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2020/3/31煤矿开采安全管理王增明手机：138482626372020/3/32•主要讲以下问题：•第一节煤矿地质与安全生产•第二节煤矿开采的基本安全条件与劳动定员、生产能力管理•第三节矿井开拓的安全管理•第四节煤矿开采安全管理•第五节矿井冲击地压与顶板事故防治•说明：此节由于内容较多，浪费纸张，故不打印2020/3/33第一节煤矿地质与安全生产•主要内容：•一、煤层埋藏特征•二、地质构造对安全生产的影响•三、岩溶塌陷对安全生产的影响•四、岩浆侵入体对安全生产的影响•五、煤矿主要地质图概述•一、煤层埋藏特征•主要指煤层厚度、倾角、层数、层间距及顶底板岩性等，其中厚度和倾角是确定开采方法最主要的因素。不同煤层的形态、结构、厚度差别很大。•1．煤层的结构•指煤层中有无夹石层。不含夹石或夹石很少的煤层称为简单结构；否则称复杂结构。夹石层称夹矸。•2．煤层的顶、底板。•指煤系中位于煤层上下一定范围内的岩层，按沉积次序，先于煤的是底板，反之为顶板。在正常情况下，顶板在上，底板在下。2020/3/34•一、煤层埋藏特征•主要指煤层厚度、倾角、层数、层间距及顶底板岩性等，其中厚度和倾角是确定开采方法最主要的因素。不同煤层的形态、结构、厚度差别很大。•1．煤层的结构•指煤层中有无夹石层。不含夹石或夹石很少的煤层称为简单结构；否则称复杂结构。夹石层称夹矸。•2．煤层的顶、底板。•指煤系中位于煤层上下一定范围内的岩层，按沉积次序，先于煤的是底板，反之为顶板。在正常情况下，顶板在上，底板在下。煤层顶底板一般由砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩、黏土岩或石灰岩等组成。不同岩性和厚度的岩层，在回采过程中破裂、冒落的情况也不一样。根据顶板岩层变化和垮落的难易程度，将顶板分为伪顶、直接顶和基本顶。底板分为直接底和基本底。2020/3/35•(1)顶板•伪顶。在煤层之上、极易垮落的薄岩层。其厚度一般在0.5m以下，常由碳质页岩、泥质页岩等组成。随落煤而垮落。•直接顶。位于伪顶或煤层(无伪顶时)之上，一般由一层或几层厚度不定的泥岩、页岩、粉砂岩等组成，能够随回柱放顶而垮落。•基本顶。位于直接顶之上(有时也位于煤层之上)厚而坚硬的岩层。常由砂岩、石灰岩、砂砾岩等组成。能维持很大的悬露面积。•多数煤层同时具有伪顶、直接顶和基本顶，但有的煤层没有伪顶；也有的煤层没有伪顶和直接顶。•(2)底板•直接底。指直接位于煤层之下厚度较小(约0．2～0．4m)的岩层。常由泥岩、页岩、黏土岩等组成。直接底为黏土岩时，遇水、风容易膨胀发生底鼓，支架容易插底，在倾角大的工作面由于底板容易滑落，往往引起工作面支架倾倒而发生冒顶。•基本底。位于直接底之下，一般由砂岩或石灰岩等坚固的岩层所组成。有的煤层下面没有直接底，紧贴着基本底。2020/3/36•3．煤层的产状•指其在地壳中的产出状态，包括储存状态和所在空间的位置。产状要素包括煤层的走向、倾向和倾角。•(1)走向(2)倾向•(3)倾角。根据采煤技术的特点，煤层按倾角大小不同，分为四类：近水平煤层，倾角小于8°；缓倾斜煤层，倾角8°～25°；倾斜煤层，倾角25°～45°；急倾斜煤层，倾角大于45°。•二、地质构造对安全生产的影响•地质构造是影响安全生产的多种地质因素中最重要的因素。•(一)单斜构造•岩(煤)层向一个方向倾斜的形态称为单斜构造。这一般局限在一定范围内，在较大的区域内，单斜往往是某种构造形态的一部分，是褶曲一翼或断层一盘。•对开采影响最大的是倾角。2020/3/37•(二)褶皱构造对安全生产的影响•褶皱构造——岩层被挤成弯曲但保持连续性和完整性的构造。褶皱中的每个弯曲称褶曲。•向上凸起称背斜，向下凹陷称向斜。褶曲对煤矿安全生产的影响：•(1)增大开采难度。•(2)给顶板管理带来困难。褶曲轴部裂隙发育，岩层较为破碎，很容易发生冒顶事故。大型向斜轴部，地压大，必须加强支护。•(3)容易引起瓦斯事故。褶曲轴部破碎，是瓦斯涌出的良好通道和赋存的重要场所。有瓦斯突出的矿井，向斜轴部是瓦斯突出的危险区。原因：顶板压力大，瓦斯压力大。•(4)易发生水灾事故。褶曲轴部的裂隙是水贮存的良好场所和涌出的良好通道，当采掘接近时，管理不好便易发生水灾事故。2020/3/38•(三)断裂构造对安全生产的影响•断裂构造——岩层失去连续性和完整性的构造形态称。分为裂隙(或节理)和断层。断层有正断层和逆断层。按规模分大型断层(落差大于50m)、中型断层(20-50m)和小型断层(小于20m)。•断层对煤矿安全生产的影响：•(1)断层破坏严重的地段，影响煤层划分和巷道布置。•(2)断层破坏严重的地段，使工作面布置不规则，不仅仅会造成巷道掘进率增高及无效进尺，而且会留下安全隐患。•(3)采煤工作面若出现断层，会给支护工作和顶板管理带来困难，若管理不善还会造成冒顶事故。•(4)断层是地下水的贮存场所和导水的良好通道，容易引起断层透水事故。•(5)在高瓦斯含量煤层中，断层破碎带可能聚集瓦斯，当工作面通过时，容易发生瓦斯事故。2020/3/39•三、岩溶塌陷对安全生产的影响•岩溶塌陷——石灰岩、白云岩等可溶性岩石在地下水的溶蚀作用下产生塌陷的现象。分为陷落柱和淤泥带两种。•1．陷落柱和淤泥带的区别•（1）陷落柱的主要特征：整体形态为上小下大的圆锥体，水平切面上多呈圆形或椭圆形，大则百余米，小则十余米；其高度一般有限，有的可波及到地表；陷落柱内的岩石碎块棱角显著、形状不规则、排列紊乱、大小混杂、胶结差，多未成岩；与围岩的接触面多呈不规则的锯齿状，界限明显，接触处的围岩产状基本正常，一般无牵引现象。•（2）淤泥带的主要特征•随着地下水对石灰岩层中裂隙侵蚀的加深、加宽，最终导致岩石的塌陷和水流携带地表泥土一齐填入这种大型裂缝形成地下淤泥带。主要特征：大型的淤泥带地表多呈低洼的冲沟；垂直方向表现为上宽下窄的裂隙带，既可向深部发展也可沿水平方向延伸，其在水平切面上多表现为不规则的条带状，淤泥带在平面上的延伸主要受构造断裂的控制，而在垂直方向上表现为上大下小，到一定深度就会消失。2020/3/310•2．陷落柱对煤矿生产安全的影响•(1)陷落柱发育，煤系地层常遭到严重破坏，使煤炭储量减少。•(2)破坏了煤层的连续性，给巷道布置、采煤方法选择造成很多困难。•(3)采煤工作面遇到陷落柱，整个生产组织将复杂化，对安全生产极为不利。•(4)在富水矿区，陷落柱穿透含水层时，可将地下水导入井巷，对矿井安全生产的威胁极大。•四、岩浆侵入体对安全生产的影响•在矿井中发现的岩浆侵入体主要有两种产状，即脉状的岩墙和层状的岩床。•岩墙是岩浆沿断层或裂隙上冲侵入到煤系地层的墙状侵人体，平面上呈带状分布，宽度有几十厘米至几米，有时可达几十米，长度不一。•岩床是岩浆沿煤层层面方向侵入的侵入体。它既可以沿煤层的顶板或底板侵入，也可沿煤层中间侵入，甚至可以吞蚀整个煤层，其形态大致可分为层状、似层状、串珠状和树枝状。2020/3/311•岩浆侵入煤层主要有两大规律：•其一，岩浆侵入时，沿断层上升遇煤层后则向煤层上山方向扩散；•其二，侵入体有选择层位的特点。尤其是厚煤层，岩浆活动的阻力越小，岩床的面积往往越大。而各层煤的岩浆侵人体分布范围，其水平投影位置是不重叠的，多为错开的。•岩浆侵入体对煤矿生产的影响主要有以下几点：•(1)吞蚀煤层，减少矿井的煤炭储量，影响矿井的服务年限。•(2)使煤质变差，灰分增高，挥发分显著降低，黏结性遭到破坏，可使原来的优质工业用煤降为一般民用煤或天然焦。•(3)可造成连续完整煤层的分割和破坏，并在煤层中分布许多岩浆岩体，给煤矿生产带来困难。2020/3/312•五、煤矿主要地质图概述•(一)井田地形地质图•1．概念、内容及作用•2．识读•(二)矿井地质剖面图•(三)煤层底板等高线图•（四）水文地质图•（五）采掘工程平面图2020/3/313•第二节煤矿开采的基本安全条件•与劳动定员、生产能力管理•主要内容：•一、煤矿开采的基本安全条件•二、煤矿生产能力管理•三、煤矿劳动定员定额管理2020/3/314•一、煤矿开采的基本安全条件•煤矿开采主要应具备以下基本安全生产条件：•(1)矿井应有及时填绘的反映实际情况的井上下对照图、采掘工程平面图、通风系统图和避灾路线图等图纸资料。采、掘工作面应有作业规程。•(2)矿井应有至少2个独立的能够行人并直达地面的安全出口，出口之间距离不得小于30m。井下每一个水平、每一个采区至少有两个便于通行的安全出口，并与直达地面的安全出口相连接。•(3)矿井在用巷道净断面应能满足行人、运输、通风和设置安全生产设施的需要。矿井主要运输巷、主要风巷的净高不得低于2m，采区上、下山和平巷的净高不得低于1．8m，回采工作面出口20m内巷道的净高不得低于1．6m。•(4)采煤面至少保持2个畅通的安全出口，一个通到回风巷，另一个通到进风巷。因煤层赋存条件限制确实不能保持2个安全出口的，必须制定经县级以上主管部门批准的专项安全技术措施。•(5)矿井每年必须经过瓦斯等级鉴定。矿井各煤层应有自燃倾向性和煤尘爆炸性的鉴定结果。2020/3/315•(6)矿井应当具备完整的独立通风系统。矿井、采区和采掘工作面的风量必须满足安全生产要求。矿井使用安装在地面的矿用主要通风机进行通风，并有满足能力的备用主要通风机。生产水平和采区应当实行分区通风，矿井、采区和采掘工作面通风设施应当齐全可靠，掘进工作面使用专用局部通风机进行通风。•(7)高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井应有瓦斯抽放措施，并装备安全监控系统。高瓦斯掘进面采用专用变压器、专用电缆、专用开关，实现风电、瓦斯电闭锁。开采煤与瓦斯突出危险煤层的，应有预测预报、防治措施、效果检验和安全防护的综合防突措施。(8)煤矿必须实行瓦斯检查制度和矿长、技术负责人瓦斯日报审查签字制度。矿井应当配备足够的专职瓦斯检查员和瓦斯检测仪器，瓦斯检测仪器应当定期进行校验。•(9)矿井应有完善的防尘供水系统、防排水系统和火灾防治措施及设施。•(10)矿井应当保证双回路电源线路供电。年产6万t以下的矿井采用单回路供电时，必须设置满足要求的备用电源。井下电气设备必须符合防爆要求，应有接地、过流、漏电保护装置。属于煤矿安全标志管理目录内的矿用产品应有安全标志。2020/3/316•(11)矿井提升使用矿用提升绞车，并装设齐全的保险装置和深度指示器。立井升降人员应当使用罐笼或带乘人间的箕斗，并装设防坠装置。斜井运送人员应当使用专用人车，并装防跑车装置。•(12)矿井应有完善可靠的通信系统，保持矿内外、井上下和重要场所、主要作业地点通信畅通。•(13)煤矿井下爆破，须按矿井瓦斯等级选用相应的煤矿许用炸药和雷管。爆破工作应当由专职爆破工担任，并严格执行装药前、放炮前、放炮后瓦斯检查，即“一炮三检”制度。•(14)矿井实行入井检身制度，入井人员必须随身携带自救器。•(15)煤矿应当建立应急救援组织。不具备单独建立应急救援组织的小型煤矿，应当指定兼职的应急救援人员，并与专业应急救援组织签订救护协议。•(16)煤矿应当加强粉尘的检测和防治工作，制定职业危害防治措施，并为从业人员提供符合标准的劳动防护用品。2020/3/317•二、煤矿生产能力管理•指在一定时期内煤矿各生产系统(环节)所具备的煤炭综合生产能力，以万吨／年计。•以具有独立完整生产系统的煤矿(井)为对象。一个煤矿(井)对应一个生产能力。有设计能力和核定能力。•设计能力——由依法批准的煤矿设计所确定、施工单位据以建设竣工，并经验收合格，最终由煤炭生产许可证颁发管理机关审查确认，在煤炭生产许可证上予以登记的生产能力。•核定能力——已依法取得煤炭生产许可证的煤矿，因地质和生产技术条件发生变化，致使煤炭生产许可证原登记的生产能力不符合实际，按照本办法规定经重新核实，最终由煤炭生产许可证颁发管理机关审查确认，在煤炭生产许可证上予以变更登记的生产能力。2020/3/318•(一)设计生产能力•(1)新建、改扩建煤矿和煤矿技术改造项目，应当由设计单位进行项目设计，提出设计生产能力。•(2)设计生产能力，应当按照国家关于煤矿设