煤矿认识实习白璐Word文档格式.docx

1、中国是世界上最早利用煤的国家。辽宁省新乐古文化遗址中，就发现有煤制工艺品 ，河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址。山海经中称煤为石涅，魏、晋时称煤为石墨或石炭 。明代李时珍的本草纲目首次使用煤这一名称。希腊和古罗马也是用煤较早的国家，希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年著有 石史 ，其中记载有煤的性质和产地；古罗马大约在2000年前已开始用煤加热。 煤炭是一种可以用作燃料或工业原料的矿物。它是古代植物经过生物化学作用和地质作用而改变其物理、化学性质，由碳、氢、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物。 煤作为一种燃料，早在800年前就已经开始。煤被广泛用作工业生产的燃料，是从18世纪末的产业革命

2、开始的。随着蒸汽机的发明和使用，煤被广泛地用作工业生产的燃料，给社会带来了前所未有的巨大生产力，推动了工业的向前发展，随之发展起煤炭、钢铁、化工、采矿、冶金等工业。煤炭热量高，标准煤的发热量为 7000大卡千克。而且煤炭在地球上的储量丰富，分布广泛，一般也比较容易开采，因而被广泛用作各种工业生产中的燃料。 煤炭除了作为燃料以取得热量和动能以外，更为重要的是从中制取冶金用的焦炭和制取人造石油，即煤的低温干馏的液体产品煤焦油。经过化学加工，从煤炭中能制造出成千上万种化学产品，所以它又煤是一种非常重要的化工原料，如我国相当多的中、小氮肥厂都以煤炭作原料生产化肥。我国的煤炭广泛用来作为多种工业的原料。

3、大型煤炭工业基地的建设，对我国综合工业基地和经济区域的形成和发展起着很大的作用。此外，煤炭中还往往含有许多放射性和稀有元素如铀、锗、镓等，这些放射性和稀有元素是半导体和原子能工业的重要原料。 煤炭对于现代化工业来说，无论是重工业，还是轻工业；无论是能源工业、冶金工业、化学工业、机械工业，还是轻纺工业、食品工业、交通运输业，都发挥着重要的作用，各种工业部门都在一定程度上要消耗一定量的煤炭，因此有人称煤炭是工业的“真正的粮食”。 我国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一，不仅储量大，分布广，而且种类齐全，煤质优良，为我国工业现代化提供了极为有利的条件。中国煤炭分布 中国煤炭资源情况 中国煤炭资源丰富，

4、截至2002 年年底，全国共有煤炭资源的矿区6019 个，查明煤炭资源储量为10201 亿吨，其中煤炭基础储量3341 亿吨（煤炭储量为1886 亿吨），煤炭资源量为6872 亿吨。按照中国探明可直接利用的煤炭储量1886 亿吨计算，我国人均探明煤炭储量145 吨，按人均年消费煤炭1.45 吨，即全国年产19 亿吨煤炭匡算，可以保证开采上百年。 另外，包括3341 亿吨基础储量和6872 亿吨资源量共计10201 亿吨的资源，可以留待后人勘探开发。另外，中国炼焦用煤储量为649 亿吨，还有基础储量1244 亿吨、资源量1477 亿吨；按照近期中国焦炭的生产能力，已经探明的炼焦用煤储量，可以保证

5、开采200 年左右。我国煤炭储量主要分布在华北、西北地区，集中在昆仑山秦岭大别山以北的北方地区，以山西、陕西、内蒙古等省区的储量最为丰富。晋陕蒙（西）地区（简称“三西”地区）集中了中国煤炭资源的60%，另外还有近9%集中于川、云、贵、渝地区。山西省是资源储量最多的省份，占全国总储量的30%。与资源分布相对应的，是煤炭生产也集中于这些地区。在漫长的地质演变过程中，煤田受到多种地质因素的作用；由于成煤年代、成煤原始物质、还原程度及成因类型上的差异，再加上各种变质作用并存，致使中国煤炭品种多样化，从低变及程度的褐煤到高变质程度的无烟煤都有储存。煤炭的分类 褐煤：泥炭经成岩作用形成的腐殖煤，煤化程度最

6、低，呈褐色、黑褐色或黑色,一般暗淡或呈沥青光泽,不具粘结性。其物理、化学性质介于泥炭和烟煤之间。水分大、挥发分高、密度小,含有腐殖酸,氧含量常达1530，在空气中易风化碎裂,发热量低。按透光率PM大小将褐煤分为两小类,PM为3050的年老褐煤，PM30的为年轻褐煤。褐煤可作燃料或气化原料，也能作提取褐煤蜡和制造腐殖酸盐类的原料。含油率达到工业要求时可用于低温干馏，制取焦油及其他化工产品。长焰煤高挥发分的微粘结或弱粘结性煤。在烟煤中变质程度最低，单独炼焦时生成焦炭呈长条状，强度甚差，粉焦率高，主要作为动力燃料和气化原料。不粘煤成煤初期的原始物质受强烈氧化作用，为低到中等变质程度煤。其特征是煤中含

7、氧较高，挥发分中等，加热时没有粘结性。可做动力和民用燃料或气化原料。弱粘煤还原程度较弱的低到中等变质程度的煤。挥发分中等，单独炼焦时能产生少量胶质体，焦炭为强度较小的小块焦。适用做动力燃料和气化原料。 气煤变质程度介于12中粘煤与气肥煤之间。主要特征是挥发分高，加热时具有中等粘结性，单独炼焦时焦炭细长易碎，焦炭强度优于长焰煤，低于焦煤、肥煤。主要作为炼焦配煤，也是制造干馏煤气的原料。气肥煤高挥发分的特强粘结性煤。性质介于气煤和肥煤之间，单独炼焦时能产生大量液体和气体产品。气肥煤适合于制造干馏煤气，也可作为炼焦配煤以增加化学产品。13焦煤中高挥发分的强粘结性煤。特性介于焦煤、肥煤和气煤间的过渡煤

8、，单独炼焦时能得到强度较好的焦炭。炼焦时其配入量可在较大范围内变化而获得强度高的焦炭，它是炼焦配煤中的基础煤。焦煤中等变质程度烟煤。挥发分中等或较低，结焦性好，是炼焦生产中的主要煤种，单独炼焦时可炼成块度大、熔融性好、裂纹少、强度高的焦炭，是优质炼焦原料。瘦煤烟煤中变质程度较高的煤种。挥发分较低,在炼焦时具有中等粘结性，单独炼焦时能得到块度大、裂块少、强度较好的焦炭，但其耐磨性较差。一般作为炼焦配煤使用。贫瘦煤弱粘结性低挥发分煤。单独炼焦时，粘结性比瘦煤差，因而焦炭粉焦甚多，但作为炼焦配煤，能起到瘦化作用。也可作为动力和民用燃料。贫煤烟煤中变质程度最高的煤种。在美国煤炭分类中划分为半无烟煤。贫

9、煤挥发分低,一般无粘结性,因此不能结焦，其燃烧时火焰短，耐烧。主要做民用或动力燃料。 无烟煤变质程度最高的煤种。挥发分低于10%,固定碳高于90，燃烧时无烟，密度大，硬度高。按其挥发分和用途可分为 3个小类。无烟煤是较好的民用燃料，也可以做动力燃料，又是合成氨和碳化学产品的重要原料。低灰、低硫无烟煤是制造碳素材料和活性炭的原料，变质程度较低的无烟煤还可以做高炉喷吹燃料，以代替部分焦炭。中国采煤方法的发展 先秦：辽宁沈阳新石器晚期遗址、陕西沣西和宝鸡茹家庄、竹园沟西周墓葬都发现大批用雕漆煤雕刻的环、玦和圆珠。雕漆煤位于煤层深部，它的使用表明当时已经掘煤。战国时称煤为石涅。 汉魏：汉代用煤作为燃料

10、。河南巩县铁生沟西汉冶铁遗址和郑州古荥汉代烘范窑出土有煤块和煤饼。采煤技术在这一时期已发展起来。一般是沿露头挖掘，但也常开凿直井。晋人薛综说，曹魏时武安城有深八丈的煤井。南北朝时称煤为石炭。 唐宋：唐代煤的开采以长安和太原两地最盛。唐文宗开成五年（840）,日本学问僧路过山西时，见到晋山到处堆积着采出的煤，行销远近诸州。宋代用煤炼铁已较普遍。煤的开采以河东（今山西省）、陕西、京东、京西（今河南省）诸路最盛。北宋政府曾专门设置“石炭场”，“官卖石炭”。1275年来华的意大利人马可波罗说：中国全境皆烧黑石，价廉于柴。“黑石”就是煤。宋代已积累丰富的煤矿地质知识,称煤层为“炭脉”,露头为“炭苗”。

11、明清：天工开物炼铁和烧制陶瓷砖瓦使用大量煤炭。由于煤质判别能力和炼焦技术的提高，可以为炼铁提供优质燃料。明清两代煤的开采远远超过以往的各个时期。许多重要煤田在明代和清代前半期都已发现和开采，其中见于明、清一统志的就有数十处，远处边陲的云南和新疆也有记载。明清采煤技术见于本草纲目和天工开物，清初颜山杂记记载更为详明。 建国初始，绝大多数煤矿设施极其简陋，采煤方法沿袭旧中国的穿硐式和高落试方法。生产条件恶劣，工人从事极其笨重的体力劳动；手镐落煤，人推马拉运输，安全没有保障；资源回收率很低；巷道沿煤层布置，掘进和回采没有明显区别，没有形成功能齐全，系统完整的采区。 随后，推行了以壁式体系为主的采煤方

12、法。到1952年国营煤矿长壁式为主的正规采煤法已占72.47%。第一个五年计划期间，继续进行采煤方法改革。1957年以长壁式为主的正规采煤方法已达到92.27%。采煤工艺主要是爆破落煤，人工装煤，少数煤矿也采用过深截深的框式联合采煤机和纯为掏槽用的截煤机。运输设备是小功率的刮板输送机。工作面采用木支架，主要用垮落法处理采空区。推行新采煤方法的结果，提高了煤炭回收率，减轻了体力劳动，生产安全性有了明显提高。这时的巷道布置，基本上是分煤层布置采区。巷道大部放在煤层中，梯形断面，木支架，留煤柱护巷。以区内沿走向后退式开采为基本模式。有统一规划先划分的采区，区分了掘进工作面与回采工作面。这种布置方式大

13、体延续到50年代末。 由于煤层巷道，尤其是厚煤层巷道，维护困难；分煤层布置采区，生产分散，矿井生产系统复杂；为了简化系统，合理集中生产，减轻巷道维护的困难，于60年代初，以共用集中上（下）山为标志的联合布置采区应运而生，为了进一步生产集中，使同一区段上下层，错开距离同时生产，减少煤层平巷的维护长度和时间，也由于长距离多台小功率刮板输送机串联运煤，运输费用高，事故多影响生产等弊端，以共用集中上（下）山及共用区段集中平巷为标志的联合布置采区，也相继问世。在这方面，开采近距离煤层群的淮南和开矿区，做了开创性的工作。其后，尽管1964年开始使用浅截深滚筒式采煤机，配以较大功率可弯曲刮板机输送机，金属摩

14、擦支柱和金属铰接顶梁；胶带输送机普通用到采区上（下）山和区段集中巷内；机械化采煤得到发展，工作面单产得到一定的提高。采区巷道联合布置的模式不但没有削弱，反而不断完善成熟，并迅速得到推广。在全国各种类型煤层群条件下，采用了适合于本地区条件的采区巷道联合布置方式，形式多样，各呈异彩，积累了丰富经验，对改善当时的生产技术条件，实现集中生产起了很大作用，取得了很好的经济效果。 1974年我国开始引进使用综采设备。截至目前为止，十多年时间，通过引进，改造，自行设计制造，我国已具有适合于薄，中厚及厚煤层中应用的各种型号配套的综合机械化采煤设备。使用综合机械化采煤后，原来以炮采和机械化程度较低的普采为基础发

15、展起来的联合布置采区，显得不能适应。首先，综采工作面单产高，1990年已有46个综采队年产超过百万t。一个采区安排一个综采面，生产就相当集中，没有必要的采区内安排好几个工作面保产；再者，可伸缩胶带输送机的使用，能够代替平巷长距离多台刮板机串联运煤，没有必要再布置通过联络巷道，将煤转载到区段集中巷复杂的运煤系统。区内复杂的巷道系统，对运送上千吨的综采设备及其配件也是相当困难的；第三，随着矿压显现规律逐渐被认识，锚杆和可缩性金属供形支架的采用，尤其应用并推广了无煤柱护巷的先进技术，维护煤层区段平巷已不像从前那样困难；第四，联合布置采区掘进大量岩石巷道，是煤矿生产中十分费时费力的工作，而综采工作面年

16、推进度成倍增加，影响采掘正常衔接。因此，采区巷道布置及其有关参数不能适应综合机械化采煤的需要，迫使巷道布置必须改革，单层布置又得到新的发展。分层采高，工作面长度，采区尺寸相应加大。条件适宜时改变回采工作面推进方向，变走向长壁为倾斜长壁，合并采区加大尺寸，或冲破采区界限跨越采区上（下）山回采，增加工作面推进长度。再由于综采设备采高大，原来倾斜分层多分层，可以变为少分层或整层开采；在开采顺序上由于综采的应用也常有改变。综上所述，十年来在缓倾斜和近似水平煤层，在采用走向长壁，区内后退，联合布置，这个定型技术的基础上，又发展了多种布置方式。 应用综合机械化采煤工艺，必须使采掘运设备配套。不应掘进落后于

17、采煤。运输落后于采掘。十余年来综采设备发展很快，各种类型液压支架，新型采煤机，输送机等新设备不断出现，但综掘设备却发展缓慢，进尺所占比例很明显赶不上综采产煤量所占比例，七五期间（19861990年）后者大约是前者的5倍。目前辅助运输系统不能适应综采的需要。单轨吊，卡轨车，齿轨车等辅助运输设备的应用，还处于试验阶段。当前辅助运输已成为进一步发展综采的障碍。解决辅助运输问题，是当务之急。辅助运输系统改革，巷道布置也须与之相适应。 无煤柱护巷是一项先进的煤矿开采技术。60年代以来，无煤柱护巷技术在苏联，英国，德国等许多主要产煤国家应用。我国在此期间也进行了试验，推广。根据矿压观测资料表明，沿已采区段

18、边缘布置煤层平巷处于应力降低区，有利于巷道维护。生产实践也表明，将巷道布置在已采取边缘是成功的，获得良好效果。80年代以来，这项技术得到很大发展，在阳泉，开滦，平顶山，铜川，舒兰，枣庄等四十多个矿区得到应用。尤其是石山，鹤岗，肥城，枣庄等矿区在厚煤层分层条件下，采用无煤柱护巷技术获得成功表明，我国完全掌握了这项技术。各矿的实践结果证明，采区内用无煤柱护巷，回采率可提高10%以上。此外，有利于消除或减少因煤柱引起的灾害，如冲击地压。煤和沼气突出，自然发火等。综合机械化采煤配以无煤柱护巷，有可能引起开采顺序的改变，跳采和往复式开采都有可能应用。总之，无煤柱护巷是壁式体系采煤法中的一项先进开采技术，

19、也是完善采区巷道布置方式的一项行之有效的措施。 无论哪种采煤工艺，哪种巷道布置，特别是机械化采煤，生产集中后，在采区适当位置设置一定容量的煤仓是十分必要的。这对工作面和采区的稳产，高产起着重要作用。 从上述可知，四十多年来我过采区巷道布置大致经历了三个阶段。第一阶段是50年代至60年代初。采区巷道主要沿煤层布置，分煤层布置采区；第二阶段是60年代初至70年代中，采区巷道联合布置应用和推广和完善阶段。将邻近的几个煤层组合在一个采区内，相应地安排共用集中上（下）山或盘区石门，并进一步布置集中平巷，为区段内几个煤（分）层服务，实现合理集中生产；第三阶段是70年代中期至目前，由于综机采煤的发展，形成了

20、以布置煤层平巷为主的新的单层布置与采区（区段）联合布置并存的时期。这三个阶段，对当时的生产都取得了很好的效果，积累了很多经验。 巷道布置的改革和发展，使掘进率指标也有了明显的改善。1975年统配煤矿生产掘进率为199。16m /万t，开拓掘进率为24.29m /万t，到1990年已分别降到145.95 m/万 t，19.30 m/万t，分别下降了35.77%，25.85%。我国煤炭资源分布地域辽阔，地质条件从简单到复杂多种多样，煤矿井型大小不同，技术经济条件不一，所以，我国采煤工艺和装备必定呈多层次发展，多种工艺并存。 发展煤炭工业的根本出路在于机械化。我国机械化采煤经历引进，消化，创新，不断

21、探索发展的道路。近15年来，随着综采应用范围的扩大和液压支柱机采的迅速推广，统配煤矿采煤机械化程度迅速提高，1990年已达到65.10%，比1975年的27.78%提高了37.32%；其中综采达到35.47%，比1975年的3.2%提高了32.27%。 全国地方国营煤矿采煤机械化也有了一定发展。采煤机械化的发展从根本上改变了煤矿的生产技术面貌。 现在的普通机械化采煤是在60年代中期制造的64型浅截深滚筒采煤机，随后制造的MBJ-1刨煤机和研制了实现整体移设可弯曲刮板运输机，以及发展了金属摩擦支柱和铰接顶梁的基础上形成的，在缓斜中厚煤层，薄煤层及厚煤层分层工作面逐步得到推广。随后在70年代，加大

22、了采煤机和刮板运输机的功率，但由于所采用的金属摩擦支柱初撑力小，支，回柱劳动强度大，且安全性能教差，工作面产量和工效长期停歇不前，如1975年全国统配每矿有333个普采工作面，平均单产12006t，1980年有431个普采面，平均单产12186t，平均工效4.649t/工；1989年有普采面137个，平均单产11320t，平均工效5.071t/工。70年代中期我国研制成功单体液压支柱与金属铰接顶梁，DY-100型采煤机，SGW-40型刮板运输机配套，形成了新的第二代普采配套设备，俗称高档普采装备。后有加大了采煤机和刮板运输机的功率。由于其明显的优越性，到1990年已发展到432个工作面。效益最

23、好的汾西水谷矿采一队单一长壁普采工作面，煤厚2.0m，采用DZ-2.2液压支架，MLS3P1-170采煤机，SGW-150C输送机，年产曾达67.1万t，效率16.62t/工。其次的峰峰矿物局万年矿1303队倾斜分层工作面采用同样设备年产也在60万t以上，工效达14.001t/工。1988年肥城查庄矿根据原来采用的DY-150单滚筒采煤机。SGW-150C输送机配套设备暴露的缺点，在煤厚2.2m，倾角410度，媒质中硬，长度120m的工作面，采用MG150-W1型无链牵引双滚筒采煤机，与SGB-630/220双速刮板运输机配套，组成了更新的第三代普采技术设备，试采期间比相同条件的原普采装备，单

24、产提高44%，工效提高41.1%，可以看出，普采装备的更新换代，已把技术经济指标提高到了一个新的水平。 对于地质构造复杂或比较复杂采区走向长读受限的矿井，新的普采比用综采能取得更好的技术经济效果。峰峰矿物局和汾西矿物局都是在比较复杂的地址条件下获得显著的经济效益。 与综采相比，新普采设备投资少，一套设备只相当综采设备的1/4，而且能适应个地区的生产技术水平，所以在当前机械化资金有限的情况下，我国今后仍将把发展普采当作重点。 我国发展综采的速度比较快，而且目前综采设备基本上实现了国产化。从我国煤层赋存条件，综采设备研制水平及使用经验看，在开采条件比较简单的缓斜中厚煤层和分层开采的厚煤层综采技术已

25、经十分成熟，并已取得显著的技术经济效果。全国百万吨综采队，大部分是厚煤层分层工作面。目前，我国开采缓倾斜厚煤层采用了分层综采，综采一次采全高和放顶煤综采三种方法，其中以分层综采的技术经济指标和生产安全情况最好。 从总的情况看，我国厚煤层分层综采工作面采高一般为2.53.5m，工作面长度为120160m，已有丰富的开采经验，机械化架前铺底网支架已经研制成功；成套技术装备已经国产化。预计今后相当长时期，分层综采仍将是我国开采缓厚煤层的主要方法。 从50年代开始缓斜厚煤层一次采全高，一直作为厚煤层开采技术研究方向之一。70年代引进综采设备，首先在开滦矿物局范各庄矿4.0m煤层用综采一次采全高获得成功

26、，与同条件分层开采相比，经济效益显著。进入80年代，综采面液压支架及配套设备发展很快，支架支撑高度发展到4.0m,4.5m，甚至更高。到1988年一次采全高综采面已增加到42个。在条件适合的3.54.5m煤层，取得了较高的经济效益。 放顶煤综采是我国目前开采急倾斜特厚煤层很有效的方法，1989年已有19种型号放顶煤液压支架分布在15个矿物局使用，已取得了良好的经济效益和成功的经验，今后将会在条件适宜的地点推广。在缓倾斜特厚煤层放顶煤综采，虽然阳泉一矿，平顶山一矿，沈阳蒲河潞安王庄矿已取得了较好的效果，但还是刚刚起步，目前正在总结提高资源回收率，防止自然发火和控制煤尘的经验。预计今后将在适宜的条

27、件下得到一定发展。 薄煤层采煤机械化是我国当前需要因地制宜解决的迫切问题。1988年全国统配煤矿现有矿井小于0.8m的极薄煤层工业储量6.57亿t，0.81.3m薄煤层工业储量81.41亿t，总计占全部工业储量的16.75%。有的矿区全部为薄煤层，多数矿区为薄厚煤层并存。目前我国开采薄煤层除在缓斜薄煤层使用各种引进的连续采煤机外，已先后在四川松澡，大同矿区试用了不同类型的综采设备，且已初见成效。同时在1988年推广以MP-100型爬底板采煤机为主采用DZ型液压支柱和国内新研制的T-26刨煤机，H-26刨煤机的薄煤层新机组机采设备。此外，山东省在含硬夹矸薄煤层采用了炮采机装工艺，在刮板运输机上加

28、挡煤板和铲煤板，并使用切顶墩柱，利用爆破装煤和铲煤板装煤，取得较好效果，取得较好效果，将是今后发展的一个趋向。 现代化的生产方式，要求管理工作也必须现代化，生产规模越大，分工越细，机械化程度越高，技术越先进，对管理工作的要求就越细致，越严格。要使管理工作符合现代化的要求，必须掌握先进的科学管理方法， 讲究经济效益，严格管理制度，确保工程质量，实现安全生产。 实现科学管理，要全面落实“长期、稳定、安全、高产”的方针，实现煤炭工业高速度、现代化、促进煤炭生产的发展。“安全第一”是煤矿生产的一项基本方针，要切实方制采面顶板、沼气、煤尘、自燃等各种重大事故的发生。这对促进煤炭生产持续稳步发展，保证职工

29、生产安全具有十分重要的意义。采面经济效果，也是衡量管理水平的一个重要标志，首先表现在高产、高效率上，同时要兼顾局部效果与整体效果（如一个工作面与全矿井的关系），眼前效果和长远效果（如突击高产与持续稳产的关系）。防止发生只追求暂时的高产，而不顾消耗、不计成本、不讲利润、不重视提高劳动生产率、不注意采掘平衡关系澄倾向。 实现科学的管理，必须建立在符合客观规律的基础上，对于井下生产第一线尤为重要。对煤层条件的变化、地质构造、矿山压力的显现特征及规律，滚筒采煤机或刨煤机、输送及和液压支架的工作状况、工作面工时利用、开机率情况、空气中粉尘及有害气体含量的多少等等，都应该有计划地经常进行观察和测定。要特别

30、注意资料的积累，及时进行整理和分析，认识和掌握客观规律，不断改进生产工艺，尽量避免或减少在实际工作中的盲目性。 建国四十多年来，随着生产技术的发展，我国采面生产技术管理也经历了几个发展阶段。50年代初到60年代中，推广了阜新矿务局平安矿一米层回采工作面正规循环作业的经验，对推进当时的生产起了重要的作用。如开滦、淮南、淄博、本溪、蛟河、阳泉、徐州等矿区均取得较好的效果。由于十年动乱，采面生产技术及管理水平受到影响，1975年统配煤矿平均单产仅为9658t/月，工作面效率 0.4t/工左右，单产、效率均较低，事故较多；70年代后期以来，随着机械化水平的提高，采面生产技术管理水平逐步有了恢复与改善，在此期间原煤炭工作部颁发了采煤工作面质量标准及检查评级干法（1978年）、采煤工作面正规循环作业暂行管理办法（1979年）、生产矿井正规循环作业的若干规定的通知（1980年）。1985年平均单产达1172