管理人员采掘培训教案

1、文档编码 : CR2O5K3T7Y9 HI10N7L3I7E3 ZG10M3V1Z7E9名师精编 精品教案采 掘 培 训 教 案赵光辉20XX 年 6 月 3 日名师精编 精品教案第一节 煤矿生产技术 1、煤田开采次序划分 煤田矿区井田阶段（水平）采区采面 煤田：在一个聚煤区范畴内,在同一地史过程中形成具 有连续发育的含煤岩系,其分布有规律可循,基本形成一片 的区域；其面积一般为几十到几百平方公里；矿区：一般指曾经开采、正在开采或预备开采的含矿地 段；包括如干矿井或露天矿的区域,有完整的生产工艺、地 面运输、 电力供应、 通讯调度、 生产治理及生活服务等设施,其范畴常视矿床的规模而定；井田：划

2、分给一个矿井或几个矿井开采的那一部分煤田 叫做井田；井田内划分为阶段和水平,把井田分成几条,条 的走向平行于煤层的走向,每一条那就是一个阶段；2、矿井开拓方式 按井筒（硐）形式可以分为： 立井开拓,斜井开拓,平硐开拓 综合开拓按开采水平数目分类：单水平开拓和多水平开拓 按开采方式可分为：上山式：开采水平只开采上山阶段,阶段内一般接受采区 式预备；下山式：开采水平只开采下山阶段,阶段内一般接受采区 式预备；名师精编 精品教案混合式：开采水平分别开采上山阶段和下山阶段矿井开拓方式示意图按开采水平数目分类：单水平开拓和多水平开拓三、矿井巷道分类1、按服务范畴分类 开拓巷道 预备巷道 回采巷道2、按倾

3、斜程度分类 直立巷道 倾斜巷道 水平巷道3、按围岩性质分类 煤巷 岩巷 半煤岩巷名师精编 精品教案开拓巷道：为井田开拓而开掘的基本巷道；如井底车场、运输大巷、总回风巷、主石门等；预备巷道：为预备采区而掘进的主要巷道；如采区上、下山 ,采区车场等；回采巷道：形成采煤工作面及为其服务的巷道；如开切眼、工作面运输巷、工作面回风巷等；直立巷道：巷道的长轴线与水平面垂直如立井；水平巷道：巷道的长轴线与水平面近似平行如如平硐；倾斜巷道：巷道的长轴线与水平面呈确定角度,如作用与立井和平硐相同,与地面直接连通的倾斜巷道 斜井 ；煤巷： 沿煤层掘进的巷道,在掘进断面中, 煤层占了 4/5（包括 4/5 在内）称

4、煤巷；半煤岩巷：在巷道掘进过程中既有煤巷由有岩巷,当岩巷占掘进断面面积 1/5 4/5 时称半煤岩巷；名师精编 精品教案四、煤层顶板分类 煤层顶底板按层位分类为：1、 伪 顶 2、 直接顶 3、 老 顶 4、 直接底（一）5、 老底伪顶位于煤层之上,由泥岩或页岩组成,厚度0.3 米左右一般随采随落,较厚时需要托伪顶开采,对煤质有一 定影响 部分煤层无伪顶（二）直接顶 直接顶是爱护作业空间所支撑的主要对象 直接顶位于伪顶或煤层之上,由页岩或砂质页岩组成,厚度几米至十几米不等 直接顶的稳固性对安全生产和支护方式的选择影响很 大 井下局部冒顶多为直接顶垮落 直接顶的完整程度取决于两个因素：名师精编

5、精品教案1、岩石性质（三）老顶2、层理发育程度老顶位于直接顶之上,由砂岩或石灰岩组成,厚度几米至几十米不等老顶对采煤工作面安全生产影响很大,其断裂垮落会造成长壁采煤工作面的初次来压和周期来压,易造成采煤工作面的大面积冒顶 煤层按倾斜程度分类：近水平煤层：45煤层按厚度分类：薄煤层：3.5m 五、回采率的规定采区回采率：厚煤层0.75 采面回采率：中厚 煤层0.8 薄煤层0.85 厚煤层0.93 中厚煤层0.95 名师精编 精品教案薄 煤 层 0.97 六、矿井生产才能划分井 型 年 产 量（万吨）大型矿井 90、120、 150、180、240、 300及以上中型矿井 30 45 60小型矿井

6、 9 15 21其次节 开采方法采煤方法：采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互协作；不同的协作就构成了多种多样的采煤方法；采煤工艺：采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间上、空间上的相互协作；一、采煤工艺. 采煤工艺：采煤工作面落煤、装煤、运煤、顶板、支护、采空区处理五大工序；. 采煤工艺的选择应考虑地质、技术、经济等因素名师精编 精品教案. 常见的采煤工艺有三种：1、爆炮采煤2、一般机械化采煤3、综合机械化采煤直接进行采掘的煤层暴露面叫煤壁；用来直接大量实行煤炭的场所,称为采场；采煤工作面： 在采场内进行回采的煤壁,称为采煤工作面 （也称回采工作面） ；实际工作中,采煤工作面与

7、采场是同义语；回采工作 在采场内,实行煤炭所进行的一系列工作,称为回采工作；采煤五大法：破、装、运、支、塌；二、采煤方法分类采旱壁式体系整层开采单一长壁走向长壁垮落放顶煤倾斜长壁刀柱爱护支架柱式体系分层开采倾斜分层走向长壁下行垮落倾斜长壁上行充填水平分层斜切分层采水平分段放顶煤整层开采房式煤方水柱式体系房柱式法整层开采倾斜短壁式采走向短壁式三、何为三下一上开采三下一上开采：名师精编 精品教案三下指（ 1）水体下特殊开采技术；其中水体包括：地 说明水体,如江河、湖海、水库等；松散层含水体,如 第三、四纪松散层中的水体和基岩含水体,如砂岩、石 灰岩含水层；（2）建筑物下特殊开采技术；如城镇建筑物、

8、民房、工农业建筑、大路、桥梁等；（3）铁路下特殊开采技术；如国家级铁路、矿区专用 铁路等；一上：指承压含水层上的煤层的开采；四、什么是直接顶初次垮落长壁工作面从开切眼开头采煤后,直接顶跨度不断增 加,其弯曲下沉也不断增加；一般在直接顶跨距达 6-20 米后,直接顶第一次冒落；当直接顶冒落高度达 1m 以 上、冒落长度达工作面长度一半以上时,就叫做直接顶初次跨落；直接顶初次跨落时自开切眼到支架后排放顶线的距离 叫做初次跨落步距；直接顶初次跨落又称工作面初次放顶,步距是衡量顶板完整度的重要指标；防治顶板灾难的关键时期；直接顶初次跨落 工作面初次放顶是名师精编 精品教案五、老顶初次来压随工作面的推动

9、, 直接顶初次跨落后,直接顶冒落高度不能填满采空区空间,老顶把自身及上位岩层的重量都加到工作面四周的没柱上,工作面支架感觉不到老顶的压力；但随工作面的推动,老顶弯曲下沉,当达到极限跨度时,就断裂下沉,这是工作面顶板下沉加快,煤壁片帮严肃,支柱受压增大,甚至发生顶板台阶下沉,这就是工作面开切眼以来老顶第一次断裂,是工作面承担较大的载荷或冲击载荷,次来压；这种矿山压力显现叫做老顶初老顶初次来压时, 有开切眼到工作面煤壁的距离,叫老顶的初次来压步距,一般为20 30 米老顶初次来压对工作面顶板压力影响甚大,必需制定专门的防治顶板灾难措施；名师精编 精品教案六、老顶周期来压老顶初次来压后, 随工作面的

10、连续推动,老顶呈周期性折断下沉, 工作面周期性显现顶板下沉加快、煤壁片帮严肃、支柱受力增大,以及顶板台阶下沉；这种由于老顶周期性断裂引起的矿山压力显现叫老顶周期来压；相邻两次老顶周期来压的平均距离,平均距离值叫老顶周期来压步距；即老顶周期折断的名师精编 精品教案七、老顶来压的规律老顶来压步距与顶板岩性、厚度、构造有关 老顶来压步距与支护形成无明显关系 老顶初次来压步距 周期来压步距 老顶初次来压显现 周期来压显现 老顶来压显现时间：23 天 八、老顶来压的预兆名师精编 精品教案1、顶板急剧下沉 2、支架压力明显增加 3、煤壁片帮严肃 4、老塘传出闷雷声,伴有急风并扬起大量煤尘 九、老顶来压的防

11、范措施1、把握基本顶来压步距 2、提高支护质量 3、接受特殊支护 4、加快推动速度 5、必要时强制放顶 十、采煤工作面局部冒顶的缘由采空区顶板垮落不准时,悬顶面积大 放炮崩倒支柱 回柱次序不合理支护质量差 上、下出口控顶面积大顶板存在裂隙等构造 突然显现断层等未预见的构造 落煤后支护不准时端面距过大 十一、采煤工作面局部冒顶的防治措施合理确定支护方式名师精编 精品教案准时支护顶板 把握煤墙片帮 提高支柱初撑力 合理布置炮眼,把握装药量 增设特殊支护 回柱次序要合理 坚持正规循环 严把质量验收关 严格执行各项规章制度 十二、工作面冒顶的预兆有哪些支架显现断裂的壁裂声,显现拆梁断柱, 采空区内顶板

12、发生断裂的闷雷声；顶板掉渣、裂缝,片帮、脱层、漏 顶等现象；十三、采煤工作面大冒顶的地点和缘由1、采面易发生大冒顶的地点 切眼处 老巷邻近 大倾角地段 地质构造带 含水层顶板 上下出口 2、采面大冒顶的缘由名师精编 精品教案支架支护强度低 煤层倾角大 存在复合顶板 顶板特别坚硬 初次来压和周期来压 十四、煤壁片帮的防治顶板压力大,煤壁压酥发生片帮 采高大、煤质松软、来压明显的采面更简洁片帮 片帮后果：一是引发冒顶,二是伤人 防治煤壁片帮的措施如下： 煤壁采齐采直 不留大伞檐 提高支柱初撑力 增设贴帮柱或壁帮板 合理布置炮眼,把握装药量 化学药卷凝固煤壁名师精编 精品教案名师精编 精品教案采煤工

13、作面前后压力分布为便于分析,将采面前后压 . 对如何一个采面,前后压力分布划分成八大区域 力分布都有上述规律,只不过区分的范畴不同；为1、不受采动压力影响区 把握压力精确范畴与大2、前支承压力影响区 小,应进行现场实际测量3、前支承压力显现区 4、前压力最大区 5、压力降低区 6、后卸压区 7、后支承压力区 8、后压力稳固区. 正确把握采面前后压力分 布规律,确定采动压力影 响的范畴和大小,可为合 理选择巷道位置、确定煤 柱尺寸、设计支架结构提 供理论依据第三节、巷道支护 巷道支护理论由于巷道开挖及煤体回采的影响,引起四周岩层中显现应力重分布, 其结果导致应力在岩体中显现了局部高应 力区；它直

14、接影响着巷道支护方案的选择；随着煤炭的不断开采, 浅部、易开采的煤层已所剩无几,目前我国主要产煤矿区中,除神府煤田及山西的个别矿区外,大部分地区均已开采深部煤层或地质条件较复名师精编 精品教案杂、地应力较大、较难以开采的煤层；这样就给井下巷 道爱护带来更高的要求,传统的巷道支护如棚式支护、砌碹支护等方式已不能中意煤炭安全生产的要求；一、目前常用的支护方式 由于巷道的开挖形成空洞,破坏了原岩体中的原有的应 力状态,巷道周边由原先的三向应力状态变成了两向应力状 态,从而显现了应力重分布与应力集中现象,这二者导致了 在岩体中分别显现了较大的剪应力和拉应力的显现,并使岩 体向巷道内移动,如不进行准时的

15、支护,巷道会产生严肃变 形,影响到其使用功能, 更为严肃的是由于岩体中构造复杂,节理裂隙发育,当变形量达到确定程度后就会产生冒顶片帮 等事故,严肃影响着煤矿的安全生产；目前巷道支护方式主要有：1、掘进工序：破岩、 装岩、 运输、 支护及排水、 通风、铺轨、水沟铺设等2、破岩方法：钻眼爆破 机械截割3、巷道支护：依据支护材料不同巷道支护方式分类如下：棚式支护（木支护,混凝土支架,金属支架等,其 中金属支架又有一般金属支架及可缩性金属支架；）这类支护方式主要用于矩形及梯形巷道； 砌碹支护：料石砌碹,现浇混凝土；名师精编 精品教案锚喷支护：锚杆支护、喷射砼支护、锚喷联合支护、锚喷支护（网、钢带、梯子

16、梁等）联合支护；锚杆（锚索锚网 ）安全、经济、省力、快速,锚杆支护是先进的支护方式,是巷道支护技术的进展方 向前两类支护方式均属被动支护,锚喷支护就为主动支护方 式,能充分利用围岩自身的承载才能二、锚喷支护1. 喷射砼支护原理（1）封闭围岩,防止围岩风化作用（2）补强围岩喷射砼具有较高的速度喷射至岩面,其浆体充入岩体表面裂隙中,使得岩体的整体强度得到提高；（3）改善围岩应力状态巷道开挖后岩体变形二向应力状态, 而喷射砼支护后由于其具有确定的强度,使围岩由二向应力状态变为三向应力状态,围岩承载才能得到提高；（4）组合拱作用喷射砼与围岩经裂隙而相互咬合而形成组合拱共同承载；（5）柔性支护结构喷射砼

17、厚度较小,具有确定的变形才能, 在围岩应力较大时可产生确定的变形,以释放围岩应力,从而取得较好的支护成效；名师精编 精品教案锚喷支护 2. 锚杆支护原理（ 1）悬吊作用原理1952 年路易斯阿帕内科等发 表了悬吊理论,悬吊理论认为 锚杆支护的作用就是将巷道顶 板较脆弱岩层悬吊在上部稳固 的岩层上,在预加张紧力的作用下,每根锚杆承担其四周一 定范畴内岩体的重量,锚杆的 锚固力应大于其所掩盖的岩体 的重力；见图 1-1悬吊作用原 理；锚喷支护（ 2）减小跨度作用锚固力 Q 1.5 2W锚杆工作拉力 Q1= bA锚杆长度 L KH L1 L2锚杆间排距 aHk Q在悬吊作用理论及组合梁作 用理论的基

18、础上,提出了减 跨理论,该理论认为：锚杆 末端固定在稳固岩层内,穿 过薄层状顶板,每根锚杆相 当于一个铰支点,将巷道顶 板划分成小跨,从而使顶板 挠度降低；三、巷道冒顶的缘由及防治措施名师精编 精品教案巷道冒顶的缘由. 支护方式选择不当 . 巷道布置位置不合理 . 交岔等处断面过大 . 顶板支护不准时 . 支架支设质量差 . 地质构造因素影响 . 冲击波等外力作用 巷道冒顶的防治措施. 准时支护顶板,严禁空顶作业 . 提高支护质量,增强支架稳固性 . 严格操作规程 . 合理布置爆眼,把握装药量 . 顶帮背严背实 . 开岔口选择岩性较好的位置 . 加大锚杆支护深度和密度四、冒顶前的预兆响声、裂隙

19、、离层、掉矸、片帮、支架突然严肃变形、瓦斯涌出突然增大、淋水加大等；五、顶板事故特点 . 顶板事故 井下采掘生产过程中发生的意外冒顶、片 帮、掉矸造成的人员损害或名师精编 精品教案财产缺失. 顶板事故的特点： 突发性 破坏性 灾难性 继发性六、掘进工作面冒顶的防治？坚持敲帮问顶制度；检查工作地点支架架设质量；发觉不合格支架, 必需先处理后施工；严格把握巷道掘进迎头的空顶面积；背顶封帮要严实,切忌虚设；加强对巷道迎头邻近围岩稳固状况的观看；掘进工作面放炮崩倒的棚子应由外向里逐架扶正背牢；严格按照安全技术措施施工；七、顶板事故分类. 顶板事故分两类：巷道顶板事故和采面顶板事故. 巷道顶板事故按事故

20、发生地点分类： 掘进工作面顶板事故 巷道交岔点顶板事故. 采面顶板事故按冒顶范畴分类： 局部冒顶事故 大面积冒顶事故. 采面顶板事故按受力缘由分类： 压垮型名师精编精品教案 漏垮型 推垮型八、矿山压力及矿山压力显现矿 山 压 力 采 掘 后 煤 层 上 覆 岩 体 在 运 动 过 程 中对支架和围岩产生的作用力矿 山 压 力 显 现 在 矿 山 压 力 作 用 下 支 架 和 围 岩产生的受力现象矿山压力显现是矿山压力作用的结果和外部表现 矿山压力的存在是确定的、是不行把握的矿山压力显现是相对的、在确定条件下是可把握的 矿山压力显现和矿山压力大小并不愿定成比例 九、影响矿山压力显现的因素1、岩

21、石性质 2、开采深度 3、煤层倾角 4、地质构造 5、巷道布置 6、开采次序 7、支护方式 8、回采高度 9、控顶距离 10、推动速度名师精编 精品教案十、顶板压力的一般规律. 1、 巷道断面越宽,顶板压力越大 . 2、 空顶时间越长,顶板压力越大 . 3、 护巷煤柱越小,顶板压力越大 . 4、 地质构造越多,顶板压力越大 十一、冒顶处理及巷道修理的一般原就. 先外后里 . 先支后拆 . 先下后上 . 先近后远 . 先顶后帮撞楔法撞楔法适用于顶板特别破裂的冒顶 打穿楔 清矸石 架设支架名师精编 精品教案木垛法木垛法适用于冒落高度较低,冒落范畴内顶板岩石相对稳固的冒顶“井 ”字木垛法“井”字木垛

22、法与木棚结合法名师精编 精品教案小断面快速修复法小断面快速修复法适用于冒顶范畴大、影响通风、有遇险人员的冒顶撞楔护顶把握冒落矸石清理两侧矸石边清边把握两帮架设坚固支架清理余矸第四节、质量标准化1、采煤工作面底板松软时怎么办？支柱要穿柱鞋,其钻底量要小于 100mm；2、采煤工作面液压支架有何规定？液压支架顶梁与顶板要保持平行支护,其最大仰角要小于 7 度,液压支架之间不能有明显错架,支架不挤、不咬,架间间隙不得大于 于规定值 80%；200mm；液压支架初撑力不低3、采煤工作面上下顺槽超前支护有何规定？上下顺槽煤壁超前20 米（距煤壁 10 米范畴内打双排柱,1020 米范畴内打单排柱； ）范

23、畴内支架必需加强支护并且完整无缺, 炮采高度不低于1.6 米,综采不低于1.8名师精编 精品教案米 ,人行道不低于 0.7m；4、采煤工作面支柱初撑力有何规定？单体液压支柱工作面接受阻力测定仪测定,不低于90KN （11.4KPa）,超前支护不低于 5、什么叫迎山角,有何规定？50KN （6.3KPa）；在倾斜的采掘工作面,棚腿中心线与顶底板垂线之间向上偏的夹角,叫做迎山角,一般为68 度迎 1 度；6、掘进工作面放炮多少米范畴内加强支护？掘进工作面严禁空顶作业,放炮前靠近迎头 10m 以内 的支护必需进行加固；7、采掘工作面温度有何规定？生产矿井采掘工作面空气温度不得超过 26 C,超过 3

24、0 C 时,必需停止作业；8、锚杆安装前有何规定？应先检查锚杆孔布置形式、孔距、深度、以及锚杆部件是否符合作业规程要求,换；9、什么叫锚网喷支护？不符合规定的要进行处理及更联合使用锚杆和金属网加喷混凝土或喷浆的支护；10、什么叫石门 . 与煤层走向正交或斜交的岩石水平巷道；11、光面爆破的标准是什么？名师精编精品教案60； 2、1、眼痕率：硬岩不小于80,中硬岩不小于软岩巷道,周边成型应符合设计轮廓；3、两炮的连接台阶尺寸： 眼深小于 3m,不得大于 150mm,眼深为 5m时,不得大于 250mm；4、岩面不应有明显的炮震裂缝；12、采煤安全质量标准化矿井必需具备的条件？采煤工作面回收率达到规定要求；考核期内采煤工作面无一次 3 人及以上直接责任的死亡事故检查资料齐全 a 由每月检查记录 不得有虚假；b 资料保持原始性、真实性、13、采煤质量标准化月度得分和年度得分如何运算？月度矿井采煤安全质量标准化得分各采煤工作面得 分之和 /采煤工作面个数；年度矿井采煤安全质量标准化得分年度内各月采煤安全质量标准化得分之和/12（个月）；14、采煤安全质量标准化分几大项,是什么？分十项分别为