煤礦生產(chǎn)技術(shù)與采煤安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)教材

煤礦生產(chǎn)技術(shù)與采煤安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)教材本章要點(diǎn)1.煤層埋藏特征和地質(zhì)構(gòu)造知識(shí)2.礦井開(kāi)拓方式煤礦地質(zhì)基本知識(shí)在煤的形成過(guò)程中，煤層上下同時(shí)形成許多巖層。這些在同一成煤時(shí)期形成的煤層，稱(chēng)為某一地質(zhì)年代的煤系地層。因形成的條件不同，使煤層的埋藏特征產(chǎn)生明顯的差異，而這些特征與煤礦開(kāi)采具有十分密切的關(guān)系。煤層的埋藏特征煤層的形狀、結(jié)構(gòu)煤和其他沉積巖一樣形成后在地下通常是層狀埋藏的，層位連續(xù)，厚度也均勻，但由于受積沉條件和地殼運(yùn)動(dòng)的影響，也有似層狀和非層狀煤層。典型似層狀煤層如藕節(jié)、串珠或瓜藤狀等；非層狀煤層如雞窩或扁豆?fàn)?。?jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層。煤層中沒(méi)有層狀的較穩(wěn)定的矸石夾層，但可能含有透鏡體或結(jié)核。（2）復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層。這類(lèi)煤層中含有較穩(wěn)定的夾石層，厚度較大的煤層往往是復(fù)雜結(jié)構(gòu)。煤層的頂、底板頂板賦存在煤層之上的鄰近巖層稱(chēng)為頂板。根據(jù)頂板巖層的位置和性能、強(qiáng)度等特征，頂板巖層分為偽頂、直接頂和老頂。偽頂:直接位于煤層之上,容易隨采隨落,極不穩(wěn)定,厚度一般在0.5m以下,多由頁(yè)巖,碳質(zhì)頁(yè)巖組成,很難支護(hù),通?？迓湓诿豪铩Ｖ苯禹敚褐苯游挥诿簩踊騻雾斨?，具有一定的穩(wěn)定性，回柱后垮落，厚度一般為1~2m，多由泥巖、頁(yè)巖、粉砂巖組成。有的砂巖、石灰?guī)r直接頂需要人工強(qiáng)制放頂。老頂：位于直接或煤層之上，厚而堅(jiān)硬，厚度大，強(qiáng)度大，較穩(wěn)定，難垮落，一般只發(fā)生緩慢直沉，多由砂巖、石灰?guī)r組成。底板賦存在煤層之下的鄰近巖層稱(chēng)為底板。底板分為直接底和老底兩種。直接底：位于煤層之下，厚度數(shù)十厘米至幾米，通常為泥巖、粘土巖或頁(yè)巖。有的遇水膨脹，容易發(fā)生底鼓現(xiàn)象，可能使巷道遭到破壞，一般影響巷道運(yùn)輸和工作面支護(hù)。老底：位于直接底之下的巖層，厚度較大，多為粉砂巖或砂巖。由于煤系地層形成的特殊性，有的煤層也可能缺少某類(lèi)型的頂、底板。煤層的厚度煤層底板到頂板間的垂直距離叫煤層的厚度。根據(jù)煤層厚度煤層可分為三類(lèi)。薄煤層小于1.3m;中厚煤層1.3～3.5m;厚煤層大于3.5m，6m以上稱(chēng)特厚煤層。地質(zhì)構(gòu)造原始沉積的煤（巖）層由于地殼運(yùn)動(dòng)\變遷而造成其空間特征發(fā)生變化，形成新的結(jié)構(gòu)稱(chēng)為地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造大致可分為三類(lèi)；單斜構(gòu)造、褶皺構(gòu)造構(gòu)、斷裂構(gòu)造。單斜構(gòu)造在一定范圍內(nèi)巖（煤）層向一個(gè)方向傾斜的構(gòu)造形態(tài)叫單斜構(gòu)造。單斜構(gòu)造往往是其他構(gòu)造的一部分，如褶曲一翼、斷層一盤(pán)。煤（巖）層的產(chǎn)狀是煤（巖）層的空間位置及特征，通常用走向、傾向、傾角來(lái)表示產(chǎn)狀要素。走向：傾斜層面與水平面的交線(xiàn)稱(chēng)為走向線(xiàn)。走向全延伸方向稱(chēng)為走向，代表巖層層面在水平面上的延伸方向。傾向：煤（巖）層的傾斜方向，與走向垂直，指向煤（巖）層面傾斜向下的一方，也就是傾斜線(xiàn)在水平面上的投影方向。傾角：傾斜面與水平面之間所夾的銳角。近水平煤層傾角小于8°緩傾斜煤層傾角為8o～25o傾斜煤層傾角為25°～45°急傾斜煤層傾角為45°～90°(二)褶皺構(gòu)造巖層受到水平力的擠壓而發(fā)生波狀彎曲,但仍保持連續(xù)性和完整性的構(gòu)造稱(chēng)做褶皺構(gòu)造。褶皺構(gòu)造中巖層的任何一個(gè)彎曲叫褶曲。褶曲是組成褶的基本單位。背斜：在形態(tài)上是一個(gè)中間向上凸起的彎曲。自中心向兩側(cè)傾斜。向斜：在形態(tài)上是一個(gè)中間向下凹陷的彎曲。兩側(cè)向中心傾斜。背斜或向斜凹凸部分的頂部稱(chēng)為褶曲的軸部，兩側(cè)稱(chēng)為褶曲的翼部。背斜和向斜往往是彼此相連的。斷裂構(gòu)造巖層受力后遭到破壞，失去連續(xù)性和完整性的構(gòu)造形態(tài)叫斷裂構(gòu)造。斷裂后，斷裂面兩側(cè)巖層沒(méi)有發(fā)生顯著位移叫裂隙；如發(fā)生明顯錯(cuò)斷叫斷層，斷層就是巖層斷裂面發(fā)生顯著位移的斷裂構(gòu)造。正斷層：上盤(pán)相對(duì)下降，下盤(pán)相對(duì)上升。逆斷層：巖層斷裂后，上盤(pán)相對(duì)上升，下盤(pán)相對(duì)下降。平移斷層：巖層斷裂后，上下盤(pán)作水平移動(dòng)。斷層對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響：斷層是瓦斯和水的良好通道，采掘工作面接近斷層時(shí)應(yīng)注意防止透水事故；加強(qiáng)通風(fēng)，防止煤與瓦斯突出事故，加強(qiáng)頂板管理，采取安全措施，防止冒頂事故。第二節(jié)礦井的開(kāi)拓方式井田與井田的再劃分當(dāng)一個(gè)煤田的范圍很大時(shí)，必須將煤田劃分成若干個(gè)部分，每一個(gè)部分由一個(gè)礦井開(kāi)采。劃歸一個(gè)礦井開(kāi)采的部分稱(chēng)為井田。井田往往比較大，還必須把井田劃分為許多更小的部分，才能進(jìn)行開(kāi)采。將井田劃分為許多更小的部分叫井田再劃分。井田一般劃分為階段和水平。巷道和硐室一般布置在某一標(biāo)高的水平面上，這一水平面簡(jiǎn)稱(chēng)水平，設(shè)有井底車(chē)場(chǎng)及主要運(yùn)輸大巷的水平稱(chēng)為開(kāi)采水平，設(shè)有主要回風(fēng)巷的水平稱(chēng)回風(fēng)水平。階段是當(dāng)開(kāi)采傾斜和部分緩傾斜煤層時(shí)，在井田范圍內(nèi)沿傾斜方向按一定標(biāo)高將井田劃分為若干條帶，每個(gè)條帶稱(chēng)為階段。根據(jù)煤層賦存條件，一個(gè)井田可以用一個(gè)水平開(kāi)采，稱(chēng)為單水平開(kāi)拓，或者用幾個(gè)水平開(kāi)采，稱(chēng)為多水平開(kāi)拓。在階段范圍內(nèi)，沿走向把階段分為若干塊段，每一塊段稱(chēng)為采區(qū)，這種布置叫分區(qū)式布置。開(kāi)采近水平煤層時(shí)，沿煤層主要延伸方向布置水平大巷，在主要水平面大巷兩側(cè)劃分若干個(gè)采掘區(qū)，每個(gè)采掘區(qū)叫一個(gè)盤(pán)區(qū)，盤(pán)區(qū)類(lèi)似采區(qū)，有獨(dú)立的運(yùn)輸系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)。井田開(kāi)拓方式在井田范圍內(nèi)，從地面向地下開(kāi)掘一系列巷道進(jìn)入煤層并建立生產(chǎn)系統(tǒng)，這稱(chēng)為礦井開(kāi)拓。開(kāi)拓巷道在井田內(nèi)的總體布置方式叫井田開(kāi)拓方式，井田的開(kāi)拓方式分為立井開(kāi)拓、斜井開(kāi)拓，平硐開(kāi)拓，綜合開(kāi)拓。立井開(kāi)拓當(dāng)煤層埋藏較深或地質(zhì)條件比較復(fù)雜時(shí)，一般采用立井開(kāi)拓。斜井開(kāi)拓當(dāng)煤層埋藏較淺而地質(zhì)條件又不復(fù)雜時(shí)，多采用斜井開(kāi)拓方式。斜井開(kāi)拓即在井田中央從地面沿底板巖石開(kāi)掘一對(duì)斜井與井下巷道連接。平硐開(kāi)拓平硐開(kāi)拓就是由地面開(kāi)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。綜合開(kāi)拓當(dāng)采用單一方式不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要時(shí)，可采用兩種開(kāi)拓方式并用的綜合開(kāi)拓方式。井下巷道的分類(lèi)、用途井下巷道按空間特征分：垂直巷道。有立井，暗立井，溜井等。水平巷道。有平硐，水平運(yùn)輸大巷，水平回風(fēng)大巷，區(qū)段平巷，石門(mén)，煤門(mén)等。傾斜巷道。有斜井，采區(qū)上下山，暗斜井，行人斜井，聯(lián)絡(luò)巷，溜煤眼，工作面開(kāi)切眼等。礦井巷道按巷道用途和服務(wù)范圍分：開(kāi)拓巷道。為全礦井、一個(gè)階段或兩個(gè)以上采區(qū)服務(wù)的巷道叫開(kāi)拓巷道。如井筒，井底車(chē)場(chǎng)，主石門(mén)，階段運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷。準(zhǔn)備巷道。為一個(gè)采區(qū)或兩個(gè)以上采煤工作面服務(wù)的巷道，如采區(qū)上（下）山，上中下部車(chē)場(chǎng)，區(qū)段運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷?；夭上锏?。直接為一個(gè)回采工作面服務(wù)的工作面