采煤掘进培训教案.docx

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采煤掘进培训教案

遵遵义县山盆镇丁村煤矿

2014年春节后复工复产安全教育培训（采煤、掘进）

编制单位：

遵义县山盆镇丁村煤矿

编制时间：

二○一四年一月

采煤技术培训

第一章煤矿生产技术

第1节矿井地质基础知识

一、煤层的埋藏特征

煤是古代植物遗体经成煤作用后变成的一种层状可燃矿产，煤层是沉积岩的重要组成部分。

（一）煤层的顶底板

位于煤层上面和下面的邻近岩层称为煤层的顶、底板。

煤层顶底板自上而下可划分为：

老顶、直接顶、伪顶、直接底、老底。

（二）煤层的形态与结构

煤层的形态是指煤层赋存的空间几何形态。

煤层的结构是指煤层中是否含有夹石层。

（三）煤层的厚度

煤层的厚度是指煤层顶底板之间的垂直距离。

煤层按厚度的大小可分为四类：

薄煤层：

厚度小于1.3米；

中厚煤层：

厚度1.3—3.5米；

厚煤层：

厚度大于3.5米；

（四）煤层的产状

煤层在地壳中赋存的空间状态，称为煤层的产状。

煤层的产状通常用煤层的走向、倾向和倾角三要素来表示。

走向：

倾斜煤层层面与水平面相交的交线叫走向线，它的延伸方向。

倾向：

煤层面上与走向线垂直，并沿层面向下延伸的直线叫倾斜线，它的水平投影所指方向。

倾角：

煤层倾斜面与水平面所夹的最大锐角。

二、地质构造及对煤矿安全生产的影响

（一）单斜构造

煤岩层受地质作用力的影响，产生向一个方向倾斜的形态称为单斜构造。

（二）褶曲构造：

煤岩层在地质作用力的影响下，产生变形而形成波状弯曲且示失去连续性的构造形态称褶皱。

褶皱中煤岩层的一个弯曲，称为褶曲。

褶曲的基本形态：

可分为背斜和向斜两种类型。

（三）断裂构造：

煤岩层受地质作用力的影响，超过其强度极限时，则会在一定部位沿一定方向产生断裂。

断裂面两侧岩块可有明显位移，或没有明显位移，这种构造形态称为断裂构造。

煤岩层断裂后，裂面两侧岩块发生显著位移的断裂构造，称为断层。

反之，则称为裂隙或节理。

1、断层的要素

断层的性质和形态是由断层面、断层线、断盘、断距等要素等组成。

2、断层的分类

A根据断层面走向与所在煤（岩）层走向的关系，断层可分为：

①走向断层：

断层走向与煤层走向基本平行。

②倾向断层：

断层走向与煤层走向基本垂直，即断层走向与煤层倾向基本平行。

③斜交断层：

断层走向与煤层走向斜交。

B根据断层两盘相对位移方向，断层可分为：

①正断层：

即位于断层面上方的煤层对位于断层面下方的煤层向下滑动的断层。

②逆断层：

即位于断层面上方的煤层对位于断层面下方的煤层向上滑动的断层。

③平移断层：

断层面两侧煤层呈水平方向推动的断层。

3、断层对生产及安全的影响：

A、影响采区的划分及工作面巷道布置；

B、使工作面布置不规则，巷道掘进率明显增高，还常常会造成无效进尺；

C、会给支护工作和顶板管理带来困难，管理不善还会造成冒顶事故；

D、断层常是地下水的储存场所，所以严防断层透水；

E、断层破碎带可能聚集瓦斯，工作面通过时应注意防止瓦斯事故；

4、节理对采煤安全生产影响主要表现为：

A、使顶板破碎，容易冒落。

B、使工作面淋头水恶化。

C、当煤层节理面与工作面平行时，工作面很容易发生片帮事故；若顶板岩层节理面与工作面平行或节理发育时，给定班管理造成困难，容易发生冒顶事故。

D、节理发育地段是瓦斯的良好通道和积聚场所。

三、矿井巷道的分类

（一）按巷道在生产中的用途划分：

1、开拓巷道：

为全矿井、一个开采水平或阶段服务的巷道。

如井筒、井底车场、水平或阶段运输和回风大巷等。

2、准备巷道：

为一个采区服务的巷道。

如采区上（下）山、采区上（下）山车场、采区石门等。

3、回采巷道：

为工作面直接服务的巷道。

如区段平巷和开切眼等。

第2节采煤技术

一、采煤方法概述

（一）基本概念

采煤工艺与巷道布置及其在时间、空间上的相互配合称为采煤方法。

采煤方法实质上包括采煤系统和采煤工艺两大部分。

（二）采煤方法的分类

目前，世界主要产煤国家使用的采煤方法总的划分为：

壁式和柱式两大类。

我国常用的采煤方法主要有：

（1）走向长壁采煤法：

长壁工作面沿走向推进的采煤方法。

（2）倾斜长壁采煤法：

长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法。

（3）倾斜分层采煤法：

厚煤层沿倾斜面划分分层面的采煤方法。

（4）长壁放顶煤采煤法：

开采6m以上缓倾斜厚煤层时，先采出煤层底部长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤方法。

（5）掩护支架采煤法：

在急倾斜煤层中，沿走向布置采煤工作面，用掩护支架将采空区和工作面空间隔开，向俯斜推进的采煤方法。

（6）伪倾斜柔性掩护支架采煤法：

在急倾斜煤层中，沿伪斜布置采煤工作面，用柔性掩护支架将采空区和工作面空间隔开，沿走向推进的采煤方法。

（7）水平分层采煤法：

急倾斜煤层中，沿与水平面成25°～30°角的斜面划分分层的采煤方法。

二、采煤工艺

采煤工艺又称回采工艺，它是指采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间、空间上的相互配合关系。

在采煤工作面进行煤炭生产的采煤工艺有5个工序组成：

破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理。

我国目前普遍采用的采煤工艺有：

爆破采煤工艺、普通机械化采煤工艺、综合机械化采煤工艺、综采放顶煤采煤工艺。

综采放顶煤采煤工艺

简称“综放”。

它是对厚煤层用综采设备进行整体开采的一类采煤方法。

基本做法是：

沿煤层（或分段煤层）的底部布置一个常规综采工作面进行采煤，对工作面后上部的顶煤则由液压支架的顶煤放煤口放入工作面输送机，运出工作面，顶煤的破碎、冒落是依靠矿山压力的作用实现的。

第二章矿井主要灾害事故防治与避灾

第1节采煤工作面顶板事故防治

一、局部冒顶事故的防治

（一）局部冒顶发生的原因及预兆

局部冒顶实质上是开采过程中在矿山压力作用下已破坏的顶板失去可靠的支撑造成的。

其发生原因，分为两个方面：

一是破碎了的直接顶板，由于没有得到有效的支护而局部冒落；二是老顶的沉降迫使直接顶过快下沉和破碎，使支架失稳而造成局部冒落。

局部冒顶发生前的预兆：

（1）发出响声；

（2）顶板掉渣；（3）煤壁片帮；（4）顶板裂缝；（5）顶板离层；（6）漏顶；（7）瓦斯涌出量突然增大；（8）顶板淋水增大。

二、大面积冒顶事故的防治

（一）顶板大面积冒顶发生的原因及预兆

大面积冒顶事故的发生是由于直接顶和老顶大面积活动造成的。

采煤工作面发生大面积冒顶前的压力显现、支架和顶帮发生的异常变化，形成了一系列顶板大冒落前的预兆，其主要表现为：

1、顶板压力急剧增大，支架出现弯曲变形，金属支柱的活柱迅速下沉；单体支柱明显泄压，下缩、下沉。

2、老塘内顶板断裂，发出“闷雷声”。

3、煤壁松软、片帮严重；使用电钻打眼时，感到钻进省力，用采煤机割煤时，负荷减小。

4、顶板掉渣增多，伪顶护顶煤难以管理，漏顶片帮频繁，局部冒顶明显增加。

5、敲帮问顶时声音不清，发出“空空”响声，表明顶板已经“放线、离层”。

6、顶板裂隙增大，有时冒顶前瓦斯涌出量增大，顶板出现淋水或淋水加大。

第2节防止煤尘爆炸的措施

1、防治煤尘生成和飞扬措施：

⑴煤层注水；⑵炮眼装水炮泥；⑶喷雾洒水：

其中主要包括转载点设喷雾装置，割煤机和掘进机装设内外喷雾装置，综放工作面放煤口设喷雾头；综采面安设移架喷雾，掘进工作面的放炮喷雾以及炮前、炮后洒水灭尘等；⑷对井下巷道定期清扫和冲洗；⑸加强通风管理，合理控制采掘工作面的风速。

从通风角度讲，最适宜的风速是1.5～2.0m/s。

2、防止煤尘引燃措施：

本措施同防止瓦斯引燃措施相同。

3、隔爆措施：

在采区、进、回风石门设置岩粉棚或隔爆水槽，水槽的水量不得少于400L/m2，长度不小于30m；采掘工作面设辅助隔爆水棚，水量不少于200L/m2，长度不小于20m。

4、健全的供水管路系统：

防尘洒水管路应到达所有采掘工作面、溜煤眼、转载点及运输系统，采煤工作面的回风巷和中间运输机巷、石门等。

并要求主要运输巷、上下山、掘进巷道、采煤工作面上下顺槽中的管路，每隔50m都应安设支管和闸阀。

并保证水量，水压满足要求4kg/cm2。

在井下矽肺病的防治措施中，除上述的防止煤尘产生和飞扬外，还要采取个人防护措施，如佩戴防尘口罩、定期检查等。

第3节、矿井火灾的预防措施

（一）煤炭自燃的早期识别和预防

1．根据自然发火的外部征兆来识别：

（1）煤附近空气湿度增加，巷道壁“出汗”。

（2）巷道内可闻到特殊气味。

如煤油，松节油味。

当能闻到这种气味时，说明煤已自热到相当程度。

（3）人体感到不舒服。

煤炭温度上升时，必然产生一氧化碳，二氧化碳等气体，人呼吸到这种气体就会感到头疼、闷热、疲乏、四肢无力等。

（4）从火区流出的空气和水的温度增高。

2．利用气体分析法来识别初期火灾。

方法有：

（1）采用便携式一氧化碳测定仪测定一氧化碳；

（2）利用气筒和比色管测定氧气、一氧化碳等气体；（3）利用束管监测系统连续分析氧气、一氧化碳、二氧化碳的浓度变化；（4）采取气样到试验室分析各种气体变化情况。

指标性气体一般有一氧化碳、氢气和乙烯等。

（二）正确选择开拓开采方法

开采有自燃危险的煤层，特别是开采厚煤层，在考虑开拓开采方法时，必须要求尽量少切割煤体，要求回采率高，回采速度快，采用合理的顶板管理方法，易于隔绝采空区，减少向采空区漏风和便于注浆等。

（三）矿井灭火的行动原则及灭火方法

1、行动原则：

①最先发现火灾的人员，应根据火灾的性质，采取一切可能的方法，力争把火灾扑灭在萌芽状态。

同时，应迅速向矿调度室汇报。

②矿值班人员接到火灾报告后，应立即采取下列措施，

a.通知救护队；b.通知矿领导和总工程师；c.通知所有受火灾威胁的人员撤出险区。

③矿领导得到火灾报告后，应立即赶赴矿调度室，组织临时救灾指挥部。

④井下险区人员得到火灾报告，要逆着新鲜风流撤退，必要时应立即打开自救器。

2、灭火方法

A直接灭火：

用水灭火或用灭火器灭火。

B隔绝灭火：

当井下火灾不能用直接灭火法扑灭时，必须迅速将火区封闭，切断氧气供给。

C联合灭火法：

即封闭火区后，再配以灌浆、注惰性气体、均压等措施，加快火区熄灭。

第4节、各类灾害事故时避灾自救与互救措施

（一）瓦斯与煤尘爆炸事故时的自救与互救

1、防止瓦斯爆炸时遭受伤害的措施

井下人员一旦遇到或发现瓦斯爆炸或爆炸征兆时，要沉着，冷静，采取措施进行自救。

煤工作面瓦斯爆炸后矿工的自救与互救措施

（二）煤与瓦斯突出时的自救与互救

1、发现突出预兆后现场人员的避灾措施

矿工在采煤工作面发现有突水预兆时，要以最快的速度同时人员迅速向进风侧撤离。

2、发生突出事故后现场人员的避灾措施

矿工要把自己的隔离式自救器带在身上，一旦发生煤与瓦斯突出事故，立即打开外壳佩带好，迅速外撤．

（三）矿井火灾事故时的自救与互救

位于火源进风侧的人员，应迎着新鲜风流撤退；位于火源回风侧的人员，应迅速佩带好自救器。

第三章、岗位责任制

1、必须懂得回采基本知识及相关安全技术措施。

经过培训考试并取得合格证后，方能持证上岗。

严格按照《作业规程》及相关安全技术措施施工。

2、在支护过程中，严格按照工程质量标准作业，所有梁棚要和煤壁垂直，支柱迎山角、初撑力符合规定，用好防倒绳。

浮煤、高度达到规定标准。

推过机头后打好机头压柱。

3、放煤过程中，控制好顶板，发现棚歪斜柱、失效柱，立即停止放煤，及时整改，在安全前提下方可作业。

4、工作中要协调一致，严禁单独作业。

严禁空顶作业。

严格执行敲帮问顶制度。

及时处理伞檐煤、额头煤。

5、严禁违章作业。

第四章操作前的危险源辨识及安全要点

序号

危险因素

伤害预知

预防措施

1

没有观察周围环境

底板湿滑或有磕绊物，摔伤人员；架间掉矸伤人；煤壁片帮伤人；误滑入运输机伤人。

作业之前观察环境，执行“敲帮问顶”，处理掉顶帮活煤矸；在运输机附近作业，采取安全措施。

2

粉尘伤害

割、放煤