煤矿生产技术基本知识与矿井主要灾害事故防治(采煤.ppt

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煤矿生产技术与主要灾害事故防治,采煤机司机培训班课件授课人：

李春梅联系电话：

13985388779盘县煤矿安全技术培训中心,课题：

煤矿生产技术与主要灾害事故防治,教学内容：

1、了解煤矿生产技术知识；2、掌握煤矿主要灾害事故的识别及防治知识，包括水害、火灾、瓦斯和煤尘爆炸事故、顶板事故、机电运输事故爆破事故等；3、掌握煤矿矿用产品安全标志及其识别相关知识，掌握便携式甲烷检测仪相关知识。

一煤炭生产常识,第一节煤矿地质基本知识一、地壳的组成与地质作用1、地壳的组成及岩石

（1）地壳主要由岩石组成，岩石是由一些矿物粒组成。

（2）岩石按其生成的原因不同，可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。

2、地质作用组成地壳的物质，处于不断地运动和变化中。

促使地壳发生运动和变化的自然作用称为地质作用。

根据引起地质作用的动力来源的不同，可将地质作用分为以下两大类

（1）外力地质作用

（2）内力地质作用,二、煤层赋存特征

（一）煤层埋藏深度煤层埋藏深度深浅不一，最大埋藏深度可达2KM。

随着其深度增加，矿山压力、井下温度、涌水量及瓦斯涌出量等都将增大，将加大开采技术的复杂性甚至无法开采。

（二）煤层层数各煤田中的煤层层数不尽相同，少的只有一层或几层，多的达十几层到几十层。

相邻两煤层之间的距离从几十厘米到数百米，相邻两煤层之间的距离通常称为煤层的层间距。

（三）煤层的形态与结构1、煤层的形态煤层形态，是指煤层赋存的空间几何形态。

根据煤层在一定范围内连续成层的程度和可采情况，可将煤层分为层状、似层状和不规则状三种类型。

（1）层状煤层层位比较稳定，不完全连续或大致连续，其厚度变化不大。

（2）似层状煤层层位比较稳定，不完全连续或大致连续，其厚度变化较大，无一定的规律性，有藕节状、串珠状、瓜藤状煤层。

（3）不规则煤层层位不稳定，基本不连续，分叉、尖灭现象普遍，煤层厚度变化大，无规律可循。

根据形态可分为鸡窝状、扁豆状、透境状煤层。

2、煤层结构煤层中含岩石夹层的情况称为煤层结构。

根据煤层中有无矸石层存在，将煤层结构分为简单结构和复杂结构两种。

（1）简单结构，是指煤层中不含矸石层或局部含不稳定的矸石；

（2）复杂结构，是指煤层中含一层或多层矸石层,（四）煤层厚度煤层顶底板之间的距离称为煤层厚度。

根据煤层结构不同，煤层厚度分为总厚度、有益厚度和可采厚度。

（1）薄煤层，厚度小于1.3米；

（2）中厚煤层，厚度为1.3米3.5米的煤层；（3）厚煤层，厚度大于3.5米；（4）厚度大于6米的煤层称为特厚煤层。

（五）煤（岩）层产状1、煤（岩）层在空间的产出状态，称为煤（岩层产状）。

倾斜煤层的产状，可分为煤层面的走向、倾向、倾角三个要素的数值表示，称为煤层的产状要素。

2、根据煤层倾角对开采技术的影响，煤层分为以下四类

（1）近水平煤层，倾角小于8。

的煤层；

（2）缓倾斜煤层，倾角为8。

25。

的煤层；（3）倾斜煤层，倾角为25。

45。

的煤层；（4）急倾斜煤层，倾角大于45。

的煤层；煤层倾角变化在090。

之间，倾角越大，开采难度越大。

3、按煤层稳定性分类，可分为稳定、较稳定、不稳定和极不稳定。

（六）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。

（1）顶板：

可分为伪顶、直接顶和老顶（又称为基本顶）。

（2）底板：

底板可分为直接底和老底两种类型。

三、地质构造地质构造在一定范围内的基本表现形式有单斜构造、褶皱构造和断裂构造三种类型。

（一）单斜构造，在一定范围内，一系列岩层大致向同一方向倾斜，且倾斜角度变化不大，这种构造形态称为单斜构造。

（二）褶皱构造，在地壳运动的影响下，岩层受地应力作用发生塑性变形，形成坡状弯曲，这种构造形态称为褶皱构造。

褶曲的基本形态有背斜和向斜两种。

（三）断裂构造，岩层受力后产生变形，当作用力达到或超过岩层的强度极限时，岩层失去连续完整性，会在岩层中一定位置沿一定方向产生断裂。

保存在岩层中的断裂，称为断裂构造。

根据岩层断裂面两侧部分有无明显的相对位移，可将断裂构造分为节理和断层两类。

（四）冲蚀、岩溶塌陷和岩浆侵入1、冲蚀，由于古河流在泥炭层或含煤地层中流过而形成的煤层厚度发生变化或形成了无煤带，称为冲蚀，又称煤层冲刷。

2、岩溶塌陷，当煤层下部分布有可溶性的石灰岩、白云岩，且有发育的岩溶时，岩溶可能发生坍塌而引起上覆煤层和岩层垮落，从而破坏了煤层的完整性，通常称为陷落柱。

有的陷落柱含有大量的水，易造成大型水害。

3、岩浆侵入，由于地质作用，使岩浆侵入煤层（俗称火成岩侵入），使煤层全部或部分遭到破坏。

四、地质图1、地形地质图，包括地形图和地形地质图。

2、煤层底板等高线图，煤层层面上的等高线用标高投影的方法投影到水平面上，得到的图形就是煤层等高线图。

煤层有顶、底两个大致平行的层面，一般只绘出底层面的等高线，即煤层底板等高线图。

3、地层综合柱状图，是指综合所有勘探工程和井巷工程揭露的及实测剖面的地层资料，将各个岩、煤层以其平均真厚度，按照生成顺序自下而上依次绘制成的柱状图。

4、地质剖面图，为了研究地层内部，在需要了解的部位，假想用一个平面将地层剖开，以反映出地层内部的构造和地质情况，这样画出来的图形称为地质剖面图。

有水平切面图、倾斜剖面图和走向剖面图。

4、人为划分井田：

（1）垂直划分井田；

（2）水平划分井田。

二、矿井储量、生产能力和服务年限1、矿井储量矿井储量是指井田范围内煤炭的埋藏量。

矿井储量有远景储量和工业储量两种。

其中工业储量是矿井建设、设计的重要依据。

矿井的生产能力、服务年限都必须以经批准的精查地质报告提出的工业储量为依据确定。

矿井工业储量中只有一部分能够采出，这部分储量称为可采储量。

第二节井田开拓,在井田范围内，由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和开拓工程，称为井田开拓或矿井开拓。

一、煤田划分为井田在对煤田划分为井田时，需注意四个方面的问题1、使矿井有合理的开采技术条件；2、尽可能充分利用自然条件划分井田；3、划分井田统筹兼顾、全面规划；4、人为划分井田。

二、矿井储量、生产能力和服务年限1、矿井储量，是指井田范围内煤炭的埋藏量。

2、矿井生产能力，是指矿井一年内能生产煤炭的数量，又称为矿井年产量或井型。

3、矿井服务年限，一个矿井从投产到报废的开采年限，称为矿井服务年限。

三、井田再划分目前，我国常见的井田再划分方式有以下四种：

1、井田划分为阶段，在井田范围内，沿煤层倾斜方向按一定标高将井田划分成若干长条，每一个长条称为阶段。

2、井田划分为盘区，当井田内煤层倾角很小，且接近水平叶，没有必要再按标高划分阶段。

这时可沿煤层主要延展方向布置主要大巷，将井田分为两翼，然后以大巷为轴将两翼分成若干适宜开采的块段，每个块段称为一个盘区。

3、井田分区域划分，矿井采用分区域开采的办法就是将整个井田划分成若干个区域，每个区域相当于一个小井田，进一步划分成阶段、盘区等。

4、阶段内再划分，根据煤层赋存特征和开采技术条件，阶段再划分四种形式：

分区式布置、分带式布置、分段式布置、整阶段布置四种。

四、井田内开采顺序1、煤层沿倾斜的开采顺序；2、煤层沿走向的开采顺序；五、矿井巷道分类1、按巷道空间特征分类，可分为以下三类：

垂直巷道、水平巷道、倾斜巷道三种。

2、按巷道服务范围分类，可分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三类。

六、矿井开拓方式1、矿井开拓巷道在井田内的布置方式称为矿井开拓方式，由这些井巷构成的生产系统称为矿井开拓系统。

矿井开拓的主要内容包括：

井筒的形式、数目和位置，开采水平的数目及布置等。

2、通常按井筒形式的不同，将矿井开拓方式分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓四种类型；按井田内布置的开采水平数目的不同，将矿井开拓方式分为单水平开拓和多水平开拓两种类型。

矿井主要生产系统,一、煤矿运输与提升系统1、运煤系统采煤工作面的煤炭工作面（刮板运输）工作面运输巷（转载机、胶带机）区段集中巷（胶带机）煤仓石门（电机车）运输大巷（电机车井底车场主井井口煤仓。

）2、排矸系统掘进工作面矸石矿车（蓄电池机车）采区轨道上山（绞车）采区车场水平运输大巷（电机车）井底车场副井（副绞车提升）地面（电机车）矸石山。

二、通风系统1、矿井通风的任务

（1）向井下各工作面场所连续不断地供给适宜的新鲜空气，供人员呼吸。

（2）把有毒有害气体和矿尘稀释到安全浓度以下，并排出矿井之外。

提供适宜的气候条件，创造良好的生产环境，以保障职工的身体健康和生命安全及机械设备正常运转，进而提高劳动生产率。

（3）增强矿井的防灾抗灾能力，实现矿井的安全生产。

（4）风流线路是：

地面新鲜风流副井井底车场主石门水平运输大巷采区石门进风斜巷工作面进风巷工作面回采工作面回风巷回风斜巷总回风巷风井地面。

2、井下空气中的有害气体及标准

（1）有害气体井下空气中的有害气有瓦斯、一氧化碳、氮氧化合物、二氧化硫、硫化氢、氢气、氨气等气体。

（2）标准,3、井下温度、各地点风速的规定

（1）井下空气温度：

生产矿井采掘工作面温度不得超过26。

C，机电硐室的空气温度不得超过30。

C。

冬季总进风的气温不得小于2。

C，采面温度超过30。

C，机电硐室的空气温度超过34。

C时，必须停止作业。

（2）井下风速，一般有人通行的巷道中的风速不得超过68m/s。

三、材料运输系统地面材料库副井井底车场水平运输大巷（电机车）采区车场轨道上山（绞车）区段集中巷（蓄电池机车）区段材料斜巷（绞车）工作面材料巷存放点。

四、供电系统供电系统是给矿井提供动力的系统。

为了保证可靠的供电，要求必须有双回路电源，同时保证矿井供电。

一般供电系统是：

双回路电网矿井地面变电所井筒井下中央变电所采区变电所工作面用电点。

五、供排水系统1、供水系统：

矿井地面蓄水池通过管道井筒井底车场水平运输大巷采区上（下）山区段集中巷区段斜巷工作面两巷。

2、矿井排水系统井底车场处设有专门的水仓和主水泵房。

主水仓一般都设有两个，其中一个储水，一个清理。

主水泵房在主水仓上部，水泵房内至少装有3台水泵，通过多级水泵将水排到地面。

六、其他系统1、煤矿井下除运输、供电、通风系统、供排水系统外，还有一些系统，如瓦斯监测监控系统、灌浆防灭火系统、通信系统等。

（1）瓦斯监测监控系统是在井下采掘工作面及需要监测瓦斯的地点安设多功能探头，这些探头一天24小时不间断监测井下瓦斯的浓度，并将监测的气体浓度通过井下处理设备转变为电信号，通过电缆传至地面主机房。

在地面主机房又安设有信号处理器，将电信号转变为数字信号，并在计算机大屏幕上显示出来。

（2）灌浆防灭火系统，对于煤层自然发火严重的矿井，一般都设有灌浆防灭火系统。

（3）通信系统，为了更好地进行煤矿生产，井下一般都有电话通信系统。

在井下各采掘工作面、煤的装车点、变电所、主要机电硐室、火药库等地方都装有防爆电话机。

通过电话联络，可以随时掌握井下及地面生产情况。

当井下发生灾变时，电话机又是指挥救灾的必需设施。

第三节采煤生产技术,一、采煤方法及其分类

（一）基本概念1、采煤方法，是指采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互配合的总称。

包括采煤系统和采煤工艺两个部分。

2、采煤系统，是指采区巷道的布置方式，掘进和采煤顺序的合理安排，以及由采区供电、通风、排水等生产系统，共同构成的完整的煤炭开采系统。

3、采煤工艺，是指采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间、空间上的配合。

（二）采煤方法的分类通常按采煤工艺、矿压控制点和采煤系统构成情况，将采煤方法划分为壁式体系采煤法和柱式体系采煤法两大类。

1、壁式体系采煤法又称长壁体系采煤法，以工作面采煤为主要标志。

其主要特点是：

采煤工作面长度通常在80250米之间。

工作面两端各有一条巷道，用于进风、回风、运煤、运料，采出的煤平行于工作面方向运出，用支架支护工作面工作空间，随着采煤工作面的推进，要求及时地、有计划地处理采空区，处理采空区顶板采用垮落法或充填法。

壁式体系采煤法按是否一次开采煤层全厚，可分为整层采煤法和分层开采煤法两种。

（1）薄或中厚煤层一般采用整层采煤法，将煤层全厚一次采出。

（2）厚煤层既可采用整层采煤法也可以用分层开采。

二、采煤工艺1、采煤工作面的采煤工艺由五个工序组成：

破煤、装煤、