煤矿的生产基础知识概览

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1、煤矿的生产基础知识大纲：上午-一、煤矿的基础知识（8.30 开始）1、煤矿的概念2、煤矿的发展史3、煤矿对国民经济的贡献二、煤的基础知识1、煤的形成和分类2、煤层的埋藏特征3、煤层常见的几种构造4、煤矿含水层的分类及对生产的影响 下午-三、井田的地质特征（14.30 开始）1、井田的地质特征2、矿井的储量3、矿井的年产量及服务年限 四、矿井开拓1、矿井巷道的分类2、矿井的开拓方式五、采煤方法1、采煤工艺2、矿井生产系统一、煤矿的基础知识1.1煤矿的概念在座的可能有没下过井的，也有比我从事煤矿时间长的老师傅， 既然大家都是从事煤矿行业的，那我就要问了，什么是煤矿？煤矿是 特定的区域是人类在富含煤

2、炭的地方开采煤炭资源的区域血单的 举例就是我们所坐的这个地方.地下含有丰富的煤炭资源然后我们共同的对其进行科学开采，这个地方就成了我们的万通源煤矿。般来讲煤矿分为井工煤矿和露天煤矿。当煤层离地表远时，一般会选择向地下开掘巷道来采掘煤炭，此为井工煤矿（比方说我们 矿）。当煤层距地表的距离很近时，一般回选择直接剥离地表土层来 挖掘煤炭，此为露天煤矿。我国绝大部分煤矿属于井工煤矿。煤矿范 围包括地上地下以及相关设施的很大区域。1.2煤矿的发展史首先简单列举几个时间：早在新石器时代的中国，人类就有使用煤的记录（距今估算有5000多年），贯穿整个华夏文明。而最早的商业煤矿出现在1748年的美（18世纪，

3、距今200多年），第一台采煤机器的发明是在1880年的英国（此时煤矿的大规模生产促进了 工业革命，使英国成为那个时期第一强国，煤炭的重要性可见一斑）， 到了 1912年，蒸汽挖土机科技方面的进步使得露天开采变得可能。煤炭从18世纪至1950年代是西方国家的主要工业和运输能量 来源。另一方面，石油的开采技术在20世纪初得到很大的发展，在 美虱中东和印尼发现了大规模油田。石油作为燃料的优点多于煤炭。 石油及其附属品在1950年代以后开始成为主要的燃料，很快的蒸汽 机被内燃机所取代。至20世纪末，煤炭在家庭、工业和运输上很大 的一部分被石油、天然气、核能或可再生能源等所取代1973年及1979年的两

4、次石油危机使得各国政府开始寻找替代 能源。在开发核能、风力、太阳能等新能源的同时，煤炭的重要性也 再度受到重视。不过，自1970年代开始，环保意识抬头，人们开始注意包括景 观破坏、空气污染及其他燃烧煤炭所可能产生的问题等。和其他化石 燃料比较，燃烧煤炭比石油或天然气产生更多的二氧化碳、二氧化硫 等温室气体，并可能是造成全球暖化及酸雨等问题的主要原因之一。煤炭在今日仍是重要的能源，因为其经济的价格和丰富的储藏 量，特别是用于发电。煤炭在中国是最重要的能源，2005年中国约 有80%的能源来自于燃煤。2007年中国首度成为了煤炭进口国。根据有关部门统计，截至2015年底，全国煤矿总规模为57亿 吨

5、。在57亿吨的产能规模中，正常生产及改造的煤矿39亿吨，停 产煤矿3.08亿吨，新建改扩建煤矿14.96亿吨，其中约8亿吨属于 未经核准的违规项目。根据我国现状和采煤工艺的发展，新中国的煤矿发展可分为以下几个阶段： 、爆破采煤工艺方式（炮采）解放后至60年代初为主； 、普通机械化采煤工艺方式（普采）此阶段从60年代初至70年代中期为主； 、综合机械化采煤工艺方式（综采），70年代中期以后为主。1.3煤矿对国民经济的贡献一直以来能源就是国家富强的最根本的保障冲国有丰富的自然 能源，成就了上下5000年文明史；英国在18世纪掌握了当时最先 进的采煤方式，迅速崛起成当时的战争强国；美国不惜通过战争掌

6、握 石油能源，使其从上世纪开始稳坐世界经济第一强国的宝座。而现在，煤炭依旧是我国的主要能源和重要的化工原料（前面都提到过）过去几十年经济发展的实践表明（过去30年时间，我国第二产业也就是工业飞速发展），我国国民经济及煤炭发展之间始终保持着一种唇齿相依的依赖关系。一方面，经济增长以充足的煤炭供 给为基础，尤其是一些重要的国民经济基础和支柱行业；另一方面，经 济增长为煤炭开发和生产提供了更好更多的资金及技术支持。所以说 煤炭和经济互为影响，互为促进。2008年以来，中国经济较前30的飞速发展明显出现了平稳的趋势，但是煤炭生产行业及主要用煤行业对GDP增量的贡献率占到 了 20%左右。拿2008年来

7、讲，通俗的说中国13亿人创造的财富（即 GDP ）是30万亿元左右，那么其中就有6万亿的财富是有煤炭生产 行业及用煤企业产生的（6万亿人民币有多重呢，一张100元的新钞 是1.15克，那么一亿元就是1150公斤，一吨多一点，6万亿就是6 万多吨，一张一张摞起来高度有6000公里，跟长江一样长）足 以见得煤炭行业的重要性及对国民经济的贡献。就简单拿平来讲雁门关外野人家、半年糠菜半年粮”是过去 平鲁的真实写照，也处晋西北黄土高原的平鲁，勾壑纵横，土地贫瘠， 自然条件恶劣（吃啥啥没有，种啥啥不收，长期以来靠天吃饭关键时 候还靠不上），当煤矿出现在这片土地上之后呢，首先一部分家庭劳 动力转至煤矿，解决

8、了部分人的工作问题；其次一定数量的外来人口 及煤矿职工大力的促进了当地经济的发展，尤其是第三产业（煤炭形 势好，当地的买卖就好做） 二煤的基础知识2.1煤的形成和分类煤的形成：煤是由古代植物的遗体变化而成的，整个过程相当漫长，需要几 千万年甚至几亿年，而且需要多种有利的自然条件配合，一般分为三 个阶段（泥炭化、煤化、变质）。没啥说的，这个过程十分的复杂， 简单说煤的形成就是大自然不可抗拒的因素，人类难以企及（所以说 煤是不可再生资源）。这中间有几个要素要说一下，泥煤-褐煤-烟 煤f无烟煤。这是个绝对意义上的递进关系，是从植物遗体到我们开 采的煤炭，整体的变化过程。这个过程不仅是时间的变化，煤的

9、质量也在发生变化，体积越来越小、水分越来越少、密度硬度增加、含碳 量越来越高等等吧。煤的分类：煤的种类有很多，性质差别也很大。衡量煤炭质量的指标主要是 煤中的水分、灰分、挥发分、固定碳、发热量及含矸率等（我们最最 常听到的就是发热量，也就是俗称的是多少多少千焦或者大卡，象咱 们这边大约在5000大卡左右吧）我国的煤炭根据以上这几个指标可分为14大类29小类（14大 类包括褐煤、长焰煤、不黏煤、弱黏煤、中黏煤、气煤、气肥煤、焦 煤、肥煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤、无烟煤及三分之一焦煤）按照工业用途，煤又可以分为以下三类： 动力煤。动力煤主要是通过煤直接燃烧来利用其热量。 化工用煤。化工用煤主要是对煤进

10、行气化和回收炼焦时的副 产品，从中提取其他原料（汽油、塑料、橡胶等） 炼焦煤。炼焦煤主要是把煤练成焦炭，用焦炭冶炼钢铁。2.2煤层的埋藏特征煤层的顶底板岩石的性质、形态及结构、厚度、产状等埋藏特征， 是评价煤田经济价值的主要内容,也是影响煤矿生产技术和生产安全 的重要因素。我们按照煤层厚度可分为薄煤层（小于1米3）、 中厚煤层 （1米33米5）厚煤层（大于3米5）。我们矿40101工作 面的煤层厚度是位于煤层上面和下面的邻近岩层称为煤层的顶板和底板，页板分 为老顶、直接顶、伪顶；底板分为直接底和老底。其中伪顶最不稳定，容易垮落脱落/直接顶位于其上方，具有一 定稳定性,是采煤工作面管理顶板的直接

11、对象。老顶又在直接顶之上， 岩石强度大，难以垮落的岩层。直接底是指直接位于煤层之下的岩层，一般有泥岩组成。其主要 特点是容易遇水膨胀，引起鼓底现象。老底指位于直接底下边的岩层。23煤层常见的几种构造断层 按照走向可分为走向断层（断层走向和岩层走向基本 一致）倾向断层（断层走向和岩层走向直交）斜向断层（断层走向 和岩层走向斜交）、顺层断层（断层面和岩层面基本一致）四种；按 照断层两盘运动分类又可以分为正断层、逆断层和平移断层。那么断层对生产的影响有哪些，首先是造成煤层不连续；断层附 近顶板破碎，容易离层和冒顶；其次出矸石多，煤质差；还有就是支 护方式改变，掘进回采效率低下,有时还需要炮采,瓦斯涌

12、水量増大。遇到断层容易发生事故，所以要制定相应的安全技术措施。陷落柱 煤层下可溶性岩层，经过地下水溶蚀形成的溶洞，在 上层岩层的重力下塌陷，形成筒状或者锥状柱体，简称陷落柱，俗名 无碳柱，矸子窝。陷落柱的影响，首先破坏了煤层储量，使煤炭储量减少；其次影 响采煤机械的有效使用，无法正常布置采煤工作面；第三影响采掘施 工，增加巷道掘进率和支护难度；最后还容易发生事故，影响安全。 褶皱 分为向斜和背斜，褶皱的弯曲向上是背斜，向下是向 斜，背斜核心的岩层较老，外围的岩层较新。向斜则反之。 褶皱构造对煤矿安全生产的影响（1 ）大型褶曲的核部一般裂隙发育，岩石破碎，易冒落，必 须加强支护，否则很容易发生冒

13、顶事故，给顶板管理带来困难。(2)小型褶曲常常造成煤层厚度、产状的较大变化，给生产及安全造成困难。(3)瓦斯矿井的褶曲核部，瓦斯极易在此积聚，可能会造成瓦斯突出，给安全生产带来威胁。24煤矿含水层的分类、成因和对煤矿生产的影响煤矿含水层分为老空水、顶板裂隙水、底板灰岩水、断裂构造水等我们常见的是老空水，其他不予赘述。已采掘的旧巷及空洞内， 常有大量积水，称为老空水。老空水常为矿井水灾事故的主要原因。老空水特点是：水压大，一旦掘透，来势凶猛，具有很大破坏性，但 是涌水持续时间短，易疏干。老空水酸度大，不能饮用，而且对井下 轨道、金属支架、钢丝绳等金属设备有腐蚀作用。老空水透出一般伴 有有害气体的

14、涌出。老空水常为矿井水灾事故的主要原因。危害极大不仅因来势猛， 可冲垮工作面、巷道设及现场人员，而且水中常带出有害气体，可熏 人致死。由于我国采煤历史悠久，老空广布，且大多缺少开采记录资 料，因此新中国成立以来，老空突水事故常常发生，因老空突水致死 的人数很惊人。所以探放水工作责任重大。三、井田地质特征、矿井储量及年产量31井田地质特征井田的地质特征包括多种元素地层.构造.煤层.煤质及用途、水文地质、瓦斯含量、地温、顶底板岩性等等多个方面的数据。简单那我们矿来说一下，我们矿井田位于宁武煤田北部，地层总 厚是2600-3500米，总体构造形态为褶曲构造，构造复杂程度为简 单。1、2、3号煤层，均

15、不稳定、属于不可采煤层。4、9为全井田 开采煤层，11号为较稳定大部可采煤层，6号煤层为不稳定局部可 采煤层。煤层的平均总厚度是25.47m，含煤系数27.22%。4号煤层暗煤为主，9、11号以亮煤和暗煤为主（根据 GB 575186标准，都是气煤），其工业用途均可作为炼焦煤和动力煤。井田内无大河流，含水层共有5层，比较熟悉的是4-9号层之间 的含水层（太原组砂岩裂隙含水层），该含水层富水性中等。咱们矿充水因素有大气降水、地表水、顶底板和井筒渗水、采空 区积水（井田内4、9号煤层现存在大面积采空区，4号现在积水约 有194426方、9号约301363方），除此之外，断层和不良钻孑匕也 起了充水通道的作用（原二铺一矿，在1957年7月开采4号煤层时， 遇断层时发生突水，流量高达900方每天，含水系数1.5被迫停产） 因此在我矿今后的生产中，防治水是重中之重（水文地质条件是复 杂）。我们矿瓦斯含量评定是低瓦斯矿井。但是2005年3月19日 12 时13分，细水矿发生特别重大瓦斯爆炸事故.波及相邻矿井康家窑， 造成72人死亡，直接经济损失2021.5万元。事故原因是停产整顿 期间未经允许擅自恢复生产，因通风不良造成。因此，我们在今后的 生产中要加强井下通风、瓦斯监测及瓦斯管理工作。井田内煤层属于自燃煤层和容易自燃煤层。顶板易管理。3.2