1、- 1 -煤矿采掘安全知识培训教案第一节 煤田地质一、煤是如何形成的？煤是古代植物遗体堆积在湖泊、海湾、浅海的地方，经过复杂的生物化学和物理化学作用转化而成的一种具有可燃性能的沉积岩。在显微镜下可以发现煤中有植物细胞组成的孢子花粉等，在煤层中还可以发现植物化石，所有这些都可以证明煤是由植物遗体堆积而成的。科学家们在地质考察研究中发现，在地球上曾经有过气候潮湿，植物茂盛的时代。如按地质年代来说，晚古生代的石碳纪、二迭纪（距今约有 3 亿年）中生代的侏罗纪（距今约 1.3 亿1.8 亿年）等，当时大量繁生的植物在封闭的湖泊、沼泽或海湾堆积下来，并迅速被泥沙覆盖，经过亿万年以后，植物变成了煤，泥沙变
2、成了沙石。由于有节奏的地壳运动和反覆堆积，在同一地区往往有很多煤层，每个煤层都被岩石分开。 煤的形成：泥炭化阶段煤化阶段变质阶段（泥炭褐煤烟煤无烟煤）二、煤的埋藏特征1、煤的结构：简单结构和复杂结构（含夹石层）2、煤层厚度：薄煤层1.3m 、中厚煤层 1.3-3.5m、厚煤层3.5m(在生产工作中习惯上将厚度在 6m 以上的煤层称为特厚)3、煤层倾角：煤层倾角是指倾斜面与水平面的夹角。根据煤层倾角大小将煤层分为以下四类 近水平煤层：10 度、缓倾斜煤层：10-20 度、倾斜煤层：20-45 度、急倾斜煤层：45 度三、煤层顶底板- 2 -位于煤层上面的岩层称为顶板；位于煤层下面的岩层称为底板。
3、煤层顶板按照其与煤层距离自近至远又可分为伪顶、直接顶、基本顶三种；煤层底板按照其与煤层距离自近至远又可分为直接底和基本底两种。四、地质构造单斜构造 ，褶皱构造（背斜、向斜），断裂构造（正断层、逆断层、平移断层）第二节 矿井开拓方式：立井、斜井、平硐、综合第三节 矿井主要生产系统一、矿井通风系统煤矿安全规程规定：矿井必须采用机械通风。必须安装两套同等能力的主要通风机装置，其中一套备用，备用通风机必须能在十分钟内开动。主要通风机必须安装在地面。装有主要通风机的出风井口应安装防爆门。生产矿井主要通风机必须装有反风设施，并能在十分钟内改变巷道中的风流方向；当风流方向改变后，主要通风机的供给风量应不小于
4、正常供风量的 40%。二、矿井提升运输系统：人员；煤炭；设备；材料；矸石。三、矿井供电系统矿井供电系统必须有双回路电源。除一般供电系统外，矿井还必须对一些特殊用电地点实行双回路供电或专线供电，如主要通风机、主要排水泵、掘进工作面局部通风机、井下变配电硐室等。井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。四、防排水系统- 3 -为了及时排出矿井水，必须在井底车场附近设置专门的主排水泵房和主要水仓。主排水泵房必须有工作、备用和检修的水泵，工作水泵应具有在 20h内排出矿井一天积水的能力。主要水仓必须有主仓和副仓，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用。第四节 煤矿开采一、采煤方法：按回采工作面推进方
5、向与煤层走向的关系分为走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法（我矿为倾斜长壁采煤法）二、回采工艺：炮采、普采、综采（我矿为普通机械化采煤工艺）1、炮采工艺：以爆破落煤、人工装煤、可弯曲刮板输送机运煤、单体支架支护顶板的一种采煤工艺。回采工艺包括：破煤、装煤、运煤、移置运输机、工作面顶板支护和采空区处理六大工序。2、普通机械化采煤工艺：以滚筒采煤机落煤和装煤、可弯曲刮板输送机运煤、用单体液压支柱和铰接顶梁组成的悬臂式支架支护顶板的一种采煤工艺。3、综采工艺：以滚筒采煤机落煤和装煤、可弯曲刮板输送机运煤、自移式液压支架支护顶板的一种采煤工艺。综采是一种先进的采煤工艺，发展很快。破、装、运、支、处五大工序全
6、部实现机械作业。三、普采工艺控顶排数（三、四排控顶） ，柱距 1 米，最大控顶距 3.6 米，最小控顶距 2.8 米，放顶步距 0.8 米。四、人工开切口：采用人工爆破开切口打机窝。五、割煤方式：煤层较薄，采用单滚筒采煤机割煤，滚筒直径接近煤层厚- 4 -度（650mm、580mm）左右往返一次进两刀。六、采煤机进刀方式：切入工作面端部机窝煤壁、采用直接推入法。七、支护型式1、齐梁直线柱布置：绞接机梁端在煤壁方向相齐，支柱成直线。多为正悬臂。2、错梁直线柱布置：顶梁交错、柱成直线，但不利于切顶。八、普采工艺支护基本要点1、加强机道支护，防止机道冒顶2、加强端头支护：工作面端头是指工作面与顺槽连
7、接处附近的区域，这个区域是人员与设备出入工作面的出入口。一般端头设备和人员集中、控顶面积大、矿山压力复杂，而且随工作面推进，需要不断在这里拆除和更新顺槽中的支护，作业量大。端头支护即指这个区域的支护。端头支护是工作面顶板管理的重要内容之一，对工作面安全生产和设备能力的发挥有很大影响。常用的普采工作面端头支护方式用单体支柱与长钢梁组成迈步抬棚支护（四对八梁、两对四梁） 。3、加强超前支护：机风巷距煤壁 20 米范围加强支护，支柱加密。4、做好护巷质量：砂礅充填厚度要保证，架厢支护质量要保证，护巷高度要保证。九、采空区处理方式 采矿空间不可能连续不断、永久的用支护装备支撑下去，有两个原因：一是没有
8、那么多的设备，也投资不起；二是即便想这么做，也达不到预期的效果。- 5 -进行采空区处理的目的有两个：一是保证开采过程中采场及周围巷道安全；二是满足环境保护的要求。采空区处理的方式有三大类：垮落法、煤柱支撑法和充填法。1.垮落法：分全部垮落法和部分垮落法 2.煤柱支撑法：煤柱的留法很多，煤柱支撑有临时支撑，如房柱采煤法中的房柱法中的煤柱；也有永久支撑，如“三下 ”开采中的条带煤柱。 3.充填法：有全部充填和部分充填之分。 实际上煤柱法、充填法与垮落法经常是同时使用的，如何留煤柱、充填到什么程度和垮落多少都是由顶板条件和环境保护要求决定的。第五节 巷道掘进施工安全要求一、掘进工作面炮眼的布置掏槽
9、眼（三种掏槽方式：直眼、斜眼和混合式）、辅助眼、周边眼（包括：顶眼、帮眼、底眼）二、综合机械化掘进：破煤（岩）、装煤（岩）、转载煤（岩）、掘进机的行走。三、掘进工作面的支护形式1、木支架。木梯形支架是掘进工作面常用的一种支架形式。2、金属梯形支架。金属梯形支架的顶梁、柱腿大多数用矿用工字钢加工而成，少数用重型钢轨制成。3、金属拱形可缩性支架。金属拱形可缩性支架由矿用特殊钢制作。整个- 6 -支架可以是三节、四节或更多节的，各节之间用卡箍夹紧。金属拱形可缩性支架适用于地压大、地压不稳定和围岩变形量大的巷道，是我国煤矿使用最普遍、性能最好的一种支架。4、装配式钢筋混凝土支架。装配式钢筋混凝土支架是
10、在地面预先制成支架构件，在井下现场只进行装配即可。装配式钢筋混凝土支架一般用于地压稳定、服务年限长及断面小于 12m2 的巷道。5、砌碹支架。砌碹支架是指用砖、料石、混凝土或钢筋混凝土预制块砌筑而成的连接整体或支架。砌碹支架由直墙、拱顶和基础三部分组成。砌碹支架主要用于围岩十分破碎、淋水较大、服务年限长、变形量小的岩巷。6、喷射混凝土支护和喷浆。喷射混凝土支护是将一定配合比的水泥、砂子、石子和速凝剂输送到喷嘴与水混合后高速喷射到岩面上从而在凝结、硬化后形成一种支护结构的支护方式。7、锚杆支护。锚杆支护是在巷道掘进后向围岩中钻眼，然后将锚杆安设在眼内，对巷道围岩进行加固，以维护巷道稳定的一种支护
11、方式。8、联合支护。四、巷道掘进安全操作的注意事项1、操作前要坚持敲帮问顶，及时处理浮煤、浮矸，严禁空顶作业。2、使用煤电钻打眼时不准硬压硬推，以免烧坏电动机。3、打眼时扶钻杆的人员不准戴手套，袖口和衣襟要扎紧，以免缠住伤人。4、打眼时发现眼中有水、气、空洞和冒烟等现象时，要立即停止作业并- 7 -向领导汇报，但不能拔出钻杆。5、块度过大的煤（矸）要砸小后再装车。6、在下山装车时，人不准站在矿车正下方，装车后应进入躲避硐室或其他安全地点。7、在机械装岩（煤）范围内不能行人、逗留或从事其他工作。人员若要通过，必须停机。8、人力推车时，一次只准推一辆车；严禁在矿车两侧推车；严禁蹬车和飞车；不得在能
12、自动滑行的轨道上停车，若必须停放时，一定有防止车辆自动下滑的措施；推材料时必须将材料捆绑牢靠，但不得超高超宽；两人同时推车的间距应符合规定。9、在顶板破碎处作业时，必须采取前探支架或其他临时支护措施。10、架设支架时设专人观察。支架间应设撑木或拉杆，支架与顶帮之间的空隙必须塞紧、背实。五、掘进施工规范化管理掘进施工巷道要达到“一巷、两全、三不漏、四坚持、五点、六条线”的规范化管理，并做到安全质量标准化常态化管理。工程质量优良、文明生产环境干净整洁、材料码放整齐，无安全隐患、无电器失爆、通风系统合理、特殊工种持证上岗、规程措施编制、审批贯彻及时准确。1、一巷：施工巷道。要求巷道整洁美观、干净卫生
13、、无淤泥积水、无杂物及浮煤浮矸。2、两全：安全设施齐全、图板齐全。- 8 -安全设施齐全包括：临时支护材料（前探梁、内注式单位支柱） 、斜巷运输的声光信号、防跑车装置（一坡三档）和跑车防护装置、通防设施（瓦斯探头的正确悬挂：风筒的另一侧、距碛头不大于 5 米，距回风口 10-15 米、距顶不大于 300mm，距帮 200 mm，掘进碛头班组长应携带便携式报警仪，煤巷、半煤巷旋工的隔爆水袋：其安装位置和、悬挂方式、安装数量、水量必须符合作业规程规定、局扇的风、瓦电闭锁和备扇能自动切换） 。图牌齐全包括：三图一表、管理牌（一炮三检牌、三人联锁放炮牌、交接班牌、测风牌） 、安全出口路标主各类警示标志
14、牌。要求图文清晰、内容齐全、统一制作、美观醒目。3、三不漏：风筒不漏风、压风管不漏气、供水管不漏水。4、四坚持：坚持光面爆破、坚持一炮三检和三人联锁放炮制度、坚持综合防尘、坚持特殊地段特殊安全管理5、五点：（1） 、工具点：每个工作面配置齐工具箱，工具必须放进工具箱。（2） 、村料点：所有材料必须在指定点归类码放整齐。（3） 、火工产品存放点：每个头一个炸药箱一个雷管箱，实行炸药、雷管分开存放、并上锁。存放数量符合安全规程要求。（4） 、设备点：机电设备上台上架、台台保证完好、定期对机电设备进行检修、有检修、维护、校验记录，记录资料保存完整。（5） 、卸载点：各煤仓口、转载点必须有防尘喷雾装置
15、、煤仓上口必须有护栏及当心坠入煤仓的安全警标。- 9 -6、六条线：1、电话、监测监控、信号和动力电缆线，2、风水管路，3、风筒，4、临时轨道，5、水沟，6、中腰线。（1） 、动力电缆线悬挂点水平间距（电缆钩距离）不得超过 2.5 米；电话、监测监控、信号线和动力电缆挂在同一侧时，应挂在动力电缆的上方并保持0.3 米的间距。所有电缆线等必须吊挂平直、有固定的电缆钩，不得互相缠绕。（2） 、电缆和风水管、风筒应分开挂在巷道的两侧，严禁混挂。（3） 、风筒必须逢环必挂、所有接头应双反压边、不得反接、拐弯处设弯头、风筒到碛头的距离不得大于 5 米。（4） 、轨道应按中腰线铺设、不得使用杂拌道、轨枕间
16、距 1 米。（5） 、水沟按腰线施工、水流保持畅通、上沿面平齐轨枕面。临时水沟应紧跟耙沙机后、永久水沟距耙沙机不得大于 10 米。（6） 、中腰线要醒目，无红外线的巷道成巷部分必须画齐，吊挂中线点每40 米一组。有红外线的巷道每掘 100 米必须对红外线进行校核。六、工程质量标准（一） 、锚杆支护质量要求1、锚杆托板必须紧贴煤岩壁，不松动。2、锚杆的方向应与岩石层面垂直、当层理面不明显时，锚杆眼的方向应与巷道周边垂直。3、锚杆的外露长度应不超过 50mm，不小于 20mm。4、打锚杆眼前应严格执行敲帮问顶及采取临时支护措施。- 10 -5、锚杆支护巷道后路若顶板破碎威胁安全时，应及时用工字钢支
17、护。（二）架厢巷道质量要求1、必须严格按中腰线施工，做到棚子高矮明暗一致。2、架厢后的巷道净高应符合作业规程规定。3、水平巷道支架的前倾后仰，倾斜巷道支架的迎山角必须符合掘进质量标准化的标准要求。不得退山，柱窝深度应符合规程要求。4、腰帮背顶全部要背牢，帮顶严实有劲，严禁架设门字棚，严禁 “三空”现象。5、掘进工作面严禁空顶作业，靠近碛头 10 米内支架，在爆破前必须加固，棚与棚之间打上撑木或挂上拉钩。6、放炮崩倒的支架应及时修复或更换。（三）锚喷支护质量要求1、严格按光面爆破作业要求施工，每次喷前，按照中腰线严格检查巷道毛断面，规格（超挖不超过 150mm,欠挖不超过 50 mm,） ，不符合作业规程要求时应先进行处理，然后再拉线进行喷浆。2、初喷要紧跟碛头，厚度不小于 20 mm,复喷成巷应至耙矸机后。3、巷道要做到拱圆，帮直，成形好，不准有蜂窝麻面。4、喷后每班必须将回弹料清理干净。
