開灤安全技術培訓中心
教師授課教案
教師姓名
授課班級瓦斯檢查工
授課科目煤礦生產基礎知識
電子教案檔名稱煤礦生產基礎知識
教研室主任簽字
200 —200 學年第學期
煤礦地質基本知識
煤層頂板是指煤層上面的岩層。
1）偽頂：緊貼在煤層之上、極易跨落的薄岩層。一般為0.3~0.5m，隨採隨落，岩性為炭質頁岩、泥質巖等。
2）直接頂：位於偽頂或煤層之上。一般由一層或幾層厚度不定的泥岩、頁岩、粉砂岩等岩層所組成。一般能夠隨回柱放頂時及時跨落。
3）老頂：又叫基本頂，一般位於直接頂之上厚而堅硬的岩石。常由砂岩、石灰岩、砂礫巖等岩石所組成。不隨直接頂跨落。
煤層底板是指煤層下面的岩層。
1）直接底：位於煤層之下厚度較薄（約0.2~0.4m）的岩層。常由泥岩、頁岩、粘土巖等組成。
2）老底：位於直接底或煤層之下一般有砂岩或石灰岩等堅固岩層所組成。
1、簡單結構煤層：煤層中一般沒有夾矸或偶有1~2層穩定夾矸。
2、複雜結構煤層：煤層中夾矸層數較多或很多，層數、層位、厚度及岩性變化大。
煤層的形態包括層狀煤層、似層狀煤層和非層狀煤層三種。
1、層狀煤層有顯著的連續性，厚度變化有一定的規律。
2、似層狀煤層形狀象藕節狀、串珠或瓜藤等，層位有一定的連續性厚度變化較大。
3、非層狀煤層形狀象雞窩或扁豆等，層位連續性不明顯，常有大範圍尖滅。
煤層的厚度是指煤層頂底板之間的垂直距離。
煤層厚度可分為總厚度、有益厚度和可採厚度。
1）總厚度是包括夾矸在內的全厚。
2）有益厚度是除去夾矸的純煤厚度。
3）可採厚度是指達到國家規定的最低可採厚度以上的煤層或煤分層厚度之和。
（一）單斜構造
單斜巖（煤）層在地殼中空間位置和產出狀態，稱為巖（煤）層的產狀。通常用岩（煤）層的走向、傾向和傾角來表示。
1）走向：在傾斜方向上任意一條水平線稱為走向線，走向線兩端所指的方向就是走向。走向表示傾斜煤層沿水平線伸展的方向。
2）傾向：在傾斜層面上與走向線垂直的向下延伸的直線叫做傾向線，傾向線的水平投影所指的方向稱為傾向。
3）傾角：傾斜層面與水平之間的夾角叫做傾角。
（二）褶曲構造
1、褶曲的要素包括核部、翼部、軸面和樞紐等。
2、褶曲的基本形態包括向斜和背斜兩種。
（三）斷裂構造
1、 斷裂構造的基本型別
斷裂構造包括裂隙和斷層。
2、斷層
1） 斷層要素
斷層要素包括斷層面、斷層線、斷盤和斷距。
2）斷層的分類
（1）按斷層兩盤相對位移的方向分：正斷層、逆斷層和平推斷層。
（2）按斷層走向與岩層走向關係分：走向斷層、傾向斷層和斜交斷層。
3）斷層的組合形式
斷層的組合形式有地塹和地壘；疊瓦狀構造幾階梯狀構造。
4）斷層存在的標誌
（1）巖（煤）層不連續；
（2）巖（煤）層的缺失與重複；
（3）斷層帶的構造特徵。包括斷層角礫岩、斷層泥、斷層擦痕和牽引現象等。
5）斷失煤層尋找
（1）岩層對比法；
（2）小斷層模擬（規律類推）法；
（3）作圖對比分析法；
（4）斷層標誌法；
（5）工程勘探法。
（四）地質構造對安全生產的影響
1、 斷層帶及大型褶曲的核部一般岩石破碎，裂隙發育，易冒落，頂板管理困難。
2、斷層破碎帶透氣性好，易造成瓦斯積聚，同時也是透水的通道。
3、褶曲的核部易積聚瓦斯和水，給安全生產帶來隱患
4、斷層破壞了煤層的連續性。
（一）礦井開拓方式
1、礦井開拓方式
礦井開拓方式包括平硐開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓。
2、確定礦井開拓方式的原則
1）合理集中開拓部署，建立完整的和盡可能簡單的生產系統；
2）井巷布置和開採順序儘量減少煤柱損失，以提高資源**率；
3）力求通風系統和生產環境良好，為提高勞動生產率和安全生產創造條件；
4）盡可能減少開拓工程量，尤其是初期工程良，以減少初期投資、縮短建井工期；
5）應充分考慮國家的技術水平和裝備**，同時要為採用新技術和發展機械化創造條件。
（二）礦井生產系統
1、採煤系統。
2、運煤系統。
3、通風系統。
4、運料、排矸系統。
5、排水系統。
6、供電系統。
7、消防、防塵系統。
8、安全監測系統。
（一）概述
1、壁式體系
1）壁式體系的優缺點
壁式體系的優點是煤炭損失少，採煤連續性強，單產高，採煤系統較簡單，對地質條件適應性較強，但採煤工藝裝備比較複雜。
2）壁式體系的分類
壁式體系分為走向長壁和傾向長壁。
（1）薄及中厚煤層單一長壁採煤
（2）厚煤層分層開採
（3）厚煤層整層開採
2、柱式體系
1）柱式體系的分類
柱式體系包括房式、房柱式採煤。
2）柱式體系的特點
工作面長度短，數目多；採房及**煤柱裝置合一，靈活性強；礦壓顯現減弱，生產過程中支護及處理採空區工作較簡單有時可不處理採空區；工作面通風條件相對惡劣；回採率低；機械化的柱式採煤，使用條件較嚴格，發展受到一定限制。
（二）爆破採煤工藝
1、爆破落煤
爆破落煤由打眼、裝藥、封泥、連線及放炮等工序組成。
2、裝煤與運煤
放炮後，一部分煤會自行裝入輸送機，剩餘的由人工裝入輸送機。
運煤採用可彎曲刮板輸送機。
3、炮採工作面支護和採空區處理
1）炮採工作面支護
炮採工作面通常採用單體液壓或金屬摩擦支柱和鉸接頂樑支護。其布置形式主要有：正懸臂齊梁直線柱和正懸臂錯梁直線柱。
2）採空區處理
採空區處理通常採用全部跨落法。
（三）普通機械化採煤工藝
1、普通工作面單滾筒採煤機各種方式
1）滾筒的位置和旋轉方向
單滾筒採煤機的滾筒一般位於機體靠近輸送機平巷一端；右工作面的應安裝左螺旋滾筒，割煤時滾筒逆時針旋轉；左工作面安裝右螺旋滾筒，割煤時順時針旋轉。
2）採煤機的割煤方式
（1）雙向割煤、往返一刀。
（2）「∞」字型割煤、往返一刀。
（3）單向割煤、往返一刀。
（4）雙向割煤、往返二刀。
2、普通工作面單體支架
普通工作面採用單體液壓支柱或摩擦式金屬支柱和金屬鉸接頂樑組成的懸臂支架，有正懸臂和倒懸臂兩種布置。
支架布置方式主要有齊梁直線柱和錯梁直線柱。
3、普採工作面端頭支護
端頭支護主要有單體支柱加鉸接頂樑支護；用4~5對長梁加單體支柱組成的邁步走向抬棚支護；用基本支架加走向抬棚支護等。
（四）綜合機械化採煤
綜合機械化採煤是採煤工作面中採煤的全部生產工序都實現了機械化。是用採煤機、可彎曲刮板輸送機和自移液壓支架等裝置配套進行生產。
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