煤矿开采方法61576
煤矿开采的开采法选择
汇报人：可编辑 2024-01-01
目 录
• 煤矿开采方法概述 • 不同开采方法的比较 • 煤矿开采方法选择的影响因素 • 煤矿开采方法选择的案例分析 • 煤矿开采方法的发展趋势与展望
01
煤矿开采方法概述
开采方法的定义与分类
定义
煤矿开采方法是指在进行煤炭开采时所采用的一套完整的工艺系统，包括采煤 、运输、通风、排水等环节。
03
煤矿开采方法选择的影响因素
矿床地质条件
煤层厚度
煤层的厚度决定了开采的难易程度和 采煤方法的选择，较厚的煤层通常采 用综采工艺，而较薄的煤层则采用普 采工艺。
煤层倾角
煤层硬度
煤层的硬度影响开采的难易程度和出 煤率，较硬的煤层需要采用更高效的 开采方法。
煤层的倾角决定了工作面的布置方式 和设备的选择，倾斜煤层开采时需要 考虑工作面的稳定性。
保护矿区环境。
深部开采技术研究
03
针对深部矿床开采的特点，研究解决深部开采面临的难题，如
地温、地压等问题。
井工开采法的改进方向
绿色开采
研究并推广无废或少废的开采工 艺，降低对环境的影响，实现绿 色矿山建设。
瓦斯抽放与利用
加强瓦斯抽放技术的研究和应用 ，提高瓦斯利用率，降低瓦斯对 安全生产的影响。
采煤方法多元化
矿床经济价值
煤炭价格
煤炭价格的高低直接影响到开采 成本和经济效益，高价位的煤炭 市场可以提高矿山的经济效益， 进而选择更加高效的开采方法。
矿床规模
矿床规模的大小决定了矿山建设和 开采的投资规模，大规模的矿床可 以降低单位产出的成本。
采掘比
采掘比是影响煤矿开采方法选择的 重要因素，采掘比的大小决定了采 煤工作面的布置方式和设备的选择 。
【大学课件】煤矿开采方法
矿区连续五年煤炭产量递增1000万吨 以上，发展速度世界第一；
大柳塔等七对矿井，“一井一面”产 量突破1000万吨，井工矿生产能力世 界第一；
ppt课件
17
上湾矿一个综采工作面产量突破1000万吨， 综采单产水平世界第一；
ppt课件
5
建国以后，采煤方法的发展过程： 1949年——1952年：恢复时期； 1953年——1957年：采煤方法改革，长壁式为
主占92.27%； 1976年——1980年：发展长壁、柔性、对拉、
无煤柱护巷采煤法和水力采煤法； 1981年----至今：发展综合机械化采煤法。
课件
6
3
《山海经》
我国煤炭的最早发现和开采到底是在什么时候呢?据今已 经发现和可考的史籍，我国最早记载煤炭的书是公元前 六七世纪春秋战国时期成书的《山海经》。《山海经》 是一部融地理知识和神话于一体的奇书，称得上是我国 最早的地理著作。它不仅对我国各大山川，依其地理位 置，一一作了记载，而且记述了所在地的物产和人文俗 事，其中不乏许多古怪离奇的故事。它在记述全国诸山 矿产时，有5座山记载藏有煤炭(书中称煤为“石涅”或 “涅石”)。其中在河南境内的就有两处。即在《北山 经·北次三山》中，有太行之山“又东三百五十里，日贲 闻之山，其上多苍玉，其下多黄垩，多涅石”的记载。 在《中山经·中次九山》中，有“女几之山，其上多石涅” 的记载。关于贲闻之山，依其所记述的地理位置，当属 太行山系无疑。煤炭储量丰富、闻名中外的河南焦作煤 田即位于太行山南麓。
新中国成立之初，煤炭年产量只有 32.43Mt ， “ 七 五 ” 期 间 的 6 亿 吨 左 右 ， “ 九 五 ” 期 间 的 13 亿 吨 ， 2006年23.25亿吨创历史最高水平， 居世界第一位，机械化程度由改革 开放初期的30%提高到77.78%；
煤矿开采方法
17 水采生产系统主要包括：高压供水系统、煤水运体系统和脱水系统
18水采矿井的脱水系统的三种种方式：1 与选煤厂相结合 2地面专用脱水车间 3简易脱水系统
19充填方法分为：自溜充填、机械充填、风力充填、水力充填
121211212123．仓储式采煤法优缺点及适用条件
（1）优点:
①采煤工艺简单，工序单一，基本避免了支柱、回柱的繁重劳动。
②工作面可三班出煤，产量高，效率好。
③坑木消耗少，成本低；安全条件较好。
（2）缺点
①工作面较短，不易实现机械化。
②采用仓间留煤柱方式时，巷道掘进率高，采区回收率。
3 333 倒台阶工作面安全脚手板、护身板和溜煤板统称为“三板”，它是保证安全生产的重要技术措施。
⑶优缺点和适用条件
4 444 ①倒台阶矸石充填采煤法具有的优点是：改善了急斜近距离煤层开采的顶底板管理、安全可靠性增加；消除了煤层自然发火隐患，提高了采区煤炭回收率；矸石充填采空区，降低了采区压力，坑木消耗降低；矸石充填采煤法比垮落法工作面单产明显提高；井下掘进矸碴可以做到不出井，减少了矸碴运输环节。
④减缓了老顶来压作用，减少了工作面支柱损耗量及维修工作量。
⑤提高了采空区回收率，有利于工作面自然发火的防治。
（2）缺点
①工作面支、回柱工作量大，工人操作不便。
②分段密集下方三角区通风条件较差，易于瓦斯积聚。
③区段煤柱损失较大；煤层顶板有淋水时，作业环境较差。
（3）适用条件
5，采取下部车场由装车点、绕道、轨道上山下部平车场和煤仓等硐室组成
18章，1，采取硐室主要包括采取煤仓、采取绞车房、采区变电所和采区水泵房等
煤矿开采方法
石门：与煤层走向垂直或斜交的水平岩石巷道。
矿井巷道分为：开拓巷道、准备巷道、回采巷道。
采空区处理方法：全部垮落发、刀柱法、局部填充法、全部填充法、缓慢下沉发。
水平：在矿井生产中，为说明水平位置、顺序的。
水平开采：将设有井底车场、阶段运输大巷并担负全阶段运输任务的水平。
阶段内的划分：采区式、分段式、带区式。
Z K=（Z G-P）C Z K可采储量、Z G工业储量、P全矿煤柱损失及构造地质和水文地质的损失、C设计采出率。
T=Z K/A K T矿井设计付年限A设计生产能力K储量备用系数。
井田：主井、斜井、平硐、综合开采。
井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和开掘工程。
井底车场:环行式（卧式、斜式、立式）折返式。
井筒位置井筒沿井田走向的位置在井田中央。
井筒沿煤层的走向选择合适的层位和倾角。
上、下山开采的比较是指利用原有的开采水平进行下山开采与另设开采水平进行上山开采的比较。
运输提升方面、排水、掘进、通风、建设投资。
运输大巷的布置方式：分层大巷、集中大巷、分组集中大巷。
矿井延伸的原则：提前做好准备工作、保证或扩大生产能力、充分合理的利用现有井巷设施、积极采用新技术、工艺、设备。
尽可能缩短施工工期。
矿井开拓延伸方案：直接延伸原有井筒、安静延伸、直接延伸一个井筒，信达一个暗井、新打开一个井筒，延伸一个井筒、深部新开立井或斜井。
采煤工艺：在采煤工作面内各道工序按一定顺序完成的方法及其相互配合。
采煤方法是指采煤系统和采煤工艺的综合及其在时间、空间上的相互配合。
炮采工作面布置：正悬臂齐梁和正悬臂错梁三角柱。
采煤机的割煤方式：1双向割煤、往返一刀。
2∽字形割煤、往返一刀。
3单向割煤、往返一刀。
3双向割煤、往返两刀。
进刀方式：直接推入工作面端部斜切综采面中部斜切滚筒钻入法。
移架方式：1单架依次顺序式。
2分组间隔交错式。
3成组整体依次顺序式。
综采工作面断头的支护方式：1单体支柱加长梁组成的迈步抬棚。
2自移式端头支架。
煤炭开采方法
采煤方法井下采煤1. 开采顺序和方法对于倾角10°以上的煤层一般分水平开采，每一水平又分为若干采区，先在第一水平依次开采各采区煤层，采完后再转移至下一水平。
开采近水平煤层时，先将煤层划分为几个盘区，立井于井田中心到达煤层后，先采靠近井筒的盘区，再采较远的盘区。
如有两层或两层以上煤层，先采第一水平最上面煤层，再自上而下采另外煤层，采完后向第二水平转移。
按落煤技术方法，地下采煤有机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种，前二者称为旱采，后者称为水采，我国水采矿井仅占1.57%。
旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法，以前者为主。
壁式采煤法工作面长，一般100～200 m，可以容纳功率大，生产能力高的采煤机械，因而产量大，效率高。
柱式采煤法工作面短，一般6～30 m，由于工作面短，顶板易维护，从而减少了支护费用，主要缺点是回采率低。
2. 生产系统包括采煤系统、掘进系统、通风系统、排水系统、供电系统、辅助运输系统和安全系统等。
采煤系统包括工作面的落煤、装煤，将煤由工作面运往井底车场，直到提升至地面。
主要井巷包括采煤工作面，采区顺槽、采区上山、水平运输大巷、石门等。
主要设备有采煤机、运输机械，支护设备及提升机等。
掘进系统是为了保证生产的持续进行，即在当前生产同时，要开掘出新的工作面、采区及生产水平以备接替。
其包括掘进工作面、矸石运至井底车场由副井提升后送至堆放地。
主要设备包括掘进、支护、运输、提升等所用的设备以及风动凿岩机、空气压缩机及其管路等。
通风系统由进风井巷、回风井巷、通风机和井下通风设施如风桥、风门等构成。
排水系统由巷道中的水沟、水仓、水泵峒室、水泵及排水管路组成。
供电系统要求不得中断、以保安全，因此供电电流为双回路，同时进入采区和回风道的电器设备都必须采用矿用防爆型，防止瓦斯爆炸。
辅助运输系统包括人员上下和材料，设备的运输。
安全系统包括预防瓦斯爆炸、瓦斯突出，以及井下火灾和水灾所需要的救治设备、设施、器材、仪表和监测系统。
煤矿开采方法
课程负责人：王社欣
煤矿开采方法
江西工业工程职业技术学院采建系
第四章
第一节 井筒的数目及位置
二、 井筒位置
（一） 对井下开采合理的井筒位置 １. 井筒沿井田走向的位置 在井田中央；当井田储量呈不均匀分布时， 在井田中央；当井田储量呈不均匀分布时，应在储量分布的 中央。避免井筒偏于一侧，造成单翼开采不利局面。 中央。避免井筒偏于一侧，造成单翼开采不利局面。 ２. 井筒沿煤层倾向的位置 （1）斜井开拓时，斜井井筒沿煤层倾向的有利位置主要是 ）斜井开拓时， 选择合适的层位和倾角。 选择合适的层位和倾角。 （2）立井开拓时，井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案见 ）立井开拓时， 下图
课程负责人：王社欣
煤矿开采方法
江西工业工程职业技术学院采建系
第四章
第二节 开采水平的划分
按煤组划分水平示意图 1－第一水平；2－第二水平 －第一水平； －
课程负责人：王社欣
煤矿开采方法
江西工业工程职业技术学院采建系
第四章
第二节 开采水平的划分
四、 辅助水平的应用
一般情况下,一个阶段由一个开采水平来开采。 一般情况下 , 一个阶段由一个开采水平来开采 。 但当阶 段斜长较长时，用一个开采水平开采就有一定的困难， 段斜长较长时 ， 用一个开采水平开采就有一定的困难， 这时 可在主水平之外的适当位置设一个生产能力小、服务年限短、 可在主水平之外的适当位置设一个生产能力小、服务年限短、 与主水平大巷相联系的水平，即辅助水平。 与主水平大巷相联系的水平，即辅助水平。
课程负责人：王社欣
煤矿开采方法
江西工业工程职业技术学院采建系
第四章
第一节 井筒的数目及位置
急倾斜煤层开拓的井筒位置 1－井筒位于煤层底板；2－井筒位于煤层顶板； －井筒位于煤层底板； －井筒位于煤层顶板； 3－阶段石门；4－工业场地煤柱边界线 －阶段石门； －
采煤方法
1缓倾斜煤层和倾斜煤层采区上山准备方式矿井开掘出水平大巷后，一般沿煤层走向，每隔800～2500m开掘上山(见矿山井巷)，将煤层划分采区，分采区巷道布置区开采。
典型的布置方式有两种：采区单层布置在开采薄及中厚煤层时，将每个煤层单独开采，在煤层或底板岩石内布置一个完整的生产系统。
在采区内通常开掘两条上山：①输送机上山，用于运煤、行人、回风；②轨道上山，用于运料、下放矸石、进风。
必要时另开一条运人和通风上山。
从上山向两侧开掘区段平巷，在区段平巷末端开掘切割眼，形成回采工作面（见煤回采工艺）。
采出的煤经区段运输平巷及输送机上山，运至采区煤仓装车外运。
新鲜空气由运输大巷经轨道上山和区段巷道进入工作面；回风由采区回风巷流出。
采区联合布置60年代以来，随着机械化水平的提高，为减少巷道工程量和实行集中生产，在开采近距离煤层群时，采用联合布置或分组联合布置方式，将几个煤层划为一组，在最下面的煤层或底板岩石中布置共用的上山和平巷，一般开三条上山，各煤层和底板巷道用石门和溜煤眼相联系，建立一个统一的生产系统。
采区开采m1、m2两个煤层，沿倾斜划分为3个区段。
阶段运输大巷1和回风大巷2共用的采区输送机上山3和轨道上山4，它们都布置在m2煤层中。
各煤层区段平巷实行双巷布置。
m1层的区段运输平巷5，以溜煤眼6与采区输送机上山连通；m1层的区段轨道平巷7，以区段石门8和轨道上山相接。
m2层的区段运输平巷9和m2层区段轨道平巷10，均直接与采区输送机上山和轨道上山分别相连。
采区巷道布置m1层工作面采出的煤，经该层区段运输平巷运到区段溜煤眼，再通过采区输送机上山运至采区煤仓11；最后，在大巷车场12装车外运。
m2层的煤，经该层区段运输平巷，直接运到采区输送机上山。
采区轨道上山兼作进风；输送机上山兼作回风。
新鲜风流经区段石门和m1层区段平巷进入m1层工作面；废风经m1层轨道回风平巷和回风石门,流至阶段回风大巷。
m2层工作面的新鲜风流，从轨道上山经m2层区段平巷进入；废风由轨道回风平巷，排至回风大巷。
煤矿开采技术与方法
煤矿开采技术的进步能够提高煤炭产 量，满足能源需求，促进经济发展。
保障安全生产
通过技术升级和改造，降低事故发生 率，保障矿工的生命安全。02露天开采技术露天开采技术的定义与特点
定义
露天开采是指将地表矿体直接剥离， 以获取所需矿石的方法。
特点
露天开采具有资源利用率高、生产规 模大、作业安全等优点，但同时也存 在剥离量大、对环境破坏严重等缺点 。
瓦斯利用
将抽出的瓦斯进行收集和利用， 如用于发电、供暖等，实现能源 的循环利用。
05
开采方法的选择与优化
开采方法选择的原则与依据
矿床赋存条件
根据矿床的规模、形态、产状、矿石 品位等因素，选择合适的开采方法。
技术可行性
考虑采矿技术的发展程度和矿山设备 的配备情况，确保开采方法具有技术 可行性。
经济合理性
采用长壁式采煤工艺，结合顶板 控制和支护技术，确保采煤工作
面的安全和稳定。
采煤设备
选用小型液压支架、采煤机、刮 板输送机和胶带输送机等设备，
实现高效、低耗的开采。
急倾斜煤层的开采技术
急倾斜煤层开采技术
针对倾斜角度较大的煤层，采用合理的开采技术和设备，确保采煤 作业的安全和效率。
采煤工艺
采用水平分段采煤工艺，将煤层划分为多个水平分层，自上而下进 行开采。同时采用掩护式支架进行支护，确保工作面安全。
高采煤效率。
柱式采煤法
将采煤工作面布置成多边形或圆形 ，采用少量的支柱支撑顶板，降低 采煤成本。
放顶煤采煤法
在采煤工作面上方设置支架，利用 地压和人工方法将顶板岩石破碎后 放出，提高煤炭回收率。
地下开采的安全措施
建立健全安全管理制度
制定完善的安全管理制度和操作规程，确保 安全生产。