煤矿开采安全管理---副本

2020年3月18日2时34分煤矿管理人员培训——矿井开采安全汾西矿业安全培训中心胡中山二0一二年·八月2020年3月18日2时34分煤矿开采安全管理•本章培训与考核要点：•熟悉煤矿开采的基本安全生产条件与矿井开拓方式；•掌握井巷工程施工、支护及维护的安全管理要求；•掌握常用采煤方法及其回采工艺的安全管理要求；2020年3月18日2时34分第一节煤矿开采的基本安全条件与矿井开拓•一、煤矿开采的基本条件•煤矿生产是一种特殊条件下的作业生产，由于工作场所的特殊性、客观因素的不定性，再加上诸多主观因素的影响，致使生产事故不断的发生。为了保障安全生产应具备以下基本安全生产条件：1.矿井应有及时填绘的反映实际情况的各种图纸及规程。2.矿井必须有两个独立的能够行人并直达地面安全出口，出口之间距离不得小于30m。2020年3月18日2时34分3.矿井在用巷道净断面能满足安全生产的需要。4.采煤工作至少保持2个畅通的安全出口。5.矿井每年必须经过瓦斯等级鉴定。6.矿井应当具备完整的独立通风系统。7.高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井应有瓦斯抽放措施，并装备安全监控系统。8.矿井必须实行瓦斯检查制度和矿长、技术负责人瓦斯日报审查签字制度。9.矿井有完善的防尘供水系统、防排水系统和火灾防治措施及设施。10.矿井应当保证双回路电源线供路。2020年3月18日2时34分11矿井提升使用矿用提升绞车，并装设齐全的保险装置和深度指示器。12矿井应有完善可靠的通信系统，保持矿内外、井上下和重要场所、主要作业地点通信畅通。13煤矿井下爆破，须按矿井瓦斯等级选用相应的煤矿许用炸药和雷管。14矿井实行入井检身制度，入井人员必须随身携带自救器。15煤矿应当建立应急救援组织。16煤矿应当加强粉尘的检测和防治工作，制定职业危害防治措施，并为从业人员提供符合标准的劳动防护用品。2020年3月18日2时34分•二、矿井开拓方式•矿井开拓方式：开拓巷道在井田内的布置形式。•通常以井筒形式划分开拓方式为：•1.斜井开拓（片盘斜井、集中斜井）•2.立井开拓•单水平•立井多水平上山开拓•多水平立井多水平下山开拓•立井多水平混合开拓•3.平硐开拓（走向、垂直、阶梯）•4.综合开拓2020年3月18日2时34分•三、巷道掘进安全管理•（一）掘进作业安全管理•掘进：在岩（煤）体中，采用一定的手段把岩石（煤）破碎下来，形成地下空间，接着对这个空间进行支护的工作。•1.破岩技术（钻眼爆破破岩法、掘进机破岩法）•2.掘进施工（主要以钻爆发为主）①平巷施工②斜巷施工③交叉点施工2020年3月18日2时34分（二）巷道顶板管理1.掘进工作面顶板管理的主要内容①根据围岩体的范围及应力分布等诸多因素，选择支护材料形式达到维护巷道目的。②根据围岩稳定性选择合理的施工方法减少对顶板管理的影响。③按作业规程规定控制空顶距离和临时支护长度。④做好基础资料的积累和隐蔽工程的记录工作。2.巷道掘进期间的顶板管理①敲帮问顶。②控制工作面的空顶距离。③单孔长距离掘进，要经常检查工作面后方支架。④熟悉冒顶原因加强日常检查采取措施预防冒顶。2020年3月18日2时34分3.影响掘进巷道顶板管理的主要工序①合理布置炮眼并正确打眼。②合理选择爆破参数及爆破顺序。③按质量标准规定的要求进行支护。4.顶板管理的针对措施①新掘巷道应制定的开口安全措施②沿空掘巷顶板破碎时的顶板管理措施③有淋水的工作面顶板管理措施④过断层、裂隙地质构造带的顶板管理措施5.《煤矿安全规程》对掘进支护的相关规定2020年3月18日2时34分第二节煤矿开采安全管理•一、开采顺序•1.一般开采顺序（采区前进式，区内后退式）•2.煤层群开采顺序（下行式、上行式）•3.开采顺序的安全管理•采用下行式开采时，近距离煤层可上下同采，但上下工作面要有一定的错距。•开采急斜煤层时，如果层间距小要考虑上下层之间影响。•当上部煤层受压大的情况下考虑采用上下式。2020年3月18日2时34分•二、采煤的安全管理•1.常见采煤方法•我国主要是以壁式体系为主的国家，主要有单一走向长壁采煤法、单一倾斜长壁采煤法、放顶煤长壁采煤法和倾斜分层长壁上行充填采煤法；采煤工艺有炮采、普采和综采三种。•2.采煤工艺的安全管理•炮采：注意各主要工序相互间安排时间与顺序的合理性。•普采：注意各工序相互干扰或造成工作面顶板应力叠加。•综采：应做到跟机及时移架、超前支护、端头支护。2020年3月18日2时34分•3.《煤矿安全规程》对回采和顶板控制的相互规定•4.急倾斜煤层开采①倒台阶采煤法②水平分层和斜切分层采煤法③伪倾斜柔性掩护支架采煤法2020年3月18日2时34分三、矿井顶板事故类型及其危害1.矿井顶板事故分类顶板事故：在地下采掘过程中，顶板意外冒顶、片帮、煤炮、冲击地压、顶板掉矸而造成的人员伤亡、设备损坏、生产终止等。按冒顶范围分：局部冒顶（1～2人）、大型冒顶（3人以上）按力学原因分：压垮型、推垮型、漏跨型2.矿井顶板事故危害①都会推倒支架、埋压设备，造成停电、停风，给安全管理带来困难。②有时会引起透水事故。③有时会造成瓦斯事故④掘进面发生事故人员被堵或被埋将造成人员伤亡。2020年3月18日2时34分•四、冒顶事故的预兆•1.局部冒顶的预兆•响声、掉渣、片帮、裂缝、离层、漏顶、瓦斯涌出量增大、顶板淋水增加。•2.大面积冒顶的预兆①顶板的预兆（连续发出断裂声或闷雷声、掉渣）②煤帮的预兆（压力增大、煤质变软、钻眼省力）③支架的预兆（木支架压弯折断、金属支柱破顶钻低、顶梁楔子弹出挤出）④瓦斯和水的预兆（瓦斯、水量增加）2020年3月18日2时34分•五、冒顶事故常发的地点及原因•（一）采煤工作面局部冒顶事故常发的地点及原因•原因：一是直接顶被破坏失去有效支护•二是基本顶下沉压迫直接顶破坏工作面支架•地点：一是靠煤壁附近•二是放顶线附近•三是采场两端附近•四是地质破坏带附近2020年3月18日2时34分（二）采煤工作面大面积冒顶事故常发地点及原因•1、大面积冒顶事故常发的地点•开切眼、地质破坏带、老巷、大倾角、顶板含水•2.基本顶来压时的压垮型冒顶发生的条件及原因2020年3月18日2时34分•（1）发生压垮型冒顶事故的一般条件：①直接顶比较薄，冒落后不能充填满采空区。②直接顶上面基本顶厚度小初次来压步距更大。③采煤工作面支柱初撑力低基本顶断裂在煤壁内。④（2）基本顶来压时的压垮型冒顶事故的成因：⑤垮落带基本顶岩块压坏采煤工作面支架致冒顶。⑥垮落带基本顶岩块冲击压坏采煤工作面支架冒顶。⑦3.厚层难冒顶板大面积冒顶发生的条件与原因⑧一是：顶板大面积悬漏弯曲应力超过强度。⑨二是：采空区近边煤柱上岩层剪应力超过极限强度。2020年3月18日2时34分•4.大面积漏垮型冒顶发生原因•由于煤层倾角大，直接顶异常破碎，支护点失效发生局部冒顶，破碎顶板从该点开始沿工作面往上全部漏空。•5.复合顶板推垮型冒顶特征与机理•推垮型冒顶是指因水平推力作用使工作面支架大量倾斜而造成的冒顶事故。•（1）复合顶板的特征：①煤层顶板由于下软上硬不同岩性的岩层组成。②软、硬岩层间有煤线或薄层软弱岩层。③下部软岩层的厚度大于0.5m，小于3.0。2020年3月18日2时34分•（2）复合顶板推垮型冒顶的机理：①支柱的初撑力小，软硬岩层下沉不同步，软快而硬慢，从而倒是软岩层与其上部硬岩层离层。②下位软岩断裂出六面体的原因：一是地质构造，即下位软岩层中存在原生的断层裂隙或尖灭构造。二是巷道布置原因。三是由于支柱初撑力低。③6.金属网下推垮型冒顶发生的原因④1.上下分层开切眼垂直布置，其上金属网上的碎矸石与上部断裂的硬岩大块之间存在空隙。⑤2.下分层开切眼内错布置金属网上的碎矸石与上部断裂的硬岩大块难以胶结。⑥全过程分形成网兜阶段、推垮工作面阶段。2020年3月18日2时34分•（三）巷道顶板事故常发的地点及原因•常发生在掘进工作面及巷道交叉点。•1.掘进工作面冒顶事故的原因•第一类是掘进破岩后，顶部存在将于岩体失去联系的岩块。•第二类是掘进工作面附近已支护部分的顶板存在与岩体完全失去联系的岩块。•2.巷道交叉处冒顶的原因•开岔处巷道顶部存在与岩体失去联系的岩块。•3.压垮型冒顶的原因•巷道顶板或围岩施加给支架的压力过大。2020年3月18日2时34分•4.漏垮型冒顶的原因•因有无支护或支护失效巷道顶部有游离岩块。•5.推垮型冒顶的原因•巷道顶帮破碎后，在其运动过程中存在平行巷道轴线的分力。•五、冒顶的探测方法①观察预兆法。②木楔探测法。③敲帮问顶法。④仪器探测法。2020年3月18日2时34分•六、冒顶的预防措施•（一）采煤工作面局部冒顶的预防1.单体支柱工作面2.综采工作面3.放顶线附近4.采场两端5.地质破坏带6.（二）采煤工作面大面积冒顶的预防措施7.1.采煤工作面大面积冒顶的一般预防措施8.提高单体支柱的初撑力和刚度；提高支架稳定性；严格控制采高；强制放顶；加强地质测量和矿压预测。2020年3月18日2时34分•2.预防基本顶来压时的压垮型冒顶事故的措施•使支架保证直接顶与基本顶之间不离层；支架可缩量满足基本顶下沉要求；普采工作面遇到平行于工作面的断层时要在断层范围内加强支护，不得常规回柱；支架支撑力能平衡垮落带直接顶及基本顶的重量；普采扩大控顶距，木换金待断层进采空区再回柱。•3.预防厚层难冒顶板大面积冒顶事故的措施•人工强制放顶•4.复合顶板推垮型冒顶的预防措施•应用伪府斜工作面；掘进上下顺槽时不破坏复合顶板；工作面初采时不要反推；控制采高使冒落岩层超过采高；布置树脂锚杆。2020年3月18日2时34分•5.金属网上推垮型冒顶的预防措施•提高支柱初撑力及增加支架稳定性。另外还有回采下分层时用内错式布置切眼；使用整体支架；采用伪府斜工作；初次放顶时要把金属网下方到底板。•（三）巷道顶板事故的预防措施•1.预防掘进工作面冒顶事故的措施•严谨空顶作业，严格控制空顶距；严格执行敲帮问顶制度；冒顶区及破碎带必须背严接实；炮眼布置及装药量必须与岩石性质、支架与掘进工作面距离相适应；采用前探掩护式支架；根据顶板条件采区相应的支护形式。•2.预防巷道开岔处冒顶的措施2020年3月18日2时34分山西焦煤SHANXICOKINGCOAL汾西矿业新阳煤业胡中山2020年3月18日2时34分一、判断题2020年3月18日2时34分•1．煤层是一种沉积岩。（）•2．岩层两个层面间更细微的成层现象称为层理。（）•3．层面结构可以反映沉积岩的沉积环境。（）√√√2020年3月18日2时34分•4．石灰岩容易被水溶解形成溶洞。•（）•5．煤层厚度是指煤层顶底板之间的垂直距离。（）•6．厚度在3m以上的煤层称为厚煤层。（）√√×2020年3月18日2时34分6、厚煤层是：厚度3.5m以上的煤层。2020年3月18日2时34分•7．倾角大于45°的煤层称为急倾斜煤层。（）•8．裂隙是断裂而两侧岩层（岩石）没有发生明显位移的断裂构造。（）•9．褶曲轴部或转折端通常变形强烈，煤岩层破碎、裂隙发育、强度降低，是安全隐患的重点部位。（）√√√2020年3月18日2时34分•10．向斜轴部附近肯定不会发生冒顶事故。（）•11．单斜构造往往是其他构造的一部分，或是褶曲的一翼，或是断层的一盘。（）•12．陷落柱对煤矿安全生产不会造成影响。（）√××2020年3月18日2时34分10、向斜煤层轴部附近顶板压力常有增大现象，易发生冒顶事故，必须加强支护。12、陷落柱的存在对煤矿的生产和建设危害很大，它直接影响井巷工程的布置和施工，影响采煤方法、采掘机械的选择和使用，影响井下巷道的支护和安全。2020年3月18日2时34分•13．在褶曲构造中，大的褶曲构造只是使煤层倾角发生变化，对工作面顶板压力的影响不是很明显。（）•14．在褶曲构造中，向斜轴部的残存应力要比背斜轴部的大，因此，有瓦斯突出的矿井，向斜轴部是瓦斯突出的危险区。（）•15．煤层底板等高线的延伸方向就是煤层的走向。（）√√√2020年3月18日2时34分•16．通过采掘工程平面图可以了解各项采掘工程的