采煤概论第一章

《采煤概论》是2015年3月30日机械工业出版社出版的图书，作者是王绍留。

本书介绍了煤矿开采应掌握的煤矿地质、矿图等基础知识；系统地介绍了煤矿井田开拓、巷道掘进与支护、采煤方法、矿井主要生产系统、矿井通风和矿井5大自然灾害及其防治等基本知识，并对露天煤矿开采的基本知识作了简单介绍。

全书共分9个单元，内容包括煤矿地质、矿图、井田开拓、巷道掘进与支护、采煤方法、矿井主要生产系统、矿井通风、矿井灾害及其防治和露天开采等。

本书适合煤炭职业技术院校和成人教育院校矿山机电、矿井运输与提升、矿山地质、矿山测量、数字矿山技术专业及其他煤炭开采类相关专业使用，也可供广大煤矿工程技术人员参考。

前言第一单元煤矿地质1课题一地壳及地质作用1课题二煤的形成、分类及综合利用10课题三煤层的埋藏特征19课题四煤田地质勘探及煤炭资源储量22课题五影响煤矿生产的地质因素27第二单元矿图33课题一煤矿地质图33课题二采掘工程平面图46课题三煤矿常用其他矿图52第三单元井田开拓57课题一井田开拓基本知识57课题二井田开拓方式73课题三矿井采掘关系一92第四单元巷道掘进与支护96课题一钻眼爆破96课题二巷道支护113课题三装岩与调车131课题四掘进通风与综合防尘134 课题五巷道施工组织与管理l38 课题六综合掘进机掘进142第五单元采煤方法l46课题一采煤方法概述146课题二长壁采煤法采煤工艺154 课题三缓斜、倾斜煤层走向长壁采煤法l84课题四近水平及倾角较小缓斜煤层倾斜长壁采煤法195课题五急斜煤层采煤法199课题六厚煤层采煤法209第六单元矿井主要生产系统217 课题一矿井地面工业广场及地面生产系统217课题二矿井运输与提升系统220课题三矿井排水系统227课题四矿井动力供应系统232第七单元矿井通风245课题一矿井空气和矿井通风的任务245 课题二矿井通风阻力和通风动力252 课题三矿井通风方式和通风方法256 课题四矿井通风管理263第八单元矿井灾害及其防治269课题一矿井瓦斯及其防治269课题二矿尘及其防治279课题三矿井火灾及其防治286课题四矿井防水和排水292课题五冒顶事故及其预防296课题六矿山救护设备设施与救护301 参考文献310。

《采煤概论》课程教学大纲一、课程性质及基本要求本课程是一门煤炭中等职业学校非采矿专业的主干课程，通过该课程的学习，使学生对煤矿生产的主要过程和基本技术知识有较为系统的了解，熟悉井下巷道布置和生产系统；了解煤矿常用的机电设备及煤矿开采工艺；懂得煤矿生产的基本安全知识及灾害防治技术，为进一步学习专业知识和职业技能，增强适应职业变化的能力打下基础。

二、教学内容及学时分配内容讲授模型课实训总学时绪论第一章煤矿地质与矿图基础知识1.1 地壳与地质作用1.2 煤的形成、用途与分类1.3 影响煤矿生产的地质因素1.4 煤田地质勘探及储量1.5 煤矿地质图第二章井田开拓2.1 井田开拓基本知识2.2 井田开拓方式2.3 开采水平的设置2.4 矿井采掘关系第三章矿井生产系统3.1 矿井地面生产系统3.2 井下生产系统第四章井巷掘进4.1 井巷掘进概述4.2 巷道掘进4.3 巷道支护4.4 立井开凿概述第五章采煤方法5.1 基本概念5.2 长壁采煤法5.3 放顶煤采煤法5.4 急倾斜煤层采煤方法5.5 连续采煤机房柱式采煤法5.6 其它类型采煤方法第六章矿井通风6.1 矿井通风的任务与矿内空气6.2 矿井通风阻力和通风动力6.3 矿井通风系统6.4 矿井通风构筑物第七章矿井灾害防治7.1 矿井安全生产法律法规7.2 矿井瓦斯及其预防1111111221221121122211111112111111122212121121122111116126817711437.3 矿井火灾防治7.4 矿尘危害及其防治7.5 矿井水灾的防治7.6 冒顶事故及其预防7.7 其它事故及其预防7.8 自救与互救第八章露天开采8.1 概述8.2 露天开采的主要工艺过程8.3 水污染及其控制第九章煤矿环境保护概述9.1 地表沉陷及治理9.2 大气污染及其控制9.3 露天矿开采及境界1 1 1 1 1总计4917975三、教学内容及要求绪论【理论讲授内容】了解煤炭生产的重要性，了解我国一次性能源的分布、比例、特点，了解我国煤炭工业发展概况。

第一章煤矿地质知识1.常见的沉积岩主要有哪几种？角砾岩、砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩及页岩、石灰岩2.什么叫地史？地层和地史的区别是什么？地壳的发展历史简称地史。

地层是在地史的发展阶段形成的沉积岩层。

3.简述煤的形成过程。

第一阶段——泥炭化阶段。

在古代成煤时期，地球上气候温暖而潮湿，植物生长茂盛，特别是湖泊沼泽地带密布着茂密的森林或水土植物。

死去的植物遗体堆积在湖泊沼泽底部，随着地壳缓慢下沉逐渐被水覆盖与空气隔绝，在细菌参与的生物化学作用下，植物遗体开始腐烂分解，有的变成气体跑掉，有的变成液体流失，被保留下来的部分变成泥炭层。

植物遗体演变成为泥炭的过程称为泥炭化阶段。

第二阶段——煤化阶段。

随着时间推移，地壳继续缓慢下沉，泥岩层被水携带来的泥砂等物质覆盖，并且覆盖层逐渐加厚，在压力和温度的作用下，泥炭层逐渐脱水、压紧，碳的含量也逐渐增加，这时泥炭就变成了褐煤。

如果地壳继续下沉，覆盖岩层不断加厚，褐煤在高温、高压的作用下，引起内部分子结构物理性质的变化，含碳物质进一步富集，氧和水分含量进一步减小，密度增大，颜色变深，硬度增加，逐渐地变成了烟煤，煤的这种变质过程称为煤化阶段。

4.煤的物理性质和化学性质主要包括几种？常用的煤质指标和工业分类指标各有哪些？煤的物理性质包括光泽、颜色、条痕、硬度、脆度、密度和容量、导电性等。

煤的物理性质与煤中所含杂质有关，成分相同的煤的物理性质是随变质程度而改变的。

煤的化学组成主要是有机质和无机质两大类。

有机质是煤的主要组成部分，它包括碳、氢、氧、氮和有机硫，还有少量磷等；无机质包括矿物质和水分，绝大多数是煤中的有害成分，对加工利用不利。

常用的煤质指标：水分Ｗ、水分Ａ、挥发分Ｖ、发热量Ｑ、胶质层厚度Ｙ、含矸率工业分类指标：可燃基挥发分Ｖdaf(%)和胶质层的最大厚度5.反映煤岩层产关要素是什么？走向：煤层或岩层面与水平面相交的线称为走向线。

倾向：煤层层面上与走向线垂直向下的倾斜线的水平投影所指的方向。

第一章煤矿地质基本知识1．熟悉地质作用、内力地质作用、外力地质作用及矿物、岩石的概念。

地质作用：由自然力促使地球物质组成、内部构造和外部形态发生变化与发展的过程称为地质作用内力地质作用：作用于整个地壳或者岩石圈，力量主要来自地球内部的地质作用称为内力地质作用外力地质作用：作用于地壳表层，力量主要来自地球以外的地质作用称为外力地质作用矿物：是地壳中的一种或者多种元素在各种地质作用下形成的自然产物岩石：是一些矿物颗粒的集合体2．内力地质作用可分为哪几项运动或作用？起主导作用的是哪一项？内力地质作用包括地壳运动、地震作用、岩浆作用、变质作用等。

最活跃、起主导作用的是地壳运动。

3．按作用方式，外力地质作用可分为哪几类？外力地质作用包括风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用等。

4．风化作用主要类型？风化作用产生原因？根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型：物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。

原因：岩石在地表或接近地表的环境中，由于受到气温的变化、水和氧气及二氧化碳的作用和生物的活动等，使岩石在原地受到机械破碎和化学分解的作用，称为风化作用。

5．简述沉积岩、岩浆岩与变质岩的形成过程；沉积岩具有什么特征？沉积岩：是有暴露在地表的岩石经受外力地质作用，即先经风化和剥蚀，被粉碎或分解成碎屑物质和可溶性物质等，又经过搬运，在适当的条件下沉积下来，形成各种沉积物，再经受紧压、脱水、胶结，变成坚硬的岩石。

岩浆岩：岩浆沿岩石裂缝或薄弱带上升，侵入到地壳表层或喷出地表，便冷凝固结成坚硬的岩浆岩。

变质岩：由各种不同的原有岩石收到温度、压力及化学活性流体的作用，使原岩改变其成分、结构和构造而变成新的岩石。

沉积岩特征：含矿物成分多以及化学成分多，覆盖广，易开采。

6．简述煤的形成过程，并分析要形成具有开采价值的煤层，必须具备哪些条件？煤是由植物经过漫长的及其复杂的生物化学、物理化学作用转变而成的。

条件：1、植物条件2、气候条件3、地理条件4、地壳运动条件7．根据开采技术特点，煤层按厚度或倾角分为哪几类？煤层按厚度分类：薄煤层，中厚煤层，厚煤层。

第一章：煤矿地质知识（1）地质作用：在漫长的地质年代中，由于自然动力引起地壳物质组成，内部构造和地表形态变化与发展的作用称为地质作用。

地质作用案进行的场所及能源的不同，可分为内力地质作用和外力地质作用。

内力地质作用包括地壳运动、演讲运动、变质作用和地震作用等。

（2）岩石：岩石是矿物的集合体，组成地壳的岩石种类繁多，按生成原因可以将岩石划分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类别。

（3）古植物从死亡、堆积到转化为煤要经过一系列的演化过程，这一过程称为煤作用。

成煤作用大致可分为泥炭化和煤化两个阶段。

（4）煤层的厚度可以划分为以下三类：（I）薄煤层0.5-1.3米，(II)中厚煤层：1.3-3.5米(III)厚煤层：厚度在3.5米以上（5）在地壳运动的作用下，煤和岩层改变了原始埋藏状态，所产生的变形或变位的形迹称为地质构造。

可以分为单斜构造、褶曲构造和断裂构造。

岩层的位置及特征通常用产状要素来描述。

产状要素有走向、倾向和倾角。

（6）断距：根据断层两盘相对运动的方向，断层可以分为三种基本类型：(i)正断层：上盘相对下降，下盘相对上升。

(ii)逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降。

(iii)平推断层：断层两盘沿水平方向相对平移。

正断层’逆断层在煤矿中最常见。

（7）煤田地质勘探工作可划分为煤田普查、矿区详查和井田精查三个阶段，并依次进行。

（8）矿井储量煤炭资源是煤田地质勘探工作中最终成果的集体表现，它是指地下埋藏着的具有工业价值的煤炭资源量。

对勘探成果进行可行性评价和按经济意义分类，矿井储量可分为矿井地质资源量、矿井工业储量、矿井设计储量和矿井设计可采储量四种。

(i)矿井地质资源量：详查地质报告提供的查明煤炭资源的全部（ii)矿井工业储量：地质资源中控制的资源量，经分类得出的经济基础储量、边际经济储量连同地质储量中推断资源量的大部，归类为矿井工业储量。

(iii)矿井设计储量：矿井工业资源/储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（构）筑物煤柱等永久煤柱损失量的资源/储量，称为矿井设计储量。

采煤概论第一章：煤矿地质知识地质作用：由于自然动力引起地壳物质组成、内部构造和地表形态变化与发展的作用称为地质作用内力地质作用：由地球内部能量引起的地壳物质成分、内部构造、地表形态发生变化的地质作用。

包括地壳运动、岩浆活动、变质作用、地震作用。

地壳运动：地球内部动力引起的地壳构造改变和地壳内部物质变位的运动----升降运动、水平运动外力地质作用：作用在地壳表层，主要由地球以外的太阳辐射能、日月引力能等引起。

包括：风化和剥蚀、搬运和沉积、固结成岩在各种地质作用中地壳运动起主导作用，它控制了其它地质作用的存在和发展。

煤的形成过程：煤是由古代植物遗体演变而形成的。

形成过程：植物遗体◊泥炭层◊褐煤◊烟煤◊无烟煤◊石墨要形成有开采价值的煤层，必须具备下列条件：１.植物条件:例如我国三大聚煤期（即石炭二叠纪、三叠侏罗纪、第三纪等)分别与袍子植物、裸子植物及被子植物的繁盛时期相对应。

）２.气候条件：温暖潮湿３.地理环境：有大面积沼泽化的自然地理条件４.地壳运动：下沉速度煤层的厚度分类：厚煤层 3.5m以上中厚煤层 1.3-3.5m薄煤层0.5到1.3m 最小可采厚度按倾角：单斜构造：在一定范围内，煤或岩层大致向一个方向倾斜的构造形态。

缓斜煤层：0—25度，8度以下称为近水平煤层倾斜煤层：25—45度急斜煤层：45--90度煤层顶底板岩石：煤系中位于煤层上下一定距离内的岩层。

底板：先于煤生成的岩石顶板：较煤后生成的岩层煤岩层产状要素：走向：煤层或岩层层面与水平面交线的方面，倾向：煤层层面上与走向线垂直向下的倾斜线的水平投影所指的方向倾角：煤层或岩层层面与水平面之间的夹角，断层的要素：断层面，断层线，断距，断盘断层可分为：正断层：上盘相对下降，下盘相对上升逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降平推断层：断层两盘沿水平方向相对移动第二章：煤矿地质图反映地球表面高低起伏形状的图纸称为地形图。

地形图中一般用地形等高线反映地貌。