煤礦生產(chǎn)技術(shù)課件

煤礦生產(chǎn)技術(shù)焦煤集團中馬村礦煤礦生產(chǎn)技術(shù)焦煤集團中馬村礦第一節(jié)煤礦地質(zhì)基本知識

一、煤層的埋藏特征

地殼由巖石構(gòu)成，巖石按生成原因分巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類。

煤是由古代植物殘體大量堆積，在一定條件下經(jīng)泥炭、成煤和變質(zhì)作用形成的層狀固體可燃礦產(chǎn)。是由沉積巖形成的一種可燃有機巖，是一種重要的能源。沉積巖的最大特征是以層狀狀態(tài)存在的。第一節(jié)煤礦地質(zhì)基本知識1.煤層的頂、底板①頂板：偽頂：炭質(zhì)泥巖，厚度幾厘米至十幾厘米，隨采隨落。直接頂：一般為泥巖、頁巖和粉砂巖，厚度幾米至十幾米，有一定穩(wěn)定性，移架和回柱后能自行垮落，是頂板管理的重要部位?；卷敚ɡ享敚河缮皫r、石灰?guī)r、砂礫巖等巖層組成，厚而堅硬，一般不易垮落。②底板：偽底：直接位于煤層之下的薄而軟弱的巖層，多為炭質(zhì)頁巖或泥巖。直接底：由泥巖、頁巖、粘土巖等組成，支架易插入。老底：位于直接底之下的比較堅硬的巖層，一般為粉砂巖、砂巖、和石灰?guī)r等。1.煤層的頂、底板2.煤層的厚度煤層頂、底板之間的垂直距離叫煤層的厚度。一般按煤層厚度將煤層分為四類：ａ.薄煤層﹤1.3m

ｂ.中厚煤層1.3---3.5m

ｃ.厚煤層3.5---6m

ｄ.特厚煤層﹥6m2.煤層的厚度

煤層厚度變化對采煤工作面安全生產(chǎn)的影響有以下幾個方面：（1）當煤層變薄時，支護的尺寸規(guī)格、支護方法都要變化來適應(yīng)采高，給支護工作帶來困難和不安全因素，影響正常生產(chǎn)。（2）當煤層變厚超過了正常采高時，必須留頂煤或留底煤。若留頂煤，煤質(zhì)松軟或破碎時，給支護造成困難，影響支架的穩(wěn)定性頂煤的垮落；若留底煤，容易造成支架“插底”，也影響支架的穩(wěn)定性。如果煤層瓦斯含量高，留煤丟在采空區(qū)，容易使采空區(qū)瓦斯積聚超限，對瓦斯管理不利。（3）煤層厚度變化，會使工作面壓力分布發(fā)生變化，造成頂板管理困難，影響安全生產(chǎn)。（4）如果煤層厚度變化很大，還會使原開掘的巷道報廢，造成更大的經(jīng)濟損失。煤層厚度變化對采煤工作面安全生產(chǎn)的影響有以下幾3.煤層的產(chǎn)狀要素：（產(chǎn)狀三要素）（1）走向：煤層層面上與水平面相交的線為走向線，走向線兩端所指的方向就是走向。走向線是一條水平線。（2）傾向：在傾斜平面上與走向線垂直向下延伸的直線叫傾斜線，傾斜線的水平投影所指的方向稱為傾向（不垂直叫偽傾）。（3）傾角：傾斜層面與水平面之間所夾的最大銳角稱為傾角。它反映煤層的傾斜程度。按煤層傾角大小不同可將煤層分為4種形態(tài)：

a.近水平煤層﹤80b.緩傾斜煤層8---250c.傾斜煤層25---450b.急傾斜煤層45---9003.煤層的產(chǎn)狀要素：（產(chǎn)狀三要素）

二、煤礦常見的地質(zhì)構(gòu)造原始沉積的煤系地層，一般都是水平或近似水平的，并在一定范圍內(nèi)連續(xù)穩(wěn)定分布。由于后期地殼運動的影響，使巖層的形態(tài)發(fā)生了變化，甚至產(chǎn)生裂縫和錯動，使巖層失去完整性，這些由地殼運動造成的巖層的空間形態(tài)，稱為地質(zhì)構(gòu)造。一般分為：單斜構(gòu)造、褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造。（一）單斜構(gòu)造：在一定范圍內(nèi)，煤層或巖層大致向一個方向傾斜，這樣的構(gòu)造形態(tài)稱為單斜構(gòu)造。單斜構(gòu)造往往是其他構(gòu)造形態(tài)的一部分，或是褶曲的一翼，或是斷層的一盤。二、煤礦常見的地質(zhì)構(gòu)造煤礦生產(chǎn)技術(shù)課件

（二）褶皺構(gòu)造：巖層（煤層）受地殼運動水平力的作用發(fā)生變形，呈現(xiàn)波狀彎曲，但仍保持了巖層的連續(xù)性和完整性的構(gòu)造形態(tài)，叫褶皺構(gòu)造。其中任何一個彎曲叫褶曲。褶曲是組成褶皺的基本單位。褶曲一般有兩種形態(tài)：背斜和向斜。（1）背斜：中間向上凸起的彎曲。巖層自中心向兩側(cè)傾斜。其核心部位是老巖層，兩翼巖層傾向相背。

(2)向斜：中間向下凹陷的彎曲。巖層自兩側(cè)向中心傾斜。核心部位是新巖層，兩側(cè)是老巖層，兩翼巖層傾斜相向。（二）褶皺構(gòu)造：煤礦生產(chǎn)技術(shù)課件

褶曲構(gòu)造對開采的影響：

1.向斜軸部頂板壓力有增大現(xiàn)象，巖石破碎易發(fā)生垮落，必須加強支護，否則容易冒頂；由于埋藏深度大（相對而言），因此向斜軸部也是瓦斯較集中的地區(qū)，在強大的瓦斯壓力和頂板壓力作用下，往往容易發(fā)生瓦斯突出。

2.小型褶曲易使煤層厚度產(chǎn)生變化，影響采煤方法（變厚需變更采高或進行分層開采；變薄或特薄時需重掘開切眼）。褶曲構(gòu)造對開采的影響：

（三）斷裂構(gòu)造：巖層受力后遭到破壞，形成斷裂，失去了連續(xù)性和完整性的構(gòu)造形態(tài)叫斷裂構(gòu)造。根據(jù)巖層斷裂后位移情況，斷裂構(gòu)造又分為裂隙和斷層。

1.裂隙：斷裂面兩側(cè)巖層沒有發(fā)生明顯位移的構(gòu)造。裂隙破碎帶是水和瓦斯的良好通道，在破碎帶發(fā)育的地區(qū)，易引起井下水災(zāi)；瓦斯涌出量會突然增加，造成瓦斯事故。采煤工作面推進時一般應(yīng)與主要裂隙的走向成200---400的夾角，以減少片幫事故。（三）斷裂構(gòu)造：2.斷層：斷裂面兩側(cè)的巖層產(chǎn)生明顯位移的構(gòu)造變動。（1）斷層要素：ａ.斷層面：巖層發(fā)生斷裂位移時，相對滑動的斷裂面。斷層面的產(chǎn)狀要素有：走向、傾向、傾角。ｂ.斷層線：斷層面與地面的交線，是斷層面在地面的出露線。ｃ.斷盤：被斷層面分開的兩側(cè)巖體。斷層面之上的斷盤稱為上盤，之下的稱為下盤。ｄ.交面線：斷層與煤層層面的交線。ｅ.落差與平錯:兩盤同一巖層相對位移的距離稱為斷距；垂直斷距稱為落差；水平斷距為平錯。2.斷層：斷裂面兩側(cè)的巖層產(chǎn)生明顯位移的構(gòu)造變煤礦生產(chǎn)技術(shù)課件

（2）斷層的分類：ａ.按兩盤移動方向分：●正斷層：上盤相對下降，下盤相對上升?！衲鏀鄬樱荷媳P相對上升，下盤相對下降。●平移斷層：兩盤沿斷層面作水平方向相對移動。ｂ.按斷層走向與巖層走向的相對關(guān)系分：●走向斷層：與巖層走向平行或基本平行。●傾向斷層：與巖層走向垂直或基本垂直：●斜交斷層：與巖層走向斜交（2）斷層的分類：

（3）對煤礦安全生產(chǎn)的影響：ａ.斷層破碎帶是良好水的通道，在水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，有可能引起突水事故。ｂ.在斷層破碎帶附近，容易聚集大量瓦斯，可能會造成瓦斯突出事故。ｃ.斷層破碎帶附近容易引起垮落冒頂事故。ｄ.斷層兩側(cè)必須留有一定寬度的保安煤柱，造成資源損失。ｅ.當煤層遇到斷層后，為找到斷失煤層會影響掘進工作進行。（3）對煤礦安全生產(chǎn)的影響：

（四）陷落柱：陷落柱是分布在石灰?guī)r地層中，有流動的地下水對石灰?guī)r地層進行溶蝕作用形成的（煤層下部分布有巖溶時）。在陷落柱發(fā)育的礦區(qū)（南方多），煤層遭到破壞，儲量減少，巷道和頂板管理困難，并有引發(fā)水災(zāi)的可能。（四）陷落柱：三、礦圖知識（一）地形等高線圖及特征地面上高程相等的點的連線，或水平面與地表面相交得到的交線稱為等高線，該等高線在水平面上的投影叫地形等高線?；咎卣鳎?/p>

1.在同一等高線上的各點，其高程相等；

2.等高線必定是一條閉合的曲線，不會中斷；

3.一條等高線不能分叉為兩條，不同高程的等高線，不能相交或合并成一條；

4.等高線越密則表示坡度越陡，等高線越稀則表示坡度越緩，等高線間的平距相等則表示坡度相等；

5.經(jīng)過河流的等高線不能直跨而過，應(yīng)在接近河岸時折向上游，至河底時再折向下游，逐漸離開河岸；三、礦圖知識6.等高線通過山脊時與山脊脊線成正交，并凸向低處；等高線過山谷線時，和山谷線成正交，凸向高處。典型地貌的等高線85654525809010024682468山地（山崗）盆地（凹坑）山脊山谷6.等高線通過山脊時與山脊脊線成正交，并凸向低（二）煤層底板等高線圖煤層底板與具有一定高程的水平面相交，所得到的交線，就是煤層底板等高線。其投影在水平面上所得到的圖形，就是煤層底板等高線圖。它是反映煤層空間形態(tài)和構(gòu)造變動的重要地質(zhì)圖件，是煤礦設(shè)計、生產(chǎn)、儲量計算的基礎(chǔ)。

根據(jù)煤層底板等高線可確定煤層的產(chǎn)狀要素：等高線延伸方向就是煤層的走向，傾向與走向垂直，并指向標高值低的方向。表示煤層的產(chǎn)狀要素。

地質(zhì)構(gòu)造在底板等高線圖上的表現(xiàn)形式有：褶曲構(gòu)造：等高線凸向高處為向斜；等高線凸向低處為背斜。斷層：正斷層等高線中斷缺失；逆斷層等高線在交面線之間為重疊區(qū)。（二）煤層底板等高線圖正斷層煤層底板等高線圖逆斷層煤層底板等高線圖正斷層煤層底板等高線圖（三）幾種主要礦圖及作用

1.井上、井下對照圖了解地面與井下巷道和工作面之間的對應(yīng)關(guān)系。用于規(guī)劃地面建設(shè)和地下開采設(shè)計，確定由于井下開采所引起的地表塌陷范圍以及解決礦井防、排水等問題。

2.采掘工程平面圖內(nèi)容：井下采掘工程情況；煤層情況；構(gòu)造情況。作用：了解和分析采掘工程情況；了解地質(zhì)構(gòu)造情況；進行采掘工程量計算；了解井下各種巷道和硐室的方向、位置、標高、空間關(guān)系等；利用其繪制其他礦圖。

3.通風系統(tǒng)圖

4.井下避災(zāi)路線圖

5.供電系統(tǒng)圖和井下電氣設(shè)備布置圖

6.主要巷道平面布置圖（三）幾種主要礦圖及作用第二節(jié)礦井開拓方法

一、井巷名稱及分類煤礦生產(chǎn)需要開掘從地面到工作面的一系列巷道，統(tǒng)稱井巷。根據(jù)巷道的用途、服務(wù)范圍不同把巷道分為開拓巷道、準備巷道、和回采巷道三種：（一）開拓巷道為井田開拓或為全礦井、一個水平或若干采區(qū)服務(wù)而開掘的基本巷道稱為開拓巷道。包括：井筒、井底車場、主要石門、運輸大巷和回風大巷（或總回風道）、主要風井。第二節(jié)礦井開拓方法

（二）準備巷道為準備采區(qū)而掘進的主要巷道稱為準備巷道。采區(qū)上、下山：位于開采水平以上，為一個采區(qū)服務(wù)的傾斜巷道稱為采區(qū)上山；位于開采水平以下，為一個采區(qū)服務(wù)的傾斜巷道稱為采區(qū)下山。安裝運輸機的叫運輸上山；鋪設(shè)軌道的叫軌道上山。主要上、下山：服務(wù)于一個開采水平的傾斜巷道。采區(qū)車場：采區(qū)上山或采區(qū)下山與區(qū)段平巷或大巷連接的一組巷道和硐室稱為采區(qū)車場。（三）回采巷道：僅為采煤工作面生產(chǎn)服務(wù)的巷道。如：上下順槽、開切眼等。區(qū)段運輸平巷（下順槽）：主要用于運煤的區(qū)段平巷。區(qū)段回風平巷（上順槽）：主要用于回風的區(qū)段平巷。開切眼：沿采煤工作面始采線掘進，以供安裝采煤設(shè)備的巷道。（二）準備巷道

二、礦井開拓方式礦井開拓巷道在井田內(nèi)的布置方式稱為礦井開拓方式。主要有：斜井開拓、立井開拓、平硐開拓、綜合開拓。（一）斜井開拓：是利用傾斜巷道從地面進入地下，并通過一系列巷道進入煤層的一種開拓方式。斜井傾角主要根據(jù)其裝備的提升設(shè)備確定，一般情況下：串車提升時，α<250;箕斗提升時，200<α>350；帶式輸送機提升時，α<170，無極繩提升時，α<100?，F(xiàn)階段常用的斜井開拓方式有兩種：片盤斜井開拓、斜井單水平分區(qū)式開拓。二、礦井開拓方式片盤斜井開拓片盤斜井開拓

（1）片盤斜井開拓片盤斜井開拓是斜井開拓的一種最簡單的形式。它是將整個井田沿傾斜方向按一定標高劃分成若干個階段，每個階段傾斜寬度布置一個采煤工作面。

1.優(yōu)點：初期工程量小，技術(shù)裝備簡單，建井工期短，出煤快，投資少，井筒沿煤層掘進，容易施工。

2.缺點：每個階段最多只能布置兩個工作面礦井生產(chǎn)能力，階段服務(wù)年限短，井巷維護條件差。

3.適用條件：適用于煤層埋藏穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，井田走向長度較短，煤層埋藏不深，井型不大的礦井。（2）斜井單水平分區(qū)式開拓斜井從井田走向中央開掘，進入煤體后，由一個開采水平開采整個井田。在井田傾斜長度不大的緩傾斜煤層開采中應(yīng)用較多。（1）片盤斜井開拓

（二）立井開拓立井開拓是指主、副井均為立井的開拓方式。除井筒形式外，其他開拓巷道布置與斜井相同。常用的是多水平或單水平分區(qū)式開拓方式。

1.優(yōu)點：井筒短、提升速度快、提升能力大；井筒通風阻力小并且容易維護。

2.缺點：井筒開掘需要的設(shè)備多，掘進速度慢，井筒裝備復(fù)雜，基建投資大。

3.適用條件：適應(yīng)性很強，不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等地質(zhì)條件的限制。（二）立井開拓立井開拓方式立井開拓方式

（三）平硐開拓是利用水平巷道由地面直接進入煤層的一種開拓方式。一般分為：走向平硐、垂直平硐、斜交平硐。

1.優(yōu)點：投資少，占用設(shè)備少，施工技術(shù)簡單，出煤快，礦井開拓、運輸、排水等系統(tǒng)簡單。

2.缺點：受地形條件的限制。

3.適用條件：只適合于山嶺起伏的地區(qū)。（四）綜合開拓將立井、斜井、平硐等任何兩種或兩種以上的開拓方式的組合稱為綜合開拓。（三）平硐開拓平硐開拓方式平硐開拓方式綜合開拓方式綜合開拓方式

三、采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)

1.運煤系統(tǒng)。

2.運料與排矸系統(tǒng)。

3.通風系統(tǒng)。采區(qū)變電所和絞車房要實行獨立通風。

4供電系統(tǒng)。井下生產(chǎn)布置示意圖:三、采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)井下生產(chǎn)布置示意圖:井下生產(chǎn)布置示意圖:第三節(jié)采煤方法

采煤方法：采煤系統(tǒng)與采煤工藝在時間和空間上的相互配合。采煤工藝：在采煤工作面內(nèi)按照一定的順序完成落煤、裝煤、運煤、頂板支護和采空區(qū)處理各項工序的方法及其配合。采煤系統(tǒng)：回采巷道的掘進一般是超前于回采工作進行的。它們之間在時間上的配合以及在空間上的相互關(guān)系?；夭晒ぷ鞯幕竟ば颍郝涿?、裝煤、運煤?；夭晒ぷ鞯妮o助工序：工作面支護、采空區(qū)處理、移置輸送機及采煤設(shè)備等。第三節(jié)采煤方法

一、采煤方法的選擇原則及影響因素（一）選擇采煤方法的原則

1.安全

2.經(jīng)濟

3.煤炭采出率高（二）采煤方法選擇的影響因素

1.地質(zhì)因素

2.技術(shù)因素

3.經(jīng)濟與管理因素一、采煤方法的選擇原則及影響因素

二、壁式體系采煤法一般以長壁工作面采煤為其主要標志，產(chǎn)量約占我國煤炭產(chǎn)量的95%以上。隨著煤層厚度及傾角的不同,對于薄及中厚煤層，一般按煤層全厚一次采出，即整層開采；對厚煤層，可分為若干等厚（2---3m）的分層進行開采，即分層開采，也可采用放頂煤開采。根據(jù)煤層不同傾角、按采煤工作面推進方向，可分為走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法兩種類型。

1.薄及中厚煤層單一長壁采煤方法（a）走向長壁（b）傾斜長壁（仰斜）（c）傾斜長壁（俯斜）單一長壁采煤法是我國采用最為普遍的一種采煤方法。二、壁式體系采煤法薄及中厚煤層單一長壁采煤方法

單一長壁采煤法是我國采用最為普遍的一種采煤方法。

(a)走向長壁（b）傾斜長壁（仰斜）（c）傾斜長壁（俯斜）

薄及中厚煤層單一長壁采煤方法2.厚煤層分層開采的采煤方法分層采煤法可分為：傾斜分層、水平分層、斜切分層三種。分層的回采有下行式和上行式兩種順序。下行式：先采上部分層，然后依次回采下部分層的方式稱為下行式；上行式：先采最下分層，然后依次回采上部分層的方式稱為上行式。當用下行式回采順序時，可采用垮落或充填法來處理采空區(qū)。采用上行式回采順序時，則一般采用充填法。2.厚煤層分層開采的采煤方法

常用的分層采煤法主要有以下三種：（1）傾斜分層下行垮落采煤法傾斜分層下行垮落采煤法巷道布置平、剖面圖：常用的分層采煤法主要有以下三種：

傾斜分層下行垮落走向長壁采煤法傾斜分層下行垮落走向長壁采煤法

壁式體系采煤法的主要特點：（1）突出通常具有較長的采煤工作面長度，一般在80---250m。（2）在采煤工作面兩端至少各有一條回采巷道，至少兩個安全出口，也有利于通風和運輸。（3）隨著采煤工作面的推進，頂板暴露面積增大，礦山壓力顯現(xiàn)較為強烈。（4）采煤工作面可分別用爆破、滾筒式采煤機或刨煤機破、裝煤，用與采煤工作面相平行鋪設(shè)的刮板輸送機運煤，用支架支護空間，用放頂垮落法或充填法處理采空區(qū)。壁式體系采煤法的主要特點：第四節(jié)采煤工藝采煤工藝：在采煤工作面內(nèi)按照一定的順序完成落煤、裝煤、運煤、頂板支護和采空區(qū)處理各項工序的方法及其配合。一、爆破采煤工藝（簡稱炮采）爆破采煤工藝又稱炮采，其特點是：爆破落煤、爆破及人工裝煤、機械化運煤、用單體支柱（或金屬摩擦支柱）支護工作空間頂板、人工回柱放頂。第四節(jié)采煤工藝

（一）爆破落煤由打眼、裝藥、填炮泥、聯(lián)炮線及爆破等工序組成。

1.炮眼布置①炮眼布置一般有：單排眼、雙排眼、三排眼。②按炮眼位置一般分為：底眼：起掏槽眼的作用。中間眼：進一步擴大底眼掏槽。頂眼：將煤層沿頂板崩落而不留頂煤。③炮眼的深度：取決于工作面的循環(huán)進度，一般為1.0---1.2M，最大可達2.0M。④炮眼的角度：炮眼與煤壁的水平夾角一般為500---800，煤硬時取小值，煤軟時取大值，最大可取900；一般上排眼要有50---100的仰角，下排眼要有100---200的俯角。（一）爆破落煤2.裝藥、連線與爆破①裝藥：裝藥量一般根據(jù)頂板巖性、煤層軟硬程度、炮眼深度位置等條件來確定。底眼一般150---600g，頂眼與腰眼可適當減量。

《規(guī)程》規(guī)定：炮眼深度小于0.6m，不準裝藥放炮。②連線：連線方式一般采用串聯(lián)。③爆破：每次爆破的炮眼數(shù)目根據(jù)頂板穩(wěn)定性、輸送機的運輸能力及工作面的安全情況而定。爆破順序應(yīng)用較多的是先頂眼后底眼。2.裝藥、連線與爆破

（二）裝煤與運煤

1.爆破裝煤：利用爆破時的爆破力，將煤炭自動拋入刮板輸送機內(nèi)，稱為爆破裝煤。爆破裝煤率一般可達31%---37%。

2.人工裝煤：爆破后裝不到輸送機上的煤，由人工裝到輸送機上。人工裝煤勞動強度大、效率低，是炮采的最大缺點。

3.運煤：①自重運輸：傾角大于250時鋪設(shè)溜槽，靠煤的自重溜煤。②用刮板輸送機運輸。

《規(guī)程》規(guī)定：刮板輸送機嚴禁乘人。用刮板輸送機運送物料時，必須有防止頂人和頂?shù)怪Ъ艿陌踩胧?。（二）裝煤與運煤

（三）工作面支護

1.工作面支護采用單體液壓支柱和鉸接頂梁、摩擦金屬支柱和鉸接頂梁支護。

2.支架的布置形式主要有：正懸臂和倒懸臂兩種

3.鉸接頂梁的布置方式有：齊梁式與錯梁式。

4.當工作面周期來壓時，應(yīng)采用特種支架對工作面加強支護。如：叢柱、密集支柱、斜撐、切頂墩柱、抬棚、木垛等。初次來壓、周期來壓①初次來壓---基本頂?shù)谝淮螖嗔芽迓?，從而?dǎo)致采面來壓的現(xiàn)象。②周期來壓---隨著工作面的不斷推進，基本頂周而復(fù)始地垮落，而引起的采面周期性來壓的現(xiàn)象。（三）工作面支護●最大控頂距與最小控頂距的差就是放頂步距，即一個循環(huán)進度的距離。●一個循環(huán)的標志是:回柱放頂?！褡畲罂仨斁嗯c最小控頂距的差就是放頂步距，即一個煤礦生產(chǎn)技術(shù)課件正懸臂倒懸臂正懸臂倒懸臂

（四）采空區(qū)處理隨著工作面的不斷推進，頂板懸露面積越來越大，為了工作面的安全及正常生產(chǎn)，必須對采空區(qū)進行及時處理。最常用的是全部垮落法。

《規(guī)程》第五十六條及第五十七條規(guī)定：采煤工作面必須及時回柱放頂或充填，控頂距超過作業(yè)規(guī)程規(guī)定時，禁止采煤。用垮落法控制頂板，回柱后頂板不跨落、懸頂距離超過作業(yè)規(guī)程的規(guī)定時，必須停止采煤，采取人工強制放頂或其他措施進行處理。采煤工作面初次放頂及收尾時，必須制定安全措施。放頂人員必須站在支架完整，無崩繩、崩柱、甩鉤、斷繩抽人等危險的安全地點工作?；刂彭斍?，必須對放頂?shù)陌踩ぷ鬟M行全面檢查，清理好退路?；刂彭敃r，必須指定有經(jīng)驗的人員觀察頂板。（四）采空區(qū)處理支護與回柱放頂兩工序平行作業(yè)時，應(yīng)錯開一定距離，一般回柱放頂應(yīng)滯后10~15m的距離。移輸送機與放頂工序為避免干擾，最好不在同班完成。如必須在同班時，應(yīng)錯開2h以上時間。支護與回柱放頂兩工序平行作業(yè)時，應(yīng)錯開一定距離

二、普通機械化采煤工藝（簡稱普采）（一）工作面布置：采煤工藝的特點：滾筒式采煤機或刨煤機采煤，可彎曲刮板輸送機運輸，工作面支護采用單體液壓支柱和鉸接頂梁配套或摩擦式金屬支柱與鉸接頂梁配合，人工放頂處理采空區(qū)。單體液壓支柱支護的為高檔普采。二、普通機械化采煤工藝（簡稱普采）煤礦生產(chǎn)技術(shù)課件

（二）采煤工藝

1.破煤和裝煤普采工作面的破煤與裝煤都是由采煤機來完成的。采煤機割煤時騎在輸送機上，以輸送機兩側(cè)作導(dǎo)軌，沿工作面上下往復(fù)運行，割下的煤靠弧形檔煤板裝入輸送機中。采煤機的割煤方式有：單向割煤和雙向割煤兩種。進刀方式：一般采用斜切進刀方式。

2.運煤、工作面支護、采空區(qū)處理的方法與炮采的方法基本相同?！癫擅汗ぷ髅婀伟遢斔蜋C必須安設(shè)能發(fā)出停止和啟動信號的裝置，發(fā)出信號點的間距不得超過15m。（二）采煤工藝

三、綜合機械化采煤工藝（簡稱綜采）

1.特點：破煤、裝煤、運煤、支護和采空區(qū)處理全部工序都實現(xiàn)了機械化，基本上杜絕了頂板事故，生產(chǎn)更加安全，產(chǎn)量和效率顯著提高。

2.主要設(shè)備：大功率雙滾筒采煤機、可彎曲輸送機、整體自移式液壓支架、端頭支架等。輔助設(shè)備有：乳化液泵站、轉(zhuǎn)載機、可伸縮膠帶輸送機、移動變電站等。液壓支架是綜采工作面的主要標志。液壓支架有三種類型：支撐式、掩護式、支撐掩護式。

3.割煤、進刀方式與普采基本相似?！窬C采一個循環(huán)的標志是移架。三、綜合機械化采煤工藝（簡稱綜采）

四、綜采放頂煤采煤法放頂煤采煤法是沿煤層的底板或煤層某一厚度范圍內(nèi)的底部，布置一個采煤工作面，利用礦山壓力，將工作面頂部煤層在工作面推進過后破碎冒落，并將冒落的頂煤予以回收的一種采煤方法。（與“高落式”開采厚煤層實質(zhì)上是相同的）。

1.支架型式①帶放煤天窗的掩護式支架。②帶放煤插板的支撐式掩護支架。

2.分類①預(yù)采頂分層放頂煤采煤法。②預(yù)采中分層放頂煤采煤法。③整層開采放頂煤采煤法。④分段放頂煤采煤法。煤層厚度超過幾十米乃至上百米時，分為若干分段開采。四、綜采放頂煤采煤法3.優(yōu)點和適用條件：優(yōu)點：可大大增加一次開采的厚度；簡化巷道布置，減少巷道掘進工作量；提高采煤工效；降低噸煤生產(chǎn)費用。適用條件：煤層厚度為5---20m或更厚的煤層；煤質(zhì)比較松軟易冒落，冒落塊度不大的煤層；頂板容易垮落的煤層。3.優(yōu)點和適用條件：《規(guī)程》對回采和頂板控制的有關(guān)規(guī)定

1.一個采區(qū)內(nèi)同一煤層不得布置3個（含3個）以上采煤工作面和5個（含5個）以上掘進工作面同時作業(yè)。

2.采煤工作面必須至少保持兩個暢通的安全出口，一個通到回風巷道，另一個通到進風巷道。采煤工作面所有安全出口與巷道連接處20m范圍，必須加強支護，巷道高度：綜采工作面不得低于1.8m，其他工作面不得低于1.6m。

3.采煤工作面必須按作業(yè)規(guī)程的規(guī)定及時支護，嚴禁空頂作業(yè)。

4.采煤工作面必須及時回柱放頂或充填，控頂距超過作業(yè)規(guī)程規(guī)定時，禁止采煤。用垮落法控制頂板，回柱后頂板不跨落、懸頂距離超過作業(yè)規(guī)程的規(guī)定時，必須停止采煤，采取人工強制放頂或其他措施進行處理?！兑?guī)程》對回采和頂板控制的有關(guān)規(guī)定

5.采用綜采采煤時，應(yīng)遵守以下規(guī)定：（1）傾角大于150時，液壓支架必須采取防倒、防滑措施；傾角大于250時，必須有防止煤（矸）竄出刮板輸送機傷人的措施。（2）液壓支架必須接頂；頂板破碎時必須超前支護。（3）采煤機采煤時，必須及時移架；懸頂距離超過規(guī)定或發(fā)生冒頂、片幫時，必須停止采煤。（4）嚴格控制采高，嚴禁采高大于支架的最大支護高度。當煤層變薄時，采高不得小于支架的最小支護高度。（5）當采高超過3m或片幫嚴重時，液壓支架必須有護幫板，防止片幫傷人。

6.采用放頂煤開采時，必須遵守以下規(guī)定：（1）工作面嚴禁采用木支柱、金屬摩擦支柱支護方式。5.采用綜采采煤時，應(yīng)遵守以下規(guī)定：（2）有下列情形之一的，嚴禁采用放頂煤開采：

a.傾角大于300的煤層（急傾斜特厚煤層水平分層放頂煤除外）。

b.沖擊地壓煤層。（3）有下列情形之一的，嚴禁采用放頂煤開采：

a.煤層平均厚度小于4m的；

b.采放比大于1：3的；

c.煤層有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險的；

d.堅硬頂板、堅硬頂煤不易冒落，且采取措施后冒放性仍然較差，頂板垮落充填采空區(qū)的高度不大于采放煤高度的；

c.礦井水文地質(zhì)條件復(fù)雜，采放后有可能與地表水、老窯積水和強含水層導(dǎo)通的。（2）有下列情形之一的，嚴禁采用放頂煤開采：

五、急傾斜采煤方法

1.開采特點：一般用多水平上山開采，階段高度?。徊蓞^(qū)范圍小，走向長度短；采區(qū)上山布置形式多樣；上、下煤層開采相互影響；采煤方式多樣，采煤工藝特殊。

2.采煤方法：①倒臺階采煤法。②正臺階采煤法。③水平分層采煤法。④偽傾斜柔性掩護支架采煤法。當煤層厚度為1.5---6m，傾角大于550，在一個條帶內(nèi)煤層比較穩(wěn)定的條件下，應(yīng)優(yōu)先選用此種方法。五、急傾斜采煤方法六、礦井沖擊地壓的防治

1.沖擊地壓的特征：突然爆發(fā)、巨大聲響、沖擊波強、彈性振動、煤體移動、頂板下沉或底鼓、煤幫拋射性塌落。

2.防治沖擊地壓的有關(guān)規(guī)定：（1）必須有專人負責沖擊地壓的預(yù)測預(yù)報和防治工作；（2）開采嚴重沖擊地壓煤層時，在采空區(qū)不得留煤柱；（3）開采煤層群時，應(yīng)優(yōu)先開采保護層；（4）巷道支護嚴禁采用混凝土、金屬等剛性支架；（5）雙巷掘進時，2條平行巷道之間的煤柱不得小于8m，聯(lián)絡(luò)巷應(yīng)與2條平行巷道垂直；（6）應(yīng)采用垮落法控制頂板，采空區(qū)中所有支柱必須回凈。（7）同一煤層的同一區(qū)段集中應(yīng)力影響范圍內(nèi)，不得布置2個工作面同時回采；六、礦井沖擊地壓的防治（8）2個工作面相向掘進，在相距30m（綜合機械化掘進50m）時，必須停止一個工作面；

3.沖擊地壓的防治（1）采用正確的開采方法①開采保護層②避免形成孤立煤柱③選擇合理的開采方法：盡量采用長壁采煤法、全部垮落法管理頂板。④選擇合理的巷道布置形式：盡量將主要巷道和硐室布置在底板巖層中。⑤采取合理的開采程序：采煤工作面應(yīng)采用后退式開采，避免相向采煤。（2）采取局部卸壓措施：煤層預(yù)注水、鉆孔卸壓、震動爆破、強制放頂。（8）2個工作面相向掘進，在相距30m（綜合機械化謝謝大家！希望大家考試取得好成績！煤礦生產(chǎn)技術(shù)課件人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋。”通過閱讀科技書籍，我們能豐富知識，培養(yǎng)邏輯思維能力；通過閱讀文學(xué)作品，我們能提高文學(xué)鑒賞水平，培養(yǎng)文學(xué)情趣；通過閱讀報刊，我們能增長見識，擴大自己的知識面。有許多書籍還能培養(yǎng)我們的道德情操，給我們巨大的精神力量，鼓舞我們前進。人有了知識，就會具備各種分析能力，煤礦生產(chǎn)技術(shù)課件煤礦生產(chǎn)技術(shù)焦煤集團中馬村礦煤礦生產(chǎn)技術(shù)焦煤集團中馬村礦第一節(jié)煤礦地質(zhì)基本知識

一、煤層的埋藏特征

地殼由巖石構(gòu)成，巖石按生成原因分巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類。

煤是由古代植物殘體大量堆積，在一定條件下經(jīng)泥炭、成煤和變質(zhì)作用形成的層狀固體可燃礦產(chǎn)。是由沉積巖形成的一種可燃有機巖，是一種重要的能源。沉積巖的最大特征是以層狀狀態(tài)存在的。第一節(jié)煤礦地質(zhì)基本知識1.煤層的頂、底板①頂板：偽頂：炭質(zhì)泥巖，厚度幾厘米至十幾厘米，隨采隨落。直接頂：一般為泥巖、頁巖和粉砂巖，厚度幾米至十幾米，有一定穩(wěn)定性，移架和回柱后能自行垮落，是頂板管理的重要部位?；卷敚ɡ享敚河缮皫r、石灰?guī)r、砂礫巖等巖層組成，厚而堅硬，一般不易垮落。②底板：偽底：直接位于煤層之下的薄而軟弱的巖層，多為炭質(zhì)頁巖或泥巖。直接底：由泥巖、頁巖、粘土巖等組成，支架易插入。老底：位于直接底之下的比較堅硬的巖層，一般為粉砂巖、砂巖、和石灰?guī)r等。1.煤層的頂、底板2.煤層的厚度煤層頂、底板之間的垂直距離叫煤層的厚度。一般按煤層厚度將煤層分為四類：ａ.薄煤層﹤1.3m

ｂ.中厚煤層1.3---3.5m

ｃ.厚煤層3.5---6m

ｄ.特厚煤層﹥6m2.煤層的厚度

煤層厚度變化對采煤工作面安全生產(chǎn)的影響有以下幾個方面：（1）當煤層變薄時，支護的尺寸規(guī)格、支護方法都要變化來適應(yīng)采高，給支護工作帶來困難和不安全因素，影響正常生產(chǎn)。（2）當煤層變厚超過了正常采高時，必須留頂煤或留底煤。若留頂煤，煤質(zhì)松軟或破碎時，給支護造成困難，影響支架的穩(wěn)定性頂煤的垮落；若留底煤，容易造成支架“插底”，也影響支架的穩(wěn)定性。如果煤層瓦斯含量高，留煤丟在采空區(qū)，容易使采空區(qū)瓦斯積聚超限，對瓦斯管理不利。（3）煤層厚度變化，會使工作面壓力分布發(fā)生變化，造成頂板管理困難，影響安全生產(chǎn)。（4）如果煤層厚度變化很大，還會使原開掘的巷道報廢，造成更大的經(jīng)濟損失。煤層厚度變化對采煤工作面安全生產(chǎn)的影響有以下幾3.煤層的產(chǎn)狀要素：（產(chǎn)狀三要素）（1）走向：煤層層面上與水平面相交的線為走向線，走向線兩端所指的方向就是走向。走向線是一條水平線。（2）傾向：在傾斜平面上與走向線垂直向下延伸的直線叫傾斜線，傾斜線的水平投影所指的方向稱為傾向（不垂直叫偽傾）。（3）傾角：傾斜層面與水平面之間所夾的最大銳角稱為傾角。它反映煤層的傾斜程度。按煤層傾角大小不同可將煤層分為4種形態(tài)：

a.近水平煤層﹤80b.緩傾斜煤層8---250c.傾斜煤層25---450b.急傾斜煤層45---9003.煤層的產(chǎn)狀要素：（產(chǎn)狀三要素）

二、煤礦常見的地質(zhì)構(gòu)造原始沉積的煤系地層，一般都是水平或近似水平的，并在一定范圍內(nèi)連續(xù)穩(wěn)定分布。由于后期地殼運動的影響，使巖層的形態(tài)發(fā)生了變化，甚至產(chǎn)生裂縫和錯動，使巖層失去完整性，這些由地殼運動造成的巖層的空間形態(tài)，稱為地質(zhì)構(gòu)造。一般分為：單斜構(gòu)造、褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造。（一）單斜構(gòu)造：在一定范圍內(nèi)，煤層或巖層大致向一個方向傾斜，這樣的構(gòu)造形態(tài)稱為單斜構(gòu)造。單斜構(gòu)造往往是其他構(gòu)造形態(tài)的一部分，或是褶曲的一翼，或是斷層的一盤。二、煤礦常見的地質(zhì)構(gòu)造煤礦生產(chǎn)技術(shù)課件

（二）褶皺構(gòu)造：巖層（煤層）受地殼運動水平力的作用發(fā)生變形，呈現(xiàn)波狀彎曲，但仍保持了巖層的連續(xù)性和完整性的構(gòu)造形態(tài)，叫褶皺構(gòu)造。其中任何一個彎曲叫褶曲。褶曲是組成褶皺的基本單位。褶曲一般有兩種形態(tài)：背斜和向斜。（1）背斜：中間向上凸起的彎曲。巖層自中心向兩側(cè)傾斜。其核心部位是老巖層，兩翼巖層傾向相背。

(2)向斜：中間向下凹陷的彎曲。巖層自兩側(cè)向中心傾斜。核心部位是新巖層，兩側(cè)是老巖層，兩翼巖層傾斜相向。（二）褶皺構(gòu)造：煤礦生產(chǎn)技術(shù)課件

褶曲構(gòu)造對開采的影響：

1.向斜軸部頂板壓力有增大現(xiàn)象，巖石破碎易發(fā)生垮落，必須加強支護，否則容易冒頂；由于埋藏深度大（相對而言），因此向斜軸部也是瓦斯較集中的地區(qū)，在強大的瓦斯壓力和頂板壓力作用下，往往容易發(fā)生瓦斯突出。

2.小型褶曲易使煤層厚度產(chǎn)生變化，影響采煤方法（變厚需變更采高或進行分層開采；變薄或特薄時需重掘開切眼）。褶曲構(gòu)造對開采的影響：

（三）斷裂構(gòu)造：巖層受力后遭到破壞，形成斷裂，失去了連續(xù)性和完整性的構(gòu)造形態(tài)叫斷裂構(gòu)造。根據(jù)巖層斷裂后位移情況，斷裂構(gòu)造又分為裂隙和斷層。

1.裂隙：斷裂面兩側(cè)巖層沒有發(fā)生明顯位移的構(gòu)造。裂隙破碎帶是水和瓦斯的良好通道，在破碎帶發(fā)育的地區(qū)，易引起井下水災(zāi)；瓦斯涌出量會突然增加，造成瓦斯事故。采煤工作面推進時一般應(yīng)與主要裂隙的走向成200---400的夾角，以減少片幫事故。（三）斷裂構(gòu)造：2.斷層：斷裂面兩側(cè)的巖層產(chǎn)生明顯位移的構(gòu)造變動。（1）斷層要素：ａ.斷層面：巖層發(fā)生斷裂位移時，相對滑動的斷裂面。斷層面的產(chǎn)狀要素有：走向、傾向、傾角。ｂ.斷層線：斷層面與地面的交線，是斷層面在地面的出露線。ｃ.斷盤：被斷層面分開的兩側(cè)巖體。斷層面之上的斷盤稱為上盤，之下的稱為下盤。ｄ.交面線：斷層與煤層層面的交線。ｅ.落差與平錯:兩盤同一巖層相對位移的距離稱為斷距；垂直斷距稱為落差；水平斷距為平錯。2.斷層：斷裂面兩側(cè)的巖層產(chǎn)生明顯位移的構(gòu)造變煤礦生產(chǎn)技術(shù)課件

（2）斷層的分類：ａ.按兩盤移動方向分：●正斷層：上盤相對下降，下盤相對上升?！衲鏀鄬樱荷媳P相對上升，下盤相對下降?！衿揭茢鄬樱簝杀P沿斷層面作水平方向相對移動。ｂ.按斷層走向與巖層走向的相對關(guān)系分：●走向斷層：與巖層走向平行或基本平行?！駜A向斷層：與巖層走向垂直或基本垂直：●斜交斷層：與巖層走向斜交（2）斷層的分類：

（3）對煤礦安全生產(chǎn)的影響：ａ.斷層破碎帶是良好水的通道，在水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，有可能引起突水事故。ｂ.在斷層破碎帶附近，容易聚集大量瓦斯，可能會造成瓦斯突出事故。ｃ.斷層破碎帶附近容易引起垮落冒頂事故。ｄ.斷層兩側(cè)必須留有一定寬度的保安煤柱，造成資源損失。ｅ.當煤層遇到斷層后，為找到斷失煤層會影響掘進工作進行。（3）對煤礦安全生產(chǎn)的影響：

（四）陷落柱：陷落柱是分布在石灰?guī)r地層中，有流動的地下水對石灰?guī)r地層進行溶蝕作用形成的（煤層下部分布有巖溶時）。在陷落柱發(fā)育的礦區(qū)（南方多），煤層遭到破壞，儲量減少，巷道和頂板管理困難，并有引發(fā)水災(zāi)的可能。（四）陷落柱：三、礦圖知識（一）地形等高線圖及特征地面上高程相等的點的連線，或水平面與地表面相交得到的交線稱為等高線，該等高線在水平面上的投影叫地形等高線?；咎卣鳎?/p>

1.在同一等高線上的各點，其高程相等；

2.等高線必定是一條閉合的曲線，不會中斷；

3.一條等高線不能分叉為兩條，不同高程的等高線，不能相交或合并成一條；

4.等高線越密則表示坡度越陡，等高線越稀則表示坡度越緩，等高線間的平距相等則表示坡度相等；

5.經(jīng)過河流的等高線不能直跨而過，應(yīng)在接近河岸時折向上游，至河底時再折向下游，逐漸離開河岸；三、礦圖知識6.等高線通過山脊時與山脊脊線成正交，并凸向低處；等高線過山谷線時，和山谷線成正交，凸向高處。典型地貌的等高線85654525809010024682468山地（山崗）盆地（凹坑）山脊山谷6.等高線通過山脊時與山脊脊線成正交，并凸向低（二）煤層底板等高線圖煤層底板與具有一定高程的水平面相交，所得到的交線，就是煤層底板等高線。其投影在水平面上所得到的圖形，就是煤層底板等高線圖。它是反映煤層空間形態(tài)和構(gòu)造變動的重要地質(zhì)圖件，是煤礦設(shè)計、生產(chǎn)、儲量計算的基礎(chǔ)。

根據(jù)煤層底板等高線可確定煤層的產(chǎn)狀要素：等高線延伸方向就是煤層的走向，傾向與走向垂直，并指向標高值低的方向。表示煤層的產(chǎn)狀要素。

地質(zhì)構(gòu)造在底板等高線圖上的表現(xiàn)形式有：褶曲構(gòu)造：等高線凸向高處為向斜；等高線凸向低處為背斜。斷層：正斷層等高線中斷缺失；逆斷層等高線在交面線之間為重疊區(qū)。（二）煤層底板等高線圖正斷層煤層底板等高線圖逆斷層煤層底板等高線圖正斷層煤層底板等高線圖（三）幾種主要礦圖及作用

1.井上、井下對照圖了解地面與井下巷道和工作面之間的對應(yīng)關(guān)系。用于規(guī)劃地面建設(shè)和地下開采設(shè)計，確定由于井下開采所引起的地表塌陷范圍以及解決礦井防、排水等問題。

2.采掘工程平面圖內(nèi)容：井下采掘工程情況；煤層情況；構(gòu)造情況。作用：了解和分析采掘工程情況；了解地質(zhì)構(gòu)造情況；進行采掘工程量計算；了解井下各種巷道和硐室的方向、位置、標高、空間關(guān)系等；利用其繪制其他礦圖。

3.通風系統(tǒng)圖

4.井下避災(zāi)路線圖

5.供電系統(tǒng)圖和井下電氣設(shè)備布置圖

6.主要巷道平面布置圖（三）幾種主要礦圖及作用第二節(jié)礦井開拓方法

一、井巷名稱及分類煤礦生產(chǎn)需要開掘從地面到工作面的一系列巷道，統(tǒng)稱井巷。根據(jù)巷道的用途、服務(wù)范圍不同把巷道分為開拓巷道、準備巷道、和回采巷道三種：（一）開拓巷道為井田開拓或為全礦井、一個水平或若干采區(qū)服務(wù)而開掘的基本巷道稱為開拓巷道。包括：井筒、井底車場、主要石門、運輸大巷和回風大巷（或總回風道）、主要風井。第二節(jié)礦井開拓方法

（二）準備巷道為準備采區(qū)而掘進的主要巷道稱為準備巷道。采區(qū)上、下山：位于開采水平以上，為一個采區(qū)服務(wù)的傾斜巷道稱為采區(qū)上山；位于開采水平以下，為一個采區(qū)服務(wù)的傾斜巷道稱為采區(qū)下山。安裝運輸機的叫運輸上山；鋪設(shè)軌道的叫軌道上山。主要上、下山：服務(wù)于一個開采水平的傾斜巷道。采區(qū)車場：采區(qū)上山或采區(qū)下山與區(qū)段平巷或大巷連接的一組巷道和硐室稱為采區(qū)車場。（三）回采巷道：僅為采煤工作面生產(chǎn)服務(wù)的巷道。如：上下順槽、開切眼等。區(qū)段運輸平巷（下順槽）：主要用于運煤的區(qū)段平巷。區(qū)段回風平巷（上順槽）：主要用于回風的區(qū)段平巷。開切眼：沿采煤工作面始采線掘進，以供安裝采煤設(shè)備的巷道。（二）準備巷道

二、礦井開拓方式礦井開拓巷道在井田內(nèi)的布置方式稱為礦井開拓方式。主要有：斜井開拓、立井開拓、平硐開拓、綜合開拓。（一）斜井開拓：是利用傾斜巷道從地面進入地下，并通過一系列巷道進入煤層的一種開拓方式。斜井傾角主要根據(jù)其裝備的提升設(shè)備確定，一般情況下：串車提升時，α<250;箕斗提升時，200<α>350；帶式輸送機提升時，α<170，無極繩提升時，α<100?，F(xiàn)階段常用的斜井開拓方式有兩種：片盤斜井開拓、斜井單水平分區(qū)式開拓。二、礦井開拓方式片盤斜井開拓片盤斜井開拓

（1）片盤斜井開拓片盤斜井開拓是斜井開拓的一種最簡單的形式。它是將整個井田沿傾斜方向按一定標高劃分成若干個階段，每個階段傾斜寬度布置一個采煤工作面。

1.優(yōu)點：初期工程量小，技術(shù)裝備簡單，建井工期短，出煤快，投資少，井筒沿煤層掘進，容易施工。

2.缺點：每個階段最多只能布置兩個工作面礦井生產(chǎn)能力，階段服務(wù)年限短，井巷維護條件差。

3.適用條件：適用于煤層埋藏穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，井田走向長度較短，煤層埋藏不深，井型不大的礦井。（2）斜井單水平分區(qū)式開拓斜井從井田走向中央開掘，進入煤體后，由一個開采水平開采整個井田。在井田傾斜長度不大的緩傾斜煤層開采中應(yīng)用較多。（1）片盤斜井開拓

（二）立井開拓立井開拓是指主、副井均為立井的開拓方式。除井筒形式外，其他開拓巷道布置與斜井相同。常用的是多水平或單水平分區(qū)式開拓方式。

1.優(yōu)點：井筒短、提升速度快、提升能力大；井筒通風阻力小并且容易維護。

2.缺點：井筒開掘需要的設(shè)備多，掘進速度慢，井筒裝備復(fù)雜，基建投資大。

3.適用條件：適應(yīng)性很強，不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等地質(zhì)條件的限制。（二）立井開拓立井開拓方式立井開拓方式

（三）平硐開拓是利用水平巷道由地面直接進入煤層的一種開拓方式。一般分為：走向平硐、垂直平硐、斜交平硐。

1.優(yōu)點：投資少，占用設(shè)備少，施工技術(shù)簡單，出煤快，礦井開拓、運輸、排水等系統(tǒng)簡單。

2.缺點：受地形條件的限制。

3.適用條件：只適合于山嶺起伏的地區(qū)。（四）綜合開拓將立井、斜井、平硐等任何兩種或兩種以上的開拓方式的組合稱為綜合開拓。（三）平硐開拓平硐開拓方式平硐開拓方式綜合開拓方式綜合開拓方式

三、采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)

1.運煤系統(tǒng)。

2.運料與排矸系統(tǒng)。

3.通風系統(tǒng)。采區(qū)變電所和絞車房要實行獨立通風。

4供電系統(tǒng)。井下生產(chǎn)布置示意圖:三、采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)井下生產(chǎn)布置示意圖:井下生產(chǎn)布置示意圖:第三節(jié)采煤方法

采煤方法：采煤系統(tǒng)與采煤工藝在時間和空間上的相互配合。采煤工藝：在采煤工作面內(nèi)按照一定的順序完成落煤、裝煤、運煤、頂板支護和采空區(qū)處理各項工序的方法及其配合。采煤系統(tǒng)：回采巷道的掘進一般是超前于回采工作進行的。它們之間在時間上的配合以及在空間上的相互關(guān)系。回采工作的基本工序：落煤、裝煤、運煤。回采工作的輔助工序：工作面支護、采空區(qū)處理、移置輸送機及采煤設(shè)備等。第三節(jié)采煤方法

一、采煤方法的選擇原則及影響因素（一）選擇采煤方法的原則

1.安全

2.經(jīng)濟

3.煤炭采出率高（二）采煤方法選擇的影響因素

1.地質(zhì)因素

2.技術(shù)因素

3.經(jīng)濟與管理因素一、采煤方法的選擇原則及影響因素

二、壁式體系采煤法一般以長壁工作面采煤為其主要標志，產(chǎn)量約占我國煤炭產(chǎn)量的95%以上。隨著煤層厚度及傾角的不同,對于薄及中厚煤層，一般按煤層全厚一次采出，即整層開采；對厚煤層，可分為若干等厚（2---3m）的分層進行開采，即分層開采，也可采用放頂煤開采。根據(jù)煤層不同傾角、按采煤工作面推進方向，可分為走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法兩種類型。

1.薄及中厚煤層單一長壁采煤方法（a）走向長壁（b）傾斜長壁（仰斜）（c）傾斜長壁（俯斜）單一長壁采煤法是我國采用最為普遍的一種采煤方法。二、壁式體系采煤法薄及中厚煤層單一長壁采煤方法

單一長壁采煤法是我國采用最為普遍的一種采煤方法。

(a)走向長壁（b）傾斜長壁（仰斜）（c）傾斜長壁（俯斜）

薄及中厚煤層單一長壁采煤方法2.厚煤層分層開采的采煤方法分層采煤法可分為：傾斜分層、水平分層、斜切分層三種。分層的回采有下行式和上行式兩種順序。下行式：先采上部分層，然后依次回采下部分層的方式稱為下行式；上行式：先采最下分層，然后依次回采上部分層的方式稱為上行式。當用下行式回采順序時，可采用垮落或充填法來處理采空區(qū)。采用上行式回采順序時，則一般采用充填法。2.厚煤層分層開采的采煤方法

常用的分層采煤法主要有以下三種：（1）傾斜分層下行垮落采煤法傾斜分層下行垮落采煤法巷道布置平、剖面圖：常用的分層采煤法主要有以下三種：

傾斜分層下行垮落走向長壁采煤法傾斜分層下行垮落走向長壁采煤法

壁式體系采煤法的主要特點：（1）突出通常具有較長的采煤工作面長度，一般在80---250m。（2）在采煤工作面兩端至少各有一條回采巷道，至少兩個安全出口，也有利于通風和運輸。（3）隨著采煤工作面的推進，頂板暴露面積增大，礦山壓力顯現(xiàn)較為強烈。（4）采煤工作面可分別用爆破、滾筒式采煤機或刨煤機破、裝煤，用與采煤工作面相平行鋪設(shè)的刮板輸送機運煤，用支架支護空間，用放頂垮落法或充填法處理采空區(qū)。壁式體系采煤法的主要特點：第四節(jié)采煤工藝采煤工藝：在采煤工作面內(nèi)按照一定的順序完成落煤、裝煤、運煤、頂板支護和采空區(qū)處理各項工序的方法及其配合。一、爆破采煤工藝（簡稱炮采）爆破采煤工藝又稱炮采，其特點是：爆破落煤、爆破及人工裝煤、機械化運煤、用單體支柱（或金屬摩擦支柱）支護工作空間頂板、人工回柱放頂。第四節(jié)采煤工藝

（一）爆破落煤由打眼、裝藥、填炮泥、聯(lián)炮線及爆破等工序組成。

1.炮眼布置①炮眼布置一般有：單排眼、雙排眼、三排眼。②按炮眼位置一般分為：底眼：起掏槽眼的作用。中間眼：進一步擴大底眼掏槽。頂眼：將煤層沿頂板崩落而不留頂煤。③炮眼的深度：取決于工作面的循環(huán)進度，一般為1.0---1.2M，最大可達2.0M。④炮眼的角度：炮眼與煤壁的水平夾角一般為500---800，煤硬時取小值，煤軟時取大值，最大可取900；一般上排眼要有50---100的仰角，下排眼要有100---200的俯角。（一）爆破落煤2.裝藥、連線與爆破①裝藥：裝藥量一般根據(jù)頂板巖性、煤層軟硬程度、炮眼深度位置等條件來確定。底眼一般150---600g，頂眼與腰眼可適當減量。

《規(guī)程》規(guī)定：炮眼深度小于0.6m，不準裝藥放炮。②連線：連線方式一般采用串聯(lián)。③爆破：每次爆破的炮眼數(shù)目根據(jù)頂板穩(wěn)定性、輸送機的運輸能力及工作面的安全情況而定。爆破順序應(yīng)用較多的是先頂眼后底眼。2.裝藥、連線與爆破

（二）裝煤與運煤

1.爆破裝煤：利用爆破時的爆破力，將煤炭自動拋入刮板輸送機內(nèi)，稱為爆破裝煤。爆破裝煤率一般可達31%---37%。

2.人工裝煤：爆破后裝不到輸送機上的煤，由人工裝到輸送機上。人工裝煤勞動強度大、效率低，是炮采的最大缺點。

3.運煤：①自重運輸：傾角大于250時鋪設(shè)溜槽，靠煤的自重溜煤。②用刮板輸送機運輸。

《規(guī)程》規(guī)定：刮板輸送機嚴禁乘人。用刮板輸送機運送物料時，必須有防止頂人和頂?shù)怪Ъ艿陌踩胧?。（二）裝煤與運煤

（三）工作面支護

1.工作面支護采用單體液壓支柱和鉸接頂梁、摩擦金屬支柱和鉸接頂梁支護。

2.支架的布置形式主要有：正懸臂和倒懸臂兩種

3.鉸接頂梁的布置方式有：齊梁式與錯梁式。

4.當工作面周期來壓時，應(yīng)采用特種支架對工作面加強支護。如：叢柱、密集支柱、斜撐、切頂墩柱、抬棚、木垛等。初次來壓、周期來壓①初次來壓---基本頂?shù)谝淮螖嗔芽迓洌瑥亩鴮?dǎo)致采面來壓的現(xiàn)象。②周期來壓---隨著工作面的不斷推進，基本頂周而復(fù)始地垮落，而引起的采面周期性來壓的現(xiàn)象。（三）工作面支護●最大控頂距與最小控頂距的差就是放頂步距，即一個循環(huán)進度的距離?！褚粋€循環(huán)的標志是:回柱放頂?！褡畲罂仨斁嗯c最小控頂距的差就是放頂步距，即一個煤礦生產(chǎn)技術(shù)課件正懸臂倒懸臂正懸臂倒懸臂

（四）采空區(qū)處理隨著工作面的不斷推進，頂板懸露面積越來越大，為了工作面的安全及正常生產(chǎn)，必須對采空區(qū)進行及時處理。最常用的是全部垮落法。

《規(guī)程》第五十六條及第五十七條規(guī)定：采煤工作面必須及時回柱放頂或充填，控頂距超過作業(yè)規(guī)程規(guī)定時，禁止采煤。用垮落法控制頂板，回柱后頂板不跨落、懸頂距離超過作業(yè)規(guī)程的規(guī)定時，必須停止采煤，采取人工強制放頂或其他措施進行處理。采煤工作面初次放頂及收尾時，必須制定安全措施。放頂人員必須站在支架完整，無崩繩、崩柱、甩鉤、斷繩抽人等危險的安全地點工作?；刂彭斍?，必須對放頂?shù)陌踩ぷ鬟M行全面檢查，清理好退路?；刂彭敃r，必須指定有經(jīng)驗的人員觀察頂板。（四）采空區(qū)處理支護與回柱放頂兩工序平行作業(yè)時，應(yīng)錯開一定距離，一般回柱放頂應(yīng)滯后10~15m的距離。移輸送機與放頂工序為避免干擾，最好不在同班完成。如必須在同班時，應(yīng)錯開2h以上時間。支護與回柱放頂兩工序平行作業(yè)時，應(yīng)錯開一定距離

二、普通機械化采煤工藝（簡稱普采）（一）工作面布置：采煤工藝的特點：滾筒式采煤機或刨煤機采煤，可彎曲刮板輸送機運輸，工作面支護采用單體液壓支柱和鉸接頂梁配套或摩擦式金屬支柱與鉸接頂梁配合，人工放頂處理采空區(qū)。單體液壓支柱支護的為高檔普采。二、普通機械化采煤工藝（簡稱普采）煤礦生產(chǎn)技術(shù)課件

（二）采煤工藝

1.破煤和裝煤普采工作面的破煤與裝煤都是由采煤機來完成的。采煤機割煤時騎在輸送機上，以輸送機兩側(cè)作導(dǎo)軌，沿工作面上下往復(fù)運行，割下的煤靠弧形檔煤板裝入輸送機中。采煤機的割煤方式有：單向割煤和雙向割煤兩種。進刀方式：一般采用斜切進刀方式。

2.運煤、工作面支護、采空區(qū)處理的方法與炮采的方法基本相同?！癫擅汗ぷ髅婀伟遢斔蜋C必須安設(shè)能發(fā)出停止和啟動信號的裝置，發(fā)出信號點的間距不得超過15m。（二）采煤工藝

三、綜合機械化采煤工藝（簡稱綜采）

1.特點：破煤、裝煤、運煤、支護和采空區(qū)處理全部工序都實現(xiàn)了機械化，基本上杜絕了頂板事故，生產(chǎn)更加安全，產(chǎn)量和效率顯著提高。

2.主要設(shè)備：大功率雙滾筒采煤機、可彎曲輸送機、整體自移式液壓支架、端頭支架等。輔助設(shè)備有：乳化液泵站、轉(zhuǎn)載機、可伸縮膠帶輸送機、移動變電站等。液壓支架是綜采工作面的主要標志。液壓支架有三種類型：支撐式、掩護式、支撐掩護式。

3.割煤、進刀方式與普采基本相似?！窬C采一個循環(huán)的標志是移架。三、綜合機械化采煤工藝（簡稱綜采）

四、綜