礦井安全生產(chǎn)知識

礦井安全生產(chǎn)知識第1頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月掘進工作面安全生產(chǎn)掘進工作面是掘進工人工作的主要場所。掘進工作最基本的進程，就是把巖石從巖體上破碎下來，形成設(shè)計所需的井筒、巷道及硐室等空間，接著對這些空間進行必要的維護，防止圍巖繼續(xù)破碎或垮落。一、掘進工作面安全生產(chǎn)概述（一）掘進工作面安全生產(chǎn)基礎(chǔ)1．掘進工作的主要問題掘進工作面作業(yè)的主要工序是：破巖、裝巖、轉(zhuǎn)載、支護、通風與防塵、排水。其中破巖和井巷支護是井巷掘進的主要問題。常用破巖方法有掘進機破巖和爆破破巖兩種。目前使用最普遍的是爆破破巖。支護主要有錨噴支護和普通支架支護。錨噴支護包括：錨桿支護、噴射混凝土支護、錨噴支護及錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護、組合錨桿支護；普通支架支護包括：木支架，金屬支架、鋼筋混凝土(棚式)支架、石材整體支架支護。第2頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月2。巷道施工方法巷道施工方法有兩種：一次成巷和分次成巷。(1)一次成巷：是把巷道施工中的掘進、永久支護、水溝掘砌三個分部工程視為一個整體，在一定距離內(nèi)，按設(shè)計的質(zhì)量標準要求，相互配合，前后連貫地、最大限度地同時施工，一次做成巷道，不留收尾工程。(2)分次成巷：是把巷道施工中的掘進和永久支護兩個分部工程兩次完成，先把整條巷道掘出來，暫以臨時支架維護，以后再拆除臨時支架進行永久支護和水溝掘砌。實踐證明，一次成巷具有作業(yè)安全、施工速度快、施工質(zhì)量好、工程成本低、施工計劃易管理等優(yōu)點。因此，《礦山井巷工程施工及驗收規(guī)范》中明確規(guī)定，巷道施工應一次成巷。第3頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月3．一次成巷施工法的分類根據(jù)掘進和永久支護兩大工序在空間和時間上的相互關(guān)系，一次成巷施工法可分為：掘支平行作業(yè)、掘支順序作業(yè)和掘支交替作業(yè)。4。正規(guī)循環(huán)作業(yè)與多工序平行交叉作業(yè)實現(xiàn)巷道的快速施工，堅持正規(guī)循環(huán)作業(yè)與多工序平行交叉作業(yè)是一條非常成熟的經(jīng)驗。正規(guī)循環(huán)作業(yè)是保證巷道取得預期進度的關(guān)鍵．多工序平行交叉作業(yè)是實現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)的基本保證措施。(1)正規(guī)循環(huán)作業(yè)。正規(guī)循環(huán)作業(yè)是指在掘進、支護工作面上，按照作業(yè)規(guī)程、爆破圖表和循環(huán)圖表的規(guī)定，在一定的時間內(nèi)，以一定的人力、物力和技術(shù)裝備，完成規(guī)定的全部工序和工作量，取得預期的進度，并保證掘進工作有節(jié)奏且周而復始地進行。第4頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)多工序平行交叉作業(yè)。多工序平行交叉作業(yè)是指在同一工作面，在同一循環(huán)時間內(nèi)，凡能同時施工的工序，盡量安排使其同時進行，不能全部平行施工的工序，也可以使其部分平行，即交叉作業(yè)。

(二)進入掘進工作面前的準備工作1．進入掘進工作面前，先由值班班長或帶班班長及l(fā)～2名老工人，一起到工作面進行全面檢查。檢查的重點有：(1)工作面的瓦斯?jié)舛龋?2)頂板完好狀況：有無浮巖、傘檐、裂縫、頂板離層及工作面的支護情況等；(3)檢查各種電氣設(shè)備是否完好：小絞車固定是否牢固，安全保護裝置是否齊全、靈敏、可靠，信號是否能正常使用，鋼絲繩是否有超限磨損；風筒末端距工作面的距離是否符合要求；瓦斯探頭的位置是否符合要求；綜合防塵水管是否到工作面等。第5頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月2．全體作業(yè)人員對各自位置的安全情況再進行一次檢查，特別是臨時支護是否合格，使用設(shè)備是否靈敏可靠，風、水、電供給是否正常，自己工作的位置是否還有安全隱患。對存在的問題和隱患要立即進行處理，及時消除，然后方可生產(chǎn)。

二、掘進工作面安全生產(chǎn)(一)破巖基礎(chǔ)知識常用破巖方法有掘進機破巖和爆破破巖兩種。第6頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月全斷面掘進機是實現(xiàn)破巖、裝巖、轉(zhuǎn)載、臨時支護、噴霧防塵等工序為一體的聯(lián)合機組。掘進機一般由移動部分和固定支撐推進兩部分組成。掘進機主要由破巖裝置、行走推進裝置、裝運裝置、驅(qū)動裝置、動力供給裝置、方向控制裝置、除塵裝置和錨桿安裝裝置等組成。掘進機效率高，作業(yè)條件好，但構(gòu)造復雜，成本高，技術(shù)要求高，對掘進巷道的斷面、長度、巖石性質(zhì)等均有一定的要求。是一種很有發(fā)展前途的破巖方法。爆破破巖由于適應性強，是目前應用廣泛的一種破巖方法。鉆眼爆破破巖要注意的主要問題有：炮眼的布置、爆破器材和爆破參數(shù)的確定、裝藥結(jié)構(gòu)與起爆、爆破說明書和爆破圖表、打眼工作和鉆眼爆破的安全技術(shù)等。第7頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月1．鉆眼爆破工作的基本要求(1)爆破后形成的巷道斷而應符合設(shè)計要求和《礦山井巷工程施工及驗收規(guī)范》的標準，巷道的方向與坡度均應符合設(shè)計規(guī)定。光面爆破要求巷道超挖不超過150mm，欠挖不得超過質(zhì)量標準規(guī)定。(2)爆破的巖石塊度應有利于提高裝巖生產(chǎn)率，一般不超過300mm，巖石的堆積狀況有利予組織裝運，便于鉆眼與裝巖平行作業(yè)。(3)對巷道圍巖的震動和破壞要小，以利于巷道的維護。(4)爆破單位體積巖石所需的炸藥和雷管的消耗量要低，鉆眼的工作量要小，炮眼利用率達到85％以上。因此，為獲得良好的爆破效果，必須正確地布置工作面炮眼，合理確定爆破參數(shù)，選用適宜的炸藥和改進爆破技術(shù)。第8頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月2．鉆眼安全技術(shù)(1)開眼時必須使釬頭落在巖石上。如有浮石，應處理好后再開眼。(2)開眼時給風閥門不要突然開大，待鉆進一段距離后，再開大風門。(3)鉆眼及鑿巖時鉆工應站穩(wěn)，推進鑿巖機不要用力過猛，更不要橫向用力，以防止突然斷釬及斷釬傷人。(4)壓風膠皮管與風鉆接牢，以防脫落傷人。(5)缺水或停水時，應立即停止打眼。(6)不允許在殘跟內(nèi)繼續(xù)打眼?！?7)工作面全部炮眼鈷完后，要把鑿巖機具清理好，并撤至規(guī)定的存放地點?！さ?頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月3．爆破技術(shù)在煤礦掘進中常用的爆破技術(shù)有微差爆破和光面爆破。（1）微差爆破。利用毫秒雷管或其他設(shè)備控制放炮的順序，使每段之間只有幾十毫秒的間隔，叫做微差爆破或毫秒爆破。微差爆破具有爆出巖石的塊度小而均勻，炮眼利用率高，巖幫震動小，巷道規(guī)格好等優(yōu)點。（2）光面爆破。光面爆破是在井巷設(shè)計斷面的輪廓線上布置間距小、相互平行炮眼，控制每個炮限的裝藥量，選用低密度和低爆速的炸藥，采用不耦合裝藥同時起爆，使炸藥的爆炸作用剛好產(chǎn)生炮眼聯(lián)線上的貫穿裂隙，并沿各炮眼的聯(lián)線(井巷輪廓線)將巖石崩落下來。應用光面爆破技術(shù)使井巷輪廓線平整光滑，便于錨噴支護，巖幫裂隙小，巷道穩(wěn)定性高，超挖量小。因此光面爆破技術(shù)是一種成本低、工效高、質(zhì)量好的爆破方法。第10頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月4．爆破安全事項(1)裝藥前的準備工作①應檢查頂板情況。②檢測工作砸20m范圍內(nèi)的瓦斯?jié)舛取＂鄢烦鏊性O(shè)備，并切斷防照明以外的一切設(shè)備電源，照明燈和導線應撤離工作面一定距離。④放炮母線要掛在巷道的側(cè)幫上，并且要和金屬物體、電纜、電線有一定的距離。⑤裝藥前檢查放炮母線是否導通。⑥在規(guī)定的安全地點裝配引藥。⑦按規(guī)定設(shè)置好放炮警戒。第11頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)裝藥要求①要慢慢地將藥卷送到眼底，防止擦破藥卷、裝錯雷管段號、拉斷腳線?！谟兴呐谘郏绕涫堑籽?，必須使用防水藥卷或給藥卷加防水套，以防受潮拒爆。③裝藥、聯(lián)線后鹿由放炮員與班、組長進行技術(shù)檢查，做好放炮前的安全布置。(3)放炮后注意事項①工作面通風排煙后，放炮員先進入工作面，檢查認為安全方可進行其他工作。②發(fā)現(xiàn)瞎跑后應及時處理。若瞎炮是由聯(lián)線不良或錯聯(lián)所造成的，則重新聯(lián)線補瀑；如不能補爆，則應在距原炮眼0．3m外鉆一個平行的炮眼，重新裝藥放炮。第12頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)裝運安全知識，巖石的裝載與轉(zhuǎn)運是最繁重、最費時的工序，一般情況下占掘進循環(huán)時間的35～50％。因此做好裝巖與轉(zhuǎn)運工作，對提高勞動效率、加快掘進速度、改善勞動條件和降低成本有重要的意義。1．裝巖設(shè)備(1)裝巖設(shè)備按用途分類有：平巷用、斜巷用、裝煤用、裝巖用等。(2)按行走機械分有：軌輪式、履帶式、輪胎式三種。(3)按使用的動力有：風動、電動、內(nèi)燃機驅(qū)動等。(4)按工作機構(gòu)分類較多，其中井下常用的有：耙斗裝巖機鏟斗式裝巖機、蟹爪式裝巖機和立爪式裝巖機等。2．裝巖安全(1)防止耙斗裝巖機尾輪脫落傷人的措施第13頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月①放炮后，先在迎頭上都打好安裝固定楔的錨孔。固定楔的錨孔比固定楔長100mm以上，并且向下煩5。一10。。②固定楔的安裝與拆除：固定楔必須安裝牢靠，根據(jù)巖石的情況，固定楔有硬巖用和軟巖用之分。安裝硬巖固定楔時，先將帶圓環(huán)的餓楔放入眼中，再將緊楔插入并敲緊。拆除時，先敲擊倒楔的端部，使倒楔松動，抽出緊楔，然后描出倒楔：安裝軟巖固定楔時，先將鋼絲繩楔體放入錨孔中，再將緊楔插入并敲緊，拆除時，先橫向敲擊緊楔的端部，使緊楔松動，先抽出緊楔，再把鋼絲繩楔體抽出。③尾輪掛在固定楔的圓環(huán)上。④在耙裝和自移時，尾輪下不準有人。⑤在架棚巷道中，不準將尾輪掛在棚梁或棚腿上，防止拉倒棚子。第14頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)防止移動耙斗裝巖機時傷人的措施①保持司機操作側(cè)安全距離不小于0.7m。②耙斗裝巖機周圍環(huán)境應清理干凈，不得站在浮矸上操作。③耙斗堤巖機固定牢靠后才能作業(yè)。④較長距離移動耙斗裝巖機時，找好重心，避免側(cè)翻。平巷自拉自移時，導向輪固定在軌道中心線上，機器兩側(cè)不準站人；在斜巷移動時，下方不許有人。⑤禁止非司機無證操作。(3)在斜并或下山移動耙斗裝巖機時的安全技術(shù)措施①移動前先將簸箕兩側(cè)及前端清理好，提起簸箕離軌道50mm以上，并有足夠長度的電纜。②移動時為防止卸矸槽下墜，下面要放好礦車，并連接牢同。③提升鋼絲繩與礦車連接牢固可靠。④下放前拆除崮定機械的裝置，但機器前面軌道上的卡軌器應在提升鋼絲繩拉緊后拆除，防止跑車。⑤移動完畢，立即將機器固定好。第15頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月3．運輸安全提高裝巖效率，除了選用高效能的裝巖機和改善爆破效果外，還應合理選擇工作面的各種調(diào)車和轉(zhuǎn)載設(shè)施，以減少裝載間歇時間，提高實際裝巖生產(chǎn)率，同日寸要加強調(diào)車工作的組織和運輸工作，及時供應空車，運出重車。（1）常用的調(diào)車方法①固定錯車場調(diào)車法。這種調(diào)車法簡單易行，但不能保持較短的調(diào)車距離，裝巖機的工時利用率只有20％～30％。②活動錯車場調(diào)車法。為縮短調(diào)車時間，將固定錯車場改為翻框式、浮動道岔等專用調(diào)車。這種調(diào)車法能保持較短的調(diào)車距離，裝巖機的工時利用率可達30％～40％。③利用專用轉(zhuǎn)載設(shè)備。為進一步減少調(diào)車時間，可采用裝巖機一轉(zhuǎn)載機一礦車三個過程的作業(yè)線，即裝巖機將巖石裝入專用轉(zhuǎn)載機，再由轉(zhuǎn)載機將巖石裝入礦車。這種調(diào)車法能使裝巖機的工時利用率提高到60％～70％。第16頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)載設(shè)備有膠帶轉(zhuǎn)載機和斗式轉(zhuǎn)載機腰種。在煤礦系統(tǒng)中，常用膠帶轉(zhuǎn)載機。(2)平巷人工放車安全①人工放車，只能放單車，不能放串車。②前后車的安全間距不小于30m。③注意人距頂棚的距離，以防傷人。(3)平巷小絞車放串車的要求①先溜道。檢查道岔，清理軌道上的障礙物。②設(shè)警戒。避免放車時有行人而發(fā)生危險。第17頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)平巷推車的安全事項①推車時要時刻注意前方和左右兩幫，不要擠、碰傷手和頭。②發(fā)現(xiàn)前方有人或接近道岔、彎道、風門等，應立即大聲喊叫發(fā)出警告。③前面有障礙物時，應立即停車處理。④礦車推到指定位置時，應馬上連接并及時用阻車器把車阻牢，以免發(fā)生跑車事故。⑤在坡度>5‰時，兩車間距≥30m；在坡度>7‰時，嚴禁人力推車。第18頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(三)支護安全知識為了保持巷道的穩(wěn)定性，防止圍巖垮落或變形過大，巷道掘進后一般都要進行支護。過去大多是架設(shè)棚架支架與砌筑石料整體式支架來維護巷道，現(xiàn)在錨噴支護在礦山中得到“較廣泛的應用，這是支護技術(shù)的重大革新與進步。1．臨時支護與永久支護(1)臨時支護。臨時支護是指在永久支護沒有進行之前，防止頂板冒落而架設(shè)的支護，起保護施工人員安全的作用。凡是在沒有架設(shè)臨時支護條件下進行的作業(yè)，叫空頂作業(yè)?？枕斪鳂I(yè)是一種嚴重違章的作業(yè)行為，是絕對禁止的。(2)永久支護。為了保持巷道的穩(wěn)定性，防止圍巖垮落或變形過大，對巷道進行的最后支護叫永久支護。第19頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月2．巷道支護的材料巷道支護材料主要有：水泥、砂漿、混凝土、木材、金屬材料、石料等。3．巷道支護方式支護方式有錨噴支護、普通支架支護兩大類。(1)錨噴支護錨噴支護是錨桿與噴射混凝土聯(lián)合支護的簡稱。二者又可單獨使用，成為錨桿支護與噴射混凝土支護。錨桿支護還可與金屬網(wǎng)聯(lián)合進行支護。它具有施工進度快、施工機械化程度高、成本低及節(jié)約材料等優(yōu)點。因此，在礦山工程中得到廣泛的應用。錨噴支護可分為：錨桿支護、噴射混凝土支護、錨噴支護與錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護、組合錨桿支護四大類。第20頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月①錨桿支護。常用的錨桿有：鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿、金屬倒楔式錨桿、木錨桿、樹脂錨桿、快硬水泥錨桿、快硬水泥膨脹錨桿、管縫式錨桿、可伸縮式錨桿等。②噴射混凝土支護。噴射混凝土支護是用噴射機將混凝土混合物噴射到巖面上凝結(jié)硬化而成的一種支護。它的作用主要有：加固與防止風化、改善圍巖應力狀態(tài)、柔性支護結(jié)構(gòu)、組合拱。噴射混凝土的厚度一般為50～150mm。③噴射支護與錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護。錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護是金屬網(wǎng)、、噴射混凝土與錨桿組成的支護方式。它能有效地支護松軟破碎的軟弱圍巖。金屬網(wǎng)用的鋼筋直徑為6～12mm，鋼筋間距為200～·400mm。④組合錨桿支護。組合錨桿支護是以錨桿為主要構(gòu)件并輔以其他支護構(gòu)件而組成的錨桿支護系統(tǒng)，是近幾年發(fā)展起來的新的錨桿支護形式。其類型主要有錨網(wǎng)支護、錨梁(帶)網(wǎng)支護和錨桿桁架支護。第21頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)普通支架支護普通支架支護主要有：木支架、金屬支架、鋼筋混凝土支架和石材整體支護。木支架和鋼筋混凝土支架是由1個梁、2個棚腿以及背板、木楔等組成的，一般為梯形支架。金屬支架主要有：梯形金屬支架、拱形金屬支架。石材整體支護是用料石、混凝土或鋼筋混凝土砌筑成的整體支護。第22頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月4．支護安全要求(1)錨噴支護要求①錨噴支護的端頭與掘進工作面的距離，錨桿的形式、規(guī)格及圍巖涌水的處理等，必須在越工組織設(shè)計或作業(yè)規(guī)程中規(guī)定。②采用鉆爆法掘進的巖石巷道，必須采用光面爆破。③打錨桿眼前，必須采用敲幫問頂，將活矸處理掉，在確保安全的條件下，方可施工。④使用錨固劑固定錨桿時，應將孔鐾沖洗凈．砂漿錨桿必須灌滿填實。⑤軟巖使用錨桿支護時，必須使用全長錨固。第23頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月⑥采用人工上料噴射機噴射混凝土、砂漿時，必頌采用濕料，并使除塵機對準上料口、余氣口除塵。噴射前必須清洗巖幫；噴射后應有養(yǎng)護措施。作業(yè)人員必須佩戴勞動保護用品。⑦錨桿必須按規(guī)定做拉力試驗。煤巷還必須進行離層監(jiān)測，并嗣記錄牌板顯示。對噴體必須做厚度和強度檢測，并有檢測和試驗記錄。在井下做錨固力試驗時，必須有安全技術(shù)措施。⑧錨桿必須用機械或力矩扳手擰緊，確保錨桿的托板緊貼巷壁，⑨巖幫的涌水地點必須處理。⑩處理堵塞的管路時，噴槍口的前方及其附近嚴禁有其他人員。第24頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)普通支架支護要求①支架應設(shè)牢固的撐木或拉桿?？煽s性金屬支架應用金屬支拉打，并用機械或力矩扳手擰緊卡纜。②支架與頂幫之間的空隙必須塞緊、背實。③巷道砌碹時，砌體與頂板之間必須用不燃物充滿填實。④巷道冒頂?shù)目枕棽糠?，可用支護材料接頂，但在碹拱上部必須充填不燃物墊層，其厚度不小于0．5m。第25頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）通風與防塵知識1．掘進通風的方法井巷掘進中，都采用局部通風機進行通風。通風方式可分為壓入式、抽出式和混合式三種。（1）壓入式壓人式通風的主要優(yōu)點：①安全性好。局部通風機和啟動裝置安裝在新鮮風流中；②通風效果好。易于排出工作面的炮煙和瓦斯：③適用性強?？捎脛傂燥L筒和柔性風筒。壓入式通風的主要缺點：①排煙時間長。炮煙由巷道排出的速度慢，占用時間長，影響掘進的速度：②巷道內(nèi)作業(yè)環(huán)境差。工作面的污風沿掘進巷道排往回風巷，不利于巷道內(nèi)作業(yè)人員的健康。隨著掘進機械化水平的提高和光面爆破技術(shù)的應用，這個問題越來越嚴重。壓人式通風在煤礦巷道掘進中廣泛采用。第26頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)抽出式其優(yōu)缺點與壓人式相反。(3)混合式混合式通風具有壓入式和抽出式的優(yōu)點，但存在設(shè)備多、能耗大、管理復雜的缺點。因此，在煤礦掘進通風中應用較少。第27頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月2．掘進綜合防塵技術(shù)在巷道掘進過程時，在鉆眼、破巖、裝巖、運輸?shù)裙ぷ髦校豢杀苊獾匾a(chǎn)生大量的粉塵。這些粉塵極易在空氣中浮游，被人體吸入，時間久了工人易患塵肺病，嚴重影響工人身體健康。我國在綜合防塵方面有豐富的經(jīng)驗，具體如下：(1)濕式鉆眼：是綜合防塵最主要的技術(shù)措施。濕式鉆眼使巖粉變成漿液從炮眼中流出，能顯著降低巷道中的粉塵濃度。(2)噴霧與灑水：對防塵和降塵都有良好的作用。在爆破前用水沖洗巖幫，爆破后立即進行噴霧，裝巖前向巖堆上灑水，都能減少粉塵的飛揚。第28頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)通風排塵：通風能將含塵空氣排出，降低工作面的含塵量。(4)個體防護：工人在工作面工作一定要戴防塵口罩，過慮進入呼吸道的粉塵，減少吸入粉塵的量：同時工人要定期進行體檢，發(fā)現(xiàn)病情及時治療。(五)其他敲幫問頂?shù)母拍罴疤幚恚?1)敲幫問頂是人站在安全地點，用手鎬由輕而重地敲打巷道的頂板和兩幫。(2)發(fā)出空聲的處理：敲的時候如有空聲，表示頂板已離層，應立即處理。(3)發(fā)出清脆的聲音的處理：敲的時候如有清脆的聲音，還不能斷定頂板是否有問題，還需用手指緊貼頂板，再用鎬敲打幾次。如果手指感到有震動，說明頂板有冒落的危險，應立即在這里補設(shè)支架，使它不至過早冒落；或人為地使之先冒落。如果聲音清脆又沒有震動感，說明頂板沒有離層，是安全的。第29頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)采煤工作面安全生產(chǎn)一、采煤工作面安全生產(chǎn)概述(一)采煤工作面安全生產(chǎn)基礎(chǔ)1．幾個基本概念(1)采場與采煤工作面①采場。采場是指采區(qū)內(nèi)用來直接大量開采煤炭資源的場所。②采煤工作面。在采場內(nèi)進行采煤的煤層暴露面稱為煤壁，又稱為采煤工作面。在實際工作中，采煤工作面就是指采煤作業(yè)的場地，與采場是同義語。采煤工作面煤層被采出的厚度稱為采高，采煤工作面的煤壁長度稱為采煤工作面長度。第30頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)采煤工藝與采煤系統(tǒng)①采煤工藝是指采煤工作的破煤、裝煤、運煤、支護、采空區(qū)處理等工序，按照一定順序完成的方法及其相互配合。我國礦井廣泛采用的采煤工藝主要有：爆破采煤工藝(簡稱炮采)、普通機械化采煤工藝(簡稱機采)、綜合機械化采煤工藝(簡稱綜采)和水力采煤工藝(簡稱水采)。②采煤系統(tǒng)是指采區(qū)內(nèi)巷道布置系統(tǒng)以及為正常生產(chǎn)而建立的采區(qū)內(nèi)用于運輸、通風等目的的生產(chǎn)系統(tǒng)。通常是由一系列的準備巷道和開采巷道構(gòu)成。。2．采煤方法及分類

采煤方法是指采煤系統(tǒng)與采煤工藝的綜合及其在時間、空間上的相互配合。采煤方法的不斷改進和創(chuàng)新，是推動煤炭工業(yè)的技術(shù)進步以及確保煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的重要措施之一。第31頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月礦井開采的采煤方法通常按采煤工藝、礦壓控制的特點分為：壁式體系采煤法和柱式體系采煤法兩大類。我國使用的采煤方法有50多種。(1)壁式體系采煤法的類型及主要特點壁式體系采煤法的主要特點：①在采煤工作面的兩端各至少布置一條巷道，構(gòu)成完整的生產(chǎn)系統(tǒng)。②采煤工作面長度較長，一般在80～250m以上。③采煤工作面可采用爆破、滾筒式采煤機或刨煤機破煤和裝煤，用與工作面煤壁平行鋪設(shè)的可彎曲刮板輸送機運煤，用自移式液壓支架或單體液壓支柱與鉸接頂梁組成單體液壓支架支護采煤工作面工作空間，用全部垮落法或充填法處理采空區(qū)。第32頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月④隨著工作面推進，頂板暴露面積增大，礦山壓力顯現(xiàn)較為強烈。壁式體系采煤法的類型。壁式體系采煤法主要有以下幾種分類方法：①按開采煤層的厚度不同，可分為薄煤層采煤法、中厚煤層采煤法和厚煤層采煤法。②按煤層傾角的大小，可分為緩傾斜、傾斜和急傾斜煤層采煤法。③按工作面布置和推進方向不同，分為走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法。④按工作面采煤工藝不同，分為炮采、機采、綜采和水采。⑤按采空區(qū)處理方式不同，分為全部垮落采煤法、煤柱支撐(刀柱)采煤法、充填采煤法。⑥按煤層開采方式來分，分為整層采煤法(包括單一長壁采煤法、放頂煤采煤法和掩護式采煤法)和分層采煤法(包括傾斜分層采煤法、水平分層采煤法、斜切分層采煤法、水平分段放頂煤采煤法)。第33頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)柱式體系采煤法柱式體系采煤法又稱為短壁體系采煤法，是以房、柱間隔采煤為主要特征，常見的有巷柱式、房式、房柱式采煤法。

3．采煤工作面頂板巖層的分類采煤工作面頂板巖層依據(jù)其所處的位置不同，分別稱為偽頂、直接項和基本頂(老頂)。(1)偽頂是指直接位于煤層上面、極易垮落破碎的較薄巖層。一般由碳質(zhì)頁巖、泥質(zhì)頁巖或?qū)訝罴毶皫r等軟巖石組成。(2)直接頂是指位于偽頂或煤層(無偽頂時)上面的巖石，由一層或幾層巖石組成，厚度不定，不太堅硬，一般回柱后很快就會垮落。一般由泥質(zhì)頁巖、砂質(zhì)頁巖或節(jié)理比較發(fā)育的砂巖組成。，直接頂是采煤工作面工作空間直接維護的對象，采面支架必須能支撐住這部分巖層，使其在工作空間能保持一定的完整穩(wěn)定性。因此，煤層直接項巖層的暴露時間，自身完整穩(wěn)定程度，直接影響工作面的安全，以及工作面的生產(chǎn)效能，也是選擇支護方式的重要依據(jù)。第34頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月直接頂一般分為4類：不穩(wěn)定頂板、中等穩(wěn)定頂頂板、穩(wěn)定頂板和堅硬頂板。①不穩(wěn)定項板：是指較破碎頂板。主要由強度較低的頁巖、泥質(zhì)粉砂巖、煤層、再生頂板等組成。開采時若不及時支護，很容易造成局部冒頂，護頂不良也容易形成漏頂。②中等穩(wěn)定項板：巖層強度較高，有節(jié)理裂隙，但比較完整，許頂板懸露面積和寬度較小，回柱后會自然垮落。如砂質(zhì)頁巖、粉砂巖等。．③穩(wěn)定頂板：巖層強度較高，少有節(jié)理裂隙破壞，完整性好，允許頂板懸露面積稍大，但回柱后一般在采空后方懸頂長度不太大，就會垮落。④堅硬項板：是指強度高、厚度大，自身穩(wěn)定能力很強的頂板巖層。第35頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)基本頂是指直接位于直接頂或煤層(無直接頂時)上面的厚度較大的堅硬巖石?；卷斈芫S持很大的懸露面積，回柱后不隨直接頂一起垮落。一般由砂巖、礫巖和石灰?guī)r等堅硬巖石組成。4、初次來壓初次來壓是指一個新的工作臺面，從開切眼開始采煤至一定距離后，直接頂?shù)谝淮未竺娣e垮落造成的工作面壓力突然增大。5．周期來壓初次來壓后，工作面推進到一定距離時，基本頂再垮落再來壓叫周期來壓。(二)進入采煤工作面前的準備工作與掘進進入工作面相同第36頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月二、采煤工作面安全生產(chǎn)(一)炮采落煤工藝安全知識采煤工作面落煤方式有：人工落煤、爆破落煤、機械落煤和水力落煤。下面主要介紹常用的爆破落煤、機械落煤。1．爆破落煤安全知識

爆破落煤包括：打眼、裝藥、填炮泥、聯(lián)炮線、放炮等工序。(1)爆破落煤要求①保證規(guī)定進度、工作面平直、不留頂煤和底煤。②不破壞頂板。③不崩倒支柱和不崩翻工作面輸送機。④崩落煤炭高度和塊度適中?！荼M量降低雷管和炸藥的消耗量。第37頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)爆破落煤的分類根據(jù)爆破落煤使用的電雷管不同，可分為瞬發(fā)雷管爆破和毫秒雷管爆破(也稱微差爆破技術(shù))兩種。(3)應用毫秒雷管爆破的安全技術(shù)措施①裝藥。必須使用與礦井瓦斯等級相適應的煤礦許用炸藥，合格的煤礦許用毫秒雷管，1～5段總延期量不許超過130ms。采用正向裝藥，并要連續(xù)裝藥，藥卷間不允許留有間隔。必須裝水炮泥，炮孔剩余部分要用炮泥封滿。每裝好一個炮眼，其雷管腳線必須及時短路擰好，按設(shè)計的起爆順序裝藥，不準錯裝。②爆破。炮眼必須采用串聯(lián)，不許用并聯(lián)或串并聯(lián)；爆破前用數(shù)字歐姆表或光電導通表檢測爆破網(wǎng)絡(luò)的導通情況，確定無誤，方可起爆；工作面爆破時，必須用一臺發(fā)爆器，發(fā)爆器的啟動電流不小于1．5A～2．OA。第38頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月③通風和瓦斯管理。工作面要有足夠的風量，設(shè)好防塵水管，放炮前后都必須進行灑水降塵。對高瓦斯礦井，應設(shè)專責瓦斯檢查員，堅持“一炮三檢制”，發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛却笥趌％時，不許裝藥放炮。④頂板控制。工作面爆破前，支柱必須支護好，爆破后必須及時掛梁、支柱，減少空頂時間。如有崩翻棚柱，必須先扶棚，后出煤。⑤其他。不同廠家，不同發(fā)火參數(shù)的毫秒雷管不許混合使用；工作面分批爆破，一次爆破長度為5～30m；在頂板破碎地段，可根據(jù)具體情況，每隔5～15m留3～5m煤垛，以減少控頂面積：打眼必須按設(shè)計的炮眼間距、角度、深度等參數(shù)執(zhí)行；應先開動輸送機后放炮。第39頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月

2．機采落煤工藝安全知識(1)采煤機的割煤方式采煤機的割煤方式是指采煤機割煤與其他工序的合理配合。采煤機割煤方式是否合理，直接關(guān)系到工作面的產(chǎn)量和效率。采煤機的割煤方式主要有：①雙向割煤，往返一刀；②倒“8”字型割煤，往返一刀；③單向割煤，往返一刀；④雙向割煤，往返兩刀。(2)單滾筒采煤機的進刀方式滾筒采煤機每割一刀之前，必須使?jié)L筒進入煤體，這一過程稱之為進刀。滾筒采煤機以運輸機機槽為軌道，沿工作面運行割煤，其自身無進刀能力。只有與推動輸送機工序相結(jié)合才能進刀。單滾筒采煤機的進刀方式主要有三種：①直接推入；②倒“8”型割煤時，采煤機沿工作面中部輸送機彎曲運行自動進刀，沒有單獨進刀過程，有利于端頭作業(yè)和頂板管理；③斜切進刀(包括割三角煤和留三角煤兩種)。第40頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月

3．綜采落煤工藝安全知識(1)綜采面雙滾筒采煤機的割煤方式綜采面采煤機的割煤方式是綜合考慮頂板管理、移架與進刀方式、端頭支護等因素確定的，主要有兩種：①往返一次割兩刀。多用于煤層比較穩(wěn)定、傾角較緩的綜采面，工作面端部進刀。②往返一次割一刀，即單向割煤，工作面中間或端部進刀。該方式適合于：頂板穩(wěn)定的綜采面；煤層傾角大、不能自上而下移架，或輸送機易下滑、只能自下而上推移的綜采面；采高大而滾筒直徑小、采煤機不能一次采全高的綜采面；采煤機裝煤效果差、需單獨牽引裝煤行程的綜采面；割煤時產(chǎn)塵量大、降塵效果差，移架工不能在采煤機的回風平巷一側(cè)工作的綜采面。(2)綜采面采煤機的進刀方式與單滾筒采煤機的進刀方式相同。第41頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月4．采煤機防滑工作面傾角在15。以上，滾筒式采煤機必須有可靠的防滑裝置。(1)有鏈牽引采煤機除防止斷鏈和下滑外，還可以在采煤機上行割煤時提供纏繞力、增加采煤機的牽引力。(2)無鏈牽引采煤機裝備有可靠的制動器，可用于40?！?0。以上煤層而無其他防滑裝置。(3)當煤層傾角較小時，可能出現(xiàn)大塊煤矸或物料在輸送機刮板鏈帶動下推動采煤機下滑，采煤機牽引部都具有下滑閉鎖性能。第42頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)裝運安全知識’1．采煤工作面運輸木料與支柱的安全(1)人工運輸木料與支柱時，要注意前后距離、頂板變化和支柱安裝質(zhì)量，不要顧前不顧后和顧上不顧下。(2)輸送機運料時，要先放前端，再放后端，到達地點取下時，要先取后端，再拉出前端。(3)木料堆放要平、直，防止頂斜刮倒工作面支柱。(4)嚴禁大型設(shè)備放在刮板輸送機上運輸。2．輸送機下滑的原因(1)重力原因引起的下滑。當煤層傾角達到12?！?8。時，就可能因自重而下滑。(2)輸送機推移不當、次數(shù)過多地從工作面某端開始推移。(3)輸送機機頭與轉(zhuǎn)載機機尾搭接不當，導致輸送機底鏈返向帶煤，或底板沒有割平或移輸送機時過多浮煤及煤矸進入底槽，導致底鏈與底板摩擦阻力過大，均能引起輸送機下竄。第43頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月

3．防止輸送機下滑的措施輸送機下滑，是機采面最常見的影響生產(chǎn)的嚴重問題。輸送機下滑往往牽動支架下滑，使輸送機機頭與轉(zhuǎn)載機機尾不能正常搭接，煤滯留于工作面端頭，導致工作面條件惡化。防止輸送機下滑的措施有：(1)防止煤、矸等進入底槽，以減少底鏈運行阻力。(2)工作面適當偽斜，偽斜角隨煤層傾角的增加而增加。當煤層傾角為8。～10。時，工作面與平巷成92。～93。角。調(diào)整合適時，輸送機的上移量和下移量相抵消。(3)嚴格把握移動輸送機的順序。下滑嚴重時可采用雙向割煤、單向移輸送機；或單向割煤，從工作面下端開始移動輸送機。(4)用單體液壓支柱頂住機頭(尾)，推移時，先移完的機頭(尾)錨固，用單體支柱斜支在底柱下側(cè)，然后再繼續(xù)推移。(5)在移動輸送機時，不能同時松開機頭和機尾的錨固裝置，移完后立即錨固，必要時在機頭(尾)架底梁，用單體液壓支柱加強錨固。(6)煤層傾角大于18。時，安裝防滑千斤頂。第44頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(三)工作面支護與回柱安全知識1．超前支護與特殊支護(1)超前支護是指在采煤工作上、下兩巷靠近硬幫一段區(qū)域內(nèi)，因受采動影響的壓力增高區(qū)20mm范圍內(nèi)，超前架設(shè)支柱。(2)特殊支護是指在采煤工作面刮板輸送機的機頭、機尾處頂板與上、下巷交叉點，因懸頂面積大、壓力大而采用的一種特殊支護方法。普采、炮采工作面一般采用四梁(鋼梁)八柱方式架設(shè)；綜采工作面采用端頭支架支護。2．液壓支架的防滑防倒煤層傾角較大時，液壓支架的穩(wěn)定性通常表現(xiàn)為以下幾種情況：①由于煤層傾角大，支架重力沿煤層傾角分力大于支架底座與底板問的摩擦力，使支架產(chǎn)生側(cè)向移動；②隨煤層傾角的增大，支架重力的作用線超出支架底座寬度邊緣時便會傾倒。③煤層傾角大，煤層頂板移動方向偏離底板的法線方向，使支架傾倒：④支架前后下滑特性不同以及垮落矸石沿底板的下沖作用，使支架在煤層平面內(nèi)移動；⑤支架頂?shù)姿芰Φ暮狭ζ?，產(chǎn)生力矩而使支架傾倒?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定，煤層傾角大于15。時，液壓支架必須采取防滑防倒措施。第45頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月

液壓支架防滑防倒的措施：①始終自工作面下部向上移架，以防采空區(qū)滾動矸石沖擊支架尾部。②為防止新移支架處于初撐力階段與頂?shù)装宓哪Σ亮π】赡墚a(chǎn)生下滑，應采取間隔移架，并使支架保持適當?shù)挠浇牵缘窒敯逑鲁習r的水平位移量。③工作面下端頭排頭支架的穩(wěn)定是穩(wěn)定中間支架的關(guān)鍵因素之一，要采取特殊支護措施，確保排頭支架的穩(wěn)定。④要嚴防輸送機下滑牽動支架下滑。第46頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月3．工作面回柱安全(1)回柱放頂時，必須指定有經(jīng)驗的人員觀察頂板。(2)放頂工必須站在安全地點。放頂工必須站在支架完整和不發(fā)生崩繩、崩柱、甩鉤、斷繩傷人的安全地點，并事先清理好退路，先打好替柱。(3)回柱絞車司機的要求。回柱絞車司機要嚴格按信號操作，避免刮倒支柱造成冒頂。(4)在回柱前要做好準備工作，認真檢查周圍頂板、支柱和信號。第47頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(四)通風安全知識采煤工作面的通風系統(tǒng)是由采煤工作面的瓦斯、溫度、煤層自然發(fā)火及采煤方法等所確定的，我國大部分礦井多采用長壁后退式采煤法。根據(jù)采煤工作面進、回風巷的布置方式和數(shù)量，可將長壁采煤工作面通風系統(tǒng)分為U、z、H、Y、雙z和w等類型，這些型式都是由u型改進而成，其目的是為了預防瓦斯局部積聚，加大工作面長度，增加工作面供風量，改善工作面氣候條件。1．U型與Z型工作面通風系統(tǒng)該類型的通風系統(tǒng)。工作面通風系統(tǒng)只有一條進風巷道和一條回風巷道。我國大多數(shù)礦井采用U型后退式通風系統(tǒng)。第48頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)U型通風系統(tǒng)u型后退式通風系統(tǒng)的主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，巷道施工維修量小，工作面漏風小，風流穩(wěn)定，易于管理等。缺點是在工作面上隅角附近瓦斯易超限，工作面進、回風巷要提前掘進，掘進工作量大。u型前進式通風系統(tǒng)的主要優(yōu)點是維護工作量小，不存在采掘工作面串聯(lián)通風的問題，采空區(qū)瓦斯不涌向工作面，而是涌向回風平巷。缺點是工作面漏風大。(2)z型通風系統(tǒng)z型后退式通風系統(tǒng)的主要優(yōu)點是采空區(qū)瓦斯不會涌人工作面，而是涌向回風巷，工作面采空區(qū)回風側(cè)能用鉆孔抽放瓦斯，但不能在進風側(cè)抽放瓦斯。z型前進式通風系統(tǒng)，工作面的進風側(cè)沿采空區(qū)可以抽放瓦斯，但采空區(qū)的瓦斯易涌向工作面，特別是上隅角，回風側(cè)不能抽放瓦斯。Z型通風系統(tǒng)的采空區(qū)的漏風，介于U型后退式和U型前進式通風系統(tǒng)之間，且該通風系統(tǒng)需沿空支護巷道和控制采空區(qū)的漏風，其難度較大。第49頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月2．Y型、W型及雙Z型通風系統(tǒng)這三種采煤工作面通風系統(tǒng)均為兩進一回或一進兩回的采煤工作面通風系統(tǒng)。該類型的通風系統(tǒng)如圖2—4(c)、(d)、(e)所示。(1)Y型通風系統(tǒng)根據(jù)進、回風巷的數(shù)量和位置不同，Y型通風系統(tǒng)可以有多種不同的方式。生產(chǎn)實際中應用較多的是在回風側(cè)加入附加的新鮮風流，與工作面回風匯合后從采空區(qū)側(cè)流出的通風系統(tǒng)。Y型通風系統(tǒng)會使回風道的風量加大，但上隅角及回風道的瓦斯不易超限，并可以在上部進風側(cè)抽放瓦斯。