第五章煤礦生產知識
主講人: 魏慧琴
一、 教材處理：
本課內容選自《新工人培訓教材》第五章，整章內容分為八個課時完成。
二、教學物件：崗前員工
三、教學目標：
通過培訓使學員認識煤炭在國民經濟中的重要地位。
1、了解煤的相關知識，煤層的頂、底板。
2、了解地質構造對煤礦安全的影響。
四、教學難點：煤層的形態與結構
五、教學器材：多**教學
六、教學方法：直觀教學法、歸納總結法、課堂互動法。
七、教學內容
1、引出課題材：提問上節內容，認識煤炭在國民經濟中的重要地位。
2、煤的形成和分類：
第一節、煤炭在在國民經濟中的重要地位
第一、煤炭是中國工業和生產的動力基礎。
第二、煤炭是我國的主要化工原料之一。
第三、煤炭是我國人民生活的重要物資。
第四、煤炭又是我國出口創匯的主要物資。
黨的十一中三中全會以來，我國的煤炭出口量不斷增加，先後有大批的煤炭出口創匯的重要商品。
（二）、我國煤炭工業發展狀況
我國是世界上利用煤炭最旱的國家，有文字記載的歷史已有兩千多年。我國煤炭資源豐富，分布範圍廣，全國已勘探面積加**面積55平方公尺,煤田主要分布在西北和華北地區,
新中國成立後,黨和**對煤炭工業十分重視,採取許多有效措施,不斷改善煤礦生產條件,提高安全生產水平,使煤炭工業呈現較高發展速度.
八、課後作業
1、2023年,原國有煤礦的採煤機械化程度達到了百分之幾？
2、2023年,原國有煤礦的掘進裝載機械化程度達到了百分之幾？
第二節煤礦地質基本知識
一、 煤的形成及埋藏特徵
（一）煤的形成
煤是是一種可以燃燒的「石頭」。它是由古生植物遺體沉積在沼澤環境後，在高溫、高壓下再經過一系列物理變化和化學變化而生成的。
煤的形成可分為兩個階段：
第一階段：泥炭化階段
即由植物遺體變成泥炭的階段。植物遺體在沼澤中被水淹沒後隔絕了氧氣，在缺氧的條件下，由於厭氧細菌的作用，植物遺體經過複雜的生物化學變化，分解產生二氧化碳和沼氣等氣體逸散散出去，剩下的形成褐色多水疏鬆的物質，即為泥炭。
第二階段：成煤階段
即由泥炭變成褐煤的階段。由於地殼緩慢下沉，泥炭不斷堆積而成泥炭層，並且被泥沙等物質層層覆蓋掩埋。在上覆逐漸加厚的泥沙沉積物的壓力和地熱作用下，泥炭層逐漸被壓緊、失去水分並緻密起來，體積縮小，密度和硬度增加，氫氧含量進一步減少，含碳量相對增加而形成褐煤。
（2）煤的分類
褐煤形成後，如果地殼繼續沉降，則在
煤的種類很多，性質差別很大。衡量煤炭質量的指標主要是煤中的水分、灰分、揮發分、膠質層厚度、發熱量及含幹率等。
褐煤、長焰煤、不黏煤、弱黏煤、氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧煤及無煙煤。
二、煤層的埋藏特徵
煤是古代植物遺體經成煤作用後轉變成的一種層狀可燃礦產，煤層是沉積岩的重要組成部分。煤層的頂板岩石性質、形態與結構、厚度、產狀等埋藏特徵，是評價煤田經濟價值的主要內容，也是影響煤礦生產技術和生產安全的重要因素。
（一）煤層分類
按不同的要素，煤層有不同的分類方法。
⑴按煤層厚度分類。煤層厚度差別很大，薄著幾厘公尺（一般稱為煤線），厚著可達200ｍ以上。根據開採技術條件的特點，煤層可分以下三類：
①薄煤層：厚度＜1.3m；
②中厚煤層：厚度1.3～3.5m ;
③厚煤層:厚度3m
在生產工作中,有時稱厚度大於6m煤層為特厚煤層
厚煤層和中厚煤層在我國煤田中所佔比例較大.以產量論,厚煤層和中厚煤層大約各佔40%,薄煤層僅佔20%.
⑵按煤層傾角分類.
①近水平煤層:傾角＜8度;
②緩傾斜煤層:傾角8度～25度;
③傾斜煤層:傾角25度～45度
④急傾斜煤層:傾角＞45度
煤層傾角變化在0度～90度之間,傾角越大,開採難度越大.
⑶ 按煤層穩定性分類.按煤層厚度、結構在井田範圍的變化情況，通常可分為穩定、較穩定、不穩定、極不穩定煤層四類。
（二）煤層的頂、底板
位於煤層上面和下面的鄰近岩層稱為煤層的頂、底板，如圖4—1所示。煤層的頂、底板岩層一般由砂岩、粉沙巖、泥岩、頁岩、黏士巖或石灰岩等組成。煤層頂、底板岩層的岩石性質、結構與構造、強度、含水性等，是選擇頂板管理方法和採煤工藝的重要依據，
1．頂板
據頂板自然層位的岩性、厚度、與煤層的相對位置及垮落難易度，可分為偽頂、直接頂和老頂（又稱基本頂）三種型別
偽頂是指直接位於煤層之上，隨採隨落的極不穩定岩層，厚度一般在0.5ｍ以下。通常由炭質頁岩、泥質頁岩等強度較
低的岩層組成,支頂板維護和煤質量有一定影響.
直接頂是指指位於煤層或偽項之上具有一定穩定性，在支架前移或回柱後能自行冒落的岩層。一般為頁岩和粉砂岩等，是採煤工作面頂板管理的直接物件。
老頂是批指位於直接頂或煤層之上，通常為厚度及岩石強度較大，難於垮落的岩石。常用砂石、礫岩石等組成。
2．底板
它可分為直接頂和老頂兩種型別。
直接頂是指直接位於煤層之下的巖，一般又泥岩組成。其主要特點為容易遇水膨脹，引起底鼓現象。
老底是指位於直接頂或煤層之下的岩層，一般由砂岩或石灰岩等堅固的岩層組成
（三）煤層的形態與結構
煤層的形態是指煤層賦予的空間幾何形態。根據其成層的連續程度，以及可採面積與不可採面積比例的大小，煤層形態分為層狀煤層、似岐狀煤岐和非似狀煤層。岐狀煤層的層位穩定，連續性好，厚度變化也小。
似層狀煤層的形態像藕節、串珠、瓜藤等，層位有一定的連續性，但厚度變化較大；非層狀煤層的形狀像雞窩、扁豆、透鏡等，層位極不穩定，連續性很差，厚度變化很大，無規律可循。造成煤岐形態變化的因素很多，其中最主要的是沉積條件和地殼運動的影響。
煤層的結構是指煤層中是否含有夾石層的煤層稱為簡單結構煤層；含有夾石層的煤層稱為複雜結構煤層。
（四）煤層的厚度；煤層的厚度是指煤層頂底板之間的垂直距離。煤層有薄有厚，差別很大，薄的僅數釐公尺，厚的可達上百公尺。
煤層的厚度是決定煤層開採價值和選擇不同採煤方法的主要因素。
（五）煤層在地殼中賦存的空間狀態，稱為煤層的產狀。煤層產狀常是用煤層的走向、傾向和傾角三要素來表示的，如圖4----2所示
傾斜煤層層面與水平面的交線稱為走向線，走向線的方向稱為走向。走向代表了傾斜煤層在平面上的延伸方向。煤層層面上與走向垂直的線稱為傾線。
傾斜線由高向低的水平投影所指的方向，稱為傾向。
傾斜煤層層面與水平面所夾的最大銳角，稱為傾角。傾角的大小，反映了煤層的傾斜程度。煤層傾角越大，開採的難度也就越大。
作業題：
1、 煤的形成分哪幾個階段？
2、 煤分為哪幾大類幾小類？
第三節礦井開拓
一、井田劃分
（一）煤田和井田的概念
1、煤田
在地質歷史的發展過程中，由含炭物質的沉積而形成的大面積含煤地帶稱為煤田。
2、井田
把乙個礦井開採的部分叫井田。
二、井田開拓
在井田範圍內，從地面向地下開掘一系列巷道井入煤層，建立礦井提公升、運輸、通風、排水和動力**等生產系統，稱為井田開拓。
井田開拓是礦井開採中具有長期影響的戰略部署，它不僅關係到礦井的基本建設工程量、初期投資和建井速度，而且長期決定著礦井的生產條件和技術面貌。
開拓方式一般分立井開拓、斜井開拓、平硐開拓和綜合開拓四種方式。現簡述如下：
（一）立井開拓
開採埋藏較深或地質條件比較複雜的煤層時，一般採用立井開拓。我國煤礦多採用立井單水平分割槽開拓系統和立井多水平分割槽式開拓系統。
立井開拓就是從地面開鑿一對豎井，直達煤層，再在底板岩石中開掘井底車場和主要運輸平巷，同時在井田上部邊界開掘回風小井和回風平巷。並按劃分的盤區或階段、採面來掘進各類巷道進行開採。
（二）斜井開拓
當煤層埋藏較淺而地質條件又不複雜時，多採用斜井開拓方式。斜井開拓，即在井田**，從地面沿或底板岩石開掘一對斜井與井下巷道網連線，進行開採。從斜井提煤、運料、行人，通風和排水等。
（三）平硐開拓
平硐開拓就是由地面開拓平硐直接進入煤層，一般適用於埋藏在山嶺地帶的煤層開採。
根據埋藏條件與地面地形關係，平硐的方向可沿煤層走向開拓，也可以與走向保持一定角度或垂直於走向開拓。平硐開拓的條數和斷面要根據通風、產量和長度以及煤層上部邊界能否開掘排風井等來決定開拓一條或二條。
（四）綜合開拓
當採用單一開拓方式不能滿足生產需要時，可採用兩種開拓方式的綜合開拓方式。如斜井－豎井、平硐－豎井、平硐－斜井。
3、巷道掘進
在煤（巖）體中採用一定的破岩手段將部分岩石破碎下來，形成掘進空間，接著對這個空間進行支護的工作叫巷道掘進。根據掘進中的機械化程度，可將巷道掘進分為鑽爆法掘進和綜合機械化掘進。
（1）鑽爆法掘進
1、鑽眼爆破
1）鑽眼
2）裝藥、爆破
2、通風排煙
3、裝巖
1）裝巖機械及工藝
2）機械裝巖中的安全事項
4、掘進岩石的運輸
1）雙軌大巷掘進調車
2）單軌運輸巷調車
3）採用人力推車時安全事項
5、掘進巷道支護
（2）綜合機械化掘進
1、綜掘工藝
（1）破岩
（2）裝巖及運輸
（3）掘進機的行走機構
（3）綜合機械化掘進中的安全注意事項
作業：1、什麼叫井田開拓？井田開拓方式有幾種？
2、掘進工作面鑽眼工作中要注意哪些安全問題？
3、掘進工作面採用機械化裝巖時注意哪些安全問題？
第4節礦井生產系統
煤礦企業和其它企業一樣，也有很多生產系統，而且每個生產系統在執行的可靠性方面比其它企業要求嚴格。只有各個生產系統正常執行，才能保證煤礦井下安全生產。
1、煤礦運輸、提公升系統
1、運煤系統
採煤工作面的煤炭——工作面（刮板運輸）——工作面運輸巷**載機、膠帶機）——區段溜煤眼——區段集中巷（膠帶機）——煤倉——石門（電機車）——運輸大巷（電機車）——井底車場——井底煤倉——主井（主井提公升機）——井口煤倉。
2、排矸系統
掘進工作面矸石——礦車（蓄電池機車）——採區軌道上山（絞車）——採區車場——水平運輸大巷（電機車）——井底車場——副井（副井提公升機）——地面（電機車）——矸石山。
3、材料運輸系統
地面材料裝置庫——副井口（副井提公升機）——井底車場——水平運輸大巷（電機車）——採功車場——軌道上山（絞車）——區段集中（蓄電池機車）——區段材料斜巷（絞車）——工作面材料巷存放點。
2、通風系統
風流路線是：地面新鮮風流——副井——井底車場——主石門——水平運輸大巷——採區石門——進風斜巷——工作面進風巷——工作面——回採工作面回風巷——回風斜巷——總回風巷——風井——地面。
煤礦機電培訓教案
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盤州市煤炭開發總公司 盤州市柏果鎮麥地煤礦 煤礦機電維修工培訓教案 編制人員 趙雲寬 培訓人員 楊國平 2019年2月16日 培訓學習記錄 電氣裝置檢修工 授課計畫 一 學員基本情況 培訓學員年齡在18至40歲之間，掌握安全規程知識，學員基本屬於初高中文化，熟悉煤礦井下安全操作技能。二 教學目的和要...