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1、第五章 倾斜煤层走向长壁 采煤法采区巷道布置,第一节 概述,内容： 一 采煤方法 二 准备方式,第二节 单一薄及中厚煤层 走向长壁采煤法的采区巷道布置,本节讲述以下两个内容： 单一走向长壁采煤法 采区巷道布置及生产系统 采煤系统分析 （分述如下）,一 单一走向长壁采煤法的 采区巷道布置及生产系统 二 采煤系统分析,1、区段参数: 区段斜长工作面长区段煤柱 上下顺槽宽度 区段走向长度采区走向长度 (下面分别加以讲解), 工作面长度: 炮采面:80150米; 普采面:120 200米; 综采面:150米; 高产高效综采面:200 250米 (神东已达360 380米), 区段煤柱宽度: 一般为:
2、815米 区段平巷宽度: 2.5 4.5米,ELMB75A型凿岩机外形, 区段走向长度 (一翼) : 炮采: 一般400米 普采: 500米 综采: 1000米 (高产高效 综采面可达: 20003000米以上),2 、区段平巷的坡度及方向: 坡度 510 3、 区段平巷的布置方式： 单巷布置 双巷布置 （分述如下）,4、采煤工作面的布置方式： 单工作面布置 双工作面布置 （板图演讲）,5、工作面回采顺序：（版图分述） 后退式 前进式 往复式 旋转式,6、区段无煤柱护巷时 的回采巷道布置： 沿空留巷 沿空掘巷（沿空送道） （版图分述）,矿井通风管理,采区通风系统 采区通风系统是采区生产系统的重
3、要组成部分，主要取决于采区巷道的布置和采煤方法。采区通风系统包括采区的进风上山、回风上山和工作面的进风巷、回风巷的布置形式，工作面的通风方式，以及采区内通风设施等内容。每一个采区都是矿井通风系统中一个独立的通风区域，他们各自与主要进风巷和回风巷相连，采区通风质量的好坏，直接影响矿井安全生产。,矿井通风管理,采煤工作面通风 采煤工作面通风.doc 局部通风 巷道掘进时，必须对工作面进行通风。目的是供给施工人员足够的新鲜空气，排除工作地点炮烟和围岩中放出的有毒有害气体；降低工作面温度和煤、岩尘浓度，改善劳动条件。 掘进通风方式有压入式、抽出式和混合式三种 。,矿井瓦斯防治 (案例 转另一课件节目录
4、）,瓦斯的概念：瓦斯从广义上讲，矿井瓦斯是指煤矿建设和生产过程中，从煤、岩体中涌出的以甲烷为主的各种有害气体的总称。其主要成分为：甲烷(CH4)(又称沼气)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、硫化氢(H2S)、氢气(H2)及其它碳氢化合物；从狭义上讲，矿井瓦斯是指甲烷，因为甲烷在各种有害气体中所占比重最大，可达8090以上。所以，我们一般情况下讲的瓦斯就是指甲烷。,矿井瓦斯防治,瓦斯的性质：瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体，微溶于水，比空气轻，对空气的相对密度为0.554，易积聚在巷道上部，易扩散、渗透性强，容易从邻近层穿过岩层由采空区放出。瓦斯本身无毒，但不能供人呼吸
5、，当矿内空气中瓦斯浓度超过50%，能使人因缺氧而窒息死亡。瓦斯不助燃，但和空气混合达到一定程度时，遇火能燃烧和爆炸。,矿井瓦斯防治,瓦斯在煤层中的赋存状态 ：煤是一种复杂的孔隙性介质，有着十分发达的、各种不同直径的微孔隙和裂隙。瓦斯在煤层中的赋存状态一是游离状态，瓦斯是以自由气体的状态存在煤体或围岩的孔隙和裂隙之中，其分子能自由运动，并呈现一定的压力；二是吸附状态，瓦斯按其与煤岩体的结合形式不同，分为吸着和吸收两种。,矿井瓦斯防治,矿井瓦斯防治,矿井瓦斯的危害 （1）瓦斯窒息 （2）瓦斯的燃烧和爆炸 转另一课件瓦斯爆炸的危害,矿井瓦斯防治,瓦斯的涌出 ： 1涌出形式 瓦斯从煤岩层中涌出的形式有
6、两种：普通涌出和特殊涌出 普通涌出是指瓦斯通过煤岩体产生的裂缝和孔隙均匀、缓慢地涌出。它持续时间长、涌出范围广，是矿井瓦斯的主要放散形式。 特殊涌出是指大量瓦斯突然、集中于局部并伴有动力效应的涌出现象。包括瓦斯喷出和煤（岩）与瓦斯突出两种形式，喷出是指高压瓦斯气体从煤岩层裂隙中大量喷出；若在喷出时挟带大量的煤粉，又称为煤与瓦斯突出。,矿井瓦斯防治,2瓦斯涌出量 矿井瓦斯涌出量，是指在开采过程中，从煤岩层中涌出的瓦斯数量。矿井瓦斯涌出量的表示方法有两种。 绝对瓦斯涌出量：矿井在一定时间内所涌出的瓦斯量，m3/min； 相对瓦斯涌出量：是指矿井在正常生产时，平均日产一吨煤的瓦斯涌出量，m3/t；,
7、矿井瓦斯防治,矿井瓦斯等级 规程规定：在一个矿井中，只要有一个煤（岩）层发现瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井，瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。 矿井瓦斯等级，根据矿井相对瓦斯涌出量、绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为： 低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且矿井的绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。 高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t且矿井的绝对瓦斯涌出量大于40m3/min。 煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井：矿井在采掘过程中，只要发生过1次煤（岩）与瓦斯突出，该矿井即为突出矿井。,矿井瓦斯防治,瓦斯涌出的影响因素 （1）煤层和围岩的瓦斯含量 （2）开采深
8、度 （3）开采顺序与开采方法 （4）地面气压的变化,矿井瓦斯防治,瓦斯治理的十二字方针 先抽后采 瓦斯防治的基础，是从源头上治理瓦斯灾害的治本之策和关键之举。煤炭工业发展“十一五”规划规定，现有矿井逐步实现应抽尽抽，新建矿井基本实现先采气、后采煤，瓦斯抽采率达40%以上。煤层气（煤矿瓦斯）产量100亿立方米。其中，地面煤层气产量50亿立方米，全部利用；井下瓦斯产量50亿立方米，利用30亿立方米。新增煤层气探明地质储量3000亿立方米。 以风定产 防治瓦斯的基本生产管理措施，也是防止瓦斯积聚的先决条件 监测监控 是防治瓦斯事故的重要防线和保障措施,矿井瓦斯防治,瓦斯爆炸的条件 转另一课件,矿井瓦
9、斯防治,影响瓦斯爆炸的因素 转另一课件,矿井瓦斯防治,瓦斯爆炸事故的防治 先转至另一课件，讲完后看下面内容 （一）防止瓦斯积聚的措施 1、加强通风管理 加强掘进工作面的通风管理 加强采煤工作面的通风管理 2、加强瓦斯检查与监测 3、及时处理局部瓦斯的积聚 例如：采煤工作面丄隅角、巷道冒落空洞内、巷道顶部层状赋存的瓦斯,矿井瓦斯防治,（二）防止引爆瓦斯的措施 1、防止明火 2、防止出现爆破火焰 3、防止出现电火花 4、其他引火源的治理,矿井瓦斯防治,（三）防止瓦斯爆炸灾害扩大的措施 1、建立完善合理的矿井通风系统 2、建立抗灾能力强的矿井通风系统 3、编制灾害预防与处理计划 4、安设安全装置 例
10、如安设防爆门、反风装置、隔爆设施、佩戴自救器,矿井粉尘防治,矿尘的产生：由于煤层本身受到矿山压力的影响以及地质构造作用，在煤层及围岩的裂隙中产生并存在一定量的原生矿尘。在煤矿开采过程中的各个生产环节，如采掘、运输，由于对煤岩体进行切割、破碎、装卸而产生的次生矿尘，是矿尘的主要来源。 （1）采煤工作面产尘 （2）掘进工作面的产尘 （3）其他地点的产尘,矿井粉尘防治,矿尘的危害 （1）污染作业环境，降低了生产场所的能见度，而且严重影响劳动效率和操作安全，使工伤事故增多。 （2）对矿工的身体健康造成危害 （3）爆炸性煤尘发生煤尘爆炸 （4）矿尘还会加速机械、电器设备的损坏，缩短精密仪器、仪表的使用寿
11、命。 转另一课件我国尘肺病状况,矿井粉尘防治,煤尘爆炸的机理 转煤尘爆炸事故防治煤尘爆炸的条件与危害 煤尘爆炸的条件 转煤尘爆炸事故防治煤尘爆炸的条件与危害 煤尘爆炸的危害 转煤尘爆炸事故防治煤尘爆炸的条件与危害 影响煤尘爆炸的因素转煤尘爆炸的防治煤尘爆炸的条件与危害 预防煤尘爆炸的措施 转 隔爆措施 转,矿井火灾防治,矿井火灾的概念 凡发生在矿井井下或地面，威胁到井下安全生产，造成损失的非控制燃烧均称为矿井火灾。 如地面井口房、通风机房或井下输送机着火、煤炭自燃等,矿井火灾防治,矿井火灾的分类 （1）根据引火火源：外因火灾、内因火灾 （2）根据可燃物：机电设备火灾、火药燃烧火灾、油料火灾、坑
12、木火灾、瓦斯燃烧火灾、煤炭自燃火灾等。 （3）根据发火地点：井筒火灾、巷道火灾、采面火灾、采空区火灾、硐室火灾等。 （4）根据燃烧形式：明火灾、阴火灾等。,矿井火灾防治,矿井火灾的特点 （1）外因火灾的特点：发生突然，来势凶猛，燃烧往往在表面进行，易于扑灭，所占比例小。 （2）内因火灾的特点：火源隐蔽，难以扑灭，造成煤炭资源损失巨大。可根据预兆早期发现，所占比例大。,矿井火灾防治,矿井火灾的危害 转矿井火灾概述中的矿井火灾的危害,矿井火灾防治,矿井火灾预测预报 P156 （1）利用人体感觉器官早期识别矿井火灾 视力感觉法 气味感觉法 温度感觉法 疲劳感觉法,矿井火灾防治,（2）气体成分分析法
13、煤炭在氧化过程中能使附近地区空气中氧气浓度降低、二氧化碳含量增加，并先后出现一氧化碳和其他碳氢化合物。 目前绝大多数煤矿使用一氧化碳气体作为早期识别煤炭自燃的指标气体。 现在大多数煤矿采用监测监控系统连续监测井下空气成分变化。 （3）测量井下发热体温度预测自燃发火,矿井火灾防治,煤炭自燃的初期征兆 先转煤炭自燃的发展过程第二个案例再讲 （1）附近的氧气浓度降低 （2）煤层、附近的空气、水的温度都比正常情况下高。 （3）附近巷道中湿度增大，巷道壁面和支架表面出现水珠，俗称“煤壁出汗”。 （4）出现有毒有害气体 （5）出现煤油、汽油、松节油和焦油味,矿井火灾防治,矿井火灾发火原因 1、外因火灾发火
14、原因 外来热源引起的 2、煤炭自燃发火的原因 （1）煤氧复合作用学说 （2）煤的自燃倾向性 规程将煤的自燃倾向性分为三类：容易自燃、自燃、不易自燃。,矿井火灾防治,3、煤炭自燃的条件 （1）煤炭具有自燃的倾向性，并呈破碎状态堆积存在炭。 （2）连续的通风供氧维持煤的氧化过程不断地发展。 （3）煤氧化生成的热量能大量蓄积，难以及时散失。 （4）以上三个条件同时存在且时间大于煤炭的自然发火期。,矿井火灾防治,4、煤炭氧化自燃过程 转煤炭自燃的发火过程，不放案例 影响煤炭自燃的影响因素 1、煤层赋存情况及地质因素 2、开拓、开采条件 3、通风条件 4、采空区管理,矿井火灾防治,煤炭 自燃的发火地点
15、断层附近 高冒区 采煤工作面进风巷、回风巷和停采线附近 密闭墙内 溜煤眼及联络巷,矿井火灾防治,煤炭自燃的预防 预防煤炭自燃的技术手段和措施: 防止煤炭自燃的开拓、开采技术 预防性灌浆 阻化剂防火 凝胶防火 惰性气体防灭火 均压防灭火技术 火区封闭,矿井火灾防治,（1）防止煤炭自燃的开采技术 合理地进行开拓布置，尽可能采用岩石巷道， 采用合理的采煤方法，尽量采用长壁式采煤法，推广综合机械化采煤，同时采用全部垮落法管理顶板。 选择合理的开采顺序，即下行式开采顺序。 推广无煤柱开采技术。,矿井火灾防治,（2）预防性灌浆 就是将水和不燃固体材料按一定的比例混合，配制成适当的浆液，然后利用灌浆管道系统
16、将其送往采空区等可能发生煤炭自燃的地点。 浆液的原料：黄泥、页岩浆液、矸石浆液、粉煤灰浆液等。 灌浆的作用： 浆液中的沉淀物将碎煤包裹起来，隔绝其与空气的接触。 沉淀物充填于浮煤和冒落的岩石缝隙之间，堵塞漏风通道，减少漏风。 灌浆可以加速形成再生顶板，有利下部分层的开采。 浆液对已经自热的煤炭有冷却散热作用。 转煤炭自燃的预防案例,矿井火灾防治,（3）阻化剂 煤矿中常用的阻化剂多为吸水性很强无机盐类化合物，如MgCl2等。 作用：在煤的表面形成含水液膜，阻止煤氧接触，起到隔氧阻化作用； 使煤体长期处于含水潮湿状态，水分蒸发时的吸热降温作用使煤体在低温氧化过程中的温度不能升高，抑制了煤自热和自燃的发展。 阻化剂的防火工艺：喷洒阻化剂、压注阻化剂、雾化阻化剂,矿井火灾防治,（4）
