1、第一節(jié) 煤礦地質基本知識(一)、頂?shù)装?是指煤層中位于煤層上下一定距離內的巖層。 賦存在煤層之上、在煤層之后形成的巖層叫頂板； 賦存在煤層之下、在煤層之前形成的巖層叫底板頂板偽頂直接頂老頂偽頂:直接覆蓋于煤層之上（下）的極易隨煤炭的采出而同時垮落，厚度在0.5米以下，巖層多為炭質頁巖；直接頂:位于偽頂或煤層之上，具有一定的穩(wěn)定性，常伴隨采煤工作面移架或回柱工序的完成而垮落的巖層；老頂：位于直接頂或煤層之上的厚而堅硬的巖層。直接頂?shù)耐暾潭戎饕Q于以下兩個因素： 1)巖層本身的力學性質。 2)直接頂巖層內部層理、裂隙的發(fā)育程度。 當工作面自開切眼向前推進一段距離后，假如沒有支護，直接頂懸露達到

2、一定的跨度，就要開始垮落，這時直接頂?shù)目缇喾Q為初次垮落距。煤礦安全規(guī)程規(guī)定：采煤工作面必須按作業(yè)規(guī)程的規(guī)定及時支護，嚴禁空頂作業(yè)。直接頂不能任其自然垮落。當工作面推進距離達到初次垮落距時，要進行初次放頂。采煤工作面初次放頂必須制定安全措施，采煤區(qū)(隊)長要親臨現(xiàn)場進行指揮。 偽底偽底：直接位于煤層之下的薄而軟弱的巖層，多為炭質頁巖或泥巖，厚度0.20.3m。直接底直接底：位于煤層之下與煤層直接接觸的硬度較低、厚度只有幾十厘米的巖層，通常為泥巖、頁巖或粘土巖。老底老底：位于直接底之下的比較堅硬的巖層，常為砂巖和石灰?guī)r。（一）、煤層的結構煤層的結構1、簡單結構煤層簡單結構煤層 不含夾矸或夾矸很少的

3、煤層2、復雜結構煤層復雜結構煤層 含有夾矸較多的煤層，且夾矸層的層數(shù)、層位、厚度和巖性變化較大。薄煤層 1.3m中厚煤層 1.33.5m厚煤層 3.5m以上1、煤層變薄時煤層變薄時，支護尺寸、方法都要變化以適應采高，帶來支護困難和不安全因素；2、煤層變厚時煤層變厚時，留頂煤開采：頂板易垮落；留底煤：支架易“插底”。如煤層瓦斯含量高，采空區(qū)瓦斯容易超限。3、由于煤層厚度變化煤層厚度變化造成工作面礦山壓力分布情況發(fā)生變化，使得頂板管理困難。4、煤層厚度變化太大煤層厚度變化太大，還會使原來的巷道報廢，造成經(jīng)濟損失。走向走向：煤層層面與水平線相交的線叫走向線，走向線延伸的方向叫煤層的走向。傾向傾向：煤

4、層層面上與走向垂直的線叫傾斜線，傾斜線由高水平指向低水平的投影方向。傾角傾角：煤層層面與水平面的夾角按煤層傾角大小將煤層分為四類近水平煤層 8緩傾斜煤層 825傾斜煤層 2545急傾斜煤層 45 單斜構造 背斜 褶皺構造 向斜 原生裂隙地質構造 裂隙 次生裂隙 斷裂構造 正斷層 斷層 逆斷層 巖溶陷落柱 平移斷層 其他構造 沖刷帶 巖漿侵入體 煤層大致向同一個方向傾斜，這樣的構造叫單斜構造。走向傾向傾角 背斜向斜斷層斷層：是指斷裂面兩側巖層產生明顯位移的構造變動。 正斷層 走向斷層按移動方向 逆斷層 按走向 傾向斷層 平移斷層 斜交斷層正斷層逆斷層平移斷層上盤下盤下盤上盤走向斷層：斷層走向與巖

5、層走向完全一致或近于一致。傾向斷層：斷層傾向與巖層傾向一致或近于一致。斜交斷層：斷層走向與巖石走向斜交。巖溶陷落柱沖 刷沖刷包裹體 頂板煤層巖漿巖底板 封閉型構造 瓦斯高瓦斯高開放型構造 瓦斯低瓦斯低背斜向斜斷層古代植物 泥炭化階段 成煤階段浸泡、厭氧細菌高溫、高壓 無煙煤 貧煤 瘦煤 焦煤 肥煤 氣煤 弱粘煤 不粘煤 長焰煤 褐煤第二節(jié) 礦井開拓煤田煤田：在地質發(fā)展過程中，含炭物質的沉積而形成大面積 的含煤地帶。井田井田：一個礦井開采的部分。 階段和盤區(qū)階段和盤區(qū)：在井田范圍內，按照一定的標高，將井田 劃分為若干個長條形的部分，每一個長條形部分 為一個階段。近水平煤層中沿煤層走向布置水平運輸

6、大巷，在 兩側劃分快段開采，每一個快段叫一個盤區(qū)。采區(qū)采區(qū)：將階段或盤區(qū)沿走向劃分為若干具有獨立生產系統(tǒng) 的快段，每一快段叫一個采區(qū)。回采工作面回采工作面：將采（盤）區(qū)劃分為區(qū)段后，布置區(qū)段平巷、開切眼 等回采巷道就形成回采工作面。煤田示例立井開拓 片盤開拓斜井開拓 集中斜井開拓平硐開拓 斜井立井開拓綜合開拓 平硐立井開拓 平硐立井開拓鉆爆法掘進鉆爆法掘進鉆眼 裝藥 放炮 通風排煙 裝巖 運輸綜合機械化掘進綜合機械化掘進破巖 裝巖 運輸?shù)谌?jié)第三節(jié) 礦井生產系統(tǒng)礦井生產系統(tǒng)煤煤:采煤工作面 （刮板運輸機） 工作面運輸巷（轉載機、膠帶機 ) 區(qū)段溜煤眼 區(qū)段集中巷(膠帶機 )煤倉 石門(電機車

7、) 運輸大巷(電機車) 井底車場 井底煤倉 主井（絞車） 井口煤倉矸石矸石：掘進工作面(礦車、蓄電池電機車） 采區(qū)軌道上山（絞車） 采區(qū)車場 水平運輸大巷（電機車） 井底車場 副井（副絞提升） 地面（電機車） 矸石場材料（人）材料（人）：地面材料庫 副井口（副絞） 井底車場 水平運輸大巷（電機車） 采區(qū)車場 軌道上山（絞車） 區(qū)段集中平巷（蓄電池電機車） 區(qū)段材料斜巷（絞車） 工作面材料巷存放點 學習資料第38頁第7題 礦井通風系統(tǒng)礦井通風系統(tǒng)通風方式通風方式：進、出風井筒的布置方式：進、出風井筒的布置方式中央式等中央式等通風方法通風方法： 主扇的工作方法主扇的工作方法抽出式等抽出式等通風網(wǎng)絡

8、通風網(wǎng)絡：只看結構骨架，包括風流分岔、匯合線路的結構形式只看結構骨架，包括風流分岔、匯合線路的結構形式通風設施通風設施：風門、風簾、風墻、風窗等風門、風簾、風墻、風窗等 中央并列式 中央式 中央分列式 對角式 兩翼對角式通風方式 分區(qū)對角式 區(qū)域式 混合式 進風井 回風井 進風井 回風井 進風井 回風井 進風井 回風井 進風井 回風井 壓入式礦井通風方法 抽出式 抽壓混合式 串聯(lián)網(wǎng)絡礦井通風網(wǎng)絡 并聯(lián)網(wǎng)絡 角聯(lián)網(wǎng)絡什么是串聯(lián)通風什么是串聯(lián)通風,其危害是什么？其危害是什么？ 串聯(lián)通風串聯(lián)通風是指井下用風地點的回風再次進入其他用風地點的通風方式是指井下用風地點的回風再次進入其他用風地點的通風方式.

9、危害危害: 被串用風點的進風質量差,影響作業(yè)環(huán)境;有毒有害氣體進入下一用風點,各用風點不安全因素交織各用風點不安全因素交織;抗災能力弱,事故易擴大;全風壓通風阻力大,調風困難。 進 回 風 串聯(lián)用風點 被串用風點 風 巷 巷 獨立用風點(區(qū)域)甲烷斷電儀(1) 串聯(lián)風路特征特征:風量處處相等,總風壓(總的井巷風阻)等于各支路之和.(2)并聯(lián)風網(wǎng)特征特征:風壓相等,總風量等于各支路之和.總的井巷風阻大大降低.(3)角聯(lián)風網(wǎng)特征特征:與并聯(lián)風網(wǎng)相似,但復雜得多;對角巷道中風流方向、大小不穩(wěn)定. 壓入式通風方式 抽出式 混合式(1) 循環(huán)風循環(huán)風 是指局扇的回風是指局扇的回風,部分或全部再進入同一部

10、部分或全部再進入同一部局扇的進風風流中局扇的進風風流中。 200 50 150進風流回風流循環(huán)風流(2) 循環(huán)風的危害循環(huán)風的危害:循環(huán)風使掘進面的瓦斯、粉塵循環(huán)風使掘進面的瓦斯、粉塵濃度上升濃度上升,不能有效地排除工作面的有害氣體、粉塵不能有效地排除工作面的有害氣體、粉塵;一旦一旦有火源或失爆有火源或失爆,易發(fā)生瓦斯、煤層爆炸事故。易發(fā)生瓦斯、煤層爆炸事故。 風流短路 循環(huán)循環(huán)(3)防范措施防范措施: 參看參看煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程第第128條的規(guī)定條的規(guī)定礦井主要通風設施：1、引導風流：風橋、風硐、導風板；2、隔斷風流：防爆門、風門、風墻（密閉）；3、調節(jié)風流：風窗、調節(jié)風門、風簾等。礦

11、井漏風礦井漏風漏風漏風是指未經(jīng)過作業(yè)地點是指未經(jīng)過作業(yè)地點,而通過通風構筑物的縫隙、煤柱裂隙而通過通風構筑物的縫隙、煤柱裂隙 、 采空區(qū)或地表塌陷區(qū)等直接滲透到回風道或地面的風流。采空區(qū)或地表塌陷區(qū)等直接滲透到回風道或地面的風流。 無提升5% 外部漏風外部漏風地表與井巷之間漏風漏風 有提升15% 內部漏風內部漏風井下各處之間采空采空區(qū)區(qū) 6萬t/a以下 高壓雙回路 6萬t/a及其以上雙回路供電雙回路供電 主要通風機 低壓雙回路 主排水泵供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)：高壓雙回路電網(wǎng) 礦井地面變電所 井筒 井下中央變電所 采區(qū)變電所 工作面用電點專線供電點：主要通風機、井底水泵房、掘進工作面局部通風機等 消防

12、 灑水、噴霧、防塵水幕、采掘 供水供水 防塵 工作面機械設備供水系統(tǒng)供水線路供水線路：水池 井筒 井底車場 運輸 大巷 采區(qū)上下山 區(qū)段集中巷 區(qū)段斜巷 工作面 排水水泵排水排水 排水管路 水倉 工作水泵：工作水泵的能力，應能 在20h內排出礦井24h的正 常涌水量水泵 備用水泵：備用水泵的能力不應小于 工作水泵能力的70。 檢修水泵：檢修水泵的能力應不小于 工作水泵能力的25%。 1、瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)2、灌漿防火系統(tǒng)3、通訊系統(tǒng) 壁式采煤 走向采煤方法 傾向 巷柱式 柱式采煤 房柱式 炮采 垮落法回采工藝 普采 頂板管理 綜采 充填法 采煤方法的概念采煤方法 任何一種采煤方法，均包括采煤系統(tǒng)和采

13、煤工藝兩項主要內容。 (1)采場：用來直接大量采取煤炭的場所，稱為采場。 (2)采煤工作面： 在采場內進行回采的煤壁，稱為采煤工作面(也稱回采工作面)。 (3)回采工作： 在采場內，為采取煤炭所進行的一系列工作，稱為回采工作。把煤從整體煤層中破落下來，稱為破煤。把破落下來的煤炭裝入采場中的運輸工具內，稱為裝煤。煤炭運出采場的工序，稱為運煤。煤炭采出后，被廢棄的空間，稱為采空區(qū)。為了減輕礦山壓力對采場的作用，以保證回采工作順利進行。在大多數(shù)情況下，必須處理采空區(qū)的頂板，這項工作稱為采空區(qū)處理。 (4)采煤工藝： 在采煤工作面內按照一定順序完成各項工序的方法及其配合，稱為采煤工藝。 (5)采煤系統(tǒng)

14、： 回采巷道的掘進一般是超前于回采工作進行的。它們之間在時間上的順序以及在空間上的相互位置關系，稱為回采巷道布置系統(tǒng)，也即采煤系統(tǒng)。 (6)采煤方法： 根據(jù)不同的礦山地質及技術條件，可有不同的采煤系統(tǒng)與采煤工藝相配合，從而構成多種多樣的采煤方法。如壁式采煤法和柱式采煤法。回風石門采區(qū)石門采區(qū)煤倉運輸機上山軌道上山區(qū)段運輸巷區(qū)段回風巷回采工作面采空區(qū)運輸斜巷回風運料斜巷階段回風巷階段運輸巷煤倉運輸斜巷煤倉進風行人斜巷采空區(qū) 工作面回風巷工作面進風巷溜煤眼超前巷工作面隔離煤柱 分層平巷溜眼回采工作面區(qū)段運輸平巷人工假頂 工作面回風巷工作面進風巷溜煤眼工作面開切眼工作面1、炮采：工作面破煤 裝煤 運煤 支護：金屬摩擦支架、單體液壓支柱金屬鉸接頂梁 采空區(qū)處理：全部垮落法 充填法 緩慢下沉法工作面炮眼布置工作面炮眼布置裝藥放炮裝藥放炮刮板輸送機刮板輸送機破煤單滾筒采煤機裝煤采煤機運煤工作面刮板輸送機，順槽轉載機 和膠帶輸送機。支護單體液壓支柱鉸接頂梁采空區(qū)處理全部垮落法截割部 牽引部 牽引