煤矿采掘安全知识培训教案
第一节 煤田地质
一、煤是如何形成的？
煤是古代植物遗体堆积在湖泊、海湾、浅海的地方，经过复杂的生物化学和物理化学作用转化而成的一种具有可燃性能的沉积岩。在显微镜下可以发现煤中有植物细胞组成的孢子花粉等，在煤层中还可以发现植物化石，所有这些都可以证明煤是由植物遗体堆积而成的。
科学家们在地质考察研究中发现，在地球上曾经有过气候潮湿，植物茂盛的时代。如按地质年代来说，晚古生代的石碳纪、二迭纪（距今约有3亿年）中生代的侏罗纪（距今约1.3亿—1.8亿年）等，当时大量繁生的植物在封闭的湖泊、沼泽或海湾堆积下来，并迅速被泥沙覆盖，经过亿万年以后，植物变成了煤，泥沙变成了沙石。由于有节奏的地壳运动和反覆堆积，在同一地区往往有很多煤层，每个煤层都被岩石分开。
煤的形成：泥炭化阶段→煤化阶段→变质阶段（泥炭→褐煤→烟煤→无烟煤）
二、煤的埋藏特征
1、煤的结构：简单结构和复杂结构（含夹石层）
2、煤层厚度：薄煤层＜1.3m、中厚煤层1.3-3.5m、厚煤层＞3.5m(在生产工作中习惯上将厚度在6m以上的煤层称为特厚)
3、煤层倾角：煤层倾角是指倾斜面与水平面的夹角。
根据煤层倾角大小将煤层分为以下四类
近水平煤层：＜10度、缓倾斜煤层：10-20度、倾斜煤层：20-45度、急倾斜煤层：＞45度
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三、普采工艺控顶排数（
三、四排控顶），柱距1米，最大控顶距3.6米，最小控顶距2.8米，放顶步距0.8米。
四、人工开切口：采用人工爆破开切口打机窝。
五、割煤方式：煤层较薄，采用单滚筒采煤机割煤，滚筒直径接近煤层厚度（650mm、580mm）左右往返一次进两刀。
六、采煤机进刀方式：切入工作面端部机窝煤壁、采用直接推入法。
七、支护型式
1、齐梁直线柱布置：绞接机梁端在煤壁方向相齐，支柱成直线。多为正悬臂。
2、错梁直线柱布置：顶梁交错、柱成直线，但不利于切顶。
八、普采工艺支护基本要点
1、加强机道支护，防止机道冒顶
2、加强端头支护：工作面端头是指工作面与顺槽连接处附近的区域，这个区域是人员与设备出入工作面的出入口。一般端头设备和人员集中、控顶面积大、矿山压力复杂，而且随工作面推进，需要不断在这里拆除和更新顺槽中的支护，作业量大。端头支护即指这个区域的支护。端头支护是工作面顶板管理的重要内容之一，对工作面安全生产和设备能力的发挥有很大影响。常用的普采工作面端头支护方式用单体支柱与长钢梁组成迈步抬棚支护（四对八梁、两对四梁）。
3、加强超前支护：机风巷距煤壁20米范围加强支护，支柱加密。
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掘进机的行走。
三、掘进工作面的支护形式
1、木支架。木梯形支架是掘进工作面常用的一种支架形式。
2、金属梯形支架。金属梯形支架的顶梁、柱腿大多数用矿用工字钢加工而成，少数用重型钢轨制成。
3、金属拱形可缩性支架。金属拱形可缩性支架由矿用特殊钢制作。整个支架可以是三节、四节或更多节的，各节之间用卡箍夹紧。金属拱形可缩性支架适用于地压大、地压不稳定和围岩变形量大的巷道，是我国煤矿使用最普遍、性能最好的一种支架。
4、装配式钢筋混凝土支架。装配式钢筋混凝土支架是在地面预先制成支架构件，在井下现场只进行装配即可。装配式钢筋混凝土支架一般用于地压稳定、服务年限长及断面小于12m2的巷道。
5、砌碹支架。砌碹支架是指用砖、料石、混凝土或钢筋混凝土预制块砌筑而成的连接整体或支架。砌碹支架由直墙、拱顶和基础三部分组成。砌碹支架主要用于围岩十分破碎、淋水较大、服务年限长、变形量小的岩巷。
6、喷射混凝土支护和喷浆。喷射混凝土支护是将一定配合比的水泥、砂子、石子和速凝剂输送到喷嘴与水混合后高速喷射到岩面上从而在凝结、硬化后形成一种支护结构的支护方式。
7、锚杆支护。锚杆支护是在巷道掘进后向围岩中钻眼，然后将锚杆安设在眼内，对巷道围岩进行加固，以维护巷道稳定的一种支护
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10、架设支架时设专人观察。支架间应设撑木或拉杆，支架与顶帮之间的空隙必须塞紧、背实。
五、掘进施工规范化管理
掘进施工巷道要达到“一巷、两全、三不漏、四坚持、五点、六条线”的规范化管理，并做到安全质量标准化常态化管理。工程质量优良、文明生产环境干净整洁、材料码放整齐，无安全隐患、无电器失爆、通风系统合理、特殊工种持证上岗、规程措施编制、审批贯彻及时准确。
1、一巷：施工巷道。
要求巷道整洁美观、干净卫生、无淤泥积水、无杂物及浮煤浮矸。
2、两全：安全设施齐全、图板齐全。
安全设施齐全包括：临时支护材料（前探梁、内注式单位支柱）、斜巷运输的声光信号、防跑车装置（一坡三档）和跑车防护装置、通防设施（瓦斯探头的正确悬挂：风筒的另一侧、距碛头不大于5米，距回风口10-15米、距顶不大于300mm，距帮200 mm，掘进碛头班组长应携带便携式报警仪，煤巷、半煤巷旋工的隔爆水袋：其安装位置和、悬挂方式、安装数量、水量必须符合作业规程规定、局扇的风、瓦电闭锁和备扇能自动切换）。
图牌齐全包括：三图一表、管理牌（一炮三检牌、三人联锁放炮牌、交接班牌、测风牌）、安全出口路标主各类警示标志牌。要求图文清晰、内容齐全、统一制作、美观醒目。
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（4）、轨道应按中腰线铺设、不得使用杂拌道、轨枕间距1米。 （5）、水沟按腰线施工、水流保持畅通、上沿面平齐轨枕面。临时水沟应紧跟耙沙机后、永久水沟距耙沙机不得大于10米。
（6）、中腰线要醒目，无红外线的巷道成巷部分必须画齐，吊挂中线点每40米一组。有红外线的巷道每掘100米必须对红外线进行校核。
六、工程质量标准
（一）、锚杆支护质量要求
1、锚杆托板必须紧贴煤岩壁，不松动。
2、锚杆的方向应与岩石层面垂直、当层理面不明显时，锚杆眼的方向应与巷道周边垂直。
3、锚杆的外露长度应不超过50mm，不小于20mm。
4、打锚杆眼前应严格执行敲帮问顶及采取临时支护措施。
5、锚杆支护巷道后路若顶板破碎威胁安全时，应及时用工字钢支护。
（二）架厢巷道质量要求
1、必须严格按中腰线施工，做到棚子高矮明暗一致。
2、架厢后的巷道净高应符合作业规程规定。
3、水平巷道支架的前倾后仰，倾斜巷道支架的迎山角必须符合掘进质量标准化的标准要求。不得退山，柱窝深度应符合规程要求。
4、腰帮背顶全部要背牢，帮顶严实有劲，严禁架设门字棚，严
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