煤矿地质与开拓基础知识

第二章煤矿地质与开拓基础知识,何标庆,2-1矿井地质基础知识,、煤的形成和分类1、煤的形成（45亿年前形成地球）（1）形成条件：煤层的形成受古植物、古气候、古地理及古构造等条件的控制。（植物生长繁茂、气候温暖潮湿、大面积沼泽化、缓慢沉降）（2）我国最主要的三个聚煤时期为：石炭二迭纪(3.52.3亿年，最主要成煤时期，福建)、侏罗纪(1.951.37亿年，西南片、黑龙江)和第三纪(0.65亿年左右,辽宁抚顺、云南昭通)。（3）成煤作用：古植物从死亡、堆积到转化为煤的演化过程，称为成煤作用。分为泥炭化阶段和煤化阶段。,2、煤的分类,一、煤层埋藏特征与煤层分类1、煤层顶板与底板注意：何为顶、何为底？2、煤层形状与结构（1）形状：层状、似层状（如坑柄串珠状）、非层状（煤包、煤线）参见：P45（2）结构：夹矸、粉块、粉、块3、煤层厚度：薄、中厚、厚煤层（1.33.5)4、煤层的产状要素：走向、倾向、倾角按倾角：近水平、缓倾斜、倾斜、急倾斜（80250450）煤层,二、矿井地质构造（一）单斜构造：向一个方向倾斜（二）褶皱构造：弯弯曲曲1、背斜（中间老两边新）2、向斜（中间新两边老）通常凸起为背斜凹下为向斜，但有倒转情况（三）断裂构造1、节理（裂隙）：原生裂隙、构造裂隙、压力裂隙2、断层（1）断层要素：参见图（2）断层分类：正断层、逆断层、平移断层,断层走向与煤层走向三种位置关系：平行、垂直、相交（3）断层出现的征兆：煤层走向与倾斜发生较大变化；顶底板出现凸凹不平、顶底板岩石中裂隙增多煤厚显著变化、煤层松软、光泽变暗、滑动面和摩擦痕增加；水、瓦斯增多（4）寻找断失煤层的方法摩擦痕：粗而深细而浅即为另一盘方向；牵引现象法导脉法小断层类比法层位对比法标志层法。,三、地质构造对煤矿生产的影响1、褶曲的影响（1）顶板压力增大带来的问题（2）瓦斯压力大的问题2、断裂构造（断层）的影响（1）钻眼、打锚杆眼方向（2）须增加探巷（3）支护难度加大（4）可能有瓦斯（5）可能有水,2-2矿井开拓基础知识,一、矿山压力的基础知识1、什么叫矿压？2、什么叫矿压显现？3、开掘巷道后压力如何分布？在煤矿井下煤岩体内掘进巷道与开切眼后，围岩石的原始应力状态受到破坏，发生应力重新分布，空间上方岩体重量将由两侧承担，在一定范围内，产生了应力集中现象，称为支承压力。影响范围和最大压力又是如何？,二、井田再划分1、煤田井田阶段采区区段2、井田盘区三、矿井开拓方式1、平硐开拓2、斜井开拓3、立井开拓4、综合开拓,四、矿井巷道分类1、按巷道倾角不同进行分类（1）直立巷道：如立井（2）水平巷道：平硐、平巷、石门（3）倾斜巷道：斜井、上山、下山2、根据巷道的用途、服务范围分类（1）开拓巷道：如主井、风井、井底车场；（2）准备巷道：如采区上、下山；（3）回采巷道：如区段运输巷道。根据巷道形态分类，参见矿井巷道布置图,第十一章煤矿职业病防护与劳动保护,11-1煤矿职业危害因素,一、生产性粉尘1、矽尘（SiO2）；2、煤尘；3、水泥粉尘二、有毒有害气体1、一氧化碳（CO）2、硫化氢（H2S）3、二氧化氮（NO2）4、二氧化硫(SO2)5、二氧化碳(CO2)6、其它三、其他职业危害因素不良气候条件、噪声、放射性物质四、生产过程中的职业危害因素（6点）,11-2煤矿职业病危害的防治措施,一、预防煤矿职业病危害的组织措施1、规范管理2、加强监察3、重视培训二、预防煤矿职业病危害的技术措施1、革新工艺2、湿式作业3、密闭通风,11-3煤矿职业病及其防治,一、职业病、法定职业病1、什么叫职业病？2、什么叫法定职业病？1957年职业病范围和职业病患者处理办法的规定14种，1987年修订共规定了9大类99种职业病。目前是10大类115种。3、职业病的主要特点：职业有关、病因相同、群体出现、时间影响二、煤矿常见职业病1、矽肺（3种）2、气体中毒（7种）3、噪声4、风湿病三、煤矿职业病的防治预防为主、及时发现、及时治疗,11-4煤矿职业健康,一、职业健康的检查1、对新进矿工人进行职业性健康检查；2、定期检查：（1）掘进工23年拍片检查一次；（2）混合工种34年拍片检查一次；（3）采煤工种45年拍片检查一次；3、对离岗工人进行离岗的职业性健康检查；4、对接触毒物、放射物的人员每年检查一次5、一期尘肺患者每年复查一次二、职业健康监护的评价1、评价体系；2、评价内容；3、评价指标；4、评价方法,11-5劳动保护,一、劳动保护的含义和任务P231232二、实施劳动保护的重要意义1、基本国策2、促进国民经济发展的重要条件3、实施社会主义生产目的的重要措施三、劳动保护的原则1、安全第一、预防为主2、管生产须管安全3、安全具有否决权四、劳动保护用品1、劳动法、煤炭法、安全生产法规定2、煤矿劳动保护用品：P235五、特殊劳动保护劳动法、煤炭法保护妇女儿童,第十二章矿井灾害应急救援,12-1煤矿灾害事故的自救、互救与避灾方法,一、发生事故时现场人员的行动原则1、及时报告灾情；2、积极抢救；3、安全撤离；4、妥善避灾二、事故现场负责人救灾组织1、认真组织；2、沉着冷静；3、遵循原则；4、随机应变；5、及时联络；6、团结互助。,三、自救与互救1、概念：什么是自救？什么是互救？A、为有效自救与互救，入井人员应熟知以下内容：（1）矿井灾害预防和处理计划；（2）矿井避灾路线和安全出口；（3）掌握避灾方法，会使用自救器；（4）掌握抢救基本方法及急救操作技术。B、在避难硐室（永久、临时）避难时注意的问题（1）留明显标志；（2）减少体力与氧气消耗：（3）合理使用矿灯（4）间断发出求救信号；（5）保持信心；（6）预防气体中毒；（7）获救时不要过分激动，以防血管破裂。,2、自救与互救应遵守的原则（1）自救时应遵守“灭、护、撤、躲”四原则；（2）互救时应遵守“三先三后”的原则“先复苏、后搬运”“先止血、后搬运”“先固定、后搬运”,四、现场急救方法（P240）（一）对中毒或窒息人员的急救（注意6点）（二）对烧伤人员的急救1、烧伤人员急救（灭、查、防、包、送）2、出血人员的急救：先准确止血后急救3、骨折人员的急救：先肢体固定（三）对溺水者的急救转送检查控水人工呼吸（四）对触电者的急救断电检查人工呼吸胸外心脏挤压相应救治,12-2创伤急救基本知识,（一）人工呼吸1、口对口吹气法2、仰卧压胸法3、俯卧压背法（二）心脏复苏1、心前区叩击术2、胸外心脏按压术,（三）止血1、指压止血法2、加垫屈肢止血法（四）创伤包扎1、布条包扎2、毛巾包扎（五）骨折的固定（六）伤员的搬运,口对口吹气法,1、让伤员平卧仰面，头部尽量后仰，鼻朝天，解开腰带、领扣、衣服；2、撬开嘴，清除口中异物，并将舌头拉出来，以防止堵塞喉咙；3、深吸一口气，贴伤员嘴大口吹气（捏紧伤员鼻子）；4、反复操作每分钟1416次，直至伤员能自己呼吸。,仰卧压胸法,此法多用于有毒气体中毒或窒息的人，以及有肋骨骨折的人。1、伤员仰卧，腰背部垫一个低枕或衣服，使其胸部抬起，肺部扩张。2、操作者跪在伤员头部的两边，面对伤员，两手握其小臂，上举放平，2秒后再曲其两臂，用自己的肘部在胸部压迫两肋约2秒钟，使伤员胸廓受压后，把肺部的空气呼出来。3、把伤员的两臂向上拉直，使其肺部张开，吸进空气。反复均匀而有节奏地进行，每分钟1416次，呼气时压胸，吸气时举臂，直至伤员复苏，能自己呼吸为止。,仰卧压背法,1、背部朝上，操作者骑跨在伤员的背上，双膝跪在他的大腿两旁，两手放在下背部两边，拇指指向脊椎拄，其余四指向外上方伸开。2、握住伤员的肋骨，向前倾身，慢慢压伤员的背部，以自身的重量压迫伤员的胸廓，使胸腔缩小。操作者身体抬起，两手松开，回到原来姿势，使伤员胸廓自然扩张，肺部松开，吸入空气。如此反复操作，每分钟大约1416次，直到伤员能自己呼吸为止。,（三）止血1、指压止血法2、加垫屈肢止血法（四）创伤包扎1、布条包扎2、毛巾包扎,（五）骨折的固定P249,（六）伤员的搬运：P250注意事项,12-3自救器P253,一、自救器概念及种类二、过滤式自救器1、使用方法2、注意事项三、化学氧自救器使用步骤四、压缩氧自救器1、使用方法2、注意事项,12-4煤矿灾害事故的应急处理措施P255,一、瓦斯、煤尘爆炸事故的应急处理措施（16点）二、煤与瓦斯突出事故的应急处理措施（16点）三、瓦斯燃烧事故的应急处理措施四、矿井水灾事故的应急处理措施（11点）五、矿井火灾事故的应急处理措施（7点）六、严重顶板事故的应急处理措施（8点）七、矿井停风事故的应急处理措施（10点）八、提升运输重大事故的应急处理措施（14点）九、矿井大范围停电事故的应急处理措施（7点）,谢谢大家！,煤层顶底板示意图,断层要素图,断层分类图,矿山压力的来源,矿山压力,根源？,采动前的原岩应力,随采深的增加而增加是不确切的,来源？,1.岩层重力2.构造运动作用力3岩体膨胀作用力,各点主应力的大小、方向、垂直应力与水平应力之间的比值等决定了采动后围岩应力重新分布的规律,井田划分阶段,井田划分阶段,阶段采区区段,井田划分盘区,当井田内煤层倾角很小，接近水平时，由于煤层沿倾斜方向高差很小，没有必要再按标高划分阶段。这时，可沿煤层主要延展方向布置主要大巷，将井田分为两翼，然后以大巷为轴将两翼分成若干适宜开采的块段，每个块段叫一个盘区。,1主斜井；2副斜井；3主要石门；4主要运输巷；5、6-盘区运输平巷；7盘区边界；8井田边界,a走向平硐b垂直平硐1主平硐2盘区上山平硐开拓示意图,阶梯平硐,斜井单水平分区式开拓1主井；2副