| 煤礦開采基本知識(shí) www.treasurewfy.com 馬全禮 電話： 13181798259 郵箱:MMQQL@163.com 山東科技大學(xué)（泰安）
主要內(nèi)容
第一章 地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)
第二章 煤礦生產(chǎn)概貌
第三章 井田開拓
第四章 巷道掘進(jìn)
第五章 采煤方法
第六章 礦井通風(fēng)與安全
第七章 礦井固定設(shè)備與供電
第一章 地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)
第一節(jié) 地殼
一、地殼的組成物質(zhì)
地球是一個(gè)巨大的橢球體，其赤道半徑為6378.2km，極半徑為6356.8km。地球的最外層是堅(jiān)固的外殼，稱為地殼，平均厚度約為20km。地殼主要由巖石組成，組成巖石的是礦物，而礦物則是由各種化學(xué)元素所組成。因此，在地殼中蘊(yùn)藏著非常豐富的礦產(chǎn)資源。
（一）元素
組成地殼的元素達(dá)百余種，但占主要地位的是氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂、氫等，而以氧(46.6%)和硅(27.7%)為最多。
（二）礦物
礦物是地殼中一種或多種元素在各種地質(zhì)作用下形成的自然產(chǎn)物，具有比較固定的化學(xué)成分和一定的物理性質(zhì)與形態(tài)。
自然界中已發(fā)現(xiàn)的礦物有兩千多種，絕大多數(shù)呈固態(tài)，也有的呈液態(tài)（如水、石油和汞等）和氣態(tài)（如沼氣）。但組成巖石的常見礦物并不多，主要的僅20余種。
（三）巖石
巖石是礦物的集合體，可包含一種或多種礦物。
巖石按成因費(fèi)分為：
巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖 三大類
地殼中的巖石絕大部分為巖漿巖，沉積巖只占地殼總重量的5%，但沉積巖卻覆蓋著地球表面積的75%，是最常見的一類巖石。
由于煤層一般都埋藏于沉積巖巖層中，因此沉積巖與采煤工作的關(guān)系最為密切。此外，在沉積巖地層中還有許多重要的礦產(chǎn)資源，如石油、天然氣、沉積鐵礦、鹽礦、鋁礦、磷礦、油頁(yè)巖和石灰?guī)r等。
二、地史及地層的概念
地球的形成已有四十五億年以上的歷史。為了便于研究，通常根據(jù)地殼運(yùn)動(dòng)和古生物的發(fā)展，將地殼的歷史從古到今，劃分為太古代、元古代、古生代、中生代和新生代等五個(gè)大的時(shí)期。為了反映更短的時(shí)間間隔內(nèi)地殼的變化，代以下分為若干紀(jì)，紀(jì)以下又分為世。代、紀(jì)、世是國(guó)際統(tǒng)一的劃分地質(zhì)時(shí)代的單位。
第二節(jié) 煤的形成、用途和分類
一、煤的形成
遠(yuǎn)在距今約0.03～3.2億年間，即地質(zhì)史上稱為第三紀(jì)、侏羅紀(jì)、二迭紀(jì)和石炭紀(jì)等時(shí)代，地球上許多地區(qū)布滿了湖泊、沼澤，當(dāng)時(shí)氣候溫暖潮濕，植物生長(zhǎng)茂盛。
二、評(píng)價(jià)煤質(zhì)的主要指標(biāo)
水分和灰分：揮發(fā)分：固定碳：膠質(zhì)層厚度：發(fā)熱量：硫：磷：含矸率：
第三節(jié) 煤系地層和礦井地質(zhì)構(gòu)造
一、煤系地層與煤層賦存狀態(tài)
（一）煤系
煤是在一定歷史時(shí)期形成的具有成因聯(lián)系的大致連續(xù)沉積的一套含煤巖系。
（二）煤層
二、礦井地質(zhì)構(gòu)造
礦井地質(zhì)構(gòu)造是井田邊界及其范圍內(nèi)的褶皺、斷層、節(jié)理和層間滑動(dòng)等地質(zhì)構(gòu)造的統(tǒng)稱。
（一）褶皺構(gòu)造
巖層和煤層在構(gòu)造應(yīng)力作用下形成的一系列連續(xù)的彎曲稱為褶皺構(gòu)造。
每一個(gè)單獨(dú)的彎曲稱為褶曲： 有2種基本形式:
向斜：巖層向下彎曲，核部是老巖層，兩翼是新巖層
背斜：巖層向上彎曲，核部是新巖層，兩翼是老巖層
褶曲要素（基本組成部分）：
核部、翼部、 軸面、 樞紐
（二）斷層構(gòu)造
巖層或煤層受力超過其強(qiáng)度極限發(fā)生變形破壞的類型，可以分為兩類：
斷層（兩側(cè)巖塊有顯著位移）和節(jié)理（裂隙）。
斷層是影響礦井安全生產(chǎn)的最主要的地質(zhì)構(gòu)造。
1 、斷層要素：
斷層面 斷盤
斷層線（斷層交面線）
斷距
（1）斷層面 斷層的斷裂滑動(dòng)面稱為斷層面。
走向、傾向、傾角。
（2）斷盤 位于斷層面兩側(cè)的巖塊稱為斷盤。
（3）斷層線和斷層交面線 斷層線是指斷層在地表的出露線，也就是斷層面與地面的交線，它反映了斷層的延展方向。
斷層面與巖層面的交線稱為交面線。
斷層面與煤層底板面的交線稱煤層交面線，或斷煤交線。
（4）斷距 斷距指斷層兩盤相對(duì)錯(cuò)開的距離，包括：真斷距、地層斷距、鉛直斷距和水平斷距。
ab——總斷距或真斷距 hi——地層斷距
dg——鉛直斷距或稱落差 gn——水平斷距
2、斷層的分類
根據(jù)上下兩盤巖體
相對(duì)移動(dòng)性質(zhì)來劃分
3、裂隙
裂隙又稱為節(jié)理，指沿?cái)嗔衙鎯蓚?cè)沒有發(fā)生明顯位移的斷裂。
三、陷落柱
巖溶陷落柱是煤系地層下部可溶性巖石在地下水和重力作用下所產(chǎn)生的塌陷現(xiàn)象。
第二章 煤礦生產(chǎn)概貌
第二節(jié) 礦井生產(chǎn)系統(tǒng)
一、礦井巷道
（一）開拓巷道
1、井筒和平峒； 2、井底車場(chǎng)； 3、回風(fēng)井
4、石門； 5、運(yùn)輸大巷； 6、回風(fēng)大巷
（二）準(zhǔn)備巷道
1、采區(qū)車場(chǎng)； 2、采區(qū)煤倉(cāng)； 3、采區(qū)上山
4、采區(qū)下山； 5、其他
（三）回采巷道
1、區(qū)段運(yùn)輸平巷；2、區(qū)段回風(fēng)平巷
3、開切眼
二、井下生產(chǎn)運(yùn)輸提升系統(tǒng)
三、井下生產(chǎn)動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)
四、井下生產(chǎn)通風(fēng)安全系統(tǒng)
五、井下生產(chǎn)排水系統(tǒng)
六、地面生產(chǎn)系統(tǒng)
第三章 井田開拓 第一節(jié)煤田劃分為井田
一、礦井生產(chǎn)能力與服務(wù)年限
二、礦井服務(wù)年限
三、礦井儲(chǔ)量 Z可采=KAT
四、井田范圍
第二節(jié) 井田內(nèi)的再劃分 一、井田劃分為階段
二、階段劃分為采區(qū)
三、階段劃分為條帶
第三節(jié) 礦井開拓方式 一、斜井開拓 二、立井開拓 三、平硐開拓 四、綜合開拓
三、平硐開拓
第四章 井巷掘進(jìn) 第一節(jié) 巖石的分級(jí)
為了能夠用簡(jiǎn)明的指標(biāo)來區(qū)分各種巖石破碎的難易程度，通常按巖石的單向抗壓強(qiáng)度，把巖石分為十級(jí)，并用堅(jiān)固性系數(shù)f來表示。
f值是巖石單向抗壓強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度10MPa之比。
例如，測(cè)得某種巖石的單向抗壓強(qiáng)度為80MPa，則其堅(jiān)固性系數(shù)f值為8。
第二節(jié) 巷道斷面及施工概述 一、巷道斷面形狀
二、巷道施工概述
巷道按在煤層或巖層中的位置，可分為以下三類：
煤巷
半煤巖巷
巖巷
巷道施工時(shí)的主要工序有：
破、裝、運(yùn)、支；輔助工序有排水、挖砌水溝、通風(fēng)、鋪軌和測(cè)量等。
第三節(jié) 鉆眼爆破 一、鉆眼機(jī)具 （二）煤電鉆
（二）鑿巖機(jī)
二、礦用炸藥及起爆器材 （一）礦用炸藥
炸藥是一種由碳、氫、氧、氮等元素組成的固體（或膠體、液體）物質(zhì)，當(dāng)受到外界能量作用時(shí)，能夠迅速分解，產(chǎn)生大量氣體和放出大量熱量。由于高溫使氣體體積急劇膨脹，對(duì)炮眼眼壁施加巨大壓力而破碎煤、巖。
礦用銨梯炸藥
礦用乳化炸藥
（二）起爆器材 雷管：毫秒或瞬發(fā)電雷管
三、炮眼布置
第四節(jié) 巷道支護(hù) 一、木棚子
二、金屬支架
三、錨桿與錨索支護(hù)
錨桿支護(hù)的作用原理:
錨桿支護(hù)的作用是：在薄層狀巖層中，錨桿把層狀巖層錨合成整體性的巖層組合梁，提高了巖層的抗變形能力；錨桿可把較松軟的巖層牢固地懸吊在堅(jiān)硬巖層上；在非層狀巖層中，錨桿可使圍巖形成一個(gè)拱形壓縮帶或擠壓加固帶，使圍巖由原來是支架上的“荷載”變?yōu)?ldquo;承載結(jié)構(gòu)”。實(shí)際上，以上各種作用往往不是單獨(dú)存在，而是綜合在一起，互為補(bǔ)充。
（錨桿及其構(gòu)件）
第五節(jié) 巷道掘進(jìn)的輔助工序
一、通風(fēng)工作
二、排水
三、輔軌
四、測(cè)量工作
局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)
第五章 采煤方法
主要包括：采煤系統(tǒng)和采煤工藝
1、采區(qū)巷道布置（采煤系統(tǒng)）
走向長(zhǎng)壁開采
傾斜長(zhǎng)壁開采
2、采煤工藝
爆破式采煤工藝
普通機(jī)械化采煤工藝
綜合機(jī)械化采煤工藝
放頂煤開采等
第一節(jié) 采區(qū)巷道布置
一、走向長(zhǎng)壁采煤法巷道布置
二、傾斜長(zhǎng)壁采煤法巷道布置
第二節(jié) 采煤工藝
主要包括：
1、落煤（破煤）
2、裝煤
3、運(yùn)煤
4、移運(yùn)輸機(jī)
5、支護(hù)
6、采空區(qū)處理
一、爆破式 采煤工藝
1、裝煤和運(yùn)煤
2、工作面支護(hù) （1）木支護(hù)
（2）金屬摩擦支柱
（3）單體液壓支柱
（4）金屬鉸接頂梁
（5）懸臂式支護(hù)
二、普通機(jī)械化采煤工藝
三、綜合機(jī)械化采煤工藝 1、雙滾筒采煤機(jī)
2、支撐式液壓支架
3、掩護(hù)式液壓支架
4、支撐掩護(hù)式液壓支架
5、綜采工作面的設(shè)備布置
綜采工作面三機(jī)布置立體圖
6、綜合機(jī)械化采煤的工藝過程
開始采煤前，輸送機(jī)靠近煤壁，全部液壓支架處于支撐狀態(tài)。支架底座箱前緣與輸送機(jī)電纜槽槽幫之間預(yù)先留有一個(gè)截深的寬度，既便于采煤機(jī)司機(jī)操作和人員行走，又可以實(shí)現(xiàn)割煤后立即移支架。雙滾筒采煤機(jī)騎在輸送機(jī)上，由下向上采煤。一般是沿牽引方向前滾筒在上割頂煤，后滾筒在下割底煤、裝余煤，這樣可以減少片幫和使底板留下的浮煤最少，便于移輸送機(jī)。隨著采煤機(jī)向上割煤，液壓支架緊跟采煤機(jī)后逐架前移(降柱、移架、升柱)，及時(shí)支護(hù)割煤后新暴露出的頂板。最后一道工序是順序推移輸送機(jī)，移輸送機(jī)地點(diǎn)應(yīng)滯后采煤機(jī)后滾筒10～15米，以使輸送機(jī)的彎曲度不致于過大。其總的生產(chǎn)過程就是：
割煤→降柱→移架→升柱→推溜。
四、綜采放頂煤開采
第六章 礦井通風(fēng)與安全 第一節(jié) 礦井通風(fēng) 安全方針
2、煤礦生產(chǎn)的五大自然災(zāi)害：
水、火、瓦斯、煤塵、頂板
3、煤礦安全生產(chǎn)的方針是：
安全第一
預(yù)防為主
綜合治理
總體推進(jìn)
第二節(jié) 礦井沼氣和二氧化碳
一、沼氣的生成與涌出
1、瓦斯的生成
2、瓦斯的存在狀態(tài)
3、礦井瓦斯等級(jí)
低沼氣礦井（<=10m3/t且<= 40m3/min）
高沼氣礦井（>10 m3/t且> 40m3/min ）
煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井
二、沼氣的爆炸和頂防
1、沼氣的性質(zhì)
2、沼氣的危害
3、沼氣爆炸的條件
4、預(yù)防沼氣爆炸的措施
1．加強(qiáng)通風(fēng)。
2．堅(jiān)持瓦斯檢查制度。
3．對(duì)于采用一般通風(fēng)方法不能解決沼氣超限問題的礦井，最好預(yù)先抽放沼氣。
4．井下禁止使用明火和吸煙。
5．有沼氣和有煤與沼氣突出危險(xiǎn)的礦井，應(yīng)按規(guī)定選用適當(dāng)類型的電氣設(shè)備，并在使用中使各種電氣設(shè)備經(jīng)常處于完好狀態(tài)。
6．嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》中關(guān)于放炮工作的各項(xiàng)規(guī)定。
第三節(jié) 礦 塵
1、礦塵的危害
2、煤塵的爆炸與預(yù)防
3、塵肺病及頂防
第四節(jié) 礦 井 通 風(fēng)
一、通風(fēng)壓力(動(dòng)力)與通風(fēng)阻力
礦井通風(fēng)阻力 h=h摩+h局=（1.1～1.15）h摩
通風(fēng)阻力的測(cè)定
二、礦井通風(fēng)構(gòu)筑物
(一)風(fēng)墻
(二)風(fēng)門
(三)風(fēng)橋
(四)風(fēng)橋與防爆門
三、通風(fēng)測(cè)量
四、扇風(fēng)機(jī)及反風(fēng)
反風(fēng)道反風(fēng)示意圖
第七章 礦井固定設(shè)備及供電 一、礦井提升 二、礦井排水 三、礦井壓氣 四、礦井供電
一、提升設(shè)備
二、礦井排水
三、礦井壓氣
四、礦井供電
祝各位：
工作順利
身體健康
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發(fā)表評(píng)論 
