第二章 开采技术
第一节 井田划分
一、 煤田划分为井田
二、 井田内划分为阶段(水平)
三、 阶段划分为采区
四、 采区划分为区段
第二节 井田内的开采顺序
一、 沿煤层倾斜方向的开采顺序
一般为下行开采
二、沿煤层走向的开采顺序
1、前进式
2、后退式
3、采区前进式、区内后退式
三、煤层群分组和组间的开采顺序
组与组之间、组内各煤层之间一般采用下行开采。
第三节 矿井储量、生产能力和服务年限
一、 矿井储量
地质储量、工业储量、可采储量
二、矿井生产能力
设计能力,核定能力。
三、服务年限
可采储量、生产能力和服务年限之间的关系(P135)
第四节 井田开拓
一、 概念
二、井巷:分为开拓巷道、准备巷道、回采巷道。
三、开拓方式划分及其优缺点:平硐、斜井、立井、综合
采区布置(准备方式)及采煤方法
一、 采区布置方式
1、 集中联合布置
2、分组联合布置
3、单层布置
4、带区布置(倾斜长壁采煤法)
二、采煤方法
采煤方法是采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上相互配合的总称。
1、 壁式体体系:走向长壁及倾斜长壁
2、 柱式体系:房式、房柱式。
第五节 采煤工艺
采煤工艺:落、装、运、支、处
一、 炮采:放炮落煤、人工装煤、木支柱、普通刮板运输机运煤、人工回柱放顶。
二、 普采:采煤机落煤、装煤,可弯曲刮板机运煤,单体液压支柱(或金属摩擦支柱)支护、人工回柱放顶。
三、 综采:大功率双滚筒采煤机落煤、装煤,大功率可弯曲刮板机运煤,液压支架支护。
第六节 巷道掘进
一、掘进方法分类
在煤(岩)体中采用一定的破岩手段将部分岩石破碎下来,形成掘进空间,接着对这个空间进行支护的工作叫巷道掘进。根据掘进中的机械化程度,可将巷道掘进分为以下两种:
(一)钻爆法掘进
钻爆法掘进是利用打眼爆破的方式将岩石破碎下来的掘进方法。其掘进方式工艺如下:
1、钻眼放炮
(1)钻眼
(2)装药、放炮
2、通风排烟
3、装岩
4、掘进岩石运输
5、掘进巷道支护
(二)综合机械化掘进
1、综掘工艺
(1)破岩
(2)装岩及运输
(3)掘进机的行走机构
2、综合机械化掘进中的安全注意事项
综合机械化掘进在掘进效率上有很大的提高。但是,由于在使用过程中的各种失误,曾发生过绞人、倒柱、冒顶以及摩擦火花引燃瓦斯等事故。所以,综掘安全问题应引起我们的重视。
为了综掘机的安全运行,防止事故的发生,要求综掘机必须是经专门培训、经考试合格的人员持证上岗。在工作中,必须严格执行《规程》中使用掘进机掘进的规定。工作面其他人员不能开动掘进机,当综掘机发出启动后要远离掘进机,决不能在综掘机前方停留,防止绞人事故发生。
二、巷道断面形式与选择
目前矿山主要采用的巷道断面形式主要有以下几种:矩形、梯形、拱形及圆形等,断面大小主要通过巷道性质及生产规模需要确定,各种断面形式承压及适用条件见后表。
巷道断面形式分类表
序号 | 巷道断面形式 | 承压状况及断面利用率 | 适用条件 |
1 | 矩形 | 矩形 | 承压能力极差,断面利用率最大。 | 一般仅在压力小、服务年限短的巷道内使用,如切巷、抽放巷等。 |
2 | 梯形 | 正梯形 | 承压能力比矩形略高,断面利用率仅次于矩形断面。 | 一般在压力较小、服务年限较短的巷道内使用,如采面上、下巷。 |
伪梯形 |
3 | 拱形 | 半圆拱 | 承压能力较大,断面利用率较小,差梯形断面。 | 一般在压力较大、服务年限长的巷道内使用,如开拓、准备巷道。 |
三心拱 |
圆弧拱 |
4 | 圆形 | 圆形 | 承压能力大,断面利用率小,差矩形断面。 | 一般在压力大、服务年限长的巷道内使用,如立井井筒、煤仓等。 |
5 | 椭圆形 | 椭圆形 | 断面利用率与圆形相似,承压能力方面,椭圆长轴方向大于圆形,短轴方向次于圆形。 | 一般在巷道压力大、且巷道围岩各方不均压极明显的情况下才采用。 |
我矿现有的巷道主要以三心、半圆拱为主,少数回采巷道为矩形。
三、巷道支护方式
目前煤矿巷道主要采用的支护方式主要有以下几种:
⑴棚式:按材质分为木棚、钢棚和混泥土棚;按形式分为矩形棚、梯形棚及拱形棚三种,其中拱形又分三心、半圆和圆弧等三种。
⑵锚杆:按材质有竹木锚杆、管缝式及螺纹钢等;按锚固方式则有水泥砂浆、撞楔式及树脂锚固剂等。
⑶砌碹:根据材料的不同一般有料石碹和混泥土碹两种。
⑷联合支护:在同一巷道空间内采用两种或两种以上支护方式进行支护就是联合支护,常见的联合支护方式主要有以下几种:①锚杆+网+喷混泥土(砂浆);②锚杆+网+棚子;③锚杆+网+棚子+喷混泥土(砂浆);④锚杆+网+喷混泥土+碹。
近几年,为了加固巷道围岩,在联合支护的基础上,又增加了联合支护+注浆这一软岩主体支护方式。