煤矿采掘基本知识(2021版)
Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production.
( 安全管理 )
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日期：______________________
编号：AQ-SN-0954
煤矿采掘基本知识(2021版)
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。
矿用炸药分为煤矿许用炸药和非煤矿许用炸药。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
①掏槽眼（又名掏心眼）②辅助眼③周边眼
（2）主要爆破参数
巷道掘进的爆破参数主要包括炮眼直径、炮眼深度、炮眼数目、单位炸药消耗量的具体规定。巷道掘进爆破作业要按照《煤矿安全规程》及爆破参数执行。
2、回采工作面爆破
（1）炮眼种类及布置
炮眼布置方式（见图3-12）
单排眼：用于薄煤层、煤质较软及节理发育的煤层。
双排眼：包括对眼、三花眼。一般用于采高较小的中厚煤层及煤质中硬的工作面。
三排眼：即五花眼。用于煤层坚硬和采高较大的中厚煤层工作面。
（2）主要爆破参数
炮采工作面的爆破参数主要包括炮眼布置、间距、炮眼深度、炮眼数目、单位炸药消耗量的具体规定。炮采工作面爆破作业要按照《煤矿安全规程》及爆破参数执行。
二、巷道施工
巷道施工方法包括钻眼爆破法和机械化掘进法。其主要工序有破岩、装岩、运岩和支护等。
（一）破岩
1.钻眼爆破法
钻爆破岩法是指利用电钻或风钻进行打眼、装药爆破的方法。为了提高打眼的速度可以使用专门的钻眼机械打眼。钻爆破岩法推
广光面爆破。光面爆破（简称光爆）是指在钻眼爆破过程中，通过采取一定措施，使爆破后的巷道断面形状、尺寸基本符合设计要求，并尽量使巷道轮廓以外的围岩不受破坏的一种破岩方法。
2.机械化破岩法
机械化破岩是指利用综掘机对煤岩体进行切割和破碎的方法
（二）装岩与运岩
装运岩煤有人工装运和机械装运2种方法。常用的装岩机有耙斗式、铲斗式、蟹爪式装岩机等设备。运输普遍采用矿车，用人或电机车调车。掘进煤巷时可以直接用刮板输送机或带式输送机运煤，综掘设备本身连接有装煤运煤设施。
（三）巷道支护
巷道支护材料有水泥、石料、混凝土、木材和金属材料（如轻便钢轨、矿用工字钢、特殊工字钢、矿用特殊型钢等）。支护的形式有架棚支护（金属拱形支护、木支护）、锚杆支护、锚喷支护、砌碹支护等。其中，锚喷支护和砌碹支护属于巷道永久支护，其服务年限较长。
1.架棚支护
2.砌碹支护
砌碹支护的主要形式是直墙拱顶式,是一种被动支护形式，如图3-14所示。该支护具有坚固、耐久、防火、通风阻力小等优点。缺点是施工复杂、劳动强度大、成本高和进度慢等。直墙拱顶支护由拱、墙和基础3部分组成。
锚杆支护、喷射混凝土与喷浆支护
锚喷支护。锚杆支护就是将锚杆预设在围岩中，使岩体得以加固，形成一个完整的支护结构，是一种主动支护形式，支护原理如图3-15所示。锚杆的种类有钢筋或钢丝绳砂浆锚杆、金属锚杆、木锚杆、树脂锚杆等。
喷射混凝土与喷浆支护：喷射混凝土是将一定配合比的水泥、砂、石子和速凝剂等混合搅拌均匀，装入喷射机，以压缩空气为动力，使拌合料沿管路吹送至喷头处与水混合，并以较高的速度喷射在岩面上凝结硬化而成的一种支护形式。
锚喷支护是锚杆支护、喷射混凝土支护和锚杆+喷射混凝土联合
支护的总称。
三、采煤工艺
在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序及其配合方式，称为采煤工艺。采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互配合总称为采煤方法。我国常见的采煤工艺有爆破采煤（简称炮采）、普通机械化采煤（简称普采）、综合机械化采煤（简称综采）、综采放顶煤等。
（一）爆破采煤工作面采煤工艺
炮采工艺的主要特点是采用爆破落煤。
1.落煤。用钻眼爆破的方法把煤从煤壁上崩落下来，称为爆破落煤，它包括钻眼、装药、连线和爆破等工序。
2.装煤、运煤。装煤一般采用爆破抛掷装煤和人工装煤2种方式。运煤方式主要有自重运输和刮板输送机运输2种。刮板输送机可分为拆移式和可弯曲式2种。可弯曲式刮板输送机采用液压千斤顶或其他类型的千斤顶移置。
3.工作面支护。工作面的支护方式一般采用单体液压支柱和铰
接顶梁支护，液压支柱在倾斜方向上呈直线状排列，支护方式有齐梁直线柱与错梁直线柱两类。
4.采空区处理。采煤工作面控顶距以外的空间称为采空区。采空区处理是指对采空区空间及顶板的处理。采空区的处理方法有全部垮落法、充填法、煤柱支撑法和缓慢下沉法等。爆破采煤工作面采空区处理一般采用全部垮落法。
（二）普通机械化采煤工作面采煤工艺
普通机械化采煤工作面布置如图3-18所示，普采工艺的主要特点是用采煤机落煤。采煤机主要有刨煤机和滚筒采煤机2类。滚筒采煤机主要有单滚筒和双滚筒2种。
1.落煤、装煤。普采工作面的落煤与装煤由采煤机完成。
2.运煤。普采工作面运煤采用可弯曲刮板输送机。推移输送机时，利用液压千斤顶将输送机移到目的地，并使输送机平、直，符合要求。
3.支护。普采工作面使用单体液压支柱与铰接顶梁组成的悬臂支架支护顶板。
