煤矿开采基本知识

淄博煤炭经济技术开发有限公司采煤基础知识主讲人杨伟第一章地质基础知识第二章煤矿生产概况第三章井田开拓第四章巷道掘进第五章采煤方法第六章矿井通风与安全第七章矿井固定设备与供电第一章地质基础知识第一章地壳、 地球是一个巨大的椭球体，赤道半径为6378.2公里，极地半径为6356.8公里。地球的最外层是一个固体壳，称为地壳，平均厚度约20公里。 地壳主要由岩石组成，岩石由矿物组成，矿物由各种化学元素组成。因此，地壳中有非常丰富的矿产资源。地壳由100多种元素组成，但氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁和氢是主要元素，其中氧(46.6%)和硅(27.7%)最多。(2)矿物是地壳中一种或多种元素在各种地质作用下形成的天然产物，具有相对固定的化学成分和某些物理性质和形式。自然界中有2000多种矿物，其中大多数是固体，其他的是液体(如水、油和汞)和气体(如甲烷)。然而，组成岩石的普通矿物并不多，主要矿物只有20种。岩石是矿物的集合体，可能含有一种或多种矿物。岩浆岩和沉积岩变质岩地壳中的岩石主要是岩浆岩。沉积岩仅占地壳总重量的5%，但沉积岩占地球表面积的75%，是最常见的岩石类型。由于煤层通常埋藏在沉积岩中，沉积岩与煤矿开采关系最为密切。此外，沉积地层中还有许多重要的矿产资源，如石油、天然气、沉积铁矿、盐矿、铝矿、磷矿、油页岩和石灰石。地球的形成已有超过45亿年的历史。为了便于研究，根据地壳的运动和古生物学的发展，地壳的历史通常分为五个主要时期：太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。为了在更短的时间间隔内反映地壳的变化，下一代被划分为几个时期，下一代被划分为世界。世代、时代和年代是划分地质时代的国际统一单位。第二节煤的形成、使用和分类1。煤的形成可追溯到约0300万至32000万年前，即地质历史为第三纪、侏罗纪、二叠纪和石炭纪。地球上的许多地区被湖泊和沼泽覆盖着。那时，气候温暖潮湿，植物茂盛。2.评价煤质的主要指标：水分和灰分含量：挥发分：固定碳：凝胶层厚度：热值：硫：磷：脉石含量：3。煤炭使用和工业分类，3。煤系地层与矿井地质构造。煤系地层和煤层的赋存状态(1)煤系煤是在一定历史时期形成并不断沉积的一套具有成因联系的煤系。(2)煤层1。煤层是由大量植物堆积和煤形成的层状固体可燃矿物。2.煤层形态是指煤层赋存的几何形态。煤层厚度是指煤层顶底板之间的垂直距离，也称为煤层的真实厚度。(1)薄煤层厚度小于1.3m(2)中厚煤层厚度为1.3 3.5m (3)厚煤层厚度大于3.5m。(3)煤层厚度的变化是影响采煤的主要地质因素，不同煤层厚度的采煤方法不同。1.煤层厚度的主要变化由于泥炭层堆积期间顶板形成之前的各种地质作用，煤层形态和厚度发生变化。2.煤层厚度的表观遗传变化煤层形状和厚度的变化是由地质过程引起的，如构造变化、岩浆侵入和泥炭层被覆盖或煤系形成后的河流侵蚀。结构变化引起的变化特点是：破坏原有结构，出现层间褶皱和滑动镜面，煤在结构复杂的区域破碎、片状、粉状，煤的光泽变暗，灰分增加。煤层的增厚带和变薄带相互交错，沿主要构造线呈狭长带状分布。煤岩层中存在不一致的褶皱，有时煤与岩石相互渗透，导致煤层的各种不规则状态。(4)煤层顶底板：煤层上方相邻层底板：1号煤层下方相邻层底板。根据顶板岩性、厚度和开采过程中的冒落难度，将顶板类型分为3种顶板类型。伪屋顶直接屋顶主屋顶2、地板类型直接地板主地板、矿山地质构造矿山地质构造是对井田边界及其范围内的褶皱、断层、节理、层间滑动等地质构造的统称。(1)褶皱构造褶皱构造层和煤层在构造应力作用下形成的一系列连续弯曲称为褶皱构造。每个单独的弯曲称为褶皱，向斜有两种基本形式：岩层向下弯曲，核心是旧岩层，两翼是新岩层背斜：岩层向上弯曲，核心是新岩层，两翼是旧岩层的褶皱元素(基本成分):核心、翼、轴面、铰链、背斜、向斜。 (2)当应力超过其强度极限时，断层构造岩层或煤层的变形破坏类型可分为两类：断层(两侧岩块有明显位移)和节理(裂隙)。 断层是影响矿山生产安全的最重要的地质构造。(1)故障元件故障平面故障平面故障线(故障交叉线)故障距离，(1)断层滑动面的断层平面称为断层平面。趋势，倾向，倾向。(2)断层面两侧有断板块的块体称为断板块。(3)断层线和断层交线断层线是指断层在地表的暴露线，即断层平面与地表的交线，反映了断层的延伸方向。断层平面和岩石平面的交点称为交线。断层平面与煤层底面的交线称为煤层交线，或断层煤的交线。(4)断层距离是指断层的两个板块相对错开的距离，包括真断层距离、地层断层距离、垂直断层距离和水平断层距离。ab总断层距离或真断层距离hi地层断层距离dg垂直断层距离或落差gn水平断层距离，2.断层的分类是根据上下岩体的相对运动性质来划分的，3.裂缝也称为节理，是指沿裂缝表面两侧没有明显位移的断层。(3)陷落柱岩溶陷落柱是煤系地层下部可溶性岩石在地下水和重力作用下发生的一种陷落现象。第二章煤矿生产概述第一节煤田开发第一部分含煤岩系分布区形成于同一地质时期，在煤田和矿区地质历史发展过程中不断发展，称为煤田。以统一方式规划和开发的煤田或其一部分被称为矿区。煤田中被归类为矿井(或露天矿井)的部分称为井田。矿井生产能力和井型矿井生产能力一般指矿井设计年产量，以万吨/年表示。在我国，矿井分为大、中、小三种类型，称为井型。大型矿井：生产能力为120万吨/年、150万吨/年、180万吨/年、240万吨/年、300万吨/年、400万吨/年、500万吨/年及以上的矿井，以及生产能力为300万吨/年及以上的矿井也称为特大型矿井。中型矿井：45万吨/年，60万吨/年，90万吨/年小型矿井：9万吨/年，15万吨/年，21万吨/年，30万吨/年。我国国有煤矿多为大中型矿井。当地煤矿大多是中小型煤矿。乡镇煤矿大部分是小煤矿第三节矿井生产系统，(1)开拓巷道1条，井筒及平硐2条，井底车场3条，回风立井4条，石门5条，运输大巷6条，回风大巷，(2)准备巷道1条，采区料场2条，采区煤仓3条，采区上山4条，采区下山4条，(3)采区巷道1条，区段运输大巷2条，区段回风大巷3条，切眼2条，井下生产运输提升系统，井下生产供电系统、 地下生产通风安全系统，地下生产排水系统，地面生产系统，第三章井田第一段井田开拓煤田划分为井田，第一，矿井年产量，第二，矿井服务年限，矿井可采储量=KAT 4，井田范围，第二段井田划分为一个，井田划分为阶段，第二， 该阶段划分为矿区，可概括如下：第三节，矿井开拓方法一，斜井开拓，第二节，立井开拓，第三节，平硐开拓，第四节，第一节巷道掘进中岩石的分类，岩石的物理力学性质对掘进和采掘工作有很大影响。 为了能够用简明的指标区分各种岩石破碎的难易程度，通常根据岩石的单向抗压强度将岩石分为十个等级，用坚固系数F表示。F值是岩石单轴抗压强度与10兆帕标准抗压强度的比值。例如，如果测量某一岩石的单轴抗压强度为80兆帕，其稠度系数f为8。第二节巷道断面及施工概况第一节巷道断面形状第二节巷道施工概况巷道根据其在煤层或岩层中的位置可分为以下三类：煤巷半煤岩巷道岩巷施工的主要工序包括：破碎、装载、运输和支护；辅助过程包括排水、挖沟、通风、铺轨和测量等。第3节钻孔和爆破1。钻井工具2。煤电钻2。凿岩机2。地雷爆炸和引爆设备1。矿用炸药是由碳、氢、氧、氮和其他元素组成的固体(或胶体或液体)物质。当暴露于外部能量时，它会迅速分解，产生大量气体并释放大量热量。由于高温导致气体体积迅速膨胀，对井壁施加巨大压力，煤和岩石被压碎。矿用铵梯炸药，(2)雷管为雷管，(3)炮孔布置，(4)巷道支护1段，木棚，(5)金属支护，(4)锚杆支护，(5)金属锚杆，木锚杆，竹锚杆，树脂锚杆，钢筋或钢丝绳砂浆锚杆，(5)巷道掘进辅助工序，(1)通风，(2)排水，(3)辅助轨道，(4)测量，(5)局部通风机通风，第5章采煤方法，采煤方法主要分为：露天开采，地下开采，水力开采，其他(煤炭)我们正在谈论地下采矿，主要包括：1。采区巷道布置走向长壁开采，倾斜长壁开采，2。采煤工作面爆破采煤技术、普通机械化采煤技术、综合机械化采煤技术、放顶煤开采技术等。第一节，采区巷道布置，一、长壁采煤法巷道布置，二。倾斜长壁采煤法2的巷道布置。煤矿开采技术二部主要包括：1 .落煤(碎煤)2。装煤3。煤炭运输4。运输5。支持6。采空区处理。一、爆破采矿技术。煤炭装载和煤炭运输。工作面支架(1)木支架，(2)金属摩擦柱，(3)。单体液压支柱，(4)金属铰接顶梁，(5)悬臂支架，(2)普通机械化采煤技术，(3)综合机械化采煤技术，(1)双滚筒采煤机，(2)支架液压支架，(3)掩护式液压支架，(4)支架掩护式液压支架，(5)综采工作面设备布置，(6)综合机械化采煤工艺，采煤开始前，输送机靠近煤壁，所有液压支架均处于支护状态。支架底盒的前边缘与输送机的电缆槽侧之间预先留有深度宽度，方便d通常，前滚筒沿牵引方向切割顶煤，而后滚筒切割底煤并沿下部方向装载残余煤，这可以减少剥落并最小化留在底板上的浮煤，并便于输送机的传送。采煤机向上割煤时，液压支架跟随采煤机后一个接一个向前移动(落柱、移动架、升降柱)，及时割煤后支撑新暴露的顶板。最后一道工序是按顺序移动输送机，移动输送机的位置应落后采煤机后滚筒10 15米，这样输送机的弯曲度不会太大。整个生产过程如下：割煤降柱移架升柱推溜。第六章矿井通风与安全第一节矿井通风任务与安全生产政策第一节矿井通风任务是：向井下人员供应足够的新鲜空气；将有毒有害气体(统称为矿井气体)稀释至安全浓度以下，并与悬浮的矿井粉尘一起排出井外；使地下有适宜的气候条件。(采煤工作面气温不超过26，机电硐室气温不超过30)。煤矿生产中的五大自然灾害：水、火、气、煤尘、顶板三大灾害，煤矿安全生产的原则是：安全第一，预防为主，综合治理，全面推进；第2节，矿井中的甲烷和二氧化碳；第1节，甲烷的产生和排放；第2节，甲烷的产生和排放；第3节，气体的存在；第三节，低品位瓦斯矿井煤与瓦斯突出(10立方米)；第2节，甲烷的爆炸和防顶板；第1节，甲烷的性质；第3节，甲烷的危害；第4节，甲烷爆炸的条件；第1节，防止甲烷爆炸的措施；第一节，加强通风。2.坚持气体检测制度。3.对于一般通风方式不能解决瓦斯超限问题的矿井，最好提前排尽瓦斯。4.地下禁止明火和吸烟。5.对于有瓦斯和煤与瓦斯突出危险的矿井，应按规定选择合适的电气设备类型，各种电气设备在使用过程中应保持良好状态。6.严格执行煤矿安全规程