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第三章 煤矿生产技术与安全常识 §3-1 煤与煤层 一、煤的形成和分类 1.煤是由古代植物遗体变化而成的。种类很多，性质差别也很大。 2.煤分为14个大类29个小类，14大类是：褐煤、长焰煤、不黏煤、弱黏煤、1/2中黏煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤及无烟煤。 3.按工业用途煤分为三类：动力煤、化工用煤、炼焦煤。 二、煤层埋藏特征 ㈠深度和层数 最大埋藏深度可达2km。 层数从一层到几十层，而层间距从几厘米到数百米。 ㈡形态与结构 1.煤层的形态 ——指煤层赋存的空间几何形态 根据煤层在一定范围内连续成层的程度和可采情况分为： ⑴层状 在一个井田范围内连续，且厚度变化不大。 ⑵似层状 煤层层位比较稳定，还完全连续或大致连续，其厚度变化较大，无一定的规律性，有藕节状、串珠状、瓜藤状。 ⑶不规则状 煤层层位不稳定，基本不连续，分叉、尖灭现象普遍，厚度变化大，无规律可循。 2.煤层的结构 ——煤层中含岩石夹层的情况。分两种： ⑴简单结构煤层 指煤层中不含矸石层或局部含不稳定的矸石。 ⑵复杂结构煤层 煤层中含一层或多层矸石层。 ㈢煤层厚度 煤层按厚度分为3类： 1.薄煤层 厚度为1.3m以下。 2.中厚煤层 厚度为1.3～3.5m。 3.厚煤层 厚度大于3.5m。 ㈣煤（岩）层产状 ——煤（岩）层在空间的产出状态。 1.煤层产状可用走向、倾向、倾角来描述，称为煤层产状三要素（图3-1）。 ⑴.走向 ——煤层的走向线向两端延伸的方向。 走向线指倾斜煤（岩）层层面与水平面的交线。 ⑵.倾向 ——倾斜线在水平面上的投影线所指煤层倾斜一侧的方向。 倾斜线指垂直于走向线并沿层面倾斜向下引出的直线。 ⑶.倾角 ——煤层面与水平面之间的夹角。 2.煤层按倾角大小可分为： ⑴近水平煤层 倾角8°以下。 ⑵缓倾斜煤层 倾角8°～25°。 ⑶倾斜煤层 倾角25°～45°。 ⑷急倾斜煤层 倾角45°以上。 ㈤煤层的顶、底板 1.顶板 ——位于煤层上面的岩层。 顶板可分为：伪顶、直接顶、基本顶（即老顶）。 ⑴伪顶 厚度一般小于0.5m，紧贴煤层之上且随采随落，常由炭质页岩或页岩组成。 ⑵直接顶 位于伪顶或煤层（无伪顶时）之上，常随回柱而垮落，是顶板管理的对象，由一层或几层页岩、泥岩、粉砂岩等组成。 ⑶基本顶 一般位于直接顶之上，有时也直接位于煤层之上，是厚而坚硬的岩层，常由砂岩、石灰岩、砂砾岩等组成。 2.底板 ——位于煤层下面的岩层。 底板分为：直接底、老底。 ⑴直接底 位于煤层之下，是强度较低的岩层，如泥岩、页岩、黏 土岩等。有时容易发生滑动、膨胀隆起和挤压支柱的现象。 ⑵老底 位于直接底板之下，一般由砂岩或砂质页岩等坚固的岩层组成。 §3-2 采掘技术 一、矿山压力的基本知识 1.原岩应力 ——岩体在采动以前，由于自重作用在其内部引起的应力。 开采之前，岩体处于原始平衡状态；开掘巷道或进行回采后原岩应力平衡状态被破坏，则引起岩石内部应力重新分布及其变形，直到形成新的平衡状态为止。 2.矿山压力 ——采掘工作引起岩体内的应力重新分布，而在采掘空间周围岩体和支承物上表现的力。 矿山压力显现（简称矿压显现）——应力重新分布所产生的一系列的力学现象。 二、巷道掘进 ㈠巷道分类 1.按空特征分类 可分为：垂直巷道、水平巷道、倾斜巷道。 ⑴垂直巷道 立井、小井、暗井（盲井） ⑵水平巷道 平硐、平巷（坡度在5°以下）、石门、煤门。 ⑶倾斜巷道 斜井、上（下）山、溜煤眼。 2.按用途和服务范围分类 可分为：开拓巷道、准备巷道、回采巷道。 ⑴开拓巷道 ——为全矿井、一个水平或两个以上采区服务的巷道。如：井筒、井底车场、回风井、主要石门等 ⑵准备巷道 ——为一个采区或两个以上采煤工作面服务的巷道。如：采区车场、采区煤仓、采区上（下）山、区段集中平巷等。 ⑶回采巷道 ——为一个采煤工作面服务的巷道。如：区段车场、区段运输平巷和回风平巷、工作面开切眼等。 3.按巷道掘凿在煤或岩石中来分类 ⑴煤巷 巷道断面中，煤占4/5及以上的。 ⑵半煤岩巷 巷道断面中，岩石占1/5～ 4/5 的。 ⑶岩巷 巷道断面中，岩石占4/5及以上的。 ㈡巷道的掘进方法 ——指掘进方法和工艺的总称。主要包括破岩、装岩、运岩和支护等工序。 1.破岩 ⑴钻爆破岩法 ⑵综合机械化破岩法 2.装岩 ⑴人工装岩 ⑵机械装岩 如：铲斗、耙斗和蟹爪装岩机等 3.运岩 刮板输送机、带式输送机、电机车等。 4.支护 主要目的：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。 三、采煤方法 ——指采煤工艺与回采巷道布置及其在时间、空间的相互配合的总称。包括采煤系统和采煤工艺两个部