煤矿开采学讲义2012.pptVIP

《煤矿开采学》讲义 绪 论 一、我国煤矿开采技术的发展概况 我国是世界上产煤最早的国家，据《山海经》记载，远在公元前500年的春秋战国时期，煤炭就已经成为一种重要的产品，到唐宋时代，手工采煤有了进一步发展，那时称为“石炭”，元明两代手工采煤技术已经逐步完善，从明朝起称为“煤炭”。据《天工开物》（17世纪中叶，明朝末宋应星编著）一书记载，当时的采矿过程是：开凿立井，用木质绞车（俗称辘轳）提升，用打通中节的竹竿插入井内引出井下有害气体，以井筒为中心向四周开掘巷道进行煤炭的开采，用木支柱支护顶板。 但是在旧中国，由于长期的封建统治，其煤炭开采始终停留在手工业生产的水平上，19世纪五十年代，在帝国主义入侵中国以后，我国出现了近代工业，煤矿和其它工业一样，才开始出现了机器生产（如提升、运输、通风、排水等机械）矿井。 在“三座大山”的压迫下，煤矿是资本家获取高额利润的场所，他们不管工人的死活，不重视开采技术的提高，只求产量，煤矿工人受尽最残酷的压迫和剥削。因此，其开采技术极为落后，矿井灾害事故经常发生，工人生命安全毫无保障，因而，长期以来在人们的印象中煤矿是最危险、最可怕的地方。加之资本家实行的是掠夺性开采，从而使我国煤炭工业遭到了严重地束缚和破坏。 解放后，我国劳动人民经过艰苦奋斗，煤炭工业有了很大发展，原煤从1949年的3240万吨达到1988年的9.8亿吨，为1949年的30倍，1990年全国原煤产量近11亿吨，产量居世界首位（1949年居世界第十位，是49年的33.3倍），煤矿开采技术有了较大的发展和提高。这几年由于国家发展规划的调整和“关井压产”、提高安全生产的要求，产量有所回落，但是煤矿开采技术和煤矿安全状况有了明显的变化，机械化程度的提高、百万吨工作面和千万吨矿井的不断出现、万吨死亡率的降低，给人们树立起了好的煤矿形象，使人们对煤矿生产有了新的认识。综观我国煤矿开采技术的发展过程，大致可以分为以下三个阶段： 第一阶段（解放初～60年代）： 新中国成立后，党和国家非常重视煤炭工业的发展，在很抓安全的前提下首先从改革采煤方法入手，变原来的不规则的房柱式、高落式为长壁式采煤法；变原来的手工落煤为打眼放炮落煤。同时，也开始试验截煤机采煤。该阶段被称为“炮采阶段”，从本阶段发展速度上看，可分为三个时期：①1949～1958年发展较快；②1958～1962年发展较慢（受“三无”、“三边”、“大跃进”影响）；③1962～1964年较快（处在“三年整顿”时期）。到1957年，全国截煤机有446台、联合采煤机109台，机械化程度为4.12％。 第二阶段（60年代初～70年代中）： 本阶段我国主要是研制和试验了浅截式采煤机、可弯曲刮板输送机，工作面采用了金属支柱和金属铰接顶梁支护，实现了采、装、运的机械化，该阶段被称为“普采阶段”。这一阶段处在“十年动乱”之中，发展速度较慢。到70年代末，滚筒采煤机528台、联合采煤机190台，机械化程度为21.31％。该阶段后期又出现了“高档普采”工作面。 第三阶段（70年代中迄今）： 为了彻底改变开采技术面貌，实现采煤机械化，这一阶段我国引进并研制了自移式液压支架、大功率采煤机、强力可弯曲刮板输送机和可伸缩胶带运输机。从而实现了采、装、运、支的全面机械化采煤过程，因而称该阶段为“综采阶段”，本阶段发展较快。目前又出现了“大采高综采”（4.5m厚的煤层一次采全高）、“放顶煤综采”、“连续采煤机”等先进的采煤机械化设备，从而大大改善了煤矿生产的面貌，到1991年全国的机械化程度达到了60％。近几年来，由于采煤方法和采煤机械化的发展和提高，一大批局、矿已经跨入了现代化矿井行列（1990年就有11个局78个矿被命名为现代化局、矿）。 目前，我国采煤机械化水平已达60%以上，全国74个局有机采设备，47个局131个矿有综采，机械化程度达90～100％的有8个局（潞安、晋城、邢台、兖州、阳泉、双鸭山等）；达70～90％的局有8个（峰峰、大同等）；综采达70％以上的有4个（潞安、晋城、邢台、兖州）。1988年百万吨工作面26个，最高达180.1万吨。我国西北地区煤炭工业近年来发展也十分迅猛，不仅机械化程度大大提高，同时也出现了许多百万吨工作面，如陕西的神东矿区、甘肃的窑街矿区、宁夏的石炭井矿区、和新疆的哈密、乌鲁木齐矿区等。 由于煤炭资源分布特征不同，煤层倾角、厚度变化很大，从而带来了开采技术有很大的差异，同时机械化程度也差别较大。单从煤层倾角来看（缓倾斜、倾斜、急倾斜煤层分别占可采储量的比例是：86.3％、10.1％及3.6％），可见这必然要