煤矿生产技术与采煤安全质量标准培训教材

煤矿生产技术与采煤安全质量标准培训教材本章要点1.煤层埋藏特征和地质构造知识2.矿井开拓方式煤矿地质基本知识在煤的形成过程中，煤层上下同时形成许多岩层。这些在同一成煤时期形成的煤层，称为某一地质年代的煤系地层。因形成的条件不同，使煤层的埋藏特征产生明显的差异，而这些特征与煤矿开采具有十分密切的关系。煤层的埋藏特征煤层的形状、结构煤和其他沉积岩一样形成后在地下通常是层状埋藏的，层位连续，厚度也均匀，但由于受积沉条件和地壳运动的影响，也有似层状和非层状煤层。典型似层状煤层如藕节、串珠或瓜藤状等；非层状煤层如鸡窝或扁豆状。简单结构煤层。煤层中没有层状的较稳定的矸石夹层，但可能含有透镜体或结核。（2）复杂结构煤层。这类煤层中含有较稳定的夹石层，厚度较大的煤层往往是复杂结构。煤层的顶、底板顶板赋存在煤层之上的邻近岩层称为顶板。根据顶板岩层的位置和性能、强度等特征，顶板岩层分为伪顶、直接顶和老顶。伪顶:直接位于煤层之上,容易随采随落,极不稳定,厚度一般在0.5m以下,多由页岩,碳质页岩组成,很难支护,通常垮落在煤里。直接顶：直接位于煤层或伪顶之上，具有一定的稳定性，回柱后垮落，厚度一般为1~2m，多由泥岩、页岩、粉砂岩组成。有的砂岩、石灰岩直接顶需要人工强制放顶。老顶：位于直接或煤层之上，厚而坚硬，厚度大，强度大，较稳定，难垮落，一般只发生缓慢直沉，多由砂岩、石灰岩组成。底板赋存在煤层之下的邻近岩层称为底板。底板分为直接底和老底两种。直接底：位于煤层之下，厚度数十厘米至几米，通常为泥岩、粘土岩或页岩。有的遇水膨胀，容易发生底鼓现象，可能使巷道遭到破坏，一般影响巷道运输和工作面支护。老底：位于直接底之下的岩层，厚度较大，多为粉砂岩或砂岩。由于煤系地层形成的特殊性，有的煤层也可能缺少某类型的顶、底板。煤层的厚度煤层底板到顶板间的垂直距离叫煤层的厚度。根据煤层厚度煤层可分为三类。薄煤层小于1.3m;中厚煤层1.3～3.5m;厚煤层大于3.5m，6m以上称特厚煤层。地质构造原始沉积的煤（岩）层由于地壳运动\变迁而造成其空间特征发生变化，形成新的结构称为地质构造。地质构造大致可分为三类；单斜构造、褶皱构造构、断裂构造。单斜构造在一定范围内岩（煤）层向一个方向倾斜的构造形态叫单斜构造。单斜构造往往是其他构造的一部分，如褶曲一翼、断层一盘。煤（岩）层的产状是煤（岩）层的空间位置及特征，通常用走向、倾向、倾角来表示产状要素。走向：倾斜层面与水平面的交线称为走向线。走向全延伸方向称为走向，代表岩层层面在水平面上的延伸方向。倾向：煤（岩）层的倾斜方向，与走向垂直，指向煤（岩）层面倾斜向下的一方，也就是倾斜线在水平面上的投影方向。倾角：倾斜面与水平面之间所夹的锐角。近水平煤层倾角小于8°缓倾斜煤层倾角为8º～25º倾斜煤层倾角为25°～45°急倾斜煤层倾角为45°～90°(二)褶皱构造岩层受到水平力的挤压而发生波状弯曲,但仍保持连续性和完整性的构造称做褶皱构造。褶皱构造中岩层的任何一个弯曲叫褶曲。褶曲是组成褶的基本单位。背斜：在形态上是一个中间向上凸起的弯曲。自中心向两侧倾斜。向斜：在形态上是一个中间向下凹陷的弯曲。两侧向中心倾斜。背斜或向斜凹凸部分的顶部称为褶曲的轴部，两侧称为褶曲的翼部。背斜和向斜往往是彼此相连的。断裂构造岩层受力后遭到破坏，失去连续性和完整性的构造形态叫断裂构造。断裂后，断裂面两侧岩层没有发生显著位移叫裂隙；如发生明显错断叫断层，断层就是岩层断裂面发生显著位移的断裂构造。正断层：上盘相对下降，下盘相对上升。逆断层：岩层断裂后，上盘相对上升，下盘相对下降。平移断层：岩层断裂后，上下盘作水平移动。断层对煤矿安全生产的影响：断层是瓦斯和水的良好通道，采掘工作面接近断层时应注意防止透水事故；加强通风，防止煤与瓦斯突出事故，加强顶板管理，采取安全措施，防止冒顶事故。第二节矿井的开拓方式井田与井田的再划分当一个煤田的范围很大时，必须将煤田划分成若干个部分，每一个部分由一个矿井开采。划归一个矿井开采的部分称为井田。井田往往比较大，还必须把井田划分为许多更小的部分，才能进行开采。将井田划分为许多更小的部分叫井田再划分。井田一般划分为阶段和水平。巷道和硐室一般布置在某一标高的水平面上，这一水平面简称水平，设有井底车场及主要运输大巷的水平称为开采水平，设有主要回风巷的水平称回风水平。阶段是当开采倾斜和部分缓倾斜煤层时，在井田范围内沿倾斜方向按一定标高将井田划分为若干条带，每个条带称为阶段。根据煤层赋存条件，一个井田可以用一个水平开采，称为单水平开拓，或者用几个水平开采，称为多水平开拓。在阶段范围内，沿走向把阶段分为若干块段，每一块段称为采区，这种布置叫分区式布置。开采近水平煤层时，沿煤层主要延伸方向布置水平大巷，在主要水平面大巷两侧划分若干个采掘区，每个采掘区叫一个盘区，盘区类似采区，有独立的运输系统和通风系统。井田开拓方式在井田范围内，从地面向地下开掘一系列巷道进入煤层并建立生产系统，这称为矿井开拓。开拓巷道在井田内的总体布置方式叫井田开拓方式，井田的开拓方式分为立井开拓、斜井开拓，平硐开拓，综合开拓。立井开拓当煤层埋藏较深或地质条件比较复杂时，一般采用立井开拓。斜井开拓当煤层埋藏较浅而地质条件又不复杂时，多采用斜井开拓方式。斜井开拓即在井田中央从地面沿底板岩石开掘一对斜井与井下巷道连接。平硐开拓平硐开拓就是由地面开拓平硐直接进入煤层，一般适用于埋藏在山岭地带的煤层。综合开拓当采用单一方式不能满足生产需要时，可采用两种开拓方式并用的综合开拓方式。井下巷道的分类、用途井下巷道按空间特征分：垂直巷道。有立井，暗立井，溜井等。水平巷道。有平硐，水平运输大巷，水平回风大巷，区段平巷，石门，煤门等。倾斜巷道。有斜井，采区上下山，暗斜井，行人斜井，联络巷，溜煤眼，工作面开切眼等。矿井巷道按巷道用途和服务范围分：开拓巷道。为全矿井、一个阶段或两个以上采区服务的巷道叫开拓巷道。如井筒，井底车场，主石门，阶段运输大巷和回风大巷。准备巷道。为一个采区或两个以上采煤工作面服务的巷道，如采区上（下）山，上中下部车场，区段运输大巷和回风大巷。回采巷道。直接为一个回采工作面服务的工作面