矿井开采设计一般分为哪几个步骤进行
采区设计分为哪几个步骤?
1)认真学习有关煤矿生产建设的政策、法规,收集有关地质和开采技术资料,掌握上级管理部门对采区设计的具体规定。
2)明确设计任务、掌握设计依据。
3)深入现场调查研究。
4)研究方案编制设计。
5)审批设计方案。
6)进行施工设计。
煤矿开采必须按照采矿许可证规定的可采煤层、矿井边界、开采标高组织生产。超深就是超过规定的开采深度(标高),越界就是在规定的矿井边界以外开采(如果外边有其他矿井,那就是开采别人家的资源了)。煤矿的开采设计是一门学问,目前矿业大学有采矿系采矿专业,学制四年。不是一句话能说的清楚的。
1.序论(2学时)
煤炭在能源开发的比重和作用;煤炭开发简史;煤矿开采方法研究内容及理论体系。(2学时)
2.第一篇 井田开拓(28学时)
(1) 井田开拓的基本知识(5学时)
矿井生产概况,煤田划分井田,井田再划分,矿井储量,生产能力和服务年限。
(2) 井田开拓方式(5学时)
立井开拓,斜井开拓,平硐开拓,综合开拓,井筒(硐)形式分析及选择。
(3) 井底车场(4学时)
井底车场组成、井底车场调车形式及通过能力、井底车场形式及选择。
(4) 井田开拓的基本问题(8学时)
井筒的数目及位置、开采水平的划分、主运道布置、开采顺序、采掘关系与三量管理,开拓延深,矿井技术改造。
(5)矿井开拓系统模型实训、井底车场线路模型实训、观看录象(6学时)
3.第二篇采煤方法(68学时)
(6) 采煤方法概述(2学时)
采煤方法的概念,采煤方法的分类及发展方向。
(7) 采煤工作面矿山压力基本规律(4学时)
矿山压力的基本概念、采煤工作面围岩移动特征、采煤工作面矿山压力显现规律
(8)缓斜、倾斜煤层走向长壁采煤法采煤系统(8学时)
单一薄及中厚煤层走向长壁采煤法采煤系统、厚煤层走向长壁采煤法采煤系统、
煤层群走向长壁采煤法采煤系统、采区车场形式。
(9)近水平煤层走向长壁采煤法采煤系统(4学时)
近水平煤层走向长壁采煤法采煤系统、倾斜长壁采煤法采煤系统
(10) 长壁煤采煤法采煤工艺(8学时)
爆破采煤工艺、普通机械化采煤工艺、综合机械化采煤工艺、其他条件下机采的工艺特点、倾斜分层走向长壁采煤法采煤工艺特点、倾斜分长壁采煤法采煤工艺特点、
采煤工艺的特殊措施、采煤工艺方式的选择。
(11) 采煤工作面生产技术管理。(10学时)
采煤工作面生产组织管理、采煤工作面技术管理、采煤工作面质量管理、采煤工作面安全管理(结合省市相关标准讲述)
(12) 厚煤层放顶煤采煤法(6学时)
基本特点及类型、放顶煤开采的支护设备、放顶煤工作面矿压显现特点及顶煤破碎机理、放顶煤采煤工艺、厚煤层放顶煤采煤法技术发展展望。
(13) 急倾斜煤层采煤法(6学时)
急倾斜煤层开采的特点、急倾斜煤层巷道布置方式、急倾斜煤层走向长壁采煤法、
伪斜柔性掩护支架采煤法、水平分段放顶煤采煤法、水平分层及斜切分层采煤法、仓储式采煤法。
(14)柱式采煤法(2学时)
柱式采煤工艺、柱式采煤方法特点及适用条件
(15)其他采煤法(6学时)
“三上一下” 采煤方法、水力采煤法、水砂充填采煤法、深井采煤、煤炭地下汽化。
(16)采区(盘区)巷道布置模型实训、倾斜长壁巷道布置模型实训、常规采煤工艺模型实训、特殊采煤工艺模型实训、观看录象(12学时)
4.第三篇 开采设计(32学时)
(17) 矿井开采设计(6学时)
矿井开采设计的依据、程序和内容、矿井开采设计的方法、矿井开采设计方案比较示例
(18) 采区方案设计(6学时)
采区设计的依据、程序和步骤、采区设计的内容、采区参数的确定、采区准备方式的发展方向、采区方案设计实例
缓倾斜及倾斜煤层群开采顺序,急倾斜煤层群开采顺序。
(19) 采区车场轨道线路设计(8学时)
轨道线路设计基础、采区下部车场线路设计、采区中部车场线路设计、采区上部车场线路设计
(20) 采区峒室设计(8学时)
采区煤仓设计、采区绞车房设计、采区变电所设计、采区水泵房设计
(21)采区车场线路模型实训、讨论课(4学时)
5.第 四篇 露天开采(12学时)
(22) 露天开采概述(4学时)
开采特点及工艺环节、采场要素及开采工艺分类
(23) 露天矿开采方法(6学时)
露天开采工艺(间断开采工艺,连续开采工艺,半连续开采工艺,综合开采工艺)、开采程序及开拓运输系统、露天矿生产能力。
(24)露天开拓模型实训(2学时)
6.第五篇 实践教学 (10学时)
(25课程设计教学(6学时)
采区巷道布置课程设计、采煤工艺课程设计、采区车场线路课程设计。
(26)课程实习教学(4学时)
矿井认识实习、采煤工艺实习
瓮安县安全生产监督管理局关于印发
2010年非煤矿山安全监管工作要点的通知
各乡(镇)安全监管站、局机关各股室:
为切实加强全县非煤矿山安全生产监管工作,深入学习实践科学发展观,坚持以人为本,坚持安全发展,以预防为主,加强监管,落实责任,有效防范一般事故,遏制较大事故的发生,按照国家、省、州有关非煤矿山安全生产监管工作的安排部署,结合我县非煤矿山安全生产工作实际,制定以下年度工作要点。请结合实际,采取有效措施,统筹安排,认真组织实施,扎实开展2010年非煤矿山安全监管工作。
一、总体思路
2010年非煤矿山安全监管工作总体思路:全面贯彻落实科学发展观,牢固树立以人为本,安全发展的理念。贯彻落实国家、省、州关于加强安全生产工作的一系列指示精神,以深入开展“安全生产年”活动为主线,进一步深化“一年四个三”(即:安全生产年,三项行动,三项建设,三个突出,三个加强),抓好非煤矿山安全生产工作,坚持“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,全面落实安全生产责任制和事故责任追究制,加大重大危险源监控和重大隐患排查整治力度,用安全发展的理念推动非煤矿山的安全监管工作,以降低事故总量、遏制较大事故为目标,夯实基础为重点,努力在落实安全生产两个主体责任方面取得新进展,在“治散”、“治乱”、“治差”方面取得新突破,在技术、管理、监管方面取得新成效,以严格监管,真抓实干,严谨勤奋工作为手段,努力促进全县非煤矿山安全生产状况的进一步稳定好转。
二、工作目标
到2010年底,要努力实现以下工作目标:
1、非煤矿山生产安全事故起数,死亡人数同比分别下降2%以上,坚决遏制重大事故。
2、取缔关闭非法生产和不具备安全生产条件的金属非金属矿山、尾矿库7处(座)以上。
3、完成5座尾矿库的隐患治理任务,督促企业对属于重大危险源的在用尾矿库,建立在线监测系统;建立完整的尾矿库档案;完成辖区内尾矿库安全区域的划定。
4、地下矿山机械通风率达100%。
5、13家非煤矿山企业达到安全标准化五级以上建设水平。
6、10家露天采石场实行中深孔爆破,机械铲装率均达到50%以上。
7、严格按照国家安监总局24号令制定年度、季度安全监管执法工作计划。组织开展非煤矿山专项安全生产大检查4次以上,召开现场会3次以上。
三、重点工作
(一)大力开展安全生产宣传教育行动
以“关爱生命、安全发展”为主题,指导、布置各乡(镇)、各企业大规模开展一次以宣传党和国家安全生产方针政策,贯彻执行非煤矿山生产法律法规规程标准为内容的宣传教育活动,努力打造全县非煤矿山行业的发展理念,提升守法遵规意识。建立非煤矿山信息通报制度,及时公布全县非煤矿山安全生产工作情况、重大隐患整改进展情况、事故调查处理情况等,推动全县各界关心、支持非煤矿山安全生产工作。
(二)深入开展非煤矿山“打非治违”专项执法行动
1、按照州、县政府开展打击非法违法生产经营行为安全生产执法行动工作的要求,制定非煤矿山“打非治违”专项行动工作目标、部门职责、方法步骤等具体措施。
2、督促各乡(镇)组织实施打击非煤矿山非法违法生产专项行动,采取联合执法、严查重罚、严厉追究等手段,重点打击无证无照、证照不全、关闭取缔后死灰复燃、拒不执行停产停业整顿与限期整改指令、乱采滥挖、超层越界、以采代探等非法违法生产行为,依法提请取消非法违法生产经营单位的安全生产资质,依法提请吊销其安全生产许可证。
3、严格执行非煤矿山与尾矿库新、改、扩建设项目安全设施“三同时”审批。并对在建项目“三同时”工作进行一次全面清理,对未经安全设施“三同时”审查或批复建设工期已超期的项目,一律责令停止建设,限期补办相关手续。
4、对安全生产许可证到期未依法办理许可证延续换证的,辖区安全监管站一律下达责令停产指令,并督促企业向安全监管局申请安全生产许可证延期手续;安全生产许可证到期后申请延续换证的,必须经州局组织专家现场审查后才予办理延期换证;对安全生产许可证期到且已停产整顿满三个月,没有向安全监管局申请安全生产许可证延期手续的企业,要报县政府依法予以关闭,并报省、州局吊销其安全生产许可证。
5、建立和完善非煤矿山安全生产“黑名单”制度。在媒体上公布拒不执行安全监管部门强制行政指令、存在明显非法违法生产行为和发生较大责任事故或同类事故重复发生以及发生重大社会影响事件的矿山企业,要从安全生产行政许可、安全资格证等方面,予以制裁和限制。
6、加强监督管理,强化安全生产双基工作。矿山安全管理工作关键是基层,重点是基础,要进一步抓好双基工作,健全和完善各矿山生产管理制度,加大反“‘三违’(反违章指挥、反违章操作、反违反劳动纪律)、查‘三超’(超能力、超强度、超定员)、防事故”活动,规范经营管理人员和从业人员的安全生产形为。切实加强企业生产作业现场的安全管理,严格执行矿山安全操作规程。
7、按照“四不放过”原则,认真查处每一起死亡事故,严肃责任追究,坚持约见警示、现场分析会和事故通报制度,用事故教训推动非煤矿山安全生产工作。小型露天矿山与小型地下矿山,凡是发生死亡1人事故的,依法给予罚款并责令停产整顿2个月;发生一次死亡2人事故的,给予罚款并责令停产整顿6个月;发生一次死亡3人及以上事故或一年内累计发生2起死亡事故的,依法提请吊销安全生产许可证。
(三)着力推进非煤矿山资源整合、整顿关闭工作
1、认真贯彻落实国土资源部等12部门《关于进一步推进矿产资源开发整合工作的通知》(国土资发[2009]141号)要求,按照“一把锄头开矿”和“一个矿区只能有一个开发主体,一个矿体必须只有一个开发主体”的原则,积极配合当地政府、国土资源等部门,加快推进全县金属非金属矿产资源整合和非煤矿山企业重组工作。一本采矿许可证,原则上只能对应颁发一本安全生产许可证,一个采石场只能建一个开采工作面,争取在2012年前全县现有矿山减少20%。
2、规范非煤矿山安全生产许可工作,严格发证换证程序与条件。未取得安全生产许可证的一律不予生产,未经“三同时”审查批复的项目,一律不予施工建设。
(四)以开展地下矿山安全大检查为重点,统筹抓好尾矿库、露天矿山专项整治,深化非煤矿山安全生产治理行动。
1、坚持彻底整治尾矿库隐患。要严格按照省政府办公厅《关于印发贵州省尾矿库隐患治理实施方案的通知》(黔府办发[2009]103号)文件精神,切实抓好营上尾矿库等5座尾矿库的隐患治理及销号工作。11月底前全面完成玉华营上尾矿库治理,完成珠藏腾发公司尾矿库“三同时”手续并争取早日动工建设,完成珠藏高山顾金生尾矿库、诚安化工有限公司选矿厂尾矿库和草塘那乡硫铁矿尾矿库的销号工作。同时,要对全县范围内的尾矿库、堆渣场进行一次再清理、摸底排查,对其存在隐患及时予以治理和排除。
2、扎实开展金属非金属地下矿山隐患治理。重点整治没有正规设计 、系统存在缺陷,井巷没有两个独立、直达地面、能行人的安全出口,顶板不稳固的采场没有采取监控手段和处理措施,使用国家明令淘汰的提升设备设施,井下防洪、防透水及排水措施不落实,没有建立机械通风系统或通风系统、风质、风量、风速不符合规程要求,技术管理、现场管理不规范、不到位,通讯系统不到位、不可靠,采空区、火工品管理制度不完善、不落实,矿井提升系统不定期进行检查检测等10个方面的安全隐患。
3、严格金属非金属露天矿山隐患整治。重点整治一面坡和伞檐开采、不实行分台阶(分层)开采,边坡出现变形和滑动迹象,排土场排土工艺参数不符合设计规定,未建立排土场监测系统,排土场下游人员和重要设施不符合安全要求等5个方面的安全隐患。对不实行分台阶(分层)开采的,停产整顿、限期6个月以内完成整改。
(五)加快推广非煤矿山先进适用技术为重点,着力加强安全监管支撑体系,切实提高非煤矿山安全保障能力。
深入落实《国家安全监管总局关于在非煤矿山推广使用安全生产先进适用技术和装备的指导意见》(安监总管一[2009]177号),强制推行露天采石场中深孔爆破技术、推广露天矿山机械铲装和液压锤二次破碎技术、推广尾矿库的在线监测和干式排尾技术。对凡能够采用中深孔凿岩爆破技术的采石场,力争年底前必须采用中深孔爆破技术。避免在采石场坡脚15米范围内进行人工装运和二次破碎作业。今年,将在去年5家采石场推广中深孔爆破的基础上新增8家(共计13家)采石场(蓝宝石建材厂、桐木黄砂厂、河西建材有限责任公司、干田坎简槽冲砂场、宋家寨砂石场、银桥砂场、喜达砂场、兴安采石场、何家坳砂场、凉水井砂场、那乡建材厂、兰花坡砂场、塘春湾砂场)推行中深孔爆破技术,在7家采石场(蓝宝石建材厂、喜达砂场、银海砂场、银桥砂场、兴安采石场、宋家寨砂场、河西建材有限责任公司)推广液压锤二次破碎技术,在50%以上采石场推广机械化铲装作业。
(六)以安全标准化建设为重点,扎实推进安全班组建设,切实加强非煤矿山安全基础建设
1、落实《国家安全监管总局关于加强金属非金属矿山安全标准化建设的指导意见》(安监总管一[2009]80号),通过典型示范和行政手段,全面加强非煤矿山安全标准化建设,健全制度,抓好试点。确保13家企业标准化建设达五级以上水平,力争完成15家(即:瓮安磷矿1号平硐、瓮安磷矿1048矿井、磷化公司4号井、磷化公司5号井、大信公司技改井、蓝宝石建材厂、干田坎简槽冲砂场、河西建材有限责任公司、银桥砂场、班鸠山砂场、凉水井砂场、兴安采石场、那乡硫铁矿、珠藏高山矿山、安信公司尾矿库)
2、健全落实企业主体责任和安全管理机制,明确企业法定代表人的安全责任,督促企业法定代表人落实安全生产主体责任,执行安全生产规程、规范、标准,设置安全生产机构、配足专职安管人员,加大安全生产投入、加强事故隐患排查治理,严格落实“三级”安全教育和全员安全培训,改善企业安全基础条件,使企业安全管理真正做到责任明确、制度完善、执行有力、监督严格的“四到位”。
3、深入落实《国家安全监管总局关于进一步加强中小型金属非金属矿山(尾矿库)安全基础工作 改善安全生产条件的指导意见》(安监总管一[2009]44号),着眼基层、立足现场,改善条件、提高水平。继续深化非煤矿山强基固本示范单位创建活动,充分发挥先进典型示范带头作用,以点带面,促进中小矿山安全生产水平提高。大力加强矿山安全基础建设。地下矿山重点围绕“设计建设合法,安全出口畅通,提升运输可靠,通风系统完善,水火防范到位,顶板边帮稳固,安全管理规范”7个方面加强安全基础建设;露天矿山重点围绕“设计施工合规,开采工艺先进,排土有序规范,安全管理到位”4个方面加强安全基础建设,尾矿库企业重点围绕“设计达标,建设规范,筑放合理,排洪可靠,监测有效,管理到位”6个方面加强安全基础建设。
4、学习借鉴“白国周班组管理法”工作理念、思路和措施,完善非煤矿山安全班组建设目标和标准,推行班组安全风险预控,推动非煤矿山企业把安全班组建设纳入企业发展总体规划。
5、规范非煤矿山采掘(采剥)工程承包队伍安全监管。工程承包队伍必须取得有建设部门颁发矿山工程施工资质,承包工程项目负责人与专职安全人员必须取得企业负责人安全管理资格证,以上资质与人员必须经州级安监部门备案方可从事矿山工程承包(需提供相关安全管理资质和劳动关系的证明材料);严禁采掘(采剥)工程“以包代管”、“包而不管”,发包单位与承包单位签订的工程劳务合同必须明确双方的安全生产管理职责。
6、继续推进金属与非金属矿山安全标准化建设。加大指导培训推进力度,实行“一对一”联系帮扶,培养树立安全标准化先进典型,适时召开现场会,通过典型示范带动逐步普及。指导督促企业加强全员、全过程、全方位的安全管理,规范安全生产行为,实现企业安全生产“管理标准化、现场标准化、操作标准化”。
(七)及时上报相关资料和反馈信息。各乡(镇)安全监管站、各非煤矿山(尾矿库)企业要严格按照《安全生产事故隐患排查治理暂行规定》(国家安监总局第16号令)和国务院第493号令及其他相关规定等要求,按时上报安全生产相关资料,每季度上报一次隐患排查报表,发生生产安全事故及时向县安全监管局和相关部门报告。
【矿产资源开发】是指采矿权人的采矿、选矿等生产活动。
【开采顺序】是指采出井田储量在空间上和时间上的一定顺序。合理的开采顺序,是指能保证开采作业安全,资源能充分、合理、综合的回收利用和开采效益好的开采顺序。
【开采方法】在开采矿床中的有用矿物时,根据矿床地质条件和生产技术水平,在矿体和围岩中,以一定的布置方式和程序,掘进一系列的采准、切割巷道,并按一定生产工艺过程进行的回采工作。开采矿产的方法划分为露天开采和地下开采。
【开采方案】是指开采矿产资源时,对所要采用的开采方法的设计方案。
【开采工艺】是指在开采矿产资源的开拓、采准、切割和回采的各个阶段的技术措施和施工方法。
【采掘工程】是指开采有用矿物时,在开采矿产资源的开拓、采准、切割和回采的各个阶段,开掘的各种井硐、巷道,以及为建立运输、通风等系统和安全生产、顶板管理等进行的各种具体的建设项目。
【选矿工艺】是指用物理或化学方法,将矿物原料中的有用矿物与无用矿物(通常称之为脉石或矸石)或有害矿物分开,或将多种有用矿物分离开的工艺过程。
【开采回采率】是指露天和地下开采的矿山,计算开采范围内实际采出矿量与该范围内地质储量的百分比。根据计算范围的大小,分为工作面、采区(块)、阶段和全矿井回采率。开采回采率是衡量矿山企业开采技术和开采管理水平优劣、资源利用程度高低的主要技术经济指标。
【采矿贫化率】是指计算开采的范围内原矿地质品位与采出矿石品位之差与原矿地质品位的比值。这是衡量矿山企业采出矿石质量的指标之一,也是分析采矿方法是否合理的方法之一。
【选矿回收率】是指选矿产品(一般指精矿)中所含被回收有用成分的重量占入选矿石中该有用成分重量的百分比。这是评价矿山企业选矿技术、管理水平和入选矿石中有用成分回收程度的主要经济技术指标,也是反映资源利用率水平的指标。
【矿石】是指地壳中的矿物集合体,可以在当前经济技术条件下,以工业规模从中提取国民经济所必须的金属或者矿物产品。
【矿体】是指蕴藏于地下的天然矿石的聚集体。
【矿床】是指矿体的总称。地壳中由于成矿作用形成的,且在质和量上符合当前经济和技术水平条件,能够开采和利用的矿体,称之为矿床。
【矿田】是指划归一个矿山企业开采的全部矿床或其一部分。
【井田】在一个矿山企业中,将矿田分为若干独立部分,分别划归为若干个矿井开采,矿井的开采范围称之为井田。
【统一规划开采矿产资源】是指在统筹规划的基础上,利用一套开拓运输系统,在技术条件允许的范围内,尽可能更多地开采出所有的共生、伴生矿产资源。
【综合开采】是指在统一规划的前提下,对不同矿床、同一矿床的不同的有用组分,不同层位的共生和伴生矿产资源进行同时开采。
【综合利用】是指对多种有用组分共生、伴生的矿石,在选冶过程中,除按设计回收主要矿产外,还必须在技术可行、经济合理的条件下,充分回收有用的共生矿产、伴生矿产。同时,对开采和选冶过程中产生的废水、废气、废渣要及时进行处理,尽可能回收一切可能回收的矿产和可利用物质。
【矿山设计】是指根据矿床赋存状况和经济技术条件选择的技术可行、经济合理的矿产资源开发方案。主要内容是确定矿山规模、服务年限、开采方式、开采顺序、采矿方法、矿石洗选加工工艺、产品方案及生产、社会设施的总平面布置方案和排水、供电、运输等方案。
【残留矿体】是指采矿权人由于开采经济技术条件等原因,未能采出的矿体,或者为了保证矿山生产安全保留的矿柱。
【已关闭矿山的保安残留矿体】是指采矿权人在采矿过程中,为确保矿山的生产安全,保护地貌、地面建筑及主要巷道、分割采区和矿井、防水防火而留下的一些不采或暂时不采的保安矿柱、护巷矿柱、境界矿柱、断层矿柱、防水(火)矿柱等。其中为保护地貌、地面建筑而留下的矿柱为永久性保安矿柱,不得开采或回收。
【尾矿】是指有用组分含量低到当时经济技术条件下不能再分选回收的那部分选矿生产排泄物。
【废石(矸石)】是指不含有用矿物(组分)或含量过少,不能以工业规模进行加工的岩石或含矿岩石。一般包括采矿过程中被剔除的矿体外围的岩石(即围岩)、矿体中的夹石、煤层中的夹矸,以及露天开采时被剥离出来的内、外剥离物。
【井上、井下工程对照图】是矿井地质测量、矿井地质和采矿用图的一种。将矿区范围内的地形、地物和井下主要巷道综合画在一张图上,便于井上、井下工程对照。这样的矿图称之为井上、井下工程对照图。
(2)板式给料机
(3)移动式上料机
(4)埋藏式刮板上料机
(5)震动筛选机
(6)输送机.带
(7)洗矿机
(8)磁选机
流程有:矿床开采新模式与勘察开采新技术
第一矿床概述
第二高产高效开采模式类别与选择
第三矿井高产高效新技术
第四矿产勘察的经验与展望
矿山开采可行性分析研究方案与步骤
第一矿山建设项目可行性分析研究
第二矿山建设项目经济评价
第三矿床工业指标的确定方案
第三矿井开采方法模式设计与矿井开采工作流程
第一采矿方法的选择及其设计
第二矿井开拓
第三矿井建设施工方案设计
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矿石分析试验方法技术及试验流程
第一矿石物理分离方法
第二矿物化学提纯方法
第三铁矿石试验方法流程
第四石英岩试验方法流程
矿石产品分析试验标准
1.矿石产品综合标准
优质铁烧结矿
青刚玉
…
2.矿石产品取样及制样方法标准
3.矿石理化检验方法标准
摘要: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。
关键词:开发技术 煤炭工艺 煤炭
一、煤炭开采的主要形式
(一)井下采煤
井下采煤的顺序。对于倾角10°以上的煤层一般分水平开采,每一水平又分为若干采区,先在第一水平依次开采各采区煤层,采完后再转移至下一水平。开采近水平煤层时,先将煤层划分为几个盘区,立井于井田中心到达煤层后,先采靠近井筒的盘区,再采较远的盘区。如有两层或两层以上煤层,先采第一水平最上面煤层,再自上而下采另外煤层,采完后向第二水平转移。
按落煤技术方法,地下采煤有机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种,前二者称为旱采,后者称为水采,我国水采矿井仅占1.57%。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法,以前者为主。壁式采煤法工作面长,一般100~200 m,可以容纳功率大,生产能力高的采煤机械,因而产量大,效率高。柱式采煤法工作面短,一般6~30 m,由于工作面短,顶板易维护,从而减少了支护费用,主要缺点是回采率低。
(二)露天采煤
移走煤层上覆的岩石及覆盖物,使煤敞露地表而进行开采称为露天开采,其中移去土岩的过程称为剥离,采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层,自上而下逐层开采,在空间上形成阶梯状。
其主要生产环节:首先用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎,然后用采掘设备将岩煤由整体中采出,并装入运输设备,运往指定地点,将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场;将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。
主要优缺点
优点为生产空间不受限制,可采用大型机械设备,矿山规模大,劳动效率高,生产成本低,建设速度快。另外,资源回采率可达90%以上,资源利用合理,而且劳动条件好,安全有保证,死亡率仅为地下采煤的1/30左右。
主要缺点是占用土地多,会造成一定的环境污染,而且生产过程需受地形及气候条件的制约。在资源方面,对煤赋存条件要求较严,只宜在埋藏浅,煤层厚度大的矿区采用。
二、采煤方法与工艺
在发展现代采煤工艺的同时,继续发展多层次、多样化的采煤工艺,建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟,放顶煤采煤的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高,急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间,主要方向是改善作业 条件,提高单产和机械化水平。
(一)开采技术
开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以 提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下 的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过 程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进一步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。
(二)解决难题
开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”,主要解决以下技术难题。
硬顶板控制技术,研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术,主要通过岩层定向水力 压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术,使直接顶能随采随冒,提高顶煤回收率,且基本 顶能按一定步距垮落,既有利于顶煤破碎,又保证工作面的安全生产。
硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术,包括高压 注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术,使顶煤体能随采随冒,提高其回收率。
顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术,研制既有利于顶煤破碎和顶板控制, 又有利于放顶煤的新型液压支架,合理确定后部输送机能力。 两硬条件下放顶煤开采快速推进技术,研究合适的综放开采回采工艺,优化工序,缩短放煤 时间,提高工作面的推进度,实现高产高效。5~5.5m宽煤巷锚杆支护技术,通过宽煤巷锚 杆支护技术的研究开发和应用,有利于综采配套设备的大功率和重型化,有助于连续采煤机 的应用,促进工作面的高产高效。
(三)缓倾斜薄煤层长壁开采
主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机 、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。
(四)缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采
应进一步加强完善支架结构及强度,加 强 支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高支架的可靠性,缩小其与中厚煤层(采高3m左右)高产高效指标的差距。
(五)各种综采高产高效综采设备保障系统
要实现高产高效,就要提高开机率,对“支架—围岩”系统、采运设备进行监控。今后研究的重点是:通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架—围岩”系统控制,进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断;采煤机在线与离线相结合的“油 —磨屑”监测和温度、电信号的监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。
三、主要的开采技术
(一)深矿井开采技术
深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。
(二)“三下”采煤技术
提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理念和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术;研究近水体开采的开采设计,工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。
(三)优化巷道布置,减少矸石排放的开采技术
改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统,实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。
实行全煤巷布置单一煤层开采,矸石基本不运出地面,生产系统要减化,同时实现中采与中掘同走发展,生产效率大幅提高的经验的同时,重点研究高产高效矿井,开拓部署与巷道布置系统的优化,减化巷道布置,优化采区及工作面参数,研究单一煤层集中开拓,集中准备、集中回采的关键技术,大幅度降低岩巷掘进率,多开煤巷,减少出矸率;研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术,既是减少污染的一项有利措施,又减化了生产系统,有利于高产高效集中化开采,应加紧研究。
采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革,现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性,基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合,研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤设备和生产监控系统,改进和完善采煤工艺。
第一章 总 则
第一条 为加强煤矿冲击地压防治工作,保障煤矿职工生命安全,根据《安全生产法》、《矿山安全法》、《煤矿安全规程》、《冲击地压煤层安全开采暂行规定》等法律、法规及行业规范,制定本规定。
第二条 本规定适用于山东省境内具有冲击地压危险的煤矿。
第三条 生产(建设)过程中发生过冲击地压的矿井,认定为冲击地压矿井;未发生冲击地压的矿井,开采煤层、煤层顶底板经鉴定具有冲击倾向性,并且采掘过程中煤粉量超标、有煤炮或钻孔钻进中有卡钻、吸钻、异响等动力现象的,均按冲击地压矿井管理。
第四条 煤矿企业、矿井的主要负责人(含法定代表人、实际控制人,下同)是冲击地压防治工作的第一责任人,负责防冲的全面管理工作;总工程师(技术负责人,下同)是冲击地压防治工作的技术负责人,负责防冲的技术管理工作;其他副职在分管范围内负落实责任。
第五条 煤矿企业、矿井应组织编制冲击地压防治五年规划和年度计划,由主要负责人组织审查批准后实施。
第六条 冲击地压防治费用必须列入企业(矿井)年度安全费用计划,保证满足防冲工作需要。
第七条 煤矿企业、矿井应加强冲击地压防治技术研究,大力开展科技攻关,积极推广应用新技术、新工艺、新设备和新材料。
第八条 煤矿企业、矿井必须编制冲击地压事故专项应急预案和现场处置方案。
第二章 冲击地压防治管理
第九条 煤矿企业必须明确分管冲击地压防治的负责人及业务主管部门,配备足够的业务管理人员。矿井必须设立专门的防冲机构和专职的防冲副总工程师,成立专职防冲队伍,防冲队伍人数必须满足矿井防冲工作的需要。
第十条 煤矿企业、矿井必须制定冲击地压防治安全目标责任考核办法,建立健全冲击地压防治安全生产责任制、岗位责任制以及防冲技术管理制度等。
第十一条 冲击地压矿井和按冲击地压管理的矿井开采新水平、新煤层,必须对开采煤层、煤层顶底板岩层按照国家相关标准进行冲击倾向性鉴定,鉴定结果报省级煤炭管理部门备案。
第十二条 煤矿企业、矿井必须根据矿井生产作业计划,开展冲击地压危险区域的排查工作;有冲击危险的采掘工作面,必须按照《山东省煤矿安全隐患排查治理办法》规定的b级及以上安全隐患进行管理。
第十三条 煤矿企业、矿井必须建立冲击地压防治培训制度,定期对职工进行冲击地压防治知识的教育和培训,保证职工具备必要的防冲知识和能力。
第十四条 煤矿企业、矿井必须建立冲击地压事故档案,严格执行冲击地压事故汇报制度。发生冲击地压事故,凡造成人员伤亡或破坏性冲击的,必须及时向上级煤炭管理部门汇报,按事故调查程序,组织现场调查,编制事故分析报告。
第三章 冲击地压危险的预测预报
第十五条 冲击地压矿井必须建立冲击地压危险分析预测预报制度。各采掘工作面的冲击危险程度预测预报结果由矿井总工程师组织审定,提出处理意见,逐一建档,以备分析。
第十六条 冲击地压矿井必须建立微震监测系统,积极推广应用应力在线监测系统等新技术,做好预测预报工作。
第十七条 有冲击危险的开采区域必须摸清以下地质参数:
(一)煤层性质:包括煤的冲击倾向、煤的强度、弹性和脆性等力学性质;煤的厚度、埋藏深度以及煤的含水率、孔隙度、煤层结构等物理性质。
(二)煤层顶底板性质:赋存煤层的上覆坚硬岩层的厚度、强度、冲击倾向、距煤层的距离等,底板岩层的厚度、性质等。
(三)地质构造:褶曲构造和断裂构造情况,局部地应力异常,煤层厚度和倾角的突然变化等。
第十八条 开采冲击地压煤层的采掘工作面评定冲击危险级别时,应考虑以下因素:
(一)本煤层已发生冲击地压,或相似条件下的采区已发生冲击地压;
(二)煤层及其顶底板岩层具有冲击倾向;
(三)煤层老顶为厚5m以上,抗压强度大于70mpa的坚硬岩层;
(四)孤岛形、半岛形煤柱或本煤层支承压力影响区;(五)上部煤层遗留煤柱或停采线附近遗留煤柱;
(六)煤层厚度和倾角有突然变化;
(七)褶曲和断层等地质构造带;
(八)煤炮剧烈、频繁;
(九)巷道煤(岩)体位移量。
第十九条 有冲击危险采掘工作面必须视危险程度定期现场监测,重点区域必须每班监测。检测方法主要有钻屑法、应力在线监测法、电磁辐射仪监测、微震监测、地音监测等。以钻屑法为主,结合其它方法,参照采场矿压监测数据预测预报冲击危险。
第二十条 钻屑法采用小直径钻头(一般为42mm),钻孔深度不小于7m,间距为3~5m(重点区域需加密)。记录每米钻进时的煤粉量,接近或超过临界指标时,判定为有冲击危险;记录钻进时的动力效应,如声响、卡钻、吸钻、钻孔冲击等现象,作为鉴别冲击危险的参考指标。
第二十一条 钻屑法检测冲击危险的指标及判定方法:
(一)检测指标由煤粉量、深度和动力效应组成。煤粉量是每米钻孔长度所排出的煤粉的质量,单位为kg;深度是从煤壁至所测煤粉量位置的钻孔长度,可折算成钻孔地点实际采高的倍数,动力效应是钻孔产生的卡钻、孔内冲击、煤粉粒度变化等现象。
(二)用钻粉率指数方法判别工作地点冲击地压危险性的指标,可参照表1的规定,结合实际情况执行。实际钻粉率达到相应的指标或出现钻杆卡死现象,可判定所测工作地点有冲击地压危险。
表1 判别工作地点冲击地压危险性的钻粉率指数
钻孔深度/煤层厚度 1.5 1.5~3 >3
钻粉率指数 ≥1.5 2~3 >3
注:钻粉率指数=每米实际钻粉量(kg)/每米正常钻粉量(kg),正常钻粉量是在支承压力影响带范围以外测得的煤粉量。测定煤层正常钻粉量时,钻孔数不应少于5孔,并取各孔煤粉量的平均值。
第二十二条 采用便携式电磁辐射仪对冲击危险进行监测时,每隔10m布置1个测点,每个测点监测时间为2分钟。记录煤(岩)破坏过程中电磁辐射强度的最大值及脉冲数,采用静态临界值及动态趋势法预测冲击危险,接近或超过临界指标时,判定为有冲击危险;若电磁辐射指标升高较快,或指标较高时突然下降,也判定为有冲击危险。
第四章 冲击地压煤层的开采设计
第二十三条 开采有冲击地压危险煤层时,必须编制专门防治冲击地压设计。在编制矿井开拓设计、水平延深设计及采区开采设计方案时必须有防治冲击地压的专项内容。
第二十四条 冲击地压矿井的开采设计参照以下原则:
(一)开采冲击地压煤层时,具备开采解放层条件的,应首先开采解放层。
(二)开拓巷道及永久硐室应布置在岩层或无冲击危险的煤层中,服务期不超过2年的硐室可以布置在解除了冲击危险的煤层地段内,保护带宽度不得小于3.5倍采高。
(三)各煤层、各水平、各采区和各区段应按合理顺序开采,在褶曲构造中应从轴部开始回采,在盆地构造中应从盆底开始回采。
(四)开采冲击地压煤层,应选择不留煤柱、少掘巷道、避免大面积悬顶的采煤方法,尽量采用长壁开采方法。
(五)缓倾斜或倾斜煤层在采取行之有效的安全措施的前提下,应采用无煤柱或小煤柱护巷布置巷道。
(六)开采煤层必须留设煤柱时,煤柱形状应规则,不得留有锐角。
(七)开采煤层群时,应优先选择无冲击地压或弱冲击地压煤层作为保护层开采。保护层有效范围的划定方法和保护层回采的超前距离,应根据对矿井实际考察的结果确定。
第二十五条 采区(工作面)设计必须遵循以下原则:
(一)设计回采工作面时,必须对冲击危险性进行分析评估。有冲击危险的工作面除编制专项防冲设计外,在编制采掘工作面作业规程时必须制定专项防冲措施。
(二)同一采区内的工作面必须按顺序进行开采,避免形成孤岛工作面。由于村庄压煤等因素影响形成的孤岛工作面,必须逐面进行冲击地压评估,由矿井总工程师审批。
(三)相邻工作面切眼、停采线应对齐,避免出现梯形、三角形或锯齿形等不规则煤柱。多煤层(或单一煤层分层)开采时,下层工作面不应越过上层工作面的切眼或停采线,开采上层煤不应留下给开采下层煤带来困难的煤柱区。
(四)采区一翼内各工作面应向同一方向推进,严禁相向回采。回采工作面均应背向采空区方向推进,避免形成孤岛煤柱。
(五)同一区段(条带)采空区两侧不得同时进行采掘(巷修)活动,掘进工作面不得在采煤工作面影响区内掘进。(六)严重冲击地压厚煤层中的所有巷道应布置在应力集中圈外。
第五章 掘进和回采
第二十六条 冲击危险区内的掘进与回采工作,必须始终在卸压保护带内进行,卸压保护带的宽度不小于3.5倍巷道高度 (或回采高度)。
第二十七条 冲击地压危险区应避免双巷同时掘进,必要时两条平行巷道之间的煤柱不得小于8m,联络巷道应与两条平行巷道垂直,两工作面的前后错距不得小于50m。如相向掘进的巷道相距30m(机掘50m)时,必须停止一个头掘进。停掘的巷道要加固,继续掘进的巷道除加强支护外,冲击地压危险严重时,还必须采取解危措施。
第二十八条 巷道应采用锚网支护,不具备锚网支护条件的可采用带整体性结构的可缩性金属支架,严禁采用混凝土支架和金属刚性支架。
第二十九条 采掘工作面通过附近应力集中区的老巷前应进行冲击危险的监测和处理。有冲击危险的采掘工作面停产3天以上的,恢复生产的前一班内,应鉴定冲击地压危险程度,并采取相应的安全措施。
第三十条 在冲击地压煤层进行回采,同一煤层同一采区双翼开采的,两翼工作面不得对采;其他情况下相邻工作面必须进行评估。
第三十一条 开采严重冲击地压煤层时,不应在采空区留有煤柱。如果在采空区留有煤柱,必须将煤柱的位置、尺寸以及影响范围标在采掘工程图上。
第三十二条 冲击地压煤层的回采工作面,采用冒落法管理顶板的,大面积悬顶时必须实施强制放顶措施。
第三十三条 在冲击地压煤层中进行爆破作业时,躲炮时间不得少于30分钟,撤人距离不得小于150m。
第六章 冲击危险的治理
第三十四条 冲击地压危险区开采过程中必须坚持“先解危后开采”的原则,按照“监测→落实防冲措施→效果检验→再治理”的基本程序,及时消除冲击危险隐患。
第三十五条 实施解危时,必须编制专门措施,由矿总工程师审批。解危后,必须以钻屑法为主,结合其它方法进行效果检测,确认危险解除后方可进行采掘作业。
第三十六条 解危主要采用钻孔卸压、爆破卸压,也可视情况采用强制放顶、断顶(底)、煤层注水等方法。
第三十七条 采用煤层钻孔卸压措施有关规定如下:
(一)打卸压孔前应当用钻屑法查明压力带的范围和程度。只允许在低应力区开始施工卸压孔,且要由低应力区向高应力区钻进,并同时记录每米钻孔的钻屑量、高压特征和特殊情况。
(二)卸压钻孔的技术参数参照下表:
表2 卸压钻孔的技术参数表
采放厚度 钻孔深度 孔径与间距
75mm 90mm ≥110mm
≤3m >10m 3孔一组/3m 2~3m 3~5m
3~5m >15m
5~8m >20m
>8m 需专门设计
注:危险性高的区域可加密钻孔;要注意应力恢复后应二次卸压。
(三)采用钻孔卸压时,必须有防止诱发孔内冲击伤人的专项安全措施。
第三十八条 冲击地压煤层采用煤层爆破处理措施时,应根据实际情况选取超前松动爆破、卸压爆破和诱发爆破方法,消除或减缓冲击地压危险。
第七章 冲击危险区防护
第三十九条 在冲击危险区域作业的所有人员必须熟悉冲击地压发生的征兆及应急措施,发现异常立即撤出或躲到安全地点避灾。
第四十条 监测及解危人员应时刻注意围岩动态变化情况,发现有冲击征兆时,必须及时通知现场人员撤出危险区域,并设好警戒,同时将情况向矿调度室汇报。
第四十一条 在有冲击危险的采掘工作面,必须加强个体防护措施,并最大限度减少施工人员的数量。
第四十二条 在有冲击危险区域,必须采取限制人员通过的措施。具体限制范围必须在作业规程中明确规定。
第四十三条 有冲击危险的回采工作面必须加强端头支护和超前支护,提高上下端头和切顶线的支护强度,加大两巷超前支护范围和强度;顺槽煤壁向外150m范围内,禁止存放刚性材料,正在使用的设备要生根联牢;支护锚杆、锚索应当采取防崩措施。
第四十四条 有冲击危险巷道掘进时应采取以下安全防护措施:
(一)施工区域内的电缆、管线要悬挂固定牢靠。
(二)将巷道内杂物清理干净,保持退路畅通;备用材料要存放在距工作面150m以外的范围内;设备、管路、物品应采取固定措施。(三)施工物料尽量放在巷道底板底脚处,且码放整齐;钻具、钻杆等工具不要悬挂、斜立在帮部。
(四)所有支护锚杆、锚索应当采取防崩措施。
(五)限制工作面范围内作业人员,掘进工作面作业时,无关人员要撤离到安全位置。
第八章 监督管理
第四十五条 各级煤炭管理部门(省属煤炭企业)必须认真监督各煤矿开采煤层及顶底板冲击倾向性的鉴定工作,督促各煤矿严格履行冲击倾向性鉴定程序。
第四十六条 各级煤炭管理部门(省属煤炭企业)必须认真履行监督管理职责,严格落实冲击地压矿井监管责任,督促矿井严格执行本规定,落实防冲安全技术措施。
第四十七条 各级煤炭管理部门(省属煤炭企业)必须按照《山东省煤矿安全隐患排查治理办法》规定对所属矿井冲击地压隐患进行排查确认,并报省级煤炭管理部门备案。
第四十八条 各级煤炭管理部门(省属煤炭企业)对冲击地压防治机构不健全、人员配备不到位;防治责任制不健全、工作不到位;防治措施不落实、安全隐患治理不到位的矿井,必须责令限期整改。对限期不整改或整改期间组织生产,要依法给予行政处罚;造成事故的,要按照事故调查处理的有关规定严肃调查处理。
第九章 附则
第四十九条 本规定未尽事项,按有关法律法规、规程规范和规定执行。
第五十条 本规定自下发之日起执行。
第五十一条 本规定解释权属山东省煤炭工业局。