煤礦生知教案

1、第五章 煤礦生產(chǎn)知識 主講人: 魏慧琴 一、 教材處理： 本課內(nèi)容選自?新工人培訓(xùn)教材?第五章，整章內(nèi)容分為八個課時完成。二、教學(xué)對象：崗前員工三、教學(xué)目標(biāo)：通過培訓(xùn)使學(xué)員認(rèn)識煤炭在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。1、了解煤的相關(guān)知識，煤層的頂、底板。2、了解地質(zhì)構(gòu)造對煤礦平安的影響。四、教學(xué)難點(diǎn)：煤層的形態(tài)與結(jié)構(gòu)五、教學(xué)器材：多媒體教學(xué)六、教學(xué)方法：直觀教學(xué)法、歸納總結(jié)法、課堂互動法。七、教學(xué)內(nèi)容1、引出課題材：提問上節(jié)內(nèi)容，認(rèn)識煤炭在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。2、煤的形成和分類：第一節(jié)、煤炭在在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位第一、煤炭是中國工業(yè)和生產(chǎn)的動力根底。第二、煤炭是我國的主要化工原料之一。第三、煤炭是我國

2、人民生活的重要物資。第四、煤炭又是我國出口創(chuàng)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，先后有大批的煤炭出口創(chuàng)匯的重要商品。二、我國煤炭工業(yè)開展?fàn)顩r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，分布范圍廣，全國已勘探面積加預(yù)測面積55平方米,煤田主要分布在西北和華北地區(qū),新中國成立后,黨和政府對煤炭工業(yè)十分重視,采取許多有效措施,不斷改善煤礦生產(chǎn)條件,提高平安生產(chǎn)水平,使煤炭工業(yè)呈現(xiàn)較高開展速度.八、課后作業(yè)1、2000年,原國有煤礦的采煤機(jī)械化程度到達(dá)了百分之幾？2、2000年,原國有煤礦的掘進(jìn)裝載機(jī)械化程度到達(dá)了百分之幾？第二節(jié) 煤礦地

3、質(zhì)根本知識一、 煤的形成及埋藏特征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(huán)境后，在高溫、高壓下再經(jīng)過一系列物理變化和化學(xué)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后隔絕了氧氣，在缺氧的條件下，由于厭氧細(xì)菌的作用，植物遺體經(jīng)過復(fù)雜的生物化學(xué)變化，分解產(chǎn)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松的物質(zhì)，即為泥炭。第二階段：成煤階段 即由泥炭變成褐煤的階段。由于地殼緩慢下沉，泥炭不斷堆積而成泥炭層，并且被泥沙等物質(zhì)層層覆蓋掩埋。在上覆逐漸加厚的泥沙沉積物的壓力和地?zé)嶙饔孟?，泥炭層逐漸被壓緊、

4、失去水分并致密起來，體積縮小，密度和硬度增加，氫氧含量進(jìn)一步減少，含碳量相對增加而形成褐煤。（2） 煤的分類褐煤形成后，如果地殼繼續(xù)沉降，那么在煤的種類很多，性質(zhì)差異很大。衡量煤炭質(zhì)量的指標(biāo)主要是煤中的水分、灰分、揮發(fā)分、膠質(zhì)層厚度、發(fā)熱量及含干率等。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、煤層的埋藏特征 煤是古代植物遺體經(jīng)成煤作用后轉(zhuǎn)變成的一種層狀可燃礦產(chǎn)，煤層是沉積巖的重要組成局部。煤層的頂板巖石性質(zhì)、形態(tài)與結(jié)構(gòu)、厚度、產(chǎn)狀等埋藏特征，是評價煤田經(jīng)濟(jì)價值的主要內(nèi)容，也是影響煤礦生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)平安的重要因素。一煤層分類按不同的要素，煤層有不同的分類方法。 按

5、煤層厚度分類。煤層厚度差異很大，薄著幾厘米一般稱為煤線，厚著可達(dá)200以上。根據(jù)開采技術(shù)條件的特點(diǎn)，煤層可分以下三類：薄煤層：厚度1.3m；中厚煤層：厚度1.33.5m ;厚煤層:厚度3m在生產(chǎn)工作中,有時稱厚度大于6m煤層為特厚煤層厚煤層和中厚煤層在我國煤田中所占比例較大.以產(chǎn)量論,厚煤層和中厚煤層大約各占40%,薄煤層僅占20%.按煤層傾角分類.近水平煤層:傾角8度;緩傾斜煤層:傾角8度25度;傾斜煤層:傾角25度45度急傾斜煤層:傾角45度煤層傾角變化在0度90度之間,傾角越大,開采難度越大. 按煤層穩(wěn)定性分類.按煤層厚度、結(jié)構(gòu)在井田范圍的變化情況，通?？煞譃榉€(wěn)定、較穩(wěn)定、不穩(wěn)定、極不穩(wěn)

6、定煤層四類。二煤層的頂、底板位于煤層上面和下面的鄰近巖層稱為煤層的頂、底板，如圖41所示。煤層的頂、底板巖層一般由砂巖、粉沙巖、泥巖、頁巖、黏士巖或石灰?guī)r等組成。煤層頂、底板巖層的巖石性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、強(qiáng)度、含水性等，是選擇頂板管理方法和采煤工藝的重要依據(jù)，名稱柱狀圖巖性老頂砂巖或石灰?guī)r直接頂頁巖或粉石巖偽頂炭質(zhì)頁巖或頁巖煤層半亮型直接底黏士和頁巖老底砂巖或砂質(zhì)頁巖1頂板據(jù)頂板自然層位的巖性、厚度、與煤層的相對位置及垮落難易度，可分為偽頂、直接頂和老頂又稱根本頂三種類型偽頂 是指直接位于煤層之上，隨采隨落的極不穩(wěn)定巖層，厚度一般在0.5以下。通常由炭質(zhì)頁巖、泥質(zhì)頁巖等強(qiáng)度較低的巖層組成,支頂板

7、維護(hù)和煤質(zhì)量有一定影響.直接頂是指指位于煤層或偽項(xiàng)之上具有一定穩(wěn)定性，在支架前移或回柱后能自行冒落的巖層。一般為頁巖和粉砂巖等，是采煤工作面頂板管理的直接對象。老頂是批指位于直接頂或煤層之上，通常為厚度及巖石強(qiáng)度較大，難于垮落的巖石。常用砂石、礫巖石等組成。2底板它可分為直接頂和老頂兩種類型。直接頂是指直接位于煤層之下的巖，一般又泥巖組成。其主要特點(diǎn)為容易遇水膨脹，引起底鼓現(xiàn)象。老底是指位于直接頂或煤層之下的巖層，一般由砂巖或石灰?guī)r等鞏固的巖層組成三煤層的形態(tài)與結(jié)構(gòu)煤層的形態(tài)是指煤層賦予的空間幾何形態(tài)。根據(jù)其成層的連續(xù)程度，以及可采面積與不可采面積比例的大小，煤層形態(tài)分為層狀煤層、似岐狀煤岐和

8、非似狀煤層。岐狀煤層的層位穩(wěn)定，連續(xù)性好，厚度變化也小。似層狀煤層的形態(tài)像藕節(jié)、串珠、瓜藤等，層位有一定的連續(xù)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(wěn)定，連續(xù)性很差，厚度變化很大，無規(guī)律可循。造成煤岐形態(tài)變化的因素很多，其中最主要的是沉積條件和地殼運(yùn)動的影響。 煤層的結(jié)構(gòu)是指煤層中是否含有夾石層的煤層稱為簡單結(jié)構(gòu)煤層；含有夾石層的煤層稱為復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層。四煤層的厚度；煤層的厚度是指煤層頂?shù)装逯g的垂直距離。煤層有薄有厚，差異很大，薄的僅數(shù)厘米，厚的可達(dá)上百米。煤層的厚度是決定煤層開采價值和選擇不同采煤方法的主要因素。五煤層在地殼中賦存的空間狀態(tài)，稱為煤層的產(chǎn)狀。煤層產(chǎn)

9、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，開采的難度也就越大。作業(yè)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(jié) 礦井開拓一、井田劃分一煤田和井田的概念1、煤田在地質(zhì)歷史的開展過程中，由含炭物質(zhì)的沉積而形成的大面積含煤地帶稱為煤田。2、井田把一個礦井開采的局部叫井田。二、井田開拓在井田范

10、圍內(nèi)，從地面向地下開掘一系列巷道井入煤層，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動力供給等生產(chǎn)系統(tǒng)，稱為井田開拓。井田開拓是礦井開采中具有長期影響的戰(zhàn)略部署，它不僅關(guān)系到礦井的根本建設(shè)工程量、初期投資和建井速度，而且長期決定著礦井的生產(chǎn)條件和技術(shù)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?，F(xiàn)簡述如下：一立井開拓開采埋藏較深或地質(zhì)條件比擬復(fù)雜的煤層時，一般采用立井開拓。我國煤礦多采用立井單水平分區(qū)開拓系統(tǒng)和立井多水平分區(qū)式開拓系統(tǒng)。立井開拓就是從地面開鑿一對豎井，直達(dá)煤層，再在底板巖石中開掘井底車場和主要運(yùn)輸平巷，同時在井田上部邊界開掘回風(fēng)小井和回風(fēng)平巷。并按劃分的盤區(qū)或階段、

11、采面來掘進(jìn)各類巷道進(jìn)行開采。二斜井開拓當(dāng)煤層埋藏較淺而地質(zhì)條件又不復(fù)雜時，多采用斜井開拓方式。斜井開拓，即在井田中央，從地面沿或底板巖石開掘一對斜井與井下巷道網(wǎng)連接，進(jìn)行開采。從斜井提煤、運(yùn)料、行人，通風(fēng)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(jìn)入煤層，一般適用于埋藏在山嶺地帶的煤層開采。根據(jù)埋藏條件與地面地形關(guān)系，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于走向開拓。平硐開拓的條數(shù)和斷面要根據(jù)通風(fēng)、產(chǎn)量和長度以及煤層上部邊界能否開掘排風(fēng)井等來決定開拓一條或二條。四綜合開拓當(dāng)采用單一開拓方式不能滿足生產(chǎn)需要時，可采用兩種開拓方式的綜合開拓方式。如斜井豎井、平硐豎井、平

12、硐斜井。3、 巷道掘進(jìn) 在煤巖體中采用一定的破巖手段將局部巖石破碎下來，形成掘進(jìn)空間，接著對這個空間進(jìn)行支護(hù)的工作叫巷道掘進(jìn)。根據(jù)掘進(jìn)中的機(jī)械化程度，可將巷道掘進(jìn)分為鉆爆法掘進(jìn)和綜合機(jī)械化掘進(jìn)。（1） 鉆爆法掘進(jìn)1、 鉆眼爆破1） 鉆眼2） 裝藥、爆破2、 通風(fēng)排煙3、 裝巖1） 裝巖機(jī)械及工藝2） 機(jī)械裝巖中的平安事項(xiàng)4、 掘進(jìn)巖石的運(yùn)輸1） 雙軌大巷掘進(jìn)調(diào)車2） 單軌運(yùn)輸巷調(diào)車3） 采用人力推車時平安事項(xiàng)5、 掘進(jìn)巷道支護(hù)（2） 綜合機(jī)械化掘進(jìn)1、 綜掘工藝（1） 破巖（2） 裝巖及運(yùn)輸（3） 掘進(jìn)機(jī)的行走機(jī)構(gòu)（3） 綜合機(jī)械化掘進(jìn)中的平安考前須知作業(yè)：1、什么叫井田開拓？井田開拓方式有幾

13、種？ 2、掘進(jìn)工作面鉆眼工作中要注意哪些平安問題？ 3、掘進(jìn)工作面采用機(jī)械化裝巖時注意哪些平安問題？第4節(jié) 礦井生產(chǎn)系統(tǒng)煤礦企業(yè)和其它企業(yè)一樣，也有很多生產(chǎn)系統(tǒng)，而且每個生產(chǎn)系統(tǒng)在運(yùn)行的可靠性方面比其它企業(yè)要求嚴(yán)格。只有各個生產(chǎn)系統(tǒng)正常運(yùn)行，才能保證煤礦井下平安生產(chǎn)。1、 煤礦運(yùn)輸、提升系統(tǒng)1、 運(yùn)煤系統(tǒng)采煤工作面的煤炭工作面刮板運(yùn)輸工作面運(yùn)輸巷轉(zhuǎn)載機(jī)、膠帶機(jī)區(qū)段溜煤眼區(qū)段集中巷膠帶機(jī)煤倉石門電機(jī)車運(yùn)輸大巷電機(jī)車井底車場井底煤倉主井主井提升機(jī)井口煤倉。2、 排矸系統(tǒng)掘進(jìn)工作面矸石礦車蓄電池機(jī)車采區(qū)軌道上山絞車采區(qū)車場水平運(yùn)輸大巷電機(jī)車井底車場副井副井提升機(jī)地面電機(jī)車矸石山。3、 材料運(yùn)輸系統(tǒng)地

14、面材料設(shè)備庫副井口副井提升機(jī)井底車場水平運(yùn)輸大巷電機(jī)車采功車場軌道上山絞車區(qū)段集中蓄電池機(jī)車區(qū)段材料斜巷絞車工作面材料巷存放點(diǎn)。2、 通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流路線是：地面新鮮風(fēng)流副井井底車場主石門水平運(yùn)輸大巷采區(qū)石門進(jìn)風(fēng)斜巷工作面進(jìn)風(fēng)巷工作面回采工作面回風(fēng)巷回風(fēng)斜巷總回風(fēng)巷風(fēng)井地面。3、 供電系統(tǒng)一般礦井供電系統(tǒng)是：雙回路電網(wǎng)礦井地面變電所井筒井下中央變電所采區(qū)變電所工作面用電點(diǎn)。4、 供排水系統(tǒng)1、 礦井供水系統(tǒng)2、 礦井排水系統(tǒng)5、 其他系統(tǒng)1、 瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)2、 灌漿防滅火系統(tǒng)3、 通信系統(tǒng)作業(yè)：1、礦井生產(chǎn)系統(tǒng)包括哪些內(nèi)容？ 2、試述礦井通風(fēng)系統(tǒng)的重要性。第五節(jié) 采煤方法采煤方法是采煤系統(tǒng)和回采工藝這兩項(xiàng)內(nèi)容的總稱。不同的采煤方法所采用的采煤巷道布置系統(tǒng)及回采工藝不同。我國常見的巷道布置和各種采煤工藝。1、 采煤工作面巷道布置（1） 走向長壁采煤法工作面巷道布置（2） 傾斜長壁采煤工作面巷道布置（3） 急傾斜煤層采煤工作面巷道布置1、 臺階采煤法工作面巷道布置2、 水平分層采煤法工作面巷道布置3、 偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法工