煤矿生产技术与安全标志.ppt

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1、煤矿生产技术龙岩学院煤矿安全技术培训中心龙岩学院煤矿安全技术培训中心林世豪林世豪 副教授副教授第一节第一节 煤矿地质基本知识煤矿地质基本知识n一一 煤层埋藏特征煤层埋藏特征n（一）煤层的顶、底板（一）煤层的顶、底板n 赋存在煤层之上的邻近岩层称为顶板，赋存在赋存在煤层之上的邻近岩层称为顶板，赋存在煤层之下的邻近岩层称为底板。根据岩层的相煤层之下的邻近岩层称为底板。根据岩层的相对位置及开采过程中岩层变形、垮落的难易程对位置及开采过程中岩层变形、垮落的难易程度，顶板可分为伪顶、直接顶和老顶（基本顶）度，顶板可分为伪顶、直接顶和老顶（基本顶）3部分；底板分为直接底和老底部分；底板分为直接底和老底2部

2、分。部分。n（1）伪顶）伪顶位于煤层之上随采随落的极不稳位于煤层之上随采随落的极不稳定岩层，其厚度一般在定岩层，其厚度一般在0.5m以下。多为炭质页以下。多为炭质页岩。岩。第3页Sunday,February 19,2023直接顶直接顶位于伪顶或煤层之上具有一定位于伪顶或煤层之上具有一定的稳定性，移架或回柱后能自行垮落的的稳定性，移架或回柱后能自行垮落的岩层。一般由一层或数层粉砂岩、页岩、岩层。一般由一层或数层粉砂岩、页岩、泥岩组成。泥岩组成。老顶（基本顶）老顶（基本顶）位于直接顶或煤层之位于直接顶或煤层之上，其厚度及岩石强度较大、难于垮落上，其厚度及岩石强度较大、难于垮落的岩层。通常由粗砂岩

3、、砾岩、石灰岩的岩层。通常由粗砂岩、砾岩、石灰岩等组成。等组成。第4页Sunday,February 19,20234直接底直接底 直接位于煤层之下的岩层称为直接底，直接位于煤层之下的岩层称为直接底，常常 为数十厘米厚的泥岩、页岩或粘土岩。为数十厘米厚的泥岩、页岩或粘土岩。若直接底为粘土岩，则遇水膨胀易鼓起，若直接底为粘土岩，则遇水膨胀易鼓起，造成支架插底现象。有时容易影响巷道的造成支架插底现象。有时容易影响巷道的运输和支护。运输和支护。5老底老底 老底位于直接底之下或直接位于煤层老底位于直接底之下或直接位于煤层之下（无直接底时）常由砂岩或石灰岩等之下（无直接底时）常由砂岩或石灰岩等坚固的岩层

4、所组成。坚固的岩层所组成。第5页Sunday,February 19,2023第6页Sunday,February 19,2023第7页Sunday,February 19,2023（二）煤层的形态与结构1、煤层形态：一般分为三类：（1）层状煤层（2）似层状煤层（2藕节状、3瓜藤状、4串珠状）（3）非层状煤层（5鸡窝状、6扁豆状、7透镜状）图23 煤层形态示意图第8页Sunday,February 19,2023 2.煤层结构煤层结构是指煤层中是否含有夹石层。不含夹石层或夹矸很少的煤层叫简单结构煤层。含有较稳定的夹石层或夹矸较多的煤层则称为复杂结构煤层，且其夹矸层数、层位、厚度和岩性都变化较大

5、。夹石层可使煤的灰分和含矸率增加，影响煤的质量，并给采掘工作造成一定困难。第9页Sunday,February 19,2023（三）煤层的厚度煤层的厚度是确定采煤方法的主要因素之一。煤层的厚度是确定采煤方法的主要因素之一。我国根据开采技术特点，将我国根据开采技术特点，将（思考题（思考题11，P17）煤层按厚度不同分成：煤层按厚度不同分成：薄煤层薄煤层小于小于1.3m的煤层；的煤层；中厚煤层中厚煤层厚度在厚度在1.33.5m的煤层；的煤层；厚煤层厚煤层厚度大于厚度大于3.5m的煤层。的煤层。在生产工作中，习惯上将厚度大于在生产工作中，习惯上将厚度大于6m的煤层称的煤层称为特厚煤层。为特厚煤层。第

6、10页Sunday,February 19,2023第11页Sunday,February 19,2023（四）煤层的产状（四）煤层的产状煤层产状是指煤层在地壳中的煤层产状是指煤层在地壳中的产出状态和位置产出状态和位置，（思考题（思考题2，P19）产状要素就是它的走向、）产状要素就是它的走向、倾向和倾角倾向和倾角。第12页Sunday,February 19,2023 煤层层面与水平面的交线为走向线；走向线的方向称为走向走向。在煤层层面上与走向线垂直的线为倾斜线，倾斜线在水平面投影的方向称为倾向倾向。煤层层面与水平面的夹角称为倾角倾角。第13页Sunday,February 19,2023根据

7、目前开采技术，（思考题（思考题1-2，P19）我国按倾角将煤层分为我国按倾角将煤层分为4类类：近水平煤层近水平煤层8以下；以下；缓倾斜煤层缓倾斜煤层825；倾斜煤层倾斜煤层2545；急倾斜煤层急倾斜煤层4590。第14页Sunday,February 19,2023二、煤矿地质构造及其对安全生产的影二、煤矿地质构造及其对安全生产的影 响响岩（煤）形成初期，一般都是水平或岩（煤）形成初期，一般都是水平或 近水平的，并在一定范围内是连续完整的；近水平的，并在一定范围内是连续完整的；后来受到地壳运动的影响，使岩层的形态后来受到地壳运动的影响，使岩层的形态发生了变化，出现了倾斜、褶皱，有的还发生了变化

8、，出现了倾斜、褶皱，有的还发生了断裂或沿断裂面产生了位移，使岩发生了断裂或沿断裂面产生了位移，使岩层失去了完整性。这种由地壳运动造成的层失去了完整性。这种由地壳运动造成的岩层的空间形态（如褶曲、断层等）称为岩层的空间形态（如褶曲、断层等）称为地质构造。地质构造。第15页Sunday,February 19,2023（思考题（思考题3，P19）地质构造的形态地质构造的形态多种多样，大致可分为单斜构造、褶皱构造单斜构造、褶皱构造和断裂构造。和断裂构造。（一）单斜构造（一）单斜构造岩（煤）层受地质作用力的影响，产生岩（煤）层受地质作用力的影响，产生向一个方向倾斜的形态，这样的构造形向一个方向倾斜的形

9、态，这样的构造形态称为单斜构造。单斜构造往往是其他态称为单斜构造。单斜构造往往是其他构造形态的一部分，或是褶曲的一翼，构造形态的一部分，或是褶曲的一翼，或是断层的一盘。或是断层的一盘。第16页Sunday,February 19,2023（二）褶皱构造（二）褶皱构造岩（煤）层在地壳活动中受水平方向挤岩（煤）层在地壳活动中受水平方向挤压力的作用，呈现波状弯曲，但依然保压力的作用，呈现波状弯曲，但依然保持其连续性和完整性，这种构造形态称持其连续性和完整性，这种构造形态称为褶皱构造。岩（煤）层褶皱构造中的为褶皱构造。岩（煤）层褶皱构造中的每一个弯曲为一基本单位，称为褶曲，每一个弯曲为一基本单位，称为

10、褶曲，如图如图22所示。褶曲的基本形态有背斜所示。褶曲的基本形态有背斜和向斜两种：岩（煤）层向上弯拱的褶和向斜两种：岩（煤）层向上弯拱的褶曲称作背斜；岩（煤）层向下弯拱的褶曲称作背斜；岩（煤）层向下弯拱的褶曲称作向斜。在自然界中，背斜和向斜曲称作向斜。在自然界中，背斜和向斜在位置上往往是彼此相连的。在位置上往往是彼此相连的。第17页Sunday,February 19,2023第18页Sunday,February 19,2023（三）断裂构造（三）断裂构造岩（煤）层受地质作用力后发生断裂，岩（煤）层受地质作用力后发生断裂，失去了其连续性和完整性，这种构造形失去了其连续性和完整性，这种构造形态

11、称为断裂构造。态称为断裂构造。断裂面两侧的岩（煤）层没有发生明显断裂面两侧的岩（煤）层没有发生明显位移的断裂构造称为裂隙或节理。位移的断裂构造称为裂隙或节理。发生了明显位移的，称之为断层。发生了明显位移的，称之为断层。第19页Sunday,February 19,2023为了描述断层的性质及其在空间的位置和形态，为了描述断层的性质及其在空间的位置和形态，可用如下断层要素来表示（图可用如下断层要素来表示（图2一一3)：(1)断层面。当岩（煤）层发生断裂，断层面。当岩（煤）层发生断裂，两侧岩块沿断裂面发生相对位移的面称两侧岩块沿断裂面发生相对位移的面称为断层面。为断层面。(2)断盘。断层面两侧相对

12、移动的岩体称断盘。断层面两侧相对移动的岩体称为断盘。通常将断层面上方的岩体称为为断盘。通常将断层面上方的岩体称为上盘，断层面下方的岩体称为下盘。上盘，断层面下方的岩体称为下盘。(3)断距。断层两盘对应点相对位移的距断距。断层两盘对应点相对位移的距离称为总断距。断距又可分为垂直断距离称为总断距。断距又可分为垂直断距（上下两盘相对位移垂直距离）和水平（上下两盘相对位移垂直距离）和水平断距（上下两盘相对位移水平距离）。断距（上下两盘相对位移水平距离）。（如图（如图2-4）第20页Sunday,February 19,2023第21页Sunday,February 19,2023第22页Sunday,

13、February 19,20232.断层分类按断层两盘相对位移方向断层可分为以下三种类型(图2-5)第23页Sunday,February 19,2023正断层：上盘相对下正断层：上盘相对下降，下盘相对上升降，下盘相对上升（记忆：（记忆：上盘上盘顺顺其自其自然往下掉；特点：从然往下掉；特点：从上往下看，煤层无重上往下看，煤层无重叠。叠。)逆断层：上盘相对上逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降升，下盘相对下降（记忆：（记忆：上盘上盘逆逆其自其自然往上升；特点：从然往上升；特点：从上往下看，煤层有重上往下看，煤层有重叠。叠。)（题库，思（题库，思4-1，P21）平移断层：断层两平移断层：断层两盘岩块

14、沿断层面作盘岩块沿断层面作水平方向相对移动水平方向相对移动 的断层。的断层。第24页Sunday,February 19,2023根据断层走向与岩层走向的关系，断层根据断层走向与岩层走向的关系，断层又分为：又分为：走向断层走向断层断层走向与岩层走向平行或断层走向与岩层走向平行或基本平行；基本平行；倾向断层倾向断层断层走向与岩层走向垂直或断层走向与岩层走向垂直或基本垂直；基本垂直；斜交断层斜交断层断层走向与岩层走向斜交。断层走向与岩层走向斜交。根据断层的组合形式不同，又可以有地根据断层的组合形式不同，又可以有地堑、地垒、阶梯构造等断层组。堑、地垒、阶梯构造等断层组。第25页Sunday,Febr

15、uary 19,2023（思（思4-2，P21）断层危害）断层危害断层对煤矿生产及安全有很大影响，它破坏了断层对煤矿生产及安全有很大影响，它破坏了煤层的连续性和完整性，使顶板破碎，极易发煤层的连续性和完整性，使顶板破碎，极易发生冒顶事故。同时断层破碎带常含水，又是涌生冒顶事故。同时断层破碎带常含水，又是涌水的通道，易发生水灾事故；在高瓦斯矿井中，水的通道，易发生水灾事故；在高瓦斯矿井中，它又容易积聚大量瓦斯，可能造成瓦斯突出，它又容易积聚大量瓦斯，可能造成瓦斯突出，给安全生产带来威胁。给安全生产带来威胁。第26页Sunday,February 19,2023第二节第二节 矿井开拓矿井开拓 根据

16、煤层的赋存特征和开采的技术条根据煤层的赋存特征和开采的技术条件，件，煤矿矿床的开采方法主要有地下开煤矿矿床的开采方法主要有地下开采和露天开采两类。我国煤炭行业大部采和露天开采两类。我国煤炭行业大部分都为地下开采。分都为地下开采。在井田范围内，由地表进入煤层为开在井田范围内，由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和开拓工采水平服务所进行的井巷布置和开拓工程，称为井田开拓或矿井开拓。程，称为井田开拓或矿井开拓。第27页Sunday,February 19,2023矿井开拓的主要任务是：矿井开拓的主要任务是：确定井筒形式、数目和位置；确定水平确定井筒形式、数目和位置；确定水平的数目和标高；划分

17、采区；布置井底车的数目和标高；划分采区；布置井底车场和主要巷道；确定开采程序；处理开场和主要巷道；确定开采程序；处理开拓、准备与回采的关系和矿井延深等问拓、准备与回采的关系和矿井延深等问题。题。第28页Sunday,February 19,2023一、矿井开拓方式一、矿井开拓方式矿井开拓方式是指开拓巷道在井田内的具体布矿井开拓方式是指开拓巷道在井田内的具体布置方式，通常以井硐形式来表示，置方式，通常以井硐形式来表示，（思考题（思考题5，P22）矿井开拓方式矿井开拓方式有平硐开拓、斜井开拓、有平硐开拓、斜井开拓、立井开拓和综合开拓立井开拓和综合开拓等等。1.平硐开拓平硐开拓 平硐开拓是利用水平巷

18、道由地面进人地下，平硐开拓是利用水平巷道由地面进人地下，并通过一系列巷道通达矿体的一种开拓方式并通过一系列巷道通达矿体的一种开拓方式（图（图2-6a)。平硐开拓井田是最简单、最有利。平硐开拓井田是最简单、最有利的方式，是山岭、丘陵地区比较广泛采用的矿的方式，是山岭、丘陵地区比较广泛采用的矿井开拓方式。井开拓方式。第29页Sunday,February 19,2023 采用平硐开拓时，一般以一条主平硐担负采用平硐开拓时，一般以一条主平硐担负运煤、出研、进风、排水、设置管路及行人等运煤、出研、进风、排水、设置管路及行人等任务，在井田上部回风水平开掘回风平硐或回任务，在井田上部回风水平开掘回风平硐或

19、回风井。阶段内的布置可以采用分区式或连续式风井。阶段内的布置可以采用分区式或连续式布置。布置。由于地形和煤层赋存情况不同，平硐的布由于地形和煤层赋存情况不同，平硐的布置方式也不一样。按平硐与煤层相对位置不同，置方式也不一样。按平硐与煤层相对位置不同，平硐可以平行煤层走向、垂直煤层走向、斜交平硐可以平行煤层走向、垂直煤层走向、斜交煤层走向开掘。相应的称为走向平硐、垂直平煤层走向开掘。相应的称为走向平硐、垂直平硐和斜交平硐。硐和斜交平硐。第30页Sunday,February 19,2023按平硐与煤层的相对位置可分为：按平硐与煤层的相对位置可分为：第31页Sunday,February 19,2

20、023平硐开拓是最简单、经济的开拓方式。平硐开拓是最简单、经济的开拓方式。它可以省去立井或斜井的开拓工程量，它可以省去立井或斜井的开拓工程量，电机车可以从地面进入矿井，运输简单电机车可以从地面进入矿井，运输简单而经济，井下水可以沿井下巷道、平硐而经济，井下水可以沿井下巷道、平硐流到井外，节约了大量排水费用。一般流到井外，节约了大量排水费用。一般来说，平硐开拓投资少，占用设备少，来说，平硐开拓投资少，占用设备少，施工容易，出煤快，成本低，只要条件施工容易，出煤快，成本低，只要条件适合，应尽量采用。适合，应尽量采用。第32页Sunday,February 19,2023平硐开拓适用条件平硐开拓适用

21、条件平硐标高以上有足够储量足以建平硐标高以上有足够储量足以建井；有能满足布置平硐口和工业井；有能满足布置平硐口和工业场地的地形条件；有条件修公路场地的地形条件；有条件修公路或铁路实现与外界联系的山岭地或铁路实现与外界联系的山岭地区。区。第33页Sunday,February 19,20232.斜井开拓斜井开拓 斜井开拓是指利用倾斜井筒由地面进人地下，斜井开拓是指利用倾斜井筒由地面进人地下，并通过一系列巷道通达矿层的一种开拓方式。并通过一系列巷道通达矿层的一种开拓方式。斜井开拓由于具有施工较易、掘进较快，初期斜井开拓由于具有施工较易、掘进较快，初期投资少，掘进出煤可满足建井期间用煤的需要，投资少

22、，掘进出煤可满足建井期间用煤的需要，获得更为详细的地质资料等优点，在我国应用获得更为详细的地质资料等优点，在我国应用很广，特别在煤层埋藏较浅的地方广泛使用。很广，特别在煤层埋藏较浅的地方广泛使用。按斜井与井田的划分方式的配合不同，最按斜井与井田的划分方式的配合不同，最主要的有片盘斜井和集中斜井。主要的有片盘斜井和集中斜井。第34页Sunday,February 19,2023片盘斜井片盘斜井片盘斜井是斜井开拓中最简单的一种形片盘斜井是斜井开拓中最简单的一种形式，多用在煤田的浅部地区。式，多用在煤田的浅部地区。片盘斜井的基本特点是，井田沿走向不片盘斜井的基本特点是，井田沿走向不划分采区，沿倾斜方

23、向按一定标高划分划分采区，沿倾斜方向按一定标高划分为若干段（称之为片盘），片盘两侧各为若干段（称之为片盘），片盘两侧各布置一个工作面，由井田边界后退式连布置一个工作面，由井田边界后退式连续开采。各片盘之间仍采用由上而下的续开采。各片盘之间仍采用由上而下的顺序回采。顺序回采。第35页Sunday,February 19,2023第36页Sunday,February 19,2023用片盘斜井开采近距离煤层群时，可将用片盘斜井开采近距离煤层群时，可将片盘斜井布置在最下部煤层，用石门或片盘斜井布置在最下部煤层，用石门或溜眼连通各煤层，实现联合开采。溜眼连通各煤层，实现联合开采。片盘斜井的主要优点是建

24、设周期短，井片盘斜井的主要优点是建设周期短，井巷工程量少，设备简单，施工技术要求巷工程量少，设备简单，施工技术要求不高，投资少。主要缺点是生产能力小，不高，投资少。主要缺点是生产能力小，服务年限短，只能在地质条件简单、煤服务年限短，只能在地质条件简单、煤层倾角小于层倾角小于25、埋藏较浅的煤层中采、埋藏较浅的煤层中采用。用。第37页Sunday,February 19,2023斜井分区开拓（图斜井分区开拓（图2-6b）当井田划分为阶段或盘区时，利用斜井来集中当井田划分为阶段或盘区时，利用斜井来集中开拓，称为斜井分区式开拓（或称集中斜井开开拓，称为斜井分区式开拓（或称集中斜井开拓）。当井田划分为

25、一个水平开采，就叫做斜拓）。当井田划分为一个水平开采，就叫做斜井单水平分区式开拓；划分为多水平时，则称井单水平分区式开拓；划分为多水平时，则称为斜井多水平分区式开拓。为斜井多水平分区式开拓。从地面平行开凿一对斜井（相距从地面平行开凿一对斜井（相距3050m)掘掘至开采水平，然后掘出井底车场，主要运输大至开采水平，然后掘出井底车场，主要运输大巷。到达第一、第二采区位置后，掘采区轨道巷。到达第一、第二采区位置后，掘采区轨道上山和运输上山，在第一区段上下分别布置区上山和运输上山，在第一区段上下分别布置区段回风巷和运输平巷，贯通开切眼后，即可回段回风巷和运输平巷，贯通开切眼后，即可回采。采。第38页S

26、unday,February 19,2023第39页Sunday,February 19,2023 斜井开拓多用于倾角较小的缓倾斜煤层，斜井开拓多用于倾角较小的缓倾斜煤层，对于近水平煤层也采用斜井盘区式开拓对于近水平煤层也采用斜井盘区式开拓或斜井分带式开拓。随着技术的发展，或斜井分带式开拓。随着技术的发展，斜井开拓的适用范围有扩大的趋势。斜井开拓的适用范围有扩大的趋势。第40页Sunday,February 19,20233.立井开拓立井开拓立井开拓是指利用垂直井筒由地面进人立井开拓是指利用垂直井筒由地面进人地下，并通过一系列巷道通达矿层的一地下，并通过一系列巷道通达矿层的一种开拓方式。立井开

27、拓适合于煤层埋藏种开拓方式。立井开拓适合于煤层埋藏较深的井田开拓，它是我国广泛使用的较深的井田开拓，它是我国广泛使用的方式，无论矿井划分为阶段或盘区，是方式，无论矿井划分为阶段或盘区，是单水平还是多水平，都可采用立井开拓。单水平还是多水平，都可采用立井开拓。立井开拓可分为：立井单水平开拓；立井开拓可分为：立井单水平开拓；立井多水平上山开拓；立井多水平上、立井多水平上山开拓；立井多水平上、下山开拓；立井多水平混合式开拓（图下山开拓；立井多水平混合式开拓（图2一一6c)；立井主要溜暗井开拓。；立井主要溜暗井开拓。第41页Sunday,February 19,20231立井多水平分区式开拓立井多水平

28、分区式开拓 这种开拓方式与斜井多水平分区式开拓这种开拓方式与斜井多水平分区式开拓方式相比，只是井筒形式不同，在井田方式相比，只是井筒形式不同，在井田和阶段的再划分，阶段内的巷道布置扩和阶段的再划分，阶段内的巷道布置扩开采方式以及矿井生产系统方面，没有开采方式以及矿井生产系统方面，没有明显差别。如图中所示。明显差别。如图中所示。第42页Sunday,February 19,2023第43页Sunday,February 19,20232立井单水平分区式开拓立井单水平分区式开拓立井单水平分区式开拓，如图中所示。立井单水平分区式开拓，如图中所示。第44页Sunday,February 19,2023

29、第45页Sunday,February 19,2023立井单水平开拓多用于煤层倾角较缓，立井单水平开拓多用于煤层倾角较缓，倾斜长度不大的井田。倾斜长度不大的井田。立井开拓与斜井开拓相比较，立井开拓立井开拓与斜井开拓相比较，立井开拓具有井筒短、提升速度快、提升能力大、具有井筒短、提升速度快、提升能力大、管线敷设短、通风阻力小、维护较容易管线敷设短、通风阻力小、维护较容易的优点，同时，对地质条件适应性强，的优点，同时，对地质条件适应性强，不受煤层倾角、厚度、瓦斯等条件限制，不受煤层倾角、厚度、瓦斯等条件限制，立井开拓的缺点是井筒掘进施工技术要立井开拓的缺点是井筒掘进施工技术要求高，开凿井筒所需设备

30、和井筒装备复求高，开凿井筒所需设备和井筒装备复杂，井筒掘进速度慢，基建投资大。杂，井筒掘进速度慢，基建投资大。第46页Sunday,February 19,20234.综合开拓综合开拓在某些条件下，如为了充分利用地形或在某些条件下，如为了充分利用地形或考虑煤层埋藏深浅等特点，避免大量提考虑煤层埋藏深浅等特点，避免大量提前投资，以及单纯用一种开拓方式在技前投资，以及单纯用一种开拓方式在技术上和经济上不够合理时，主、副井可术上和经济上不够合理时，主、副井可采用不同的井筒形式，称为综合开拓。采用不同的井筒形式，称为综合开拓。第47页Sunday,February 19,2023 由于井田的自然地质条

31、件极其复杂，由于井田的自然地质条件极其复杂，若只采用单一的井筒形式开拓井田，可若只采用单一的井筒形式开拓井田，可能遇到技术上的困难或在经济上不合理。能遇到技术上的困难或在经济上不合理。可供选择的综合开拓方式有：平硐一斜可供选择的综合开拓方式有：平硐一斜井开拓（图井开拓（图2一一6d);斜井一立井开拓；斜井一立井开拓；立井一平硐开拓；立井一斜井一平硐开立井一平硐开拓；立井一斜井一平硐开拓。拓。第48页Sunday,February 19,2023 有些井田由于地形或地质条件特殊，有些井田由于地形或地质条件特殊，或几经技术改造，使井田开拓形成了立或几经技术改造，使井田开拓形成了立井一斜井一平硐的综

32、合开拓，如门头沟井一斜井一平硐的综合开拓，如门头沟煤矿就是如此。在选择井田开拓方式时，煤矿就是如此。在选择井田开拓方式时，必须经过可行性研究，在技术上、经济必须经过可行性研究，在技术上、经济上论证，因地制宜，切不可生搬硬套。上论证，因地制宜，切不可生搬硬套。井田无论采用哪一种井筒（硐）形式，井田无论采用哪一种井筒（硐）形式，井田都可能采用单水平或多水平；分区井田都可能采用单水平或多水平；分区式、分段或分带式巷道布置。式、分段或分带式巷道布置。第49页Sunday,February 19,2023 开拓方式的选择应综合考虑多方面因开拓方式的选择应综合考虑多方面因 素，因地制宜，最大限度考虑地质、

33、设素，因地制宜，最大限度考虑地质、设 备、人员、开采技术等方面的因素，合备、人员、开采技术等方面的因素，合 理开发利用煤炭资源，提高经济效益。理开发利用煤炭资源，提高经济效益。第50页Sunday,February 19,2023二、井下巷道分类二、井下巷道分类（一）按其作用和服务范围分（一）按其作用和服务范围分1、开拓巷道、开拓巷道为全矿井、一个开采水平或两个以上采为全矿井、一个开采水平或两个以上采区服务的巷道称为开拓巷道。如主、副区服务的巷道称为开拓巷道。如主、副井和风井、井底车场、水平运输大巷和井和风井、井底车场、水平运输大巷和回风大巷等。回风大巷等。第51页Sunday,Februar

34、y 19,20232、（题库）准备巷道（题库）准备巷道为为整个采区整个采区服务的巷道称为准备巷道。服务的巷道称为准备巷道。如采区上如采区上(下下)山、采区上山、采区上(下下)车场、采车场、采区石门等。区石门等。第52页Sunday,February 19,20233、回采巷道、回采巷道为为一个采煤工作面一个采煤工作面服务的巷道称为回采服务的巷道称为回采巷道。如区段平巷、区段回风平巷和工巷道。如区段平巷、区段回风平巷和工作面开切眼等。作面开切眼等。第53页Sunday,February 19,2023（二）按其与水平面的关系（二）按其与水平面的关系 构造分类构造分类1水平巷道水平巷道(1)平硐：

35、从地面直接开掘到煤层的水平平硐：从地面直接开掘到煤层的水平巷道，按所担负的任务不同，有主平硐、巷道，按所担负的任务不同，有主平硐、副平硐之分。副平硐之分。第54页Sunday,February 19,2023(2)平巷：井下沿煤（岩）层走向开掘平巷：井下沿煤（岩）层走向开掘的水平巷道，按构造分岩石平巷和煤层的水平巷道，按构造分岩石平巷和煤层平巷等；按用途分运输平巷、人行平巷、平巷等；按用途分运输平巷、人行平巷、进风或回风平巷等；按服务范围分阶段进风或回风平巷等；按服务范围分阶段（水平）平巷、分段平巷和区段平巷等。（水平）平巷、分段平巷和区段平巷等。第55页Sunday,February 19,

36、2023石门：井下与岩层走向垂直或斜交的水石门：井下与岩层走向垂直或斜交的水平岩石巷道，按用途分运输石门、进风平岩石巷道，按用途分运输石门、进风石门、回风石门等。石门、回风石门等。煤门：井下与煤层走向垂直或斜交的煤煤门：井下与煤层走向垂直或斜交的煤层平巷，一般只在厚煤层中才掘煤门。层平巷，一般只在厚煤层中才掘煤门。第56页Sunday,February 19,20232倾斜巷道倾斜巷道(1)斜井：从地面倾斜开掘进入煤层的巷斜井：从地面倾斜开掘进入煤层的巷道。按所担负的任务不同分主斜井、副道。按所担负的任务不同分主斜井、副斜井和回风斜井，按构造分岩石斜井和斜井和回风斜井，按构造分岩石斜井和煤层斜

37、井，按特征分顺层斜井、穿层斜煤层斜井，按特征分顺层斜井、穿层斜井、反斜井和伪斜井等。井、反斜井和伪斜井等。(2)暗斜井，井下用来联系上下两个水平暗斜井，井下用来联系上下两个水平并担负提升任务的斜井。分主暗斜井和并担负提升任务的斜井。分主暗斜井和副暗斜井。副暗斜井。第57页Sunday,February 19,2023(3)上山：井下位于开采水平之上，连上山：井下位于开采水平之上，连接阶段运输平巷和回风平巷的倾斜巷接阶段运输平巷和回风平巷的倾斜巷道。按用途分轨道上山、运输上山、道。按用途分轨道上山、运输上山、通风上山等，按服务范围分采区上山通风上山等，按服务范围分采区上山和阶段上山等。和阶段上山

38、等。(4)下山：井下位于开采水平下方，其下山：井下位于开采水平下方，其作用与分类与上山相同。作用与分类与上山相同。此外，斜巷还有人行斜巷、联络斜巷此外，斜巷还有人行斜巷、联络斜巷等。等。第58页Sunday,February 19,20233垂直巷道垂直巷道(1)立井：从地面竖直向下开凿的巷道，立井：从地面竖直向下开凿的巷道，又称竖井，按用途分主井、副井和风井又称竖井，按用途分主井、副井和风井等。等。(2)暗立井：井下用来连接上下两个水平暗立井：井下用来连接上下两个水平的竖直巷道，按用途分为主暗立井和副的竖直巷道，按用途分为主暗立井和副暗立井。暗立井。(3)溜井：担负自上而下溜放煤炭的竖直溜井

39、：担负自上而下溜放煤炭的竖直巷道。巷道。第59页Sunday,February 19,2023矿井各种巷道名称及位置关系如图矿井各种巷道名称及位置关系如图2-7所示。所示。第60页Sunday,February 19,2023三、三、（题库，思（题库，思6，P27）矿矿井生产系统（图井生产系统（图2-8）1运输和提升系统运输和提升系统（1）煤炭的运输和提升。）煤炭的运输和提升。（2）人员、材料及设备的辅助运输和）人员、材料及设备的辅助运输和提升。提升。第61页Sunday,February 19,2023 2.通风系统通风系统新鲜风流由副井进入井底车场，经主要新鲜风流由副井进入井底车场，经主要

40、运输石门、运输大巷至采区下部车场，运输石门、运输大巷至采区下部车场，从进风行人斜巷进入输送机上山、区段从进风行人斜巷进入输送机上山、区段运输平巷至采煤工作面。清洗工作面后运输平巷至采煤工作面。清洗工作面后的乏风经区段回风平巷、采区上部车场、的乏风经区段回风平巷、采区上部车场、采区回风石门、回风大巷、总回风石门、采区回风石门、回风大巷、总回风石门、回风井、风硐，由主要通风机排出地面。回风井、风硐，由主要通风机排出地面。第62页Sunday,February 19,2023第63页Sunday,February 19,20233排水系统排水系统矿井排水系统的任务就是将矿井矿井排水系统的任务就是将矿

41、井涌水不断排出地面，防止矿井被涌水不断排出地面，防止矿井被淹没，保证人身安全和正常生产。淹没，保证人身安全和正常生产。如图如图2-8。第64页Sunday,February 19,20234供电系统供电系统 常用的煤矿供电系统是：地面变电常用的煤矿供电系统是：地面变电所所井下中央变电所井下中央变电所采区变电所采区变电所（移动式变电站）移动式变电站）工作面配电点。工作面配电点。煤矿安全规程规定，矿井应有两回路煤矿安全规程规定，矿井应有两回路电源线路。电源线路。当任一回路发生故障停止供电时，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。年产另一回路应能担负矿井全部负荷。年产6万吨万吨

42、以下矿井采用单回路供电时，必须有备用电源。以下矿井采用单回路供电时，必须有备用电源。第65页Sunday,February 19,2023随着综合机动车辆械化采煤的发展，综采电机随着综合机动车辆械化采煤的发展，综采电机容量不断加大，采区长度不断加长，要求高压容量不断加大，采区长度不断加长，要求高压电源接近工作面。而固定式的采区所（供电距电源接近工作面。而固定式的采区所（供电距离太远）和离太远）和660V电压等级已不能满足综采的电压等级已不能满足综采的需要，因此，现有的综采工作面基本上都已采需要，因此，现有的综采工作面基本上都已采用了移动式变电站。移动式变电站是将采区变用了移动式变电站。移动式变

43、电站是将采区变电所（或井下变电所）引来的电所（或井下变电所）引来的6kV（或（或10KV）电压变为）电压变为1140V（或其他电压等级）（或其他电压等级）的电压，向采煤工作备供电，它可以随着采煤的电压，向采煤工作备供电，它可以随着采煤工作面的推进而移动，它和工作面离，般保持工作面的推进而移动，它和工作面离，般保持50300m。第66页Sunday,February 19,2023第三节第三节 采掘技术采掘技术一、巷道掘进一、巷道掘进在岩体或煤层中，采用一定手段将岩石或在岩体或煤层中，采用一定手段将岩石或煤层破碎下来并对所形成的地下空间进行煤层破碎下来并对所形成的地下空间进行支护，称为巷道掘进。

44、支护，称为巷道掘进。（思（思7，P29）巷巷道掘进的主要方法有钻眼爆破法和机械化道掘进的主要方法有钻眼爆破法和机械化掘进两种。掘进两种。目前，在岩层中主要采用钻眼目前，在岩层中主要采用钻眼爆破法掘进；在煤层中既有钻眼爆破法掘爆破法掘进；在煤层中既有钻眼爆破法掘进，也有机械化掘进。进，也有机械化掘进。第67页Sunday,February 19,2023 在采用钻眼爆破法掘进巷道时，主要工序在采用钻眼爆破法掘进巷道时，主要工序 有：破岩、装岩、运输和支护。与这些主要工有：破岩、装岩、运输和支护。与这些主要工序同时进行，并为它创造正常工作条件的，有序同时进行，并为它创造正常工作条件的，有一些辅助工

45、序，如工作面通风、敷设管路和轨一些辅助工序，如工作面通风、敷设管路和轨道、测量和照明等。道、测量和照明等。对于机械化掘进，其工序主要有破岩（煤）、对于机械化掘进，其工序主要有破岩（煤）、运输和支护等组成。机械化掘进具有高产、高运输和支护等组成。机械化掘进具有高产、高效、安全等特点，因此，这种方法越来越广泛效、安全等特点，因此，这种方法越来越广泛地在井下掘进中采用。地在井下掘进中采用。第68页Sunday,February 19,2023主要工序主要工序（1）破岩）破岩 在巷道掘进施工中，破碎煤岩是一道主要工在巷道掘进施工中，破碎煤岩是一道主要工序。用钻眼爆破破岩时，一定要根据岩石性质、序。用钻

46、眼爆破破岩时，一定要根据岩石性质、巷道断面形状、所使用的炸药等实际情况，灵巷道断面形状、所使用的炸药等实际情况，灵活地布置炮眼和确定各类炮眼的装药量，才能活地布置炮眼和确定各类炮眼的装药量，才能获得良好的爆破效果；机械破岩法主要是通过获得良好的爆破效果；机械破岩法主要是通过掘进机的切割头将煤岩切割下来，并直接运输掘进机的切割头将煤岩切割下来，并直接运输装入矿车或其他运输设备中，目前主要在煤巷装入矿车或其他运输设备中，目前主要在煤巷和半煤岩巷掘进时使用。为了保证巷道断面的和半煤岩巷掘进时使用。为了保证巷道断面的规格、尺寸、巷道的坡度、方向符合设计要求，规格、尺寸、巷道的坡度、方向符合设计要求，必

47、须按巷道的中心线、腰线进行施工。必须按巷道的中心线、腰线进行施工。（2）装岩装岩n 装岩可分为人工装岩和机械装岩两种。装岩装岩可分为人工装岩和机械装岩两种。装岩与运输是岩巷掘进中比较繁重的工作。人工装与运输是岩巷掘进中比较繁重的工作。人工装岩的劳动强度大、效率低，因此，在能够采用岩的劳动强度大、效率低，因此，在能够采用机械装岩的施工巷道中都尽可能采用机械装岩。机械装岩的施工巷道中都尽可能采用机械装岩。一般情况下，装岩时间约占掘进循环的一般情况下，装岩时间约占掘进循环的35%50%。因此，提高装、运机械化水平及。因此，提高装、运机械化水平及其生产率，对于实现快速掘进和减轻工人的劳其生产率，对于实

48、现快速掘进和减轻工人的劳动强度都具有重大的意义。动强度都具有重大的意义。n 装岩使用的装岩机械通常有铲斗式装岩机、装岩使用的装岩机械通常有铲斗式装岩机、耙斗式装岩机、蟹爪式装岩机和侧卸式装岩机。耙斗式装岩机、蟹爪式装岩机和侧卸式装岩机。第70页Sunday,February 19,2023（3）运岩运岩煤矿掘进运输一般采用两种方法：一是煤矿掘进运输一般采用两种方法：一是人力推车运输；二是机械运输。人力推人力推车运输；二是机械运输。人力推车是把煤岩装人矿车中，用人力把矿车车是把煤岩装人矿车中，用人力把矿车推到规定地点。机械运输即采用轨道运推到规定地点。机械运输即采用轨道运输和刮板输送机运输，轨道

49、运输大多靠输和刮板输送机运输，轨道运输大多靠电机车牵引，刮板机运输则使用刮板输电机车牵引，刮板机运输则使用刮板输送机、带式输送机、绞车等把煤矸运到送机、带式输送机、绞车等把煤矸运到规定的地点。机械运输效率高、人员安规定的地点。机械运输效率高、人员安全，是目前中大型矿井的主要运输方法。全，是目前中大型矿井的主要运输方法。第71页Sunday,February 19,2023（4）支护支护 巷道支护的目的是改善围岩稳定状况巷道支护的目的是改善围岩稳定状况和控制围岩运动的发展速度，以维护安和控制围岩运动的发展速度，以维护安全生产的工作空间。巷道支护分巷道临全生产的工作空间。巷道支护分巷道临时支护和巷

50、道永久支护两种时支护和巷道永久支护两种。按煤矿安全规程规定，掘进工作按煤矿安全规程规定，掘进工作面严禁空顶作业。爆破崩倒崩坏的支架，面严禁空顶作业。爆破崩倒崩坏的支架，必须先行修复之后，方可进人工作面作必须先行修复之后，方可进人工作面作业。业。第72页Sunday,February 19,2023 我国巷道掘进常采用的支护形式有木我国巷道掘进常采用的支护形式有木支架、金属支架、钢筋混凝土支架、砌支架、金属支架、钢筋混凝土支架、砌暄支护、锚喷支护、联合支护等。在实暄支护、锚喷支护、联合支护等。在实际工作中，这些支架的选择，需根据地际工作中，这些支架的选择，需根据地压的大小、巷道年限的长短、巷道断