煤礦基本知識(shí)課件

煤礦基本知識(shí)11煤的成因煤是古代植物遺體堆積在湖泊、海灣、淺海的地方，經(jīng)過(guò)復(fù)雜的生物化學(xué)和物理化學(xué)作用轉(zhuǎn)化而成的一種具有可燃性能的沉積巖。在顯微鏡下可以發(fā)現(xiàn)煤中有植物細(xì)胞組成的孢子花粉等，在煤層中還可以發(fā)現(xiàn)植物化石，所有這些都可以證明煤是由植物遺體堆積而成的。煤是如何形成的？煤礦基本知識(shí)2科學(xué)家們?cè)诘刭|(zhì)考察研究中發(fā)現(xiàn)，在地球上曾經(jīng)有過(guò)氣候潮濕，植物茂盛的時(shí)代。如按地質(zhì)年代（見(jiàn)下表）來(lái)說(shuō)，晚古生代的石碳紀(jì)、二迭紀(jì)（距今約有3億年）中生代的侏羅紀(jì)（距今約1.3億—1.8億年）等，當(dāng)時(shí)大量繁生的植物在封閉的湖泊、沼澤或海灣堆積下來(lái)，并迅速被泥沙覆蓋，經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年以后，植物變成了煤，泥沙變成了沙石。由于有節(jié)奏的地殼運(yùn)動(dòng)和反覆堆積，在同一地區(qū)往往有很多煤層，每個(gè)煤層都被巖石分開(kāi)。煤礦基本知識(shí)煤的成因3地質(zhì)年代及中國(guó)主要賦煤區(qū)煤炭形成時(shí)代對(duì)應(yīng)表東北賦煤區(qū)西北、華北華北賦煤區(qū)華南賦煤區(qū)貴州42中國(guó)煤炭資源的分布5

xx的煤炭資源較為豐富，目前煤炭?jī)?chǔ)量居世界第一位。全國(guó)現(xiàn)已探明的保有煤炭?jī)?chǔ)量為10000億噸。主要分布在華北、西北地區(qū)，以新疆、內(nèi)蒙古、山西、陜西等省區(qū)的儲(chǔ)量最為豐富。中國(guó)煤炭資源量分布情況一覽表煤炭資源的分布63.1煤礦礦井的生產(chǎn)能力小型——9、15、21、30萬(wàn)噸中型——45、60、90萬(wàn)噸大型——120、150、180、240、300萬(wàn)噸及以上；其中300萬(wàn)噸及以上的礦井也叫特大型礦井。礦井生產(chǎn)能力

井型73.2、我國(guó)目前礦井瓦斯分我國(guó)目前礦井瓦斯分為三級(jí)1、高瓦斯；

2、低瓦斯；3、煤與瓦斯突出礦井；相對(duì)瓦斯涌出量大于10立方米/噸絕對(duì)瓦斯涌出量大于40立方米/分鐘的是高瓦斯礦井反之是低瓦斯礦井；只要發(fā)生過(guò)一次瓦斯突出的礦井就是突出礦井。8煤礦開(kāi)拓是指為了煤礦生產(chǎn)（或生產(chǎn)礦井的再生產(chǎn)）形成的完整的開(kāi)拓系統(tǒng)所掘的提升，通風(fēng)、排水、供電等各種井巷硐室工程（如中央變電所，中泵房等）。它包括：豎井、斜井和主平硐，通向煤體的石門(mén)。主要運(yùn)輸大巷、井底車(chē)場(chǎng)及繞道等。4.煤礦開(kāi)拓？9目前，事業(yè)部所屬的礦井中，永晟煤礦屬于垂直走向平硐開(kāi)拓，白坪煤礦、六家壩煤礦、竹林寨煤礦、大圓煤礦均屬于斜井開(kāi)拓4.1開(kāi)拓方式煤礦礦井開(kāi)拓105礦井通風(fēng)①供給井下人員足夠的空氣，滿足人員呼吸的需要；②稀釋和排出各種有毒有害氣體和礦塵；③調(diào)節(jié)氣候條件，給作業(yè)人員一個(gè)舒適的環(huán)境，以提高工作效率。礦井通風(fēng)的重要性

“一通三防”是煤礦安全生產(chǎn)中的重中之重?！耙煌ㄈ馈敝械摹耙煌ā本褪侵浮暗V井通風(fēng)”，“三防”系指“防瓦斯、防塵、防自燃發(fā)火”。煤礦安全生產(chǎn)“十二字方針”中的“以風(fēng)定產(chǎn)”，就是以通風(fēng)能力核定生產(chǎn)能力。只要有人正常作業(yè)的地方就必須保證有效通風(fēng)。有效的礦井通風(fēng)是煤礦安全生產(chǎn)的最基本保證。礦井通風(fēng)的任務(wù)11幾個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)礦井通風(fēng)系統(tǒng)：是向礦井各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排出污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、通風(fēng)動(dòng)力和通風(fēng)控制設(shè)施的總稱。礦井通風(fēng)方式：是指礦井進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井的布置方式。分中央式、對(duì)角式、區(qū)域式、混合式四種。

風(fēng)巷：進(jìn)風(fēng)風(fēng)流所經(jīng)過(guò)的巷道叫進(jìn)風(fēng)巷。

回風(fēng)巷：回風(fēng)風(fēng)流所經(jīng)過(guò)的巷道叫回風(fēng)巷。

盲巷：凡長(zhǎng)度超過(guò)6M而又不通風(fēng)或通風(fēng)不良的獨(dú)頭巷道，統(tǒng)稱為盲巷。

分區(qū)通風(fēng)（并聯(lián)通風(fēng)）：采區(qū)或采掘工作面的回風(fēng)流直接進(jìn)入回風(fēng)巷而不再進(jìn)入其它采掘工作面或用風(fēng)地點(diǎn)的通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)12串聯(lián)通風(fēng)采掘工作面或硐室的回風(fēng)再進(jìn)入其它采掘工作面或硐室的通風(fēng)方式，稱為串聯(lián)通風(fēng)，也叫一條龍通風(fēng)。擴(kuò)散通風(fēng)利用空氣的自然擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)而對(duì)掘進(jìn)工作面或硐室進(jìn)行通風(fēng)的方法叫擴(kuò)散通風(fēng)。

獨(dú)立風(fēng)流從主要進(jìn)風(fēng)巷分出的，經(jīng)過(guò)爆炸材料庫(kù)或充電硐室后再進(jìn)入主要回風(fēng)巷的風(fēng)流。

上行通風(fēng)風(fēng)流沿采煤工作面由下向上流動(dòng)的通風(fēng)方式。

下行通風(fēng)風(fēng)流沿采煤工作面由上向下流動(dòng)的通風(fēng)方式。

局部通風(fēng)利用局部通風(fēng)機(jī)或主要通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓對(duì)局部地點(diǎn)進(jìn)行通風(fēng)的方法。

循環(huán)風(fēng)局部通風(fēng)機(jī)的回風(fēng)，部分或全部再進(jìn)入同一部局部通風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中。

通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)

礦井風(fēng)流按照生產(chǎn)需求在井巷中流動(dòng)時(shí)，有分、有合，通常把風(fēng)流分岔、匯合的路線結(jié)構(gòu)形式叫通風(fēng)網(wǎng)路。13新鮮空氣（新風(fēng)）污濁空氣（乏風(fēng)）

井下空氣的主要成分：氧氣和氮?dú)?/p>

氧氣：相對(duì)密度為1.105，人體在靜止?fàn)顟B(tài)下耗氧量為0.25l/min，在工作時(shí)耗氧量為1－3l/min；

當(dāng)濃度小于17％時(shí)，呼吸困難、心跳加快，

當(dāng)濃度小于15％時(shí)，無(wú)力進(jìn)行勞動(dòng)，

當(dāng)濃度小于12％時(shí)，有生命危險(xiǎn)。

當(dāng)濃度小于3％時(shí),立即死亡。

《規(guī)程》規(guī)定工作面進(jìn)風(fēng)流中>=20％

氮?dú)猓合鄬?duì)密度為0.97，微溶于水，不助燃，無(wú)毒。地層中涌出。當(dāng)?shù)獨(dú)鉂舛壬邥r(shí)，意味著氧氣濃度的減少，可引起缺氧窒息。6.礦井空氣成分6.1.1井下空氣成分14井下空氣中常見(jiàn)的有毒有害氣體：一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、硫化氫（H2S）、二氧化硫（SO2）、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氫氣（H2）等。其來(lái)源是爆破生成的炮煙、礦物氧化、火災(zāi)、爆炸，以及柴油機(jī)工作產(chǎn)生的廢氣等。井下各種有害氣體最高允許濃度15人體在不同二氧化碳濃度下的反應(yīng)一氧化碳與人體中毒的關(guān)系16甲烷，對(duì)空氣的相對(duì)密度為0.55，難溶于水。一定濃度并遇到高溫(650－750℃)時(shí)能引起爆炸。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：在采掘工作面進(jìn)風(fēng)流的瓦斯?jié)舛炔坏贸^(guò)0.5％，在采掘工作面和采區(qū)的回風(fēng)流中，瓦斯?jié)舛炔坏贸^(guò)1％，在礦井和一翼的總回風(fēng)流中，瓦斯?jié)舛炔坏贸^(guò)0.75％。礦井空氣成分176.1.2稀釋礦內(nèi)有害氣體的措施

①應(yīng)向礦內(nèi)連續(xù)供給新鮮風(fēng)流，使之達(dá)到安全濃度。CH4和CO2是礦內(nèi)有害氣體的主要成分，稀釋它們所需的風(fēng)量最大，所以它們是確定礦井風(fēng)量和工作面風(fēng)量的主要依據(jù)。

②抽放瓦斯、煤體注入石灰水以減少H2S和SO2、防止煤炭自燃、采取綜合防塵措施等。

③爆破后空氣中的CO、CO2、NO2等氣體濃度往往超過(guò)安全濃度，除了采取水炮泥、噴霧灑水等措施外，必須等炮煙吹散后方可進(jìn)入掘進(jìn)工作面。

④當(dāng)發(fā)生爆炸、火災(zāi)、煤與瓦斯突出等事故時(shí)，空氣中有害氣體的濃度通常是致命的，應(yīng)佩帶自救器。186.2通風(fēng)系統(tǒng)6.2.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)機(jī)的工作方法、通風(fēng)方式和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的總稱。19①原則：撤人、斷電、限量②職責(zé)：⑴指揮的職責(zé)；⑵撤人的職責(zé)；⑶警戒有職責(zé)。③基本要求：a、排除獨(dú)頭巷道積聚的瓦斯，須先檢查瓦斯?jié)舛?；送入有限的風(fēng)量，逐步排放積聚的瓦斯。b、排放瓦斯時(shí)，應(yīng)有瓦斯檢查人員在獨(dú)頭巷道回風(fēng)流與全風(fēng)壓風(fēng)流混合處，經(jīng)常檢查瓦斯?jié)舛龋籧、排放瓦斯時(shí)，嚴(yán)禁局部通風(fēng)機(jī)發(fā)生循環(huán)風(fēng)；d、排放瓦斯時(shí)，獨(dú)頭巷道的回風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)，必須切斷電源，撤出人員；還應(yīng)有礦山救護(hù)隊(duì)在現(xiàn)場(chǎng)值班；e、排放瓦斯后，經(jīng)檢查證實(shí)，整個(gè)獨(dú)頭巷道內(nèi)風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛炔怀^(guò)1％，氧氣濃度不低于20％和二氧化碳濃度不超過(guò)1.5％，且穩(wěn)定30min后，瓦斯?jié)舛葲](méi)有變化，才可恢復(fù)局部通風(fēng)機(jī)的正常通風(fēng)。排放瓦斯的原則、職責(zé)及基本要求煤礦基本知識(shí)207煤炭開(kāi)采的安全問(wèn)題煤礦是地下作業(yè)。井下作業(yè)環(huán)境惡劣，且受水、火、瓦斯、煤塵、頂板等五大自然災(zāi)害的威脅。因此，煤炭行業(yè)是高危行業(yè)（目前又出現(xiàn)熱害）。在這五大災(zāi)害中，我認(rèn)為瓦斯的災(zāi)害、水的災(zāi)害更為嚴(yán)重。尤其是瓦斯，還包含著有的礦井具有嚴(yán)重的煤與瓦斯突出的突出問(wèn)題。煤礦要生產(chǎn)，就必須積極認(rèn)真嚴(yán)肅主動(dòng)地治理好這些安全問(wèn)題。為了使大家對(duì)煤礦的自然突害有個(gè)初淺的認(rèn)識(shí)，這里重點(diǎn)介紹一下瓦斯、煤與瓦斯突出的災(zāi)害方面的基本知識(shí)。21①礦井瓦斯的概念礦井瓦斯是成煤過(guò)程中的一種伴生氣體。瓦斯是煤礦井下以甲烷為主的有害氣體的總稱。有時(shí)也單指甲烷CH4。②礦井瓦斯形成的兩個(gè)時(shí)期

一個(gè)是植物遺體形成泥炭的過(guò)程中形成瓦斯，屬于生物化學(xué)的造氣期，這個(gè)時(shí)期生成的瓦斯易于排放，大部分都會(huì)逸散到天空中去。二是由泥炭形成褐煤，煙煤和無(wú)煙煤時(shí)期形成甲烷，大部分被保留在煤層中。③瓦斯的基本性質(zhì)瓦斯是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣味。比空氣還輕，瓦斯的比重是0.554。它有很強(qiáng)的擴(kuò)散性，在一定的濃度范圍內(nèi)可以燃燒或可以爆炸。7.1煤礦瓦斯的基本知識(shí)22④礦井瓦斯的危害：主要是窒息。瓦斯在空氣中的濃度達(dá)到43%時(shí)，人呼吸困難，達(dá)到57%時(shí)，人會(huì)死亡。因?yàn)榇藭r(shí)氧含量只有9%。⑤瓦斯賦存的狀態(tài)一是游離狀態(tài)；二是吸附狀態(tài)。吸附狀態(tài)又包括吸著狀態(tài)和吸收狀態(tài)。⑥瓦斯爆炸的條件：（1）一定濃度的瓦斯（5%—16%）（2）高溫火源的存在（650℃—750℃）（3）充足的氧氣（≥12%）煤礦瓦斯的基本知識(shí)23先說(shuō)一下瓦斯?jié)舛龋和咚贡ㄓ幸欢ǖ臐舛确秶?。我們把在空氣中瓦斯迂火后能引起爆炸的濃度范圍，稱為瓦斯爆炸介限。瓦斯爆炸介限為5%—16%。當(dāng)濃度低于5%時(shí)，迂火不爆炸。但能在火焰外圍形成燃燒層，當(dāng)瓦斯?jié)舛葹?.5%時(shí)，其爆炸威力最大，因?yàn)檫@時(shí)氧和瓦斯發(fā)生完全反應(yīng)；瓦斯?jié)舛仍?6%以上時(shí)，失去其爆炸性，但在空氣中迂火仍會(huì)燃燒。瓦斯爆炸的介限并不是固定不變的，它還受溫度、壓力以及煤塵，其它可燃?xì)怏w，惰性氣體的混入等因素的影響。煤礦瓦斯的基本知識(shí)24再說(shuō)一下溫度：瓦斯的引火溫度，即引燃瓦斯的最低溫度一般認(rèn)為650℃—750℃，但受瓦斯的濃度、火源的性質(zhì)及混合氣體的壓力等因素的影響而變化。當(dāng)瓦斯含量在7%—8%時(shí)，最易引燃。當(dāng)混合氣體的壓力增高時(shí)，引燃溫度即降低；在引火溫度相同時(shí)，火源面積越大，點(diǎn)火時(shí)間越長(zhǎng)越易引燃瓦斯。最后說(shuō)一下氧的濃度：實(shí)踐證明，空氣中的氧氣濃度降低時(shí)，瓦斯爆炸的介限隨之縮小。當(dāng)氧氣濃度降到12%以下時(shí)，瓦斯混合氣體即失去爆炸性。這一性質(zhì)對(duì)井下密閉的火區(qū)有很大影響，在密閉的火區(qū)內(nèi)往往積存大量的瓦斯，且有火源存在，但因氧的濃度低，并不會(huì)發(fā)生爆炸。如果有新鮮空氣進(jìn)入，氧氣濃度達(dá)到12%以上，就可能發(fā)生爆炸，因此，對(duì)火區(qū)要嚴(yán)加管理，在啟封火區(qū)時(shí)，更應(yīng)格外慎重，必須在火熄滅后才能啟封。25

煤與瓦斯突出是煤礦開(kāi)采過(guò)程中最為嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。因?yàn)榫哂型话l(fā)性，對(duì)生產(chǎn)人員的危害極大。由于突出的機(jī)理目前尚處于假說(shuō)階段，影響它的因素隨之性又大，要完全控制它的發(fā)生還有一定難度。但采取一些行為有效的措施后，仍可以做到不發(fā)生或減少傷亡事故。

煤與瓦斯突出問(wèn)題26附：煤的分類(lèi)方法(了解)新制定的中國(guó)煤炭分類(lèi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，首先根據(jù)煤的煤化程度，將所有煤分為褐煤、煙煤和無(wú)煙煤。

對(duì)于褐煤和無(wú)煙煤，再分別按其煤化程度和工業(yè)利用的特點(diǎn)分為2個(gè)和3個(gè)小類(lèi)。煙煤部分按揮發(fā)分大于10～20％、大于20～28％、大于28～37％和大于37％的4個(gè)階段分為低、中、中高及高揮發(fā)分煙煤。關(guān)于煙煤粘結(jié)性，則按粘結(jié)指數(shù)G區(qū)分：0～5為不粘結(jié)和微粘結(jié)煤。大于50～65為中等偏強(qiáng)粘結(jié)煤，大于65則為強(qiáng)粘結(jié)煤。對(duì)于強(qiáng)粘結(jié)煤，又把其中膠質(zhì)層最大厚度y值大于25mm或奧亞膨脹度b大于150％（對(duì)于Vdaf大于28％的煙煤，b大于220％）的煤定為特強(qiáng)粘結(jié)煤。這樣，在煙煤部分，可分為24個(gè)單元，并用相應(yīng)的數(shù)碼表示。中國(guó)煤炭分類(lèi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中各類(lèi)煤2728各類(lèi)煤的特征及用途煤類(lèi)特征用途無(wú)煙煤揮發(fā)分低，固定碳高，比重大，純煤真比重最高可達(dá)1.90，燃點(diǎn)高，燃燒時(shí)不冒煙。對(duì)這類(lèi)煤，可分為：01號(hào)為老年無(wú)煙煤；02號(hào)為典型無(wú)煙煤；03號(hào)為年輕無(wú)煙煤。無(wú)煙煤主要是民用和制造合成氨的造氣原料，低灰、低硫和可磨性好的無(wú)煙煤不僅可以做高爐噴吹及燒結(jié)鐵礦石用的燃料，而且還可以制造各種碳素材料，如碳電極、陽(yáng)極糊和活性碳的原料，某些優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤制成航空用型煤還可用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和車(chē)輛馬達(dá)的保溫。貧煤變質(zhì)程度最高的一種煙煤，不粘結(jié)或微弱粘結(jié)，在層狀煉焦?fàn)t中不結(jié)焦，燃燒時(shí)火焰短，耐燒。主要是發(fā)電燃料，也可作民用和工業(yè)鍋爐的摻燒煤。29煤類(lèi)特征用途瘦煤低揮發(fā)分的中等粘結(jié)性的煉焦用煤。焦化過(guò)程中能產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的焦質(zhì)體。單獨(dú)煉焦時(shí)，能得到塊度大、裂紋少、抗碎強(qiáng)度高的焦煤，但這種焦碳的耐磨強(qiáng)度稍差，但2煉焦配煤使用，效果較好。這種煤也可作發(fā)電和一般鍋爐等燃料，也可供鐵路機(jī)車(chē)摻燒使用。焦煤中等或低揮發(fā)分的以及中等粘結(jié)或強(qiáng)粘結(jié)性的煙煤,加熱時(shí)產(chǎn)生熱穩(wěn)定性很高的膠質(zhì)體,如用來(lái)單獨(dú)煉焦,能獲得塊度大、裂紋少、抗碎強(qiáng)度高的焦煤。這種焦煤的耐磨強(qiáng)度也很高。但單獨(dú)煉焦時(shí)，由于膨脹壓力大，易造成推焦困難，

一般作為煉焦配煤用，效果較好。1/3焦煤中高揮發(fā)分的強(qiáng)粘結(jié)性煤，是介于焦煤、肥煤和氣煤之間的過(guò)渡煤種，單煉焦時(shí)能生成熔融性良好、強(qiáng)度較高的焦煤，煉焦時(shí)這種煤的配入量可在較寬范圍內(nèi)波動(dòng)，但都能獲得強(qiáng)度較高的焦炭。良好的煉焦配煤用的基礎(chǔ)煤各類(lèi)煤的特征及用途續(xù)130煤類(lèi)特征用途肥煤中等及中高揮發(fā)分的強(qiáng)粘結(jié)性的煙煤，加熱時(shí)能產(chǎn)生大量的膠質(zhì)體。肥煤?jiǎn)为?dú)煉焦時(shí)，能生成熔融性好、強(qiáng)度高的焦炭，其耐磨強(qiáng)度也比焦煤煉出的焦炭好。是煉焦配煤中的基礎(chǔ)煤。但單獨(dú)煉焦時(shí)，焦炭上有較多的橫裂紋，而且焦根部分常有蜂焦。氣肥煤一種揮發(fā)分和膠質(zhì)體厚度都很高的強(qiáng)粘結(jié)性肥煤，有人稱之為“液肥煤”。這種煤的結(jié)焦性介于肥煤和氣煤之間。單獨(dú)煉焦時(shí)能產(chǎn)生大量氣體和液體化學(xué)產(chǎn)品。氣肥煤最適于高溫干餾制煤氣，也可用于配煤煉焦，以增加化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率。氣煤一種變質(zhì)程度較低的煉焦煤。加熱時(shí)能產(chǎn)生較多的揮發(fā)分和較多的焦油。膠質(zhì)體的熱穩(wěn)定性低于肥煤，也能單獨(dú)煉焦，但焦炭的抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度均稍差于其它煉焦煤，而且焦炭多呈長(zhǎng)條而較易碎，且有較多的縱裂紋。在配煤煉焦時(shí)多配入氣煤，可增加氣化率和化學(xué)產(chǎn)品回收率，氣煤也可以高溫干餾來(lái)制造城市煤氣。各類(lèi)煤的特征及用途續(xù)231煤類(lèi)特征用途1/2中粘煤一種中等粘結(jié)性的中高揮發(fā)分煙煤。這種煤有一部分在單煤煉焦時(shí)能生成一定強(qiáng)度的焦炭，可作為配煤煉焦的煤種；粘結(jié)性較弱的另一部分單獨(dú)煉焦時(shí)，生成的焦炭強(qiáng)度差，粉焦