煤矿生产基础知识

开滦安全技术培训中心教师授课教案教师姓名授课班级瓦斯检查工授课科目煤矿生产基础知识电子教案文件名称煤矿生产基础知识教研室主任签字200—200学年第学期教学内容煤矿生产基础知识授课时数7教学目的使学员了解煤矿地质的有关知识，了解煤矿生产的有关知识，掌握煤层的分类及顶底板分类，掌握褶曲、断层等地质构造的性质和对安全生产的危害。掌握矿井的开拓方法和生产系统。教学重点与难点煤层的分类及顶底板分类，褶曲、断层等地质构造的性质和对安全生产的危害，矿井的开拓方法和生产系统。教学方法讲授与讨论教具检查复习本课小结作业6科主任审批（签字）煤矿地质基本知识一、煤层埋藏特征（2课时）（一）煤层的分类1、按煤层的角度分：1）近水平煤层，＜8°。2）缓倾斜煤层，8°~25°。3)倾斜煤层，25°~45°。4）急倾斜煤层，＞45°。2、按煤层厚度分：1）薄煤层，＜1.3m。2）中厚煤层，1.3~3.5m。3）厚煤层，3.5~8.0m。4）特厚煤层，＞8.0m。（二）煤层的顶底板1、煤层的顶板煤层顶板是指煤层上面的岩层。1）伪顶：紧贴在煤层之上、极易跨落的薄岩层。一般为0.3~0.5m，随采随落，岩性为炭质页岩、泥质岩等。2）直接顶：位于伪顶或煤层之上。一般由一层或几层厚度不定的泥岩、页岩、粉砂岩等岩层所组成。一般能够随回柱放顶时及时跨落。3）老顶：又叫基本顶，一般位于直接顶之上厚而坚硬的岩石。常由砂岩、石灰岩、砂砾岩等岩石所组成。不随直接顶跨落。2、煤层的底板煤层底板是指煤层下面的岩层。1）直接底：位于煤层之下厚度较薄（约0.2~0.4m）的岩层。常由泥岩、页岩、粘土岩等组成。2）老底：位于直接底或煤层之下一般有砂岩或石灰岩等坚固岩层所组成。（三）煤层的结构1、简单结构煤层：煤层中一般没有夹矸或偶有1~2层稳定夹矸。2、复杂结构煤层：煤层中夹矸层数较多或很多，层数、层位、厚度及岩性变化大。（四）煤层的形态煤层的形态包括层状煤层、似层状煤层和非层状煤层三种。1、层状煤层有显著的连续性，厚度变化有一定的规律。2、似层状煤层形状象藕节状、串珠或瓜藤等，层位有一定的连续性厚度变化较大。3、非层状煤层形状象鸡窝或扁豆等，层位连续性不明显，常有大范围尖灭。（五）煤层的厚度煤层的厚度是指煤层顶底板之间的垂直距离。煤层厚度可分为总厚度、有益厚度和可采厚度。1）总厚度是包括夹矸在内的全厚。2）有益厚度是除去夹矸的纯煤厚度。3）可采厚度是指达到国家规定的最低可采厚度以上的煤层或煤分层厚度之和。二、地质构造及其分类（2课时）（一）单斜构造单斜岩（煤）层在地壳中空间位置和产出状态，称为岩（煤）层的产状。通常用岩（煤）层的走向、倾向和倾角来表示。1）走向：在倾斜方向上任意一条水平线称为走向线，走向线两端所指的方向就是走向。走向表示倾斜煤层沿水平线伸展的方向。2）倾向：在倾斜层面上与走向线垂直的向下延伸的直线叫做倾向线，倾向线的水平投影所指的方向称为倾向。3）倾角：倾斜层面与水平之间的夹角叫做倾角。（二）褶曲构造1、褶曲的要素包括核部、翼部、轴面和枢纽等。2、褶曲的基本形态包括向斜和背斜两种。（三）断裂构造1、断裂构造的基本类型断裂构造包括裂隙和断层。2、断层1）断层要素断层要素包括断层面、断层线、断盘和断距。2）断层的分类（1）按断层两盘相对位移的方向分：正断层、逆断层和平推断层。（2）按断层走向与岩层走向关系分：走向断层、倾向断层和斜交断层。3）断层的组合形式断层的组合形式有地堑和地垒；叠瓦状构造几阶梯状构造。4）断层存在的标志（1）岩（煤）层不连续；（2）岩（煤）层的缺失与重复；（3）断层带的构造特征。包括断层角砾岩、断层泥、断层擦痕和牵引现象等。5）断失煤层寻找（1）岩层对比法；（2）小断层类比（规律类推）法；（3）作图对比分析法；（4）断层标志法；（5）工程勘探法。（四）地质构造对安全生产的影响1、断层带及大型褶曲的核部一般岩石破碎，裂隙发育，易冒落，顶板管理困难。2、断层破碎带透气性好，易造成瓦斯积聚，同时也是透水的通道。3、褶曲的核部易积聚瓦斯和水，给安全生产带来隐患4、断层破坏了煤层的连续性。三、矿井开拓基本知识（1课时）（一）矿井开拓方式1、矿井开拓方式矿井开拓方式包括平硐开拓、斜井开拓、立井开拓和综合开拓。2、确定矿井开拓方式的原则1）合理集中开拓部署，建立完整的和尽可能简单的生产系统；2）井巷布置和开采顺序尽量减少煤柱损失，以提高资源回收率；3）力求通风系统和生产环境良好，为提高劳动生产率和安全生产创造条件；4）尽可能减少开拓工程量，尤其是初期工程良，以减少初期投资、缩短建井工期；5）应充分考虑国家的技术水平和装备供应，同时要为采用新技术和发展机械化创造条件。（二）矿井生产系统1、采煤系统。2、运煤系统。3、通风系统。4、运料、排矸系统。5、排水系统。6、供电系统。7、消防、防尘系统。8、安全监测系统。四、采煤技术（2课时）（一）概述1、壁式体系1）壁式体系的优缺点壁式体系的优点是煤炭损失少，采煤连续性强，单产高，采煤系统较简单，对地质条件适应性较强，但采煤工艺装备比较复杂。2）壁式体系的分类壁式体系分为走向长壁和倾向长壁。（1）薄及中厚煤层单一长壁采煤（2）厚煤层分层开采（3）厚煤层整层开采2、柱式体系1）柱式体系的分类柱式体系包括房式、房柱式采煤。2）柱式体系的特点工作面长度短，数目多；采房及回收煤柱设备合一，灵活性强；矿压显现减弱，生产过程中支护及处理采空区工作较简单有时可不处理采空区；工作面通风条件相对恶劣；回采率低；机械化的柱式采煤，使用条件较严格，发展受到一定限制。（二）爆破采煤工艺1、爆破落煤爆破落煤由打眼、装药、封泥、连线及放炮等工序组成。2、装煤与运煤放炮后，一部分煤会自行装入输送机，剩余的由人工装入输送机。运煤采用可弯曲刮板输送机。3、炮采工作面支护和采空区处理1）炮采工作面支护炮采工作面通常采用单体液压或金属摩擦支柱和铰接顶梁支护。其布置形式主要有：正悬臂齐梁直线柱和正悬臂错梁直线柱。2）采空区处理采空区处理通常采用全部跨落法。（三）普通机械化采煤工艺1、普通工作面单滚筒采煤机各种方式1）滚筒的位置和旋转方向单滚筒采煤机的滚筒一般位于机体靠近输送机平巷一端；右工作面的应安装左螺旋滚筒，割煤时滚筒逆时针旋转；左工作面安装右螺旋滚筒，割煤时顺时针旋转。2）采煤机的割煤方式（1）双向割煤、往返一刀。（2）“∞”字型割煤、往返一刀。（3）单向割煤、往返一刀。（4）双向割煤、往返二刀。2、普通工作面单体支架普通工作面采用单体液压支柱或摩擦式金属支柱和金属铰接顶梁组成的悬臂支架，有正悬臂和倒悬臂两种布置。支架布置方式主要有齐梁直线柱和错梁直线柱。3、普采工作面端头支护端头支护主要有单体支柱加铰接顶梁支护；用4~5对长梁加单体支柱组成的迈步走向抬棚支护；用基本支架加走向抬棚支护等。（四）综合机械化采煤综合机械化采煤是采煤工作面中采煤的全部生产工序都实现了机械化。是用采煤机、可弯曲刮板输送机和自移液压支架等设备配套进行生产。