煤矿安全生产技术2012.6

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1、第一章煤矿开采安全管理本章要点：·掌握地质构造对安全生产的影响；·熟悉煤矿开采的基本安全生产条件与矿井开拓方式；·掌握井巷工程施工、支护及维护的安全管理要求；·掌握常用采煤方法及其回采工艺的安全管理要求；·掌握矿井冲击地压与顶板事故防治的安全管理要求及其致因和预防措施；·掌握矿井水害防治的安全管理要求及其致因和预防措施；·掌握矿井热害防治的安全管理要求及其致因和预防措施。第一节煤矿地质与矿图一、煤层的埋藏特征1．煤层的形态与结构煤是由古代植物遗体演变而成的。和其他沉积岩一样，煤在地下通常是层状埋藏的，层位

2、有明显的连续性，厚度也比较均匀，但由于受到沉积条件和地壳运动的影响，也有似层状和非层状的煤层。煤层内还夹有数目不等的薄层岩层。如果两层煤的间距很小，可以把它们看成一层煤，其中的岩层就是夹石层，也叫夹矸。由于夹石层的存在使得煤层的结构变得复杂。煤层中没有呈层状出现的较稳定的夹石层的称为简单结构煤层，煤层中含有较稳定夹石层的称为复杂结构煤层。2．煤层的厚度151由于成煤时期条件的不同，导致煤层的厚度变化很大，由几厘米到几十米甚至上百米。煤层厚度是指煤层层面间的法线距离。煤层厚度变化的原因有：地壳不均衡沉降、沼

3、泽基底不平、煤层同生冲蚀(由于河流、海浪对泥炭层的侵蚀冲刷)以及构造变动的影响、岩浆侵入等。根据煤层厚度对开采技术的影响，煤层可分为三类：薄煤层——煤层厚度在1．3m以下；中厚煤层——煤层厚度为1．3～3．5m；厚煤层——煤层厚度在3．5m以上。在目前经济技术条件下，可以开采的煤层厚度称为可采厚度。国家或地区规定的可采厚度的下限标准称为最低可采厚度。3．煤层顶、底板岩石在煤田形成后，覆盖在煤层上面的岩层叫做顶板，位于煤层下面的岩层叫做底板。(1)顶板。根据顶板岩层变形和垮落的难易程度，可将煤层顶板分为伪顶

4、、直接顶和基本顶三种。伪顶：直接覆盖在煤层之上极易垮塌的薄层岩层，常随采随落。厚度不大，一般仅几厘米至十余厘米。岩性多为炭质页岩或炭质泥岩。伪顶常混杂在原煤里，增加了煤的含矸率。直接顶：能随回柱放顶垮落的岩层。一般厚度可达几米。岩性常为粉砂岩和泥岩。垮落后充填在采空区内。基本顶（老顶）：151原称基本顶，位于直接顶之上，抗弯刚度较大，较难垮落的岩层或岩层组合。岩性多为砂岩或石灰岩，一般厚度较大，强度较高。基本顶在开采后不易自行垮塌，随着开采面积增大，或发生破断，或发生缓慢下沉。值得注意的是，并不是每个煤层

5、都可分出上述三种顶板，有的煤层可能没有伪顶，有的可能伪顶、直接顶都没有，煤层之上直接覆盖基本顶。(2)底板。底板指位于煤层下面一定范围内的岩层。底板可分为直接底和基本底两种。直接底：煤层之下与煤层直接接触的岩层。它往往是当初沼泽中生长植物的土壤，富含根须化石。岩性以炭质泥岩最为常见，厚度不大，常为几十厘米。基本底：位于直接底之下的岩层。其岩性多为粉砂岩或砂岩，厚度较大。煤系地质的物理力学性质及煤矿地质构造、水文地质等都会对煤矿的安全生产产生影响。二、地质构造对煤矿安全生产的影响沉积岩层在151开始形成时一

6、般都是水平或近于水平的，在一定范围内是连续完整的。但是，由于地壳运动的影响，往往使它的空间位置和形态发生了变化，由水平变成倾斜、出现褶皱，甚至发生断裂和倒转。这种由地壳运动所造成的煤岩层空问位置和形态的变化称为地质构造。地质构造一般包括单斜构造、褶皱构造和断裂构造。地质构造是影响煤矿安全和生产的各种地质因素中最为重要的因素。1．褶曲对煤矿安全生产的影响(1)增大开采难度。大型的向斜由于其核部煤层埋藏较深，使开采技术复杂化。深部煤层暂时难以回采的，如果两翼煤炭储量可达到一定井型要求时，可以把向斜枢纽作为井田

7、边界。有些大型宽缓背斜，以枢纽线作为井田边界，两翼煤层作为单斜构造可以分别开采。(2)给顶板管理带来困难。由于褶曲轴部裂隙发育，岩层较为破碎，顶板不好管理，很容易发生冒顶事故。对于大型向斜轴部，顶板压力常有增大的现象，必须加强支护，否则容易发生垮塌、切顶事故(3)容易引起瓦斯事故。由于褶曲轴部较为破碎，是瓦斯涌出的良好通道，也是瓦斯赋存的重要场所，要防止瓦斯事故。有瓦斯突出的矿井，向斜轴部是瓦斯突出的危险区，由于向斜轴部顶板压力大，再加上强大的瓦斯压力，向斜轴部极易发生瓦斯突出事故。(4)易发生水灾事故。

8、褶曲轴部的裂隙是水贮存的良好场所和涌出的良好通道，当采掘工作面接近该区域时，管理不好很容易发生水灾事故。2．断层对煤矿安全生产的影响(1)断层破坏严重的地段，影响采区的划分，影响工作面和巷道的布置。151(2)断层破坏严重的地段，使工作面布置不规则，巷道掘进率明显增高，还常常会造成无效进尺，不仅造成经济损失，还会留下安全隐患。(3)采煤工作面若出现断层，会给支护工作和顶板管理带来困难，管理不善还会造成冒顶事故。(4)断层是地下