煤矿生产技术课件.ppt

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煤矿生产技术,授课人：

马宏恩,二0一一年八月,主要内容,一、煤的形成,二、影响煤炭开采的主要因素,三、煤田的划分,六、采煤方法,五、井巷掘进,四、矿井开拓,1,2,3,4,一、煤的形成,煤炭是一种沉积矿产，它是由古代植物遗体演变而形成的。

1,2,一、煤的形成,山西褐煤：

和现在的木头基本一样,云南褐煤标本：

植物的木质纤维组织清晰可见,这块褐煤中清楚可见树枝的形态,一、煤的形成,采煤概论,

（一）三个成煤阶段,1、泥炭化阶段,2、成岩阶段,3、变质阶段,

（二）四个成煤条件,1、温暖潮湿的气候,2、丰富的植物资源,3、适用于植物堆积保存的环境,4、地壳运动的有机配合,采煤概论,一、煤的形成,植物成煤首先要有一个合适的自然地理环境，温暖潮湿的气候能够使植物大量生长、繁殖、死亡和堆积，这个环境就是沼泽环境。

1、泥炭化阶段,

（一）三个成煤阶段,采煤概论,一、煤的形成,1、泥炭化阶段,

（一）三个成煤阶段,在沼泽环境中，古代植物大量生长、繁殖。

植物死亡后，其遗体就堆积在沼泽中。

地壳不断上升，植物遗体变成二氧化碳而消失。

地壳不断下降，植物遗体发生复杂的生物化学变化，植物变成泥炭。

地壳下降速度和植物堆积速度相均衡,泥炭层不断增厚。

地壳下降速度比植物堆积速度快，沉积泥沙变成了煤层顶板。

1,2,3,4,5,6,采煤概论,一、煤的形成,

（一）三个成煤阶段,2、成岩阶段,泥炭形成后，地壳仍不断下降，沼泽环境变成湖泊或其它环境，泥炭层上的泥沙等沉积物逐渐增厚，泥炭层逐渐被埋到几十米到数百米深的地方，在上部地层具大的压力和不断增高的温度作用下，泥炭就逐渐变成褐煤，泥炭变成褐煤体积要压缩三分之二，泥炭变成褐煤的过程称为成岩阶段。

采煤概论,一、煤的形成,

（一）三个成煤阶段,3、变质阶段,泥炭变成褐煤后，地壳继续下降，褐煤就埋到1000-2000米甚至更深的地方，在褐煤受到高温和巨大压力的作用下，引起分子结构的变化，物理化学性质也发生改变，于是褐煤就逐渐变成烟煤或无烟煤。

由褐煤变成烟煤或无烟煤的阶段称为变质阶段。

二、影响煤炭开采的主要地质因素,

（一）煤层的储存特征,1、煤层的形状,煤层成层状，层位连续，厚度变化有一定规律。

煤层层位有一定连续性或连续性不明显，厚度变化大。

二、影响煤炭开采的主要地质因素,

（一）煤层的储存特征,2、煤层的结构,简单结构煤层：

就是不含夹石层的煤层,复杂结构煤层：

就是含有夹石层的煤层,采煤概论,二、影响煤炭开采的主要地质因素,

（一）煤层的储存特征,3、煤层的厚度,薄煤层：

煤层厚度为0.5-1.3M,中厚煤层：

煤层厚度为1.3-3.5M,厚煤层：

煤层厚度为3.5M以上,采煤概论,二、影响煤炭开采的主要地质因素,

（一）煤层的储存特征,4、煤层的产状,煤层或岩层的产状：

是指煤层或岩层在空间的位置，通常用产状要素来描述，产状要素有走向、倾向和倾角。

二、影响煤炭开采的主要地质因素,

（一）煤层的储存特征,4、煤层的产状,表示煤层或岩层在水平面上延伸的方向，煤层或岩层层面与水平面相交的线为走向线。

是指煤层或岩层向某一方向倾斜的方向,是指倾斜煤、岩层层面与水平面之间的夹角。

采煤概论,二、影响煤炭开采的主要地质因素,

（一）煤层的储存特征,4、煤层的产状,缓倾斜煤层：

8-25度,倾斜煤层：

25-45度,急倾斜煤层：

45-90度,

（一）煤层的储存特征4、煤层的顶、底板煤层的顶板：

伪顶（假顶）、直接顶、基本顶（老顶）煤层的底板：

直接底、基本底,二、影响煤炭开采的主要地质因素,二、影响煤炭开采的主要地质因素,

（二）地质构造对采煤的影响,地质构造：

是指由于地壳运动，使煤层或岩层改变原始埋藏状态，而形成的变形或变位的构造形态。

它包括：

褶皱构造和断裂构造。

二、影响煤炭开采的主要地质因素,

（二）地质构造对采煤的影响,1、褶皱构造,褶皱构造：

煤层或岩层受力后变成多个弯曲，但能保持其连续性和完整性的构造形态。

二、影响煤炭开采的主要地质因素,

（二）地质构造对采煤的影响,2、断裂构造,断裂构造：

煤层或岩层受地壳作用力后遭到破坏，失去连续性和完整性的构造形态。

两侧没有发生明显位移的叫裂隙,两侧产生了明显位移的叫断层,二、影响煤炭开采的主要地质因素,

（二）地质构造对采煤的影响,2、断裂构造,断层要素：

断层面各组成部分的名称,断裂位移时，相对滑动的断裂面,断层面两侧的岩体,断层两盘相对位移的距离，分为垂直断距和水平断距。

断距,采煤概论,二、影响煤炭开采的主要地质因素,

（二）地质构造对采煤的影响,2、断裂构造,三、煤田的划分,

（一）煤田划分为井田（矿井）,煤田的范围广阔，将煤田划分成若干较小的部分，由若干个矿井进行开采。

划归一个矿井开采的那部分煤田称为井田,三、煤田的划分,

（二）井田划分水平（阶段）,沿煤层的倾斜方向，按一定的标高划分为若干个长条，每个长条用水平面表示上面和下面，因此称为水平。

开采时先采上水平，后采下水平。

三、煤田的划分,（三）阶段划分采区,在一个水平内沿煤层走向，再划分为具有独立生产系统的片段，每一片段称为一个采区。

开采时按先远后近的顺序开采。

三、煤田的划分,（四）采区划分区段,工作面,在采区内沿煤层倾斜方向，将煤层再划分为若干个长条部分，每一部分称为一个工作面。

开采时沿煤层倾斜方向，先采上段后采下段。

四、矿井开拓,煤矿巷道按用途和服务范围可分为：

开拓巷道：

为全矿井、一个水平或两个以上采区服务的巷道。

井筒、平硐、井底车场、运输大巷、总回风巷、总进风巷、石门等。

准备巷道：

为准备采区而掘进的主要巷道。

采区上下山、一个采区进回风巷、车场等。

回采巷道：

形成采煤工作面服务的巷道。

切眼、风机巷。

矿井开拓方式：

开拓巷道在井田范围内的布置方式。

以井筒形式可将矿井开拓方式分为：

平硐开拓、斜井开拓、立井开拓、综合开拓,矿井主要生产系统一、矿井通风系统二、矿井提升运输系统三、矿井供电系统四、防排水系统,煤矿安全避险“六大系统”,一、煤矿安全监测监控系统二、井下人员定位系统三、煤矿井下紧急避险系统四、矿井压风自救系统五、矿井供水施救系统六、矿井通信联络系统,山西省煤矿“六个标准”,一、山西省煤矿建设标准二、山西省煤矿建设施工管理标准三、山西省煤矿现代化矿井标准四、山西省煤矿企业办矿标准五、山西省煤矿管理标准六、山西省煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法,五、巷道掘进,

（一）钻眼爆破掘进1、炮眼种类和布置掏槽眼、辅助眼、（崩落眼）、周边眼2、煤矿井下爆破作业必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管3、井下爆破工作必须由专职爆破工担任,4、爆破作业必须执行“一炮三检制”装药前、放炮前、放炮后三次检查瓦斯瓦斯浓度不得大于等于1.05.三人连锁放炮班组长、爆破工、瓦斯检查工,

（二）综合机械化掘进,1、综掘方法是由掘进机、转载机、输送机和锚杆机等组成的综合性配套技术。

2、掘进工作面严禁空顶作业3、掘进工艺流程试运转皮带、综掘机进刀割煤出煤退机停机敲帮问顶临时支护永久支护清理浮煤延长皮带下一个循环。

4、有掘必探，先探后掘,（三）巷道支护方式锚杆支护、锚网支护、锚喷支护、锚索支护喷浆支护、金属支架支护、砌碹支护,六、采煤方法,

（一）基本概念,1、采场和采煤工作面,用来直接大量采取煤炭的场所，称为采场。

在采场内进行回采的煤壁，称为采煤工作面。

实际工作中，采煤工作面与采场是同义词。

（一）基本概念,六、采煤方法,2、采煤工作,在采场内，为了采取煤炭所进行的一系列工作，称为采煤工作。

采煤工作的主要工序包括：

破煤、装煤、运煤、支护和采空区处,六、采煤方法,

（一）基本概念,3、采煤工艺,由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成这些工序的方法也就不同，并且在进行的顺序、时间和空间上，必须有规律地加以安排和配合。

这种按照一定顺序完成各项工作的方法及其配合，称为采煤工艺。

六、采煤方法,

（一）基本概念,4、采煤系统,采煤巷道的掘进一般是超前于采煤工作进行的。

它们之间在时间上的配合以及在空间上的相互位置关系，称为采煤巷道布置系统。

也即为采煤系统。

六、采煤方法,

（一）基本概念,5、采煤方法,采煤方法是采煤工艺与采煤系统在时间上，空间上相互配合的总称，根据不同的矿山地质及技术条件，有不同的采煤系统和采煤工艺相配合，从而构成多种多样的采煤方法。

六、采煤方法,

（二）采煤方法分类,采煤方法的分类方法很多，主要分为壁式体系和柱式体系两大类。

壁式体系采煤法又称长壁体系采煤法，特点为：

1、采煤工作面长度较长，通常在80米以上；2、随着采煤工作面推进，顶板暴露面积大，矿山压力显现强烈；3、可分别用爆破、采煤机破、装煤，用刮板输送机运煤，用支架支护工作空间，用放顶垮落法或充填法处理采空区；4、在采煤工作面两端，一般至少各有一条回采巷道，以构成完整的生产系统。

六、采煤方法,

（二）采煤方法分类,按采煤工艺分为：

炮采、普采、高档普采、综采；按工作面布置及推进方向分为：

走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法；,六、采煤方法,（三）采煤工作面概况,根据生产和安全的需要，工作面至少要有两个安全出口,六、采煤方法,（三）采煤工作面概况,由于是沿煤层布置的，通常也把它们叫作工作面的运输顺槽和回风顺槽。

六、采煤方法,（三）采煤工作面概况,我国采煤工作面一般长度为80-250米，有的甚至更长，所以叫长壁式工作面。

六、采煤方法,（三）采煤工作面概况,在采煤工作面我们国家目前所应用的采煤工艺有三种：

爆破采煤,普通机械化采煤,综合机械化采煤,六、采煤方法,（三）采煤工作面概况,采煤工作面的主要设备采煤机,六、采煤方法,（三）采煤工作面概况,采煤工作面的主要设备,俗称溜子，是各种采煤工作面内用来运输煤炭的设备，同时，它也作为采煤机的运输轨道。

六、采煤方法,（三）采煤工作面概况,采煤工作面的主要设备,它是运输顺槽中运输煤炭的主要设备。

六、采煤方法,（三）采煤工作面概况,采煤工作面的主要设备,用来把工作面刮板输送机运出的煤炭转载到可伸缩胶带输送机上。

六、采煤方法,（四）采煤工艺,1、爆破采煤工艺,爆破采煤包括落煤、装煤运煤、人工支护和回柱放顶等主要工序。

六、采煤方法,（四）采煤工艺,1、炮采采工艺,落煤：

在普通采煤工作面是爆破落煤，爆破落煤有打眼、装药、填充炮泥、连线及放炮等工序组成。

六、采煤方法,（四）采煤工艺,1、炮采工艺,落煤：

炮眼内在装药后必须填充炮泥，否则爆破火焰从炮口喷出，容易诱使瓦斯煤尘爆炸或引起火灾事故。

六、采煤方法,（四）采煤工艺,1、炮采工艺,落煤：

爆破时，放炮员、班组长、瓦斯检查员都应该在现场严格执行：

三人连锁放炮制度,一炮三检制度,六、采煤方法,（四）采煤工艺,1、炮采工艺,落煤：

连线完成后由专人负责放好警戒线，人员撤离到安全地点，安全距离必须符合规程规定。

采煤面：

30米,掘进工作面：

直线段100米,直角拐弯75米,六、采煤方法,（四）采煤工艺,1、炮采工艺,装煤、运煤：

在装煤前要先检查放炮后的顶板及支架，进行敲打问顶、处理活石、控制顶板。

六、采煤方法,（四）采煤工艺,1、炮采工艺,装煤、运煤：

刮板输送机需要注意的安全事项：

刮板输送机严禁乘人,注意避开牵引链、溜子头、溜子尾,六、采煤方法,（四）采煤工艺,1、炮采工艺,人工支护：

普采工作面一般用单顶液压支柱，配合金属交接顶梁组合成单体支架支护顶板。

六、采煤方法,（四）采煤工艺,1、炮采工艺,人工支护：

在工作面支护的时候，要预防发生冒顶事故，冒顶一般发生在：

输运机机道上方，普采放顶线，工作面上下出口处。

六、采煤方法,（四）采煤工艺,1、炮采工艺,严格执行敲帮问顶制度,增加支柱的稳定性,人工支护：

预防冒顶的措施主要有以下几种：

加强端头支护,架设临时支护,六、采煤方法,（四）采煤工艺,1、炮采工艺,回柱放顶：

随着工作面的推进，支架控顶的范围在逐渐增大，受到的顶压也越来越大，按照回采工作面作业规程的要求，要及时回柱放顶。

放顶后顶板冒落的矸石可以充填采空区，对采空区上部顶板起到支撑作用，已保证控顶区域的安全。

六、采煤方法,（四）采煤工艺,1、炮采工艺,回柱放顶：

回柱放顶一定要及时，当控顶距超过作业规程规定时，工作面要停止采煤。

六、采煤方法,（四）采煤工艺,2、高档普采和综采工艺,高档普采、综采的工作程序和炮采一样，包括：

落煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等五个工序。

在高档普采和综采面使用采煤机落煤，用单体液压支柱或液压支架支护顶板，这是高档普采、综采和炮采最大的不同。

六、采煤方法,（四）采煤工艺,2、高档普采和综采工艺,使用有链牵引采煤机割煤时，在开机和改变牵引方向前要发出信号.,采煤机上必须装有能停止工作面刮板输送机运行的闭锁装置.,采煤机要安装喷雾装置，割煤时要进行喷雾降尘.,采煤工作面各种移动式机械的电缆要严加保护.,四、采煤方法,（四）采煤工艺,2、高档普采和综采工艺,高档普采、综采工作面在装煤、运煤、回柱放顶的工作中操作方法与炮采工作面一样。

综采:

用整体液压支架来支护顶板.,普采:

用单体液压支柱配合金属铰接顶梁组合成单体支架支护顶板.,请各位批评指正,谢谢！