煤矿安全生产技术知识(教案)

第一章概况

第一节我国的煤矿建设与发展

一、煤炭在国民经济中的重要地位

1、煤炭是中国工业生产的动力基础；被伟大的无产阶级革命导师列宁称为“工业的真正粮食”。

2、煤炭是我国的主要化工原料之一；通过炼焦及干馏科得到焦炭及化工原料煤焦油、煤气。

3、煤炭是我国人民生活的重要物质；

4、煤炭是我国出口创汇的主要物资。

第二节矿井地质

一、煤的形成及埋藏特征

（一）、煤的形成

煤是一种可燃烧的“石头”。它是由古生物遗体沉积在沼泽环境后，在高温、高压条件下再经过一系列物理变化和化学变化而生成的。煤的形成可分成两个阶段：

1、泥炭化阶段

古生物遗体被搬运到地表较低的湖泊沼泽环境中沉积。由于被水淹没、浸泡、大大地减少了与空气中氧气的接触，在厌氧细菌的分解活动下逐渐形成泥炭。

2、成煤阶段

当泥炭形成后，由于地壳继续发生沉降，泥炭层很快被其它沉积物所掩盖。这样，泥炭才能保存下来。随着地壳的进一步沉降，泥炭层下降到地下较深的地方，它上面覆盖的沉积物愈来愈厚。在压力和地温的共同作用下，原来疏松、多水的泥炭爱到紧压、脱水、胶结、聚合、体积大大缩小，结果地壳变成最初的煤——褐煤。

（二）煤的埋藏特征

煤层是我们的开采对象，我们最关心的是煤层的埋藏特征。煤层埋藏特征包括煤层的厚度、结构、倾角及稳定性等，这些特征和我们的采煤方法及安全有很大的关系。

1、煤层的结构

根据煤层中有无较稳定的矸石层，可将煤分为两类，即简单结构和复杂结构层。

（1）简单结构层。这类煤层中没有呈层状出现的稳定的矸石层，但仍然可能夹有较少的矿物质或结核。简单结构煤层反映出当初形成时，沼泽中植物遗体的沉积基本上上连续的。

（2）复杂结构层。复杂结构煤层中常含有较稳定的夹石层，少则一层，多则几层。简单结构煤层反映出当初形成时泥炭沉积曾为间歇性，即在泥炭沉积又沉积了泥砂，再后来又沉积了泥炭，而沉积的泥砂则形成夹矸。

2、煤层的厚度

煤层的厚度指煤层顶底板之间的垂直距离。根据开采技术特点，煤层按厚度分为以下3类：薄煤层 <1.3m

中厚煤层 1.3m～3.5m

厚煤层 >3.5m

3、煤层的倾角

煤层的倾角是指煤层相对水平面的夹角。根据倾角大小将煤层分为以下4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°

4、煤层的稳定性

任何煤层的厚度，实际上都是变化的，有时厚有时薄，甚至尖灭。根据厚度变化情况可将煤层分为下列四类：

（1）稳定煤层。

这种煤层在整个矿井开采范围内厚度均大于最小可采厚度，且厚度的变化有一定的规律性。

（2）较稳定煤层。

在矿井开采范围内绝大多数煤层基本上可采，而只有局部煤层不可采。

（3）不稳定煤层。

这样的煤层厚度变化很大，有薄有厚，甚至尖灭。经常出现不可采区域。

（4）极不稳定煤层。

煤层常驻呈鸡窝状，断断续续分布，在井田范围内仅局部可采。

二、地质构造

煤层在形成时，一般是水平或近水平的，在一定的范围内是连续完整的。但是，后来长期的地质历史中，地壳发生了各种运动，使煤层的空间形态发生了变化。我们把由地壳运动而造成的岩层的空间形态叫地质构造。

在矿井范围内，地质构造是多种多样的。简单概括起来可分为三种基本构造类型，即单斜构造、褶皱构造和断裂构造。

（一）单斜构造

煤层产状包括煤层以下三方面：

倾斜煤（岩）层层面与水平面的交线称为走向线。走向线的方向代表煤层的走向。

（2）倾向

在煤层层面上和走向线垂直向下的线叫倾斜线。倾斜线在水平面上的投影线代表煤层的倾向。

（3）倾角

煤层倾斜线和水平面的夹角叫煤层的倾角。

在一个井田范围内，煤层大致向同一方向倾斜，称为单斜构造。

（二）褶皱构造

当水平煤层受到水平方向的挤压力后，煤层产生弯曲，但没有丧失其原有的连续性。这种构造叫褶皱构造。褶皱构造有以下两种：

（1）背斜

在形态上是一个中间向上凸起的弯曲，煤层从中心向两侧倾斜。

（2）向斜

在形态上是一个中间向下凹去的弯曲，煤层从两面侧向中心倾斜。

（三）断裂构造

当煤层受力后，作用力超过煤层的强度，煤层所产生的错位、断裂叫断层。断裂后，如果两侧煤层没有明显的位移叫作裂隙；如果发后了明显的位移则叫做断层。

（1）裂隙。煤层受到作用力后，发生断裂但没有明显的位移，只是产生了许多裂缝，导致煤层破碎。

（2）断层。断裂出现后，煤层则完全丧失了原来的连续性和完整性。根据断裂后煤层的形态，可将断层分为（1）正断层（2）逆断层（3）平推断层三种。

（四）陷落柱

在煤层底板以下的石灰岩中，由于酸性水的作用会形成许多溶洞。而且随酸性水的不断补给，溶洞不断增大。最后导致其上部岩层的整体陷落，形成一个下部大，上部小的破碎柱体叫陷落柱。

第三节矿井开拓

一、巷道掘进

在煤（岩）体中采用一定的破岩手段将部分岩石破碎下来，形成掘进空间，接着对这个空间进行支护的工作叫巷道掘进。根据掘进中的机械化程度，可将巷道掘进分为以下两种：（一）钻爆法掘进

钻爆法掘进是利用打眼爆破的方式将岩石破碎下来的掘进方法。其掘进方式工艺如下：

1、钻眼放炮

（2）装药、放炮

2、通风排烟

3、装岩

4、掘进岩石运输

5、掘进巷道支护

（二）综合机械化掘进

1、综掘工艺

（1）破岩

（2）装岩及运输

（3）掘进机的行走机构

2、综合机械化掘进中的安全注意事项

综合机械化掘进在掘进效率上有很大的提高。但是，由于在使用过程中的各种失误，曾发生过绞人、倒柱、冒顶以及摩擦火花引燃瓦斯等事故。所以，综掘安全问题应引起我们的重视。

为了综掘机的安全运行，防止事故的发生，要求综掘机必须是经专门培训、经考试合格的人员持证上岗。在工作中，必须严格执行《规程》中使用掘进机掘进的规定。工作面其他人员不能开动掘进机，当综掘机发出启动后要远离掘进机，决不能在综掘机前方停留，防止绞人事故发生。

第四节矿井生产系统

一、煤矿运输、提升系统

1、运煤系统

2、排矸系统

3、材料运输系统

二、通风系统

矿井通风系统是煤矿井下生产中最重要的系统。通风系统合理、正常运行，才能保证井下有毒气体的稀释和排放，才能保证人员呼吸所需的新鲜空气，才能创造井下良好的气候条件。否则，就无法生产。

三、供电系统

供电系统是给矿井提供动力的系统。由于煤矿企业的特殊性，对矿井的供电系统要求绝对可靠，不能出现随意断电事故。为了保证可靠供电，要求必须有双回路电源，同时保证矿井供电。如果一路电出故障，另一路电必须立即供电。否则，就会发生重大事故。

四、供、排水系统