煤矿生产技术与安全常识教案

煤层埋藏特征
• (一)煤层埋藏深度 • 煤层埋藏的深度深浅不一，最大埋藏深度可达2 km。 • (二)煤层层数 • 各煤田中的煤层层数不尽相同，少的只有一层或几层，多的
可达十几层到几十层。
煤层埋藏特征
(三)煤层的形态与结构
1. 煤层的形态
煤层形态，是指煤层赋存的空间几何形态。 根据煤层在一定范围内连续成层的程度和可采情 况，可将煤层分为层状、似层状和不规则状三种 类型。 2. 煤层的结构
煤与煤层 矿井开拓 采煤方法 矿井生产系统 井下电气与用电安全
一、煤与煤层
煤矿地质
煤的形成
• 煤炭是千百万年来植物的枝叶和根 茎，在地面上堆积而成的一层极厚的黑 色的腐植质，由于地壳的变动不断地埋 入地下，长期与空气隔绝，并在高温高 压下，经过一系列复杂的物理化学变化 等因素，形成的黑色可燃沉积岩，这就 是煤炭的形成过程。
基本类型
背斜：向上弯曲 向斜：向下弯曲 •褶皱构造对煤矿安全生产的影响 a、大型向斜轴部附近的顶板压力会增大， 对瓦斯突出矿井来说，向斜轴部附近是瓦斯 突出危险区，所以必须加强支护，否则容易 发生局部冒顶，大面积冒顶以及煤与瓦斯突 出。 b、封闭和倾覆的背斜，当瓦斯带内煤层的 顶板为致密岩层且未遭受破坏时，瓦斯在背 斜轴部保存下来，形成所谓“气顶”,是瓦 斯事故的多发区域。
• 只要仔细观察一下煤块，就可以看 到有植物的叶和根茎的痕迹。
• 如果把煤切成薄片放到显微镜下观 察，就能发现非常清楚的植物组织和构 造，而且有时在煤层里还保存着像树干 一类的东西，有的煤层里还包裹着完整 的昆虫化石。
煤的形成
• 成煤过程分为泥炭化阶段和煤化阶段。前者主要是生物化学 过程，后者是物理化学过程。
伪顶，厚度0.5m以下，随采随落，极 不稳定。
直接顶，具有一定的稳定性,移架或 回柱后能自行垮落（回柱放顶的对象） 的岩层，顶板管理的重要部位。
基本顶，厚度和强度大，难于垮落的 岩层。 •底板有直接底和基本。
直接底——位于煤层之下。 基本底——也称老地，位于直接底之。
例题
• 煤层顶板可分为伪顶、直接顶好 基本顶3种类型。在采煤过程中 ，( )是顶板管理的重要部位。
柱，应采用棚子支护，且支架要加密些；棚子顶梁不要平行 于主要节理方向布置，以防止顶板沿节理冒落。
• （2）断层规模大小不同对生产的影响程度也不同
大型断层（落差＞50 m） 中型断层（落差20-50m 小型断层（落差＜20 m）
利用倾向断层作为采区边界 利用走向断层划分水平边界
• （3）断层破碎带是地下水的通道，可能引发突水。
分为垂直断距和水平断距。 垂直断距是两盘相对位移的垂直距 离即落差。 水平断距是两盘相对位移的水平距。
煤矿地质构造
• 断层上下盘的移动情况可为正断层、逆断层和平 移断层三种。
正
断 层
下 盘
负断 层
上
盘
平移 断层
上
下
盘
盘
正断层、负断层和平移断层示意图
煤矿地质构造
• 断裂构造对煤矿安全生产的影响
• （1）煤层顶板岩层节理发育时，工作面支护一般不能用顶
• （4）高瓦斯矿井的断层破碎带附近，易积聚大量瓦斯，可 能造成瓦斯突出。
• （5）在断层带及其附近，岩石强度低，易引起垮塌冒顶事 故。
• （6）掘进中遇煤层断失，需根据断层性质和距离，确定断 失煤层的位置。
• 在泥炭化阶段，植物残骸既 分解又化合，最后形成泥炭或 腐泥。
煤的形成 • 煤化阶段包含两个连续的过程：
第一个过程 泥炭层成为褐煤
第二个过程 褐煤转变为烟煤和无烟煤的过程
煤的形成
煤的形成过程：
压力
泥化阶段
泥炭或 腐泥
成岩作用 褐煤 变质作用
烟煤 无烟煤
地热
煤化阶段
植物→泥炭（腐泥）→褐煤→烟煤→无烟煤
状有直立的、倾斜的或水平的。 Nhomakorabea煤矿地质构造
• 断层
—— 断裂两侧的煤（岩）层有明显 位移的断裂构造。
• 断层由断层面和断盘组成。断层面、 断盘和断距是断层的基本要素。
• 断层面是发生相对位移的破裂面，简 称断面。
• 断盘指断层面两侧的煤（岩）块。 位于断层面之上的一盘称为上盘，
断层面之下的一盘称为下盘。 • 断距是指断层的两盘相对位移的距离。
（3）倾斜线与倾向线之间的夹角称 为倾角。
煤层埋藏特征
• 根据煤层倾角对开采技术的影 响，煤层分为四类：
近水平煤层(＜8°) 缓倾斜煤层(8-25°) 倾斜煤层 (25-45°) 急倾斜煤层(＞45°)
煤层埋藏特征
•（六）煤层顶、底板 煤层顶、底板是指煤系中位于煤层上、
下一定距离的岩层。 •顶板分伪顶、直接顶和基本顶。
煤层埋藏特征
•(五)煤(岩)层产状 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、倾角三 个要素的数值表示，称为煤层的产状 要素。
（1）煤层与水平面的交线称为走向 （线）AB；
（2）煤层层面上与走向垂直的线叫 倾斜线CD，倾斜线在水平面上的投影 线所指的煤层面倾斜方向称为倾向CD'；
• A. 伪顶 • B直接顶 • C. 基本顶
煤矿地质构造
•煤矿地质构造概况起来可分为三类：
单斜构造 褶皱构造 断裂构造
煤矿地质构造
• 单斜构造 煤层在一定范围内其倾斜
方向和倾角大体是一致的，则 称为单斜构造。
煤矿地质构造
•褶皱构造
是煤（岩）层因在构造运动的作用下而 变形，形成的一系列连续弯曲。但煤（岩） 层的连续完整性未遭到破坏。
•
煤层中含岩石夹层的情况称为煤层结构。根
据煤层中有无矸石层存在，将煤层结构分为简单
结构和复杂结构两种。
煤层埋藏特征
• (四)煤层厚度 • 煤层顶底板之间的垂直距离，称为煤层的厚度。 • 根据煤层厚度对开采技术的影响，将煤层分为三类：
薄煤层(＜1.3m) 中厚煤层(1.3-3.5m) 厚煤层(＞3.5m) • 在煤矿生产中，习惯上将厚度大于6 m的煤层称为特厚煤层。
煤矿地质构造
•断裂构造
是指煤（岩）层因受地壳内的动力，沿着一定方向产生 机械破裂，失去其连续性和整体性的一种现象。
根据断裂面两侧煤（岩）块有无明显位移，可将断裂构造 分为节理和断层。
煤矿地质构造
• 节理
——断裂两侧的断层无明显位移 的断裂构造。
节理又称裂隙。 • 节理的破裂面称为节理面 • 节理面形态有平直的、弯曲的，产