煤礦開采的基本概念
第一節 礦井生產系統
礦井的生產系統由于地質條件、井型和設備的不同而各有特點。現以例子簡要說明礦井生產系統的主要內容。
 |
|---|
|
1-主井；2－副井；3－井底車場；4－主要運輸石門；5－運輸大巷；6－風井；7－回風石門；8－回風大巷； |
| 礦井生產系統圖 |
礦井巷道的開掘順序(動畫演示)如下：首先自地面開鑿主井1,副井2進入地下；當開鑿到第一階段下部邊界開采水平標高時,即開鑿井底車場3,主要運輸石門4,然后向井田兩翼掘進開采水平階段運輸大巷5；直到采區運輸石門位置后,由運輸大巷5開掘采區運輸石門9通達煤層；到達預定位置后,開掘采區下部車場底板繞道10,采區下部材料車場11。然后,沿煤層自下而上掘進采區運輸上山14和軌道上山15。與此同時自風井6,回風石門7開掘回風大巷8；向煤層開掘采區回風石門17,采區上部車場18,絞車房16,與采區運輸上山14及軌道上山15聯通。當形成通風回路后,即可自采區上山向采區兩翼掘進第一區段的區段運輸平巷20,區段回風平巷23,下區段回風平巷21,當這些巷道掘到采區邊界后,即可掘進開切眼24形成采煤工作面。安裝好機電設備和進行必需的準備工作后,即可開始采煤。采煤工作面25向采區上山后退回采,與此同時需要適時地開掘第二區段的區段運輸平巷和開切眼,保證采煤工作面正常接替。
礦井主要生產系統如下：
1、運煤系統（動畫演示）
從采煤工作面25破落下的煤炭,經區段運輸巷20,采區運輸上山14到采區煤倉12,在采區下部車場10內裝車,經開采水平運輸大巷5,主要運輸石門4,運到井底車場3,由主井1提升到地面。
2、通風系統（動畫演示）
新鮮風流從地面經副井2進入井下,經井底車場3,主要運輸石門4,運輸大巷5,采區下部材料車場11,采區軌道上山15,中部車場19,區段運輸巷20進入采煤工作面25。清洗工作面后,污風經區段回風巷23,采區回風石門17,回風大巷8,回風石門7,從風井6排入大氣。
3、運料排矸系統（動畫演示）
采煤工作面所需材料和設備,用礦車由副井2下放到井底車場3,經主要運輸石門4,運輸大巷5,采區運輸石門9,采區下部材料車場11,由采區軌道上山15提升到區段回風平巷23,再運到采煤工作面25。采煤工作面回收的材料、設備和掘進工作面運出的矸石,用礦車經由與運料系統相反的方向運至地面。
4、排水系統（動畫演示）
排水系統一般與進風風流方向相反,由采煤工作面,經由區段運輸平巷、采區上山、采區下部車場、開采水平運輸大巷、主要運輸石門等巷道一側的水溝,自流到井底車場水倉,再由水泵房的排水泵通過副井的排水管道排至地面。
 | ||||||||||||||||
 |
| |||||||||||||||
| 第二節 礦井開拓、采區準備和工作面準備 |
下圖所示的巷道三種類型,按其作用和服務范圍不同,可將礦山井巷分為開拓巷道、準備巷道和回采巷道三種類型
一般來說,為全礦井、一個水平或若干采區服務的巷道,如井筒、井底車場、主要石門、運輸大巷和回風大巷（或總回風道 ）、主要風井，稱為開拓巷道。開拓巷道是從地面到采區的通路,這些通路在一個較長的時期內為全礦井或階段服務,服務年向一般在10-30a以上。
為一個采區或數個區段服務的巷道,如采區上下山、采區車場、采區硐室稱為準備巷道。準備巷道是在采區范圍 內從一開拓好的開拓巷道起到達區段的通路。這些通路在一定時期內為全采區服務,服務年限一般在3-5年以上。
僅為采煤工作面生產服務的巷道,如區段回風平巷、開切眼（形成初始采場的巷道）叫做回采巷道。回采巷道服務年限較短,一般在0.5-1.0a左右。
開拓巷道的作用在于形成新的或礦占原有的階段或開采水平,為構成礦井完整的生產系統奠定基礎。準備巷道的作用在于準備新的采區,以便構成采區的生產系統。回采巷道的作用在于切割出新的采煤工作面并進行生產。開拓、準備、回采是礦井生產建設中緊密相關的三個主要程序,解決好三者的之間的關系,對于保證礦井正常生產運行具有重要意義。
第三節 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，有待以后擴充。任何一種采煤方法，均包括采煤系統和采煤工藝兩項主要內容。要正確理解“采煤方法”的含義，必須首先了解下列基本概念。
采場——用來直接大量采取煤炭的場所，稱為采場。
采煤工作面——在采場內進行回采的煤壁，稱為采煤工作面（也稱回采工作面）。實際工作中，采煤工作面與采場是同義語。
回采工作——在采場內，采取煤炭所進行的一系列工作，稱為回采工作。
采煤工藝——由于煤層的自然條件和采用的機械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同，并且在進行的順序、時間和空間上必須有規律地加以安排和配合。這種在采煤工作面內按照一定順序完成各項工序的方法及其配合，稱為采煤工藝。在一定時間內，按照一定的順序完成回采工作各項工序的過程，稱為采煤工藝過程。
采煤系統——回采巷道的掘進一般是超前于回采工作進行的。它們之間在時間上的配合以及在空間上的相互位置關系，稱為回采巷道布置系統，也即采煤系統。
采煤方法——根據不同的礦山地質及技術條件，可有不同的采煤系統與采煤工藝相配合，從而構成多種多樣的采煤方法。如在不同的地質及技術條件下，可以采用長壁采煤法、柱式采煤法或其他采煤法，而長壁與柱式采煤法在采煤系統與采煤工藝方面差別很大。由此可以認為：采煤方法就是采煤系統與采煤工藝的綜合及其在時間和空間上的相互配合。但兩者又是互相影響和制約的。采煤工藝是最活躍的因素，采煤工具的改革，要求采煤系統隨之改變，而采煤系統的改變也會要求 采煤工藝做相應的改革。事實上，許多種采煤方法正是在這種相互推動的過程中得到改進和發展，甚至創造了新的采煤方法。
礦山井巷——在煤礦地下開采中，為了提升、運輸、通風、排水、動力供應等需要而開掘的井筒、巷道和硐室總稱礦山井巷。
立井——立井又稱豎井，為直接與地 面相通的直立巷道。專門或主要用于提升煤炭的叫做主井；主要用于提升矸石、下放設備器材、升降人員等輔助提升工作的叫做副井。
暗立井——暗立井又稱肓豎井、肓立井，為不與地面直接相通的直立巷道，其用途同立井。此外，還有一種專門用來溜放煤炭的暗立井，稱為溜井。位于采區內部，高度不大、直徑較小的溜井稱之為溜煤眼。
平硐——直接與地面相通的水平巷道。它的作用類似立井，有主平硐、副平硐、排水平硐和通風平硐等。
平巷與大巷——與地面不直接相通的水平巷道，其長軸方向與煤層走向大致平行。平巷布置在煤層內的稱為煤層平巷，布置在巖層中的稱為巖石平巷。為 開采水平服務的平巷常稱為大巷，如運輸大巷。直接為采煤工作面服務的煤層平巷，稱為運輸或回風平巷。
石門與煤門——與地面不直接相通的水平巷道，其長軸線與煤層直交或斜交的巖石平巷稱為石門，為開采水平服務的石門稱主要石門，為采區服務的石門稱采區石門；在厚煤層內，與煤層走向直交或斜交的水平巷道，稱為煤門。
斜井——與地面直接相通的傾斜巷道，其作用與立井和平硐相同。不與地面直接相通的斜井稱為暗斜井或肓斜井，其作用與暗立井相同。
斜巷——不直通地面且長度短的傾斜巷道，用于行人、通風、運料等，此外，溜煤眼和聯絡巷有時也是傾斜巷道。
硐室——空間三個軸線長度相差不大且又不直通地面的地下巷道，如絞車房、變電所、煤倉等。
