煤矿全员培训煤矿生产基本知识培训讲座PPT.ppt

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1、2023年2月16日星期四,第三章 煤矿生产知识,第一节 煤的基础知识第二节 矿井开拓第三节 矿井生产系统 第四节 井下作业安全知识,2023年2月16日星期四,第一节 煤的基本知识,一、煤的形成和分类1、煤的形成：煤是由古代植物的遗体变化而成的。经历了几千万年甚至几亿年，并且要有多种有利的自然条件相配合。煤的形成大致分为三个阶段：煤矿地质基础 第一阶段：泥炭化阶段 第二阶段：煤化阶段 第三阶段：变质阶段,2023年2月16日星期四,一、煤的形成和分类,2.煤的分类 煤炭的质量指标主要有：水分、灰分、挥发分、固定碳、胶质层厚度、发热量及含矸率。（1）根据煤炭的质量指标分为:14大类29小类。（

2、2）按照工业用途，分为三类 1）动力煤 2）化工用煤 3）炼焦煤,2023年2月16日星期四,二、煤层的埋藏特征,1.煤层分类 按厚度分根据开采技术条件煤层按厚度分类：地下开采(m)薄煤层 M3.5 m,2023年2月16日星期四,按倾角分：根据开采技术条件煤层按倾角分类：（地下开采）近水平煤层 45,二、煤层的埋藏特征,2023年2月16日星期四,二、煤层的埋藏特征,2.煤层的顶、底板 煤田形成后，覆盖在煤层上面的岩层叫顶板；垫在煤层下面叫底板。顶底板岩层有泥质页岩、砂质页岩、炭质页岩、砂岩和石灰岩。顶底板岩层的强度决定它的稳定性、冒落性和膨胀性顶板分为伪顶、直接顶和老顶。底板分为直接底和老

3、底。,2023年2月16日星期四,二、煤层的埋藏特征,3.煤层的形态与结构 煤是由古代植物遗体经过复杂的生物化学、物理化学作用转变形成的。和其他沉积岩一样，层状埋藏，层位连续，但由于受到沉积条件影响，成似层状和非层状。如藕节、串珠或瓜藤等。4.煤层的厚度 薄的仅数厘米，厚的可达上百米。5.煤层的产状,2023年2月16日星期四,二、煤层的埋藏特征（煤矿地质基础.mpg）,2023年2月16日星期四,中国矿区分布,2023年2月16日星期四,2023年2月16日星期四,一、基本概念,煤田：在地质历史发展的过程中，含碳物质沉积形成的基本连续的大面积含煤地带称为煤田。矿区：开发煤田形成的社会区域，成

4、为矿区。矿区开发：矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资环境等情况，确定矿区规模、划分井田，规划井田开采方式，规划矿井建顺序，确定矿区附属企业的类别、数目和生产规模，建设过程等，总称为矿区开发。井田：划归给一个矿井开采的那一部分煤田。,2023年2月16日星期四,铜川矿区的井田划分,2023年2月16日星期四,二、煤田划分为井田,1、要充分利用自然条件,2、要有合理的走向长度,3、要处理好相邻井田的关系,4、要为矿井的发展留有余地,5、要有良好的安全经济效果,井田划分的原则,2023年2月16日星期四,1河流；2煤层露头；3城镇；4铁路；5大断层；6小煤窑；一九划分的矿井,充分利用自然条

5、件划分井田山东华源矿业有限公司.ppt,2023年2月16日星期四,充分利用自然条件划分井田,2023年2月16日星期四,井田要有合理的走向长度,煤炭工业设计规范规定：小型矿井不小于1.5km；中型矿井不小于4.0km；大型矿井不小于7.0km；特大型矿井不小于1015km,2023年2月16日星期四,要处理好相邻矿井的关系,（1）处理好深部和浅部矿井的关系，避免出现压茬关系，应考虑给浅部矿井的发展留有余地。（2）处理好左右相邻矿井的关系，边界要整齐，降低开采技术难度；其技术经济条件应相当。,2023年2月16日星期四,要为矿井的发展留有余地,应考虑煤层赋存条件、技术发展趋势和当地经济发展状况

6、等因素，适当将井田划得大些或者为矿井留有一个后备区。,2023年2月16日星期四,矿井要有良好的安全经济效果,要力求使矿井有合理的开拓方式和采煤方法，便于选定井口位置和地面工业场地，有利于保护环境，使井巷工程量小、投资省、建井期短、生产作业环境好、安全可靠。,2023年2月16日星期四,三、矿井巷道,为了进行矿井开采，在地下开掘的井筒、巷道和硐室的总称。（一）按空间位置和形状可分为 1.垂直巷道立井、暗立井、溜井 2倾斜巷道斜井、暗斜井、上山、下山 3水平巷道平硐、石门、煤门、平巷,2023年2月16日星期四,四、井田开拓方式,（一）井田开拓方式的概念井田开拓：是指由地表进入煤层为开采水平服务

7、所进行的井 巷布置和开掘工程。井田开拓方式：是矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内布 置方式的总称。由于不同条件下的煤层赋存状态、地质构造、水文地质、地形及技术水平、经济状况的不同的不同，矿井的开拓方式也是各种各样的。,2023年2月16日星期四,（二）井田开拓方式的分类1.按井筒形式：1）平硐开拓 2）斜井开拓 3）立井开拓 4）综合开拓2.按水平数目分：单水平开拓和多水平开拓3.按阶段内布置方式分：采区式、分段式和带区式,2023年2月16日星期四,1.斜井开拓,主、副井筒均为斜井的开拓方式称为斜井开拓。斜井开拓方式在我国煤矿中应用较广，半数以上的矿井是斜井开拓。按井田内划分和阶段内的布置方

8、式不同，斜井开拓可以有许多种方式。这里只介绍斜井多水平分段式开拓(即片盘斜井开拓)和斜井多水平采区式开拓。,2023年2月16日星期四,（一）片盘斜井,2023年2月16日星期四,（二）斜井多水平采区式开拓,2023年2月16日星期四,2.立井开拓,主、副井均为立井的开拓方式称为立井开拓。由于煤层赋存条件和开采技术水平的不同，立井开拓有多种方式。这里仅介绍立井单水平带区式开拓和立井多水平采区式开拓。,2023年2月16日星期四,立井单水平带区式开拓,2023年2月16日星期四,3.平硐开拓,利用水平巷道从地面进入煤体的开拓方式称为平硐开拓。井田内的划分及巷道布置等与其他开拓方式基本相同 按平硐

9、与煤层走向的相对位置不同，平硐分为走向平硐、垂直平硐和斜交平硐。按平硐所在标高不同，平硐分为单平硐和阶梯平硐。,2023年2月16日星期四,走 向 平 硐 平硐是沿煤层走向开掘，把煤层分为上、下山两个阶段，具有单翼井田开采的特点。,2023年2月16日星期四,走向平硐优缺点 平硐沿煤层掘进，容易施工，建井期短，投资少，经济效果好，还能补充煤层的地质资料；但是，煤层平硐维护困难，巷道维护时间长，具有单翼井田开采通风、运输困难等，一般平硐口位置不好选择。,2023年2月16日星期四,垂直平硐,斜交平硐,根据地形条件，平硐可由煤层顶板进入或由煤层底板进入煤层。平硐将井田沿走向分成两部分，具有双翼井田

10、开拓特点。,2023年2月16日星期四,垂直或斜交平硐的优缺点,与走向平硐相比较，其优点是平硐易维护，具有双翼井田开拓运输费用低，巷道维护时间短，矿井生产能力大，通风容易，便于管理等特点，且便于选择平硐口的位置。缺点是岩石工程量大，建井期长，初期投资大等。,2023年2月16日星期四,阶梯平硐,2023年2月16日星期四,4.综合开拓,采用立井、斜井、平硐等任何两种或两种以上井硐形式开拓的方式称为综合开拓。三种井筒（硐）形式各有其优缺点，根据井田的具体条件，选择能发挥其各自优点的井筒形式是很有必要的，不应局限于某种单一井筒（硐）形式。三种井筒（硐）形式能组合成斜井立井、平硐立井、平硐斜井等多种

11、方式。其中主斜副立开拓方式吸取了立井、斜井各自的优点，在技术和经济上都是合理的，在条件适宜的情况下是建设特大型矿井的技术发展方向。,2023年2月16日星期四,1主斜井；2副立井；3第一水平主石门；4第一水平一大巷；5第一水平二大巷；6回风斜井；7暗斜井；8第二水平运输大巷；9第三水平运输大巷；10第三水平副立井,2023年2月16日星期四,（二）按服务范围及其用途可分为1.开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服务 的巷道。2.准备巷道：为采区、一个以上区段、分段 服务的运输、通风巷道。3.回采巷道：形成采煤工作面及为其服务的巷道。,2023年2月16日星期四,第三节 矿井生产系统,在煤矿生产过程

12、中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石出运、供电、供气、供水等巷道线路及其设施，是矿井安全生产的前提和保证。每个矿井都必须按照有关规定和要求，建立安全、畅通、运行可靠、能力充足的生产系统。矿井生产系统包括井下生产系统和地面生产系统。,2023年2月16日星期四,1主井；2副井，3井底车场；4主要运输石门；5阶段运输大巷；6回风井；7回风石门；8回风大巷；9采区运输石门；10采区下部车场底板绕道；11采区下部车场；12采区煤仓；13行人进风巷；14运输上山；15轨道上山；16上山绞车房；17采区回风石门；18采区上部车场；19采区中部车场；20区段运输平巷；21下区段回风

13、平巷；22联络巷；23区段回风平巷；24开切眼；25采煤工作面,2023年2月16日星期四,第三节 矿井生产系统.视频1主要生产系统,一.煤矿运输与提升系统1）运煤系统；2）排矸系统3）运料运输系统运料排矸系统二.通风系统通风系统；三.供电系统四.排水系统 五.其他系统1.瓦斯监控系统2.灌浆防灭火系统3.通讯系统,2023年2月16日星期四,第四节 井下作业安全常识,一.入井前的注意事项 1.煤矿是高危行业，入井前要吃好、睡好、休息好，千万不能喝酒，以保持充沛精力。2.明火和静电可导致瓦斯爆炸及火灾，不能穿化纤衣服和携带香烟及点火物品下井。3.入井前要随身佩带矿灯、佩戴安全帽、携带自救器，配

14、备不齐或设备不完好不能入井工作。4.携带锋利工具时,要套好护套,防止伤人。5通过班前会可了解工作地点的安全生产情况、明确安全注意事项、掌握防范措施，保证作业安全，因此要按时参加班前会。,2023年2月16日星期四,第四节 井下作业安全常识,6.自觉遵守入井检身制度，听从指挥,排队入井,接受检身。二.井下信号 7.上下井乘罐、乘车、乘皮带要听从指挥，不能嬉戏打闹、抢上抢下。8.要按照定员乘罐、乘车，并关好罐笼门、车门，挂好防护链。不能在机车上或两车厢之间搭乘。9人货混装十分危险，不要乘坐已装物料的罐笼、矿车和皮带。10.开车信号已发出和罐笼、人车没有停稳时，严禁上下。11.运送火工品时，要听从管

15、理人员安排，千万不能与上、下班人员同时乘罐、乘车。,2023年2月16日星期四,第四节 井下作业安全常识,12.乘罐、乘车、乘皮带行驶途中，不能在罐内、车内躺卧和打瞌睡，不能将头、手脚和携带的工具伸到罐笼和车辆外面；不能在皮带上仰卧、打瞌睡和站立、行走，不能用手扶皮带侧帮。13.乘坐“猴车”（无级绳绞车）时，不触摸绳轮，做到稳上、稳下。三.井下行走要求 乘罐注意事项14.在巷道中行走时，要走人行道，不在轨道中间行走，不随意横穿电机车轨道、绞车道，携带长件工具时，要注意避免碰伤他人和触及架空线，当车辆接近时要立即进入躲避硐室暂避。,2023年2月16日星期四,第四节 井下作业安全常识,15.在横

16、穿大巷，通过弯道、交叉口时，要做到一停、二看、三通过；任何人都不能从立井和斜井的井底穿过；在兼作行人的斜巷内行走时，按照行人不行车，行车不行人的规定，不要与车辆同行。16.钉有栅栏和挂有危险警告牌的地点十分危险,不能擅自进入；爆破作业经常伤人，不可强行通过爆破警戒线、进入爆破警戒区。17.严禁扒车、跳车和乘坐矿车，严禁在刮板输送机上行走；在带式输送机巷道中，不能钻过或跨越输送带。入井须知,2023年2月16日星期四,第四节 井下作业安全常识,四.井下安全设施和安全标志1.井下安全设施2.井下安全标志（1）名词 11 安全色 表达安全信息含义的颜色，表示禁止、警告、指令、提示等。12 对比色 使

17、安全色更加醒目的反衬色。13 安全标志 由安全色、几何图形和图形符号构成，用以表达特定的安全信息。14 补充标志 安全标志的文字说明，它必须与安全标志同时使用。,2023年2月16日星期四,在井下安全管理中，可以利用知觉对强度的敏感特征，多搞一些相对强度的安全标志，如：静与动、白与黑等，提示矿工们注意，增强知觉效果。,2023年2月16日星期四,运用感知的对比性，增强印象感。为了突出不安全的隐患，可以在井下运用不同的颜色对比、不同的形状对比等，以增强矿工们的安全知觉印象。,2023年2月16日星期四,运用感知的协同性，增强有效感。在安全教育过程中，要运用协同性原理，调动各种感官，参加知觉运动，

18、使人的知觉达到更加有效的程度。据心理学家研究表明，听的东西只能记住15%，而看的东西则可以记住25%。所以，在搞安全教育时应做到形式多样化，达到耳听、眼看、手到，特别是对新设备的操作和新技术的掌握，一定要进行试操作或者岗前培训。,2023年2月16日星期四,总而言之，煤矿安全管理应充分利用感知规律，改进和完善矿井的安全标志，以此提高矿工的安全警惕性。,2023年2月16日星期四,安全色、安全线和安全标志,安全色：红、蓝、黄、绿红色表示禁止、停止的意思。黄色表示注意、警告的意思。蓝色表示指令、必须遵守的意思。绿色表示通行、安全和提供信息的意思。,紧急出口,2023年2月16日星期四,安全色、安全

19、线和安全标志,有关对比色的知识：对比色有黑白两种颜色，黄色安全色的对比色为黑色。红、蓝、绿安全色的对比色均为白色。而黑、白两色互为对比色。黑色用于安全标志的文字、图形符号，警告标志的几何图形和公共信息标志。,2023年2月16日星期四,安全色、安全线和安全标志,安全线：工矿企业中用以划分安全区域与危险区域的分界线。厂房内安全通道的标示线，铁路站台上的安全线都是属于此列。根据国家有关规定，安全线用白色，宽度不小于60。在生产过程中，有了安全线的标示，我们就能区分安全区域和危险区域，有利于我们对危险区域的认识和判断。,2023年2月16日星期四,禁止标志、警告标志、指令标志、提示标志,禁止标志的含

20、义是禁止人们不安全行为的图形标志。其基本型式为带斜杠的圆形框。圆环和斜杠为红色，图形符号为黑色，衬底为白色。警告标志的含义是提醒人们对周围环境引起注意，以避免可能发生危险的图形标志。其基本型式是正三角形边框。三角形边框及图形为黑色，衬底为黄色。,禁止鸣喇叭,注意危险,2023年2月16日星期四,指令标志的含义是强制人们必须做出某种动作或采用防范措施的图形标志。其基本型式是圆形边框。图形符号为白色，衬底为蓝色。提示标志的含义是向人们提供某种信息的图形标志。其基本型式是正方形边框。图形符号为白色，衬底为绿色。,紧急疏散方向,2023年2月16日星期四,不要进入封闭的巷道,2023年2月16日星期四

21、,第四节 井下作业安全常识,（2）安全色和对比色 21 安全色规定为红，蓝，黄、绿四种颜色，其含义和用途见表,2023年2月16日星期四,第四节 井下作业安全常识,22 对比色为黑、白两种颜色，若某种安全色需要使用对比色时，则应按表2规定。,2023年2月16日星期四,第四节 井下作业安全常识,注：黑、白色互为对比色。23 黑色用于安全标志的文字、图形符号和警告标志的几何图形。24 白色作为安全标志红、蓝、绿色的反衬色，也可用于安全标志的文字和图形符号。,2023年2月16日星期四,第四节 井下作业安全常识,（3）安全标志的类别 安全标志分为禁止标志，警告标志，指令标志，提示标志、识别标志五类

22、。禁止标志含义是不准或制止人们的某种行动。,2023年2月16日星期四,第四节 井下作业安全常识,表3 禁止标志含义:不准或制止人们的某种行动。几何图形为带斜杠的圆环 表4 警告标志 含义:使人们注意可能发生的危险。几何图形为正三角形，如图2所示。,2023年2月16日星期四,第四节 井下作业安全常识,表5 指令标志 含义:指令人们必须遵守的意思。几何图形为圆形，如图3所示。表6 提示标志 含义:示意目标的方向。几何图形为长方形，如图4所示。,。,。,2023年2月16日星期四,第四节 井下作业安全常识,表7 识别标志 含义:显示人风、回风巷道及瓦斯管路。几何图形为长条形，如图5所示.视频2安

23、全生产标志AVSEQ02.DAT。,。,2023年2月16日星期四,第四章 井工开采安全,知识点,能力点,1、了解井巷施工安全技术2、了解采煤作业安全技术3、了解矿井水害及顶板灾害的防治,井巷施工、采煤作业安全技术要点，水害及顶板灾害的防治,2023年2月16日星期四,第四章 井工开采安全,第一节 井巷施工安全技术 一、破岩 破岩方法有两种：钻爆法和机械破岩（一）巷道断面形状与尺寸 常用的巷道断面形状有：拱形、梯形、矩形、圆形和椭圆形。巷道断面尺寸主要依据用途、轨道的数目、运输容器或电机车的外廓尺寸、运输速度及安全间隙来确定，最后通过该巷道的风速进行校核。,2023年2月16日星期四,第一节

24、井巷施工安全技术,巷道净宽度主要取决于运输设备本身的宽度、人行道宽度和规定的安全间隙，无运输设备的巷道可根据通风及行人的需要来选取。巷道高度以人员通过安全、方便为原则，一般情况下开拓巷道不得低于2.0m，准备巷道不得低于1.8m。回采巷道不得低于1.6m。（二）钻眼机具掘进巷道所需的炮眼全部采用机械钻眼，钻凿炮眼所使用的机械通常有凿岩机和电钻两大类。,2023年2月16日星期四,（三）工作面炮眼布置取得良好爆破效果的途径：正确布置工作面炮眼；合理确定爆破参数；选用适宜的炸药；改进爆破技术等。掘进工作面的炮眼，按其用途和位置的不同可分为掏槽眼、辅助眼和周边眼。,第一节 井巷施工安全技术,2023

25、年2月16日星期四,（四）光面爆破：合理选择爆破参数，使爆破后的巷道成型规整，减少超挖和欠挖，最大限度的保持了围岩的自身强度，从而增强了围岩的自承能力，有利于安全施工和永久支护的安全使用，为井巷工程推广锚喷支护创造有利条件。,第一节 井巷施工安全技术,2023年2月16日星期四,二、巷道支护（一）巷道支护的基本原理：巷道开掘以后，就破坏了原岩应力状态，打破了原有的应力平衡。巷道维护须从两方面采取措施：提高围岩强度，控制围岩应力。要使得巷道易于维护，就要合理选择巷道位置；及时支护，防止松动岩石脱落。,第一节 井巷施工安全技术,2023年2月16日星期四,（二）巷道支护的类型1、支撑式支架：直接支

26、撑岩体的支护方式。棚式支架、石材整体式支架2、补强式支架：是补强岩体，利用围岩强度来维护巷道的支护方式，这种支护方式主要有锚杆支护、喷射混凝土支护、喷浆支护和锚索、锚喷支护等。,第一节 井巷施工安全技术,2023年2月16日星期四,（三）锚杆支护施工质量管理（四）喷射混凝土施工质量管理三、巷道施工的安全管理（一）平巷施工特点1、水平岩石巷道施工2、煤巷施工3、半煤岩巷水平巷道施工,第一节 井巷施工安全技术,2023年2月16日星期四,（二）倾斜巷道施工特点1、上山施工2、下山施工巷道种类（三类）.swf 巷道掘进基本常识.mpg 巷道支护.MPG,第一节 井巷施工安全技术,2023年2月16日

27、星期四,第二节 采煤作业安全技术,一、采煤方法的概念和分类 采煤方法主要由采区内的采煤系统和采煤工艺两部分内容组成。采煤系统是指采区内的巷道布置系统以及为了正常生产而必须建立的采区内用于运输、通风等目的的生产系统。采煤工艺是指采煤工作面内破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等工序在时间和空间上的进行程序和安排方式。,2023年2月16日星期四,二、走向长壁采煤法巷道布置（一）单一煤层采区巷道布置的一般规律见下页图走向长壁式采煤法的特点是：采煤面沿倾向布置，沿走向推进。,第二节 采煤作业安全技术,2023年2月16日星期四,（二）多煤层采区联合布置1、基本概念 如果几个煤层共用一套采区上山、硐室甚

28、至区段平巷，并采用适当方式将各煤层联系起来，就形成采区联合布置。2、联系方式石门联系、斜巷联系、立眼联系,第二节 采煤作业安全技术,2023年2月16日星期四,三、倾斜长壁采煤法巷道布置 包括仰斜开采、俯斜开采,第二节 采煤作业安全技术,2023年2月16日星期四,四、长壁采煤法的采煤工艺采煤和顶板管理（一）爆破采煤工艺炮采安全管理 主要包括爆破落煤、人工装煤、刮板输送机运煤、推移输送机、顶板支护和回柱放顶。炮眼布置图.swf,第二节 采煤作业安全技术,2023年2月16日星期四,第二节 采煤作业安全技术,（二）普通机械化采煤工艺普采安全管理 当落煤和装煤应用浅截深采煤机或刨煤机，运煤采用可弯

29、曲刮板输送机，支护采用单体金属支柱和铰接顶梁，来装备采煤工作面时，就称为普通机械化采煤，简称普采。,2023年2月16日星期四,2023年2月16日星期四,第二节 采煤作业安全技术,（三）综合机械化采煤工艺采煤机割煤.swf采煤机旋转1.swf 采煤机旋转2.swf 采煤机旋转3.swf 采区走向长度.swf.采割煤移架.swf 割三角煤进刀.swf 综采中部斜切进刀.swf 钻入法进刀.swf采煤工作面布置综采安全管理 综合机械化采煤（简称“综采”）采煤工作面的落煤、装煤、运煤、支护、处理采空区等主要工序全部实现的机械化，形成连续作业。综采面布置.swf,2023年2月16日星期四,五、长壁

30、工作面组织管理（一）采煤工作面循环作业1、循环方式：循环方式是循环进度和昼夜循环数的总称。2、作业形式：3、工序安排4、劳动组织,第二节 采煤作业安全技术,2023年2月16日星期四,（二）采煤工作面循环作业图表 包括循环作业图、两采一准.MOV劳动组织表、技术经济指标表和工作面布置图。,第二节 采煤作业安全技术,2023年2月16日星期四,1、工作面作业形式 定义：是指一昼夜内采煤班和准备班在时间上的配合方式。（1）两采一准三班作业（2）三班采煤，边采边准（3）四班作业形式 a:四六制 b:四八交叉作业2、采煤工作面工序安排 安排采煤工作面工序应注意的问题3、采煤工作面劳动组织（1）炮采工作

31、面的劳动组织形式（2）机采工作面的劳动组织形式a:采煤工作面追机作业 b:采煤工作面分段作业c:采煤工作面分段接力追机作业 d:采煤工作面分段小组综合作业,第二节 采煤作业安全技术,2023年2月16日星期四,4、采煤工作面循环图表 采煤工作面循环图表一般由循环作业图表、劳动组织表和技术经济指标表三部分组成。综采工作面工人出勤表,2023年2月16日星期四,技术经济指标表,2023年2月16日星期四,5、采煤工作面循环图表的编制例如：某矿工作面面长152m，走向长1240m，煤层厚度4.34.8m，倾角平均为130，煤层结构简单，无夹石，煤质中硬，容重为1.4t/m3；直接顶为45m厚的灰黑色

32、粉砂岩，节理发育，易垮落；老顶为白色中粒砂岩，厚度810m；直接底为0.5米粉砂岩；低沼矿井，煤层有自燃倾向，煤尘有爆炸危险。采用单一走向长壁全部跨落法管理顶板，使用双滚筒采煤机，斜切进刀，双向采煤，往返一次进两刀。1）确定截深2）选择支护方式3）确定循环个数4）作业形式及工序安排,2023年2月16日星期四,工作面主要设备表,2023年2月16日星期四,劳动组织表,2023年2月16日星期四,采煤工作面主要技术经济指标表,2023年2月16日星期四,六、放顶煤采煤法综采放顶煤采煤法.mpg（一）放顶煤技术概念和优缺点1、放顶煤技术概念和类型2、综采放顶煤的优缺点（二）综采放顶煤工艺1、综采放

33、顶煤工艺过程2、顶煤破碎3、放煤步距4、放煤方式,2023年2月16日星期四,七、急倾斜煤层开采（一）急倾斜煤层的开采特点（二）急倾斜煤层采煤法1、倒台阶采煤法2、水平分层和斜切分层采煤法3、伪倾斜柔性掩护支架采煤法,第二节 采煤作业安全技术,2023年2月16日星期四,第四节 采掘工作面顶板事故的防治,矿山压力基础知识影响矿山压力的因素.mpg 矿压的防治与避灾方法.mpg 矿压事故前的预兆.mpg 原岩应力:地下岩体在采动以前.由于自重的作用在其内部引起的应力。矿山压力：由于地下进行采掘活动而在采掘空间周围的岩体中，以及在支护物上所引起的力。矿山压力显现：由于矿山压力的作用，使围岩和各种人

34、工支护物产生的力学现象。,2023年2月16日星期四,老顶,直接顶,煤层,采矿开挖空洞,顶板岩石下沉变形、破坏，产生事故,概 述,2023年2月16日星期四,采煤作业时的顶板管理方式,2023年2月16日星期四,矿山压力显现,2023年2月16日星期四,第四节 采掘工作面顶板事故的防治,一 采场顶板事故的致因及防治,（一）顶板事故分类,按冒顶范围可将顶板事故分为局部冒顶和大型冒顶两类。局部冒顶是指范围不大，有时仅在35支架范围内，伤亡人数不多(12人)的冒顶，常发生在靠近煤壁附近、采场两端以及放顶线附近。实际煤矿生产中，局部冒顶事故的次数远多于大型冒顶事故，约占采场冒顶事故的70%，总的危害比

35、较大。大型冒顶是指范围较大，伤亡人数较多（每次死亡3人以上）的冒顶。（采煤工作面冒顶的原因与措施.MPG）（顶板事故防范1AVSEQ02.DAT）（顶板事故防范2AVSEQ02.DAT）,2023年2月16日星期四,（二）局部冒顶事故的致因及防治,1靠煤壁附近的局部冒顶,局部冒顶的原因一般有三种：一是直接顶被密集裂隙切割，形成了游离岩块；二是采高过大，在老顶来压期间，煤壁片帮，扩大了无支护空间；三是放顶煤开采，顶煤破碎。,煤层的直接顶中，常存在多组相交裂隙时，这些相交的裂隙容易将直接顶分割成游离岩块，极易发生脱落，在采煤机采煤或爆破落煤后，如果支护不及时，这类游离岩块可能突然冒落砸人，造成局部

36、冒顶事故。,2023年2月16日星期四,靠煤壁附近的局部冒顶事故的预防,（）单体支柱工作面：采用能及时支护悬露顶板的支架，如正悬臂交错顶梁支架，正倒悬臂错梁直线柱支架等，提高支柱的初撑力。在金属网下，可以采用长钢梁对棚迈步支架。尽量使工作面与煤层的主要节理方向垂直或斜交，避免煤层片帮。煤层一旦片帮，应掏梁窝超前支护，防止冒顶。,正倒悬臂错梁直线柱支架布置,正悬臂交错顶梁支架,2023年2月16日星期四,（）综采工作面支架设计上，采用长侧护板，整体顶梁，内伸缩式前梁，增大支架向煤壁方向的水平推力，提高支架的初撑力；工艺操作上，采煤机过后，及时伸出伸缩梁，及时擦顶带压移架，顶梁的俯视角不超过7。当

37、碎顶范围较大时（比如过断层破碎带等），则应对破碎直接顶注入树脂类粘结剂使其固化，以防止冒顶。,2023年2月16日星期四,2采场两端的局部冒顶,（1）单体支柱工作面原因：两端机头机尾处，暴露的空间大;支承压力集中;巷道提前掘进;引发了巷道周边的变形与破坏。经常要进行机头机尾的移置工作，拆除老支柱支设新支柱时，碎顶可能进一步松动冒落。随着回采工作面的推进，要拆掉原巷道支架的一个棚腿，换用抬棚支承棚梁，在这一拆一支之间，碎顶也可能冒落。,2023年2月16日星期四,2采场两端的局部冒顶,预防：在机头机尾处各应用四对一梁三柱的钢梁抬棚支护（即四对八梁支护），每对抬棚随机头机尾的推移迈步前移；或在机头

38、机尾处采用双楔铰接顶梁支护。在工作面巷道相连处，宜用一对抬棚迈步前移，托住原巷道支架的棚梁。此外，在采场两端还可以采用十字铰接顶梁支护系统以防漏冒。在超前工作面10米以内，巷道支架应加双中心柱，超前工作面1020米，巷道支架应加单中心柱以预防冒顶。（2）综采工作面 如果工作面两端没有应用端头支架，则在工作面与巷道相连处，需用一对迈步抬棚。此外，超前工作面20米内的巷道支架也应以中心柱加强。,2023年2月16日星期四,3放顶线附近的局部冒顶,顶板中游离岩块旋转推倒支架,放顶线附近的局部冒顶主要发生在使用单体支柱的工作面。放顶线上支柱受力是不均匀的，当人工回拆“吃劲”的柱子时，往往柱子一倒下顶板

39、就冒落，如果回柱工来不及退到安全地点，就可能被砸着而造成顶板事故。,当顶板中存在被断层、裂隙、层理等切割而形成的大块游离岩块时，回柱后游离岩块就会旋转，可能推倒采场支架导致发生局部冒顶，在金属网假顶下回柱放顶时，由于网上有大块游离岩块，也可能会发生上述的因游离岩块旋转而推倒支架的局部冒顶。,2023年2月16日星期四,3放顶线附近的局部冒顶,预防措施：第一，加强地质及观察工作，记载大岩块的位置及尺寸；第二，在大岩块范围内用木垛等加强支护；第三，当大岩块沿工作面推进方向的长度超过一次放顶步距 离时，在大岩块的范围内要延长控顶距；第四，如果工作面用的是单体金属支柱，在大岩块范围内要 用木支架替换金

40、属支架；第五，待大岩块全部都处在放顶线以外的采空区时，再用绞车回木支柱。,2023年2月16日星期四,4.地质破坏带附近的局部冒顶,地质破坏带及附近的顶板裂隙发育、破碎，断层面间多充以粉状或泥状物；断层面都比较尖滑,使上、下盘之间的岩石无粘结力,尤其是断层面成为导水裂隙时，更是彼此分离。单体支柱工作面如果遇到垂直于工作面或斜交于工作面的断层时，在顶板活动过程中，断层附近破断岩块可能顺断层面下滑。从而推倒工作面支架，造成局部冒顶。为预防这类顶板事故，应在断层两侧加设木垛加强维护，并迎着岩块可能滑下的方向支设戗棚或戗柱。对于有些综采工作面，高档普采和普采工作面，回采过程中，煤壁的前方顶板和煤层特别

41、破碎，为保证正常割煤，不漏矸子，可采用全楔式木锚杆。当断层处的顶板特别破碎，用锚杆锚固的效果不佳时，可采用注入法，将较多的树脂注入大量的煤岩裂隙中，进行预加固。,2023年2月16日星期四,(三）大型冒顶事故的致因及防治,1.老顶来压时的压垮型冒顶,发生的条件：直接顶比较薄，其厚度小于煤层采高的23倍，冒落后不能充填满采空区；直接顶上面老顶分层厚度小于56m，初次来压步距为2030m，或更大一些。工作面中，当支柱的初撑力较低时，老顶断裂在煤壁之内。当工作面推进到老顶断裂线附近时，顶板出现台阶下沉，这时老顶岩块的重量全部由采场支架承担。,致因：,垮落带老顶岩块压坏采场支架,2023年2月16日星

42、期四,预防措施,采场支架的支撑力应能平衡垮落带直接顶及老顶岩层的重量;采场支架的初撑力应能保证直接顶与老顶之间不离层;采场支架的可缩量应能满足裂隙带老顶下沉的要求;遇到平行工作面的断层时：（1）如果工作面支护是单体支柱，当断层刚露出煤壁时，在断层范围内就要及时加强工作面支护（最好用木垛），不得采用正常回柱法;要扩大控顶距，并用木支柱替换金属支柱，待断层进到采空区后再回柱;（2）如果工作面支护是液压自移支架，若支架的工作阻力有较大的富裕，则工作面可以正常推进，若支架的工作阻力没有太大的富裕，则应考虑使工作面与断层斜交或在采空区挑顶的措施过断层。,2023年2月16日星期四,2.厚层难冒顶板大面积

43、冒顶,发生的条件：整体厚层硬岩层顶板（如砂岩、砂砾岩、砾岩等其分层厚度大于56米）时，它们要悬露几千平方米、几万平方米，甚至十几万平方米才冒落。这样大面积的顶板在极短时间内冒落下来，不仅由于重量的作用会产生严重的冲击破坏力，而且更严重的是会把已采空间的空气瞬时挤出，形成巨大的暴风，破坏力极强。预兆：顶板断裂声响的频率和音响增大；煤帮有明显受压与片帮现象；底板出现底鼓或沿煤柱附近的底板发生裂缝；上下平巷超前压力较明显；工作面中支柱载荷和顶板下沉速度明显增大；有时采空区顶板发生裂缝或淋水加大。探测方法：可以用微震仪、地音仪和超声波地层应力仪等进行预测，厚层坚硬岩层的破坏过程，长的在冒顶前几十天就出

44、现声响和其他异常现象，短的在冒顶前几天，甚至几小时也会出现预兆，因此，根据仪器测量的结果，再结合历次冒顶预兆的特征，可以对大面积冒顶进行较准确的预报，避免造成灾害。预防措施：（1）顶板高压注水（2）强制放顶,2023年2月16日星期四,2023年2月16日星期四,3.漏垮型冒顶的致因及防治,致因：由于煤层倾角较大，直接顶又异常破碎，采场支护系统中如果某个地点失效发生局部漏冒，破碎顶板就有可能从这个地点开始沿工作面往上全部漏空，造成支架失稳，导致漏垮工作面。,预防预防方法漏垮型冒：选用合适的支柱，使工作面支护系统有足够的支撑力与可缩量；顶板必须背严实；严禁放炮、移溜等工序弄倒支架，防止出现局部冒

45、顶。,工作面漏垮示意图,2023年2月16日星期四,4.复合顶板推垮型冒顶,复合顶板的特征：（1）煤层顶板由下“软”上“硬”不同岩性的岩层组成；（2）“软”、“硬”岩层间有煤线或薄层软弱岩层；（3）0.5m不小于下部“软”岩层的厚度大于3.0m。,复合顶板推垮型冒顶的机理：(1)支柱的初撑力小，软硬岩层下沉不同步，软快而硬慢，从而导致软岩层与其上部硬岩层离层;(2)下位软岩断裂出六面体的原因:1)地质构造，即下位软岩层中存在原生的断层、裂隙或尖灭构造；2)巷道布置原因，即在工作面开采范围内存在沿走向或沿倾斜的旧巷，下沉、断裂；3)支柱初撑力低，由于支柱初撑力低，导致下位软岩层沿煤帮断裂。,下位

46、软岩层离层断裂,2023年2月16日星期四,预防措施应用伪俯斜工作面并使垂直工作面方向的向下倾角达46;掘进上下顺槽时不破坏复合顶板;工作面初采时不要反推;控制采高，使软岩层冒落后能超过采高;尽量避免上下顺槽与工作面斜交;灵活地应用戗柱戗棚，使它们迎着六面体可能推移的方向支设;在开切眼附近于控顶区内，系统地布置树脂锚杆;但是，在采用这个措施时应考虑采场中打锚杆钻孔的可能性和顶板硬岩层折断垮落时，由于没有已垮落软岩层作垫层，来压是否会过于强烈。除上述措施外，还有两条应该采用的。第一，在使用摩擦支柱和金属铰接顶梁的回采工作面中，用拉钩式连接器把每排支柱从工作面上端至工作面下端连接起来，由于在走向上

47、支架已由铰接顶梁连成一体，这就在采场中组成了一个稳定的可以阻止六面体下推的“整体支架”。第二，必须提高单体支柱的初撑力，使初撑力不仅能支承住顶板下位软岩层，而且能把软岩层贴紧硬岩层，让其间的摩擦力足够阻止软岩层下滑，从而支架本身也能稳定。,2023年2月16日星期四,二 巷道冒顶事故的致因及防治,发生地点：巷道顶板事故80%以上发生在掘进工作面及巷道交叉点处。,（一）掘进工作面冒顶事故,第一，掘进破岩后，顶部存在着与岩体失却联系的岩块，如果支护不及时，该岩块可能冒落；第二，掘进工作面附近已支护部分的顶部存在与岩体完全失去联系的岩块，一旦支护失效，就会冒落造成事故。,原因：,2023年2月16日

48、星期四,（二）巷道交叉处的冒顶事故,原因：巷道交叉点处冒顶事故往往发生在巷道开岔的时候，因为开岔口需要架设抬棚替换原巷道棚子的棚腿，如果开岔处巷道顶部存在与岩体失却联系的岩块，并且围岩正好向巷道挤压，而新支设抬棚的强度不够，或稳定性较差，就可能造成冒顶事故。,预防巷道开岔处冒顶的措施如下：（1）开岔口应避开原来巷道冒顶的范围；（2）必须在开口抬棚支设稳定后再拆除原巷道棚腿，不得过早拆除，切 忌先拆棚腿后支护抬棚；（3）注意选用抬棚材料的质量与规格，保证抬棚有足够的强度；（4）当开口处围岩尖角被挤压坏时，应及时采取加强抬棚稳定性的措施。,2023年2月16日星期四,（三）支架支护巷道冒顶防治,支

49、架支护巷道的冒顶可分为：压垮型、漏垮型和推垮型。压垮型冒顶：是因巷道顶板或围岩施加给支架的压力过大，压垮了支架，导 致巷道顶部已破碎的岩块冒落。漏垮型冒顶：是因无支护巷道或支护失效（非压坏）巷道顶部存在游离岩 块，这些岩块在重力作用下冒落。推垮型冒顶：是因巷道顶帮破碎岩石，在其运动过程中存在平行巷道轴线的 分力，如果这部分巷道支架的稳定性不够，可能被推倒而冒顶。,掘进工作面10m内，断层破碎带附近各10m内，巷道交岔点附近各10m，冒顶处附近各10m内，这些都是容易发生顶板事故的地点，巷道支护必须适当加强。,2023年2月16日星期四,根据冒顶的原因，提出如下几条预防措施：,1）巷道应布置在稳

50、定的岩体中,尽量避免采动的影响。2）巷道支架应有足够的支护强度以抗衡围岩压力.3）巷道支架所能承受的变形量，应与巷道使用期间围 岩可能的变形量相适应.4）尽可能做到支架与围岩共同承载。支架选型时，尽 可能采用有初撑力的支架，支架施工时要严格按工 序质量要求进行，并特别注意顶与帮的背严背实问 题，杜绝支架与围岩间的空顶与空帮现象；,2023年2月16日星期四,5）凡因支护失效而空顶的地点，重新支护时应先护 顶，再施工6）巷道替换支架时，必须先支新支架，再拆老支架.7）锚喷巷道成巷后要定期检查危岩石并及时处理.8）在易发生推垮型冒顶的巷道中要提高巷道支架的 稳定性，可以在巷道的架棚之间严格地用拉撑