1、煤礦基本知識XXXX1煤的成因煤是古代植物遺體堆積在湖泊、海灣、淺海的地方，經(jīng)過復(fù)雜的生物化學(xué)和物理化學(xué)作用轉(zhuǎn)化而成的一種具有可燃性能的沉積巖。在顯微鏡下可以發(fā)現(xiàn)煤中有植物細胞組成的孢子花粉等，在煤層中還可以發(fā)現(xiàn)植物化石，所有這些都可以證明煤是由植物遺體堆積而成的。煤是如何形成的？煤 礦 基 本 知 識科學(xué)家們在地質(zhì)考察研究中發(fā)現(xiàn)，在地球上曾經(jīng)有過氣候潮濕，植物茂盛的時代。如按地質(zhì)年代（見下表）來說，晚古生代的石碳紀、二迭紀（距今約有3億年）中生代的侏羅紀（距今約1.3億1.8億年）等，當(dāng)時大量繁生的植物在封閉的湖泊、沼澤或海灣堆積下來，并迅速被泥沙覆蓋，經(jīng)過億萬年以后，植物變成了煤，泥沙變成

2、了沙石。由于有節(jié)奏的地殼運動和反覆堆積，在同一地區(qū)往往有很多煤層，每個煤層都被巖石分開。 煤 礦 基 本 知 識煤的成因地質(zhì)年代及中國主要賦煤區(qū)煤炭形成時代對應(yīng)表東北賦煤區(qū) 西北、華北華北賦煤區(qū)華南賦煤區(qū)貴州2中國煤炭資源的分布中國的煤炭資源較為豐富，目前煤炭儲量居世界第一位。全國現(xiàn)已探明的保有煤炭儲量為10000億噸。主要分布在華北、西北地區(qū)，以新疆、內(nèi)蒙古、山西、陜西等省區(qū)的儲量最為豐富。中國煤炭資源量分布情況一覽表 中國煤炭資源的分布3.1煤礦礦 井的生產(chǎn)能力煤 礦 基 本 知 識小型9、15、21、30萬噸 中型45、60、90萬噸 大型120、150、180、240、300萬噸及以上

3、；其中300萬噸及以上的礦井也叫特大型礦井。 礦井生產(chǎn)能力 井型 3.2、我國目前礦井瓦斯分我國目前礦井瓦斯分為三級1、高瓦斯； 2、低瓦斯； 3、煤與瓦斯突出礦井； 相對瓦斯涌出量大于10立方米/噸 絕對瓦斯涌出量大于40立方米/分鐘的是高瓦斯礦井反之是低瓦斯礦井； 只要發(fā)生過一次瓦斯突出的礦井就是突出礦井。煤礦開拓是指為了煤礦生產(chǎn)（或生產(chǎn)礦井的再生產(chǎn)）形成的完整的開拓系統(tǒng)所掘的提升，通風(fēng)、排水、供電等各種井巷硐室工程（如中央變電所，中泵房等）。它包括：豎井、斜井和主平硐，通向煤體的石門。主要運輸大巷、井底車場及繞道等。4. 煤礦開拓？煤 礦 基 本 知 識目前，事業(yè)部所屬的礦井中，永晟煤礦

4、屬于垂直走向平硐開拓，白坪煤礦、六家壩煤礦、竹林寨煤礦、大圓煤礦均屬于斜井開拓4.1 開拓方式煤礦礦井開拓煤 礦 基 本 知 識5礦井通風(fēng)煤 礦 基 本 知 識供給井下人員足夠的空氣，滿足人員呼吸的需要；稀釋和排出各種有毒有害氣體和礦塵；調(diào)節(jié)氣候條件，給作業(yè)人員一個舒適的環(huán)境，以提高工作效率。礦井通風(fēng)的重要性“一通三防”是煤礦安全生產(chǎn)中的重中之重?！耙煌ㄈ馈敝械摹耙煌ā本褪侵浮暗V井通風(fēng)”，“三防”系指“防瓦斯、防塵、防自燃發(fā)火”。煤礦安全生產(chǎn)“十二字方針”中的“以風(fēng)定產(chǎn)”，就是以通風(fēng)能力核定生產(chǎn)能力。只要有人正常作業(yè)的地方就必須保證有效通風(fēng)。有效的礦井通風(fēng)是煤礦安全生產(chǎn)的最基本保證。礦井通風(fēng)

5、的任務(wù)幾個專業(yè)術(shù)語礦井通風(fēng)系統(tǒng)：是向礦井各作業(yè)地點供給新鮮空氣、排出污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、通風(fēng)動力和通風(fēng)控制設(shè)施的總稱。礦井通風(fēng)方式：是指礦井進風(fēng)井與回風(fēng)井的布置方式。分中央式、對角式、區(qū)域式、混合式四種。風(fēng)巷：進風(fēng)風(fēng)流所經(jīng)過的巷道叫進風(fēng)巷?；仫L(fēng)巷：回風(fēng)風(fēng)流所經(jīng)過的巷道叫回風(fēng)巷。盲巷：凡長度超過6M而又不通風(fēng)或通風(fēng)不良的獨頭巷道，統(tǒng)稱為盲巷。分區(qū)通風(fēng)（并聯(lián)通風(fēng)）：采區(qū)或采掘工作面的回風(fēng)流直接進入回風(fēng)巷而不再進入其它采掘工作面或用風(fēng)地點的通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)煤 礦 基 本 知 識串聯(lián)通風(fēng)采掘工作面或硐室的回風(fēng)再進入其它采掘工作面或硐室的通風(fēng)方式，稱為串聯(lián)通風(fēng)，也叫一條龍通風(fēng)。擴散通風(fēng)利用空氣的自然擴

6、散運動而對掘進工作面或硐室進行通風(fēng)的方法叫擴散通風(fēng)。獨立風(fēng)流從主要進風(fēng)巷分出的，經(jīng)過爆炸材料庫或充電硐室后再進入主要回風(fēng)巷的風(fēng)流。上行通風(fēng)風(fēng)流沿采煤工作面由下向上流動的通風(fēng)方式。下行通風(fēng)風(fēng)流沿采煤工作面由上向下流動的通風(fēng)方式。局部通風(fēng)利用局部通風(fēng)機或主要通風(fēng)機產(chǎn)生的風(fēng)壓對局部地點進行通風(fēng)的方法。循環(huán)風(fēng)局部通風(fēng)機的回風(fēng)，部分或全部再進入同一部局部通風(fēng)機的進風(fēng)風(fēng)流中。通風(fēng)網(wǎng)絡(luò) 礦井風(fēng)流按照生產(chǎn)需求在井巷中流動時，有分、有合，通常把風(fēng)流分岔、匯合的路線結(jié)構(gòu)形式叫通風(fēng)網(wǎng)路。煤 礦 基 本 知 識新鮮空氣（新風(fēng)）污濁空氣（乏風(fēng)）井下空氣的主要成分：氧氣和氮氣氧氣：相對密度為1.105，人體在靜止?fàn)顟B(tài)下耗

7、氧量為0.25 l/min，在工作時耗氧量為13 l/min；當(dāng)濃度小于17時，呼吸困難、心跳加快，當(dāng)濃度小于15時，無力進行勞動，當(dāng)濃度小于12時，有生命危險。當(dāng)濃度小于3時,立即死亡。規(guī)程規(guī)定工作面進風(fēng)流中=20氮氣：相對密度為0.97，微溶于水，不助燃，無毒。地層中涌出。當(dāng)?shù)獨鉂舛壬邥r，意味著氧氣濃度的減少，可引起缺氧窒息。6. 礦井空氣成分6.1.1井下空氣成分煤 礦 基 本 知 識井下空氣中常見的有毒有害氣體：一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、硫化氫（H2S）、二氧化硫（SO2）、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氫氣（H2）等。其來源是爆破生成的炮煙、礦物氧化、火災(zāi)、爆炸，

8、以及柴油機工作產(chǎn)生的廢氣等。井下各種有害氣體最高允許濃度 人體在不同二氧化碳濃度下的反應(yīng)一氧化碳與人體中毒的關(guān)系甲烷，對空氣的相對密度為0.55，難溶于水。一定濃度并遇到高溫(650750)時能引起爆炸。煤礦安全規(guī)程規(guī)定：在采掘工作面進風(fēng)流的瓦斯?jié)舛炔坏贸^0.5，在采掘工作面和采區(qū)的回風(fēng)流中，瓦斯?jié)舛炔坏贸^1，在礦井和一翼的總回風(fēng)流中，瓦斯?jié)舛炔坏贸^0.75。礦井空氣成分煤 礦 基 本 知 識6.1.2稀釋礦內(nèi)有害氣體的措施應(yīng)向礦內(nèi)連續(xù)供給新鮮風(fēng)流，使之達到安全濃度。CH4和CO2是礦內(nèi)有害氣體的主要成分，稀釋它們所需的風(fēng)量最大，所以它們是確定礦井風(fēng)量和工作面風(fēng)量的主要依據(jù)。抽放瓦斯、煤

9、體注入石灰水以減少H2S和SO2、防止煤炭自燃、采取綜合防塵措施等。 爆破后空氣中的CO、CO2、NO2等氣體濃度往往超過安全濃度，除了采取水炮泥、噴霧灑水等措施外，必須等炮煙吹散后方可進入掘進工作面。當(dāng)發(fā)生爆炸、火災(zāi)、煤與瓦斯突出等事故時，空氣中有害氣體的濃度通常是致命的，應(yīng)佩帶自救器。煤 礦 基 本 知 識6.2通風(fēng)系統(tǒng)6.2.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)機的工作方法、通風(fēng)方式和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的總稱。原則： 撤人、 斷電、 限量職責(zé)：指揮的職責(zé)；撤人的職責(zé)；警戒有職責(zé)?；疽螅篴、排除獨頭巷道積聚的瓦斯，須先檢查瓦斯?jié)舛?；送入有限的風(fēng)量，逐步排放積聚的瓦斯。b、排放瓦斯時，應(yīng)有瓦斯檢查

10、人員在獨頭巷道回風(fēng)流與全風(fēng)壓風(fēng)流混合處，經(jīng)常檢查瓦斯?jié)舛?；c、排放瓦斯時，嚴禁局部通風(fēng)機發(fā)生循環(huán)風(fēng)；d、排放瓦斯時，獨頭巷道的回風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)，必須切斷電源，撤出人員；還應(yīng)有礦山救護隊在現(xiàn)場值班；e、排放瓦斯后，經(jīng)檢查證實，整個獨頭巷道內(nèi)風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛炔怀^1，氧氣濃度不低于20和二氧化碳濃度不超過1.5，且穩(wěn)定30min后，瓦斯?jié)舛葲]有變化，才可恢復(fù)局部通風(fēng)機的正常通風(fēng)。排放瓦斯的原則、職責(zé)及基本要求煤 礦 基 本 知 識7煤炭開采的安全問題煤礦是地下作業(yè)。井下作業(yè)環(huán)境惡劣，且受水、火、瓦斯、煤塵、頂板等五大自然災(zāi)害的威脅。因此，煤炭行業(yè)是高危行業(yè)（目前又出現(xiàn)熱害）。在這五大災(zāi)害中，我認為瓦斯的

11、災(zāi)害、水的災(zāi)害更為嚴重。尤其是瓦斯，還包含著有的礦井具有嚴重的煤與瓦斯突出的突出問題。煤礦要生產(chǎn)，就必須積極認真嚴肅主動地治理好這些安全問題。為了使大家對煤礦的自然突害有個初淺的認識，這里重點介紹一下瓦斯、煤與瓦斯突出的災(zāi)害方面的基本知識。 煤 礦 基 本 知 識礦井瓦斯的概念礦井瓦斯是成煤過程中的一種伴生氣體。瓦斯是煤礦井下以甲烷為主的有害氣體的總稱。有時也單指甲烷CH4。礦井瓦斯形成的兩個時期一個是植物遺體形成泥炭的過程中形成瓦斯，屬于生物化學(xué)的造氣期，這個時期生成的瓦斯易于排放，大部分都會逸散到天空中去。 二是由泥炭形成褐煤，煙煤和無煙煤時期形成甲烷，大部分被保留在煤層中。瓦斯的基本性質(zhì)

12、瓦斯是一種無色、無味、無臭的氣味。比空氣還輕，瓦斯的比重是0.554。它有很強的擴散性，在一定的濃度范圍內(nèi)可以燃燒或可以爆炸。7.1煤礦瓦斯的基本知識煤 礦 基 本 知 識礦井瓦斯的危害：主要是窒息。瓦斯在空氣中的濃度達到43%時，人呼吸困難，達到57%時，人會死亡。因為此時氧含量只有9%。瓦斯賦存的狀態(tài)一是游離狀態(tài)；二是吸附狀態(tài)。 吸附狀態(tài)又包括吸著狀態(tài)和吸收狀態(tài)。瓦斯爆炸的條件：（1）一定濃度的瓦斯（5%16% ） （2）高溫火源的存在（650750 ） （3）充足的氧氣（12% ）煤礦瓦斯的基本知識煤 礦 基 本 知 識先說一下瓦斯?jié)舛龋和咚贡ㄓ幸欢ǖ臐舛确秶Ｎ覀儼言诳諝庵型咚褂鼗鸷?/p>

13、能引起爆炸的濃度范圍，稱為瓦斯爆炸介限。瓦斯爆炸介限為5%16%。當(dāng)濃度低于5%時，迂火不爆炸。但能在火焰外圍形成燃燒層，當(dāng)瓦斯?jié)舛葹?.5%時，其爆炸威力最大，因為這時氧和瓦斯發(fā)生完全反應(yīng)；瓦斯?jié)舛仍?6%以上時，失去其爆炸性，但在空氣中迂火仍會燃燒。瓦斯爆炸的介限并不是固定不變的，它還受溫度、壓力以及煤塵，其它可燃氣體，惰性氣體的混入等因素的影響。煤礦瓦斯的基本知識煤 礦 基 本 知 識再說一下溫度：瓦斯的引火溫度，即引燃瓦斯的最低溫度一般認為650750，但受瓦斯的濃度、火源的性質(zhì)及混合氣體的壓力等因素的影響而變化。當(dāng)瓦斯含量在7%8%時，最易引燃。當(dāng)混合氣體的壓力增高時，引燃溫度即降低

14、；在引火溫度相同時，火源面積越大，點火時間越長越易引燃瓦斯。最后說一下氧的濃度： 實踐證明，空氣中的氧氣濃度降低時，瓦斯爆炸的介限隨之縮小。當(dāng)氧氣濃度降到12%以下時，瓦斯混合氣體即失去爆炸性。這一性質(zhì)對井下密閉的火區(qū)有很大影響，在密閉的火區(qū)內(nèi)往往積存大量的瓦斯，且有火源存在，但因氧的濃度低，并不會發(fā)生爆炸。如果有新鮮空氣進入，氧氣濃度達到12%以上，就可能發(fā)生爆炸，因此，對火區(qū)要嚴加管理，在啟封火區(qū)時，更應(yīng)格外慎重，必須在火熄滅后才能啟封。 煤 礦 基 本 知 識煤與瓦斯突出是煤礦開采過程中最為嚴重的自然災(zāi)害之一。因為具有突發(fā)性，對生產(chǎn)人員的危害極大。由于突出的機理目前尚處于假說階段，影響它

15、的因素隨之性又大，要完全控制它的發(fā)生還有一定難度。但采取一些行為有效的措施后，仍可以做到不發(fā)生或減少傷亡事故。 煤與瓦斯突出問題煤 礦 基 本 知 識附：煤的分類方法(了解)煤 礦 基 本 知 識新制定的中國煤炭分類國家標準，首先根據(jù)煤的煤化程度，將所有煤分為褐煤、煙煤和無煙煤。對于褐煤和無煙煤，再分別按其煤化程度和工業(yè)利用的特點分為2個和3個小類。煙煤部分按揮發(fā)分大于1020、大于2028、大于2837和大于37的4個階段分為低、中、中高及高揮發(fā)分煙煤。關(guān)于煙煤粘結(jié)性，則按粘結(jié)指數(shù)G區(qū)分：05為不粘結(jié)和微粘結(jié)煤。大于5065為中等偏強粘結(jié)煤，大于65則為強粘結(jié)煤。對于強粘結(jié)煤，又把其中膠質(zhì)層

16、最大厚度y值大于25mm或奧亞膨脹度b大于150（對于Vdaf大于28的煙煤，b大于220）的煤定為特強粘結(jié)煤。這樣，在煙煤部分，可分為24個單元，并用相應(yīng)的數(shù)碼表示。 中國煤炭分類國家標準中各類煤各類煤的特征及用途 煤類特征用途無煙煤 揮發(fā)分低，固定碳高，比重大，純煤真比重最高可達1.90，燃點高，燃燒時不冒煙。對這類煤，可分為：01號為老年無煙煤；02號為典型無煙煤；03號為年輕無煙煤。無煙煤主要是民用和制造合成氨的造氣原料，低灰、低硫和可磨性好的無煙煤不僅可以做高爐噴吹及燒結(jié)鐵礦石用的燃料，而且還可以制造各種碳素材料，如碳電極、陽極糊和活性碳的原料，某些優(yōu)質(zhì)無煙煤制成航空用型煤還可用于飛

17、機發(fā)動機和車輛馬達的保溫。貧煤變質(zhì)程度最高的一種煙煤，不粘結(jié)或微弱粘結(jié)，在層狀煉焦?fàn)t中不結(jié)焦，燃燒時火焰短，耐燒。主要是發(fā)電燃料，也可作民用和工業(yè)鍋爐的摻燒煤。煤 礦 基 本 知 識煤類特征用途瘦煤低揮發(fā)分的中等粘結(jié)性的煉焦用煤。焦化過程中能產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的焦質(zhì)體。單獨煉焦時，能得到塊度大、裂紋少、抗碎強度高的焦煤，但這種焦碳的耐磨強度稍差，但2煉焦配煤使用，效果較好。這種煤也可作發(fā)電和一般鍋爐等燃料，也可供鐵路機車摻燒使用。焦煤中等或低揮發(fā)分的以及中等粘結(jié)或強粘結(jié)性的煙煤,加熱時產(chǎn)生熱穩(wěn)定性很高的膠質(zhì)體,如用來單獨煉焦,能獲得塊度大、裂紋少、抗碎強度高的焦煤。這種焦煤的耐磨強度也很高。但單獨煉

18、焦時，由于膨脹壓力大，易造成推焦困難， 一般作為煉焦配煤用，效果較好。1/3焦煤中高揮發(fā)分的強粘結(jié)性煤，是介于焦煤、肥煤和氣煤之間的過渡煤種，單煉焦時能生成熔融性良好、強度較高的焦煤，煉焦時這種煤的配入量可在較寬范圍內(nèi)波動，但都能獲得強度較高的焦炭。 良好的煉焦配煤用的基礎(chǔ)煤各類煤的特征及用途 煤 礦 基 本 知 識續(xù)1煤類特征用途肥煤中等及中高揮發(fā)分的強粘結(jié)性的煙煤，加熱時能產(chǎn)生大量的膠質(zhì)體。肥煤單獨煉焦時，能生成熔融性好、強度高的焦炭，其耐磨強度也比焦煤煉出的焦炭好。是煉焦配煤中的基礎(chǔ)煤。但單獨煉焦時，焦炭上有較多的橫裂紋，而且焦根部分常有蜂焦。氣肥煤一種揮發(fā)分和膠質(zhì)體厚度都很高的強粘結(jié)性

19、肥煤，有人稱之為“液肥煤”。這種煤的結(jié)焦性介于肥煤和氣煤之間。單獨煉焦時能產(chǎn)生大量氣體和液體化學(xué)產(chǎn)品。氣肥煤最適于高溫干餾制煤氣，也可用于配煤煉焦，以增加化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率。氣煤一種變質(zhì)程度較低的煉焦煤。加熱時能產(chǎn)生較多的揮發(fā)分和較多的焦油。膠質(zhì)體的熱穩(wěn)定性低于肥煤，也能單獨煉焦，但焦炭的抗碎強度和耐磨強度均稍差于其它煉焦煤，而且焦炭多呈長條而較易碎，且有較多的縱裂紋。在配煤煉焦時多配入氣煤，可增加氣化率和化學(xué)產(chǎn)品回收率，氣煤也可以高溫干餾來制造城市煤氣。各類煤的特征及用途 煤 礦 基 本 知 識續(xù)2煤類特征用途1/2中粘煤一種中等粘結(jié)性的中高揮發(fā)分煙煤。這種煤有一部分在單煤煉焦時能生成一定強度的焦炭，可作為配煤煉焦的煤種；粘結(jié)性較弱的另一部分單獨煉焦時，生成的焦炭強度差，粉焦率高。1/2中粘煤可作為氣化用煤或動力用煤，在配煤煉焦中也柯適量配入。弱粘煤 一種粘結(jié)