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煤矿开采安全,登封市煤矿安培中心陈文艺15188366188,第一节煤田地质,一、煤的形成地球形成已有46亿年，人类是在第四纪生成的，距今0.020.03亿年。中国三个重要成煤期为①新生代的第三纪距今0.3亿年②中生代的侏罗纪距今1.9亿年③古生代的二叠纪和石炭纪距今2.9亿年煤是有古代植物遗体演变而成的，所以在矿区煤层和顶顶板岩层中常常会遇到植物枝叶化石。煤的形成过程大致分三个阶段。一、煤的泥炭化阶段此阶段是有植物遗体变成泥炭的阶段。二、煤化阶段此阶段是有泥炭变成褐煤的阶段。三、变质阶段此阶段是有褐煤变成无烟煤的阶段。,二、煤的埋藏特征,1、煤的结构分为简单结构和复杂结构（按有无夹石层2、煤层厚度煤层厚度是指煤层顶底板之间的垂直距离。我国煤矿煤层的厚度从几米到几十米甚至是几百米。根据采煤方法的需要，将煤层按厚度分为以下3类①薄煤层厚度3.5m习惯上将6m以上的煤层称为特厚煤层。3、煤层倾角分为4类①近水平煤层倾角45˚三、煤层顶底板顶板煤层上面的岩层底板煤层下面的岩层顶板可分为可分为伪顶直接定老顶三种底板又分为直接底基底两种四、地质构造1、单斜构造2、褶皱构造3、断裂构造,1、基本顶；2、直接顶；3、伪顶；4、煤层；5、底板岩层,煤层顶底板岩层,褶皱构造其中一个弯曲部分成为褶曲褶曲又分为向斜和背斜向斜是指煤层向下凹的褶曲背斜是指煤层向上凸起的褶曲断裂构造又分裂隙断层1、正断层上盘相对下降，下盘相对上升2、逆断层上盘相对上升，下盘相对下降3、平逆断层两侧煤层沿断层面做水平移动,第二节矿井开拓方式,从地面开掘通入煤层的一系列巷道就称为矿井开拓巷道一、平洞开拓二、斜井开拓三、立井开拓四、综合开拓,第三节矿井主要生产系统,一、矿井通风系统煤矿安全规程第121条规定必须记住矿井必须有完整的独立通风系统如采煤工作面的风流路线一般为地面新鲜空气→付井→井底车场→主石门→水平运输大巷→采区运输石门→采区进风上山→采面进风平巷→采煤工作面→采面回风上山→,采面回风平巷→采取回风石门→总回风巷→矿井回风井→地面。二、矿井提升系统①人员②煤炭③设备、材料④矸石,井下生产系统示意图,2020/9/25,陈文艺,11,输送机,2020/9/25,陈文艺,12,矿车（固定式）,2020/9/25,陈文艺,13,输送机,2020/9/25,陈文艺,14,材料车,2020/9/25,陈文艺,15,三、矿井供电系统,略（不需要深入了解部分）四、防排水系统采面的涌水→采面运输平巷→采区集中上山→水平运输大巷→井底车场→主水仓→水泵房→付井→地面。,2020/9/25,陈文艺,16,第四节井巷施工安全要求,一、掘进工作面炮眼的布置1、掏槽眼它比其他眼深200-300mm布置在巷道的中部2、辅助眼间距为500-700mm在掏槽眼与周边眼的中间3、周边眼它包括顶眼、帮眼、底眼二、综合机械化掘进略,2020/9/25,陈文艺,17,三、掘进工作面支护方式,1、木支架（淘汰）2、金属梯形支架支架工字钢3、金属拱形可缩型支架U型钢支架4、钢筋混泥土支架（淘汰5、砌碹支架6、喷浆和喷射混泥土支护7、锚杆支护8、联合支护,2020/9/25,陈文艺,18,四、巷道掘进安全操作注意事项,①操作前要坚持敲帮问顶，及时处理浮煤浮矸，严禁空顶作业。②使用煤电钻打眼时不准硬压硬推，以免烧毁电机。③打眼时扶钻杆的人不准戴手套，袖口和衣襟要扎紧，以免缠住伤人。④打眼时发现眼中有水、气、空洞和冒烟等现象时，要立即停止作业并向领导回报，但不能拔出钻杆。⑤块度过大的煤矸）要砸小后再装车。⑥在下山装车时，人不能站在矿车正下方，装车后应进入躲避硐室或其他安全地点。,2020/9/25,陈文艺,19,⑦在机械装煤（岩）范围内不能行人、逗留或从事其他工作。人员若要通过，必须停机。⑧人力推车时，一次只准推一辆车，严禁在矿车两侧推车，严禁蹬车或跨车，不能在能自动滑行的轨道上停车，若必须停放时，一定有防止车辆自动下滑的措施；推材料时必须将材料捆绑牢靠，但不得超高超宽，两人推车的距离应符合规定。⑨在顶板破碎处作业时，必须采取前探支架或其他临时支护措施。（10）架设支架时设专人观察，支架间应设撑木或拉杆，支架与顶帮之间的空隙必须塞紧、背实。五、顶板事故征兆及防治措施,2020/9/25,陈文艺,20,1、顶板事故征兆,①响声②掉渣③片帮④裂隙⑤漏顶⑥脱层,2020/9/25,陈文艺,21,2、巷道顶板灾害,井下巷道发生冒顶的部位有三处①掘进工作面迎头冒事故顶预防措施②巷道交叉处冒顶事故预防措施③锚杆支护巷道冒顶事故预防措（4）采面的上、下端头处,（二）采煤工作面两侧支承压力分布,采煤工作面两侧的支承压力是指工作面两侧煤柱或煤体上的支承压力。,Ⅰ－卸载带；Ⅱ－支承压力带；Ⅲ－原岩应力带；Ⅳ－采后应力稳定带；lmax－峰值位置,2020/9/25,陈文艺,23,3、冒顶处理,（1）冒顶处理的一般原则在处理冒顶时，首先必须注意防止冒顶范围继续扩大，确保自身安全。做到“五先五后”①先外后里②先支后拆③先上后下④先近后远⑤先顶后帮（2）冒顶处理的方案,2020/9/25,陈文艺,24,①全断面处理②小断面处理③绕道处理（3）顶板处理的特殊施工方法①撞楔法②探板法③木垛法④搭凉棚法,2020/9/25,陈文艺,25,第五节采煤作业安全要求,一、概述1、采煤工作面的生产过程它包括①破煤②装煤③运煤④支护⑤回柱放顶2、采煤工作面的分类,2020/9/25,陈文艺,26,它可以分为3类①炮采工作面②普采工作面③综采工作面二、炮采工作面炮眼的布置1、炮眼的布置形式①单排眼②双排眼③三排眼,2020/9/25,陈文艺,27,2、炮眼角度,①炮眼与煤壁的水平夾角一般為50-80˚②頂眼在垂直面上向頂板方向上仰起5-10˚③底眼在垂直面上向底板方向保持10-20˚3、炮眼的深度炮眼深度应根据每茬炮的进尺而定，它必须与单体支架的顶梁长度相适应，一般为1.0-1.2m左右。4、装药量每个炮眼的装药量应根据每层的松软、炮眼,2020/9/25,陈文艺,28,位置和深度以及爆破次序而定，通常底眼的装药量为150-600g，顶眼的装药量为200g.三、采面工作面单体支柱的布置略四、综采面自移式液压支架1、液压支架的基本类型有三类①支撑式液压支架②掩护式液压支架③支撑掩护式液压支架,2020/9/25,陈文艺,29,2、液压式支架的工作方式其工作方式为支撑--降柱--移架--升柱--支撑①移架的方式有三种②液压支架支护方式有四种A、及时支护方式B、滞后支护方式C、超前支护方式,2020/9/25,陈文艺,30,④复合支护方式五、采煤安全操作注意事项①操作前首先要检查顶板和支架；进行敲帮问顶，处理浮渣；严禁空顶作业。②使用煤电钻打眼时要注意输送机的运行情况，防止后方拉出的材料、大块煤（岩）伤人，电钻电缆不准放在输送机上。③打眼与装药不准在同一地点平行作业。④装煤时要随时注意顶板和煤帮，防止掉渣和片帮砸人，不要将柱底掏空，以免倒柱砸人或引起冒顶。,2020/9/25,陈文艺,31,⑤装煤时发现瞎跑、丢跑不能用镐刨或用手拽雷管脚线，以防发生意外爆炸；拾到炸药雷管要及时交给爆破工。⑥刮板输送机严禁乘人，用来运送材料时要防止顶人和碰倒支柱；移动输送机时必须有防止冒顶、顶伤人员和损坏设备的措施；机头、机尾的压柱要打牢。⑦支柱要迎山有劲、严禁退山，不准提前摘回基本柱；对歪、倒支柱要及时处理；支柱不得打在浮煤（矸）上，底软要“穿鞋”。⑧回柱放顶要做到顶板没维护好、浮煤不清扫、支柱不完整、超前特殊支架未打齐、回柱绞车不稳定、钢丝绳道不畅通时，不准放顶。⑨人员在采煤机反向时要离开牵引钢丝绳或大链，以免其弹起伤人；割煤时要远离滚筒，以防煤（矸）割落时伤人。,2020/9/25,陈文艺,32,10在任何情况下，严禁人员进入采空区。六、采煤工作面顶板灾害防治它可分为3大类1、坚硬顶板压垮型冒顶坚硬顶板压垮型冒顶事故的预防措施改变顶板岩石的物理力学性质及减少顶板悬露面积，加强工作面支护。①顶板高压注水②强制放顶③加强支护,2020/9/25,陈文艺,33,2、破碎顶板漏跨型冒顶其预防措施有①选用合适的支柱，使工作面支护系统有足够的支撑力和可缩性。②顶板必须插严背实。③严禁因放炮、移输送机、回柱放顶和移绞车等工序撞倒、刮倒工作面基本支柱，以防止出现冒顶。④一旦出现冒顶，即使是很小范围内的一个漏洞，也必须及时将其维护好，使其不再漏冒碎矸。3、复合顶板推跨型冒顶,2020/9/25,陈文艺,34,所谓复合型顶板就是有下软上硬多层岩石组成的顶板。其预防措施有①在工作面上下平巷掘进时不要破坏其复合顶板，应托住伪顶施工。②工作面初次推采时不在向采空区方向前进。③避免上下平巷与工作面斜角形成三角形。④严禁仰斜开采。⑤提高支柱的初撑力。⑥用拉钩器将工作面支架上下连成一体。⑦灵活的应用戗柱或戗棚，使它们迎着顶板岩石层可能推移的方向支设。,
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