了解煤矿生产技术知识；

   掌握煤矿矿用产品安全标志及其识别相关知识。

 课程导入：在煤矿上工作，首先应该了解煤矿上的一些基本知识，了解煤炭是怎么形成的，我们应该如何来开采，而本章就是从这方面入手的。

一、     煤的形成和分类

1、煤的形成

煤是由古代植物遗体演变而成的。在煤层中找到很完整的树干，不过这些树干已经变成亮晶晶的煤炭了，大致经历了以下两个阶段：泥炭形成后，随着地壳的缓慢下沉，上覆物不断加厚，压力、温度升高，逐渐形成褐煤，烟煤，变质程度继续增加，就形成无烟煤。

2、煤的分类

煤的种类很多，性质差别很大，我国煤炭分类主要是以煤的挥发性、粘结性指数、胶质层厚度为依据，把煤分成14大类29小类。

按照工业用途，煤有可分为以下三类。

1）         动力煤。主要是通过煤直接燃烧来利用其热量。

2）         化学用煤。是对煤进行气化和回收练焦副产品，

3）         练焦煤。主要是把煤练成焦炭。

二、     煤层的埋藏特征

    (一）煤层的埋藏深度

煤层埋藏深度不一，最大埋藏深度可达2KM,随着其深度的增加矿山压力、井下温度、涌水量增加。

    (二）煤层层数

各煤田中的煤层层数不尽相同，少的只有一层或几层，多的可达十几层到几十层。相邻两煤层的距离从几十厘米到数百米，相邻两煤层之间的距离通常称为煤层的层间距。

    (三）煤的形态与结构

煤层通常是层状的，层状有明显的连续性，厚度也比较均匀。煤层中含有岩石夹层的情况称为煤层结构，煤层结构分为简单结构和复杂结构。简单结构煤层：煤层中没有成层状夹石层，复杂结构煤层：煤层中含有较稳定夹石层

煤层的结构和厚度煤层通常是层状的，层位有明显的连续性，厚度也比较均匀，但由于受到沉积条件和地壳运动的影响，也有似层状和非层状的煤层。

煤层内还夹有数目不等的薄层岩层，即夹石层（两层煤间距很小，可以把它们看成一层煤，其中的岩层称为夹石层）。煤层厚度是指煤层层面间的法线距离。

由于夹石层的存在使得煤层的结构变得复杂。

煤层中没有成层状出现的较稳定的夹石层称为简单结构煤层，煤层中含有较稳定夹石层称为复杂结构煤层。

煤层的厚度变化很大，由几厘米到几十米甚至上百米。

在目前经济技术条件下，可以开采的煤层厚度称为可采厚度。国家或地区规定的可采厚度的下限标准称为最低可采厚度。

    (四）煤的厚度

煤层的厚度类型

薄煤层 —— 厚度在1 . 3 米以下；

中厚煤层—— 1 . 3 一3 . 5 米；

厚煤层—— 3 . 5 米以上。

    (五）煤的产状要素

煤层的空间形态及展布方向用产状三要素来表示。

走向：倾斜层面与假想水平面的交线称为走向线。它代表了岩层层面在水平方向上的展布方向。
    倾向：倾斜层面上与走向线垂直向下的倾斜线所指的方向。它代表了煤层倾斜方向。

倾角：倾斜层面与假想水平面之间所夹的锐角。

倾角大小反映煤层的倾斜程度。煤层倾角越大，开采难度也就越大。

倾角大小反映煤层的倾斜程度。煤层倾角越大，开采难度也就越大。煤层按倾角大小可分为三类：
  缓斜煤层——25 度以下；
  倾斜煤层——25 一45度
  急斜煤层 —— 45 一90 度。

在缓斜煤层中，一般将倾角在8⁰以下的煤层叫做近水平煤层。

(六）煤层顶板与底板

由煤层依次向上，顶板划分为；

伪顶：直接覆盖在煤层之上的，极易随煤炭的采出而同时垮落，厚度0 . 5m 以下。

直接顶：位于伪顶或煤层之上，具有一定的稳定性，常随着采煤工作面移架或回柱工序的完成而自行垮落的岩层。

老顶：是位于直接顶之上的厚而坚硬的岩层。当达到一定悬露面积之后才垮落一次，通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石组成。由煤层向下，底板分为伪底、直接底和老底。

课堂作业：1、煤是如何形成的？

2、煤层厚度分为几类？

1、         矿山压力的概念

地下煤层开采后，破坏了岩体应力的平衡状态，引起了

岩体内应力的重新分布。在重新分布过程中，促进了围岩产生运动，从而导致围岩发生变形、断裂，位移直至垮落，围岩所产生的作用力，称为矿山压力。

2、         矿山压力显现

在矿山压力的作用下，引起一系列的自然现象统称为矿

山压力显现。

 

 （一）巷道分类

矿井巷道分类，为了采出煤炭，必须从地面向地下开掘一系列的井巷。井巷的种类很多，也有不同的分类方法。

按其空间位置分类 

1．垂直(直立)巷道    

(1)立(竖)井。有通达地面出口，是进入地下的主要垂直巷道，一般位于井田中部。担负矿井主要提煤任务的称为主井；担负人员升降、下料和提矸等辅助提升任务的称为副井

(2)小井。它也有通达地面的出口，但断面和深度都较小，一般在井田上部边界地点，只作为地质勘探或临时提升以及通风等用。 

(3)暗井(盲井)。没有直接通达地面的出口的垂直巷道。根据其所担负的任务不同可分为主暗井(下一水平的煤炭提升井)

副暗井(下水平的矸石提升、物料及人员的升降等)、溜煤井

2．水平巷道 

(1)平硐。有一个通达地面的出口，是进入地下的主要水平巷道。一般除运煤外，还兼作运料、行人、通风、供电和排水等用。若开掘两条平硐，根据用途的不同，也可分成主平硐和副平硐。     

(2)平巷。没有通达地面的出口，在地下的煤层中或岩层中沿其走向所开掘的水平巷道。一般有集中运输平巷、主要运输平巷、区段运输与回风平巷

(3)石门。没有通达地面的出口，在岩层中开掘的垂直或斜交于岩层走向的水平巷道。一般有联络石门、运输石门、回风石门等。 

3．倾斜巷道 

(1)、斜井。有一个通达地面的出口，是进入地下的主要倾斜巷道。其用途与立井相同并有主、副井之分。 

(2)、上山。没有通达地面的出口，且位于开采水平之上，沿煤层或岩层从主要运输大巷由下向上开掘的倾斜巷道。根据其服务范围不同，可分为阶段上山、采区上山等。根据其用途不同，可分为输送机上山和轨道上山。有的采区布置有通风或行人上山、集中溜煤上山等。     

(3)下山。它的位置和开掘方向与上山相反。除溜煤下山、输送机下山是向上运煤和轨道下山是从上向下运料以外，其它与上山相似。     

(4)溜煤眼。专作溜煤用的小斜巷。 

(5)开切眼。连接区段运输平巷和区段回风平巷的斜巷，准备开采的采煤工作面。     

按用途来分类     

1．开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服务的巷道称为开拓巷道。如井筒(或平硐)，井底车场、回风井、主要石门、主要运输和回风平巷等巷道为开拓巷道。

2．准备巷道：为一个采区或两个以上的回采工作面服务的巷道称为准备巷道。如采区车场、采区煤仓、采区上(或下)山、区段集中平巷、区段集中石门等巷道为准备巷道。 

 3．回采巷道：为一个回采工作面服务的巷道称回采巷道。如区段车场、区段运输和回风平巷、工作面开切眼等巷道为回采巷道。

（二）巷道掘进方法

井巷掘进与支护是按照设计要求把岩石从岩体中破碎下来，并对所形成的空间进行支护，其中心间题是破岩和支护。
  一）、破岩
 1、破岩的方法有两种：钻爆法和机械破岩。

机械破岩主要适用子在煤层内开掘的巷道即煤巷，开掘岩巷（岩层内开掘的巷道）多用钻爆法。

钻爆法工艺过程：在岩层上钻出一些炮眼，炮眼内放置炸药，引爆后炸出所要求的巷道断面尺寸，将炸碎下来的岩块运走，然后进行支护。
   2、装岩

（1）人工装岩。岩石的装运工作是最繁重最费时的工序，约占掘进循环总时的35％～50％。应根据我国目前矿山岩石装运机械的发展情况，选择矿山常用的、配套适宜的装运机械所组成的装运作业线及典型设备。

（2）机械装岩。 耙斗装岩机。它是一种结构简单、制造容易、高效的装岩设备。

3、运岩

目前，大、中型矿井煤炭、矸石及材料设备的运输已基本实现机械化。运输机械的类型主要有刮板输送机，带式输送机和电机车等。

4、支护

为了维护巷道必要的断面尺寸，防止围岩发生危险的变

形和垮落，必须采取各种方式对巷道进行支护。主要目的在于控制围岩的移动，保持巷道安全使用空间，防止顶板事故的发生，确保煤矿生产的顺利进行。

三、采煤方法 

采煤方法是采煤工艺与采煤系统在时间上、空间上相互配合的总称，根据不同的矿山地质及技术条件，可有不同的采煤系统与采煤工艺相配合，从而构成多种多样的采煤方法。