浅议矿业采煤技术发展及应用

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1、浅议矿业采煤技术发展及应用摘要：在地底下开采的矿山。有时把矿山地下开拓中的斜井、竖井、平碉等也称为矿井。矿井开拓对金属矿山或采煤矿井的生产建设的全局有重大而深远的影响，它不仅关系矿井的基建工程量，初期投资和建井速度，更重要的是将长期决定矿井的生产条件、技术经济指标。矿井开拓即从地面向地下开掘一系列井巷，通至采区。矿井开拓需要解决的主要问题是：正确划分井田，选择合理的开拓方式，确定矿井的生产能力，按标高划分开采技术分类，选择适当的通风方式,进行采区部署以及决定采区开采的顺序等。矿井开拓通常以井筒的形式分为平碉开拓、斜井开拓和立井开拓。采用合理的采矿方法

2、是搞好矿井生产的关键。关键词：井筒断面通风系统系统设计1井田地质、老窑及水文对开采的影响煤层埋藏较深，除正在生产的立式煤矿外，区内无小窑开采。影响采区布置和煤层开采的主要构造因素是断层，其次是褶曲。除边界断层外，区内主要断层方向呈北东向，采区布置应与主要断层平行，但在采掘时还应综合分析物探资料，注意近东西和北西向断距较小的断层。断层附近岩层不完整，岩石破碎，易冒顶，片帮，开掘时应加强支护以保安全，另外还应防止断层导水。在向斜轴部和转折端，因局部应力集中，节理发育，造成煤层顶底板的岩体的破坏，使其稳定性变差，因此采掘时亦应加强支护，主要岩巷亦应避开这些

3、部位布置，以减少支护的困难。另外在天仓向斜轴一线瓦斯含量集中，采掘时应防止瓦斯突出。陷落柱周围的煤、岩层，因柱体向下塌陷，周围产生大量节理，煤层产状也发生变化，甚至伴有小断层出现，因此采掘中应注意顶板支护。在采掘时还应防止导水，以防万一。2井筒断面形状和布置形式1、井筒断面形状井筒断面形状主要根据井筒的用途、服务年限、穿过的岩层性质、选择的支护材料，及施工方法等因素确定。我国的矿井中，立井井筒断面大多选用圆形，只有少数小型矿井选用矩形。圆形断面常采用混凝土、料石或混凝土喷轻支护，具有服务年限长、承受地压性能较好、生产期间支护不需要或很少需要维修、通风

4、阻力小，以及便于施工等一系列优点，因此，服务年限在10年以上的矿井都采用圆形断面。其主要缺点是断面利用率较差。3矿井通风系统的选择矿井通风系统是向矿井各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的进、回风井的布置方式，主要通风机的工作方法,通风网络和风流控制设施的总称。一、通风系统的选择按进回风在井田内的位置不同，通风系统可分为中央式，对角式，混合式，下列是各种通风系统的适用条件及其优缺点。中央并列式：出风井与进风井大致布置在井田中央，由主井兼作回风井或专设中央风井。适用于煤层倾角较大，走向不长(一般小于4Km左右)，投产初期尚末设置边界安全出口，且自然发火

5、不严重的矿井。优缺点：(1)、初期投资少，采区生产集中，且矿井反风容易，便于管理。(2)、节省风井工业场地，占地少，护井煤柱少。(3)、进出风井之间漏风比较大，风路长，阻力大。(4)、工业场地有噪音影响。4矿井排水系统设计一、井下涌水情况1、集中排水系统单水平开拓，可将全部井巷的涌水集中于水仓内，然后用水泵将水仓的水直接排至地面。多水平开拓时，如果上水平涌水量不大，没有必要单独设置排水系统时，可将上水平的水引到下水平的水仓内，然后由下水平的排水设备，直接排至地面。本系统开拓量小，管道敷设简单，基建费用低又便于管理。2、分段排水系统当单水平开拓较深，排

6、水所需压头超过了水泵可能产生的扬程时，可采用分段排水系统，先将涌水排至井筒中间水仓，然后再由中间泵房的水泵将其排至地面。该方法简单，对水泵和管路无特殊要求。二、中央水泵房和水仓的位置及水仓清理方法中央水泵房应于中央变电所联合布置，以便使主便电所向排水泵房的供电距离最短。这两个碉室通常联合布置在副井井筒与井底车场连接处附近。水仓由两条独立的巷道组成，入口一般设在空车线标高最低点处。确定水仓入口时，应注意能使水仓装满水。矿井水仓的清理方式采用人工清理。5井底车场的设计井底车场是连接井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和碉室的总称，是连接井下运输和井筒提升两个

7、环节的枢纽。井下煤炭和砰石通过井底车场经井筒转运到地面，井上的材料和设备通过井底车场转运到井下各个地点。排水、通风、动力供应以及人员上下等，也必须通过井底车场。所以它是矿井生产的咽喉，直接影响着矿井的生产和安全。井底车场路线多，设备多，设计施工复杂，工程量大。井底车场包括运输巷道和碉室两部分。井底车场形式的选择，选择井底车场形式受许多条件约束，例如地面工业场地的布局影响井底车场的形式与出口方向；井筒形式井筒与主要运输巷道的位置关系直接影响井底车场的形式。其它还有矿井生产能力服务年限等原因。本矿井年设计生产能力为300万t/年，第一水平井筒距运输大巷远

8、，根据立井井底车场的形式，可选择环形刀式车场或折返尽头式车场。6主要开拓巷道的选择主要开拓巷道断面设计，主要