1、納雍縣煤礦安全培訓中心,煤礦生產(chǎn)技術(shù)與安全常識,第一節(jié) 煤與煤層 一、煤的形成和分類 1、煤的形成 煤是由古代植物的遺體變化而成的。 2、煤的分類 煤的種類很多，性質(zhì)差別很大。我國煤炭分類主要是以煤的揮發(fā)分、黏結(jié)性指數(shù)、膠質(zhì)層厚度為依據(jù)，把煤分為14個大類29個小類。,按照工業(yè)用途，煤又可分為以下三類： (1)動力煤。動力煤主要是通過煤直接燃燒來利用其熱量。 (2)化工用煤?；び妹憾嗍菍γ哼M行氣化和回收煉焦時的副產(chǎn)品中就可以提取幾十種化工原料，如醫(yī)藥、糖精、汽油、塑料、橡膠等，煤也是生產(chǎn)化肥的主要原料。 (3)煉焦煤。煉焦煤主要是把煤煉成焦炭，用焦炭 冶煉鋼鐵。,二、煤層埋藏特征 (一)煤層

2、埋藏深度 煤層埋藏深度深淺不一，最大埋藏深度可達2km。 (二)煤層層數(shù) 各煤田中的煤層層數(shù)不盡相同，少的只有一層或幾層，多的可達十幾層到幾十層。相鄰兩煤層之間的距離從幾十厘米到數(shù)百米。相鄰兩煤層之間的距離通常稱為煤層的層間距。,(三)煤層的形態(tài)與結(jié)構(gòu) 1、煤層的形態(tài) 煤層的形態(tài)，是指煤層賦存的空間幾何形態(tài)。 2、煤層的結(jié)構(gòu) 煤層中含巖石夾層的情況稱為煤層結(jié)構(gòu)。根據(jù)煤層中有無矸石層存在，將煤層結(jié)構(gòu)分為簡單結(jié)構(gòu)和復(fù)雜結(jié)構(gòu)兩種。簡單結(jié)構(gòu)，是指煤層中不含矸石層或局部不穩(wěn)定的矸石；復(fù)雜結(jié)構(gòu)，是指煤層中含一層或多層矸石層。,(四)煤層厚度 煤層頂、底板之間的垂直距離，稱為煤層的厚度。 根據(jù)煤層厚度對開采

3、技術(shù)的影響，將煤層分為以下三類： 1、薄煤層。薄煤層是指厚度為1.3m以下的煤層。 2、中厚煤層。中厚煤層是指厚度為1.33.5m的煤層。 3、厚煤層。厚煤層是指厚度大于3.5m的煤層。 在煤礦生產(chǎn)中，習慣上將厚度大于6的煤層稱為特厚煤層。,(五)煤（巖）層產(chǎn)狀 煤（巖）層在空間的產(chǎn)出狀態(tài)，稱為煤（巖）層產(chǎn)狀。傾斜煤層的產(chǎn)狀，可以用煤層層面的走向、傾向和傾角三個要素的數(shù)值表示，稱為煤層的產(chǎn)狀要素，如圖31所示。,圖3-1 煤層的產(chǎn)狀要素,1、走向。傾斜煤（巖）層層面與水平面的交線為走向線，稱為走向，如圖31中ACB所示。走向線是煤層面上的一條水平線，它的兩端延伸方向為煤層的走向，走向線表示煤層

4、在水平上的延展方向。 2、傾向。在煤層層面上，與走向線垂直并沿層面傾斜向下引出的直線稱為傾斜線。傾斜線在水平面上的投影線所指煤層傾斜一側(cè)的方向，如圖31中CD為煤層的傾向。,3、傾角。傾角是指煤層面和水平面之間的夾角，如圖31中的a所示。 煤層傾角對采煤方法的選擇影響極大。一般來講，傾角越小，開采越容易；傾角越大，開采越困難。 根據(jù)煤層傾角對開采技術(shù)的影響，煤層分為以下四類： 1、近水平煤層。近水平煤層是指傾角在8以下的煤層。,2、緩傾斜煤層。緩傾斜煤層是指傾角為8 25 的煤層。 3、傾斜煤層。傾斜煤層是指傾角為25 45 的煤層。 4、急傾斜煤層。急傾斜煤層是指傾角a在45 以上的煤層。

5、(六)煤層頂板與底板 煤多以層狀的形態(tài)賦存于地下，并與上、下巖層有明顯的分界面，位于上、下兩個界面之間的煤及其間所夾的矸石層稱為煤層；賦存在煤層之上的鄰近巖層稱為煤層的頂板；賦存在煤層之下的鄰近巖層稱為煤層的底板。,1、煤層的頂板 根據(jù)頂板在煤層開采中垮落的難易程度及其與煤層的相對位置，將頂板分為基本頂、直接頂和偽頂三種類型，如圖32所示。 (1)偽頂。偽頂是指直接位于煤層之上的較薄巖層，極易破碎，隨采隨落。通常為碳質(zhì)頁巖、頁巖等，厚度一般在0.5m以下。 (2)直接頂。直接頂是指位于偽頂之上或直接位于煤層之上（煤層沒有偽頂時）的一層或幾層巖層。通常由砂質(zhì)頁巖、泥巖、粉砂巖等比較容易垮落的巖層

6、組成。,(3)基本頂?；卷斔追Q老頂，是指位于直接頂或直接位于煤層之上，難以垮落的厚而堅硬的巖層。通常由堅硬的砂巖、礫巖和石灰?guī)r等巖層組成。,圖3-2 煤層頂?shù)装孱愋?2、煤層的底板 根據(jù)煤層底板性質(zhì)、煤層底板與煤層的位置關(guān)系，把煤層底板分為直接底和基本底，如圖32所示。 (1)直接底。直接底是指直接位于煤層之下、強度較低的巖層。通常由泥巖、在碳質(zhì)頁巖和黏土巖等組成。 (2)基本底。基本底俗稱老底，是指位于直接底或直接位于煤層之下，由較硬的砂巖、石灰?guī)r等組成的巖層。,第二節(jié) 礦井開拓 一、井田與礦區(qū) 礦井開采一般將一個煤田劃歸若干個煤礦進行開采。劃歸一個煤礦開采的范圍稱為井田，在一個井田內(nèi)進行

7、開采的煤礦一般稱為礦井。 由于行政或經(jīng)濟上的原因，往往將鄰近幾個井田劃歸為一個行政機構(gòu)管理，而將這鄰近的井田合起來稱為礦區(qū)。,二、礦井巷道 礦井巷道包括井筒、平硐和井下的各種巷道，是礦井建立生產(chǎn)系統(tǒng)進行生產(chǎn)活動的基礎(chǔ)條件。 1、按巷道空間特征分類 礦井巷道按傾角不同可分為垂直巷道、傾斜巷道和水平巷道三大類。 (1)垂直巷道。垂直巷道的中心線與水平面垂直，如立井、暗立井、溜井等。,(2)水平巷道。水平巷道中心線與水平面大致平行，如平硐、石門、平巷等。 (3)傾斜巷道。傾斜巷道的中心線與水平面既不平行也不垂直，而是成一定角度，如斜井、采區(qū)上山（或下山）、暗斜井（也稱主下山）等。 2、按巷道服務(wù)范圍

8、分類 (1)開拓巷道。開拓巷道是指為全礦井服務(wù)，或者為一個及一個以上的階段服務(wù)的巷道，主要有主副立井（或斜井）、平硐、井底車場、主要運輸及回風石門、運輸大巷及回風大巷等。,(2)準備巷道。準備巷道是指為一個采區(qū)或者為兩個或兩個以上的采煤工作面服務(wù)的巷道，主要有采區(qū)車場、采區(qū)煤倉、采區(qū)上山（或下山）、采區(qū)石門等。 (3)回采巷道?；夭上锏朗侵钢粸橐粋€采煤工作面服務(wù)的巷道，主要有工作面運輸巷、工作面回風巷、開切眼等。,三、礦井開拓方式 礦井開拓巷道在井田內(nèi)的總體布置方式稱為礦井開拓方式，由這些井巷構(gòu)成的生產(chǎn)系統(tǒng)稱為礦井開拓系統(tǒng)。礦井開拓的主要內(nèi)容包括：井筒的形式、數(shù)目和位置，開采水平的數(shù)目及布置等

9、。由于井田范圍、煤層賦存狀態(tài)以及地質(zhì)構(gòu)造等條件各不相同，礦井開拓方式也不相同。通常按井筒形式的不同，將礦井開拓方式分為立井開拓、斜井開拓、平硐開拓和綜合開拓四種類型；按井田內(nèi)布置的開采水平數(shù)目的不同，將礦井開拓方式分為單水平開拓和多水平開拓。,1、立井開拓 立井開拓，是指用垂直巷道由地面進入地下，并通過一系列巷道進入礦體的開拓方式。 2、斜井開拓 斜井開拓，是指利用傾斜巷道由地表進入地下，并通過一系列巷道通達煤層的開拓方式。 3、平硐開拓 平硐開拓，是指利用水平巷道由地面進入煤層進行開采的一種開拓方式。 4、綜合開拓 用兩種或兩種以上的基本井硐形式（立井、斜井、平硐）綜合開拓井田稱為綜合開拓。

10、,第三節(jié) 采煤方法 采煤方法是指采煤工藝與回采巷道布置及其在時間上、空間上的相互配合的總稱。采煤方法實際上包括采煤系統(tǒng)和采煤工藝兩部分的內(nèi)容。 采煤系統(tǒng)是指采區(qū)巷道的布置方式、掘進和采煤順序的合理安排，以及由采區(qū)供電、通風、運輸、排水等生產(chǎn)系統(tǒng)共同構(gòu)成的、完整的煤炭開采系統(tǒng)。采煤工藝，是指采煤工作面各工序所用方法、設(shè)備及其在時間、空間上的相互配合。,一、采煤方法的分類 通常按采煤工藝、礦壓控制特點和采煤系統(tǒng)構(gòu)成情況，將采煤方法劃分為壁式體系采煤法和柱式體系采煤法兩大類。 1、壁式體系采煤法 壁式體系采煤法又稱長壁體系采煤法，以長工作面采煤為主要標志。其主要特點是：采煤工作面長度通常在80250

11、m之間。工作面兩端各有一條巷道，用于進風、回風、運煤和運料。采出的煤平行于工作面方向運出，并用支架支護工作面工作空間，隨著采煤工作面的推進，要求及時地、有計劃地處理采空區(qū)，處理采空區(qū)頂板采用垮落法或充填法。,壁式體系采煤法按是否一次開采煤層全厚，可分為整層采煤法和分層開采法。薄或中厚煤層一般采用整層采煤法，將煤層全厚一次采出。厚煤層既可采用整層開采也可采用分層開采。 (1)煤層整層開采。對緩斜厚煤層、煤厚為3.55.0m的煤層，采用單一長壁采煤法，大采高一次采全厚；對緩斜厚煤層、煤厚大于4.0m的煤層，特別是厚度變化較大的特厚煤層，采用綜采放頂煤長壁采煤法。,(2)厚煤層分層開采。開采厚煤層時

12、，把厚煤層分成若干采高為23m的分層來開采。根據(jù)煤層賦存條件及開采技術(shù)的不同，分層采煤法又可分成傾斜分層、水平分層和斜切分層三種。 2、柱式體系采煤法 柱式體系采煤法以房柱間隔進行采煤為主要標志。其主要特點是：采煤工作面長度較短，一般為1030m，但工作面數(shù)目較多，工作面內(nèi)煤的運輸方向往往垂直于煤壁?；夭蛇^程中一般沒有處理采空區(qū)的工序，工作面內(nèi)通風條件較差。 除少數(shù)小型礦井外，我國絕大多數(shù)煤礦采用壁式體系采煤法。,二、采煤工藝 我國目前普遍采用的采煤工藝有：爆破采煤工藝（簡稱“炮采”）、普通機械采煤工藝（簡稱“機采”）、綜合機械化采煤工藝、綜采放頂煤采煤工藝（簡稱“放頂煤”），后三種都屬于機械

13、化采煤工藝。 1、爆破采煤工藝 炮采就是用打鉆放炮的方法崩落煤炭。其生產(chǎn)過程是：根據(jù)煤層厚度、煤質(zhì)軟硬和頂板穩(wěn)定程度的不同，利用煤電鉆在煤壁上鉆出13排炮眼，炮眼深度11.2m、間距12m，炮眼內(nèi)裝填煤礦安全炸藥、雷管和炮泥，待工作面人員全部撤至安全地點，布置好警戒后，由爆破工用專門的發(fā)爆器進行引爆。等煤體崩落，炮煙消散后，檢查瓦斯并由爆破工檢查爆破地點的安全情況，然后發(fā)出正常信號，其他作業(yè)人員方可進入工作面繼續(xù)工作。,爆破后的煤體靠爆破的拋擲力量，裝入工作面刮板輸送機，部分散煤靠人工攉入運輸機，刮板輸送機沿工作面全長鋪設(shè)，隨工作推進而前移。 工作面煤炭被采出后，必須及時對工作面空間范圍內(nèi)的頂

14、板進行支護。目前，炮采工作面的支護一般采用單體液壓支柱和鉸接頂梁支護，部分炮采工作面仍采用金屬支柱。頂板控制有“三、四排”或“三、五排”兩種方法，采空區(qū)處理幾乎都采用全部垮落法。,2、普通機械化采煤工藝 普通機械化采煤簡稱機采，是指用滾筒式采煤機（或刨煤機）、可彎曲刮板輸送機、單體液壓支柱和鉸接頂梁等配套進行生產(chǎn)。機采工作面的采煤工藝除破煤和裝煤由采煤機完成外，其余工序和炮采基本相同。 機采工作面的支護一般采用單體液壓支柱，其結(jié)構(gòu)原理與液壓千斤頂相似。,3、綜合機械化采煤工藝 綜合機械化采煤工藝是指用滾筒式采煤機（或刨煤機）、可彎曲刮板輸送機、自移式液壓支架等配套進行生產(chǎn)，實現(xiàn)了破、裝、運、支

15、、回等工序的全部機械化。 自移式液壓支架是綜采工作面的主要標志。自移式液壓支架是由頂梁、底座、推移千斤頂、支柱和控制裝置組成，分為支撐式、掩護式和支撐掩護式三種類型。,第四節(jié) 煤礦礦用產(chǎn)品的安全標志及其識別 煤礦礦用產(chǎn)品是影響煤礦安全生產(chǎn)的重要因素，其安全性能、使用性能對煤礦安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。因此必須對煤礦礦用產(chǎn)品實行強制性的安全標志管理，使其具有可靠的安全性能、使用性能，滿足煤礦安全生產(chǎn)要求。煤礦安全規(guī)程規(guī)定，煤礦使用的涉及安全生產(chǎn)的產(chǎn)品，必須取得煤礦礦用產(chǎn)品安全標志。未取得煤礦礦用產(chǎn)品安全標志的，不得使用。,一、煤礦礦用產(chǎn)品的特點 由于煤炭生產(chǎn)的特殊性，要求煤礦礦用產(chǎn)品必須具有可

16、靠的安全性能。煤礦井下使用的各種產(chǎn)品，除都具有生產(chǎn)工具的屬性外，還要滿足適應(yīng)井下惡劣環(huán)境條件的特殊要求。因此，煤礦礦用產(chǎn)品基本上是為煤礦專用設(shè)計的產(chǎn)品，能在其他使用場合通用的設(shè)備極少。 1、煤礦用防爆電氣設(shè)備，除最基本的防爆性能要求外，有的還要求具有斷電保護、風電瓦斯閉鎖等適合煤礦作業(yè)的特殊功能。,2、煤礦用爆破器材應(yīng)在首先具有通用性能的基礎(chǔ)上，還應(yīng)具有抗引燃、引爆可燃性氣體的性能，以及控制爆炸后有毒有害氣體的排放量的功能。 3、煤礦用柴油機，不僅要求其具有防爆性能，還要求控制其排煙的毒性、溫度和機器的表面溫度。 4、煤礦用阻燃輸送帶在運行中，不得產(chǎn)生靜電火花，在事故性摩擦情況下不得摩擦著火。

17、即使礦井發(fā)生大型火災(zāi)，其燃燒速度也不得高于井下其他可燃物，且一旦遠離火源便自行熄滅。,5、煤礦用阻燃電纜，不僅要求其具有阻燃、抗靜電性能，還要求其在電纜護套內(nèi)加設(shè)半導(dǎo)體屏蔽層，縱然受到事故性撞、砸、擠、壓時，也只準超前斷電，絕不允許相間和相地短路。 6、用于監(jiān)測監(jiān)控煤礦水、火、瓦斯、粉塵、頂板、一氧化碳和其他有毒有害氣體的儀表和裝備，統(tǒng)稱為煤礦安全儀器。 7、安全監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)是由地面計算機系統(tǒng)和傳輸信道電纜及傳感器、分站等組成，它不僅要求具有防爆性能，還要求適應(yīng)特殊作業(yè)環(huán)境的防磁、抗干擾的能力，保證其傳輸速率、誤碼率、傳輸損耗、巡檢周期、系統(tǒng)軟件及其監(jiān)視功能、邏輯關(guān)系約定、人機對話功能等均能

18、在特殊環(huán)境下正常工作。,二、執(zhí)行安全標志管理的煤礦礦用產(chǎn)品的種類 國家必須采取強制性的安全管理手段、措施確保煤礦礦用產(chǎn)品滿足煤礦安全生產(chǎn)的特殊需要。對執(zhí)行安全標志管理的產(chǎn)品，生產(chǎn)廠家必須在取得安全標志證書后，才能從事該產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售，并使用安全標志。各有關(guān)礦山企業(yè)嚴禁采購和使用無安全標志的產(chǎn)品。凡因使用無安全標志產(chǎn)品而造成重大事故的，要依法追究有關(guān)責任者和使用者的責任。,執(zhí)行安全標志管理的煤礦礦用產(chǎn)品（井下部分）的種類如下： 1、電氣設(shè)備 (1)高、低壓電氣。具體包括隔爆型負荷開關(guān)、隔爆型饋電開關(guān)、隔爆型小型開關(guān)（包括行程、轉(zhuǎn)換、插銷等）、隔爆型移動變電站、隔爆型干式變壓器、隔爆型配電裝置、

19、隔爆型電控裝置、隔爆型電磁啟動器、隔爆型控制按鈕、防爆電源斷電器、隔爆型接線盒、防爆電纜連接器、隔爆型功率補償裝置和隔爆型充電裝置。,(2)防爆電機。具體包括隔爆型交流電動機、隔爆型直流電動機和防爆發(fā)電機。 (3)礦用泵。具體包括潛水電泵、煤水泵、泥漿泵、渣漿泵和清水泵。 (4)綜合保護裝置。具體包括隔爆型檢漏繼電器、隔爆型電氣綜合保護裝置。 (5)其他防爆電器。具體包括隔爆型電度表、磁性傳感器、激光指向儀、隔爆型電磁閥、防爆照（攝）相機、隔爆電器外殼等。,2、照明設(shè)備 具體包括安全帽燈、報警礦燈、礦燈短路保護裝置、防爆燈具（白熾燈、熒光燈、其他照明燈具）。 3、爆炸材料、發(fā)爆器 具體包括煤礦

20、許用炸藥（含郛化炸藥、銨梯炸藥、水膠炸藥、硝銨炸藥等）、煤礦許用雷管、煤礦許用導(dǎo)爆索、發(fā)爆器。,4、通信、信號裝置 (1)通信類產(chǎn)品。具體包括防爆電話機及關(guān)聯(lián)設(shè)備，無線電通信系統(tǒng)及關(guān)聯(lián)設(shè)備，漏泄通信系統(tǒng)及關(guān)聯(lián)設(shè)備，無線、有線混合通信系統(tǒng)及關(guān)聯(lián)設(shè)備。 (2)信號類產(chǎn)品。具體包括防爆信息傳輸裝置、防爆聲光報警（語音提示）信號裝置、隔爆型電鈴、隔爆型打點器、防爆信號通訊機、工作面通訊和信號控制裝置。,5、鉆孔機具及附件 具體包括煤（巖）電鉆、鑿巖機具（電動、液動、氣動）、錨桿鉆機（電動、液動、氣動）、鉆車、井下移動式空氣壓縮機、安全鉆機（瓦斯抽放、探水、防突、放頂、注水、防滅火鉆機）。 6、提升、運

21、輸設(shè)備 (1)帶式（刮板）輸送機。具體包括帶式輸送機（含托輥、制動器）、刮板輸送機、順槽轉(zhuǎn)載機（帶式、刮板）和耦合器（含易爆塞、易溶塞）。,(2)提運設(shè)備。具體包括人車（斜井、平巷）、礦車（含連接鏈、插銷）、煤礦用絞車、礦用鋼絲繩、提升容器、連接裝置、防墜器、斜井防跑車裝置和提升機綜合后備保護裝置。 7、動力機車 8、通風、防塵裝備 具體包括礦井地面通風機（僅限于15及以下）、局部通風機、風速儀表、風速傳感器、除（降）塵裝置和粉塵采樣器和粉塵濃度測量儀表。,9、阻燃及抗靜電產(chǎn)品 具體包括阻燃輸送帶及整體帶芯、導(dǎo)風筒及風筒涂覆布、煤礦用阻燃電纜、隔爆水袋（槽）、煤礦用塑料網(wǎng)假頂、非金屬制品（溜槽

22、、電纜接頭、管材、玻璃鋼制品等）和難燃介質(zhì)（乳化油、高含水難燃液）。 10、環(huán)境、安全、工況監(jiān)測監(jiān)控儀器與裝備 (1)氣體檢測儀器儀表，具體包括氣體檢測管、一氧化碳檢測儀器儀表、甲烷檢測儀器儀表（含載體催化元件）、氧氣檢測儀器儀表和其他氣體檢測儀器儀表。,(2)安全、生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，具體包括監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、礦用傳感器（含一氧化碳、甲烷、負壓、壓力、供水、溫度、速度、頂板動態(tài)、風速設(shè)備開停等傳感器）、井下分站、直流穩(wěn)壓電源、風電甲烷鎖裝置、甲烷斷電儀、帶式輸送機監(jiān)控系統(tǒng)、電力監(jiān)測系統(tǒng)、運輸監(jiān)控系統(tǒng)、自然火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)和瓦斯抽放監(jiān)測系統(tǒng)。 (3)自救器、呼吸器、蘇生器。 (4)其他安裝裝置。具體包括緊急閉鎖開關(guān)、遠程控制器、防突測量儀器儀表及機具、瓦斯抽放設(shè)備及儀表和防滅火裝置（含