煤矿生产技术课件

（4）直接底。直接位于煤层之下的硬度较小的岩层，厚度一般为几十厘米至lm
左右，通常为页岩、泥岩或粘土岩。
（5）老底。位于直接底下面的比较坚硬的岩层，多为砂岩、石灰岩等。
煤层的厚度
指煤层顶底板之间的垂直距离。由于成煤条件不同，煤层厚度的变 化也很大，有的只有几厘米，有的可达几十厘米甚至二百余米。低 于最低可采厚度的煤层一般叫不可采煤层，大于最低可采厚度的煤 层叫可采煤层。根据开采技术的特点及对开采技术的影响，井工开 采时，可分为以下三类：
（1）伪顶。紧贴煤层之上，厚度一般为0.5m以下的较薄及易垮落的软弱岩层。 （2）直接顶。直接位于伪顶或煤层（如无伪顶）之上的岩层，厚度一般可达几
米多。由页岩、砂质页岩和粉砂岩等较易垮落的岩石组成，随支架的回撤而垮落。
（3）老顶。位于直接顶或煤层（如无直接顶和伪顶）之上的厚而坚硬的岩层。
悬露相当面积才垮落，常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石组成。
（ 正 断 层 ）
上
盘
下
盘
第一部分 井巷工程（掘进）
◇掘进巷道断面的形状
按构成的轮廓线分两种： 折线型：矩形、梯形、不规则形； 曲线型：直墙拱形(如三心拱形、半圆拱形、圆弧拱形)以及封闭拱形、 椭圆形、圆形等。见下面巷道断面形状。
我矿的
从以上的断面形状来看，我矿井巷工程中 主要有哪几种断面？
①主立井井筒：圆形 ②副井（风井）：圆弧拱形、矩形 ③井下1500泵房：梯形 ④1500运输石门：圆弧拱形 ⑤1500运输大巷：圆弧拱形 ⑥采区轨道下山：梯形、圆弧拱形、不规则形 ⑦1582车场：三心拱形 ⑧B6掘进工作面：圆弧拱形
掌握煤矿生产基础知识 是确保生产安全的要求
◆规程要求“煤矿企业必须对职工进行安全培训。
未经安全培训的，不得上岗作业。 ” ◆职工达不到应知应会工作效率就会降低，甚至会 出现安全事故； ◆对煤矿生产工序、操作规程等基础知识不了解是 最大的安全隐患（不安全行为）。
矿井的六大系统：


采煤系统，掘进系统，机电系统，运输系 统，通风系统，排水系统 。 另外，我国将在全国煤矿建立完善监测监 控、人员定位、紧急避险、压风自救、供 水施救和通信联络等井下安全避险六大系 统 。9万吨的矿井完成时间是2013年6月。
煤矿地质因素对煤矿生产的影响
煤层埋藏特征


煤层的顶底板 煤层的形态与结构 煤层厚度 煤层产状
单斜构造 褶皱构造 断裂构造
地质构造

煤层的顶底板
从上至下，顶板可划分为老顶、直接顶和伪顶，底板可分为直接底和老底。 但是，并非每个煤层都具有完整的6个组成部分，可能缺失一个或几个组成部分。
One-boom rig
Three-boom rig
◇岩巷施工
一、炮眼布置


㈠掏槽眼 ㈡辅助眼 ㈢周边眼 ㈣炮眼布置
◇断层对矿井生产掘进的影响有哪些？
1、掘进巷道遇断层时，为搞清断层的延伸状况，以往常用巷探 的方法进行，这势必要增加巷道工程量，增加掘进成本，降低掘 进效率，甚至造成采掘接替紧张，直接影响煤矿的经济效益。 2、断层造成的破碎带是地下水和瓦斯的良好通道，也是地下水 和瓦斯储存的仓库。当巷道接近断层时易造成瓦斯突出和突水事 故，甚至会影响巷道的正常掘进和人身安全。 3、断层造成顶板局部破碎，使顶板管理困难，易出现顶板事故， 影响掘进单进和安全生产。
厚度在1. 3m以下 …………薄煤层 厚度在1. 3--3. 5m…………中厚煤层 厚度在3.5m以上 …………厚煤层 习惯上把厚度6m以上 ……特厚煤层
煤层厚度是决定煤层开采价值和选择不同采煤方法及设备的 主要因素。
煤层的产状
煤层在地壳中赋存的状态及其展布方向称为煤层的 产状。产状要素包括走向、倾向和倾角。
“一字形”支架 的缺点：
（1）工作面中块煤下滑速 度过大，工作不安全，并且 会引起煤尘飞扬； （2）工作面行人和操作不 方便； （3）在区段高度一定时， 伪倾角过大，将使工作面长 度减小； （4）掩护支架不稳定，容 易发生整体下滑，严重时可 能导致支架在下拐点处出现 折叠事故；
（5）钢丝绳所受拉力加大，可能拉脱接头部分或拉断钢丝绳； （6）架子自重和加后矸石重量垂直于伪斜工作面的分力减小，不利于掩护支架向前自移； （7）使支架后方碎矸石沿支架背面向下滚动，可能使支架上的笆片或金属网撕破造成漏 矸，甚至还会造成钢梁翻转及支架损坏。
我们矿原来就是采用的这种采煤方法，另外还用了急倾斜煤 层伪倾斜柔性掩护支架采煤法，下面我们再对这种方法进行了解 一下：
急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护支架采煤法 采煤工作面是直线形，按伪倾斜方向布置，沿走向推进，用 柔性掩护支架隔离采空区，工人在掩护支架下进行采煤。我矿原 来矿井九万吨验收时就是采用的“一字形”支架。
2 3 4 3 ( b) ( a) 5
1
图 5-3
两种采煤方法示意图
a-走向长壁采煤法；b-倾斜长壁采煤法 1、2-区段运输、回风平巷；3-回采工作面；4、5-条带运输、回风斜巷
采煤方法的分类：
走向长壁 单一长壁 倾斜长壁 整层开采 壁式体系 放顶煤 掩护支架 刀柱 垮落
倾斜分层
走向长壁
下行垮落
倾斜长壁
看顶板的状况，如顶板较好，就不破顶板，而以卧底为宜；要根据实际情 况，挑顶卧底的坡度还应该要与辅助运输、皮带运输以及掘进机的使用等相协 调适应；最后还要注意顶底板的软硬程度等。
过断层的方法（刨面图）
◆过小断层的方法：
1.1 后退挑定法
上面这种方法适合于当断层面造成掘进施工方向上的煤层上移的时候。当 挑顶至断层面的时候，巷道的顶部刚好到达断层面下盘的煤层顶板。可使用锚 杆支护顶层，保证支护的稳定之后，便可继续向前掘进。
◇现行采煤方法存在的主要问题
1 安全状况差：由于煤层倾角大，支护困难，做仓采仓时在无支护状态下 空顶作业，作业地点片帮、冒顶、坠落无法预防，极易造成作业人员人身 伤害。 2. 通风困难：尤其是高瓦斯矿井，通风设施（风筒）损坏严重，瓦斯事故 发生频繁。
3. 回采率低：由于留两巷煤柱、仓房煤柱，以及放仓时伪顶、直接顶，甚至老 顶垮落后，大量矸石混入原煤，塌仓时落煤不能充分放完等因素造成回采率极低， 一般在30%～50%。 4. 原煤灰分高：由于放仓时，若顶完整性差，伪顶厚等因素，在塌仓落煤时， 由于放炮震动等就已经伪顶破坏并影响直接顶的完整性，在放煤（放仓）时伪顶、 直接顶矸石随同落煤一同落混入原煤中，使原煤灰分增高。
◇断层的前兆
(1)煤层和顶底板节理发育，越靠近断层面节理越强烈。 (2)煤层顶底板标高突变，同一煤层的煤巷中表现出煤层顶底板标 高在短距离内发生突变。 (3)煤的强度明显降低，煤层结构遭到破坏，滑面增多。 (4)煤层的产状发生剧烈变化，断层附近都会出现牵引褶曲或牵引褶皱。
过断层的方式一般要遵循以下几个原则：
1.2 后退卧底
这种方法适合于当断层面造成掘进施工方向上的煤层下移的时候。当卧底 至断层面的时候，巷道的顶部刚好到达断层面的上盘的煤层顶板。可使用锚杆 支护顶层，保证支护的稳定之后，便可继续向前掘进。
2、过大断层的方法
当煤矿巷道中遇到大断时， 其周围的岩石破碎松软，这 时候，常规的方法和支护措 施很难顺利通过，可以先用 注浆的方法加固周围的岩石。 首先导硐后再注浆。因为巷 道断面较小，周围岩石的松 动圈小，这种情况采用小断 面导硐能顺利通过断层破碎 带。在小断面巷道过断层后 ，再在巷道内以2.0m的间 距，按成巷后的设计断面轮 廓线1.5m的间距，布置注浆钻孔，钻孔深度以到达围岩加固拱三分之一的位 置为准，见图3。
详见右图所示：
锚杆支护
1.金属锚杆 2.砂浆锚杆 3.树脂锚杆 4.水泥锚杆 5.木锚杆 6.玻璃钢锚杆
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锚杆支护作用原理

挤压加固作用 悬吊作用 组合梁作用
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第二部分 采煤方法


采煤方法是指采煤系统和采煤工艺的综合及其在时间、空间上的 相互配合。不同采煤工艺与采区内相关巷道布置的组合，构成了 不同的采煤方法。 采煤方法的主要种类：①走向长壁采煤法。②倾斜长壁采煤法。
煤矿生产技术基础知识
玛纳斯天利煤业有限责任公 司
煤矿的特点：

煤矿作为特殊行业，由于工作场所的特殊 性、客观因素的不定性，加上诸多主观因 素的影响，致使生产事故不断发生。
顶板 煤尘 瓦斯 机电
水 火 运输
水、火、瓦斯、煤尘、顶板又称 为煤矿中的五大自然灾害。这些 不利于生产的因素，绝大多数煤 矿都存在，但是只要抓好安全管 理，事故就有可能避免。
走向：倾斜煤层层面与水平面的交线叫走向线，走向线的方 向叫走向。 倾向：煤层层面上与走向线垂直的线叫倾斜线，倾斜线由高 向低的水平投影所指的方向叫倾向。 倾角：煤层层面与水平面所夹的最大的锐角叫倾角。 煤层倾角的大小反映煤层的倾斜程度，煤层倾角越大，开采 难度越大。煤层按其倾角大小可分为四类： 近水平煤层 8°以下 缓倾斜煤层 8 °--25° 倾斜煤层 25°--45° 急倾斜煤层（倾角在45°以上）。
◇煤巷施工
钻眼机械主要是煤电钻。
钻眼一般采用2～3台煤电钻同时作业。炮 眼深度应考虑施工组织、技术和围岩性质 一般为1.0～2m，炮眼间距视煤层硬度， 一般为0.6～1.2m。
炮眼布置 炮眼布置的原则与岩巷基本相同。由于煤质软，掏槽 容易，多采用单向掏槽(如扇形掏槽、半楔形掏槽)，当炮眼较 深、断面较小时，可用复式掏槽，若断面中有软煤夹层时，掏 槽眼应布置在软煤带中（图6-1）。掏槽眼一般为3～4个，倾斜 角度为70～80。断面较小时，可不设辅助眼。
◇岩巷掘进
凿岩机分类
按动力： 风动、电动、液压和内燃
按破岩机理持式——目前很少使用。 气腿式——目前应用比较广泛。 向上式——专用于反井和打锚 杆眼施工。 导轨式——与凿岩台车和钻装 机配合使用。