煤礦地質(zhì)與開(kāi)采安

煤礦地質(zhì)與開(kāi)采安課件第1頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月影響煤礦生產(chǎn)的地質(zhì)因素

礦井水文地質(zhì)與礦井防治水

礦井開(kāi)拓方式及礦井生產(chǎn)系統(tǒng)

主要內(nèi)容：

煤礦開(kāi)采技術(shù)采掘工作面頂板控制與事故防治礦井熱害及防治第2頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)影響煤礦生產(chǎn)的地質(zhì)因素

一、煤系地層與煤層

地殼是由巖石構(gòu)成的，巖石按生成原因分巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類(lèi)。煤層是幾千萬(wàn)年至幾億年前由古代植物殘?bào)w大量堆積，在一定條件下經(jīng)泥炭、成煤和變質(zhì)作用形成的層狀固體可燃礦產(chǎn)。

煤層是煤系的重要組成部分，煤層的厚度及其變化是評(píng)價(jià)煤層工業(yè)價(jià)值的主要指標(biāo)，也是選擇煤礦開(kāi)采設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。

煤層屬于沉積巖？

第3頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月煤層常見(jiàn)有以下分類(lèi)方法：1．煤層按層狀分類(lèi)為：層狀煤層似層狀煤層非層狀煤層2．煤層按傾斜程度分類(lèi)為：近水平煤層緩傾斜煤層傾斜煤層急傾斜煤層近水平煤層：地下開(kāi)采時(shí)傾角8°以下的煤層；緩傾斜煤層：地下開(kāi)采時(shí)傾角8°～25°的煤層；傾斜煤層：地下開(kāi)采時(shí)傾角25°～45°的煤層；急傾斜煤層：地下或露天開(kāi)采時(shí)傾角在45°以上的煤層。第4頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3．煤層按厚度分類(lèi)為：

薄煤層中厚煤層厚煤層薄煤層：地下開(kāi)采時(shí)厚度1.3m以下的煤層；中厚煤層：地下開(kāi)采時(shí)厚度1.3～3.5m的煤層；厚煤層是：下開(kāi)采時(shí)厚度3.5m以上的煤層。第5頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、礦井地質(zhì)構(gòu)造

礦井地質(zhì)構(gòu)造是井田邊界及其范圍內(nèi)的各種地質(zhì)構(gòu)造的統(tǒng)稱(chēng)。

單斜構(gòu)造單斜構(gòu)造示意圖第6頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月巖層的產(chǎn)狀要素產(chǎn)狀三要素：走向、傾向、傾角第7頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月褶皺構(gòu)造巖層在水平方向擠壓力的長(zhǎng)期作用下，所形成的各種彎曲變形，這些構(gòu)造形態(tài)叫褶皺構(gòu)造。褶皺構(gòu)造中的每一個(gè)彎曲叫褶曲，它是褶皺構(gòu)造的基本單位。褶曲的基本形態(tài)分為背斜和向斜兩種。背斜向斜褶皺第8頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

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斷裂構(gòu)造根據(jù)煤（巖）層斷裂面兩側(cè)巖塊相對(duì)位移的大小，分節(jié)理和斷層兩大類(lèi)型。節(jié)理又稱(chēng)為裂隙或者裂縫，是指斷裂面兩側(cè)的煤（巖）沒(méi)有發(fā)生顯著的位置移動(dòng)的斷裂構(gòu)造。斷層是指斷裂面兩側(cè)的煤（巖）發(fā)生了顯著的位置移動(dòng)的斷裂構(gòu)造。斷層的基本要素有斷層面、斷盤(pán)和落差（斷距）等。

第9頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月斷層分為正斷層、逆斷層和平移斷層。正斷層：上盤(pán)相對(duì)下降，下盤(pán)相對(duì)上升的斷層；逆斷層：上盤(pán)相對(duì)上升，下盤(pán)相對(duì)下降的斷層；平移斷層：兩盤(pán)巖塊沿?cái)嗔衙孀魉椒较蛳鄬?duì)移動(dòng)的斷層；（a）－正斷層；（b）－逆斷層；（c）－平移斷層第10頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月陷落柱陷落柱是分布在石灰?guī)r地層中，有流動(dòng)的地下水對(duì)石灰?guī)r地層進(jìn)行溶蝕作用形成的。當(dāng)煤層下部分布有可溶性的石灰?guī)r、白云巖，并有發(fā)育的巖溶時(shí)，巖溶可能坍塌而引起上覆巖層的跨落，破壞煤層的完整性，這種坍塌呈圓形的柱狀體或底大頂小的圓錐體，稱(chēng)之為陷落柱

陷落柱的形成過(guò)程示意圖(a)石灰中發(fā)育的巖溶；(b)巖溶逐漸擴(kuò)大；（c）陷落柱形成第11頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、影響煤礦生產(chǎn)的地質(zhì)因素

煤層厚度的影響褶皺構(gòu)造

斷裂構(gòu)造陷落柱

地質(zhì)構(gòu)造的影響第12頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)礦井水文地質(zhì)與礦井防治水

一、礦井水害及其產(chǎn)生條件

根據(jù)水源不同，礦井水害分為地表水害、老窯水害、孔隙水水害、裂隙水水害及巖溶水水害。充水水源充水途徑充水強(qiáng)度

礦井水害發(fā)生的條件:第13頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月礦井充水水源及通道礦井充水水源通道天然人為水源通道巖溶陷落柱襲奪水源封孔質(zhì)量不佳的鉆孔大氣降水地表水地下水地震裂隙斷裂帶、裂隙隱伏露頭、天窗老窯水頂板冒裂帶底板礦壓破壞帶巖溶地面塌陷水源通道第14頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月礦井充水程度及其指標(biāo)

礦井的充水程度指標(biāo)：含水系數(shù)礦井涌水量

含水系數(shù)（富水系數(shù)）：從生產(chǎn)礦井中排出的水量Q（m3）與同一時(shí)期內(nèi)煤炭產(chǎn)量T（t）的比值，即：每開(kāi)采一噸煤的同時(shí)，需要從礦井內(nèi)排出的水量。據(jù)含水系數(shù)的大小，可將礦井的富水性劃分為四個(gè)等級(jí)：涌水小的礦井KB<2m3/t涌水中等的礦井KB=2～5m3/t涌水大的礦井KB=5～10m3/t涌水很大的礦井KB>10m3/t第15頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月礦井涌水量

礦井涌水量是指單位時(shí)間內(nèi)流入礦井的水量，常用q表示。根據(jù)礦井涌水量的不同，礦井的富水性也可分為四個(gè)等級(jí)。涌水小的礦井q<2m3/min涌水中等的礦井q=2～5m3/min涌水大的礦井q=5～15m3/min涌水很大的礦井q>15m3/min第16頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、礦井突水及其預(yù)測(cè)

礦井突水:

按采掘工作所處的階段，可分為掘進(jìn)突水與回采突水；按突水點(diǎn)與開(kāi)采煤層所處的相對(duì)位置，可分為頂板突水、底板突水與煤柱突水；按突水相對(duì)于采掘工程進(jìn)行的時(shí)間可分為即時(shí)突水與滯后突水等。依據(jù)突水點(diǎn)的水量大小，將突水點(diǎn)分為小突水點(diǎn)(Q＜60m3/h)、中等突水點(diǎn)(Q＝60m3/h～600m3/h)、大突水點(diǎn)(Q＝600m3/h～1800m3/h)和特大突水點(diǎn)(Q＞1800m3/h)4個(gè)等級(jí)。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》突水量首次達(dá)到300m3/h以上或者造成死亡3人以上的突水事故稱(chēng)重大突水事故。第17頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月礦井突水預(yù)兆（1）掛紅（2）掛汗（3）空氣變冷（4）出現(xiàn)霧氣（5）水叫（6）頂板淋水加大（7）頂板來(lái)壓、底版鼓起（8）水色發(fā)渾、有臭味（9）有害氣體增加（10）裂隙出現(xiàn)滲水

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，當(dāng)采掘工作面或其他地點(diǎn)出現(xiàn)透水征兆時(shí)，必須停止作業(yè)，采取措施，立即報(bào)告礦調(diào)度室，發(fā)出警報(bào)，撤出所有受水威脅地點(diǎn)的人員。第18頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月突水水源分析與判別直觀分析法水文地質(zhì)條件分析法水化學(xué)試驗(yàn)法及示蹤試驗(yàn)水質(zhì)判別模型法地下水動(dòng)態(tài)分析法

突水的因素與預(yù)測(cè)

影響底板突水的因素:含水層富水性及水壓隔水層是底板突水的抑制因素?cái)嗔褬?gòu)造礦壓是底板突水的觸發(fā)與誘導(dǎo)因素第19頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月突水預(yù)測(cè)

易發(fā)生突水地段:①斷層交叉或匯合處②斷層尖滅或消失端一帶③褶曲軸部裂隙密集帶或小斷裂密集帶④背斜傾伏端一帶⑤兩條大斷層相互對(duì)扭地帶（即張扭性破碎帶）⑥與導(dǎo)水或富水大斷裂成入字型連接的小斷裂帶⑦復(fù)合部位小斷層與次級(jí)小褶曲軸在地層傾向急劇轉(zhuǎn)折帶上的復(fù)合部位，或小褶曲軸與地層傾向轉(zhuǎn)折帶的復(fù)合部位或平緩小褶曲翼部⑧壓性斷裂下盤(pán)、張性斷裂上盤(pán)因富水性強(qiáng)，井巷通過(guò)或接近時(shí)往往發(fā)生突水⑨新構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈的斷裂帶⑩不同力學(xué)性質(zhì)的斷裂組成的斷裂帶，富水性強(qiáng)，易于發(fā)生突水第20頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月采掘前的突水預(yù)測(cè)①水文地質(zhì)分區(qū)圖②礦區(qū)或采區(qū)底板突水預(yù)測(cè)圖③突水系數(shù)法采掘過(guò)程中的突水預(yù)測(cè)①鉆探方法②放射性測(cè)量方法③物探方法④突水征兆的監(jiān)測(cè)第21頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、礦井防治水技術(shù)路線礦井防治水的基本方針

基本原則:

預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采綜合防治措施:

防、堵、疏、排、截”第22頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、煤礦水害防治技術(shù)地面防治水井下防水井下探放水疏放降壓注漿堵水第23頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)礦井開(kāi)拓方式及礦井生產(chǎn)系統(tǒng)

礦井開(kāi)拓方式開(kāi)拓巷道在井田內(nèi)的總體布置方式

煤礦井下巷道分為：開(kāi)拓巷道、準(zhǔn)備巷道、回采巷道

礦井開(kāi)拓方式分類(lèi)：按井筒形式分立井開(kāi)拓、斜井開(kāi)拓、平硐開(kāi)拓和綜合開(kāi)拓按開(kāi)采水平數(shù)目分，有單水平開(kāi)拓與多水平開(kāi)拓按階段內(nèi)的布置分連續(xù)式和分區(qū)式第24頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、礦井生產(chǎn)系統(tǒng)

礦井生產(chǎn)系統(tǒng)由井下生產(chǎn)系統(tǒng)、地面生產(chǎn)系統(tǒng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)所組成。1.井下生產(chǎn)系統(tǒng)井下生產(chǎn)系統(tǒng)分為提升運(yùn)輸系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、排水系統(tǒng)以及壓風(fēng)系統(tǒng)。2.地面生產(chǎn)系統(tǒng)地面生產(chǎn)系統(tǒng)分為選煤系統(tǒng)、排矸與運(yùn)料系統(tǒng)和地面管線系統(tǒng)3.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)第25頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月井下生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖第26頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)煤礦開(kāi)采技術(shù)一、采煤方法的概念采煤方法是指采煤系統(tǒng)與采煤工藝在時(shí)間和空間上的相互配合。采煤系統(tǒng)：回采巷道的掘進(jìn)一般是超前于回采工作進(jìn)行的。它們之間在時(shí)間上的配合以及在空間上的相互位置關(guān)系，稱(chēng)為采煤系統(tǒng)。采煤工藝：在采煤工作面內(nèi)按照一定順序完成落煤、裝煤、運(yùn)煤、頂板支護(hù)和采空區(qū)處理各項(xiàng)工序的方法及其配合，稱(chēng)為采煤工藝。回采工作可分為基本工序和輔助工序回采工作的基本工序：落煤、裝煤、運(yùn)煤回采工作的輔助工序：工作面支護(hù)、采空區(qū)處理、移置運(yùn)輸機(jī)及采煤設(shè)備等第27頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月采煤方法分類(lèi)

第28頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月壁式體系采煤法薄及中厚煤層單一長(zhǎng)壁采煤方法(a)走向長(zhǎng)壁（b）傾斜長(zhǎng)壁（仰斜）（c）傾斜長(zhǎng)壁（俯斜）第29頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月厚煤層分層開(kāi)采的采煤方法分層采煤法：傾斜分層水平分層斜切分層

(a)傾斜分層（b）水平分層（c）斜切分層第30頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月回采順序：分層的回采有下行式和上行式兩種順序。各先采上部分層，然后依次回采下部分層的方式稱(chēng)為下行式；先回采最下分層，然后依次回采上部分層的方式稱(chēng)為上行式。采空區(qū)處理方法：當(dāng)用下行式回采順序時(shí)，可采用垮落或充填法來(lái)處理采空區(qū)；采用上行式回采順序時(shí)，則一般采用充填法。第31頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月厚煤層整層開(kāi)采的采煤方法大采高一次采全厚的單一長(zhǎng)壁采煤法：5m以下的緩斜厚煤層綜采放頂煤采煤法：5m以上緩傾斜厚煤層掩護(hù)支架采煤法：急斜厚煤層壁式體系采煤法具有的主要特點(diǎn)：通常具有較長(zhǎng)的采煤工作面長(zhǎng)度，通常在80～250m。在采煤工作面兩端至少各有一條回采巷道，至少兩個(gè)安全出口，也有利于通風(fēng)和運(yùn)輸。隨采煤工作面推進(jìn)，頂板暴露面積增大，礦山壓力顯現(xiàn)較為強(qiáng)烈。采煤工作面可分別用爆破、滾筒式采煤機(jī)或刨煤機(jī)破、裝煤，用與采煤工作面相平行鋪設(shè)的刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，用支架支護(hù)工作空間，用放頂垮落法或充填法處理采空區(qū)。第32頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月柱式體系采煤法

柱式體系采煤法包括：房式采煤法、房柱式采煤法第33頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月采煤工藝炮采工藝——炮采普通機(jī)械化采煤工藝——普采綜合機(jī)械化采煤工藝——綜采放頂煤采煤工藝一次采全厚放頂煤預(yù)采頂分層網(wǎng)下放頂煤傾斜分段放頂煤第34頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)采掘工作面頂板控制與事故防治

一、礦山壓力概念原巖應(yīng)力場(chǎng)礦山壓力（礦壓）礦山壓力顯現(xiàn)

煤層頂板偽頂：直接位于煤層之上，極易垮落的較薄巖層。它由泥巖、頁(yè)巖等軟弱巖層組成，厚度小于0.5m，常隨采隨落。直接頂：位于偽頂或煤層之上的一層或幾層相同或不同的巖層。它由泥質(zhì)頁(yè)巖、頁(yè)巖、砂質(zhì)頁(yè)巖等不穩(wěn)定巖層組成，具有隨回柱放頂而垮落的特征。其厚度是指回柱放頂后能在采空區(qū)自行垮落的巖層厚度。老頂（基本頂）：位于直接頂之上的巖層。由砂巖、石灰?guī)r、砂礫巖等堅(jiān)硬巖石所組成。其厚度大于2m，自燃分層厚度較大，整體性較強(qiáng)，采空后能懸露較大面積。

第35頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月煤層底板直接底：位于開(kāi)采層下面的巖層。當(dāng)它為堅(jiān)硬巖石時(shí)，可作為采煤工作面支柱的底座；如果是泥質(zhì)頁(yè)巖等松軟巖層時(shí)，則常造成底鼓和支柱插入底板等現(xiàn)象；在開(kāi)采急傾斜煤層時(shí)，直接底還可能出現(xiàn)沿傾斜滑動(dòng)的現(xiàn)象。老底：位于直接底之下,一般由砂巖、石灰?guī)r等堅(jiān)固的巖層所組成。根據(jù)頂板的堅(jiān)硬程度、穩(wěn)定程度以及對(duì)工作面礦壓影響程度，直接頂可分為四類(lèi)：不穩(wěn)定頂板、中等穩(wěn)定頂板、穩(wěn)定頂板和堅(jiān)硬頂板。按老頂來(lái)壓強(qiáng)烈程度不同，老頂可分為四級(jí)：Ⅰ級(jí)頂板，、Ⅱ級(jí)頂板、Ⅲ級(jí)頂板、Ⅳ級(jí)頂板。第36頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月巷道圍巖壓力礦山壓力的分布規(guī)律

1．采煤工作面周?chē)鷫毫Ψ植?/p>

a—增壓區(qū)(支承壓力區(qū))；b—減壓區(qū)(卸壓區(qū))；cc′—穩(wěn)壓區(qū)(原始應(yīng)力區(qū))第37頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．工作面初次來(lái)壓

1)直接頂初次垮落

2)老頂初次垮落與工作面初次來(lái)壓

老頂?shù)某醮蝸?lái)壓步距：一般為20～35m

第38頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3．工作面周期來(lái)壓

老頂周期來(lái)壓步距：一般為老頂初次來(lái)壓步距的1/2～1/44．采空區(qū)上覆巖層移動(dòng)情況根據(jù)破壞的特征，上覆巖層沿豎直方向自下而上分為：冒落帶、裂隙帶

、彎曲下沉帶

第39頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、巷道掘進(jìn)頂板控制技術(shù)

頂板控制方法：巷道保護(hù)：指為了預(yù)防巷道失穩(wěn)或有效的減輕礦壓危害而采取的各種技術(shù)措施；巷道支護(hù)：指借助于各種支架去預(yù)防巷道圍巖產(chǎn)生過(guò)度變形和防止巷道冒頂、片幫的技術(shù)措施；巷道維護(hù)（維修）：指對(duì)已進(jìn)行過(guò)支護(hù)的巷道，為了改善已惡化的維護(hù)狀況和恢復(fù)其穩(wěn)定性所采取的一些措施。巷道支護(hù)材料：木支護(hù)料石及混凝土砌碹金屬支架：礦工鋼支護(hù)、U型鋼支護(hù)錨桿支護(hù)噴射混凝土支護(hù)錨噴支護(hù)第40頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、巷道頂板事故的防治造成巷道冒頂事故的因素自然地質(zhì)因素工程質(zhì)量因素采掘工程因素管理因素巖層層理影響鑲嵌型圍巖結(jié)構(gòu)的影響巖層節(jié)理裂隙及破碎帶影響地下水的影響支架架設(shè)質(zhì)量差掘進(jìn)打眼爆破參數(shù)掌握不好

第41頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1．掘進(jìn)工作面冒頂事故的原因及防治措施巷道冒頂事故的預(yù)防措施：冒頂?shù)脑?/p>

冒頂事故的防治措施嚴(yán)格控制空頂距離，嚴(yán)禁空頂作業(yè)加強(qiáng)安全檢查，嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問(wèn)頂制度在地質(zhì)破壞區(qū)掘進(jìn)巷道時(shí)要縮小棚距；在工作面附近應(yīng)把棚子連成一體防止棚子被推垮，必要時(shí)還要打中柱以抵抗突然來(lái)壓。及時(shí)整理爆破崩倒或崩歪的支架。第42頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．支架支護(hù)巷道冒頂事故的原因及防治措施冒頂?shù)脑蛑Ъ苤ёo(hù)巷道的冒頂可分為壓垮型、漏垮型和推垮型3類(lèi)

冒頂事故的防治措施掘進(jìn)工作面嚴(yán)禁空頂作業(yè),支架間應(yīng)設(shè)牢固的撐木或拉桿在松軟的煤巖層掘進(jìn)巷道時(shí)，必須采取前探支護(hù)或其他措施在堅(jiān)硬穩(wěn)定的煤巖層中，確定巷道不設(shè)支護(hù)時(shí)，必須制定安全措施可縮性金屬支架應(yīng)用金屬支拉桿，并用機(jī)械或力矩扳手?jǐn)Q緊卡纜支架與頂幫之間的空隙必須塞緊、背實(shí)巷道砌碹時(shí)，碹體與頂幫之間必須用不燃物充滿填實(shí)更換巷道支護(hù)時(shí)，在拆除原有支護(hù)前，應(yīng)先加固臨近支護(hù)，拆除原有支護(hù)后，必須及時(shí)除掉頂幫活矸和架設(shè)永久支護(hù)，必要時(shí)還應(yīng)采取臨時(shí)支護(hù)措施。在傾斜巷道中，必須有防止矸石、物料滾落和支架歪倒的安全措施。第43頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3．錨桿支護(hù)巷道冒頂事故的原因及防治措施

冒頂?shù)脑?/p>

冒頂事故的防治措施預(yù)防錨桿支護(hù)巷道冒頂?shù)拇胧?，主要在于正確選擇錨桿支護(hù)的參數(shù)，加強(qiáng)施工管理，保證工程質(zhì)量。

第44頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4．巷道交叉處及巷道貫通處冒頂事故的原因及防治措施冒頂?shù)脑?/p>

冒頂事故的防治措施①開(kāi)岔口應(yīng)避開(kāi)原來(lái)巷道冒頂?shù)姆秶?。②必須在開(kāi)岔口抬棚支設(shè)穩(wěn)定后再拆除原巷道棚腿，不得過(guò)早拆除，切忌先拆棚腿后支抬棚。③保證抬棚有足夠的強(qiáng)度。④開(kāi)幫掘進(jìn)的新巷與原巷的方位要保持較大的夾角(最好大于45°)。⑤貫通前要進(jìn)行超前探測(cè)，并處理好被透點(diǎn)的積水、瓦斯等有害氣體情況，制定相應(yīng)的安全措施。第45頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月巷道維修及冒頂處理方法

1．巷道維修及冒頂處理的一般原則先外后里先支后拆先上后下先近后遠(yuǎn)先頂后幫2．巷道冒頂處理方法(1)直接支架法(2)撞楔法(3)錨噴法(4)木垛法

第46頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月采煤工作面支架的基本要求

采煤工作面支架架設(shè)的安全要求

工作面放頂時(shí)安全要求

綜合機(jī)械化采煤時(shí)必須遵守的規(guī)定放頂煤時(shí)必須遵守的規(guī)定

四、采煤工作面頂板安全管理

支得起護(hù)得好穩(wěn)得住

第47頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、采煤工作面頂板事故及預(yù)防措施

頂板事故是指在地下開(kāi)采過(guò)程中，因?yàn)轫敯逡馔饷奥湓斐傻娜藛T傷亡、設(shè)備損害、生產(chǎn)中止等事故。采煤工作面頂板事故的分類(lèi)按冒頂范圍的不同分：

局部冒頂大面積冒頂按發(fā)生冒頂事故的力學(xué)原理分：

壓垮型冒頂漏垮型冒頂推垮型冒頂

壓垮型冒頂是由垂直于層面方向的頂板力壓壞采煤工作面支架而導(dǎo)致的冒頂；漏垮型冒頂是因已破碎頂板沒(méi)有得到有效防護(hù)，受重力作用冒落而導(dǎo)致的冒頂；推垮型冒頂則是由平行于層面方向的頂板力推倒采煤工作面支架而導(dǎo)致的冒頂。第48頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月壓垮型冒頂?shù)臋C(jī)理及防治

漏垮型冒頂?shù)臋C(jī)理及防治推垮型冒頂?shù)臋C(jī)理及防治綜合型冒頂?shù)臋C(jī)理及防治

在一次冒頂事故中出現(xiàn)壓、漏、推的綜合，但必有一個(gè)為主，按為主的預(yù)防即可

第49頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月六、沖擊地壓及其防治

沖擊地壓的定義煤礦沖擊地壓(Rockburst，Pressurebumpincollieries)又稱(chēng)煤爆，是指在一定條件的高地應(yīng)力作用下，井巷或回采工作面周?chē)拿簬r體由于彈性能的瞬時(shí)釋放而產(chǎn)生破壞的礦井動(dòng)力現(xiàn)象，常伴隨有巨大的聲響、煤巖體被拋向采掘空間和氣浪等現(xiàn)象。它往往造成采掘空間中支護(hù)設(shè)備的破壞以及采掘空間的變形，嚴(yán)重時(shí)造成人員傷亡和井巷的毀壞，甚至引起地表塌陷而造成局部地震。

第50頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月沖擊地壓現(xiàn)狀煤礦沖擊地壓是一個(gè)世界性的災(zāi)害現(xiàn)象。從1738年英國(guó)的南史塔福煤田發(fā)生世界上第一次沖擊地壓以來(lái)，已有260年的歷史了。其間在世界上發(fā)生沖擊地壓的國(guó)家除我國(guó)外，還有英國(guó)、波蘭、法國(guó)、德國(guó)、俄羅斯、烏克蘭、南非、美國(guó)、日本等23個(gè)國(guó)家和地區(qū)。我國(guó)最早記錄的沖擊地壓是1933年在撫順勝利礦發(fā)生的。我國(guó)煤礦進(jìn)入80年代以來(lái)，礦井開(kāi)采深度日益加大，如開(kāi)灤礦務(wù)局開(kāi)采深度已超過(guò)1200m，新汶礦務(wù)局開(kāi)采深度也在1000m以上，大多數(shù)大中型礦井開(kāi)采深度均已超過(guò)500m。

第51頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月沖擊地壓的特點(diǎn)（1）突發(fā)性：沖擊前沒(méi)有明顯的宏觀前兆；（2）瞬時(shí)震動(dòng)性：發(fā)生時(shí)伴有強(qiáng)烈震動(dòng)和聲響，人員和設(shè)備被彈起，地面地震感；（3）破壞性：常使幾米、幾十米甚至幾百米巷道支架破壞，造成巷道堵塞、人員傷亡、設(shè)備損壞、丟失煤炭。

第52頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月沖擊地壓發(fā)生的原因沖擊地壓發(fā)生的原因自然的技術(shù)的組織管理的局部應(yīng)力集中生產(chǎn)過(guò)度集中采礦地質(zhì)因素限制防治措施的限制煤層的超量開(kāi)采無(wú)投資及投資沒(méi)到位防治措施采取不當(dāng)采礦作業(yè)不當(dāng)煤層沖擊傾向性地層中的厚煤層缺乏培訓(xùn)違反規(guī)程較大的原巖應(yīng)力第53頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月沖擊地壓發(fā)生的機(jī)理理論強(qiáng)度理論：井巷和采煤工作面周?chē)a(chǎn)生應(yīng)力集中，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到煤巖體的強(qiáng)度極限時(shí)，煤巖體就會(huì)突然發(fā)生破壞，形成沖擊地壓。剛度理論：礦山結(jié)構(gòu)(礦體)的剛度大于礦山負(fù)荷系統(tǒng)(圍巖)的剛度是產(chǎn)生沖擊地壓的必要條件。能量理論：礦體-圍巖系統(tǒng)在其力學(xué)平衡狀態(tài)破壞時(shí)所釋放的能量大于所消耗的能量時(shí)就發(fā)生沖擊地壓。沖擊傾向性理論：煤巖介質(zhì)產(chǎn)生沖擊破壞的固有能力或?qū)傩?，是沖擊地壓發(fā)生的必要條件。第54頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月沖擊地壓的發(fā)生的條件（1）凡是發(fā)生沖擊地壓的煤層，都具有“三高一低”的特點(diǎn)，即：彈性、脆性、硬度較高，含水量低(干燥)，大多數(shù)沖擊地壓的煤層頂板都十分堅(jiān)硬，完整大面積不昌落，偽頂或直接頂較薄甚至沒(méi)有。（2）隨著開(kāi)采深度的增加，沖擊地壓次數(shù)和強(qiáng)度有增加的趨勢(shì)。（3）向斜軸部，斷層附近，煤層或傾角發(fā)生變化的地點(diǎn)，