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煤矿生产安全知识教案

专业采掘

班级紧缺人才培训班

课程名称煤矿生产安全知识

教研室采掘组

任课教师周建平

2010年7月22日

第三章煤矿生产安全知识

教学目的：

使学员了解矿井煤矿生产安全知识，掌握井下煤矿地质，爆破，供电等安全知识，采煤技术，矿井开拓及《煤矿安全规程》的规定等知识，使学员对煤矿生产安全方面的知识有个全面的认识和了解。

教学重点：

掌握井下安全生产知识。

煤矿地质，爆破，供电，采煤技术，矿井开拓等知识。

教学难点：

安全生产知识，怎样由理论变为实际知识。

授课方法：

讲授法，案例法

课时：

18学时

课时分配：

第一节煤矿地质知识4课时

第二节矿井开拓2课时

第三节巷道掘进2课时

第四节采煤技术及矿井生产系统6课时

第五节矿井供电及机械运输安全2课时

第六节矿井供电及机械运输安全2课时

第一节煤矿地质知识

一煤的形成于分类

1煤的形成

煤是由古代植物遗体形成的。

煤的形成分两个阶段：

泥炭化阶段，煤化阶段

2分类，

按工业用途可分为：

动力用煤，化工用煤，炼焦用煤

二煤的埋藏特征

1煤层的形态

煤层的形态一般有层状煤层，似层状煤层，和非层状煤层。

（1）层状煤层。

煤层在一定范围内具有连续性,层位稳定厚度变化有一定规律。

（2）似层状煤层，煤层有一定的连续性，层位比较稳定，厚度变化较大。

（3）非层状煤层。

煤层连续性不明显，层位极为不稳定，常有分叉现象，形状像鸡窝扁豆状等。

2.煤层的结构

根据煤层中有无稳定的夹矸，将煤层分为两类。

（1）简单结构的煤层。

是指煤层中不含有夹矸或含有的夹矸很少的煤层。

（2）复杂结构煤层。

复杂结构煤层是指煤层中含有夹矸较多，通常厚度较大的煤层是复杂结构的煤层。

3煤层的厚度

煤层的厚度是指煤层的顶底板之间的垂直距离。

根据煤层的厚度，通常把煤层分为3类：

薄煤层小于1.3米

中厚煤层1.3—3.5米

厚煤层大于3.5米

在实际工作中，习惯上将厚度大于6米的煤层称作特厚煤层。

4煤层的稳定性有：

稳定煤层，较稳定煤层

不稳定煤层，极不稳定煤层

三煤层的顶底板

位于煤层上面的岩层称顶板，位于煤层下面的岩层称底板。

煤层顶板一般是由砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩或石灰岩等组成。

按顶板与底板的相对位置及垮落难易程度可将煤层顶板分为：

伪顶、直接顶、老顶（基本顶）把底板分为直接底和老底。

（1）伪顶：

直接位于煤层之上的，极易跨落的薄岩层、厚度一般小于0.5米，常由炭质页岩、泥质页岩等组成。

（2）直接顶：

位于伪顶之上或位于煤层之上、一般由一层或几层厚度不定的泥质、页岩等比较容易垮落的岩层等组成，一般能随回柱放顶而垮落。

（3）老顶（基本顶）一般位于直接顶之上厚而坚硬的岩层、常由砂岩、石灰岩、砂砾岩等组成。

四矿井地质构造及分类

按照地质构造变动所造成岩面的基本变形情况，把地质构造分为：

单斜构造、褶皱构造和断裂构造三大类。

（一）单斜构造

岩（煤）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。

单斜构造往往是某种构造形态的一部分，如褶曲的一翼或断层的一盘等。

单斜构造的产状要素：

所谓煤层的产状要素是指煤层的走向，倾向和倾角。

（1）走向

煤层走向线是指煤层层面与水平面相交的线。

走向线两端所指的方向成为走向。

走向代表煤层在水平面中的延伸方向。

（2）倾向

煤层层面上与走向线垂直的线叫倾向线，倾斜线由高向低在水平面上投影所指的方向称为倾向。

（3）倾角

倾角大小反映煤层在空间的倾斜程度。

煤层按倾角大致可分为四类：

近水平煤层倾角在8以下的煤层。

缓倾斜煤层倾角在8——25的煤层。

倾斜煤层倾角在25——45的煤层。

急倾斜煤层倾角在45以上的煤层。

煤层倾角小，有利于采用综合机械化采煤，倾角大不利于综合机械化采煤，

（二）褶皱构造

岩（煤）层在地质作用力的作用下发生变形，呈现波状弯曲，但仍保持了岩层的连续性和完整性，称为褶皱。

褶皱构造中的一个弯曲称为褶曲。

它是褶皱构造的基本单位。

褶皱构造的基本形态

岩（煤）层褶皱的基本形态有两种：

背斜和向斜

褶曲对煤矿生产及安全的影响

（1）褶曲构造影响巷道布置。

（2）大型背斜的轴部煤层中瓦斯的含量大。

（3）大型向斜的轴部顶板压力大，易发生顶板冒落事故。

（4）对于水大的矿井，向斜的轴部会积存大量水，不利于安全生产。

（5）有煤与瓦斯突出的矿井，向斜的轴部又是煤与瓦斯突出的危险区。

（三）断裂构造

煤（岩）层受到地质作用力后遭到破坏，在一定部位沿一定的方向产生断裂，这种失去连续性和完整性的构造形态称为断裂构造。

根据煤（岩）层断裂后断裂面两侧岩块的位移情况，断裂构造可分为裂隙和断层两种基本类型。

1裂隙

裂隙又称节理，是指煤（岩）层断裂后，断裂面两侧岩块没有发生显著位移的断裂构造。

由于裂隙破碎带还是地下水和瓦斯的良好通道，常会增加矿井的涌水量，会引起水患；瓦斯涌出量也会增大，

2断层

是指岩层断裂后，断裂面两侧岩块发生显著位移的断裂构造。

1）断层要素：

主要有断层面、断层线、断盘、断距（垂直断距也叫落差），

2）断层的分类

根据断层两盘相对位移的方向，分为三种类型。

即正断层：

上盘相对下降，下盘相对上升的断层。

逆断层：

上盘相对上升，下盘相对下降的断层。

平移断层：

断层两盘相对水平移动的断层。

断层出现的特征：

煤层厚度发生显著变化煤层松软、光泽暗淡。

第二节矿井开拓

一矿井开拓方式

矿井开拓方式是指：

井筒在井田内布置巷道的方式。

一般根据井筒形式划分开拓方式，可分为斜井开拓、立井开拓、平硐开拓、综合开拓四类。

1斜井开拓

是利用倾斜巷道由地面进入井下，开掘一系列巷道到达煤层的开拓方式。

斜井开拓又有许多种形式，主要分为片盘斜井开拓和斜井分区开拓。

总之，斜井的井筒掘进技术和施工设备相对简单，掘进速度快，一般无需大型提升设备，因而初期投资少，建井期较短；在多水平开采时，掘进石门的工程量和沿石门的运输量较少；延伸斜井井筒的施工比较方便，对生产的干扰少。

2立井开拓

立井开拓是采用垂直巷道由地面进入地下，并通过一系列巷道到达煤层的开拓方式。

立井开拓可分为立井单水平上下山开拓和立井多水平分区式开拓。

这种开拓方式多用于在煤层倾角较小或近水平煤层中。

当煤层倾角较大时，要用多水平开拓。

3平硐开拓

平硐开拓是利用水平巷道由地面进入煤层，并通过一系列巷道通达矿体的一种开拓方式。

平硐开拓一般在山区、丘陵地区广泛采用。

4综合开拓

在实际工作中具体使用哪种开拓方式，应综合考虑多方面的因素，当一种开拓方式满足不了需要时就采用综合开拓方式。

第三节巷道掘进

一煤矿井下巷道分类

1按巷道作用和服务范围分为：

开拓巷道、准备巷道、回采巷道三类。

2按巷道倾斜程度分类

水平巷道、垂直巷道、倾斜巷道。

中程度；二是改变煤岩体的物理力学性能，以减弱积聚弹性能的能力和释放速度。

二巷道掘进

主要有炮掘，和综掘两种

1炮掘（钻爆法）掘进：

通过打眼爆破破碎煤岩，人工或机械装渣，矿车运输，支护等工序完成掘进工作。

主要有以下步骤：

1）打眼

2）装药爆破

3）通风排烟

4）装渣

5）支护

2综合机械化掘进

利用掘进机掘进。

其工艺有：

破碎煤岩装煤岩及运输，

掘进机的行走机构：

为履带行走机构、

安全注意事项：

掘进机司机需经过培训，经就、考试合格后方可上岗作业，其他人员不许操作，掘进机工作时不许前后方有人停留，严格按照操作规程操作。

第四节采煤技术及矿井生产系统

一采煤技术

主要包括：

爆破采煤技术，普通机械化采煤技术，综合机械化采煤技术，放顶煤采煤法技术等。

采煤工作面的回采工艺过程包括破煤、装煤、运煤、支护、及采空区处理五项工序。

1爆破采煤技术

爆破采煤简称“炮采”，其特点是爆破落煤及人工装煤，机械化运煤，用单体支架支护工作空间。

工艺过程包括破煤、装煤、运煤、支护及采空区处理五项工序。

2普通机械化采煤技术

普通机械化采煤简称“普采”，与炮采相似，只是破煤、装煤采用了机械化，（采用滚筒式采煤机）其他工序与炮采相同。

单滚筒采煤机的割煤方式有以下内容：

3综合机械化采煤技术

综合机械化采煤技术称“综采”。

其特点是:

采用双滚筒采煤机，液压支架，可移动变电站，可弯曲刮板输送机，可伸缩皮带输送机等，所有工序全部实现机械化作业。

综采的工序如下：

1）割煤与装煤

是利用双滚筒采煤机进行割煤与装煤。

割煤方式有两种：

单向割煤（往返一次割一刀）和双向割煤（往返一次割两刀）。

2）运煤

综采工作面运煤主要依靠大功率刮板输送机。

3）支护

综采工作面是用自移式液压支架来支护和管理顶板，维护工作空间。

液压支架支护方式有三种：

超前支护、及时支护、滞后支护。

综采工作面的移架方式有三种：

单架连续式、分组间隔交错式和成组整体依次顺序式。

4）采空区处理

综采工作面采用全部垮落法处理采空区。

4放顶煤采煤技术

放顶煤采煤法是沿煤层的底板或煤层某一厚度范围内的底板布置一个采煤工作面，利用矿山压力将工作面顶部煤层在工作面推进后破碎冒落，并将冒落煤予以回采的一种采煤方法。

二矿井生产系统

矿井生产系统：

主要包括，运煤系统。

排矸系统，矿井提升，材料运输系统，矿井通风系统，矿井供电系统，矿井供，排水系统。

第五节爆破安全基础知识

一爆破安全基础知识

1爆破器材

煤矿井下所用的爆破器材主要包括：

矿用炸药，雷管，发爆器等。

1）矿用炸药。

主要有以下几种：

銨梯炸药，水胶炸药和乳化炸药，被筒炸药，离子交换炸药。

2）雷管

主要有以下几种：

秒延期电雷管，毫秒延期电雷管，顺发电雷管。

《煤矿安全规程》规定：

毫秒延期电雷管最后一段延期时间不得超过130毫秒.。

2煤矿许用炸药的正确选用

1）低瓦斯矿井的岩石掘进工作面，必须使用安全等级不低于一级的煤矿煤矿许用炸药。

2）低瓦斯矿井的煤层掘进工作面，必须使用安全等级不低于二级的煤矿煤矿许用炸药。

3）高瓦斯矿井，低瓦斯矿井的，高瓦斯区域必须使用安全等级不低于三级的煤矿煤矿许用炸药。

4）同一工作面不得使用两种不同的炸药。

二井下安全爆破

1采掘进工作面的炮眼布置

1）采煤工作面：

主要有：

单排眼，双排眼，三花眼，三排眼等。

2）掘进工作面：

主要有：

掏槽眼，辅助眼。

2煤矿爆破安全注意事项

1）领药：

由爆破工本人完成。

炸药和雷管不能同时背运

2）做引药：

由爆破工本人完成。

要选择在顶板完好，通风良好，无机电设备，无淋水的地点。

3）装药：

要清孔，检查孔深，封泥深度要达到标准。

4）检查瓦斯，煤尘情况，实行一炮三检制度和三人连锁制度。

5）瓦斯浓度达到1%时，禁止装药，爆破。

6）所有出口按规定把好警戒。

7）联线与爆破必须由爆破工本人完成，并严格按规程执行。

8）爆破后，按规定时间进入工作面，并严格工作面安全情况。

第六节矿井供电及机械运输安全

一供电安全

1井下电气设备的防爆与失爆

所谓防爆型电气设备就是能在具有爆炸性气体环境中不会产生电气火花的设备或由于设备外壳是密封的，电火花被隔绝在设备外壳内的电气设备。

电气设备的失爆是指他失去了防爆性能和隔爆性能，电气设备的失爆会导致瓦斯，煤尘爆炸事故，

2矿用电缆的悬挂要求

1）在平巷倾角小于30度的斜巷应用吊钩、

2）电缆的悬挂高度应按规定悬挂、

3）电缆不能在风筒上和水管上。

4）电缆的悬挂间距在平巷和斜巷中都不得超过3米。

5）盘圈或8字形电缆不得带电，人不能坐在电缆上、

3井下三大保护

主要是指：

漏电保护，接地保护，过流保护

4．井下用电十不准制度

（1）不准带电检修、搬迁电气设备．、电线、电缆。

（2）不准甩掉无压释放器、过电流保护装置。

（3）不准甩掉漏电继电器、煤电钻综合保护装置和局部通风机风电、瓦斯电闭锁装置。

（4）不准明火操作，明火打点，明火爆破。

（5）不准用铜丝、铝丝、铁丝等代替保险丝。

（6）停风、停电的采掘工作面，未检查瓦斯，不准送电。

（?

）有故障的线路不准强行送电。

（8）电气设备的保护装置失灵后，不准送电。

（9）失爆的设备、失爆的电器，不准使用。

（10）不准在井下拆卸和敲打矿灯。

本章小结

本章主要讲授了如下内容：

煤矿地质知识，矿井开拓，巷道掘进，采煤技术及矿井生产系统，矿井供电及机械运输安全。

我们学习后要掌握这些知识为以后的工作打下良好的基础，以保证安全生产。

作业

1煤层的形态有哪几种？

煤层的结构是怎样划分的？

2　煤层的厚度是怎样划分的？

3矿井的地质构造分为哪几种？

4煤层的产状要素是什么？

5煤层的顶板分为哪几种？

6什么叫断层？

断层分为哪几种？

7什么是矿井开拓方式？

矿井开拓方式有哪几种？

8巷道按作用和服务范围分为哪几种？

9采煤工作面回采工艺过程包括哪些？

10煤层按倾角是怎样划分的？

11巷道掘进有哪几种施工方法？

12炮采工艺是怎样的？

13采煤工艺分为哪几种？

14矿井生产系统主要包括哪些系统？

15煤矿井下为什么不许穿化纤衣服？

16何谓一炮三检？

17什么是综合机械化采煤？

综采工作面主要有哪些设备？

18三人连锁放炮制是指哪三人？

复习题

一填空题

1地质构造可分为：

单斜构造、褶皱构造和断裂构造三大类。

2煤层的顶板分为：

伪顶、直接顶、老顶三种。

3矿井开拓方式为：

斜井开拓、立井开拓、平硐开拓、综合开拓四类。

4煤层的产状要素是指：

走向，倾向和倾角。

5煤矿井下所用的爆破器材主要包括：

矿用炸药，雷管，发爆器等。

6煤矿井下三大保护是指：

漏电保护，接地保护，过流保护

7一炮三检制度是指：

装药前，放炮前，放炮后。

8按巷道作用和服务范围分为：

开拓巷道、准备巷道、回采巷道三类。

9巷道支护主要有：

棚式支护，砌碹支护，锚喷支护

10《煤矿安全规程》规定：

在岩石中爆破时最小抵抗线不小于o.3米。

在煤层中不小于0.5米

11三人连锁放炮制是指：

班组长、爆破工、瓦检员。

12采煤工作面的生产工艺是指：

对破煤、装煤、运煤、支护、及采空区处理五项工序的安排过程。

。

13采区内上下山和平巷的净高不得低于2米，薄煤层不得低于1.8米。

14在平巷或倾角小于30度的斜巷电缆应用吊钩悬挂。

15形成煤的两个阶段泥炭化阶段，煤化阶段。

问答题：

二选择题：

1上盘相对上升，下盘相对下降的断层是B

A正断层B逆断层c平移断层

三判断题

1近水平煤层是指倾角在10度以下的煤层。

（×）

2生产工艺是指对破煤、装煤、运煤、支护、及采空区处理五项工序的安排过程。

（√）

3铵梯炸药保存过期的，硬化揉不松的，水分超过0.8%的都禁止使用。

（×）

4高瓦斯矿井、低瓦斯矿井的高瓦斯区域，必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用炸药。

（√）

5《煤矿安全规程》规定，在岩石中爆破时最小抵抗线不小于（0.3m）；在煤层中不小于（0.5m）。

（√）

6井下电钳工处理刮板输送机故障时，必须停电停机，并挂有“正在检修，不准送电”的牌子（√）。

7在平巷或倾角小于（

）的斜巷电缆应用吊钩悬挂。

（√）

8井下用三大保护是（漏电保护）、（保护接地）、（过流保护）。

（√）

。

四问答题

矿井生产系统：

矿井生产系统：

主要包括，矿井提升运输系统（运煤系统。

排矸系统），矿井通风系统。

矿井供电系统。

矿井供，排水系统。

其他系统。