煤矿生产技术(李).ppt

煤矿生产技术 培训中心李俊霞 授课内容 煤矿地质知识井田开拓采煤方法 第一章煤矿地质基础知识培训中心李俊霞 前言 煤矿地质是运用地质基础知识来研究煤的形成 赋存状态 确定煤的储量及其用途 分析和解决矿井建设与采煤的地质因素 从而指导采掘工程正常进行 主要内容 第一节地壳及其运动第二节煤的形成 用途与分类第三节煤层的赋存特征第四节煤田地质勘探及储量 第一节地壳及其运动 地壳36km地幔2900km外核2200km内核1270km 地壳的物质组成 地球最外一层厚约40km左右的硬壳叫地壳 地壳是由岩石组成的 岩浆岩eg 花岗岩 玄武岩 闪长岩等岩石沉积岩eg 煤 油页岩 石灰岩等变质岩eg 石英岩 大理岩 片岩等 地质作用 在漫长的地质年代中 由于自然动力引起的地壳物质组成 内部构造和地壳形态变化与发展的作用 内力地质作用地壳运动岩浆活动变质作用地震作用地质作用外力地质作用风化作用剥蚀作用搬运作用沉积作用固结成岩 地质年代 地球已形成46亿年中国有三个重要成煤时期 1 新生代的第三纪0 25亿年2 中生代的侏罗纪和三叠纪1 95亿年3 古生代的二叠纪和石炭纪2 85亿年平顶山煤田形成于古生代的二叠纪和石炭纪 第二节煤的形成 用途与分类 煤的形成 煤由古代高等植物遗体转变而成的 形成具有开采价值的煤层必须具备四个条件 植物的大量繁殖 温暖潮湿的气候 适宜的古地理环境 地壳运动的配合 煤的形成 成煤的三个阶段 泥炭阶段 成煤阶段 变质阶段植物 泥炭 褐煤 烟煤 无烟煤 煤的性质 煤是由有机物和无机物组成的混合体 物理性质 颜色 光泽 硬度 密度 脆度 导电性 裂隙化学组成 碳 C 氢 H 氧 O 氮 N 硫 S 磷 P 煤质 煤质的衡量指标 1 水份W2 灰份A3 挥发份V4 发热量Q5 含矸率 煤的工业分类 我国现行的工业分类 是以炼焦煤为主的分类方案 从无烟煤到褐煤分为十四个煤种 即无烟煤 烟煤 贫煤 贫瘦煤 瘦煤 焦煤 1 3焦煤 肥煤 气肥煤 气煤 1 2中黏煤 弱黏煤 不黏煤 长焰煤 褐煤 第三节煤层的埋藏特征 煤层的结构和厚度结构 简单结构煤层 复杂结构煤层 厚度 薄煤层 最低可采厚度3 5m以上 特厚煤层 煤层厚度8m以上 煤层的产状要素 煤层的走向 倾向和倾角 煤 岩 层在空间的产出状态 称为煤 岩 层产状 倾斜煤层的产状 可以用煤层面的走向 倾向和倾角三个要素的数值表示 称为煤层的产状要素 走向倾斜煤 岩 层层面与水平面的交线为走向线 称为走向 走向线是煤层面上的一条水平线 它的两端延伸方向为煤层的走向 走向线表示煤层在水平面上的延展方向 倾向在煤层层面上 与走向线垂直并沿层面倾斜向下引出的直线称为倾斜线 倾斜线在水平面上的投影线所指煤层倾斜一侧的方向 倾角倾角是指煤层面和水平面之间的夹角 产状 三要素 示意图 根据煤层倾角对开采技术的影响 煤层可分为以下四类 1 近水平煤层指倾角在8 以下的煤层 2 缓倾斜煤层指倾角为8 到25 的煤层 3 倾斜煤层指倾角为25 到45 的煤层 4 急倾斜煤层指倾角在45 以上的煤层 煤层顶底板 位于上 下两个界面之间的煤及其间所夹的矸石层称为煤层 赋存在煤层之上的邻近岩层称为煤层的顶板 赋存在煤层之下的邻近岩层称为煤层的底板 煤层顶板根据顶板在煤层开采中垮落的难易程度及其与煤层的相对位置 将顶板分为基本顶 直接顶和伪顶三种类型 伪顶指直接位于煤层之上的较薄岩层 极易破碎 随采随落 直接顶指位于伪顶之上或直接位于煤层之上 煤层没有伪顶时 的一层或几层岩层 通常由砂质页岩 沿岩 粉砂岩等比较容易垮落的岩层组成 基本顶俗称老顶 是指位于直接顶或直接位于煤层之上 难以垮落的厚而结实的岩层 煤层底板根据煤层底板性质 煤层底板与煤层的位置关系 把煤层底板分为直接底和基本底 直接底指直接位于煤层之下 强度较低的岩层 通常由岩层 灰质页岩和黏土岩等组成 基本底俗称老底 是位于直接底或直接位于煤层之下 由较硬的砂岩 石灰岩等组成的岩层 地质构造 单斜构造 煤 岩 层朝一个方向倾斜 褶皱构造 煤 岩 层受到水平方向的外力挤压作用后而呈弯曲状态 褶皱的一个弯曲部分叫褶曲 褶曲分背斜和向斜 背斜 岩石层面凸起的褶曲 中间岩石老两边岩石新 向斜 岩石层面凹下的褶曲 中间岩石新两边岩石老 大型向斜轴部附近顶板压力常有增大现象 极易发生煤与瓦斯突出 断裂构造 煤 岩 层在地壳运动作用力下产生断裂 断裂又分裂隙和断层 裂隙 断裂后断裂面两侧煤 岩 体没有产生明显位移 断层 断裂后断裂面两侧煤 岩 体产生了明显的位移 断层要素 断层面断盘断层线断距 断层分类 正断层 上盘下降下盘上升逆断层 上盘上升下盘下降平移断层 两盘水平移动 第四节煤田地质勘探及储量 煤田地质勘探勘探任务 储量 煤质 赋存和开采条件勘探阶段 预查 普查 详查 精查勘探方法 地质测量 探掘 钻探 物探 煤炭储量 第一章作业 1 简述煤的形成过程 2 煤层按倾角 厚度 煤层的结构各分为哪几类 3 什么是正断层 逆断层 向斜 背斜 采煤方法基本知识 主要内容 采煤方法的内涵采煤方法的分类 采煤方法 采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上 空间上的相互配合 简言之 采煤方法是采煤系统和采煤工艺两部分的总称 采煤工艺 采煤工作面各工序所用方法 设备及其在时间上 空间上的相互配合 采煤工作面的落 装 运 支 处五大生产工序 采煤系统 采区巷道布置和采掘顺序安排 采煤方法的内涵 采煤方法的分类 采煤方法的分类 按采煤工艺分 1 爆破采煤法2 普通机械化采煤法3 综合机械化采煤法 含综采放顶煤 我国三种工艺方式并存 由于地质条件和煤层赋存条件的复杂性及技术装备的多层次性 综采是发展方向高产 高效 安全 劳动条件好和劳动强度小 设备价格高 初期投资大 受地质条件限制大 普采的设备的价格约为综采设备价格的1 4 产量约为1 3 凡适宜普采条件的国营重点煤矿都应采用普采 炮采的技术装备投资少 技术容易掌握 管理简单 机械化水平低 人工劳动强度大 效率低 但对地质条件适应性强 综合机械化采煤 综合机械化采煤工艺简称 综采 即在工作面配备了大功率的双滚筒采煤机 大功率的可弯曲刮板输送机 液压自移支架及转载机 可伸缩带式输送机 实现了工作面破煤 装煤 运煤 支护与采空区处理的全部机械化 采煤方法的分类 按采空区处理方法分 垮落采煤法刀柱 煤柱支撑 法充填采煤法 采煤方法的分类 煤矿企业主要采用的是走向长壁采煤