中小煤矿采区设计与采煤方法pdf/txt下载_在线阅读全文

内容简介

本书是煤炭职业教育煤矿开采技术专业的工学结合核心课程教材之一，是国家骨干院校重点建设专业优质核心课程工学结合教材。
全书分为两篇，共13章。第一篇为中小煤矿采区设计，共5章，主要介绍采区设计的依据、程序和步骤，采区设计说明书的编制内容，采区方案设计图绘制方法等。第二篇为中小煤矿采煤方法，共8章，重点阐述爆破采煤工艺、炮采采煤系统、炮采顶板管理技术、炮采工艺设计、采煤工作面的生产技术管理等。
本书可作为煤炭高等职业院校煤矿开采技术专业的教材或参考书，或作为中等职业学校和煤矿干部培训的教学参考书，同时也可供从事中小煤矿采煤工作的相关人员参考使用。

目　　录

第一篇中小煤矿采区设计
第1章采区设计概述 1
复习思考题 3
第2章采区设计的依据、程序和步骤 4
2.1 采区设计的依据 4
2.2 采区设计的程序 7
2.3 采区设计的步骤 8
复习思考题 9
第3章采区设计说明书的编制内容 10
3.1 采区的位置、储量及开采技术条件 10
3.2 采区的设计生产能力及服务年限 11
3.3 采区的布置形式 12
3.4 区段划分 12
3.5 采区的巷道布置 13

第一篇  中小煤矿采区设计 
第1章  采区设计概述 1 
复习思考题 3 
第2章  采区设计的依据、程序和步骤 4 
2.1  采区设计的依据 4 
2.2  采区设计的程序 7 
2.3  采区设计的步骤 8 
复习思考题 9 
第3章  采区设计说明书的编制内容 10 
3.1  采区的位置、储量及开采技术条件 10 
3.2  采区的设计生产能力及服务年限 11 
3.3  采区的布置形式 12 
3.4  区段划分 12 
3.5  采区的巷道布置 13 
3.5.1  单一煤层采区的布置原则 13 
3.5.2  单一煤层采区的布置方法 14 
3.5.3  煤层群采区 33 
3.6  采煤方法与采掘工艺 34 
3.7  采区的生产安全系统 35 
3.7.1  生产系统 35 
3.7.2  安全避险系统 42 
3.8  采区的施工建议 47 
3.9　安全技术措施 47 
3.10  采区的主要技术经济指标 48 
3.11  设计图纸 48 
3.12  字体与格式 49 
复习思考题 49 
第4章  采区方案设计图绘制方法 50 
4.1  准备工作及绘图程序 50 
4.2  绘图方法 51 
4.3  图鉴和图例 53 
复习思考题 54 
第5章  采区设计相关规定、部委文件 
及经验数据 55 
5.1  采区设计相关规定 55 
5.2  部委文件(摘录) 62 
5.3  经验数据 63 
5.4  技术特征(主要设备和材料) 70 
复习思考题 75


	第二篇  中小煤矿采煤方法 
第6章  壁式采煤法概述 76 
复习思考题 81 
第7章  爆破采煤工艺 82 
7.1  爆破落煤 82 
7.1.1  基本常识 82 
7.1.2  具体做法 83 
7.2  装运煤 89 
7.3  工作面支护 89 
7.3.1  带帽点柱 90 
7.3.2  倾斜棚 91 
7.3.3  走向棚 93 
7.3.4  特殊支架 107 
7.4  移溜 111 
7.5  回柱放顶 113 
7.5.1  回柱放顶的实质和基本 
过程 113 
7.5.2  初次放顶措施 113 
7.6  采场支放用材料 117 
7.7  采场支放用的设备、工具 120 
复习思考题 121 
第8章  炮采采煤系统 122 
8.1  采准巷道系统 122 
8.1.1  采区上山 122 
8.1.2  区段平巷 126 
8.1.3  煤层群的巷道布置系统 127 
8.2  采掘时空系统 127 
8.3  运输系统 129 
8.4  通风系统 130 
复习思考题 131 
第9章  炮采顶板管理技术 132 
9.1  不同类型顶板的管理措施 132 
9.2  过断层、石门口、老巷的技术 
措施 134 
9.2.1  过断层的措施 134 
9.2.2  过石门口的措施 137 
9.2.3  过老巷的措施 137 
9.3  采煤工作面冒顶事故的处理 138 
复习思考题 141 
第10章  炮采工艺设计 142 
复习思考题 156 
第11章  采煤工作面的生产技术 
管理 157 
11.1  采煤工作面的生产组织管理 157 
11.1.1  采煤工作面的生产组织 157 
11.1.2  采煤工作面循环作业图表的 
绘制 162 
11.2  采煤工作面的技术管理 169 
11.3  采煤工作面的质量与安全管理 176 
11.3.1  采煤工作面的质量管理 177 
11.3.2  采煤工作面的安全管理 180 
复习思考题 183 
第12章  普通机械化采煤工艺 184 
12.1  普通机械化采煤工艺过程 184 
12.2  滚筒采煤机落煤与装煤 186 
12.3  普采工作面支护 192 
复习思考题 198 
第13章  综合机械化采煤工艺 199 
13.1  综采工作面的落、装、运煤 200 
13.2  综采工作面支护 204 
13.3  综采工作面“三机”配套 211 
复习思考题 214 
附录1  《煤矿工人技术操作规程(采煤)》总则 215 
附录2  《炮采主要工种技术操作规程(采煤)》 217 
附录3  采煤工作面工程质量标准及检查评分方法表 225 
参考文献 229

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前　　言

本书是煤炭职业教育煤矿开采技术专业的工学结合核心课程教材之一。
为了深化煤炭高等职业教育煤矿开采技术专业教学改革，满足培养煤矿高技术高技能应用型人才的迫切需要，我们根据国家高职骨干院校建设工学结合核心课程的要求编写了本书，主要由娄底职业技术学院的教师和湘煤集团公司的工程技术人员负责编写。
本书具有以下特点。
(1) 紧密联系煤矿采煤生产实际，系统地介绍了采区设计的依据、程序、步骤和方法，以及壁式采煤法的特点、分类及适应条件，对炮采工艺中的“四化”(支柱液压化、顶梁金属化、采场运输机械化、采场爆破毫秒化)等先进技术做了重点阐述，对普采、综采做了基本介绍，有较强的时代特征。
(2) 紧密联系煤矿采煤工作实际，全面地介绍了炮采工艺设计和炮采工作面采煤技术作业规程的编制依据、内容、方法及编审工作的行为规范，有较好的指导作用。
(3) 紧密联系采煤工作面安全质量管理实际，具体介绍了炮采煤工作面的顶板管理技术、采煤安全质量标准化标准和检验评级办法，以及炮采煤工作面主要工种的安全技术操作规程，有较大的参考价值。

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在线试读部分章节

第一篇中小煤矿采区设计
第1章采区设计概述
【学习目标】
了解采区设计的特点。
采区是矿井的基础，是采煤方法的摇篮。它既是矿井生产的主战场，又是矿井安全的第一线，对矿井的安全生产起着决定性的作用。而采区生产能否正常，安全能否实现，又在很大程度上取决于采区设计是否适用、先进、科学。
采区起着承上启下的作用。采区上接矿井的开拓巷道，下连采区内的各采掘工作面，是常规矿井开采技术中“矿井—采区—采煤工作面”三级划分的重要一环。近年来在北方有些开采近水平煤层且地质条件简单的现代化高产高效矿井中，创新性地将矿井三级划分改为二级划分，取消了采区。应当说，这是矿井开采技术上的一次革命，带来的技术经济效益十分可观。但这毕竟是少数，就全国多数煤矿，特别是地方中小煤矿而言，采区不仅不应取消，而且还应不断创新、改进，使采区设计更适应煤矿的地质条件，更适应合理集中生产的要求，更多地采用当今的先进技术和装备。
根据煤炭工业技术政策的相关规定，在矿井开采“三个设计”的职责划分上，矿井设计应由省部级煤矿设计院负责，矿井延深设计应由煤矿集团公司设计院或市级煤矿设计院负责，而采区设计则是由煤矿或煤业公司设计组负责。一般来说，矿井设计涉及专业多、范围广，有矿建、土建、设备、安装及工程概(预)算五项主要任务，其费用全部纳入基建投资；矿井延深设计主要涉及延深主体工程，有矿建、设备、安装及工程概(预)算四项主要任务，其费用为煤矿上级统筹的预提资金；而采区设计只涉及采区工程，虽有巷道、设备、安装三项主要任务，但不需做工程概(预)算，其费用全部进生产成本。采区设计与其他两个设计相比，除上述的职责划分、内容要求及资金归属不同以外，还有“三小”“六性”“三个一”的显著特点。
1. “三小”
1) 采区尺寸小
(1) 采区走向长度l小。以缓倾斜煤层双面采区为例，当采用380V供电时，l≤800m；当采用660V供电时，l≤1200m，比较合理。
(2) 采区斜长L小。从上(下)山运输、通风、排水和施工等多方面考虑，一般情况下，L≤500～560m比较合理。

第一篇  中小煤矿采区设计 
第1章  采区设计概述 
【学习目标】 
了解采区设计的特点。 
采区是矿井的基础，是采煤方法的摇篮。它既是矿井生产的主战场，又是矿井安全的第一线，对矿井的安全生产起着决定性的作用。而采区生产能否正常，安全能否实现，又在很大程度上取决于采区设计是否适用、先进、科学。 
采区起着承上启下的作用。采区上接矿井的开拓巷道，下连采区内的各采掘工作面，是常规矿井开采技术中“矿井—采区—采煤工作面”三级划分的重要一环。近年来在北方有些开采近水平煤层且地质条件简单的现代化高产高效矿井中，创新性地将矿井三级划分改为二级划分，取消了采区。应当说，这是矿井开采技术上的一次革命，带来的技术经济效益十分可观。但这毕竟是少数，就全国多数煤矿，特别是地方中小煤矿而言，采区不仅不应取消，而且还应不断创新、改进，使采区设计更适应煤矿的地质条件，更适应合理集中生产的要求，更多地采用当今的先进技术和装备。 
根据煤炭工业技术政策的相关规定，在矿井开采“三个设计”的职责划分上，矿井设计应由省部级煤矿设计院负责，矿井延深设计应由煤矿集团公司设计院或市级煤矿设计院负责，而采区设计则是由煤矿或煤业公司设计组负责。一般来说，矿井设计涉及专业多、范围广，有矿建、土建、设备、安装及工程概(预)算五项主要任务，其费用全部纳入基建投资；矿井延深设计主要涉及延深主体工程，有矿建、设备、安装及工程概(预)算四项主要任务，其费用为煤矿上级统筹的预提资金；而采区设计只涉及采区工程，虽有巷道、设备、安装三项主要任务，但不需做工程概(预)算，其费用全部进生产成本。采区设计与其他两个设计相比，除上述的职责划分、内容要求及资金归属不同以外，还有“三小”“六性”“三个一”的显著特点。 
1. “三小” 
1) 采区尺寸小 
(1) 采区走向长度l小。以缓倾斜煤层双面采区为例，当采用380V供电时，l≤800m；当采用660V供电时，l≤1200m，比较合理。 
(2) 采区斜长L小。从上(下)山运输、通风、排水和施工等多方面考虑，一般情况下，L≤500～560m比较合理。 
2) 巷道断面小 
因采区上山和平巷多采用单轨布置，加之所用设备小，通过的风量小，故不论是单轨还是双轨，其断面均比开拓巷道要小。 
3) 采区设备小 
上山绞车一般多采用直径0.8m、1.2m、1.6m的单筒防爆绞车；上山和平巷的运输多采用80kW及以下可弯曲刮板输送机或宽度B=800mm或B=650mm的吊挂皮带机；当区段平巷采用矿车运煤时，则多采用2.0～2.5t的防爆特殊型的蓄电池小机车。 
2. “六性” 
1) 独立性 
在井田划分的阶段范围内，采区布置具有相对的独立性。根据煤层赋存条件、地质构造变化及供电电压、运输设备类型、现场管理水平等因素，采区的走向长度可大可小；布置形式可双面可单面，可对称可不对称；运输方式与矿井运输大巷的运输方式可同可不同。 
2) 复杂性 
由于各采区的尺寸、煤层赋存、地质构造及瓦斯等级等条件不尽相同，故采区设计必须从实际出发，有针对性地进行设计。对于采矿设计来说，采区设计要比矿井的开拓设计复杂，具体表现在以下几方面。 
(1) 区段划分。采区的区段数一般是3～5个，而矿井的阶段数一般是2～3个；采区的区段平巷多达6～10条，而矿井的阶段大巷一般只有2～4条。 
(2) 采区上山虽只有2～3条，但由于瓦斯等级、煤层自燃发火等级、地质构造条件、煤层赋存情况及煤岩类别的不同，其布置方式可多达7～8种；而矿井井筒布置方式一般只有2～3种。 
(3) 采区车场不仅有上下部车场，还有多个中部车场；而矿井只有上下部车场。在车场形式上，采区车场不仅有平车场，还有甩车场、桥式车场，在甩车场中，既有顶板绕道式和石门底板绕道式之分，又有单道起坡和双道起坡之别；而矿井车场多采用平车场和双道起坡方式布置。 
(4) 区段平巷不仅有单巷、双巷和三巷布置之分，沿空留巷、沿空掘巷和煤中掘巷之异，还有煤巷和岩巷之差，轨机单巷和轨机合一之别；而阶段大巷多为单巷布置，只有煤巷和岩巷之分或单轨和双轨之别。 
(5) 采区运煤方式多达四种，即矿车、刮板机、皮带机和搪瓷溜槽；而矿井运煤方式一般是两种，即矿车和皮带机。 
3) 继承性 
采区可分为投产采区和接替采区。其中，投产采区为设计院设计，接替采区为煤矿自行设计。为省时、省力地进行接替采区的设计，有必要也有可能继承投产采区设计的并经生产实践检验证明是先进适用的成果；同样道理，煤矿自行设计的其他接替采区，不论是同一设计人员还是不同的设计人员，也应该和必须继承、发扬之前接替采区设计的合理内容。 
4) 创新性 
采区设计不仅要注意继承，更要注意创新。采区设计的原则是：一要从实设计，以适应各种不同的煤层地质条件；二要与时俱进，及时推广采用不断出现的新技术、新设备、新材料和新工艺，在当今日新月异的科技环境中提高采区设计的质量和水平。 
5) 阶段性 
因为采区的服务年限一般为5～8年，采区的施工期一般为1～2年，采区设计时间一般为一个季度左右，因此新采区设计应在投产或接替采区投产后3～6年安排进行为宜。采区设计的间隔时间应等于生产采区的服务年限。由此可见，采区设计不应也不需连续进行，而是分阶段完成即可。为了提高采区设计质量，可利用阶段间的空隙时间进行必要的调查或考察，以收集和整理相关的资料和信息。 
6) 自主性 
采区设计是由煤矿自行设计、审定和施工的，不仅不求人，花钱少，而且更能符合矿情，贴近实际，配合施工。发现问题时，也能自主处理，及时解决。 
3. “三个一” 
(1) 一多，采区设计多，一般不少于3个，多的可达10个以上；而矿井设计只有1个；矿井延深设计一般只有1～2个，或不需设计(指单水平开拓的矿井)。 
(2) 一长，采区设计跨越的时间长，存在于矿井生产的初期、中期和后期。 
(3) 一广，采区涉及的井田范围广，既有浅部和深部采区之分，又有两翼和中部采区之别。 
【小结】 
本章主要介绍了采区设计“三小”“六性”“三个一”的显著特点。 
复习思考题 
采区设计有哪“三小”“六性”？采区设计的“三个一”是指什么？

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中小煤矿采区设计与采煤方法

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