煤礦生產(chǎn)技術(shù)課件

第二章：煤礦生產(chǎn)技術(shù)docin/sundae_meng1一、教學(xué)目的及要求1、了解煤礦地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)2、了解礦井井田開(kāi)拓方式3、熟悉井下巷道的分類(lèi)、用途二、教學(xué)學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)三、教學(xué)方法：講授四、主要教學(xué)內(nèi)容

1、煤層埋藏特征2、地質(zhì)構(gòu)造3、斷裂構(gòu)造4、井下巷道的分類(lèi)、用途五、重點(diǎn)：井下巷道的分類(lèi)、用途docin/sundae_meng2docin/sundae_meng3docin/sundae_meng4docin/sundae_meng5docin/sundae_meng6第一節(jié) 煤礦地質(zhì)基本知識(shí)一、煤層埋藏特征我們開(kāi)采的煤層賦存在煤系巖層之中。煤系中的煤層的層數(shù)、層間距、煤層的厚度、結(jié)構(gòu)、傾角、埋深等等，都是我們選擇合理的開(kāi)拓方案和采煤方法的主要依據(jù)。采礦工作者只有對(duì)煤系中含煤情況及煤系地層各段的巖性了解清楚，那么從設(shè)計(jì)方案的確定到基建、生產(chǎn)才能順利進(jìn)行。docin/sundae_meng7煤礦地質(zhì)基本知識(shí)docin/sundae_meng81.

煤層的頂、底板煤系是含煤巖系的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是指有成因聯(lián)系且含有煤層的一套連續(xù)沉

積而形成的沉積巖層。主要由各種粉沙巖、砂巖、頁(yè)巖以及泥巖等沉

積巖組成。煤層的頂?shù)装媸侵该合抵形挥诿簩由舷乱欢ň嚯x內(nèi)的巖層。了解這些巖層的巖性特征、層厚、層理及節(jié)理發(fā)育程度、強(qiáng)度，可塑

性等，對(duì)確定采煤方法、設(shè)備選擇、頂板管理和巷道支護(hù)方式、估計(jì)

煤與瓦斯突出的危險(xiǎn)性均有重要意義。煤礦地質(zhì)基本知識(shí)docin/sundae_meng9通常用煤系地層地質(zhì)柱狀圖來(lái)表示煤層的頂?shù)装?。煤層的頂板。從采煤工作的角度，根?jù)頂板巖層變形和垮落特征以及與煤層的位置關(guān)系，可將頂板分為偽頂、直接頂和老頂三種，如圖2－1a所示。根據(jù)巖層的相對(duì)位置及開(kāi)采過(guò)程中巖層變形、垮落的難易程度，頂板可分為偽頂、老頂和基本頂3部分。煤礦地質(zhì)基本知識(shí)docin/sundae_meng10（1）偽頂――直接與煤層接觸，極易垮塌的薄層巖石，常隨采隨落，厚度一般僅幾厘米到幾十厘米；巖性多為炭質(zhì)頁(yè)巖。（2）直接頂――比偽頂不易垮落，但將煤采出后，一般自行垮落；它是頂板維護(hù)和管理的對(duì)象，一般厚度可達(dá)幾米，巖性常為粉砂巖、泥巖。（3）老頂――一般在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不易自行垮塌，往往只發(fā)生緩慢下沉。一般厚度較大，巖性多為砂巖、石灰?guī)r。煤礦地質(zhì)基本知識(shí)docin/sundae_meng11值得注意的是并不是每一煤層頂板都可分為上述三種。這取決于煤系沉積過(guò)程，比如山西大同等地于煤層直接接觸的是老頂，為河相砂巖。2）煤層的底板。煤層的底板巖石可分為直接底和老底兩種，圖2－1

煤層的頂?shù)装錫－煤層頂板；b－煤層底板

1－中粒砂巖；2－砂質(zhì)頁(yè)巖；3－炭質(zhì)頁(yè)巖；4－煤；5－粘土巖；6－粉砂巖docin/sundae_meng12煤礦地質(zhì)基本知識(shí)docin/sundae_meng13（1）直接底――以富含炭質(zhì)的粘土巖最為常見(jiàn)，厚度一般幾十厘米。如果直接底的巖性是遇水后膨脹粘土巖，則可造成巷道底板隆起（底鼓）現(xiàn)象，輕者影響巷道運(yùn)輸于支護(hù)，重者使巷道遭受破壞。（2）老底――位于直接底之下，常為粉砂巖或砂巖，在南方有些煤礦也可見(jiàn)到石灰?guī)r老底。詳細(xì)了解煤層底板各層巖石巖性、厚度、強(qiáng)度、含水性、遇水膨脹性等，對(duì)于合理布置巖巷（通常是大巷）及支護(hù)巷道有主要意義。煤礦地質(zhì)基本知識(shí)docin/sundae_meng142．煤層的結(jié)構(gòu)、厚度根據(jù)煤層中有無(wú)較穩(wěn)定的夾矸層，可將煤層分為兩類(lèi)。（1）簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層。這類(lèi)煤層中沒(méi)有呈層狀出現(xiàn)的較穩(wěn)定的矸石夾層，但可能含有透鏡體或結(jié)核。（2）復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層：這類(lèi)煤層中含有較穩(wěn)定的矸石夾層。通常厚度較大的煤層往往是復(fù)雜結(jié)構(gòu)的。煤礦地質(zhì)基本知識(shí)docin/sundae_meng15各個(gè)地區(qū)煤層厚度不一，由幾厘米到幾十

厘米甚至上百米。在目前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，可以開(kāi)采的煤層厚度稱(chēng)為開(kāi)采厚度。國(guó)家

或地區(qū)規(guī)定的開(kāi)采厚度的最低標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)為最

低開(kāi)采厚度。根據(jù)煤層厚度對(duì)開(kāi)采技術(shù)的

影響，煤層可分為3類(lèi)：煤礦地質(zhì)基本知識(shí)docin/sundae_meng16薄煤層―――小于1.3m的煤層；中厚煤層――厚度在1.3~3.5m的煤層；厚煤層―――厚度大于3.5m的煤層；在生產(chǎn)工作中，習(xí)慣上將厚度大于6m的煤層稱(chēng)為特厚煤層。煤礦地質(zhì)基本知識(shí)docin/sundae_meng17原始沉積的煤層，應(yīng)該是水平或近水平的并在一定范圍內(nèi)是連續(xù)的。由于后期地殼運(yùn)動(dòng)及外力地質(zhì)作用的影響，使煤層隨煤系地層發(fā)生變形和變位，形成各種構(gòu)造形態(tài)。煤層的空間形態(tài)及展布方向用產(chǎn)狀要素，即走向、傾向和傾角來(lái)表示，被稱(chēng)為產(chǎn)狀三要素，如圖2－2所示。docin/sundae_meng18煤礦地質(zhì)基本知識(shí)docin/sundae_meng19走向：煤層層面與面的交線稱(chēng)為走向線，它是水平一條水平線；走向線向兩邊延伸的方向稱(chēng)為走向，它代表了巖層層面在水平面上延伸方向。傾向：即煤層的傾向方向，它與走向垂直，并指向巖層面傾斜向下的一方，也就是傾斜線在水平面的投影方向。煤礦地質(zhì)基本知識(shí)docin/sundae_meng20傾角：傾斜層面與水平面之間夾的銳角，也就是傾斜線之間的夾角。傾角的大小反映煤層傾斜的程度。煤層傾角越大，開(kāi)采難度也就越大。煤層傾角對(duì)開(kāi)采技術(shù)和裝備選擇有較大的影響。煤層的傾角在00~900之間的變化。根據(jù)目前開(kāi)采技術(shù)，我國(guó)按傾角將煤層分為4類(lèi)：煤礦地質(zhì)基本知識(shí)docin/sundae_meng21近水平煤層―――傾角小于8°以下緩傾斜煤層―――傾角在8°～25°；傾斜煤層――――傾角在25°～45°；急傾斜煤層―――傾角在45°～90°。一般情況下，傾角小的煤層開(kāi)采比較容易，傾角大的煤層如開(kāi)采急傾斜煤層就比較困難，特別是實(shí)行機(jī)械化開(kāi)采更為困難。docin/sundae_meng22docin/sundae_meng23docin/sundae_meng24docin/sundae_meng25docin/sundae_meng26docin/sundae_meng27d