煤礦基本知識(shí)
煤礦是指富含煤炭資源的地方，通常也指采用地下采掘或露天采掘方式生產(chǎn)煤炭的工廠。你還知道哪些關(guān)于煤礦知識(shí)呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于煤礦知識(shí)的內(nèi)容，希望大家喜歡!
煤礦的簡(jiǎn)介
煤礦是人類(lèi)在開(kāi)掘富含有煤炭的地質(zhì)層時(shí)所挖掘的合理空間，通常包括巷道、井硐和采掘面等等。煤是最主要的固體燃料，是可燃性有機(jī)巖的一種。它是由一定地質(zhì)年代生長(zhǎng)的繁茂植物，在適宜的地質(zhì)環(huán)境中，逐漸堆積成厚層，并埋沒(méi)在水底或泥沙中，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)地質(zhì)年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地質(zhì)時(shí)期中，以石炭紀(jì)、二疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和第三紀(jì)的地層中產(chǎn)煤最多，是重要的成煤時(shí)代。煤的含碳量一般為46～97%，呈褐色至黑色，具有暗淡至金屬光澤。根據(jù)煤化程度的不同，煤可分為泥炭、褐煤、煙煤和無(wú)煙煤四類(lèi)。
在中國(guó)煤炭開(kāi)采必須依法開(kāi)采，證照齊全有效。貫徹“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的安全生產(chǎn)方針。
煤礦開(kāi)產(chǎn)歷史
早在新石器時(shí)代，人類(lèi)便有使用煤的記錄。煤礦的主要用途是作為燃料。
美國(guó)最早的商業(yè)煤礦位于維吉尼亞州的，1748年開(kāi)始開(kāi)采。
煤炭成為18世紀(jì)工業(yè)革命中的主要能量來(lái)源，蒸汽火車(chē)、蒸汽船等開(kāi)始成為工業(yè)國(guó)家中的主要交通運(yùn)輸工具。同時(shí)煉鋼業(yè)也需要大量的煤礦。城市的照明、暖氣和烹調(diào)等也需要使用煤氣。英國(guó)在18世紀(jì)末發(fā)明了許多地下采煤的科技，從此采煤進(jìn)入了大規(guī)模商業(yè)開(kāi)采的時(shí)代。挖煤的機(jī)器約在1880年代左右發(fā)明;在那之前，采礦需要以人工用鏟子或十字鎬挖掘。到了1912年，蒸汽挖土機(jī)科技方面的進(jìn)步使得露天開(kāi)采變得可能。
煤炭在18世紀(jì)至1950年代是西方國(guó)家的主要工業(yè)和運(yùn)輸能量來(lái)源。另一方面，石油的開(kāi)采技術(shù)在20世紀(jì)初得到很大的發(fā)展，在美國(guó)、中東和印尼發(fā)現(xiàn)了大規(guī)模油田。石油作為燃料的優(yōu)點(diǎn)多于煤炭。石油及其附屬品在1950年代以后開(kāi)始成為主要的燃料，很快的蒸汽機(jī)被內(nèi)燃機(jī)所取代。至20世紀(jì)末，煤炭在家庭、工業(yè)和運(yùn)輸上很大的一部分被石油、天然氣、核能或可再生能源等所取代。
自1890年開(kāi)始，采煤也開(kāi)始成為政治和社會(huì)上的爭(zhēng)議來(lái)源。使用童工、剝削礦工、惡劣的工作環(huán)境等使得工會(huì)開(kāi)始形成，社會(huì)主義思想開(kāi)始興起。另外，機(jī)器的大量使用也造成許多礦工失業(yè)，造成許多社會(huì)問(wèn)題。環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的限制、西部大規(guī)模露天礦場(chǎng)的開(kāi)采等，使得美國(guó)的地下采煤業(yè)在1970年代后急劇衰退。1914年最盛期時(shí)，美國(guó)有18萬(wàn)名無(wú)煙煤礦工，到1970年只剩6千名。瀝青的工作從1923年70.5萬(wàn)人的顛峰，下降到1970年的14萬(wàn)人及2003年的7萬(wàn)人。礦工聯(lián)合會(huì)(UMW)的活躍會(huì)員也由1980年的16萬(wàn)人減少到2005年的1.6萬(wàn)人。1973年與1979年的兩次石油危機(jī)使得各國(guó)政府開(kāi)始尋找替代能源。在開(kāi)發(fā)核能、風(fēng)力、太陽(yáng)能等新能源的同時(shí)，煤炭的重要性也再度受到重視。
不過(guò)，自1970年代開(kāi)始，環(huán)保意識(shí)抬頭，人們開(kāi)始注意包括景觀破壞、空氣污染與其他燃燒煤炭所可能產(chǎn)生的問(wèn)題等。和其他化石燃料比較，燃燒煤炭比石油或天然氣產(chǎn)生更多的二氧化碳、二氧化硫及氧化亞氮等溫室氣體，并可能是造成全球暖化及酸雨等問(wèn)題的主要原因之一。
煤炭在今日仍是重要的能源，因?yàn)槠浣?jīng)濟(jì)的價(jià)格和豐富的儲(chǔ)藏量，特別是用于發(fā)電。煤炭在中國(guó)是最重要的能源，2005年中國(guó)約有80%的能源來(lái)自于燃煤。2007年中國(guó)首度成為了煤炭進(jìn)口國(guó)。
煤礦的類(lèi)型
露天開(kāi)采
當(dāng)?shù)V層接近地表時(shí)，使用露天開(kāi)采的方式較為經(jīng)濟(jì)。礦層上方的土稱(chēng)為表土。在尚未開(kāi)發(fā)的表土帶中埋設(shè)炸藥，接著使用挖泥機(jī)、挖土機(jī)、卡車(chē)等設(shè)備移除表土。這些表土則被填入之前已開(kāi)采的礦坑中。表土移除后，礦層將會(huì)暴露出來(lái);這時(shí)將礦塊鉆碎或炸碎，使用卡車(chē)將礦砂運(yùn)往選煤廠做進(jìn)一步處理。當(dāng)?shù)V石開(kāi)采完畢，在隔壁重復(fù)同樣的步驟。露天開(kāi)采的方式可比地下開(kāi)采的方式獲得較大比率的煤礦，因?yàn)檩^多的礦層被利用。露天開(kāi)采煤礦可以覆蓋數(shù)平方公里的面積。世界約40%的煤礦生產(chǎn)使用露天開(kāi)采方式。
地下開(kāi)采
大部分礦層均遠(yuǎn)離地表，因此無(wú)法使用露天開(kāi)采的方式。地下開(kāi)采占世界煤礦生產(chǎn)的60%。在礦坑，通常使用房柱法在礦層中推進(jìn)，梁柱用來(lái)支持礦坑。共有四種主要的地下開(kāi)采法：
長(zhǎng)壁開(kāi)采–長(zhǎng)約300米以上的采掘面。一臺(tái)精密的采礦機(jī)在礦層隧道中前后移動(dòng)。松動(dòng)的礦石掉入輸送帶中，并移到工作區(qū)域。
連續(xù)開(kāi)采–利用一臺(tái)有碳化鎢鉆頭的機(jī)器從礦層中刮下煤礦。在“房柱法"系統(tǒng)中操作–在一系列約10米的房間區(qū)域中工作。
爆破開(kāi)采–傳統(tǒng)的開(kāi)采方式。使用炸藥打碎礦層，將礦石收集放在礦車(chē)或運(yùn)輸帶中。
短壁開(kāi)采–使用連續(xù)開(kāi)采的機(jī)器。類(lèi)似長(zhǎng)壁開(kāi)采有著可移動(dòng)的坑頂支撐。
煤炭生產(chǎn)
煤礦在超過(guò)50個(gè)國(guó)家中商業(yè)開(kāi)采。世界一年(2006年估計(jì))約生產(chǎn)53億7000萬(wàn)公噸的硬煤。世界上大部分國(guó)家都有煤礦儲(chǔ)藏。以生產(chǎn)量與消費(fèi)量比值，已探明的煤礦儲(chǔ)藏量估計(jì)可再使用147年。
煤礦采煤方法
采煤方法種類(lèi)很多，世界主要產(chǎn)煤國(guó)家使用的采煤方法，總的劃分為壁式和柱式兩大類(lèi)。這兩種不同類(lèi)型的采煤方法，無(wú)論從采煤系統(tǒng)，還是回采工藝都有很大的區(qū)別。
根據(jù)不同的礦山地質(zhì)及技術(shù)條件，可有不同的采煤系統(tǒng)與采煤工藝相配合，從而構(gòu)成多種多樣的采煤方法。如在不同的地質(zhì)及技術(shù)條件下，可以采用長(zhǎng)壁采煤法、柱式采煤法或其他采煤法，而長(zhǎng)壁與柱式采煤法在采煤系統(tǒng)與采煤工藝方面差別很大。由此可以認(rèn)為：采煤方法就是采煤工藝和回采巷道布置兩部分走成。
壁式采煤
壁式采煤法的特點(diǎn)是煤壁較長(zhǎng)、工作面的兩端巷道分別做為入風(fēng)和回風(fēng)、運(yùn)煤和運(yùn)料用，采出的煤炭平行于煤壁方向運(yùn)出工作面，我國(guó)多采用壁式采煤法開(kāi)采煤層。
柱式采煤
柱式采煤法的特點(diǎn)是煤壁短呈方柱形，同時(shí)開(kāi)采的工作面數(shù)較多，采出的煤炭垂直于工作面方向運(yùn)出。
其他采法
1、走向長(zhǎng)壁采煤法，長(zhǎng)壁工作面沿走向推進(jìn)的采煤方法。
2、傾斜長(zhǎng)壁采煤法，長(zhǎng)壁工作面沿傾斜推進(jìn)的采煤方法。
3、傾斜分層采煤法，厚煤層沿傾斜面劃分分層的采煤方法。
4、長(zhǎng)壁放頂煤采煤法，開(kāi)采6米以上緩斜后緩斜厚煤層時(shí)，先采出煤層底部長(zhǎng)壁工作面的煤，隨即放采上部頂煤的采煤方法。
5、掩護(hù)支架采煤法。在急斜煤層，沿走向布置采煤工作面，用掩護(hù)支架將采空區(qū)和工作空間隔開(kāi)，向俯斜推進(jìn)的采煤方法。
6、偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法。在急斜煤層中，偽傾斜布置采煤工作面，用柔性掩護(hù)支架將采空區(qū)和工作空間隔開(kāi)沿走向推進(jìn)的采煤方法。
7、倒臺(tái)階采煤方法。在急斜煤層的階段或區(qū)段內(nèi)，布置下部超前的臺(tái)階形工作面，并沿走向推進(jìn)的采煤方法。
8、正臺(tái)階采煤法。在急斜煤層的階段或區(qū)段內(nèi)，沿偽斜方向布置成上部超前的臺(tái)階形工作面，并沿走向推進(jìn)的采煤方法。
9、水平分層采煤法。急斜厚煤層沿水平面劃分分層的采煤方法。
10、斜切分層采煤法。急斜厚煤層中沿與水平面成25度至30度的斜面劃分分層的采煤方法。
11、房柱式采煤法沿巷道每隔一定距離先采煤房直至邊界，再后退采出煤房之間煤柱的采煤方法。
12、房式采煤法。沿巷道每隔一定距離開(kāi)采煤房，在煤房之間保留煤柱以支撐頂板的采煤方法。
13、倉(cāng)儲(chǔ)采煤法。急斜煤層中將落采的煤暫存于已采空間中，待倉(cāng)房?jī)?nèi)的煤體采完后，再依次放出存煤的采煤方法。
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