煤矿基本知识

煤矿采掘基本知识

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煤矿采掘基本知识

一、矿井爆破

(一)爆破器材

１.炸药

炸药是在一定条件下,能够发生快速化学反应、放出大量热量、生成大量气体产物,显示爆炸效应的化合物或混合物。炸药爆炸后,在岩体内产生瞬时高压冲击波，冲击波从爆源向岩体内传播,并对周围煤岩体发生作用,把煤炭或岩石破碎下来。

矿用炸药分为煤矿许用炸药和非煤矿许用炸药,准许在地下有瓦斯和煤尘爆炸危险的工作面使用的安全炸药称为煤矿许用炸药。煤矿井下的所有爆破作业工作面,必须使用煤矿许用炸药。

2. 雷管

雷管是一种装有起爆药的小管，用来起爆炸药的专用材料。雷管按起爆方式分为火雷管和电雷管两种,电雷管由电能来起爆。电雷管又分为瞬发雷管、秒延期雷管和毫秒延期雷管。煤矿井下广泛使用毫秒延期 电雷管。

3. 发爆器

发爆器是用来供给电爆网路的电雷管起爆电能的仪器。《煤矿安全规程》规定，井下爆破必须使用发爆器。

（二）爆破技术

1、掘进工作面爆破

（1）炮眼分类及布置

掘进工作面的炮眼，按其所起作用不同，可分为以下三类，如图3-11 所示:

①掏槽眼（又名掏心眼)。掏槽眼的作用是首先将工作面上某部分岩石破碎下来,为工作面形成第二个自由面,为其他炮眼的爆破创造有利条件。

掏槽眼应比其他炮眼深１5~20厘米,叫做超深。超深的作用是使其他炮眼利用率提高。掏槽眼又分斜眼掏槽法、直眼掏槽法、混合式掏槽法。

图３-11 炮眼布置示意图

Ⅰ-掏槽眼 Ⅱ-辅助眼 Ⅲ－周边眼

②辅助眼。辅助眼又称崩落眼,其作用是大量崩落岩石和进一步扩大掏槽的炮眼。

辅助眼要均匀布置在掏槽眼与周边眼之间，其眼距一般为5０0~７00㎜。

③周边眼。周边眼是爆落巷道周边岩石,最后形成巷道断面设计轮廓的炮眼。有顶眼、帮眼、底眼和水沟眼。

煤矿基本知识

煤矿生产技术 １

第一节煤矿地质基本知识 １

第二节 矿 井 开 拓 ５

第二章 工作面炮眼布置 ９

第三章 钻眼爆破安全 １２

钻眼操作安全 １２

第二节 凿岩作业常见事故的预防和处理 １４

第三节 爆破安全 １５

第四章 巷道掘进与顶板管理 ２９

第一节 巷道掘进方法 ２９

第二节 巷 道 矿 压 ４３

第三节 巷 道 支 护 ４７

（二） 拱形支架 ４９

第四节 巷道顶板事故及防治 ６０

煤矿生产技术

第一节煤矿地质基本知识

煤层埋藏特征

⒈ 煤层顶、底板

煤层顶板和底板是指煤系中位于煤层上、下一定距离的岩层。

煤层的顶板。通常把煤层上部一定范围内的岩层称为顶板。按其与煤层的相对位置不同以及垮落的难易程度不同，煤层顶板可分为伪顶、直接顶和老顶，如图2-1所示。

⑴ 伪顶。伪顶是紧贴在煤层之上，极易垮落的薄岩层，厚度一般小于0.5m，常由炭质页岩等岩层所组成，采煤时，随着落煤而同时冒落。

⑵ 直接顶。直接顶一般是位于伪顶或煤层（无伪顶时）之上，由一层或几层泥岩、页岩、粉砂岩等比较容易垮落的岩层所组成，常在回柱或移架后而垮落。

⑶ 老顶。老顶一般是位于直接之上或直接位于煤层之上（煤层没有直接顶时）的厚而坚硬的难以垮落的岩层，常由砂岩、砂砾岩、石灰岩等组成。老顶不随直接顶垮落，能在采空区维持很大的悬露面积。

⒉) 煤层的底板。位于煤层下部一定距离的岩层称为底板。底板岩层一般是由砂岩、粉砂岩、泥岩、砂质页岩、粘土岩或石灰岩等组成。由于岩性和厚度等不同，在采煤过程中破裂、鼓起的情况也不一样，为此，把煤层底板岩石分为直接底和老底，如图2—2所示。

⑴ 直接底。直接底是位于煤层下部与煤层直接接触的强度较低的岩层，通常由泥岩、页岩、粘土岩等岩层所组成，当直接底为松软岩石时，易发生底鼓和支柱陷入底板的情况。在急倾斜煤层中，直接底还可能出现沿倾斜滑动的现象，造成巷道支护困难。

一、掘进的地位和作用

采掘并举，掘进先行，以掘保采，以采促掘。

采煤以掘进为前提，掘进又服务于采煤。

二、井巷的基本概念

从地面到井下，掘进的工程主要包括井筒、巷道、峒室三大部分。

1、井筒

按坡度分：立井、斜井、平峒。

按功能作用分：通常有主井（出煤）、副井（材料、人员运输等）、风井（通风）、混合井（出煤、运料等）等

2、巷道

1）、按坡度分：水平巷道（平巷、石门等）、倾斜巷道（上山、下山等）；

石门：指垂直（或斜交）于煤层走向的水平巷道。

2）、按煤岩别分：岩巷（断面中岩层占4/5及以上）、煤巷（断面中煤层占4/5及以上）、半煤岩巷道

3）、按巷道类别分：开拓巷道、准备巷道、回采巷道

4)、按作用分：运输巷道（如工作面机巷、皮带上山、轨道上山等）、通风巷道（如工作面风巷、回风上山等）、排水巷道（如泄水巷、水仓等）、其它巷道等。

3、峒室

矿井主要有泵房、变电所、绞车房、炸药库、充电峒室、信号峒室、等候室、躲避峒等。

4、断面形状

主要有折线形（如矩形、梯形、斜梯形等）和曲线形（拱形、圆形、马蹄形、椭圆形等）两大类。

应用多的主要有拱形、梯形、矩形（斜矩形）、圆形，其它还有马蹄形、椭圆形、斜梯形等。我矿采用的主要有拱形、梯形、矩形（斜矩形）。

各种断面形状优劣顺序为：

巷道稳定性、承压受力方面：圆形→马蹄形、椭圆形→拱形→梯形、矩形；

巷道断面利用率方面：梯形、矩形→拱形→马蹄形→圆形；

施工难易方面：钻爆法掘进：梯形、矩形→拱形→马蹄形→圆形；

拱形巷道又主要分直墙半圆拱形、直墙三心拱形、直墙圆弧拱形等，对于底鼓严重的巷道还设底板反拱。它主要用于巷道服务时间长、顶底板压力大的开拓、准备巷道或回采巷道。

梯形巷道主要用于顶底板压力不是太大、侧压相对较大、服务时间不是太长的回采巷道或准备巷道，有时也用于压力不大的开拓巷道（特别是小型矿井）。

1 前四十简答题任意选25题。用统一本（算草本）手写完成。

煤矿机电基本知识

煤矿机械、电气设备和设施是煤矿生产的基础。井工开采的煤矿机电设备主要包括提升设备、通风设备压风设备、压力设备、排水设备、采掘设备、支护设备、运输设备、供电及电气设备、安全监测监控及瓦斯抽放设备。

一、矿井提升设备的作用是什么？

矿井提升设备是联系地面和井下的“咽喉”，其任务是沿井筒提升煤炭和矸石，升降人员、物料和设备，它是矿井生产系统中重要的机电设备之一。

二、提升设备由那几部分组成？

煤矿提升设备由提升容器（包括罐笼、箕斗、矿车和人车）、提升纲丝绳、天轮、井架、装载设备、卸载设备和提升机（绞车）组成。

三、立井提升系统是如何工作的？

立井普通罐笼提升。其中一个罐笼位于井底车场水平，另一个罐笼位于井口出车平台。提升钢丝绳与一端与罐笼相连，另一端绕过天轮，缠绕并固定在滚筒上，当电动机带动提升机滚筒旋转时，井下的罐笼上升。 加一端的罐笼下降，使罐笼在井筒中沿罐道作上下往复运行，进行提升工作。

四、斜井的提升系统是如何工作的？

为目前使用较多的斜井串车提升系统，斜井串车提升用矿车做提升容器，钢丝绳的一端与若干个矿车组串车的连接，另一端绕过天轮缠绕并固定在提升机的滚筒上，滚筒旋转带动串车组在井筒中往复运动，进行提升工作。

串车提升有单钩和双钩之分。按车场形式的不同，又分甩车场和平车场。单钩串车提升，可用于多水平提升，一般采用甩车场。平车场一般多用于双钩串车提升。

五、井口安全门有什么作用？

为防止人员、矿车及其他物品坠落到井下，立井井口、井底和中间运输巷都必须设置安全门。井口安全门与提升信号联锁：安全门未关闭，发不出开车信号；发出开车信号后，安全门打不开；只有罐笼到位并发出停车信号后，安全门才能打开。

六、什么叫防过卷装置？

当提升机运行到正常卸载位置未停车并继续向上提升称为过卷。过卷造成的严重后果是损坏天轮、井架。拉断钢丝绳导致提升容器坠落，撞坏井筒设施，甚至造成人员伤亡。使用双滚筒提升机时，一钩发生过卷时，另一钩则过放，放过则造成蹲罐事故。因此，提升机必须装有防止过卷装置。当提升容器超过正常终端停止位置（或出车平台）0。5米时，必须能自动断电，并能使保险闸（即安全闸）发生制动作用。