开采安全教案

1、开采安全教案 第一章 煤矿地质 第一节地壳及地质年代 一、 地壳物质组成 （一）岩浆岩（火成岩） 岩浆（硅酸盐融体）冷凝而成，常见的有花岗岩、玄武岩。 （二）沉积岩 沉积物经过压紧、胶结等作用而形成的岩石，是煤矿最常见的岩石，煤是沉积岩。 （三）变质岩 沉积岩或岩浆岩在地下受高温、高压、物理化学作用改变了原来的成分和性质，变成新岩石。常见的由石英砂岩变成石英岩，由石灰岩变为大理岩。 二、 地质年代 地壳历史：太古代、古生代、中生代、新生代。 代、世、纪相应地层年代：界、系、统 矿区出露的地层按地质年代由老至新分别是： 1、二叠系上统峨眉山玄武岩组（P2）厚度约300m，以灰绿色、浅紫色、暗灰色

2、凝灰岩等组成。 2、二叠系上统龙潭组（P2l）厚度约为234m，含煤地层，主要以粉砂岩、细砂岩、泥岩和煤层组成。 3、三叠系下统飞仙关组（T1f）厚度578m，由细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩，粉砂质泥岩等组成，与其下龙潭煤组为整合接触。 4、三叠系下统永宁镇组（T1yn）出露厚度为150215m，以细砂岩、白云质灰岩、薄层灰岩组成，中部含克氏蛤等动物化石。 5、第四系（Q）：主要为坡积、残积冲击物组成，零星分布，与下覆地层为角度不整合接触，地层厚度030m不等。 第二节煤层 一、煤层的埋藏特征 煤层是我们的开采对象，我们最关心的是煤层的埋藏特征。煤层埋藏特征包括煤层的厚度、结构、倾角及稳定性等，

3、这些特征和我们的采煤方法及安全有很大的关系。 1、煤层的结构 根据煤层中有无较稳定的矸石层，可将煤分为两类，即简单结构和复杂结构层。 （1）简单结构层。这类煤层中没有呈层状出现的稳定的矸石层，但仍然可能夹有较少的矿物质或结核。简单结构煤层反映出当初形成时，沼泽中植物遗体的沉积基本上是连续的。 （2）复杂结构层。复杂结构煤层中常含有较稳定的夹石层，少则一层，多则几层。复杂结构煤层反映出当初形成时泥炭沉积曾为间歇性，即在泥炭沉积后又沉积了泥砂，再后来又沉积了泥炭，而沉积的泥砂则形成夹矸。 煤层夹矸的层数多、厚度大，则影响采煤工作面采煤机割煤，也会影响煤的质量。 2、煤层的厚度 煤层的厚度指煤层顶底

4、板之间的垂直距离。根据开采技术特点，煤层按厚度分为以下3类： 薄煤层 1.3m 中厚煤层 1.3m3.5m 厚煤层 3.5m 3、煤层的倾角 煤层的倾角是指煤层相对水平面的夹角。根据倾角大小将煤层分为以下4类： 近水平煤层 8 缓倾斜煤层 825 倾斜煤层 2545 急倾斜煤层 45 4、煤层的稳定性 任何煤层的厚度，实际上都是变化的，有时厚有时薄，甚至尖灭。根据厚度变化情况可将煤层分为下列四类： （1）稳定煤层。 这种煤层在整个矿井开采范围内厚度均大于最小可采厚度，且厚度的变化有一定的规律性。 （2）较稳定煤层。 在矿井开采范围内绝大多数煤层基本上可采，而只有局部煤层不可采。 （3）不稳定煤

5、层。 这样的煤层厚度变化很大，有薄有厚，甚至尖灭。经常出现不可采区域。 （4）极不稳定煤层。 煤层常驻呈鸡窝状，断断续续分布，在井田范围内仅局部可采。 三、 煤层的顶底板 （一）顶板 位于煤层上履的岩层称为煤层顶板，根据岩性、厚度及采煤过程中垮落的难易程度分为伪顶、直接顶、老顶（又称基本顶）3种类型。 1、伪顶 是指直接位于煤层之上的一层炭质泥岩，一般为几厘米到十几厘米，稳定性差，对顶板管理影响不大，一般不需维护，往往随采随落，会增加灰份，对煤质有一定影响。 2、直接顶 是指在伪顶之上相对稳定的砂岩、粉砂岩、泥岩岩层。该层厚度大，可达几米到几十米，强度较大，一般不会随时垮落，在采煤过程中，是顶

6、板管理的重要部位。 3、老顶 是指位于直接顶以上岩层，多为厚度较大、较稳定的粗砂岩、砾岩或石灰岩，一般不易垮落，常会有缓慢变形。 （二）、底板 位于煤层之下的岩层，称之为底板。分为直接底和老底。 1、直接底 是指直接位于煤层之下的岩层，一般有泥岩组成，常见有植物根部化石，其主要特点为遇水容易膨胀，引起底鼓，破坏运输轨道或支架。 2、老底 指位于直接底以下的厚层砂岩或石灰岩。该层一般厚度大，岩性强度大，岩层稳定，永久性的运输巷一般都布置在该层中。 第三节 煤层与岩层的地质变动 一、 产状变动及产状要素 （1）走向 倾斜煤（岩）层层面与水平面的交线称为走向线。走向线的方向代表煤层的走向。 （2）倾

7、向 在煤层层面上和走向线垂直向下的线叫倾斜线。倾斜线在水平面上的投影线代表煤层的倾向。 （3）倾角 煤层倾斜线和水平面的夹角叫煤层的倾角。 二、 褶皱构造 当水平煤层受到水平方向的挤压力后，煤层产生弯曲，但没有丧失其原有的连续性。这种构造叫褶皱构造。褶皱构造有以下两种： （1）背斜 在形态上是一个中间向上凸起的弯曲，煤层从中心向两侧倾斜。 （2）向斜 在形态上是一个中间向下凹去的弯曲，煤层从两面侧向中心倾斜。 三、 断裂构造 当煤层受力后，作用力超过煤层的强度，煤层所产生的错位、断裂叫断层。断裂后，如果两侧煤层没有明显的位移叫作裂隙；如果发后了明显的位移则叫做断层。 （1）裂隙。煤层受到作用力后，发生断裂但没有明显的位移，只是产生了许多裂缝，导致煤层破碎。 （2）断层。断裂出现后，煤层则完全丧失了原来的连续性和完整性。 A、断层要素 B、断层的分类 断层分为（1）正断层（2）逆