采煤生产技术教案(一般)

课题：煤矿生产技术一、教学目的：通过培训使学员掌握煤矿生产技术二、教学要求:让学员掌握煤矿矿井基本概况,初步了解矿井的开拓方式、矿井生产系统。

三、教学重点：矿井基本概况、矿井生产系统四、教学难点：矿井生产系统五、授课方法：讲授六、教具：三角板七、教学过程：(一)、组织教学检查学员出勤情况，引导学员进入课堂氛围。

(二)、巩固巩固：(三)、导入新课：矿井概况一、煤的形成及埋藏特征（一）煤的形成研究表明，煤是有古代植物遗体经过变化形成的。

煤放在显微镜下，可清楚的看到植物的叶、根、茎。

在煤的顶底板中常见到植物的枝、叶等化石。

植物的遗体变化成煤的过程及其缓慢和复杂，需经过几千万年甚至几亿年，并且有多种的自然条件相配合。

地质学家认为，煤的形成可分为两个阶段。

1、泥炭化阶段古生植物遗体被搬运到低洼地带中沉积→被沼泽水淹没→浸泡→减少了与空气中氧气接触→厌氧细菌的分解活动→形成泥炭（褐色多水疏松物质）。

2、成煤阶段泥炭形成后→地壳发生沉降→泥炭被沉积物质掩盖→随地壳的进一步沉降→泥炭下降到地下较深地方→沉积物愈来愈厚→在压力和地温的作用下→疏松多水的泥炭被压紧、脱水、胶结、聚合、体积缩小，变成最初的煤——褐煤。

褐煤形成后→若地壳继续沉降→则温度更高，压力更大→褐煤内成分进一步变化，最终形成不同类型的煤。

它们以次为褐煤→长焰煤→不粘煤→弱粘煤→气煤→肥煤→焦煤→廋煤→贫煤→无烟煤。

（植物→泥炭→褐煤→烟煤→无烟煤→石墨）成煤条件：（1）植物条件：植物只有大量生长和繁殖，才能有煤的形成。

（2）气候条件：植物生长受气候影响，只有温暖而潮湿的气候，植物才能生长和繁殖。

（3）自然地理条件：只有大面积沼泽化的自然地理条件，古生物才能大面积沉积，才能形成大面积的煤田（含煤地带）（4）地壳运动条件：只有地壳的沉降，才有利于泥炭得堆积和掩埋，才能使泥炭进一步转化为煤。

二、煤的埋藏特征（包括厚度、结构、倾角、稳定性等）1、煤层的结构：（1）简单结构煤层（有不稳定的夹石即矿物质）（2）复杂结构煤层（煤层中含夹石层）煤层厚度夹矸各异，有几厘米到几十厘米。

若夹矸层数多，厚度大，则影响割煤和煤质。

2、煤层的厚度（顶底板间垂直距离）（1）薄煤层＜1.3（2）中厚煤层1.3 -3.5（3）厚煤层＞3.5（4）特厚煤层＞6m3、煤层的倾角(煤层相对水平面的夹角）。

它对设备的选型、采煤方法有很大影响。

（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＞454、煤层的稳定性煤层的厚度都是变化的，有时厚有时薄，甚至分岔或尖灭。

（1）稳定煤层——在矿井开采范围内厚度均大于或等于最小可采厚度，且厚度变化有一定规律性。

（2）较稳定煤层——在矿井开采范围内大多煤层可采，只有局部煤层不可采。

（3）不稳定煤层——厚度变化很大，甚至尖灭，经常出现不可采区域。

（4）极不稳定煤层——煤层呈鸡窝状，断断续续分布，井田范围内仅局部可采。

二、地质构造：煤层的形成，一般都是水平或近水平，在一定范围内是连续完整的。

但后来由于地质作用，地壳发生变化改变了原来煤层的形状和状态。

我们把由于地壳运动而造成的岩层空间形态叫地质构造。

在矿井范围内，地质构造多种多样，它是直接影响煤矿安全生产的主要因素。

如片帮、突出、透水等有的也与地质构造有关。

因此在开采过程中，遇到地质构造时应引起重视。

煤矿常见的地质构造有：1、单斜构造在井田范围内，如果煤层大致向同一方向倾斜，这样的构造叫单斜构造。

单斜构造煤层在地壳中的存在状态用产状要素来表示。

包括煤层的走向、倾向、倾角。

（1）走向——倾斜煤层层面与水平面的交线称走向线，其方向代表煤层的走向。

（2）倾向——在煤层层面和走向线垂直向下的线叫倾斜线，倾斜线在水平面上的投影线代表煤层的倾向。

（3）倾角——煤层倾斜线和水平面的夹角叫煤层的倾角。

2、褶皱构造岩层受力后被挤成弯弯曲曲，但保持岩层连续和完整性的构造形态。

褶皱构造中的每一个弯曲叫褶曲。

褶曲的基本形态：背斜——中间向上凸起的弯曲向斜——中间向下凹去的弯曲3、断裂构造岩层受力后，发生断裂，失去连续性和完整性的构造形态。

断裂构造有两种：（1）裂隙（节理）：断裂面没有发生位移（导致煤破碎、冒顶，顶板管理不利）（2）断层：断裂面发生位移（造成突水、突出、冒顶，顶板管理困难）断层的分类：正断层：上盘下降，下盘上升，【断层带缺煤】。

逆断层：下盘下降，上盘上升，【断层带两层煤】。

平移断层：水平方向发生错动。

2、陷落柱-----煤层底板下的石灰岩中，由于酸性水作用而形成的溶洞，随着酸性水的补给，溶洞增大，最后导致上部岩层的整体陷落，形成一个下大上小的破碎体。

陷落柱直径由几米到几百米不等，陷落的岩层杂乱无章，极其破碎，大都存有水患，对安全生产极为不利，一般采掘工作面都要避开陷落柱。

第二节：矿井开拓一、井田划分（一）、煤田和井田的概念煤田——在地质历史的发展过程中，由碳物质的沉积而形成的大面积含煤地带。

煤田可达几百平方公里，储量达几百亿吨，煤层可达几十层，一般都将煤田划分为多个矿井开采。

井田——划分为一个矿井开采的部分。

井田大小范围不一，储量不同，目前井田走向长度规定：（1）大型矿井：走向大于7000米（2）中型矿井：走向4000-7000米（3）小型矿井：走向1500-4000米（二）、井田内的划分（1）井田划分为阶段阶段——在井田范围内，按照一定的标高，将井田划分为若干长条形部分。

阶段走向长等于井田走向长，阶段倾斜长度根据倾角和垂高不同而定，一般为500-1000米。

（2）井田划分为盘区当开采近水平煤层时，往往沿煤层主要延伸方向布臵大巷，将井田划分为左右（上下）两部分，再把每部分划分若干块段开采，每一块段叫盘区。

二、井田开拓为了开采煤炭，经从地面向地下开掘一系列井巷，这一系列井巷的布臵叫井田开拓。

通常都是以井筒形式为依据将井田开拓方式分为四种：1、立井开拓——利用一对垂直巷道由地面进入井下，并通过一系列巷道进入煤层的开拓方式。

它是广泛采用的开拓方式，无论井田划分为阶段或盘区均可采用。

优点：（1）对矿井水文地质条件有广泛的适应性。

（2）施工中不受表土、煤深、井田尺寸和地质条件限制等。

缺点：（1）施工及井筒设备较复杂。

（2）提升成本相对较高。

2、斜井开拓——利用一对倾斜巷道由地面进入井下，并通过一系列巷道进入煤层的开拓方式。

该方式应用广泛，有多种不同形式，一般分两种：（1）片盘斜井特点：沿倾斜划分为片盘，每个片盘整段回采，沿走向不分采区，从井田边界向井筒连续推采。

生产能力不大，每个片盘服务年限不长，适用中、小型矿井。

（2）集中斜井它是井田划分为阶段或盘区，建立比较稳定的开采水平后，实行集中生产的斜井开拓方式。

优点：（1）比立井施工简单，掘进速度快，提升设备简单。

（2）安装胶带后，运输能力很大。

缺点：（1）煤深或表土冲积层厚时，其长度很大，穿过冲积层困难。

（2）适用煤浅、水文地质条件简单的煤田。

3、平硐开拓——它是利用水平巷道进入煤层的开拓方式。

适用于山岭、丘陵地区。

一般利用一条主平硐担任矿井运输、通风、排水、行人等任务，而回风依靠井田上部风井。

平硐开拓：（1）走向平硐（2）垂直平硐（3）阶梯平硐4、综合开拓——在某些条件下，采用单一的开拓方式在技术上有困难，经济上不合理时，而采用不同的井筒形式开拓井田，叫综合开拓。

综合开拓形式有：（1）斜井-立井（2）平硐-立井（3）平硐-斜井三、巷道掘进指在煤岩体中采用一定的破岩手段将部分岩石破碎下来，形成掘进空间，接着对这个空间进行支护的工作。

巷道掘进：分钻爆法掘进和综合机械化掘进钻爆法掘进——利用打眼爆破的方式将岩石破碎下来的方法。

掘进工艺：1、钻眼放炮：【钻眼、装药、放炮】、钻眼工具：煤电钻【煤巷】、岩石电钻、凿岩台车、凿岩机等【岩巷】钻眼前应检查的内容：【1】钻具安全检查、钻具防爆性能、电缆是否破皮漏电、风、油、水三路是否完好，不干打眼。

【2】瓦斯浓度大于1%时不许打眼。

【3】顶板及支架情况。

另;不许带手套，钻具下方不许停留人，不能套残眼（以防爆炸），发现炮眼出水，出气等现象要停止打眼，但不能拔钻，打眼时不许装药，a﹥25°时，打眼人员后设挡板。

2、通风排烟放炮后→通风→排烟后→装岩。

通风和排烟靠局通来完成。

3、装岩排烟后→进工作面→安全检查→敲帮问顶→处理活石→开始装岩装岩：人工装岩和机械装岩：【耙斗装岩机、铲斗、装煤机、侧卸式装岩机：胶带轮行走、覆带式行走】侧卸式应用广泛。

机械装岩方法P61-62机械装岩安全事项：①司机持证上岗，必须严格执行有关规程规定的安全措施，其他人员不许开动装岩机。

②装眼前一是检查瓦斯，二是检查顶板及支架，三是检查机械的完好性不能带病作业。

③其他要求P634、运输运输设备：矿车、【牵引方式有人推、绞车、电机车等】溜子等调车方式；双轨大巷掘进调车和单轨巷道调车利用人力推车安全注意事项①一人只准推一辆车②严禁在两侧推车③同向推车间距1、坡度≤5‰时，不小于10米2、坡度＞5‰时，不小于30米3、坡度＞7‰时，严禁人力推车。

④推车时注意前方。

前方有人或其他情况必须及时发出警号。

5、掘进巷道支护巷道形成后，根据岩性进行及时支护，否则巷道会变形，冒顶、影响使用。

综合机械化掘进（略）第三节；矿井生产系统为了采煤，需要很多生产系统，才能保证煤矿的安全生产，并且对这些系统在运行的可靠性方面有严格的要求。

一、运输、提升系统几百米深的井下煤，矸材料及人员的上下班都是依靠矿井的运输，提升系统来完成的。

因此它是一个非常重要的系统。

1、运煤系统2、排矸系统3、材料运输系统二、通风系统它是井下生产中的重要系统。

只有系统合理，正常运行才能保证井下有害气体的稀释和排放，才能保证人员呼吸有所需的新鲜空气，才能为矿井创造良好的气候条件。

否则就无法生产。

三、供电系统它是为矿井提供动力的系统。

对供电系统要求绝对可靠，不能出现随意的断电事故，要求供电可靠，采取双回路供电。

如果某一电路出现故障，另一路电必须立即供电。

四、供排水系统井下液压设备，灭尘、防灭火、注浆等都须向井下供水。

另外，对矿井生产中所涌出的水必须排到地面，否则会掩没工作面等地点。

为此，每个矿井都必须建立供排水系统。

五、其它系统1、瓦斯监控系统2、注浆防灭火系统3、通信系统等。