煤矿开采的基本概念
第一节 矿井生产系统
矿井的生产系统由于地质条件、井型和设备的不同而各有特点。现以例子简要说明矿井生产系统的主要内容。
 |
|---|
|
1-主井；2－副井；3－井底车场；4－主要运输石门；5－运输大巷；6－风井；7－回风石门；8－回风大巷； |
| 矿井生产系统图 |
矿井巷道的开掘顺序(动画演示)如下：首先自地面开凿主井1,副井2进入地下；当开凿到第一阶段下部边界开采水平标高时,即开凿井底车场3,主要运输石门4,然后向井田两翼掘进开采水平阶段运输大巷5；直到采区运输石门位置后,由运输大巷5开掘采区运输石门9通达煤层；到达预定位置后,开掘采区下部车场底板绕道10,采区下部材料车场11。然后,沿煤层自下而上掘进采区运输上山14和轨道上山15。与此同时自风井6,回风石门7开掘回风大巷8；向煤层开掘采区回风石门17,采区上部车场18,绞车房16,与采区运输上山14及轨道上山15联通。当形成通风回路后,即可自采区上山向采区两翼掘进第一区段的区段运输平巷20,区段回风平巷23,下区段回风平巷21,当这些巷道掘到采区边界后,即可掘进开切眼24形成采煤工作面。安装好机电设备和进行必需的准备工作后,即可开始采煤。采煤工作面25向采区上山后退回采,与此同时需要适时地开掘第二区段的区段运输平巷和开切眼,保证采煤工作面正常接替。
矿井主要生产系统如下：
1、运煤系统（动画演示）
从采煤工作面25破落下的煤炭,经区段运输巷20,采区运输上山14到采区煤仓12,在采区下部车场10内装车,经开采水平运输大巷5,主要运输石门4,运到井底车场3,由主井1提升到地面。
2、通风系统（动画演示）
新鲜风流从地面经副井2进入井下,经井底车场3,主要运输石门4,运输大巷5,采区下部材料车场11,采区轨道上山15,中部车场19,区段运输巷20进入采煤工作面25。清洗工作面后,污风经区段回风巷23,采区回风石门17,回风大巷8,回风石门7,从风井6排入大气。
3、运料排矸系统（动画演示）
采煤工作面所需材料和设备,用矿车由副井2下放到井底车场3,经主要运输石门4,运输大巷5,采区运输石门9,采区下部材料车场11,由采区轨道上山15提升到区段回风平巷23,再运到采煤工作面25。采煤工作面回收的材料、设备和掘进工作面运出的矸石,用矿车经由与运料系统相反的方向运至地面。
4、排水系统（动画演示）
排水系统一般与进风风流方向相反,由采煤工作面,经由区段运输平巷、采区上山、采区下部车场、开采水平运输大巷、主要运输石门等巷道一侧的水沟,自流到井底车场水仓,再由水泵房的排水泵通过副井的排水管道排至地面。
 | ||||||||||||||||
 |
| |||||||||||||||
| 第二节 矿井开拓、采区准备和工作面准备 |
下图所示的巷道三种类型,按其作用和服务范围不同,可将矿山井巷分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三种类型
一般来说,为全矿井、一个水平或若干采区服务的巷道,如井筒、井底车场、主要石门、运输大巷和回风大巷（或总回风道 ）、主要风井，称为开拓巷道。开拓巷道是从地面到采区的通路,这些通路在一个较长的时期内为全矿井或阶段服务,服务年向一般在10-30a以上。
为一个采区或数个区段服务的巷道,如采区上下山、采区车场、采区硐室称为准备巷道。准备巷道是在采区范围 内从一开拓好的开拓巷道起到达区段的通路。这些通路在一定时期内为全采区服务,服务年限一般在3-5年以上。
仅为采煤工作面生产服务的巷道,如区段回风平巷、开切眼（形成初始采场的巷道）叫做回采巷道。回采巷道服务年限较短,一般在0.5-1.0a左右。
开拓巷道的作用在于形成新的或矿占原有的阶段或开采水平,为构成矿井完整的生产系统奠定基础。准备巷道的作用在于准备新的采区,以便构成采区的生产系统。回采巷道的作用在于切割出新的采煤工作面并进行生产。开拓、准备、回采是矿井生产建设中紧密相关的三个主要程序,解决好三者的之间的关系,对于保证矿井正常生产运行具有重要意义。
第三节 常用基本概念
以下概念是采煤方法中最常用到的，只包含了一部分，有待以后扩充。任何一种采煤方法，均包括采煤系统和采煤工艺两项主要内容。要正确理解“采煤方法”的含义，必须首先了解下列基本概念。
采场——用来直接大量采取煤炭的场所，称为采场。
采煤工作面——在采场内进行回采的煤壁，称为采煤工作面（也称回采工作面）。实际工作中，采煤工作面与采场是同义语。
回采工作——在采场内，采取煤炭所进行的一系列工作，称为回采工作。
采煤工艺——由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同，并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合，称为采煤工艺。在一定时间内，按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程，称为采煤工艺过程。
采煤系统——回采巷道的掘进一般是超前于回采工作进行的。它们之间在时间上的配合以及在空间上的相互位置关系，称为回采巷道布置系统，也即采煤系统。
采煤方法——根据不同的矿山地质及技术条件，可有不同的采煤系统与采煤工艺相配合，从而构成多种多样的采煤方法。如在不同的地质及技术条件下，可以采用长壁采煤法、柱式采煤法或其他采煤法，而长壁与柱式采煤法在采煤系统与采煤工艺方面差别很大。由此可以认为：采煤方法就是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的相互配合。但两者又是互相影响和制约的。采煤工艺是最活跃的因素，采煤工具的改革，要求采煤系统随之改变，而采煤系统的改变也会要求 采煤工艺做相应的改革。事实上，许多种采煤方法正是在这种相互推动的过程中得到改进和发展，甚至创造了新的采煤方法。
矿山井巷——在煤矿地下开采中，为了提升、运输、通风、排水、动力供应等需要而开掘的井筒、巷道和硐室总称矿山井巷。
立井——立井又称竖井，为直接与地 面相通的直立巷道。专门或主要用于提升煤炭的叫做主井；主要用于提升矸石、下放设备器材、升降人员等辅助提升工作的叫做副井。
暗立井——暗立井又称肓竖井、肓立井，为不与地面直接相通的直立巷道，其用途同立井。此外，还有一种专门用来溜放煤炭的暗立井，称为溜井。位于采区内部，高度不大、直径较小的溜井称之为溜煤眼。
平硐——直接与地面相通的水平巷道。它的作用类似立井，有主平硐、副平硐、排水平硐和通风平硐等。
平巷与大巷——与地面不直接相通的水平巷道，其长轴方向与煤层走向大致平行。平巷布置在煤层内的称为煤层平巷，布置在岩层中的称为岩石平巷。为 开采水平服务的平巷常称为大巷，如运输大巷。直接为采煤工作面服务的煤层平巷，称为运输或回风平巷。
石门与煤门——与地面不直接相通的水平巷道，其长轴线与煤层直交或斜交的岩石平巷称为石门，为开采水平服务的石门称主要石门，为采区服务的石门称采区石门；在厚煤层内，与煤层走向直交或斜交的水平巷道，称为煤门。
斜井——与地面直接相通的倾斜巷道，其作用与立井和平硐相同。不与地面直接相通的斜井称为暗斜井或肓斜井，其作用与暗立井相同。
斜巷——不直通地面且长度短的倾斜巷道，用于行人、通风、运料等，此外，溜煤眼和联络巷有时也是倾斜巷道。
硐室——空间三个轴线长度相差不大且又不直通地面的地下巷道，如绞车房、变电所、煤仓等。
