1已改矿井概况教案(张继远).doc

班 级课 时教 具课程新工人岗前培训班4矿井概况目的要求知识目标：掌握煤矿发展状况、地质、生产系统等矿井概况方面的知识。能力目标：熟悉矿井工作环境与地面的不同，举一反三，提高工程质量和安全生产能力。重 点煤矿发展状况、地质基础难 点地质构造的概念及矿井开拓课 型理 论 课（新授）教 法讲授法、板书演示法、案例法、提问教学环节课堂主要教学内容一、组织教学目视全员，自我介绍；点名，讲明课堂纪律并宣布上课。二、导入新课我们到一个新的陌生的地方，首先对这个地方有个大概的了解，如该地的总体方向、主要交通线、繁华地段、人文景观、风俗习惯等，否则，会对我们的出行办事带来很大不便，甚至麻烦。简单地说就是要对新地方的概况有所了解。对于煤矿也是这样，煤矿工作主要是井下工作，其工作条件、环境与地面有很大的不同，要做好安全生产必须对矿井概况有个大致的了解，这对我们从事井下工作，特别是保障施工安全，有重要意义。这就是我们所要学习的矿井概况。三、讲授新课第一节 我国煤炭事业的发展状况一、煤炭工业在国民经济中的地位和作用二、我国煤炭工业发展状况第二节 地质基础知识（一）一、煤层埋藏特征第三节 地质基础知识（二）二、地质构造及其分类第四节 采煤技术一、爆破采煤工艺二、炮采工艺三、回柱放顶第五节 矿井开拓 一、井田的开拓二、矿井巷道的划分三、矿井开拓方式第六节 矿井生产系统四、布置作业1、煤层厚度分为哪三类？按倾角可分为哪三类？2、煤层产状的三要素是什么？3、什么叫褶曲、断层？常见的断层呢有几种。4、什么叫矿井储量？什么叫矿井生产能力？什么叫矿井服务年限？5、什么叫水平?什么叫采区？6、什么叫开拓巷道、准备巷道、回采巷道。7、什么叫矿井开拓？矿井开拓有哪几种？8、矿井生产系统有哪几种？第一节 我国煤炭事业的发展状况一、煤炭工业在国民经济中的地位和作用煤炭是工业生产的原材料，有事国民经济建设及人民生活的主要能源，通常被喻为工业的粮食。1、 煤炭在我国经济中的地位。在我国能源结构中占70%，工业发展离不开，人民生活离不开，有了煤炭，国民经济和现代化建设就有了后劲，具有中国特色的社会主义建设就有了基础。2、 作用：煤炭产量是衡量一个国家经济实力的主要标志之一。二、我国煤炭工业发展状况1、我国是世界上利用煤炭最早的国家，有文字记载的历史有2000多年。我国煤炭资源丰富分布范围广。一勘探面积加预测面积55万k。主要分布在西北、华北地区。2、建国前：煤炭工业落后，生产方式陈旧，产量低,煤炭工人地位低，安全没有保障，重大灾害事故不断发生。如，1942年，东北煤矿发生瓦斯爆炸，1544名矿工全部遇难。3、解放后：新中国成立后，党和政府对煤炭工业十分重视，采取许多有效措施，不断改善煤矿生产条件，提高安全生产水平，使煤炭工业呈现较高发展速度。（1）19491989年：全国原煤炭产量从3千多万吨上升到10亿多吨，每年递增2400万吨。（2）1989年至今：煤炭产量1013亿吨，保持世界产量第一。4、机械化程度的提高20世纪70年代，我国先后从国外引进了一批综合采煤机和综合掘进机设备。到2000年我国重点煤矿机械化程度达74.43%，综合机械化达到12.81%，有不少矿井机械化程度达100%。5、改革开放以来我国煤矿安全状况我国煤矿安全生产状况在党和政府的高度重视下得到不断改善。特别是党的十一届三中全会以来，国家先后制定了各种安全生产法规。1996年8月29日经第八届全国人大常委会第21次会议通过，当天，江泽民以75号主席令公布，1996年12月1日起实施的八章81条煤炭法。1992年11月7日七届人大常委会第28次会议通过，江泽民以第65号主席令公布，1993年5月1日实施的矿山安全法八章50条安全生产法。2002年6月29日经第九届人大常委会第28次会议通过，江泽民主席以70号主席令公布，2002年11月1日起实施的安全生产法七章97条。2000年11月7日，国务院296号令公布，2000年12月1日起实行的煤矿安全监察条例5章50条。煤矿安全规程（2001）于2001年9月28日颁布的新中国成立以来的第八部，自2001年11月1日起实行，五部分内容共751条。通过这些法律法规的制定和修改，完善了煤矿安全生产方面的法律、法规。在全国煤矿职工中认真贯彻实行了“安全第一、预防为主”的安全生产方针和“管理，装备，培训”三并重的原则，对煤矿安全规程进行了多次修改，制定了完善的安全生产目标管理责任制，深入开展了质量标准化，安全创水平活动，积极推广使用新技术，新设备，加强了安全监督、安全管理和安全培训，促进了抗灾救灾能力地不断提高。经过多年努力，煤矿职工的安全意识不断提高，矿井安全生产条件不断改善，全国煤矿安全生产形式有了很大的好转，限制了重大事故的发生，事故不断减少，百万吨死亡率逐年降低。第二节 地质基础知识（一）一、煤层埋藏特征（一）煤层的顶、底板赋存在煤层之上的邻近岩层称为顶板，赋存在煤层之下的邻近岩层称为底板。根据顶底板岩层相对于煤层的位置和垮落性能、强度等特征的不同，可将顶板岩层分为伪顶、直接顶和老顶3种类型。底板可分为伪底、直接底和老底3种。（1）伪顶：直接位于煤层以上，容易随采随落的极不稳定岩层。其厚底在0.5米以下，多由页岩、碳质页岩组成，不易支护。（2）直接顶：直接位于煤层或伪顶之上，具有一定的稳定性，移架或回柱后能自行垮落的岩层，厚度一般为12米，多由页岩、泥岩、粉砂岩及少量的石灰岩组成。（3）老顶：位于直接顶或煤层之上厚而坚硬的岩层。（4）直接底：位于煤层之下硬度较低的岩层。（5）老底：位于直接底或煤层之下较硬岩层，常为厚层砂岩、石灰岩等。（二）煤层的形态与煤层产状煤层的形态是指煤层赋存的空间几何形态。煤层的产状是指煤层在空间的位置及特征。煤层产状要素有走向、倾向和倾角。1、走向煤层走向线是指煤层层面与水平面相交的线。走向线两端所指的方面称为走向。走向代表煤层在水平面中的延伸方向。2、倾向煤层层面上与走向垂直的线叫倾斜线。倾斜线由高向低在水平面投影所指的方向称为倾向。3、倾角煤层层面与水平面所夹的最大锐角称为倾角。根据矿井开采技术的特点，煤层按倾角大致可分为4类：近水平煤层 倾角8度以下的煤层缓倾斜煤层 倾角825度的煤层倾斜煤层 倾角2545度的煤层急倾斜煤层 倾角45度以上的煤层（三）煤层的厚度煤层厚度是指煤层顶底岩层间的垂直距离，也叫真厚度。根据矿井开采的技术特点，煤层厚度可大致分为以下三类：薄煤层 厚度1.3米以下的煤层中厚煤层 厚度1.33.5米的煤层厚煤层 厚度3.5米以上煤层在实际工作中，习惯上也把厚度大于6米的煤层称为特厚煤层。第三节 地质基础知识（二）二、地质构造及其分类（一）单斜构造岩（煤）层受地质作用力的影响，产生向一个方向倾斜的形态，这样的构造形态称为单斜构造。（二）褶皱（曲）构造岩层在地壳活动中受水平方向挤压力作用，呈现波状弯曲，但仍保持了岩层的连续性和完整性，这种构造形态称为褶皱。1、褶曲构造的基本形态（1）背斜：在形态上是岩层向上弯拱的褶曲，其核心部位是老岩层，两翼是新岩层。（2）向斜：在形态上是岩层向下弯曲，其核心部位是新岩层，两翼是老岩层。2、褶曲构造的基本类型褶曲构造的规模大小不同，对矿井设计，煤矿生产的影响也不尽相同，根据其规模，可分为大、中、小3类。（三）断裂构造岩层受力后遭到破坏，在一定部位和一定方向上形成断裂，失去了连续性和完整性的构造称为断裂构造。1、裂隙裂隙是指岩层断裂后，两侧岩块未发生显著位移的构造。2、断层岩层受地应力的作用而发生变形，当应力超过岩层的强度极限时，发生断裂，使岩层的连续性和完整性遭到破坏，这种地质构造现象称为断层。1）断层的分类根据断层两盘相对位移的方向分类：正断层：上盘相对下降，下盘相对上升的断层。逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降的断层。平移断层：断层两盘岩块沿断层面作水平方向相对移动的断层。2）断层的特征根据断层存在的直接和间接的标志，归纳起来主要有以下几个特征：（1）煤层顶、底板出现严重凸凹不平，顶、底板岩石发生较多裂隙，而且越接近断层裂隙越多。（2）煤层厚度发生显著变化，煤层松软，光泽变暗，滑动面和摩擦痕增加。（3）破碎带有滴水或涌水出现，瓦斯涌出量增大。（4）煤层的走向与倾向发生较大的变化等。第四节 采煤技术在采煤工作面生产进程中，主要有破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等环节。在一定时间内，按照一定的顺序完成采煤工作各项工序的过程，称为采煤工艺流程。一、爆破采煤工艺爆破采煤是一种简单、落后的采煤方式。但对于地质条件复杂的煤（岩）层适应性强，设备简单，广泛应用于小型矿井以及大中型矿井地质较为复杂的采区。二、炮采工艺炮采的工艺流程包括：打眼、放炮、落煤和装煤、运煤、移溜、支护和回柱放顶等。三、回柱放顶回柱放顶是采煤工作面一项重要的工序。在此过程中，顶板活动比较强烈，支架将受到较大的动压作用。因此必须遵守下列规定：（1）用全部垮落法管理顶板的采煤工作面必须及时回柱放顶，控顶距超过作业规程规定时，禁止回采。如果回采后顶板仍不冒落，超过规定的悬顶距离时，必须停止采煤，采取人工强制放顶或其他措施进行处理。（2）回柱放顶前，必须对放顶所用设备完好情况及作业区域内安全情况进行全面检查，对符合质量要求的支架重新支设，缺柱的补齐，压力大时要加强支护，对工作面上、下出口和机头、机尾的支护要重新加固。同时清理好退路。（3）回柱必须按由里向外，自下而上的顺序进行。分段回柱时，必须在分段处打两根临时支柱。回柱后要及时挂挡矸帘。撤下的顶梁要按号立放整齐，立柱打在新放顶线内侧梁下。采用密集支柱切顶时，两段密集支柱之间必须留有0.5米以上的出口，出口间的距离和密集支柱的超前距离都必须符合作业规程的规定。（5）回柱必须2人一组作业，1人回柱、1人观察，不准单独作业。回柱人员必须站在所撤支柱的倾斜上方，且支架完整，无崩绳、崩柱、甩钩、断绳抽人等危险情况的安全地点工作。木支柱必须用机械回撤，放顶区域内的支架、木垛等必须回收干净。第五节 矿井开拓一、井田的开拓1、露天开采与井下开采 （1）露天开采的煤矿叫露天矿，如义马露天矿。（2）地下开采：根据煤层的埋藏深度和储存条件，利用井下开采的方法，又叫井下矿。我国占95%。2、矿井与矿区（1）矿井是指在一个井田上开采的煤矿。（2）矿区是指由于行政上或经济上的原因，往往讲几个井田划分为一个行政机构管理，把这些临近的井田合起来。3、矿井储量（1）矿井储量是指井田范围内煤炭的埋藏量。（2）矿井储量分为：工业储量、远景储量。（3）可采储量：矿井工业储量中减去设计损失和各种煤柱损失后，能采出的那部分储量。4、矿井生产能力（1）矿井生产能力是指矿井一年内生产煤炭的数量，又叫年产或井型。（2）井型的划分：大型矿井：120、150、180、240、300、400及以上万吨/a 中型矿井：45、60、90、万吨/a 小型矿井：9、15、21、30万吨/a5、服务年限 ：是指矿井从投产到报废的开采年限，称为矿井的服务年限。6、阶段水平：（1）阶段：在井田范围内，沿煤层倾角方向按一定标高划分成若干长条，每一个长条称阶段。（2）水平：一般用水平面作为阶段上下边界。7、采区是指将阶段煤层走向划分成若干块段，每一个块段叫采区。二、矿井巷道的划分矿井开拓：在每一个井田范围内，为了合理吧煤从地面向井下开掘出一系列通向煤层的井筒和巷道，这些井巷的开掘成为矿井开拓。矿井巷道的分类： 1、开拓巷道：指为全矿井，一个水平或两个以上采取服务的巷道。开拓巷道分为几类：（1）平硐：从地面进入煤层的水平巷道。（2）斜井：从地面进入煤层的倾斜巷道。（3）立井：从地面垂直进入煤层的巷道。（4）井底车场：井下主要运输巷道和井筒廉洁出的一组巷道和硐室的总称。（5）石门：穿过各岩层掘进的并与煤层走向垂直的水平巷道。（6）主要运输及回风大巷：沿走向开掘，供全矿或某一水平运输回风用的水平巷道。（7）风井：主要供通风用的井筒，风井井口装有通风机。2、准备巷道：为一个开采区域服务的巷道。准备巷道分为几类：（1）采区上山：运输机上山、轨道上山、通风上山和行人上山。（2）采区下山：运输机下山、轨道下山、通风下山和行人下山。（3）联络巷：贯通大巷和顺槽或贯通两个顺槽巷道。（4）溜煤眼：流煤小井，采区煤仓。3、回采巷道：为一个采煤面服务的巷道。4、回风巷道：上顺槽。5、运输巷：供进风和运材料及行人的平巷。6、切眼：为贯穿回风和形成生产系统的巷道。三、矿井开拓方式1、矿井开拓方式：指矿井开拓巷道在井田内的布置方式，平硐、斜井、立井、综合。2、立井开拓：分单水平区，多水平区。3、斜井开拓分为：片盘斜井，斜井分区式。4、平硐开拓：优点：投资少、占用设备少、出煤快、成本低。5、综合开拓：指利用立井开拓，斜井开拓、平硐开拓利用格子的优点充分发挥其优点部分来开拓一个井田。第六节 生产系统矿井生产系统主要有五大生产系统1、矿井通风系统：是由通风设备，设施和风流路线工程组成的通风系统称为矿井通风系统。（1）矿井通风方法：自然通风，机械通风。 通风方式：抽出式、压入式、抽压混合式。（2）进风井的布置方式：中央边界式、对角式、混合式。（3）通风网络；指把井下所有生产巷道和工作面按一定形式连接起来，构成风流通路，并在风流通路上安设必要的控制和调节风流，风量的设施，以保证新鲜风流按一定的井巷送至用风地点，污浊空气能沿一定的巷道排至地面，这些互相连接的巷道网络称为通风网络。通风网络的形成：串联和并联两种。串联通风：是指一个采掘工作面的回风又进入另一个采掘工作面的通风方式。缺点：风流质量差，污染严重，供风量不能调节，安全性差。并联通风：是采掘工作面或硐室的回风直接进入回风巷，没有进入其他采掘工作面或硐室。优点：污染少，风阻少，耗电少，一处发生事故，不影响其他支路，安全性好。2、矿井提升运输系统（1）煤炭运输区段运输平巷（顺槽）刮板输送机运输机上山煤仓矿车电机车送至井底车场主井提升至地面（2）下井的设备材料经付井下井运输大巷电机车拉至采区车场平台用轨道上山绞车送至需要的区段平巷使用点