⑴ 煤矿开采技术
煤的开采
采煤向来是一项最艰苦的工作,当前正在花较大的力量来改善工作条件。由于煤炭资源的埋藏深度不同,一般相应的采用矿井开采(埋藏较深)和露天开采(埋藏较浅)两种方式。可露天开采的资源量在总资源量中的比重大小,是衡量开采条件优劣的重要指标,我国可露天开采的储量仅占7.5%,美国为32%,澳大利亚为35%;矿井开采条件的好坏与煤矿中含瓦斯的多少成反比,我国煤矿中含瓦斯比例高,高瓦斯和有瓦斯突出的矿井占40%以上。我国采煤以矿井开采为主,如山西、山东、徐州及东北地区大多数采用这一开采方式,也有露天开采,如内蒙古霍林河煤矿就是我国最大的露天矿区。
露天开采
移去煤层上面的表土和岩石(覆盖层),开采显露的煤层。这种采煤方法,习惯上叫剥离法开采,这是因为露出地面的煤已开采殆尽,有必要剥离表土,使煤层显露出来。此法在煤层埋藏不深的地方应用最为合适,许多现代化露天矿使用设备足以剥除厚达60余米的覆盖层。在欧洲,
褐煤矿广泛用露天开采,在美国,大部分无烟煤和褐煤亦用此法。露天开采用于地形平坦,矿层作水平延展,能进行大范围剥离的矿区最为经济。当矿床地形起伏或多山时,采用沿等高线剥离法建立台阶,其一侧是山坡,另一侧几乎是垂直的峭壁。露天开采使地面受到损害或彻底的破坏,应采取措施,重新恢复地面。美国有几个州和联邦政府的法律规定了恢复土地的措施,现在许多采掘企业已自愿执行这些规定。
矿井开采
对埋藏过深不适于用露天开采的煤层,可用3种方法取得通向煤层的通道,即竖井、斜井、平硐。
竖井是一种从地面开掘以提供到达某一煤层或某几个煤层通道的垂直井。从一个煤层下掘到另一个煤层的竖井称盲井。在井下,开采出的煤倒入竖井旁侧位于煤层水平以下的煤仓中,再装入竖井箕斗从井下提升上来。
斜井是用来开采非水平煤层或是从地面到达某一煤层或多煤层之间的一种倾斜巷道。斜井中装有用来运煤的带式输送机,人员和材料用轨道车辆运输。
平硐是一种水平或接近水平的隧道,开掘于水平或倾斜煤层在地表露出处,常随着煤层开掘,它允许采用任何常规方法将煤从工作面连续运输到地面。
⑵ 煤矿采煤系统安全检查重点有哪些
无论露天开采还是地下开采,都须首先进行地质勘探,查明含煤地层的分布范围、可采层数、层厚、倾角、储量,以及地质构造、自燃倾向、水、瓦斯等赋存状况和开采条件,然后合理规划矿区的建设规模、矿井数目、产量和建设顺序。根据矿区总体设计和矿井设计,逐一建设后移交生产。露天开采包括剥离和采煤作业。首先剥去上覆岩层,使煤层敞露,然后开采(见露天采矿方法)。地下开采则需开凿一系列井巷(包括岩巷和煤巷),进入地下煤层,然后进行采煤(见地下采煤方法)。
采煤采区是井下生产的基本单元,矿山开拓和采区巷道布置是井下开采的重要组成部分。采区内布置一系列巷道和若干回采工作面,建成从工作面到井下大巷的运输、通风、供电、压气、煤仓等生产系统。视煤层赋存条件,可在单一煤层中布置采区,或在几个相邻煤层中联合布置采区。为维持矿井持续生产,在回采的同时,需及时进行开拓工作和准备新采区,形成新工作面。此外,还要布置联通井下各采区的开拓井巷,形成全矿性的井下生产系统(见采区巷道布置)。
通过井下运输系统,将采出的煤和矸石运到地面,把人员、材料、装备从地面运到井下工作地点。矿井通风系统不断供给井下新鲜空气,利用各种通风结构设施,迫使风流到达井下每个作业点,供井下人员呼吸、降温及稀释瓦斯等有害气体;乏风通过回风井巷排出地面(见矿井通风、矿内空气、矿井热害)。井下各工作地点所需的电力、压气动力、防尘等安全措施及用水,分别以专用管线,从地面变电站、压风机房以及贮水池输送到井下去(见矿山动力供应、矿山供电系统);井下涌水则需在井底设集中水仓、水泵房,通过排水管排到地面(见矿山排水);充填、井下防火等特需的充填材料、泥浆须另设专用的设备和输送系统。露天开采须增设剥离、排土、堆土装备,以及相应容量的排土场;采深不大时,无需通风措施。
⑶ 煤矿安全知识三百题
2011年1月25日,由局长骆琳签署国家安全生产监督管理总局令第37号,公布《国家安全监管总局关于修改〈煤矿安全规程〉第二编第六章防治水部分条款的决定》,自2011年3月1日起施行。[4]
国家安全生产监督管理总局决定对《煤矿安全规程》第二编第六章防治水部分条款作如下修改:
一、第二百五十一条修改为:“煤矿企业、矿井应当配备满足工作需要的防治水专业技术人员,配齐专用探放水设备,建立专门的探放水作业队伍,建立健全防治水各项制度,装备必要的防治水抢险救灾设备。”
二、第二百五十二条修改为:“煤矿企业、矿井应当编制本单位的防治水中长期规划(5-10年)和年度计划,并认真组织实施。
“煤矿企业、矿井应当对矿井水文地质类型进行划分,定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况,并在井上、下工程对照图和矿井充水性图上标出其井田位置、开采范围、开采年限、积水情况。矿井应当建立水文地质观测系统,加强水文地质动态观测和水害预测分析工作。”
增加一款,作为本条第三款:“水文地质条件复杂、极复杂矿井应当每月至少开展1次水害隐患排查及治理活动,其他矿井应当每季度至少开展1次水害隐患排查及治理活动。”
三、第二百五十四条修改为:“煤矿企业、矿井应当查清矿区及其附近地面河流水系的汇水、渗漏、疏水能力和有关水利工程等情况;了解当地水库、水电站大坝、江河大堤、河道、河道中障碍物等情况;掌握当地历年降水量和最高洪水位资料,建立疏水、防水和排水系统。”
增加一款,作为本条第二款:“煤矿企业、矿井应当建立灾害性天气预警和预防机制,加强与周边相邻矿井的信息沟通,发现矿井水害可能影响相邻矿井时,立即向周边相邻矿井进行预警。”
四、第二百五十五条修改为:“矿井井口和工业场地内建筑物的地面标高必须高于当地历年最高洪水位;在山区还必须避开可能发生泥石流、滑坡等地质灾害危险的地段。”
“矿井井口及工业场地内主要建筑物的地面标高低于当地历年最高洪水位的,应当修筑堤坝、沟渠或者采取其他可靠防御洪水的措施。不能采取可靠安全措施的,应当封闭填实该井口。”
五、第二百五十六条修改为:“当矿井井口附近或者开采塌陷波及区域的地表有水体时,必须采取安全防范措施,并遵守下列规定:
“(一)严禁开采和破坏煤层露头的防隔水煤(岩)柱。”
“(二)在地表容易积水的地点,修筑泄水沟渠,或者建排洪站专门排水,杜绝积水渗入井下。”
“(三)当矿井受到河流、山洪威胁时,修筑堤坝和泄洪渠,有效防止洪水侵入。”
“(四)对于排到地面的矿井水,妥善疏导,避免渗入井下。”
“(五)对于漏水的沟渠(包括农田水利的灌溉沟渠)和河床,及时堵漏或者改道。地面裂缝和塌陷地点及时填塞。进行填塞工作时,采取相应的安全措施,防止人员陷入塌陷坑内。”
“(六)当有滑坡、泥石流等地质灾害威胁煤矿安全时,及时撤出受威胁区域的人员,并采取防止滑坡、泥石流的措施。”
六、第二百五十七条修改为:“严禁将矸石、炉灰、垃圾等杂物堆放在山洪、河流可能冲刷到的地段,防止淤塞河道、沟渠。”
⑷ 煤矿采煤方法有哪几种
采煤方法种类很多,目前世界主要产煤国家使用的采煤方法,总的划分为壁式和柱式两大类。
壁式采煤法的特点:是煤壁较长、工作面的两端巷道分别做为入风和回风、运煤和运料用,采出的煤炭平行于煤壁方向运出工作面,我国多采用壁式采煤法开采煤层。
柱式采煤法的特点:是煤壁短呈方柱形,同时开采的工作面数较多,采出的煤炭垂直于工作面方向运出。
我国当前常用的采煤方法主要有:
1、走向长壁采煤法:长壁工作面沿走向推进的采煤方法。
2、倾斜长壁采煤法:长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法
3、倾斜分层采煤法:厚煤层沿倾斜面划分分层的采煤方法。
4、长壁放顶煤采煤法:开采6米以上缓斜后缓斜厚煤层时,先采出煤层底部长壁工作面的煤,随即放采上部顶煤的采煤方法。
5、掩护支架采煤法:在急斜煤层,沿走向布置采煤工作面,用掩护支架将采空区和工作空间隔开,向俯斜推进的采煤方法。
6、伪倾斜柔性掩护支架采煤法:在急斜煤层中,伪倾斜布置采煤工作面,用柔性掩护支架将采空区和工作空间隔开沿走向推进的采煤方法。
7、倒台阶采煤方法:在急斜煤层的阶段或区段内,布置下部超前的台阶形工作面,并沿走向推进的采煤方法。
8、正台阶采煤法:在急斜煤层的阶段或区段内,沿伪斜方向布置成上部超前的台阶形工作面,并沿走向推进的采煤方法。
9、水平分层采煤法:急斜厚煤层沿水平面划分分层的采煤方法。
10、斜切分层采煤法:急斜厚煤层中沿与水平面成25度至30度的斜面划分分层的采煤方法。
11、房柱式采煤法:沿巷道每隔一定距离先采煤房直至边界,再后退采出煤房之间煤柱的采煤方法。
12、房式采煤法:沿巷道每隔一定距离开采煤房,在煤房之间保留煤柱以支撑顶板的采煤方法。
13、仓储采煤法:急斜煤层中将落采的煤 暂存于已采空间中,待仓房内的煤体采完后,再依次放出存煤的采煤方法。
⑸ 煤矿开采探秘
煤田地质勘查结束后,要根据有关部门审查的地质勘查报告,进行煤炭资源储量登记,并申请开采登记,经批准后进入煤矿的开采阶段。要根据煤矿的地质条件、资源条件、外部环境、市场情况,进行经济效益分析,进行煤矿开发可行性研究和经济评价;根据煤层赋存状态、开采技术条件制定开采方案与规模,选择开采方式和井型;要进行多方案的论证优选,确定符合实际的矿井开拓系统、地面工业广场等矿井建设方案。煤矿的开采大致有矿井建设与开采建设两个阶段。
(一)矿井建设
矿山施工单位根据设计部门提供的矿井设计,进行煤矿建设施工,进行地面工业广场的建设和开拓系统的建设,并建成首采区投入生产,使其达到一定生产规模后,移交给煤矿生产单位进行煤矿开采。
(二)煤矿开采
煤矿生产单位,接收到已建成的开采煤矿后,就正式投入煤矿的生产。根据煤的赋存条件和埋藏深度,把煤从地下开采出来有不同的方法,最常见的煤矿开采方法有露天开采、平硐开采、斜井开采、竖井开采等。
露天开采:露天开采是在地面直接把覆盖层剥离,用大型机械设备直接采掘煤,运输到采场外,是在煤层露头或埋藏较浅部分开采的(图 5-3-1)。
露天开采要求煤层厚要大,埋藏要浅,一般要求剥采比不超过 1∶8,也就是说开采 1 吨煤,剥离覆盖的岩石和土方不超过 8 吨。露天开采的过程不存在顶板垮塌、突水淹井、瓦斯爆炸等灾害,能有效地保证安全生产,能充分地使用现代化的大型设备,大幅度地提高生产能力,提高回采率充分地利用矿产资源,有效地提升经济效益。由于露天开采的优势比较明显,在条件具备时应尽量采用露天开采。新疆的哈密三道岭露天煤矿、准东露天煤矿、乌鲁木齐铁厂沟露天煤矿、托克逊黑山露天煤矿、奇台北山露天煤矿、和田布雅露天煤矿都是采用露天开采的煤矿(图 5-3-2)。
平硐开采:是在煤层赋存在上山位置条件下的开采方法。平硐的井筒从地面水平穿过煤层后向单翼或两翼开采上山煤层。平硐开采的特点是井下的水可以从井口自然流出,很少有淹井事故的发生。平硐的运输也比较方便,可采用皮带运输和矿车运输,条件好的矿山,还可以将汽车、火车直接开到井下运输。平硐的建设成本也比较低,建设周期短,在条件允许的情况下,平硐开采是最经济实用的开采方法之一。新疆采用平硐方式开采的煤矿较多,主要有艾维尔沟平硐、布雅煤矿等(图 5-3-3)。
斜井开采:斜井是从地面以 20°~ 30°倾斜角度向地下开拓井筒,由主井和副井组成,形成通风、运输系统。斜井开采的优势在于能开采埋深比较深的煤层,同时斜井的运输能力比较强,人员上下井比较安全。斜井可以是沿煤层倾斜方向开拓的正向斜井,也可以是逆煤层倾斜方向的反向斜井。斜井开采适宜于各类形态的煤层,水平煤层、倾斜煤层、急倾斜煤层都可以用斜井开采。新疆采用斜井开采的主要矿山有硫磺沟小草湖煤矿、乌鲁木齐六道湾煤矿、小红沟煤矿、哈密北泉煤矿(图 5-3-4、图 5-3-5)。
竖井开采:是煤矿常用开采方法之一,它是从地面垂直掘进井筒,穿过煤层后向两翼开拓,形成上山和下山采区,在采区布置工作面进行开采。竖井由主立井和副立井组成,形成通风和运输系统。竖井的优势是能够开采埋藏较深的煤层,但竖井的提升能力不如斜井,因为竖井只能用绞车箕斗提升,而斜井除用绞车提升外,还可以用皮带输送提升。新疆采用竖井开采的主要矿山有六道湾一号立井、苇湖梁煤矿、大红沟煤矿等。
采煤的工艺方法也在不断地改进,由较落后的打眼放炮采煤发展到现在的大型机械化采煤、综采放顶煤技术。
⑹ 煤炭的开采方法
在煤矿建设和生产过程中,各种类型的水源水会通过不同的途径进入巷道和工作面, 为了保证采矿安全,防止水害发生,需将矿井涌水排出。据不完全统计,在采煤过程中, 2004 年全国煤矿矿井水排放约30 亿m³;,平均每吨煤涌水量约为2m³;。资源化利用率仅占22%左右。
瓦斯抽放与矿井通风
在煤炭开采前和开采中抽放瓦斯气, 是保证煤矿安全的重要措施。但将抽放的瓦斯排入大气,会产生强烈的温室效应,瓦斯中所含甲烷的温室效应比二氧化碳大20 倍。另外煤矿在生产过程中, 井下巷道每秒钟都需要数十万乃至数百万立方米的空气,它们主要是通过矿井通风来完成, 矿井通风同样含有瓦斯,并且还有大量粉尘。据近几年有关评价估算, 全国煤层瓦斯资源量为3×106 。2002 年中国重点煤矿煤层瓦斯产生量为9773.37,其中利用瓦斯量为517.49 ,利用率5%左右。
开采造成的生态破坏
传统煤炭开采忽略其它共生、伴生矿物的开采、加工、利用, 造成了资源的浪费。中国煤系共生、伴生20 多种矿产,绝大多数没有利用, 另外矿物的随意存放丢弃还会造成环境污染,破坏生态环境。
煤炭开采破坏了地壳内部原有的力学平衡状态。引起地表塌陷, 原有生态系统受到破坏。这种破坏使原有土地收益的减少或丧失,同时也造成地表水利设施的破坏和生态环境恶化。每年因开采引起的地表塌陷面积已达40万hm2,且平均每年以1.5 万hm2 的速度增加。
⑺ 煤矿安全知识求解。
1、 是我国第一部全面规范安全生产的法律,是我国安全生产法律体系的主体法,是各类生产经营单位及其从业人员实现 所必须遵循的行为准则。
2、所有从业人员在作业过程中,应当严格遵守本单位的安全生产和服从管理,正确佩戴和使用 。
3、煤矿三大规程是指 、 、 及 。
4、根据岩层的相对位置及开采过程中岩层变形、垮落的难易程度,顶板可分为 、 和 。
5、根据电雷管的起爆间隔时间的不同,可分为 、毫秒延期电雷管和 。
6、煤矿三大保护是指 、 , 。
7、电缆与压风管、水管在巷道同一侧敷设时,必须敷设在管子的 ,并保持 米以上的距离。
8、使用局部通风机通风的掘进工作面,必须要严格执行风电闭锁、 和采用 供电方式。
9、回采工作面上下两巷自煤壁向外 米范围内,巷道高度为:炮采面不低于 米,综采面不低于 米。
10、采掘工作面风流中当瓦斯浓度达到 时,必须停止用电钻打眼;放炮地点附近20米以内风流中的瓦斯浓度达到1%, ,当瓦斯浓度达到 时,必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理。
11、采煤工作面风流传感器距上安全口不超过 m,瓦斯超限浓度标准 %;