學.井底車場類型：按照礦車在井底車場內的運行特點， 井底車場可分為環行式的折返式兩大 類型。固定式礦車適用于：環行式、折返式底卸式適用于：折返式.環行式車場按與主要運輸巷道相互關系分：臥式、立式、斜式；按井筒形

16、式不同分：立井 和斜井環行式車場。往返式車場按列車從井底車場兩端或一端進出車分為梭式車場和盡頭式 車場。.準備方式： 準備巷道的布置方式。準備巷道有：采區、盤區上下山 采區、盤區或帶區 車場 區段或分帶集中巷 采區、盤區或帶區碉室（絞車房、 變電所、煤倉） 44.準備方式分類 （1）按煤層賦存條件一采區式、盤區式及帶區式（2）按開采方式采區上山、采區下山和采區上下山開采上山采區：開采水平（標高）之上的采區。下山采區：開采水平（標高）之下的采區（16 ）。盤區上下山開采-近水平煤層（）大巷一般布置于井田中部。上山盤區：按煤層傾斜趨向，開采水平之上的盤區。下山盤區：按煤層傾斜趨向，開采水平之下的盤

17、區。上、下山帶區開采上、下山帶區開采一 用開采水平大巷既采上山帶區，又采下山帶區。（3）按區內巷道布置確定準備方式（單、雙翼等）單翼采區或盤區 采區或盤區的主要巷道 （上山、下山或石門）布置于采區或盤區一翼。雙翼采區或盤區 采區或盤區的主要巷道（上山、 下山或石門）布置于采區或盤區中部。跨多上山采區或跨多石門盤區（4）按煤層群開采時的聯 系單層準備 各煤層獨立布置準備巷道及生產系統。聯合準備幾個煤層共用一套準備巷道及生產系統。石門盤區-自水平運輸大巷掘石門作為盤區主要巷道， 代替盤區運輸上山， 該盤區稱石門盤區。.采區式準備1）煤層群單層采區準備方式 應用：層間距較遠的單一薄、中厚和厚煤層。2

18、 煤層群分組集中采區聯合準備方式1）按層間距不同，分為若干組；2）每組煤層集中聯合準 備采區；3）采區石門貫穿若干獨立采區。適用：分組間距 70m 3采區聯合準備方式特點 生產集中，采面數多，利于炮采和普采區提高產量；改善了巷道維護條件，維護費少；改善 運輸條件，簡化運輸系統，利發揮設備效能；采出率高，煤損少；巖巷工程量大，初期工程 量大，準備時間長。.盤區式準備 盤區：開采近水平煤層的采區。近水平煤層開采，井田常劃分為盤區，用： 傾斜長壁采煤法走向長壁采煤法盤區的分類 按開采煤層數目分：單一煤層盤區 聯合布置盤區按盤區主要巷道位置分：上山盤區下山盤區石門盤區.帶區式準備 帶區：傾斜長壁分帶開

19、采的采區1相鄰兩分帶帶區準備（1）單一薄及中厚煤層帶區 兩個分帶共用一個煤倉，對拉工作面。適 第5頁共12頁采礦學用：普采、炮采。每一個分帶用一個煤倉。適用：綜采。（2）近距離煤層群聯合布置帶區回采巷道與運輸大巷聯系方式有兩種：具一在大巷裝車站附 近開掘一套煤倉和材料巷；其二，為各煤層開掘共用的集中巷道，再由集中巷每隔一定距離 開掘聯絡巷聯系各煤層的回采巷道。帶區準備方式的特點及適用條件 特點：將井田劃分為若干區域；每個區域劃分為多個分帶; 多分帶共用一個煤倉；各煤層分帶單獨準備；少開巖石集中巷，準備時間短。適用：緩斜及 近水平煤層，一般用綜采。.采出率是指工業儲量中，設計或實際采出的那一部分

20、儲量，約占工業儲量的比例，以百分 數表示。采區采出率為：采區采出率；業儲產員失100%.采出率控制指標 采區采出率：厚煤層不低于 75%中厚煤層不低于80%薄煤層不低于 85%工作面采出率：厚煤層分層工作面不低于 93%中厚煤層不低于95%薄煤層不低于97%.回采工藝采煤工作面內按照一定順序完成各項工序的方法及其配合。在一定時間內，按照一定的順序完成回采工作各項工序的過程，稱為采煤工藝過程。.采煤系統回采巷道的掘進一般是超前于回采工作進行的。它們之間在時間上的配合以及在空間上的相互位置關系，稱為回采巷道布置系統，也即采煤系統.采煤方法 采煤方法是指采煤系統和采煤工藝的綜合及其在時間、空間上的相

21、互配合。不同采煤工藝與采區內相關巷道布置的組合，構成了不同的采煤方法.采煤方法 /煤系統+回采工藝.回采工作的主要工序被裝運支處.壁式體系采煤法一般以長壁工作面采煤為主要特征， 是目前我國應用最普遍的一種采煤方 法，其產量約占到國有重點煤礦產量的 95犯上。特點（1）在采煤工作面的兩端各至少布置 一條巷道，構成完整的生產系統。（2）采煤工作面長度較長，一般在 80250m以上。（3）工作面運煤的刮板輸送機與工作面平行。（4）隨著采煤工作面不斷向前推進，頂板暴露 面積增大，礦山壓力顯現較為強烈。分為：走向長壁和傾斜長壁。.柱式體系采煤法又稱為短壁體系采煤法，是以房、柱間隔采煤為主要特征，常見的有

22、巷柱 式、房式、房柱式采煤法。柱式體系采煤法特點：煤房比較窄，采掘合一，采場內煤的運輸 方向垂直煤壁，通風條件差煤柱支撐頂板 適用條件：埋藏淺（壓力小），近水平（機械化柱式采煤）。薄及中厚煤層，頂板較好，沼氣少。第6頁共12頁采礦學.影響采煤方法選擇因素1地質因素煤層傾角 煤層厚度 煤層瓦斯含量 煤層特征及頂底板 穩定性 煤層地質構造 煤層含水性 煤層自燃發火傾向性 2 技術發展及裝備水平 3 礦 井管理水平 4 礦井經濟效益.采煤工藝一采煤工作面內按照一定順序完成各項工序的方法及其配合。.三種工藝方式 （1）爆破采煤工藝方式 （炮采工藝方式）工藝過程：打眼一一放炮落 煤和裝煤一一人工裝煤一一

23、刮板輸送機運煤一一移直輸送機I 人工支護一一回柱放頂炮眼布置方式單排眼一般于薄煤層或煤質軟、節理發育的煤層。雙排眼 有對眼、三花眼及三角眼等，一般適用于采高較小的中厚煤層。煤質中硬時可用對眼，煤質軟時可用三花眼，煤層上 部煤質軟或頂板較破碎時可用三角眼。三排眼又稱五花眼，用于煤質堅硬或采高較大的中厚煤層。（2）普通機械化采煤工藝方式用機械化方法破煤、裝煤、刮板輸送機運煤和單體支柱支護頂板的采煤工藝。我國主要采用滾筒采煤機綜合機械化采煤工藝方式（3）綜合機械化采煤工藝，簡稱“綜采”。綜采在工作面的采煤工藝過程中的落煤、裝煤、運煤、支護和處理采空區五大工序全部實現了機械化作業。具生產工藝過程是，采

24、煤機落煤與裝煤、 輸送機運煤、自移式液壓支架前移、推移輸送機至新的位置、在液壓支架前移過程中采空區 頂板自行垮落等.循環：工作面按照一定順序完成各項工序的過程。.循環進度：工作面完成一個循環向前推進的距離。.放頂步距：相鄰兩次放頂間隔的距離.最小控頂距：采煤工作面在放頂以后進行下次采煤以前的寬度。.最大控頂距：采煤工作面在放頂前的最大寬度。.綜采設備 工作面設備：采煤機、自移式液壓支架，刮板輸送機 平巷設備：轉載機，破碎 機，可伸縮膠帶機 液壓系統：乳化液泵站，乳化液混溶箱，進回液主管路 控制系統：控 制臺，聲光信號，擴音電話及線路 供水系統：冷卻水，噴霧泵，水箱，管路 供電系統： 高壓供電線

25、路，開關，移動變電站，配電開關，線路 其它：照明，絞車、水泵.綜采雙滾筒采煤機割煤方式（1）、單向割煤，往返一次進一刀割煤 移架（滯后采煤機2一一3架支架）反向清理浮煤 推移輸送機（滯后采煤機10 15m適用條件：煤層傾 角大，不能自上而下移架 由于輸送機下滑，只能自下而上移采高大，滾筒直徑小，不能一次采全高 采煤機裝煤效果差，需單獨安排裝煤行程（2）、雙向割煤，往返一次進二刀 上行 割煤 移架（滯后采煤機2一一3架支架）推移輸送機（滯后采煤機10一一15m下行 割 煤 移架（滯后采煤機23架支架）推移輸送機（滯后采煤機1015m第7頁共12頁采礦學.采煤機進刀方式推入式進刀法鉆入式進刀法斜切

26、進刀法.割三角煤進刀方式（a） 割至下端部；（b）上行斜切；（c）移直輸送機；（d）下行割 三角煤；（e）上行正式割煤。.留三角煤進刀方式（a） 進刀初始狀態；（b）上行割煤；（c）移直輸送機；（d）下行 割煤，隨機移輸送機。.液壓支架的移架方式 單架依次順序式分組交錯式成組整體順序式.液壓支架的支護方式 割煤后，按推移輸送機與移架的先后關系，分：及時支護滯后支護.及時支護先移架，后推移輸送機工作空間大，行人，通風，運料 及時支護頂板，但控頂寬度大。.滯后支護先推移輸送機，后移架工作空間小，行人，通風，運料 滯后支護頂板，但控頂寬度小 要求頂板穩定 兩者由設備結構及尺寸決定，使用時不能改動。.

27、綜采工作面端頭支護（1）、單體支柱加長鋼梁組成的邁步抬棚適應性強，支設麻煩，費工費時。（2）、自移式端頭支架移架速度快，對平巷適應性差。（3）、用工作面液壓支架支護端頭.雙巷布置：區段軌道平巷超前區段運輸平巷，沿腰線掘進。優點：探明煤層變化情況，輔助運輸、排水，有利于掘進通風和安全，由上區段工作面立即轉到下區段工作面，可減少軌 道巷的維護時間。缺點：下區段軌道平巷維護比較困難，增加聯絡巷掘進費。.單巷布置：瓦斯含量不大，煤層埋藏穩定，涌水量不大，注意：加強掘進通風，減少風筒 漏風。.沿空留巷1前進式沿空留巷：工作面前進式回采，沿采空區留出平巷2后退式沿空留巷： 先掘區段平巷到采區邊界，采面后退

28、回采，沿采空區留出平巷，為下區段服務。3往復式沿空留巷.沿空掘巷：沿著已采工作面的采空區邊緣掘進區段平巷。利用采空區邊緣壓力較小，沿 著上覆巖層已垮落穩定的采空區邊緣或僅留很窄的煤柱掘巷。優點：雖沒有減少區段平巷的數目，但是不留或少留煤柱，減少煤損，減少聯絡巷，減少巷道維修工程量，甚至不用 維修，對巷道支護要求也不嚴格。沿空掘巷時回采面接替順序：區段跳采接替區段依次接替.米場通風方式U型通風 特點：通風系統簡單，漏風少，風流線路長，變化大。適用：瓦斯不太大；瓦斯大， 設瓦斯尾巷，即為U+ L通風Z型通風 順流通風方式（進風流與回風流的方向相同），風 第8頁共12頁采礦學路，通風效果比U型好Y型

29、通風 當工作面產量大和瓦斯涌出量大時，可以稀釋風流中的瓦斯。上下平巷均進新鮮 風流有利于上下平巷安裝機電設備。要求：設有邊界回風上山，當無邊界上山、區段回風巷 設在上平巷進風巷的上部時，偏 Y型通風。H型通風 系統復雜，增加了風量，稀釋瓦斯，采 用較少。W型通風對拉工作面，有利于滿足上下工作面同采，實現集中生產的要求。.采煤系統分析一、區段的參數區段參數包括：區段斜長和區段走向長度二、區段平巷的坡度和方向 在實際工作中為了便于排水和有利于礦車運輸，平巷都是按照一定坡度 （0.5%-1.0%）布置和掘進的。三、區段平巷的單巷布置和雙巷布置四、單工作面與雙工作面布置 五、工作面回采順序后退式、前進

30、式、往復式、旋轉式采面后退式由采區邊界附近向采區運煤上山方向推進回采順序。六、區段間無煤柱護巷采用區段無煤柱護巷，使區段平巷沿采空區布置，可避免和消弱支承壓力的影響，改善巷道維護狀況，減少煤損。七、采場通風方式與回采巷道布置.傾斜長壁采煤法 采煤系統分析 一、仰斜開采與俯斜開采 單工作面與雙工作面 三、 前進式、后退式與混合式 四、生產系統 五、運輸系統問題 仰采與俯采 煤層傾角對 頂板穩定性影響：.仰采 （1）頂板產生向采空區方向的分力（2）頂板受向下拉力，不易獲得平衡（3）煤壁易片幫（4）采空區頂板冒落滾向采空區（5）支架主要作用是支撐頂板（6）支撐式或支掩 式支架；當120,支柱迎山角為

31、6 ,設置復位千斤頂；防片幫裝置，錨桿；大拉力的推移千斤頂。.俯采頂板產生指向煤壁的分力巖層受壓力，頂板易平衡，穩定；煤壁穩定，不易片幫；什石易竄入采面； 支架支撐頂板， 防什石竄入工作面支掩式：掩護梁上有防竄裝置.采煤工藝特點1、仰采1 ）水自流入采空區；2）頂板穩定性差，臨界角8 3）當 10 時，采煤機偏離煤壁，減少截深；輸送機，煤滾入下側，易斷鏈。 4）當 17時，采煤機 不穩定，易翻倒。措施：輸送機設下部三角架，調平。 2、俯采1 ）水流入采面，工作條件 差；2）頂板相對穩定；3）機組不穩定，易掉道。.傾斜長壁采煤法的優缺點及適用條件 1、優點（1）巷道布置簡單，巷道掘進及維護費低，

32、 投產快。巷道掘進工程量少 15%相應工期短。（2）運輸系統簡單，占用設備少。運輸設備 及輔助人員可減少30o （3）回采巷道沿煤掘進，易固定方向，采面可等長布置，利于生產管 理。（4）通風系統簡單，風路短，通風構筑物減少約 1/3。（5）對某些地質條件的適應性強，如：傾斜斷層 一可沿斷面偽斜布置；淋水一仰斜開采；瓦斯大一俯采。（6） 技第9頁共12頁采礦學術經濟效益顯著 采面單產增加，巷道掘進率（m/萬t）降低，采出率（%增加，工效（t/ 工）提高。2、缺點（1）長距離傾斜巷道輔運和行人困難；（2）當前采掘運機械設備不完全適應傾斜長壁的要求；（3）大巷裝車點多，可設帶區，共用一個煤倉。（4）

33、下行回風一注意監測。適用條件（1）12煤層，效果最好。 （2）采取一定技術措施，可適用于12 17的煤層。（3）可據地質構造的特點采面呈偽斜布置。（4）不同采深、圍巖特性、沼氣涌出量及水涌出量均可采用傾斜長壁開采。（5）據不同傾角，同一礦井亦可采用傾斜長壁和走向長壁配合開采。放頂煤工藝過程采煤機割煤一一移架一一推移前部刮板輸送機一一拉移后部刮板輸送 機放頂煤.放頂煤液壓架分類1、按支架類型：掩護式、支掩式、支撐式、簡易式。 2、按窗口位置： 高、中、低三種放煤方式3、按輸送機位置：單、雙輸送機.放頂煤液壓支架：掩護式（單輸送機高位放煤、雙輸送機低位放煤）；支掩式（雙輸，輸送 機掩護梁開天窗（插

34、服式，非插服式）;支撐式；簡易式）.頂煤破碎機理1、綜放開采時，實現頂煤的有效破碎和順利放出是放頂煤工作的核心問 題，而頂煤的有效破碎又是頂煤順利放出的前提，同時也是支架選型不確定放頂煤工藝的依 據。2、煤的普氏系數越小，有利于頂煤的放出；相反，f值越大，放煤效果越不理想。一般 認為，煤的普氏系數f3的煤層更適合放頂煤開采。3、頂煤的破碎是支承壓力、頂板運動 及支架反復支撐共同作用的結果。4、支架對頂煤反復支撐的次數 N與頂梁的長度L及采煤機 截深B有關，可表小為：N 5 、.根據頂煤的變形和破壞發展規律，沿工作面推進方向前將煤劃分為四個破壞區，依次為： 完整區、破壞發展區、裂隙發育區、垮落破

35、碎區。采放比：用放頂煤采煤法時，工作面采高與放頂煤厚度之比稱為采放比（采放高度比）。煤礦安 全規程要求，采放比大于1: 3時嚴禁使用放頂煤采煤法。.放煤方式放煤方式按放煤輪次不同，可分為單輪放煤和多輪放煤。打開放煤口，一次將 能放出的頂煤全部放完的稱單輪放煤；每架支架的放煤口需打開若干次才能將頂煤放完的稱 多輪放煤。放煤方式按放煤順序不同，可分為順序放煤和間隔放煤。順序放煤是指按支架排列順序（1、2、3、）依次打開放煤口的方式；間隔放煤是指按支架排列順序每隔1架或幾架（如1、3、5、或1、4、7、） 依次打開放煤口。無論是順序放煤還是間隔放 煤都可以采用單輪或多輪放煤。.頂煤冒放性的主要影響因

36、素 1、煤體強度2、煤層頂底板巖性3、煤層高度與采放高度 比4、節理裂隙發育程度 5、夾石層厚度與夾石層強度 6、煤層埋藏深度第10頁共12頁采礦學.放頂煤采煤法的主要優缺點及適用條件優點：單產高，效率高成本低，巷道少，搬家少，經濟效益顯著 缺點：煤損多，易發火， 煤塵大，瓦斯易積聚。.適用條件1.煤層厚度：M= 512m為佳，過小易超前冒頂，過大破壞不充分；2.煤層 的可放性：煤質松軟，層理節理發育。煤質中硬，f = 2最好。個別f = 3.1 =3.9 ,層理節理發育亦可；3.煤層傾角：不宜太大，緩傾斜煤層中一般15 ,太大影響支架的穩定性，2530煤層中也試驗成功;4.煤層結構：過厚過硬

37、的夾肝影響頂煤放落，單層夾肝厚大于0.5m或f大于3要采取措施頂煤中的夾什總厚度不宜大于頂煤厚度的10 -15%;5.頂板條件：頂板巖性最理想的條件是基本頂I、II級，直接頂有一定厚度，采空區不懸頂，冒落后松散體基 本充滿采空區；6.地質構造：煤層厚度變化大，地質構造復雜，斷層切割塊段，階段煤柱等無 法應用分層長壁采煤法時，可放頂煤。.支承壓力：由于采掘空間原被采物承受的載荷轉移到周圍支承體上而形成的壓力。.中線掘進與腰線掘進：區段回風平巷：采用礦車、平板車運輸；要求巷道基本水平、保持一定流水坡度、允許巷道有一定彎曲；巷道沿煤層按腰線掘進。區段運輸平巷：采用刮板輸送機運輸；要求巷道直，允許有一定坡度；巷道沿煤層按中線掘 進補充：96平碉的優點：（1）煤由平碉直接外運，運輸環節少，設備少，系統簡單，費用低； （2）地面工業廣場建筑和設施簡單；（3）井內不設井底車場，減少了工