煤矿新工人培训教案省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、煤煤 矿矿 新新 工工 人人培培训训教教案案技术科技术科 任明任明 年年 4 4 月月 18 18 日日安全生产技术知识安全生产技术知识煤煤矿矿新新工工人人培培训训第1页培训内容:培训内容:安全生产技术知识安全生产技术知识煤煤矿矿新新工工人人培培训训 1.1.煤矿生产地质基础知识煤矿生产地质基础知识 2.2.矿井开拓及生产系统矿井开拓及生产系统 3.3.采煤、掘进基础知识采煤、掘进基础知识 4.4.采掘质量标准化知识采掘质量标准化知识第2页第一章第一章 煤矿生产地质基础知识煤矿生产地质基础知识安全生产技术知识安全生产技术知识一、煤层形态结构一、煤层形态结构1煤层形态 煤在地下通常是呈层状埋藏,
2、但因为沉积环境不一样以及后期地质作用力影响,煤层形态发生了改变,普通有层状煤层、似层状煤层和非层状层状煤层、似层状煤层和非层状煤层煤层。如右图所表示。2.煤层结构 煤层结构是指煤层中夹矸数量和分布特征(在多数煤层中,含有厚度较薄且有时不稳定岩层,称为夹矸)。依据煤层中有没有较稳定夹矸,将煤层分为简单结构煤层、复杂结构煤层简单结构煤层、复杂结构煤层两类。煤煤矿矿新新工工人人培培训训第3页安全生产技术知识安全生产技术知识 3.煤层厚度 薄煤层薄煤层 3.5 m 4.煤层产状要素 煤层产状要素是指煤层走向、倾向及倾角走向、倾向及倾角(简称煤层产状三要素),如右图所表示。(1)走向。煤层走向线是指煤层
3、层面与水平面相交线。走向线两端所指方向称为走向。走向代表煤层在水平面中延伸方向。(2)倾向。煤层层面上与走向线垂直线叫倾斜线。倾斜线由高向低在水平面投影所指方向称为倾向。(3)倾角。煤层层面与水平面所夹最大锐们称为倾角。倾角大小反应在空间倾斜程度。倾角改变范围在090之间。煤层厚度是指煤层顶、底板之间垂直距离。因为成煤条件不一样,煤层厚度差异也很大,薄仅数厘米,厚可达上百米。煤层太薄时就失去了开采价值。依据煤层厚度,通常把煤层分为3类:煤煤矿矿新新工工人人培培训训第4页安全生产技术知识安全生产技术知识 近水平煤层近水平煤层 倾角在 8以下煤层 缓倾斜煤层缓倾斜煤层 倾角在 825煤层 倾斜煤层
4、倾斜煤层 倾角在 25 45煤层 急倾斜煤层急倾斜煤层 倾角在 45 以上煤层 煤层倾角大小对采煤方法及机械化程度影响极大。煤层倾角小,有利于采取综合机械化采煤;相反,则极难采取机械化。二煤层顶、底板二煤层顶、底板 位于煤层上面岩层称顶板,位于煤层下面岩层称底板。煤层顶底板普通是由砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩、黏土岩或石灰岩等组成。因为岩性和厚度等不一样,在回采过程中破裂、冒落情况也不一样。为此,按顶板与煤层相对位置及垮落难易程度,可将煤层顶板分为伪顶、直接顶和老顶(又称基本顶),伪顶、直接顶和老顶(又称基本顶),把底板分为直接底和老底。如右图所表示 (1)伪顶。伪顶是紧贴在煤层之上,极易垮落薄岩
5、层,厚度普通小于0.5m,常由碳质页岩、泥质页岩等硬度较低岩层组成。在回采时随落煤垮落。煤层按倾角大致可分为以下四类:煤煤矿矿新新工工人人培培训训第5页安全生产技术知识安全生产技术知识 (2)直接顶。直接顶位于伪顶或煤层(无伪顶时)之上,普通由一层或几层厚度不定泥岩、页岩、粉砂岩等比较轻易垮落岩层所组成,普通能随回柱放顶在采空区及时垮落。(4)直接底。直接底是指位于煤层之下厚度较薄(约0.20.4 m)岩层,常由泥岩、页岩、黏土岩等组成。假如直接底岩性是遇水后膨胀黏土岩,可造成巷道底鼓与支架插底,轻者影响巷道运输与工作支护,重者可使巷道遭受严重破坏。三、矿井地质结构三、矿井地质结构 (3)老顶
6、。老顶又叫基本顶,普通指位于直接顶之上(有时也直接位于煤层之上)厚而坚硬岩层,常由砂岩、石灰岩、砂砾岩等岩层所组成。老顶能在采空区维持很大悬露面积而不随直接顶垮落。(5)老底。老底位于直接底或煤层之下,普通由砂岩或石灰岩等坚固岩层所组成。有煤层下面没有直接底,紧贴着老底。地质结构可分为单斜结构、褶皱结构和断裂结构单斜结构、褶皱结构和断裂结构三大类型。(一)单斜结构 岩(煤)层受地质作用力影响,产生向一个方向倾斜形态,这么结构形态称为单斜结构。煤煤矿矿新新工工人人培培训训第6页安全生产技术知识安全生产技术知识 (二)褶皱结构 (1)背斜。背斜。在形态上是岩(煤)层向上弯拱褶曲,其特点是两翼岩层倾
7、向相背,关键部位是老岩层,两翼是新岩层。(2)向斛。向斛。在形态上是岩(煤)层向下弯曲,特点是两翼岩层倾向相向,关键部位是新岩层,两翼是老岩层,如图5-5所表示。岩(煤)层在地质作用力作用下发生变形,展现波状弯曲仍保持了岩层连续性和完整性,这种结构形态称为褶皱。可分为大型褶曲,中型褶曲和小型褶曲三类口 (1)褶曲结构影响巷道布置口假如掘进巷道在煤层中布置,前方出现褶曲后不能保持巷道水平状态寺 (2)大型背斜轴部煤层中瓦斯含量大。(3)大型向斜轴部顶板压力大,易发生顶板冒落事故。(4)对于矿井水大矿井,向斜轴部会积存大量水,不利于安全生产。(5)有煤与瓦斯突出矿井,向斜轴部又是煤与瓦斯突出危险区
8、。1褶皱基本形态 2.褶曲结构基本类型 3、褶曲结构对煤矿生产安全影响煤煤矿矿新新工工人人培培训训第7页安全生产技术知识安全生产技术知识 (三)断裂结构 (1)断层要素 岩(煤)层受到地质作用力后遭到破坏,在一定部位沿一定方向产生断裂,这种失去连续性和完整性结构形态称为断裂结构。依据岩(煤)层断裂后断裂面两侧岩块显著位移情况,断裂结构可分为裂隙裂隙和断层断层两种基本类型。1.裂隙。是指岩(煤)层断裂后断裂面两侧岩块未发生显著位移断裂结构。2.断层。断层是指岩(煤)层断裂后,断裂面两侧岩块友生显著位移断裂结构。包含断层面、断层线、断盘及断距等,如右图(上)所表示。断距可分为垂直断距(落差)和水平
9、断距。如右图(下)所表示。煤煤矿矿新新工工人人培培训训第8页安全生产技术知识安全生产技术知识 (2)断层分类 依据断层两盘相对位移方向分为正断层、逆断层、平移断层正断层、逆断层、平移断层三种基本类型,如图5-8所表示。正断层:上盘相对下降,下盘相对上升断层;依据断层走向与岩层走向关系分为:走走向向断断层层:断层走向与岩层走向平行或基本平行断层。倾倾向向断断层层:断层走向与岩层走向垂直或基本垂直断层。斜交断层斜交断层:断层走向与岩层走向斜交断层。逆断层:上盘相对上升,下盘相对下降断层;平移断层:断层两盘岩块沿断层面作水平方向相对移动断层。煤煤矿矿新新工工人人培培训训第9页安全生产技术知识安全生产
10、技术知识 (3)出现断层特征 煤层厚度发生显著改变,煤层松软,光泽变暗,滑动面与摩擦痕增加。煤层走向与倾斜发生较大改变。煤层顶、底板出现严重凸凹不平,顶、底板岩石发生较多裂隙,而且越靠近断层裂隙越多。破碎带有滴水或涌水出现,瓦斯涌出量增大。断层带岩石经常十分破碎,地表水和含水层水都麓沿断层破碎带流入井下,使井下涌水量增加,增加矿井排水费用和排水困难口水文地质条件复杂矿井,甚至因发生突水造成矿井淹没事故。断层破坏严重地段,影响采区划分,影响工作面和巷道布置。因为断层破坏,工作面布置不规,巷道掘进率显著增高,还会造成无效进尺。采煤工作面内出现断层,会给支护工作和顶板管理带来困难,管理不善会造成胃顶
11、事故。在含有瓦斯,尤其是瓦斯含量很大矿井中,断层引发岩石破碎,降低了岩石强度,很轻易引发瓦斯突出。(4)断层对煤矿生产影响煤煤矿矿新新工工人人培培训训第10页安全生产技术知识安全生产技术知识第二章第二章 煤矿开拓方式及生产系统煤矿开拓方式及生产系统 (一)斜井开拓 矿井开拓是指在矿井范围内,从地面向地下开掘一系列巷道进入煤层,建立矿井提升、运输、通风排水和动力供给等系统。一、矿井开拓方式一、矿井开拓方式 矿井开拓方式是指为开采煤炭在井田内布置巷道方式。于井田范围、储量、煤层数目、倾角、厚度以及地质、地形等条件不一样,所以进入煤体方式也不一样。普通依据井筒形式划分开拓方式,可分为斜井开拓、立井开
12、拓、平斜井开拓、立井开拓、平硐开拓和综合开拓硐开拓和综合开拓四类。是利用斜巷道由地面进入地下,开掘一系列巷道抵达煤层开拓方式。煤煤矿矿新新工工人人培培训训第11页安全生产技术知识安全生产技术知识煤煤矿矿新新工工人人培培训训 (二)立井开拓 立井开拓是采取垂直巷道由地面进入地下,并经过一系列巷道抵达煤层一个开拓方式。立井歼拓方式适合用于井田冲积层较厚,有时含有流沙层,地质和水文地质条件比较复杂或煤层埋藏较深情况立井开拓除井筒形式与斜井开拓不一样外,其它基本都与斜井开拓相同。如在井田和阶段再划分、阶段内巷道布置和开采方式以及矿井生产系统等方面,都没有显著差异。因为开采水平设置不一样,立井又可分为立
13、井单水平上、下山开拓和立井多水平分区式开拓。(三)平硐开拓 平硐开拓是利用水平巷道由地面进入地下,并经过一系列巷道通达矿体一个开拓方式。平硐开拓井田最简单、最经济,是山岭、丘陵地域广泛采取矿井开拓方式。图5-11为平硐开拓示意图。第12页安全生产技术知识安全生产技术知识煤煤矿矿新新工工人人培培训训 (四)综合开拓 在一些条件下,如为了充分利用地形或考虑煤层埋藏深浅等特点,防止大量提前投资,以及单独用一个开拓方式在技术上和经济上不够合理时,主、副井可采取不一样开拓方式,称之为综合开拓。二、矿井生产系统二、矿井生产系统 (一)矿井运输提升系统1.运煤系统2.排矸系统3.材料运输系统 (二)矿井通风
14、系统及通风网络 (三)矿井供电系统 (四)矿井供排水系统 (五)其它系统第13页安全生产技术知识安全生产技术知识煤煤矿矿新新工工人人培培训训第三章第三章 采煤、掘进基础知识采煤、掘进基础知识一、煤矿井下巷道分类一、煤矿井下巷道分类 为了开采煤炭,从地面向地下开凿通达煤体一系列井巷,总称为矿井巷道。1.按巷道作用和服务范围分类按矿井巷道作用和服务范围,可分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道开拓巷道、准备巷道和回采巷道三大类。2.按巷道不一样倾角分类按矿井巷道倾角不一样,可分为垂直巷道、水平巷道和倾斜巷道垂直巷道、水平巷道和倾斜巷道三大类。3.按巷道轮廓线特征分类按矿井巷轮廓线特征,可分为折边形巷道、
15、曲边形巷道折边形巷道、曲边形巷道两两大类。4.按巷道围岩性质分类按矿井巷道围岩性质,可分为岩巷、半煤岩巷、煤巷、半煤岩巷、煤巷三三大类。第14页安全生产技术知识安全生产技术知识煤煤矿矿新新工工人人培培训训二、巷道矿压二、巷道矿压 (一)巷道矿压及其形成地下岩体在采动前,因为自重作用在其内部引发应力,通常称为原岩应力。开采前岩体因为处于相对静止状态,所以原岩应力处于平衡状态,井下采掘活动破坏了原岩应力平衡状态,使岩体内部应力重新分布,在应力重新分布过程中促使围岩产生运动,从而造成围岩发生变形、断裂、位移、直至垮落。这种因为进行采掘活动而在采掘空间周围岩体中及支护物上产生压力叫做矿山压力,简称矿压
16、。在矿山压力作用下,围岩及支护物会产生一系列现象,如顶板下沉、冒顶、片帮、底鼓、煤与瓦斯突出、冲击地压、支架压缩、变形、折断,地表发生位移、塌陷等。这种因为在矿山压力作用下围岩和支护物上产生一系列力学现象叫做矿上压力现象,简称矿压现象。1.顶压形成因为巷道顶部岩体自重对巷道支护物所产生压力,叫做顶压。2.侧压形成巷道两帮对支架产生压力叫做侧压。就是因为两帮岩体或煤体向巷道内挤压而产生。第15页安全生产技术知识安全生产技术知识煤煤矿矿新新工工人人培培训训 3.底压形成 在巷道侧压作用下,底板内部将会产生侧压力,并产生向上底压,使底板鼓起、离层、弯曲或破坏。有岩石如凝灰岩、黏土质岩石,当巷道有积水
17、或巷道空气潮湿时,会使岩石吸水膨胀而底鼓产生底压。(二)影响巷道矿压原因巷道矿压大小,主要受巷道所处深度、巷道断面大小、地质结构、围岩性质等原因影响。(l)深度影响。(2)巷道断面与支护形式影响。(3)地质结构影响。(4)围岩性质影响。(5)巷道相对开采煤层与采煤工作面位置影响。第16页安全生产技术知识安全生产技术知识煤煤矿矿新新工工人人培培训训三、巷道掘进基础知识三、巷道掘进基础知识在煤岩体中,采取一定破岩伎俩将部分岩石破碎下来,形成设计掘进空间,接着对这个空间进行支护工作叫巷道掘进。依据掘进中采取机械化程度,可将掘进分为钴爆法掘进和综合机械化掘进。1.钻爆法掘进工艺(l)打眼爆破。分为打眼
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