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煤 层 植物遗体经复杂的生物化学作用、地质作用转变而成的层状固体可燃矿产。它赋存于含煤岩系之中,位于顶底板岩石之间。煤层的层数、厚度、产状和埋藏深度等,受古构造、古地理及古气候条件制约。煤层的赋存状况是确定煤田经济价值和开发规划的重要依据。 煤层结构可分为两类不含夹石层的称简单结构,含夹石层的称复杂结构。夹石也称夹矸,常见的是粘土岩、碳质泥岩、泥岩和粉砂岩。煤层中的夹石层增高了煤的灰分含量,降低了煤的质量,并给开采带来一定困难。 简 介 煤层顶、底板岩石之间的垂直距离称煤层厚度。从勘探和开采角度把煤层厚度分为①煤层总厚度,指包括夹石层在内的煤层全部厚度;②煤层纯煤厚度,指所有煤分层厚度的总和;③煤层可采厚度,指在现代经济技术条件下适于开采的煤分层的总厚度(如图)。按照国家有关技术政策,根据煤种、产状、开采方式和地区煤炭资源供需情况,以及地理条件规定的可采厚度下限,称最低可采厚度。达到可采厚度的煤层称可采煤层。地下开采煤层厚度分级一般分为 ①薄煤层,小于或等于1.3米; ②中厚煤层,1.3~3.5米; ③厚煤层,大于3.5米; ④特厚煤层,超过8米。 露天开采煤层厚度分级一般分为 ①薄煤层,小于或等于3.5米; ②中厚煤层,3.5~10米; ③厚煤层,大于10米。 走 向 煤层沿走向和倾向一般呈层状、似层状展布或分叉、复合、尖灭,有的呈透镜状、豆状、鸡窝状、串珠状。煤层形态和厚度的变化是多种地质因素引起的,与聚煤期和聚煤期后的地质背景关系密切。有些属于泥炭堆积初期的,如沼泽基底不平,沼泽内部不均衡沉降,河水或海水对泥炭层的冲蚀等形成的煤层形态和厚度的变化,称煤层的原生变化;有些属于泥炭层被覆盖之后,如受褶皱、断裂、岩浆侵入、河流冲刷等地质作用造成的形态和厚度的变化,称煤层的后生变化。 结 构 简单 这类煤层不含夹矸层,但可能有较小的矿物质透镜体和结核。 复杂 这类煤层中含有较稳定的夹矸层,少则12层,多则数层。 分类 赋存在煤层之上的邻近岩层,称为顶板。 赋存在煤层之下的邻近岩层,称为底板。 向 斜 向斜属于褶曲的基本形态之一,与背斜相对。在地壳运动的强大挤压作用下,岩层会发生塑性变形,产生一系列的波状弯曲,叫做褶皱。 由来向斜一字,来自希腊语,原指对向倾斜之意。 向斜 外文名称syncline 属于褶曲的基本形态之一,与背斜相对。 作用 良好的储水构造。 基本介绍 向斜[1]属于褶曲的基本形态之一,与背斜相对。 在地壳运动的强大挤压作用下,岩层会发生塑性变形,产生一系列的波状弯曲,叫做褶皱。 褶皱的基本单位是褶曲,褶曲有两种基本形态,一种是向斜,一种是背斜。从形态上看,向斜一般是岩层向下弯曲。因此,从地形的原始形态看,向斜成为谷地。但是,由于向斜槽部受到挤压,物质坚实不易被侵蚀,经长期侵蚀后反而可能成为山岭,相应的背斜却会因岩石拉张易被侵蚀而形成谷地。因此,我们应该根据岩层新老关系来确定一个褶皱是背斜还是向斜(参看褶曲词条),而不能单凭地表形态来判断。 向斜是良好的储水构造。石油、天然气、地下水三者比较,天然气的密度最小,石油次之,水的密度最大,且向斜的岩层向下弯曲,即储水。相反,背斜是良好的储油构造。 因为向斜岩层向下弯曲,受力集中于中心。所以,同一平面上各点受力不均匀,不宜修建铁路、隧道等工程。 背 斜 背斜,(Anticline),指岩层发生折曲时,其形状向上凸起者,在一般平地上,背斜的地层上半部受到侵蚀变平,会形成中间古老,两侧较新的地层排列方式。背斜外形上一般是向上突出的弯曲。岩层自中心向外倾斜,核部是老岩层,两翼是新岩层。 基本信息 中文名称背斜 外文名称Anticline 指的是岩层发生折曲时,形状向上凸起者。 基本概述 背斜 背斜(Anticline),背斜岩层向上拱起,在地貌上常常形成山岭;向斜岩层向下弯曲,在地貌上常常形成谷地或盆地,背斜中间老两翼新,向斜中间新两翼老。 形成机理 目前被人们广泛接受的说法是,根据板块构造学说,处在运动之中的板块在发生相对运动时,板块交界处会相互碰撞形成褶皱,就可能发育为背斜。 在板块内部,强大的挤压作用亦会令到岩层发生弹性变形而形成背斜。 主要形态 背斜 在地壳运动的强大挤压作用下,岩层会发生塑性变形,产生一系列的波状弯曲,叫做褶皱。褶皱的基本单位是褶曲,褶曲有两种基本形态一种是向斜,一种是背斜。褶皱构造中褶曲的基本形态之一,与“向斜”相对。 主要特点 背斜外形上一般是向上突出的弯曲。岩层自中心向外倾斜,核部是老岩层,两翼是新岩层(这一点是其与向斜的根本区别)。但是由于向斜槽部受到挤压,物质坚实不易被侵蚀,经长期侵蚀后反而可能成为山岭,相应的背斜却会因岩石拉张易被侵蚀而形成谷地。我们应该根据岩层新老关系来确定一个褶皱是背斜还是向斜,而不能单凭地表形态来判断。 由于背斜岩层向上拱起,且油、气的密度比水小,所以背斜常是良好的储油、气构造。与之相对,向斜是良好的储水构造。背斜顶部受张力作用,岩性脆弱,易被侵蚀,在外力作用下形成谷。向斜与背斜的情况相反,底部岩性坚硬,不易侵蚀,易接受沉积。 背斜是良好的储油、储天然气构造。开发石油、天然气多寻找背斜构造(包括海底油、气开采)。背斜因其拱形结构,受力均匀,隧道、铁路等对地质要求较高的工程多选址背斜。背斜岩层的走向呈天然拱形,结构稳定,且不易储存地下水,便于施工。背斜顶部地带岩石破碎,易开采,适宜建采石场。 应用意义 背斜 经济意义背斜形成以后,蕴藏在发生背斜的岩层内部的石油、天然气以及其它碳氢化合物等地质资源由于密度比水小的缘故会使它们聚集在背斜中间岩层的上部,利于开采,因而背斜是良好的储油、天然气的构造。在背斜所处岩层中还可以开发矿质盐和某些金属元素。 许多背斜顶部会因受到张力而被侵蚀成破碎的谷地,这些谷地顶部可建采石场开采岩石。 在工程建设方面,背斜的拱形结构使其受力均匀由于背斜所处岩层为向上拱起,岩层的顶托作用使在背斜处开掘隧道的安全性大大提高,因此隧道、铁路等对地质要求较高的工程多选址背斜。背斜岩层的结构稳定,且不易储存地下水,也便于施工。 断 层 岩层或岩体在受力发生断裂变形时,断裂两侧岩块沿破裂面发生显著位移的断裂构造。在地貌上,大的断层常常形成裂谷和陡崖,如著名的东非大裂谷、中国华山北坡大断崖。断层一侧上升的岩块,常成为快状山地或高地,如中国的华山、庐山、泰山;另一侧相对下沉的岩块,则常形成谷地或低地,如中国的渭河平原、汾河谷地。在断层构造带,由于岩石破碎,易受风化侵蚀,常发育成沟谷、河流。 基本信息 中文名称断层 外文名称slicle 基本介绍 断层岩层或岩体在受力发生断裂变形时,断裂两侧岩块沿破裂面发生显著位移的断裂构造。在地貌上,大的断层常常形成裂谷和陡崖,如著名的东非大裂谷、中国华山北坡大断崖。 断层一侧上升的岩块,常成为块状山地或高地,如中国的华山、庐山、泰山;另一侧相对下沉的岩块,则常形成谷地或低地,如中国的渭河平原、汾河谷地。在断层构造带,由于岩石破碎,易受风化侵蚀,常发育成沟谷、河流。 详细介绍 构造形态 断层是构造运动中广泛发育的构造形态。它大小不一、规模不等,小的不足一米,大到数百、上千千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。在断层带上往往岩石破碎,易被风化侵蚀。沿断层线常常发育为沟谷,有时出现泉或湖泊。 是什么力量导致岩层断裂错位呢原来是地壳运动中产生 强大的压力和张力,超过岩层本身的强度对岩石产生破坏作用而形成的。岩层断裂错开的面称断层面。两条断层中间的岩块相对上升,两边岩块相对下降时,相对上升的岩块叫地垒;常常形成块状山地,如我国的庐山、泰山等。而两条断层中间的岩块相对下降、两侧岩块相对上升时,形成地堑,即狭长的凹陷地带。我国的汾河平原和渭河谷地都是地堑。 断层对地球科学家来说特别重要,因为地壳断块沿断层的突然运动是地震发生的主要原因。科学家们相信他们对断层机制研究越深入,就能越准确地预报地震,甚至控制地震。 组成要素 破裂面两侧岩块发生显著相对位移的断裂构造。规模大小不等,大者沿走向延伸数百千米 ,常由许多断层组成,可称为断裂带;小者可见于手标本。几何要素断层由断层面和断盘构成。断层面是岩块沿之发生相对位移的破裂面。断盘指断层面两侧的岩块,位于断层面之上的称为上盘,断层面之下的称为下盘,如断层面直立,则按岩块相对于断层走向的方位来描述。断层两侧错开的距离统称位移。按测量位移的参考物的不同,有真位移和视位移之分,真位移是断层两侧相当点错开的距离,即断层面上错断前的一点,错断后分成的两个对应点之间的距离,称为总滑距;视位移是断层两侧相当层错开的距离,即错动前的某一岩层,错断后分成两对应层之间的距离,统称断距。 通常按断层的位移性质分为①上盘相对下降的正断层。②上盘相对上升的逆断层。断层面倾角小于30的逆断层又称冲断层。正断层和逆断层的两盘相对运动方向均大致平行于断层面倾斜方向,故又统称为倾向滑动断层。③两盘沿断层走向作相对水平运动的平移断层,又称走向滑动断层(简称走滑断层)。 分类介绍 根据断层线上原来相邻接的两点在断层运动中的相对运动状况可以将断层分类。 如果它们的运动只在水平方向上,并且平行于断层面,那么这断层叫走向滑动断层。走向滑动断层又进一步分为右滑和左滑断层。 如果一个观察者站在断层的一侧,面向断层,另一边的岩块向他左方滑动,那它就叫左滑断层。之所以如此称呼,因为要追索被移动了的地表特征时,该人需沿断层线转向左边,才能在那一边找到与这边相对应的特征。这种走向滑动断层也叫右旋或左旋、右行或左行断层,或统称走向断层。加利福尼亚圣安德列斯断层是一条右旋断层或滑动断层。 沿断层面作上升下降的相对运动,则是倾向滑动断层。上盘相对下盘向下运动的倾向滑动断层是正断层。 当断层面倾角小于或等于45,上盘相对下盘作向上运动时,叫冲断层,而若断层面倾角大于45,则称逆断层。 两盘相对运动方向界于走向滑动断层和倾向滑动断层之间的,叫斜向滑动断层。 断层两盘之间的相对位移常被叫作断层落差和平错。落差反映垂直位移,而平错反映水平位移。以上所说的断层都有一个共同的运动特点,即在运动中两盘的构造保持着平行。 但也可以有这样的断层,相邻两盘块体之间发生了扭动、转动,这样的断层被称为旋转断层或剪状断层。 上面这张照片里山岳右边的线形结构,就是美国加州著名的圣安地列斯断层,它也是地球表面最长和最活跃的断层之一。 圣安地列斯断层的深度有15公里,存在的时间已经超过2000万年。照片是从奋进号航天飞机拍摄的雷达影像和测地卫星的真色影像所组合出来的。巨大的太平洋板块沿着圣安地列斯断层,相对于北美板块向北漂移,平均每年移动数厘米,按这种移动速率,经过数百万年后,地球表面的陆块分布和现在比起来,将会有很大的不同。 知识分类 地壳中岩石的断裂。地壳的挤压力或张力使断裂两侧的岩块发生相对位移。断层的长度可由几公分到数百公里,沿断裂面断层面的位移也可由不到1公分到数百公里。位移往往分布在由无数单个断层组成的断层带内,断层带可宽数百分尺。断层分布不均匀,在某些大区域内一个断层也没有;而一些地区则被各样大小的无数断层所切割。断层有直立的、水平的,或向任何角度倾斜的。断层面上部的岩块称为上盘;下部的称为下盘。 断层面能被磨得很光滑,留下摩擦的条痕称为断层擦痕;断层面两则岩石可能被压碎成细粒黏土状,称为断层泥;如压碎的岩粒较粗,则称为断层角砾。有时断层邻近的岩层,由于抵抗滑动也会发生褶皱或弯曲。有厚土层的地区断层面通常被覆盖。断层面两侧断块的位移一般根据沉积层或其他标志如矿脉和岩墙来测定相对于某一平面如海平面的绝对位移一般是测不出的。 沿断层的运动可以是旋转运动,两侧断块彼此相对旋转。断层的视运动可以是与实际运动完全不同的,侵蚀作用把实际运动形迹都消除了。运动可以是持续蠕动,或在数秒内发生几公尺数量级的跃动。大部分地震是沿断层的快速运动引起的。断层可根据其倾角和相对运动以及视运动来分类。正断层或重力断层是由于地壳受竖直挤压拉张而形成的。上盘向下滑动,倾角一般大于45。这种断层在世界上到处可见到。在美国犹他州和内华达州,断层形成山脉一侧或两侧的边界。断裂时因上盘向下滑动数千公尺变为谷底而相对形成了这些山脉。 逆断层是由于地壳收缩,受水平挤压力造成的。由于向上最易减压,上盘往上移动覆盖在下盘之上,其倾角一般小于45;大于45的类似断层,称为冲断层。如逆断层的倾角很小,而位移总量却很大时,称为逆掩断层。大型逆断层是维吉尼亚州和田纳西州岭谷地区中阿帕拉契区域的特色。走向滑断层或称平移断层大体上也因水平挤压形成。其差别只在于,最易减压的是几乎平行于挤压力的水平方向。断层面基本上是直立的,沿侧向运动。这种断层分布广泛,往往导致大洋中脊发生断错。圣安德烈亚斯断层是这种类型断层著名的陆上例子,1906年旧金山大地震时其最大位移有6公尺20呎。在最近几百万年期间,沿这条大断层的总错距足有数十公里。 相关介绍 认识标志 野外认识断层及其性质的主要标志是①地层、岩脉、矿脉等地质体在平面或剖面上突然中断或错开。②地层的重复或缺失,这是断层走向与地层走向大致平行的正断层或逆断层常见的一种现象,在断层倾向与地层倾向相反,或二者倾向相同但断层倾角小于地层倾角的情况下,地层重复表明为正断层,地层缺失则为逆断层。③擦痕,断层面上两盘岩石相互摩擦留下的痕迹,可用来鉴别两盘运动方向进而确定断层性质。④牵引构造。断层运动时断层近旁岩层受到拖曳造成的局部弧形弯曲,其凸出的方向大体指示了所在盘的相对运动方向。⑤由断层两盘岩石碎块构成的断层角砾岩、断层运动碾磨成粉末状断层泥等的出现表明该处存在断层。此外还可根据地貌特征(如错断山脊、断层陡崖、水系突然改向)来识别断层的存在。 地形确定 1.角度不整合法 在存在地层角度不整合区,可利用断层与同期变形的地层、褶皱的相互关系确定断层形成时期。断层形成于卷入同期变形地层(下伏地层)中最新地层之上、上覆未卷入同期变形地层中最老地层形成时代之前。 2.穿插法 利用断层和侵入体(岩体、岩脉)、矿脉穿插关系确定断层形成时期。若断层形成于侵入体之前,则可被侵入体穿切;若断层形成于侵入体之后则可能穿切侵入体。通过确定侵入体和矿脉形成的时间,可以确定断层是形成于侵入体或矿脉之前或之后。 3.组合法 利用断层和褶皱或者其它地质构造的组合关系确定断层形成时期。在同一构造应力场控制的构造活动期间所形成的褶皱、断裂之间存在有规律的几何关系和成因联系。确定了这些构造作用时期也可以推断断层的形成时间。 类型危害 根据断层面(即岩石的裂缝和两块岩石运动过程中产生的裂缝)位置的不同特征,科学家将断层分为三种类型 正断层在正断层中(查看下面的动画),断层面几乎是垂直的。上盘(位于平面上方的岩石块)推动下盘(位于平面下方的岩石块),使之向上移动。反过来,下盘推动上盘使之向下移动。由于分离板块边界的拉力,地壳被分成两半,从而产生断层。 逆断层逆断层的断层面也几乎垂直,但上盘向上移动,而下盘向下移动。这种类型的断层是由于板块挤压形成的。 冲断层与逆断层的移动方式相同,但断层带几乎是水平的。在这类同样是由挤压形成的断层中,上盘的岩石实际被向上推移至下盘的顶部。这是在聚合板块边界中产生的断层类型。 平移断层在平移断层中,岩石块沿相反的水平方向移动。正如转换板块边界中所述,地壳块相互滑动时形成这些断层。在所有类型的断层中,不同的岩石块紧密地相互挤压,在移动过程中形成很大摩擦力。如果这种摩擦足够大,这两块岩石将咬合,因为摩擦力使它们无法相互滑动。在这种情况下,来自板块的力量继续推动岩石,从而增大施加在断层上的压力。如果这种压力大到可以克服摩擦力,岩石块将突然向前运动。换句话说,当构造作用力推动“咬合”岩石块移动时,积聚了潜在的能量。在这些板块最终移动时,这些积聚起来的能量变成了动能。一些断层的变动在地球表面形成了明显变化,但也有一些岩石的变动发生在地表以下的岩石中,因此无法形成地表断裂。产生断层的最初震动,以及沿已经形成的断层产生的突如其来的剧烈变动称为主要震源。多数地震发生在板块边界,因为这是板块运动张力最强的部分。地震会形成断层带,即相互交织的断层组。在断层带,由一个断层释放的动能可以增大周边断层的压力(潜在能量),导致发生其他地震。这就是短时间内一个区域可能发生多次地震的原因之一。 地震也常常发生在板块中央。事实上,美国有记载的一系列强力地震就发生在北美大陆板块的中央。1811年和1812年这些地震袭击了几个州,其震源位于密苏里州。在二十世纪七十年代,科学家发现了该地震的可能来源一条深藏于多层岩石层下面的断层带,它已经存在了6亿年之久。 安德列斯断层极不稳定 各类现象提前预警此地 瓦斯爆炸的三个同时存在基本条件 1、一定的瓦斯浓度(瓦斯浓度达到爆炸的极限)。瓦斯浓度在5-16之间。 2、一定的引火温度(明火源)。点燃瓦斯的最低温度在650-750℃之间,且存在时间必须大于瓦斯爆炸的感应期。 3、充足的氧气含量。氧气浓度不得低于12。 对任何一个条件的有效控制都可避免瓦斯爆炸。据此,必须加强机电管理,杜绝失爆;实现瓦斯电闭锁;加强通风,减低瓦斯浓度。 什么是瓦斯每个煤矿里都可能产生瓦斯吗怎样可以消除瓦斯呢 瓦斯,又名沼气,化学名称叫甲烷。它是一种无色、无臭、无味、易燃、易爆的气体。瓦斯是无色、但有时可以闻到类似苹果的香味,这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。游离状态也称为自由状态,这种瓦斯以自由气体状态存在于煤体或围岩的裂缝、孔隙之中,其量的大小主要决定于贮存空间的体积、压力和温度。当压力、温度变化时,游离瓦斯转化为吸着瓦斯称为吸附,吸附瓦斯转化为游离瓦斯称解吸。瓦斯其实是气体的英文的音译词,英文是Gas。 瓦斯的定义相当广泛,不是单一的某一种东西,而是井下有害气体的总称,主要成分是甲烷,又称沼气。“瓦斯”可分为两大类,一是天然的(如天然气或与煤共生的煤气),二是人工制造的这种气体有个怪脾气,在空气中的浓度达到5%~15%时,一遇明火它就爆炸。大于这种浓度只会燃烧 较典型的就是,矿工家中燃烧的煤气,就是一种较高浓度的“瓦斯”,它是遇上明火则燃烧,人们利用这一物质特点,正好为民造福。 瓦斯爆炸即为CH4燃烧,化学方程式CH42O2CO22H2O。 在煤矿里它从煤岩裂缝中喷出。矿井瓦斯爆炸是一种热一链式反应也叫链锁反应。当爆炸混合物吸收一定能量通常是引火源给予的热能后,反应分子的链即行断裂,离解成两个或两个以上的游离基也叫自由基。这类游离基具有很大的化学活性,成为反应连续进行的活化中心。在适合的条件下,每一个游离基又可以进一步分解,再产生两个或两上以上的游离基。这样循环不已,游离基越来越多,化学反应速度也越来越快,最后就可以发展为燃烧或爆炸式的氧化反应。所以,瓦斯爆炸就其本质来说,是一定浓度的甲烷和空气中的氧气在一定温度作用下产生的激烈氧化反应。 瓦斯爆炸产生的高温高压,促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击,造成人员伤亡,破坏巷道和器材设施,扬起大量煤尘并使之参与爆炸,产生更大的破坏力。另外, 瓦斯爆炸会后产生高温、高压、冲击波,并放出有毒气体,造成人员中毒死亡。 迎山角支架柱迎山角定义及其示意图 一、迎山角的定义及作用 在平巷里,顶板压力的方向是重力方向,是垂直于巷道顶板的。在倾斜巷道内却不同,顶板压力虽然是重力方向,但顶板压力(P)可以分解为两个方向的力,一个是垂直于顶板的垂直压力(N),另一个平行于顶板的倾斜压力。 斜巷有一定坡度采面的支架(柱)既要承受垂直压力,又要承受下推力。因此斜巷有一定坡度采面的支架就不能按垂直于巷道顶底板的方向去架设,而必须向上迎一个角度,我们把棚腿(单体液压支柱)中心线与顶底板法线之间的夹角,叫做迎山角。支架(柱)迎山角是为了克服下推力,防止支架向下倾倒的措施之一。 二、迎山角的计算方法 支架(柱)的迎山角(β)是按照巷道(采面煤层)的倾角(α)来计算的,一般迎山角等于倾角的1/6~1/8,即β1/6~1/8α,例如巷道的倾角为30,则迎山角为5~4.迎山角过大、过小都会降低支架的支撑能力。迎山角过大叫过山,迎山角给反了叫退山,都是不允许的。 当巷道倾角大于45或者巷道倾角(α)超过底板岩石的滑动角时,底板岩石可能下滑,则巷道底板也要进行支护。 三、迎山角的质量要求及检查方法 1、质量要求 合格品不超过设计值1,不得退山。 优良品不超过设计值0.5,不得退山。 2、检查方法 用半圆仪仅靠立柱与底板构成锐角的立柱侧面量测 。 迎山角斜巷设计角度-(90-半圆仪读数)。 四、附图(采煤工作面单体液压支护支设示意图) 为什么在倾斜巷道内架棚必须有一定的迎山角 答倾斜巷道内架棚没有一定的迎山角,架棚就会后仰,受力时会造成架棚歪倒;所以,倾斜巷道内架棚必须有2~4的迎山角,严禁前倾后仰。 什么叫支柱的迎山角它有什么作用支设时怎样掌握 答在有一定倾角的工作面中安设支柱时,支柱与顶底板法线形成的向上偏角叫支柱的迎山角。其作用是使支柱稳固的支撑顶板,以免顶板来压时支柱被推倒。支柱无迎山角叫退山,迎山角过大叫过山。迎山角大小根据工作面倾角的大小而定,一般为3~5,倾斜煤层按工作面倾角的1/6~1/8掌握,最大值不得超过8。 采区巷道布置 地下开采法采煤时,往往将开采水平沿走向划分为若干采区,作为矿井生产的基本单元[1]。在采区范围内开掘一系列巷道,建立完整的采掘、运输、通风、供电和排水等生产系统,以保证正常生产。 目录1采区巷道布置 采区巷道布置折叠编辑本段 采区巷道布置 用地下开采法采煤时,往往将开采水平沿走向划分为若干采区,作为矿井生产的基本单元。在采区范围内开掘一系列巷道,建立完整的采掘、运输、通风、供电和排水等生产系统,以保证正常生产。 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。 图1中,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。 采区联合布置减少了大巷的数目和巷道工程量,充分发挥运输设备的能力,节省设备和管线器材,提高生产能力。在中国煤矿中已广泛采用。 近水平煤层盘区巷道布置近水平煤层的采区通常称盘区。盘区巷道布置的方式是将井田划分为若干双翼布置的盘区,盘区走向长度约1200~2000m,倾斜长度2000~3000m。例如某矿的可采煤层为m1和m2,其倾角为4~6。在煤层内开掘运输大巷,自运输大巷开掘盘区回风上山和盘区材料上山;在盘区中央从运输大巷开掘盘区石门,从盘区石门开掘溜煤眼和进风行人斜巷。从盘区回风上山开掘盘区回风巷道。在盘区内采用后退式长壁工作面,一般长100~150m。工作面采下的煤经溜煤眼,在盘区石门内装车,经运输大巷外运。 这种准备方式简化了运输系统,提高了运输能力,改善了上山运输和巷道维护条件,有利于实行均衡生产;但石门开掘工程量大,费用高,工期长,一般在煤层多,储量大的大型矿井中使用。 倾斜长壁采煤法准备方式在煤层或底板岩石中布置运输大巷和回风大巷;倾斜方向在沿煤层内布置运输斜巷和回风斜巷,至采区边界后,掘开切割眼,形成回采工作面,沿煤层倾斜方向采用仰斜或俯斜方式采煤。 房柱采煤法准备方式美国开采近水平薄及中厚煤层时,采用房柱采煤法。在主平巷两侧成直角开掘3~4条平巷,分别用作运输、行人、进风、回风。在平巷两侧垂直布置煤房。 急倾斜煤层采区巷道布置中国开采急倾斜煤层群的矿井,一般采用多水平、集中运输大巷、采区石门开拓方式。采区石门的间距约400~600m,随着生产集中化的要求,采区石门间距有加大的趋势。采区石门贯穿煤层后,就可布置采区巷道,有两种布置方式。 单层布置 煤层间距较大时,各煤层分别布置采区巷道,形成各自独立的运输、通风系统。采区三条上山眼多布置在煤层中,分别用作运煤、运料和行人、通风。采区煤仓穿过底板与采区石门连通,煤在石门中装车外运。 联合布置 煤层间距较小时,把几层煤联合起来布置采区巷道。一般几层煤共用一套上山眼和平巷。这些共用巷道布置在煤组最下面的煤层中,用区段石门将上部煤层联系起来,形成统一的采区生产系统(图2)。采区巷道布置 选择布置原则选择单层布置还是联合布置,主要取决于煤层间距,具体数值根据各矿区的地质和技术条件确定。中国淮南矿区区段石门长度在40m以内时,采用共用上山联合布置。间距更小的近距离煤层,可采用共用上山和共用平巷联合布置。 中华人民共和国国家发展和改革委员会令 第 17 号 为合理开发和保护煤炭资源,提高煤炭资源回采率,根据中华人民共和国煤炭法及有关规定,我委对生产矿井煤炭资源回采率暂行管理办法(原煤炭工业部令〔1998〕第5号)进行了修订,形成了生产煤矿回采率管理暂行规定,现予发布,自2013年1月9日起施行。 主 任张 平 2012年12月9日 附件名称 生产煤矿回采率管理暂行规定.pdf 煤层厚度可分为 煤层的分类 生产部门根据煤层的赋有条件及开采上的一些特点,经常采用的分类是 1.按煤层的厚度分为五类煤层厚度由 0.3~0.5 米为极薄煤层,0.5~1.3 米为 2 薄煤层,1.3~3.5 米为中厚煤层,3.5~8.0 米为厚煤层大于8.0 米为特厚煤层。 2.按煤层的结构煤层中有无夹石分为两类简单结构煤层没有夹石层的煤层, 复杂结构煤层夹有一至数层夹石层的煤层,有的特厚煤层中夹石多这几十到百余层。 3.按煤层的稳定性,即根据煤层厚度在井田范围内的变化幅度,煤层结构和煤质等因 素对生产影响的程度分为四类稳定煤层煤层厚度在井田范围内均大于最低可采标 准,厚度变化也有一定的规律,较稳定煤层煤层厚度有一定的变化,但在井田范围内大 部分可采,仅局部为不可采,不稳定煤层煤层厚度变化大,在井田范围内经常出现煤层 的分叉、尖灭,增厚、变薄等现象,有相当面积的不可采区,极不稳定煤层煤层厚度变 化极大,常呈鸡窝状的透镜体,井田范围内断断续续地分布,仅局部可采。 4.按煤层的形态分为三类层状煤层煤层厚度稳定,无明显变化,呈层状,似层 状煤层包括藕节状煤层,其可采面积大于不可采面积,串珠状煤层,其可采面积与不可 采面积大致相近,可采部分煤体的分布尚密集;瓜藤状煤层,其可采面积小于不可采面积, 可采部分煤体的分布较稀散,非层状煤层包括鸡窝状煤层,其可采煤体的规模较大,一 般具有开采价值,扁豆状煤层,其可采煤体的规模较小,一般无单独开采的价值。 5.按煤层的产状分为四类煤层倾角小于 5 o 的为近水平煤层,5 o ~25 o 的为缓倾斜煤 层,25 o ~45 o 的为倾斜煤层,大于 45 o 的为急倾斜煤层,习惯上把倾角大于 60 o 的急倾斜煤 层称为立槽煤。