⑴ 煤礦開采技術
煤的開采
採煤向來是一項最艱苦的工作,當前正在花較大的力量來改善工作條件。由於煤炭資源的埋藏深度不同,一般相應的採用礦井開采(埋藏較深)和露天開采(埋藏較淺)兩種方式。可露天開採的資源量在總資源量中的比重大小,是衡量開采條件優劣的重要指標,我國可露天開採的儲量僅佔7.5%,美國為32%,澳大利亞為35%;礦井開采條件的好壞與煤礦中含瓦斯的多少成反比,我國煤礦中含瓦斯比例高,高瓦斯和有瓦斯突出的礦井佔40%以上。我國採煤以礦井開采為主,如山西、山東、徐州及東北地區大多數採用這一開采方式,也有露天開采,如內蒙古霍林河煤礦就是我國最大的露天礦區。
露天開采
移去煤層上面的表土和岩石(覆蓋層),開采顯露的煤層。這種採煤方法,習慣上叫剝離法開采,這是因為露出地面的煤已開采殆盡,有必要剝離表土,使煤層顯露出來。此法在煤層埋藏不深的地方應用最為合適,許多現代化露天礦使用設備足以剝除厚達60餘米的覆蓋層。在歐洲,
褐煤礦廣泛用露天開采,在美國,大部分無煙煤和褐煤亦用此法。露天開採用於地形平坦,礦層作水平延展,能進行大范圍剝離的礦區最為經濟。當礦床地形起伏或多山時,採用沿等高線剝離法建立台階,其一側是山坡,另一側幾乎是垂直的峭壁。露天開采使地面受到損害或徹底的破壞,應採取措施,重新恢復地面。美國有幾個州和聯邦政府的法律規定了恢復土地的措施,現在許多採掘企業已自願執行這些規定。
礦井開采
對埋藏過深不適於用露天開採的煤層,可用3種方法取得通向煤層的通道,即豎井、斜井、平硐。
豎井是一種從地面開掘以提供到達某一煤層或某幾個煤層通道的垂直井。從一個煤層下掘到另一個煤層的豎井稱盲井。在井下,開采出的煤倒入豎井旁側位於煤層水平以下的煤倉中,再裝入豎井箕斗從井下提升上來。
斜井是用來開采非水平煤層或是從地面到達某一煤層或多煤層之間的一種傾斜巷道。斜井中裝有用來運煤的帶式輸送機,人員和材料用軌道車輛運輸。
平硐是一種水平或接近水平的隧道,開掘於水平或傾斜煤層在地表露出處,常隨著煤層開掘,它允許採用任何常規方法將煤從工作面連續運輸到地面。
⑵ 煤礦採煤系統安全檢查重點有哪些
無論露天開采還是地下開采,都須首先進行地質勘探,查明含煤地層的分布范圍、可采層數、層厚、傾角、儲量,以及地質構造、自燃傾向、水、瓦斯等賦存狀況和開采條件,然後合理規劃礦區的建設規模、礦井數目、產量和建設順序。根據礦區總體設計和礦井設計,逐一建設後移交生產。露天開采包括剝離和採煤作業。首先剝去上覆岩層,使煤層敞露,然後開采(見露天采礦方法)。地下開采則需開鑿一系列井巷(包括岩巷和煤巷),進入地下煤層,然後進行採煤(見地下採煤方法)。
採煤采區是井下生產的基本單元,礦山開拓和采區巷道布置是井下開採的重要組成部分。采區內布置一系列巷道和若干回採工作面,建成從工作面到井下大巷的運輸、通風、供電、壓氣、煤倉等生產系統。視煤層賦存條件,可在單一煤層中布置采區,或在幾個相鄰煤層中聯合布置采區。為維持礦井持續生產,在回採的同時,需及時進行開拓工作和准備新采區,形成新工作面。此外,還要布置聯通井下各采區的開拓井巷,形成全礦性的井下生產系統(見采區巷道布置)。
通過井下運輸系統,將采出的煤和矸石運到地面,把人員、材料、裝備從地面運到井下工作地點。礦井通風系統不斷供給井下新鮮空氣,利用各種通風結構設施,迫使風流到達井下每個作業點,供井下人員呼吸、降溫及稀釋瓦斯等有害氣體;乏風通過回風井巷排出地面(見礦井通風、礦內空氣、礦井熱害)。井下各工作地點所需的電力、壓氣動力、防塵等安全措施及用水,分別以專用管線,從地面變電站、壓風機房以及貯水池輸送到井下去(見礦山動力供應、礦山供電系統);井下涌水則需在井底設集中水倉、水泵房,通過排水管排到地面(見礦山排水);充填、井下防火等特需的充填材料、泥漿須另設專用的設備和輸送系統。露天開采須增設剝離、排土、堆土裝備,以及相應容量的排土場;采深不大時,無需通風措施。
⑶ 煤礦安全知識三百題
2011年1月25日,由局長駱琳簽署國家安全生產監督管理總局令第37號,公布《國家安全監管總局關於修改〈煤礦安全規程〉第二編第六章防治水部分條款的決定》,自2011年3月1日起施行。[4]
國家安全生產監督管理總局決定對《煤礦安全規程》第二編第六章防治水部分條款作如下修改:
一、第二百五十一條修改為:「煤礦企業、礦井應當配備滿足工作需要的防治水專業技術人員,配齊專用探放水設備,建立專門的探放水作業隊伍,建立健全防治水各項制度,裝備必要的防治水搶險救災設備。」
二、第二百五十二條修改為:「煤礦企業、礦井應當編制本單位的防治水中長期規劃(5-10年)和年度計劃,並認真組織實施。
「煤礦企業、礦井應當對礦井水文地質類型進行劃分,定期收集、調查和核對相鄰煤礦和廢棄的老窯情況,並在井上、下工程對照圖和礦井充水性圖上標出其井田位置、開采范圍、開采年限、積水情況。礦井應當建立水文地質觀測系統,加強水文地質動態觀測和水害預測分析工作。」
增加一款,作為本條第三款:「水文地質條件復雜、極復雜礦井應當每月至少開展1次水害隱患排查及治理活動,其他礦井應當每季度至少開展1次水害隱患排查及治理活動。」
三、第二百五十四條修改為:「煤礦企業、礦井應當查清礦區及其附近地面河流水系的匯水、滲漏、疏水能力和有關水利工程等情況;了解當地水庫、水電站大壩、江河大堤、河道、河道中障礙物等情況;掌握當地歷年降水量和最高洪水位資料,建立疏水、防水和排水系統。」
增加一款,作為本條第二款:「煤礦企業、礦井應當建立災害性天氣預警和預防機制,加強與周邊相鄰礦井的信息溝通,發現礦井水害可能影響相鄰礦井時,立即向周邊相鄰礦井進行預警。」
四、第二百五十五條修改為:「礦井井口和工業場地內建築物的地面標高必須高於當地歷年最高洪水位;在山區還必須避開可能發生泥石流、滑坡等地質災害危險的地段。」
「礦井井口及工業場地內主要建築物的地面標高低於當地歷年最高洪水位的,應當修築堤壩、溝渠或者採取其他可靠防禦洪水的措施。不能採取可靠安全措施的,應當封閉填實該井口。」
五、第二百五十六條修改為:「當礦井井口附近或者開采塌陷波及區域的地表有水體時,必須採取安全防範措施,並遵守下列規定:
「(一)嚴禁開采和破壞煤層露頭的防隔水煤(岩)柱。」
「(二)在地表容易積水的地點,修築泄水溝渠,或者建排洪站專門排水,杜絕積水滲入井下。」
「(三)當礦井受到河流、山洪威脅時,修築堤壩和泄洪渠,有效防止洪水侵入。」
「(四)對於排到地面的礦井水,妥善疏導,避免滲入井下。」
「(五)對於漏水的溝渠(包括農田水利的灌溉溝渠)和河床,及時堵漏或者改道。地面裂縫和塌陷地點及時填塞。進行填塞工作時,採取相應的安全措施,防止人員陷入塌陷坑內。」
「(六)當有滑坡、泥石流等地質災害威脅煤礦安全時,及時撤出受威脅區域的人員,並採取防止滑坡、泥石流的措施。」
六、第二百五十七條修改為:「嚴禁將矸石、爐灰、垃圾等雜物堆放在山洪、河流可能沖刷到的地段,防止淤塞河道、溝渠。」
⑷ 煤礦採煤方法有哪幾種
採煤方法種類很多,目前世界主要產煤國家使用的採煤方法,總的劃分為壁式和柱式兩大類。
壁式採煤法的特點:是煤壁較長、工作面的兩端巷道分別做為入風和回風、運煤和運料用,采出的煤炭平行於煤壁方向運出工作面,我國多採用壁式採煤法開採煤層。
柱式採煤法的特點:是煤壁短呈方柱形,同時開採的工作面數較多,采出的煤炭垂直於工作面方向運出。
我國當前常用的採煤方法主要有:
1、走向長壁採煤法:長壁工作面沿走向推進的採煤方法。
2、傾斜長壁採煤法:長壁工作面沿傾斜推進的採煤方法
3、傾斜分層採煤法:厚煤層沿傾斜面劃分分層的採煤方法。
4、長壁放頂煤採煤法:開采6米以上緩斜後緩斜厚煤層時,先採出煤層底部長壁工作面的煤,隨即放采上部頂煤的採煤方法。
5、掩護支架採煤法:在急斜煤層,沿走向布置採煤工作面,用掩護支架將采空區和工作空間隔開,向俯斜推進的採煤方法。
6、偽傾斜柔性掩護支架採煤法:在急斜煤層中,偽傾斜布置採煤工作面,用柔性掩護支架將采空區和工作空間隔開沿走向推進的採煤方法。
7、倒台階採煤方法:在急斜煤層的階段或區段內,布置下部超前的台階形工作面,並沿走向推進的採煤方法。
8、正台階採煤法:在急斜煤層的階段或區段內,沿偽斜方向布置成上部超前的台階形工作面,並沿走向推進的採煤方法。
9、水平分層採煤法:急斜厚煤層沿水平面劃分分層的採煤方法。
10、斜切分層採煤法:急斜厚煤層中沿與水平面成25度至30度的斜面劃分分層的採煤方法。
11、房柱式採煤法:沿巷道每隔一定距離先採煤房直至邊界,再後退采出煤房之間煤柱的採煤方法。
12、房式採煤法:沿巷道每隔一定距離開採煤房,在煤房之間保留煤柱以支撐頂板的採煤方法。
13、倉儲採煤法:急斜煤層中將落採的煤 暫存於已采空間中,待倉房內的煤體采完後,再依次放出存煤的採煤方法。
⑸ 煤礦開采探秘
煤田地質勘查結束後,要根據有關部門審查的地質勘查報告,進行煤炭資源儲量登記,並申請開采登記,經批准後進入煤礦的開采階段。要根據煤礦的地質條件、資源條件、外部環境、市場情況,進行經濟效益分析,進行煤礦開發可行性研究和經濟評價;根據煤層賦存狀態、開采技術條件制定開采方案與規模,選擇開采方式和井型;要進行多方案的論證優選,確定符合實際的礦井開拓系統、地面工業廣場等礦井建設方案。煤礦的開采大致有礦井建設與開采建設兩個階段。
(一)礦井建設
礦山施工單位根據設計部門提供的礦井設計,進行煤礦建設施工,進行地面工業廣場的建設和開拓系統的建設,並建成首采區投入生產,使其達到一定生產規模後,移交給煤礦生產單位進行煤礦開采。
(二)煤礦開采
煤礦生產單位,接收到已建成的開採煤礦後,就正式投入煤礦的生產。根據煤的賦存條件和埋藏深度,把煤從地下開采出來有不同的方法,最常見的煤礦開采方法有露天開采、平硐開采、斜井開采、豎井開采等。
露天開采:露天開采是在地面直接把覆蓋層剝離,用大型機械設備直接採掘煤,運輸到采場外,是在煤層露頭或埋藏較淺部分開採的(圖 5-3-1)。
露天開采要求煤層厚要大,埋藏要淺,一般要求剝采比不超過 1∶8,也就是說開采 1 噸煤,剝離覆蓋的岩石和土方不超過 8 噸。露天開採的過程不存在頂板垮塌、突水淹井、瓦斯爆炸等災害,能有效地保證安全生產,能充分地使用現代化的大型設備,大幅度地提高生產能力,提高回採率充分地利用礦產資源,有效地提升經濟效益。由於露天開採的優勢比較明顯,在條件具備時應盡量採用露天開采。新疆的哈密三道嶺露天煤礦、准東露天煤礦、烏魯木齊鐵廠溝露天煤礦、托克遜黑山露天煤礦、奇台北山露天煤礦、和田布雅露天煤礦都是採用露天開採的煤礦(圖 5-3-2)。
平硐開采:是在煤層賦存在上山位置條件下的開采方法。平硐的井筒從地面水平穿過煤層後向單翼或兩翼開采上山煤層。平硐開採的特點是井下的水可以從井口自然流出,很少有淹井事故的發生。平硐的運輸也比較方便,可採用皮帶運輸和礦車運輸,條件好的礦山,還可以將汽車、火車直接開到井下運輸。平硐的建設成本也比較低,建設周期短,在條件允許的情況下,平硐開采是最經濟實用的開采方法之一。新疆採用平硐方式開採的煤礦較多,主要有艾維爾溝平硐、布雅煤礦等(圖 5-3-3)。
斜井開采:斜井是從地面以 20°~ 30°傾斜角度向地下開拓井筒,由主井和副井組成,形成通風、運輸系統。斜井開採的優勢在於能開采埋深比較深的煤層,同時斜井的運輸能力比較強,人員上下井比較安全。斜井可以是沿煤層傾斜方向開拓的正向斜井,也可以是逆煤層傾斜方向的反向斜井。斜井開采適宜於各類形態的煤層,水平煤層、傾斜煤層、急傾斜煤層都可以用斜井開采。新疆採用斜井開採的主要礦山有硫磺溝小草湖煤礦、烏魯木齊六道灣煤礦、小紅溝煤礦、哈密北泉煤礦(圖 5-3-4、圖 5-3-5)。
豎井開采:是煤礦常用開采方法之一,它是從地面垂直掘進井筒,穿過煤層後向兩翼開拓,形成上山和下山采區,在采區布置工作面進行開采。豎井由主立井和副立井組成,形成通風和運輸系統。豎井的優勢是能夠開采埋藏較深的煤層,但豎井的提升能力不如斜井,因為豎井只能用絞車箕斗提升,而斜井除用絞車提升外,還可以用皮帶輸送提升。新疆採用豎井開採的主要礦山有六道灣一號立井、葦湖梁煤礦、大紅溝煤礦等。
採煤的工藝方法也在不斷地改進,由較落後的打眼放炮採煤發展到現在的大型機械化採煤、綜采放頂煤技術。
⑹ 煤炭的開采方法
在煤礦建設和生產過程中,各種類型的水源水會通過不同的途徑進入巷道和工作面, 為了保證采礦安全,防止水害發生,需將礦井涌水排出。據不完全統計,在採煤過程中, 2004 年全國煤礦礦井水排放約30 億m³;,平均每噸煤涌水量約為2m³;。資源化利用率僅佔22%左右。
瓦斯抽放與礦井通風
在煤炭開采前和開采中抽放瓦斯氣, 是保證煤礦安全的重要措施。但將抽放的瓦斯排入大氣,會產生強烈的溫室效應,瓦斯中所含甲烷的溫室效應比二氧化碳大20 倍。另外煤礦在生產過程中, 井下巷道每秒鍾都需要數十萬乃至數百萬立方米的空氣,它們主要是通過礦井通風來完成, 礦井通風同樣含有瓦斯,並且還有大量粉塵。據近幾年有關評價估算, 全國煤層瓦斯資源量為3×106 。2002 年中國重點煤礦煤層瓦斯產生量為9773.37,其中利用瓦斯量為517.49 ,利用率5%左右。
開采造成的生態破壞
傳統煤炭開采忽略其它共生、伴生礦物的開采、加工、利用, 造成了資源的浪費。中國煤系共生、伴生20 多種礦產,絕大多數沒有利用, 另外礦物的隨意存放丟棄還會造成環境污染,破壞生態環境。
煤炭開采破壞了地殼內部原有的力學平衡狀態。引起地表塌陷, 原有生態系統受到破壞。這種破壞使原有土地收益的減少或喪失,同時也造成地表水利設施的破壞和生態環境惡化。每年因開采引起的地表塌陷面積已達40萬hm2,且平均每年以1.5 萬hm2 的速度增加。
⑺ 煤礦安全知識求解。
1、 是我國第一部全面規范安全生產的法律,是我國安全生產法律體系的主體法,是各類生產經營單位及其從業人員實現 所必須遵循的行為准則。
2、所有從業人員在作業過程中,應當嚴格遵守本單位的安全生產和服從管理,正確佩戴和使用 。
3、煤礦三大規程是指 、 、 及 。
4、根據岩層的相對位置及開采過程中岩層變形、垮落的難易程度,頂板可分為 、 和 。
5、根據電雷管的起爆間隔時間的不同,可分為 、毫秒延期電雷管和 。
6、煤礦三大保護是指 、 , 。
7、電纜與壓風管、水管在巷道同一側敷設時,必須敷設在管子的 ,並保持 米以上的距離。
8、使用局部通風機通風的掘進工作面,必須要嚴格執行風電閉鎖、 和採用 供電方式。
9、回採工作面上下兩巷自煤壁向外 米范圍內,巷道高度為:炮采面不低於 米,綜采面不低於 米。
10、採掘工作面風流中當瓦斯濃度達到 時,必須停止用電鑽打眼;放炮地點附近20米以內風流中的瓦斯濃度達到1%, ,當瓦斯濃度達到 時,必須停止工作,撤出人員,切斷電源,進行處理。
11、採煤工作面風流感測器距上安全口不超過 m,瓦斯超限濃度標准 %;