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矿井测尘工(报)
目录第一章 煤矿安全生产方针与法律法规........................................................... 3 第一节 煤矿安全生产方针....................................................................... 3 第二节 煤矿安全生产主要法律法规........................................................... 5 第三节 矿井测尘工岗位安全责任制......................................................... 15 第四节 矿井测尘工操作规程..................................................................... 16 复习思考题 .................................................................................................... 20 第二章 煤矿生产技术....................................................................................... 20 第一节 矿井地质基础知识..................................................................... 20 第二节 矿井开拓........................................................................................... 24 第三节 矿山压力与控制............................................................................. 30 第四节 采煤方法......................................................................................... 39 第三章 矿井通风与灾害防治............................................................................. 46 第一节 矿井通风......................................................................................... 46 第二节 矿井瓦斯防治................................................................................. 54 第三节 矿井防灭火..................................................................................... 62 第四节 矿井水害防治................................................................................. 67 第五节 矿井顶板灾害防治......................................................................... 74 第六节 机电与运输安全............................................................................... 80 第七节 冲击地压及矿震防治..................................................................... 92 第四章 矿井粉尘 .............................................................................................. 100 第一节 粉尘概述....................................................................................... 100 第二节 粉尘的产生及分类....................................................................... 102 第三节 矿井粉尘的危害........................................................................... 104 第四节 防尘措施..................................................................................... 106 第五节 煤尘爆炸事故............................................................................. 111 第六节 预防和隔绝煤尘爆炸的措施....................................................... 115 复习思考题 .................................................................................................. 120 第五章 矿井粉尘测定....................................................................................... 121 第一节 粉尘检测概述............................................................................... 121 第二节 粉尘浓度检测............................................................................... 124 第三节 粉尘中游离二氧化硅含量的测定 ............................................... 142 第四节 粉尘分散度的测定方法............................................................... 147 复习思考题 .................................................................................................. 149 第六章 矿井粉尘浓度测定仪器....................................................................... 151 第一节 粉尘浓度测定仪器的概况及分类 ............................................... 151 第二节 国内外粉尘测定仪器................................................................... 1521第三节 矿井粉尘浓度测定仪器的选择 ................................................... 166 第四节 测尘仪器的检定........................................................................... 167 复习思考题 .................................................................................................. 172 第七章 煤尘爆炸事故典型案例分析............................................................... 173 第八章 自救、互救与创伤急救....................................................................... 180 第一节 灾害事故发生后的避灾自救与互救 ........................................... 180 第二节 创伤急救....................................................................................... 189 附一： 《煤矿安全规程》中相关内容：............................................................. 202 附二：关于对“隔爆水棚、冲洗巷帮规定和大巷刷浆”的若干规定 ........... 204 附三： 关于煤矿粉尘浓度、粉尘中游离 SiO2 含量、粉尘分散度测定的若干 规定 ...................................................................................................................... 205 附四：兖州矿业(集团)有限责任公司煤矿个体呼吸性粉尘监测实施意见 ... 207 参考文献 .............................................................................................................. 2102第一章 煤矿安全生产方针与法律法规 第一节 煤矿安全生产方针一、煤矿安全生产方针的内容及含义1．煤矿安全生产方针的内容安全生产是指保障劳动者在生产过程中的生命安全和身体健康，最大限 度地减少劳动者的工伤和职业病。方针是国家或政党在一定历史时期内，为 达到一定目标而确定的指导思想和遵循原则。煤矿安全生产方针是我们党和 国家为确保煤矿安全生产，保障煤矿职工在生产过程中的生命安全和身体健 康而确定的指导思想和行动准则，即“安全第一、预防为主”。 早在中华人民共和国建国之初， 党和国家就高度重视煤矿安全生产。 1949 年 11 月中央人民政府燃料工业部召开第一次全国煤矿工作会议，就提出“煤 矿生产，安全第一”方针。 1952 年，毛泽东主席指示说：“在实施增产节约的同时，必须注意职工 的安全、健康和必不可少的福利事业。如果只注意前一方面，忘记或稍加忽 视后一方面，那是错误的。”之后，劳动部提出必须把安全与生产统一起来， 并将其概括为“安全生产”，从此“安全生产”和“安全第一”成为新中国必须坚持 的生产方针和指导思想。 周恩来总理于 1959 年视察河北井陉煤矿时指出： “在 煤矿，安全生产是主要的，生产和安全发生矛盾时，生产要服从安全。” 党的十六大以来，党中央提出以人为本的科学发展观，作出了建设社会 主义和谐社会的重大决定，提出了安全发展的指导思想，这对煤矿安全生产 意义重大，为煤矿安全生产方针贯彻执行指明了方向。2．煤矿安全生产方针的含义安全第一方针的提出具有极为重要的历史意义和不同寻常的思想内涵。 安全第一，即确定安全具有最高价值，处于最为优先的地位（即安全优先原 则），其他价值则处于从属地位。也就是说，在生产活动中，首先要树立人 是最宝贵的思想，要优先考虑人的生命和健康免受危害和威胁。安全第一方 针的精髓在于重视人的生命价值，并把它置于最高地位。不管伤亡人数是多 是少，每起伤亡事故都是悲剧，都是应该努力加以避免的。因为人的生命的 损失是不能靠生产创造的财富挽回的，而财富则可以再创造。 从安全生产的具体实践来说，安全第一就是要求各级政府、煤矿管理人 员及职工把安全生产当作头等大事，把安全放在一切工作的首位，切实处理 好安全与效益、安全与生产的关系。当生产建设等与安全发生矛盾时，安全 是第一位的，坚决做到不安全不生产、隐患不处理不生产、措施不落实不生3产。 预防为主，就是把安全工作的重点放在预防方面，通过大量的预防工作 确保安全生产。要根据煤矿事故发生的规律，采取有效的事前控制措施，坚 决彻底地排除各种隐患，防微杜渐、防患于未然，把事故、隐患消灭在萌芽 之中。 落实预防为主的方针，必须首先坚持“所有事故都是可以预防的”和“事 故可防，风险可控，灾害可治”的正确观点，建立“即使一起事故也嫌太多” 的安全文化观念，坚决消除事故不可避免的思想，从根本上排除影响事故预 防工作的思想障碍。事实上，我们看到，在客观条件类似的不同煤矿，事故 发生率相差很大，国内有的煤矿创造了生产数千万吨煤炭无死亡的先进水平， 有的煤矿则事故接连不断。而国外有的先进国家煤矿职工事故伤亡率更已低 于建筑、林业和农业，甚至达到低于制造业等行业的水平。 预防为主是实现安全第一的前提条件。要实现安全第一，必须以预防为 主。安全第一、预防为主，二者是目标原则和手段措施的关系。安全第一是 核心，是根本，不坚持安全第一，预防为主很难落到实处，甚至会成为一句 空话；反之，只有坚持预防为主，才能主动、自觉、科学地预防，才能消灭 隐患，减少事故，才能实现安全第一的目标要求。 二、煤矿安全生产方针的贯彻落实1．坚持管理、装备、培训三并重的原则管理、装备、培训三并重的原则是我国煤矿安全生产实践经验的总结。 安全管理、安全装备和安全培训是企业安全生产的三个基本保证，缺一不可。 安全管理是煤矿安全生产的重要保证，严格和科学的安全管理，可弥补装备 上的不足，能减少事故，保障安全生产；安全装备是实施安全作业、创造安 全环境的工具，先进的技术装备可以提高工作效率，也可以创造良好的安全 作业环境，避免事故的发生或减少事故损失；安全培训是提高职工安全素质 的主要手段，许多事故的发生主要是法制观念和安全意识淡薄或缺乏专业技 术知识造成的。对全体煤矿职工特别是管理人员的安全培训是消除人为安全 隐患的根本途径之一，只有强化安全培训，才能真正落实好煤矿安全生产方 针。2．坚持煤矿安全生产方针标准1985 年，全国煤矿安全工作会议提出了全面落实安全生产方针的 l0 条标 准，其中多条至今仍有重要的指导作用。如：企业管理的全部内容和生产的 全过程都要把安全放在首位，任何决定、办法、措施都必须有利于安全生产； 把坚持“安全第一”方针作为选拔、任用、考核干部的重要内容；把安全工 作纳入党政工作的重要议事日程和承包内容；把安全技措工程、安全培训列 入年度和月份生产和工作计划；建立健全安全生产责任制，层层落实；人、4财、 物优先保证安全生产需要； 严肃认真、 一丝不苟地执行 《煤矿安全规程》 、 安全指令和文件；思想政治工作要贯穿到安全生产全过程；业务保安搞得好， 安全教育广泛深入等等。在当今安全生产等各项法规逐渐完善、生产技术进 一步发展的形势下，这些标准还应不断充实完善。第二节 煤矿安全生产主要法律法规一、安全生产法律法规体系1.宪法《宪法》是安全生产法律体系框架的最高层级，“加强劳动保护，改善劳 动条件”是有关安全生产方面最高法律效力的规定。2.安全生产方面的法律（1）基础法 我国有关安全生产的法律包括基础法律《中华人民共和国安全生产法》 （以下简称《安全生产法》）和与它平行的专门法律和相关法律。《安全生 产法》是综合规范安全生产法律制度的法律，它适用于所有生产经营单位， 是我国安全生产法律体系的核心。 （2）专门法律 专门安全生产法律是规范某一专业领域安全生产法律制度的法律。我国 在专业领域的法律有《中华人民共和国矿山安全法》、《中华人民共和国海 上交通安全法》、《中华人民共和国消防法》、《中华人民共和国道路交通 安全法》等。 （3）相关法律 与安全生产有关的法律是指安全生产专门法律以外的其他法律中涵盖有 安全生产内容的法律，如《中华人民共和国劳动法》、《中华人民共和国职 业病防治法》、《中华人民共和国煤炭法》、《中华人民共和国矿产资源法》 等。3.安全生产行政法规安全生产行政法规是由国务院组织制定并批准公布的，是为实施安全生 产法律或规范安全生产监督管理制度而制定并颁布的一系列具体规定，是我 们实施安全生产监督管理和监察工作的重要依据。我国已颁布了多部安全生 产行政法规，如《国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定》、《煤矿 安全监察条例》、《安全生产许可证条例》和《工伤保险条例》等。4.地方性安全生产法规5地方性安全生产法规是指由有立法权的地方权力机关――人民代表大会 及其常务委员会和地方政府制定的安全生产规范性文件，是由法律授权制定 的，是对国家安全生产法律、法规的补充和完善，以解决本地区某一特定的 安全生产问题为目标，具有较强的针对性和可操作性。如目前我国有 27 个省 （自治区、直辖市）人大制定了《劳动保护条例》或《劳动安全卫生条例》， 有 26 个省（自治区、直辖市）人大制定了《矿山安全法》实施办法。5.部门安全生产规章、地方政府安全生产规章根据《立法法》的有关规定，部门规章之间、部门规章与地方政府规章 之间具有同等效力，在各自的权限范围内施行。国务院部门安全生产规章由 有关部门为加强安全生产工作而颁布的规范性文件组成，作为安全生产法律 法规的重要补充，在我国安全生产监督管理工作中起着十分重要的作用。如 《煤矿安全规程》、《爆破安全规程》、《山东省煤矿重大事故隐患排查治 理责任追究规定》等。 此外，安全生产法律体系还包括安全生产的标准和职业安全卫生方面的 国际公约等。 二、保障煤矿安全生产的主要法律法规1．《安全生产法》（1）立法的目的、意义及适用范围 《安全生产法》于 2002 年 6 月 29 日由第九届全国人民代表大会常务委 员会第 28 次全体会议通过，于 2002 年 11 月 1 日起施行。本法是安全生产的 基础法律，是母法。 制定这部法律的目的，是为了加强安全生产的监督管理，防止和减少安 全事故，保障人民群众生命和财产安全，促进经济发展。 （2）《安全生产法》的主要内容 本法共有七章 97 条。 第一章总则、 第二章生产经营单位的安全生产保障、 第三章从业人员的权利和义务、第四章安全生产的监督管理、第五章生产安 全事故的应急救援与调查处理、第六章法律责任、第七章附则。 （3）从业人员的安全生产权利 保障从业人员的安全生产权利是宪法精神所要求，是生产经营单位的法 定义务和责任，也是安全生产立法的重要内容。重视和保护从业人员的生命 权，是贯穿《安全生产法》的主线。 然而目前我国从业人员的安全生产权利保护的现状仍存在一些不容忽视 的问题。许多企业老板以最低的生产成本和安全投入，把从业人员置于作业 条件极其简陋恶劣或者极端危险的作业场所中，没有基本的人身保障，或者 强令职工冒险作业“要钱不要命”， 榨取超额利润严重侵犯了从业人员的安全生 产权利。鉴于以往有关法律多未明确设定违法者应负的法律责任，且缺乏强6制性和操作性，《安全生产法》第三章对从业人员的安全生产权利作了比较 全面、明确的规定，并设定了严格的法律责任，为保障从业人员的合法权益 提供了法律依据。这些安全生产权利可概括为以下八个方面： 1）享受工伤保险和伤亡求偿权。第 44 条规定，生产经营单位与从业人 员订立的劳动合同，应当载明有关保障从业人员劳动安全、防止职业危害的 事项，以及依法为从业人员办理工伤社会保险的事项。生产经营单位不得以 任何形式与从业人员订立协议，免除或者减轻其对从业人员因生产安全事故 伤亡依法应承担的责任。 第 48 条规定，因生产安全事故受到损害的从业人员，除依法享有工伤社 会保险外，依照有关民事法律尚有获得赔偿的权利的，有权向本单位提出赔 偿要求。 2）危险因素和应急措施的知情权。第 45 条规定，生产经营单位的从业 人员有权了解其作业场所和工作岗位存在的危险因素、防范措施及事故应急 措施。 3）安全管理的批评检控权。即有权对本单位安全生产工作中存在的问题 提出批评、检举、控告。 4）拒绝违章指挥和强令冒险作业权。第 46 条规定，从业人员有权对本 单位安全生产工作中存在的问题提出批评、检举、控告；有权拒绝违章指挥 和强令冒险作业。生产经营单位不得因从业人员对本单位安全生产工作提出 批评、检举、控告或者拒绝违章指挥、强令冒险作业而降低其工资、福利等 待遇或者解除与其订立的劳动合同。 5）紧急情况下的停止作业和紧急撤离权。第 47 条规定，从业人员发现 直接危及人身安全的紧急情况时，有权停止作业或者在采取可能的应急措施 后撤离作业场所。生产经营单位不得因从业人员在紧急情况下停止作业或者 采取紧急撤离措施而降低其工资、福利等待遇或者解除与其订立的劳动合同。 6）建议权。第 45 条规定，从业人员有权对本单位的安全生产工作提出 建议。 7）获得符合国家标准或者行业标准劳动防护用品的权利。第 37 条规定， 生产经营单位必须为从业人员提供符合国家标准或者行业标准的劳动防护用 品，并监督、教育从业人员按照使用规则佩戴、使用。 8）获得安全生产教育和培训的权利。第 21 条规定，生产经营单位应当 对从业人员进行安全生产教育和培训，保证从业人员具备必要的安全生产知 识，熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作规程，掌握本岗位的安全操作 技能。未经安全生产教育和培训合格的从业人员，不得上岗作业。 （6）从业人员安全生产义务 作为法律关系内容的权利与义务是对等的，从业人员依法享有权利，同 时也必须承担相应的法律义务和法律责任。《安全生产法》关于从业人员的 安全生产义务主要有以下三项：71）遵章守规，服从管理及正确佩带和使用劳保用品的义务。 2）接受培训，掌握安全生产技能的义务。 3）发现事故隐患及时报告的义务。2．《矿山安全法》（1）立法的目的 《矿山安全法》于 1992 年 11 月 7 日由第七届全国人民代表大会常务委 员会第 28 次会议通过，自 l993 年 5 月 1 日起施行。其立法目的是：防止矿山 事故，保护矿山职工的人身安全，促进采矿工业健康发展，健全矿山法制。 （2）《矿山安全法》的主要内容 该法共八章 50 条。第一章总则、第二章矿山建设的安全保障、第三章矿 山开采的安全保障、第四章矿山企业的安全管理、第五章矿山安全的监督和 管理、第六章矿山事故处理、第七章法律责任、第八章附则。 主要内容包括：矿山建设工程的安全设施必须和主体工程同时设计、同 时施工、同时投入生产和使用；矿井的通风系统，供电系统，提升、运输系 统，防水、排水系统和防火、灭火系统，防瓦斯和防尘系统必须符合矿山安 全规程和行业技术规范；矿山企业职工有权对危害安全的行为，提出批评、 检举控告；矿山企业必须对职工进行安全教育、培训，未经安全教育、培训 的，不得上岗作业；矿山企业安全生产的特种作业人员必须接受专门培训， 经考核合格取得操作资格证书的，方可上岗作业；矿长必须经过考核，具备 安全专业知识，具有领导安全生产和处理矿山事故的能力；矿山企业必须对 瓦斯爆炸、煤尘爆炸、冲击地压、瓦斯突出、火灾、水害冒顶等危害安全的 事故隐患采取预防措施；已投入生产的矿山企业，不具备安全生产条件而强 行开采的要责令限期改进，逾期仍不具备安全生产条件的，责令停产整顿或 吊销其采矿许可证和营业执照；矿山企业主管人员违章指挥、强令工人冒险 作业，因而发生重大伤亡事故的，和对矿山事故隐患不采取措施，因而发生 重大伤亡事故的，依照刑法规定追究刑事责任等。 以上这些内容都从矿山建设和开采的安全保障、矿山企业的安全管理、 安全监督和管理及法律责任等方面作了法律界定和要求，无疑对规范矿山安 全生产起到保障作用。3．《煤炭法》（1）《煤炭法》立法的目的 《煤炭法》于 1996 年 8 月 29 日第八届全国人民代表大会常务委员会第 21 次会议通过，1996 年 12 月 1 日起施行。立法目的是合理开发利用和保护 煤炭资源，规范煤炭生产、经营活动，促进和保障煤炭行业的发展。 （2）《煤炭法》的主要内容 该法共八章 81 条。第一章总则、第二章煤炭生产开发规划与煤矿建设、 第三章煤炭生产与安全管理、第四章煤炭经营、第五章煤矿矿区保护、第六8章监督检查、第七章法律责任、第八章附则。该法确立了坚持安全第一、预 防为主的安全生产方针，提出了保障国有煤矿的健康发展；开发利用煤炭资 源，应当遵守环保法规、法律，做到使环境保护设施与主体工程同时设计、 同时施工、同时验收、同时投入使用；严格实行煤炭生产许可证制度和安全 生产责任制度及上岗作业培训制度；加强矿区保护，加强煤矿企业监督检查， 要求煤矿企业依法办事；维护煤矿企业合法权益，禁止违法开采、违章指挥、 滥用职权、玩忽职守、冒险作业、依法追究煤矿企业管理人员违法责任等， 该法对煤矿企业的健康发展具有重大意义。 4．《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》 《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》（以下简称《特别规 定》）于 2005 年 8 月 31 日国务院第 104 次常务会议通过并公布，自公布之 日起施行。 （1）制定《特别规定》的目的和预防事故的责任主体 制定《特别规定》的目的是为了及时发现并排除煤矿安全生产隐患，落 实煤矿安全生产责任，预防煤矿生产安全事故发生，保障职工的生命安全和 煤矿安全生产，制定本规定。 煤矿企业是预防煤矿生产安全事故的责任主体。煤矿企业负责人（包 括一些煤矿企业的实际控制人，下同）对预防煤矿生产安全事故负主要责任。 （2）关于煤矿重大安全隐患的规定 《特别规定》第 8 条规定：煤矿的通风、防瓦斯、防水、防火、防煤尘、 防冒顶等安全设备、设施和条件应当符合国家标准、行业标准，并有防范生 产安全事故发生的措施和完善的应急处理预案。有下列重大安全生产隐患和 行为的，应当立即停止生产，排除隐患： 1）超能力、超强度或者超定员组织生产的； 2）瓦斯超限作业的； 3）煤与瓦斯突出矿井，未依照规定实施防突出措施的； 4）高瓦斯矿井未建立瓦斯抽放系统和监控系统，或者瓦斯监控系统不能 正常运行的； 5）通风系统不完善、不可靠的； 6）有严重水患，未采取有效措施的； 7）超层越界开采的； 8）有冲击地压危险，未采取有效措施的； 9）自然发火严重，未采取有效措施的； 10）使用明令禁止使用或者淘汰的设备、工艺的； 11）年产 6 万吨以上的煤矿没有双回路供电系统的； 12）新建煤矿边建设边生产，煤矿改扩建期间，在改扩建的区域生产， 或者在其他区域的生产超出安全设计规定的范围和规模的； 13）煤矿实行整体承包生产经营后，未重新取得安全生产许可证和煤炭9生产许可证，从事生产的，或者承包方再次转包的，以及煤矿将井下采掘工 作面和井巷维修作业进行劳务承包的； 14）煤矿改制期间，未明确安全生产责任人和安全管理机构的，或者在 完成改制后，未重新取得或者变更采矿许可证、安全生产许可证、煤炭生产 许可证和营业执照的； 15）有其他重大安全生产隐患的。 （3）对不按要求排除隐患的处理规定 《特别规定》第 10 条规定：煤矿有本规定第 8 条第 2 款所列情形之一， 仍然进行生产的，由县级以上地方人民政府负责煤矿安全生产监督管理的部 门或者煤矿安全监察机构责令停产整顿，提出整顿的内容、时间等具体要求， 处 50 万元以上 200 万元以下的罚款；对煤矿企业负责人处 3 万元以上 15 万 元以下的罚款。 对 3 个月内 2 次或者 2 次以上发现有重大安全生产隐患，仍然进行生产 的煤矿，县级以上地方人民政府负责煤矿安全生产监督管理的部门、煤矿安 全监察机构应当提请有关地方人民政府关闭该煤矿，并由颁发证照的部门立 即吊销矿长资格证和矿长安全资格证，该煤矿的法定代表人和矿长 5 年内不 得再担任任何煤矿的法定代表人或者矿长。 （4）对拒不执行政府安全监察管理部门执法指令的处理规定 《特别规定》第 18 条规定：煤矿拒不执行县级以上地方人民政府负责煤 矿安全生产监督管理的部门或者煤矿安全监察机构依法下达的执法指令的， 由颁发证照的部门吊销矿长资格证和矿长安全资格证；构成违反治安管理行 为的，由公安机关依照治安管理的法律、行政法规的规定处罚；构成犯罪的， 依法追究刑事责任。5．《煤矿安全监察条例》（1）本条例的制定目的、主要内容和意义 本条例于 2000 年 11 月 7 日以国务院第 296 号命令颁布，于 2000 年 12 月 1 日起施行。条例共有五章 50 条。该条例明确了煤矿安全监察制度、权力、 地位、职责、监察内容、行政处罚种类、工作原则及与政府的关系等，是我 国第一部较为全面的煤矿安全监察的行政法规，1999 年 12 月 20 日国务院办 公厅下发国务院关于我国煤矿安全管理监督体制改革实施方案，设立国家煤 矿安全监察局负责煤矿安全监察，在 20 个省级地区设立省煤矿安全监察局、 成立 69 个办事处，实行中央垂直管理。《煤矿安全监察条例》的制定满足了 煤矿安全监察体制改革的需要，对煤矿安全监察机构开展工作，改变和促进 我国煤矿安全状况根本好转具有重要意义。 制定《煤矿安全监察条例》的目的是：保障煤矿安全、规范煤矿安全监 察工作，保护煤矿职工人身安全和健康，促进煤矿健康发展。 （2）煤矿安全监察行政处理、处罚的种类102003 年 8 月 15 日起施行的《煤矿安全监察行政处罚暂行办法》对违法行 为的处理、处罚主要有以下几种情况： 1）责令停止生产（施工）。责令停产没有具体的时间限制，只有当停止 生产的原因得到解决方可恢复生产。 2）责令限期达到要求（改正）。如果在限期内达不到要求或不改正，则 采取更严厉的处罚。 3）责令停产整顿。通常由有权作出该决定的机关作出整顿合格、恢复生 产的决定。 4）罚款。责令有违法行为的单位或个人缴纳一定的金钱，属于经济制裁。 5）责令改正。在给予责令改正立即纠正其违法行为的同时，还可以并处 罚款。 6）吊销煤炭生产许可证。没有煤炭生产许可证，就不能再进行煤炭生产 活动。 7）各种行政纪律处分。可分别给予警告至开除的纪律处分。 8）追究刑事责任。已构成犯罪的，要依法追究其刑事责任。6．《煤矿安全规程》新版《煤矿安全规程》于 2004 年 10 月 18 日由中国国家安全生产监督管 理局局务会审议通过，2004 年 11 月 3 日以第十六号令发布，自 2005 年 1 月 1 日起施行。2001 年 11 月 1 日施行的《煤矿安全规程》同时废止。 这是《煤矿安全规程》自 1951 年颁布以来的第 9 版第 8 次修订。1951 年 由燃料工业部组织制定了第一部煤矿安全规程―《煤矿技术保安试行规程》 （草案）。当时中国刚刚摆脱帝国主义、官僚资本主义和封建地主阶级的压 迫和剥削，煤矿安全生产条件极差，技术水平很低，第一部煤矿安全规程有 力地促进了煤矿安全生产和煤炭工业的恢复。 后又经 1955、 1961、 1972、 1980、
和 2001 年多次修订到目前新版规程，逐渐提高和完善。 （1）《煤矿安全规程》制定的目的及意义 《煤矿安全规程》（以下简称《规程》）制定的目的，是保障煤矿安全 生产和职工人身安全，防止煤矿事故。本次修订的《煤矿安全规程》，是在 吸取近年来事故教训、总结一个时期以来工作经验基础上完成的。它的颁布 和实施，对于改善煤矿安全生产基本条件，提高煤矿安全工作水平和技术装 备，减少各类事故，遏制煤矿重特大事故的发生，保障煤矿职工人身安全和 健康，具有十分重要的现实意义。 《规程》是我国指导煤矿安全生产和管理的最权威的一部行业性技术规 章，是国家关于安全生产方面的方针政策及法律、法规的具体化，是贯彻落 实“安全第一，预防为主”方针，贯彻落实《安全生产法》、《煤炭法》、 《煤矿安全监察条例》等安全生产法律法规的具体实现，是各类煤矿进行设 计、建设、生产和管理必须遵循的安全准则。11（2）新《规程》的特点 一是解决了《煤矿安全规程》法律地位问题。以国家局（国家安全生产 监督管理局）令的形式颁布，使《煤矿安全规程》成为部门规章。 二是新《规程》对防范煤矿瓦斯爆炸做出了更加严格的规定，如“有瓦 斯事故隐患的采煤工作面，不得采用前进式采煤方法”（第 48 条）；“必须 按实际供风量核定矿井产量，严禁超通风能力生产”（第 104 条）；工作面 必须有足够的新鲜风流，工作面及其回风巷的风流中的瓦斯和二氧化碳浓度 必须符合安全标准（第 116 条）等等。这些规定都是为了防止不恰当的开采 方式给矿井的瓦斯管理带来安全隐患。 （3）《规程》的主要内容 《规程》共有四编 751 条。第一编总则，规定煤矿必须遵守有关安全生 产的法律法规，规章规程、标准和技术规范，建立各类人员安全生产责任制， 即：安全目标管理制度、安全奖惩制度、安全技术措施审批制度、安全隐患 排查制度、安全检查制度、安全办公会议等制度。并要求“煤矿企业必须设 置安全生产机构，配备适应工作需要的安全生产人员和装备”（第 4 条）。 新《规程》增加了设备、设施检查维修制度，即：“煤矿企业必须建立 各种设备、设施检查维修制度，定期进行检查维修，并做好记录”。 第二编井工部分，规定开采、“一通三防”管理、提升运输、机电管理、 煤矿救护，以及爆破作业涉及的安全生产行为标准； 第三编露天部分，规范了采剥、运输、排土、滑坡和水火防治、电气及 设备检修标准； 第四编职业危害，规定必须做好职业危害的防治与管理工作和职业卫生 劳动保护工作，使职工健康得到保护。 （4）关于群众监督、职工安全权利和安全培训的规定 第五条：煤矿安全工作必须实行群众监督。煤矿企业必须支持群众安全 监督组织的活动，发挥职工群众安全监督作用。 职工有权制止违章作业，拒绝违章指挥；当工作地点出现险情时，有权 立即停止作业，撤到安全地点；当险情没有得到处理不能保证人身安全时， 有权拒绝作业。 第六条：煤矿企业必须对职工进行安全培训。未经安全培训的，不得上 岗作业。 （5）关于编制矿井灾害预防和处理计划的规定 第九条：煤矿企业必须编制年度灾害预防和处理计划，并根据具体情况 及时修改。灾害预防和处理计划由矿长负责组织实施。煤矿企业每年必须至 少组织 1 次矿井救灾演习。矿井灾害预防和处理计划是指为了防止灾害的发 生和一旦发生事故后，预先制定的抢险救灾方案。它是煤矿生产建设活动必 不可少的安全管理措施。 （6）2006 年对《规程》第 68、158 条修改122006 年 9 月 26 日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过了 《关于修改〈煤矿安全规程〉第六十八条和第一百五十八条的决定》，该决 定自 2007 年 1 月 1 日起施行。 对第 68 条的修改主要针对放顶煤采煤法的适用条件作了严格规定，规 定了严禁采用放顶煤开采情形，并对可采用放顶开采的放顶煤开采工艺作了 更加严格细致的规定。 新的第 158 条规定，所有矿井必须装备矿井安全监控系统。矿井安全监 控系统的安装、使用和维护必须符合本规程和相关规定的要求。 三、对危害煤矿安全生产行为的刑事制裁1.概述根据刑法等法律的规定，安全生产方面的刑事责任的追究，主要有以下 几种情况： （1）违反法规和规章制度造成重大事故的。违反法规和规章制度追究的 对象可能是企业经营管理者，也可能是事故直接责任人。 （2）存在隐患拒不整改造成重大事故的。企业存在事故隐患，安全生产 执法部门提出改进意见或者职工提出改进建议后，仍不整改，以致发生重大 事故的，追究的对象主要是企业经营管理者和主管负责人。生产性企业、事 业单位的劳动安全设施不符合国家规定，经有关部门或者单位职工提出后， 对事故隐患仍不采取措施，造成重大事故的，对直接责任人员，依法应处 3 年以下有期徒刑或者拘役；情节特别严重的，处 3 年以上 7 年以下有期徒刑。 （3）违章指挥、违反劳动纪律造成重大事故的。企业管理人员强令工人 违章冒险作业，或者企业职工由于不服管理、违反规章制度和违反爆炸性、 易燃性、放射性、毒害性、腐蚀性物品的管理规定，在生产、储存、使用、 运输中发生重大伤亡事故或者造成其他严重后果的，追究企业主管负责人和 职工的法律责任。刑法规定，对上述人员处 3 年以下有期徒刑或者拘役；情 节特别严重的，处 3 年以上 7 年以下有期徒刑。 （4）建设、设计、施工、工程监理单位降低工程质量标准造成重大事故 的。对于建设、设计、施工、工程监理单位违反国家规定，降低工程质量标 淮，造成重大安全事故的，追究的对象主要是单位直接责任人员。刑法规定， 应处 5 年以下有期徒刑或者拘役；后果特别严重的，处 5 年以上 10 年以下有 期徒刑。 （5）国家机关工作人员失职、渎职和徇私舞弊造成重大事故的。国家机 关工作人员因滥用职权或者玩忽职守以及徇私舞弊，致使公共财产、国家和 人民利益遭受重大损失的，刑法规定处 3 年以下有期徒刑或者拘役；情节特 别严重的，处 3 年以上 7 年以下有期徒刑。国家机关工作人员徇私舞弊，犯 前款罪的，处 5 年以下有期徒刑或者拘役；情节特别严重的，处 5 年以上 10 年以下有期徒刑。13另外，根据《安全生产法》的规定，不依照该法规定保证安全生产所必 需的资金投入，或生产经营单位主要负责人未履行该法规定的安全生产管理 职责导致发生生产安全事故，或在本单位发生重大生产安全事故时，不立即 组织抢救、在事故调查处理期间擅离职守或者逃匿的，以及对生产安全事故 隐瞒不报、谎报或者拖延不报，构成犯罪的，均依照刑法有关规定追究刑事 责任。2.刑法修正案对危害安全生产犯罪的刑事制裁规定对危害煤矿安全生产犯罪的刑事制裁主要依据刑法第 134、135 和 139 条 的规定。 2006 年 6 月 29 日第十届全国人民代表大会常务委员会第二十二次会 议通过了《中华人民共和国刑法修正案(六))》，该修正案自公布之日起施行。 修正后的《刑法》中“第二章 危害公共安全罪”对危害安全生产犯罪的 刑事制裁规定主要有： 第一百三十四条 在生产、作业中违反有关安全管理的规定，因而发生重 大伤亡事故或者造成其他严重后果的，处三年以下有期徒刑或者拘役；情节 特别恶劣的，处三年以上七年以下有期徒刑。 强令他人违章冒险作业，因而发生重大伤亡事故或者造成其他严重后果 的，处五年以下有期徒刑或者拘役；情节特别恶劣的，处五年以上有期徒刑。 第一百三十五条 安全生产设施或者安全生产条件不符合国家规定，因而 发生重大伤亡事故或者造成其他严重后果的，对直接负责的主管人员和其他 直接责任人员，处三年以下有期徒刑或者拘役；情节特别恶劣的，处三年以 上七年以下有期徒刑。 第一百三十九条 在安全事故发生后，负有报告职责的人员不报或者谎报 事故情况，贻误事故抢救，情节严重的，处三年以下有期徒刑或者拘役；情 节特别严重的，处三年以上七年以下有期徒刑。复习思考题1.我国煤矿安全生产方针的含义是什么？提出这一方针有什么重要意义？ 2.试述我国煤矿安全生产法律法规体系的组成。 3.《安全生产法》规定的从业人员的安全生产权利有哪些？ 4. 《矿山安全法》立法的目的是什么？ 5. 《煤矿安全监察条例》的立法背景和制定目的是什么？ 6.2004版《规程》有什么新的特点？ 7.刑法对危害煤矿安全生产犯罪行为的刑事制裁是怎样规定的？14第三节 矿井测尘工岗位安全责任制测尘工必须熟练掌握煤矿安全生产专业知识并依法经过培训，取得安全 资格证，对本岗位的安全生产工作负直接责任。 一、岗位职责： 第 1 条 保证在矿井测尘过程中遵守国家有关安全生产的法律、法规、规 章、标准和技术规范； 第 2 条 认真学习贯彻各项安全生产的规章制度，持证上岗，遵守劳动纪 律，按章作业。 第 3 条 负责做好矿井产尘地点的粉尘测定工作， 并根据生产要求负责做 好粉尘测定计划和粉尘测定报表，管好用好测尘仪器仪表。 第 4 条 全面了解矿井上下作业地点粉尘浓度变化情况， 监督有关单位使 用防尘设施使用情况，对作业场所粉尘浓度的情况及时向有关单位、领导汇 报。 第 5 条 掌握质量标准，根据生产工序全面按测尘计划进行认真的测尘， 测尘时详细记录时间、地点、生产工序及防尘措施使用情况等，严格按照本 岗位工种操作规程进行操作，做到测尘准确无误，报表填制认真。 第 6 条 管好用好测尘仪器仪表， 严格按照规程规定， 定期维修校正仪器， 保证仪器合格，性能良好。 第 7 条 严格执行标准及规程规定，定期对游离二氧化硅、粉尘分散度取 样送检，定期进行粉尘测定。 第 8 条 做好粉尘及其他资料的整理分析，认真填报各类报表并及时上 报。 第 9 条 积极参加各种安全教育学习和业务技术培训，履行好安全生产 “六项权利” ， 第 10 条 必须尽职尽责，杜绝“三违”现象。 二、责任追究 第 11 条 有以下行为之一的，给予责任人相应的经济处罚，造成严重后 果，构成犯罪的，依法追究刑事责任： 1.违章作业或冒险作业； 2.对于作业场所粉尘浓度超标地点不及时按规定程序汇报上级领导的； 第 12 条 不按有关安全生产的法律、法规及操作规程操作的，出现技术 标准失误，导致测量数据出现错误的，测尘工负直接责任。 第 13 条 不按照规定周期对矿井产尘地点进行粉尘测定工作，测尘工负 直接责任。 第 14 条 不能及时根据生产要求做好粉尘测定计划和实际粉尘测定报表 的，测尘工负直接责任。15第 15 条 如不能管好使用好测尘仪器仪表，出现仪器损坏的，测尘工负 直接责任。 第 16 条 弄虚作假，不按实际测定的粉尘浓度制作报表的，测尘工负直 接责任。 第 17 条 作业场所发现安全隐患，不及时汇报工区或矿调度室的，测尘 工负直接责任； 第 18 条 无故完不成工作任务，影响安全生产的，测尘工负直接责任； 第 19 条 不按规定周期送检仪器设备、计量器具，以致影响粉尘测定工 作的，测尘工负直接责任； 第 20 条 对于上述负直接责任、重要责任的，应根据情节严重程度，按 照有关法律、法规和矿有关安全管理制度，给予行政处分、经济处罚和追究 刑事责任。第四节 矿井测尘工操作规程一、一般规定 第 1 条 测尘工应经过专门培训，并考核合格，持证上岗。 第 2 条 测尘工能熟练使用仪表测定粉尘浓度，监督防尘措施执行情况， 并提出控制粉尘的措施。 二、测尘前的准备工作 第 3 条 认真检查测尘仪器，做到外表清洁、附件齐全，电键或旋转按钮 灵敏可靠。使用光电测尘仪器时，要检查电池电压，当低于使用电压时，应 按要求进行充电。 第 4 条 根据该班测尘地点和采样数量准备好使用的仪表、 工具及滤膜等。 第 5 条 使用粉尘采样器测尘时， 要事先选择合适的滤膜并认真进行称重： ⒈ 准备滤膜，常用的滤膜直径为Ф 40mm 和Ф 75mm 两种，若是大张滤膜 可自行剪裁。 ⒉ 称量滤膜要用镊子取下滤膜两面的夹衬纸，放在分析天平上称量，并 进行编号，记录下质量。 ⒊ 滤膜称重后放入滤膜盒内，要求滤膜不得有褶皱，滤膜盒盖要拧紧， 并置于干燥器内。 ⒋ 若采样地点估计粉尘浓度最大不超过 50mg／m 时,选用直径为 40mm 的 滤膜。 滤膜固定：先拧开滤膜固定盖并用酒精棉球擦净，再用镊子夹取已称重 编号的滤膜，对准底座圈（使滤膜的粗糙面向上）平铺在螺丝底座上，然后 放上锥形环使之压住滤膜，再将固定盖套上拧紧。检查滤膜有无褶皱与漏缝， 若有，要重新固定。163⒌ 若采样地点估计粉尘浓度大于 50mg／m 时，应选用直径为 75mm 的滤 膜纸，并固定成漏斗形。 滤膜固定：将滤膜固定圈擦净后，用镊子将滤膜对折两次成 90°角的扇 形，然后张开成漏斗形状，放在固定圈内，使滤膜紧贴在固定圈内锥面上， 用锥形环压紧滤膜，将螺丝底座拧入固定盖内，用圆头玻璃棍将滤膜漏斗的 锥形顶推向对侧，使其在固定盖内形成滤膜斗。 装好后的滤膜边缘， 不能从固定盖的内锥面上脱露出来， 滤膜斗要无漏缝， 否则重新装好。 第 6 条 对采样器进行全面检查，合格时方能下井。采样器流量计要保持 清洁，检查锥形管和浮子球是否被油、尘埃玷污，玷污时要用汽油或酒精进 行清洗。 第 7 条 使用光电测尘仪时，要有足够的滤膜纸带。 第 8 条 测尘仪器要随身携带，严禁碰撞、挤压。 三、粉尘采样器操作 第 9 条 采样时首先调节好所需流量（一般 15～20L/min） ，并检查确保无 漏气，然后取出准备好的滤膜夹，固定在采样器上。 第 10 条 采样中应注意保持流速稳定，并根据估计的滤膜上的粉尘重量 （一般在 1～20mg，但不小于 1mg）来决定采样时间的长短。要详细记录采样 地点、作业工艺、样号、流速及防尘措施等，同时，记下采样开始和终止时 间。 采样持续时间可按(1-4-1)式计算：3T?式中1000W CQ（1-5-1）T ――采样持续时间，min； W ――粉尘应达到的质量，mg； C ――预计作业场所的粉尘浓度，mg/m3； Q ――采样时的流量，L/min。第 11 条 采样后，将滤膜固定圈取出，迅速放入采样盒内，要求受尘面 向上，不要摇晃振动，然后带回实验室称重、分析。 第 12 条 采样后,应将滤膜放在干燥箱内干燥 1h，然后再进行称重；如采 样现场有水雾或发现滤膜表面有水珠，湿度过大，要先将滤膜放在 60～65℃ 的烘干箱内烘干 2h,然后放入干燥器内干燥 30min，最后将其置于分析天平上 进行称量，并记录称量结果。以后每干燥 30min 称量一次，直至相邻两次称 量的差值不超过 0.2mg 时，取其最小值为称量结果。 第 13 条 测尘地点的粉尘浓度按(1-4-2)式计算：C?W2 ? W1 ?1000 Q ?Tmg/m3（1-5-2）17式中W2 ――采样后滤膜的质量，mg； W1 ――采样前空白滤膜的质量，mg；C ――作业场所的粉尘浓度，mg/m3； Q ――采样流量，L/min；T ――采样持续时间，min。滤膜在采样前后的称重间隔时间应尽量缩短，以免影响测定结果的准确 性。 第 14 条 采样地点空气中有油雾时，滤膜要先进行除油。具体步骤是： 1．将 120 号溶剂汽油装入蒸馏瓶中，置于插有 200℃温度计的坩锅中， 并连通冷凝管，最后接通电源，使油温保持在 110℃左右，最高不超过 120℃， 这时就有汽油被蒸馏出来，用清洁的试剂瓶收集备用。 2．把三个称量瓶编号，并倒入已蒸馏好的 120 号溶剂汽油。 3．用镊子、止血钳子将采集的过带油雾的滤膜对折三次，用止血钳子将 折好的滤膜边缘夹紧。在第 1 号称量瓶中摇动 2min，之后再在第 2 号称量瓶 中摇动 2min。 4．把除油的滤膜放在清洁的玻璃板上，并用镊子打开滤膜，让除油剂挥 发 30min 称量。 5．把第一次脱油的滤膜再按上述方法放在第 3 号瓶中进行第二次脱油， 称重结果若是递减，应再进行脱油称重，直至恒重为止。 滤膜上的粉尘和机油浓度按（1-4-3）计算：C'?式中?W1 ? W2 ? ?1000Q ?T（1-5-3）C ' ――含油粉尘浓度，mg/m3； W1 ――采样后滤膜质量，mg； W2 ――采样前滤膜质量，mg； Q ――采样流量，L/min；T ――采样的时间，min粉尘浓度的计算按式（1-4-4）计算：C??W3 ? W2 ? ?1000Q ?T（1-5-4）式中C ――粉尘浓度，mg/m3； W2 ――采样前滤膜质量，mg； W3 ――除油后滤膜质量，mg； Q ――采样流量，L/min；18T ――采样的时间，min滤膜上机油浓度的计算按（1-4-5）计算：C&? C'?C式中（1-5-5）3C ――粉尘浓度，mg/m ； C ' ――含油粉尘浓度，mg/m3； C& ――机油浓度，mg/m3；6．用石油醚进行脱油时，可直接将石油醚倒入三个玻璃瓶中，重复 上述第 3 步以后的操作。 四、光电测尘仪的操作 第 15 条 校正仪器的采样流量和采样时间，并按照仪器的使用说明书进 行调整。 第 16 条每个测尘地点连续测定的数据不少于 3 个，并取其平均值。 第 17 条 用快速直读测尘仪测定粉尘浓度时，必须以粉尘采样器测得的 浓度为准，对测定的数据要进行换算。 五、测尘注意事项 第 18 条 进入工作现场， 应首先检查现场周围的安全状况， 注意观察顶、 邦，防止片帮冒落矸石伤人；注意躲开机器的运转部位；在有轨道的巷道内 测尘时，严禁站在轨道内工作并确认无车辆运行时，方可工作；在上、下山 中间工作时，上车场需设专人站岗。 第 19 条 选择测尘位置时应注意以下问题： ⒈ 采样地点设在回风侧。 ⒉ 采取高度在人的呼吸带，一般为 1.5m 左右，在薄煤层及其它特殊情 况下，采样地点的高度应根据实际情况，随之改变。 ⒊ 采样地点的选择和布置按本书第五章第二节“测点的选择和布置” 的规定执行。 第 20 条 测尘时，仪器的采样口必须迎向风流。 第 21 条 对测尘开始时间的要求是:连续性产尘作业地点，应在作业开 始 5min 后采样；对于间断性产尘作业，应在工人工作时开始采样。 第 22 条 要及时将每次的测尘记录填入台帐。 第 23 条 测尘完毕后，要填写粉尘测定结果报告表，月底做好本月粉尘 浓度测定报告表，并及时上报。 第 24 条 使用粉尘采样器测尘时，若采样后的滤膜被污染或粉尘失落应 作废、重新采样；由于滤膜不耐高温，在 55℃以上的采样现场不宜采用。仪 器使用时，要注意使流量计处于垂直位置，否则会影响准确度。19复习思考题1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 简述矿井测尘工的岗位职责。 简述矿井测尘工的一般规定。 应如何根据粉尘浓度大小选择滤膜？ 应怎样固定滤膜？ 采样地点空气中有油雾时，滤膜要先进行除油，简述其具体步骤。 怎样称量采样后的滤膜？ 如何计算测尘地点的粉尘浓度？ 选择测尘位置时应注意哪些问题？ 对测尘开始时间的要求是什么？第二章第一节煤矿生产技术矿井地质基础知识矿井地质是煤矿生产建设的一项重要技术基础工作，矿井的一切采掘工 程都必须以可靠的地质资料为依据， 矿井地质工作被称作煤矿安全生产的 “眼 睛”和“尖兵” 。 一、岩石与地层 人类的活动，大都是在地壳的表层进行。组成地壳的是岩石，岩石由一 些矿物颗粒组成，矿物由一种或多种元素组成。按生成方式，岩石可分为岩 浆岩、沉积岩、变质岩三大类。 沉积岩是煤矿区最常见的岩石，煤是一种主要由植物遗体转变成的沉积 岩，煤层上下的岩石绝大多数也是沉积岩。常见的沉积岩有砂岩、页岩和石 灰岩等。煤矿的井巷工程大多布置在沉积岩内，并且直接关系到采掘生产。 岩石通常是层状的，泛称岩层。地层是地壳发展过程中所形成的岩层的 总称，在整个地质时期，岩层是由老到新逐次形成的，某一地质年代形成的 一套岩层，称为那个时代的地层。 岩层的空间产出状态，可由岩层面的走向、倾向和倾角反映出来，该三20者称为岩层的产状要素。 1. 走向 岩层的层面与水平面的交线，称为走向线。走向线是一条水平线。走向 线两端的延伸方向，称为岩层走向。它表示倾斜岩层在水平面上的延展方向。 2. 倾向 在岩层面上，垂直于走向线沿层面倾斜向下所引的直线，称为岩层的倾斜 线。倾斜线在水平面上的投影 线所指岩层下倾一侧的方向， 称为岩层的倾向。它反映了岩 层的倾斜方向。 3. 倾角 岩层的倾斜线和它在水 平面上投影线的夹角，称为岩 层的倾角。它反映了岩层的倾 斜程度。―倾角 图1 岩层产状要素图ACB―走向线；CD―倾斜线；CD?―倾向；α二、煤层 1. 煤层的厚度 煤层厚度是指煤层顶底板之间的垂直距离。根据煤层厚度对开采技术的 影响，将煤层分为以下三类： 薄煤层 中厚煤层 厚煤层 煤层厚度从最低可采厚度～1.3m ； 煤层厚度为 1.3～3.5m ； 煤层厚度为 3.5m 以上。煤层厚度不同，开采方法也不同，煤层厚度发生变化，必然影响矿井的 采掘工作。所以，煤层厚度变化是影响煤矿生产的重因因素之一。 2. 煤层的倾角 煤层倾角是指煤层层面与水平面之间的夹角。根据煤层倾角对开采技术 的影响，煤层分为三类： 缓倾斜煤层 倾角在 25°以下；21倾斜煤层 急倾斜煤层倾角为 25～45°； 倾角为 45～90°。一般来讲，煤层倾角越大，开采越困难。缓倾斜煤层采下的煤需用机械 装运；倾斜煤层可利用溜槽向下运输而不用动力；急倾斜煤层，煤块会自动 滚落，简化了采场内的装运工作，但在技术上需采取安全措施。 3. 煤层顶底板岩石 直接位于煤层下面的岩层，称为煤层的底板；直接覆盖于煤层上面的岩 层，称为煤层的顶板。由于沉积环境的差异，煤层顶底板岩石性质各不相同。 常见的煤层顶底板岩石有碳质页岩、砂质页岩、砂岩、石灰岩和粘土岩。煤 层顶底板岩石的性质、节理发育程度、强度、含水性、可塑性等，直接关系 到煤矿的采掘生产，确定巷道支护方式、顶板管理方法的重要依据，同时还 影响到机械化采煤设备的选型。 三、地质构造 沉积岩层开始形成时，一般呈水平和连续完整状态，在地壳运动的作用 下，产生了变形和变位，改变了原先的赋存状态，这种现象称为构造变动。 由此而形成的岩层空间状态，叫做地质构造。构造变动形状主要分为两类： 褶皱构造和断裂构造。 1. 褶皱构造 岩层受水平力的作用，被挤压成弯曲状，但仍保持岩层的连续性和完整 性的构造形态叫褶皱。岩层褶皱构造中的每一个弯曲叫褶曲。岩层层面凸起 的褶曲叫背斜，凹下的叫向斜。 （见图 2）22图2褶曲基本类型示意图2. 断裂构造 岩层受力后遭到破坏，失去了连续性和完整性的构造形态叫断裂构造。 如断裂面两侧的岩层没有发生明显的相对位移，叫做裂隙或节理；如断裂面 两侧的岩层发生了明显的相对位移和错动，叫做断层。 岩层断裂后，两个断块发生相互错动的错动面叫做断层面。位于断层面 上面的断块叫上盘，位于断层面下面的断块叫下盘。根据断块相对错动的方 向，将断层分为正断层、逆断层、和平推断层（见图 3） 。在实际生产中遇到 的主要是前两种。正断层为上盘相对下降、下盘相对上升，逆断层为上盘相 对上升、下盘相对下降。图3按断层两盘相对位移方向划分的断层类型示意图（a）正断层； （b）逆断层； （c）平推断层断层往往成组发育而形成断层破碎带。地下采掘工作接近断层破碎带时， 会突然发生大量涌水和有害气体，甚至造成重大灾害。因此，在较大的断层 两侧必须留设一定宽度的煤柱，将断层与开采区隔离。这样，较大断层常常 被作为划分矿井或采区的边界。即使一般断层，采掘工作通过它时，有时也 会发生涌水或顶板岩石突然垮落事故，使采掘工作复杂化。因此，断层对煤 矿生产有较大的影响，在地质工作中必须特别注意查清断层的确切位置和产 状。复习思考题231.岩层的产状三要素是什么？它们各代表什么含义？ 2.根据煤层厚度对开采技术的影响，将煤层分为哪几类？ 3.正断层、逆断层在实际生产中如何区别？第二节 矿井开拓一、煤田、井田 1. 煤田划分为井田 在同一地质时期生成的大面积含煤地带称为煤田。煤田的范围很大，面 积由数十至数千平方公里，煤的储量由几亿到几百亿吨。一个大的煤田通常 由几个或十几矿开采， 划归一个矿井进行开采的煤田通常称为井田 （或矿田） 。 井田的边界多以大断层等自然条件进行划分。 2. 矿井储量与可采储量 井田范围的大小，决定了矿井的煤炭储量和开采条件，是建设矿井的基 本根据。井田范围内煤炭的埋藏量称为矿井储量，矿井储量中工业储量只有 一部分能够采出，这部分储量叫做可采储量。 3. 矿井井型与服务年限 矿井生产能力指矿井一年内能生产煤炭的产量，又称为矿井年产量或井 型。矿井范围内可采储量按矿井设计生产能力计算其可生产年限，称为矿井 设计服务年限。我国目前按设计生产能力把煤矿分为大、中、小三种类型， 每种类型又分为若干个等级，目前我国井型系列如下表 2-1。表 2-1 井 小 中 大 型 型 型 型 9 45 15 60 矿井井型和服务年限 矿井设计服务年限（a） 15～25 30～50 240 300 400 及以上 60～90 矿井设计生产能力（万 t/a） 21 90 180 30120 150二、井田再划分 煤田划分为井田后，每一个井田的面积仍然比较大，为便于开采，还必 须将井田再划分为若干较小的区、段，以便有计划的按一定顺序进行开采。 1.井田划分为阶段 开采缓倾斜、倾斜和急倾斜煤层时，通常沿煤层倾斜方向，按一定标高， 将井田划分为若干长条部分，每一个长条部分称为阶段，如图 2-1 所示。阶 段大小一般用阶段斜长或阶段垂高来表示，它的走向长度等于井田走向全长。 阶段与阶段之间以水平面分界，分界面又称为水平面。布置有主要运输 大巷和井底车场，担负该水平开采范围内主要运输和提升任务的水平称为开24采水平。水平常用该处标高、开采顺序和用途来表示，如图 2-1 中的-150、 -300、-500、-800 水平，又称为第一水平，第二水平以及运输水平、回风水 平等。 阶段的开采顺序一般是自上而下依次进行的，在开采第二阶段时，第一 阶段的运输水平可变为第二阶段的回风水平。 一个井田如果只有一个开采水平，称为单水平开拓，它适用煤层倾角在 16°以下，井田倾斜长度较小的矿井；当用两个以上开采水平来开采井田时， 称为多水平开拓。从技术经济的角度考虑，一个矿井最好用一个开采水平来 保证矿井的年产量，这样生产组织、技术管理简单，技术经济指标较好。h1第一阶段-150-150水平h2第二阶段 第三阶段-300-300水平h3-500-500水平h4第四阶段-800-800水平图 2-1 井田划分为阶段H-阶段垂高；h-阶段斜长2.阶段内的布置 阶段内的布置有连续式、分区式和分带式三种。 （1）连续式 当阶段内的走向长度和倾斜长度都较小时，可在井田的每一翼沿阶段倾 斜全长布置一个回采工作面，并且回采工作面可以由井田中央向井田边界推 进（连续前进式开采） ，或者从井田边界向井田中央推进（连续后退式开采） ， 这种布置称为连续式布置如图 2-2 所示。H4H3H2H125a图 2-2 阶段内的连续式布置方式a-连续前进式开采；b-连续后退式开采b（2）分区式 当阶段的走向长度和倾斜长度都较大时，在阶段范围内，沿走向把阶段 划分为若干部分，每部分长度约为 600～1200m，沿倾斜的长度等于阶段斜长， 在其中有独立的通风和运输系统，这样的每个部分称为采区，这种布置称为 分区式布置，如图 2-3 所示。由于采区斜长仍然较大，有时长达 m 以上，实际生产中又将采区沿倾斜划分成若干长条部分，称为区段，在区段 内布置回采工作面。采区的开采顺序一般是从井田中央向边界依次开采，称 为采区前进式。采 区h1第一阶段第一水平h2第二阶段第二水平h3第三阶段第三水平h4第四阶段第四水平图 2-3 阶段内的分区式布置方式H-阶段垂高；h-阶段斜长（3）分带式 在阶段内不再划分采区，而沿煤层走向划分成许多个可以分别布置一个 采煤工作面的倾斜长条，称为分带。在分带内，采煤工作面沿煤层倾斜方向 由下而上（仰采）或由上而下（俯采）连续推进，这种布置称为分带式布置，26H4H3H2H1如图 2-4 所示。J上 D5 D 3 D1 D2 D4 D6 J下图 2-4 阶段内的分带式布置方式J 上、J 下-上、下山阶段；D1～D6-分带三、矿井开拓方式 在每个井田范围内，为了合理地把煤炭从地下开采出来，从地面向井下 开掘一系列通向煤体的井筒和巷道，称为矿井开拓。井筒的形式（立井、斜 井、平硐） 、开拓巷道的布置和矿井的通风运输方式，叫做矿井开拓方式。通 常以井筒形式为主要依据，将矿井开拓方式分为斜井开拓、立井开拓、平硐 开拓和综合开拓。 （一）斜井开拓 斜井开拓是指主、副井均为斜井，并通过一系列巷道到达煤层的一种开 拓方式。斜井开拓是目前常用的一种开拓方式。根据井筒位置和开拓巷道布 置方式的不同，斜井开拓主要分为片盘斜井开拓和斜井分区式开拓两种。 1.片盘斜井开拓 片盘斜井开拓是斜井开拓中最简单的形式，它是将整个井田沿倾斜方向 划分成若干阶段，每个阶段为一个片盘，片盘内沿倾斜布置一个采煤工作面。 在井田走向的中央由地面向下沿煤层开凿一对斜井，并以井筒为中心由上向 下分片盘逐段开采。 2.斜井分区式开拓 当井田划分为阶段或盘区时，利用斜井集中开拓，称为斜井分区式开拓， 也称集中斜井开拓。若斜井划分为一个水平开采，称斜井单水平分区式开拓； 若井田划分为多个水平开采，称为斜井多水平分区式开拓。 （二）立井开拓 立井开拓是指主、副井均为立井，并通过一系列巷道到达煤层的一种开 拓方式。通常主井用箕斗提升，副井用罐笼。我国煤矿多采用立井单水平分 区开拓和立井多水平分区开拓。兖矿集团除外省开发矿井外，大都是采用立 井开拓方式。271.立井单水平开拓 立井单水平开拓是将井田沿倾斜方向划分为成两个阶段，在两个阶段之 间设置一个水平，为整个井田的两个阶段服务，在水平以上的阶段为上山阶 段，在水平以下的阶段为下山阶段。 2.立井多水平开拓 立井多水平开拓是利用两个或两个以上水平来开采整个井田。按开拓水 平服务的阶段布置方式不同，可分为多水平上山开拓、多水平上下山开拓和 多水平混合式开拓。 （三）平硐开拓 平硐开拓是指利用水平巷道由地面直接进入 ，通过一系列巷道到达开采 煤层的开拓方式。平硐的布置取决于地形条件与煤层赋存状态。平硐沿煤层 走向掘进的称走向平硐；与走向斜交（或垂直）称斜交（或垂直）平硐。 （四）综合开拓 一般情况下，矿井开拓的主、副井都是用同一种井硐形式。为充分发挥 上述三种开拓方式优点，可以采用其中的两种或三种方式来开拓一个井田， 这种开拓方式称为综合开拓。综合开拓的方式是多种多样的，可能的组合方 式有：平硐―立井、平硐―斜井、斜井―立井、立井―斜井―平硐等几种形 式。 四、矿井巷道的分类 （一）按巷道在生产中的用途划分 矿井巷道按其作用和服务范围可分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三 类。 1.开拓巷道 开拓巷道是为全矿井、一个开采水平或两个以上采区服务的巷道。矿井 的开拓巷道的类型有以下几种： （1）平硐：直接与地面相通的水平巷道。 （2）斜井：直接与地面相通的倾斜巷道。 （3）立井：直接与地面相通的直立巷道。 （4）井底车场：井下主要运输巷道和井筒连接处的一组巷道和硐室的总 称。 （5）石门：穿过各岩层掘进的并与煤层走向垂直或斜交的水平巷道。 （6）主要运输及回风大巷：沿走向掘进，供全矿井或某一个水平运输、 回风用的水平巷道，多数开掘在岩层内，也可开掘在煤层内。 2.准备巷道 准备巷道是为一个采区服务的巷道，主要有以下几种类型： （1）采区上山：在运输大巷向上沿煤、岩层开凿的倾斜巷道。按用途和 装备分为：运输机上山、轨道上山、通风上山和人行上山等。 （2）采区下山：在运输大巷向下沿煤、岩层开凿的倾斜巷道。按用途和28装备分为：运输机下山、轨道下山、通风下山和人行下山等。 （3）联络巷：贯通大巷和顺槽或贯通两个顺槽的巷道。 （4）溜煤眼：溜煤小井、采区煤仓。 3.回采巷道 回采巷道是为一个采煤工作面服务的巷道，主要有以下几种： （1）回风巷道：一般指供采煤工作面回风和运煤用的巷道。 （2）进风巷道：一般指供采煤工作面进风和运料用的巷道。 （3）切眼：为布置采面设备，形成生产系统而掘出的贯通回风与进风的 巷道。 各种巷道的位置关系如图 2－5 所示。图 2－5 矿井各种巷道位置示意图1－立井；2－小立风井；3－暗井；4－溜井；5－平硐； 6－石门；7－煤门；8－平巷；9－斜井；10－上山；11－下山（二）按巷道的空间形态划分 1.垂直巷道 垂直巷道主要有立井、暗立井、溜井等。 2.水平巷道 水平巷道主要有平硐、平巷、石门、煤门等。 3.倾斜巷道 倾斜巷道主要有斜井、暗斜井、上山、下山等。 复习思考题 1. 什么叫阶段和开采水平？矿井阶段内布置形式有哪几种？ 2. 矿井的开拓方式有哪几种？ 3. 按巷道在生产中的用途，矿井巷道分为哪几类？ 4. 按巷道空间的形态，矿井巷道分为哪几类？29第三节 矿山压力与控制一、基本概念 1.矿山压力 地下岩体在受到开挖以前，自重引起的应力（通常称为原岩应力）处于 平衡状态。当开掘巷道或进行回采工作时，破坏了原来的应力平衡状态，就 会引起岩体内部的应力重新分布。它表现为巷硐周围煤、岩体产生位移、变 形甚至破坏，直到煤、岩体内部重新形成一个新的应力平衡状态为止。在此 过程中，巷硐本身或安设在其中的支护物会受到各种力的作用。这种由于在 地下煤岩中进行采掘活动而在井巷、峒室及回采工作面周围煤、岩体中和其 中的支护物上所施加的力，就叫做矿山压力。 矿山压力产生的根源是在开掘巷道或工作面回采前原始岩层中已经存在 的压力。其来源主要有自重应力和构造应力两个方面。自重应力是由于上覆 岩层自重引起的应力，在未受构造运动影响的地区，处于某一深度的岩层中， 覆盖岩层重量所引起的垂直压应力。构造应力是由地质构造形成和运动在岩 层中形成了构造应力。构造应力来源于地壳运动。地壳运动以水平运动为主， 因此构造应力主要是水平应力。 2.矿山压力显现 在矿山压力的作用下，会引起各种力学现象，如顶板下沉，底板鼓起， 巷道变形后断面缩小，岩体破坏散离甚至大面积冒落，煤被压松产生片帮或 突然抛出，支架严重变形或损坏，充填物受到压缩，以及大量岩层移动地表 发生塌陷等等。这些由于矿山压力作用，使围岩、煤体和各种人工支撑物产 生的种种力学现象，统称为矿山压力显现，简称矿压显现。 矿山应力显现的基本形式包括围岩运动与支架受力两个方面。围岩运动 包括顶板运动、两帮运动、底板运动。支架受力主要包括支架承受载荷增减、 支架变形（活柱下缩）及支架压折等现象。 3.支承压力 煤或岩层采动后，原岩应力平衡状态受到破坏，围岩的各类应力都将发 生变化，这种变化称应力的重新分布。应力分布的范围是采动空间的周围岩 体。应力的重新分布则形成了比原岩应力高的应力区，即支承压力区。所谓 支承压力即由于采矿活动导致围岩应力重新分布在附近煤岩体、煤柱、充填 物或冒落矸石上的比原岩应力高的应力。一般支承压力为原始应力的 1.25～ 2.5 倍。30在煤岩中开掘巷道后，巷道上方的顶板岩层失去了支撑，在本层自重和 上覆岩层的作用下，就会发生变形和破坏，应力得到重新分布，最后形成一 个相当稳定的拱形空间，该空间称为“冒落拱” ，其拱顶轮廓称为“自然平衡 拱” 。若设有支架，拱内岩石便不会冒落，但也会逐渐松动，对支架产生应力， 故称它为“压力拱” 。 平衡拱内的岩石不再承受和传递岩层的压力，它本身的重量则由巷道支 架支撑。而平衡拱上面的岩层重量则转移到巷道两侧煤壁上，所以巷道上所 受的压力要比原始压力小得多，形成了压力降低区，或免压区。而巷道两帮 煤壁上承受的力除原始压力外又增高一部分压力，则形成集中压力区或叫支 承压力区。 4.冲击地压 煤矿冲击地压是矿井巷道和采场周围煤岩体由于变形能的释放而产生的 以突然、急剧、猛烈破坏为特征的矿山压力的动力现象。 通常情况下，冲击矿压直接产生将煤岩动力抛向巷道，引起岩体的强烈 震动，产生巨大声响，造成岩体的破断和裂缝扩展。因此，冲击矿压主要有 突发性、瞬时震动性、巨大破坏性、复杂性的显现特征。 5.矿震 由于地下开采活动，使采空区周围的应力发生调整，引起某些部位应力 集中。当采区周围岩层或煤层具有较高的弹性与强度时，随着应力的增大、 岩体积累的应变能增高、范围随之扩大。当应力达到一定值时，脆性岩层或 煤层中开始出现微破裂，同时产生地声。随着应力的继续增加，微破裂和地 声频次增加，当微破裂次数与规模使之彼此贯通时，煤岩体产生宏观破裂， 并伴随强烈的震动，即发生了矿震。同时，煤岩体在强大应力作用下，突然 脱离母体瞬间从采空区垮落，并压缩空气产生强大的气流，从而引起井下巷 道的破坏和人员伤亡。 6．矿山压力控制 在大多数情况下，矿压显现会给地下开采工作造成不同程度的危害。为 使矿压显现不影响正常开采工作和保证生产安全，必须采取各种技术措施加 以控制，包括对巷道及回采工作空间进行支护，对软弱或破碎的煤岩进行加 固，用各种方法使巷道或回采工作空间得到卸压，对采空区进行充填，或用 人为的方法使采空区顶板按预定要求冒落等等。此外，人们对矿山压力的控 制不仅在于消除和减轻矿山压力对开采工作造成的危害，还包括有效地利用 矿压的自然能量为开采工作服务。例如，依靠矿压的作用压松煤体以减轻落31煤工作，借助采空区上覆岩层压力去压实已冒落的矸石以形成自然再生顶板 等等。所有这些人为地调节、改变和利用矿山压力作用的各种措施，叫做矿 山压力控制。 二、煤层顶底板 煤层顶底板是指煤系地层中位于煤层上下一定距离内的岩层。按照沉积 的顺序，在正常情况下，位于煤层之下的岩层是底板；位于煤层之上形成的 岩层是顶板。煤层的顶、底岩层的岩石性质、地质构造、岩石、含水性是煤 矿生产中确定支护方式、采空区处理方法的重要依据，对煤矿生产和安全管 理有着直接影响。 根据顶、底板岩层与煤层相对的位置、垮落性能和强度等特征的不同， 从上至下，顶板可划分为基本顶（又称老顶） 、直接顶、伪顶，底板可分为伪 底、直接底和老底。但是，不是每个煤层的顶、底板都具有完整的这六个部 分组成的岩层，可能缺失某一个或几个组成部分岩层。 1.伪顶 是紧贴煤层之上，厚度一般为 0.3～0.5m 的较薄及易垮落的软弱岩层，随 采随落，多由页岩、炭质岩组成。 2.直接顶 直接顶是直接位于伪顶或煤层（如无伪顶）之上、具有一定稳定性的岩 层，厚度一般可达几米，多由泥岩、页岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成， 常随支架的回撤而垮落。直接顶按稳定性可分为：不稳定顶板、中等稳定顶 板、稳定顶板、坚硬顶板。 3.基本顶 基本顶是位于直接顶之上或煤层（如无直接顶和伪顶）之上的厚而坚硬 的岩层。一般在采空区悬露相当面积后才垮落，常由砂岩、石灰岩等坚硬岩 石组成。可分为坚硬难冒顶板、破碎顶板和复合型顶板。 4.伪底 伪底直接位于煤层之下的薄弱岩层，厚度一般为 0.2～0.3m，多为炭质页 岩或泥岩。 5.直接底 直接底直接位于煤层或伪底（如没有伪底）之下的硬度较低的岩层，厚 度一般为几十厘米至几米，通常为页岩、泥岩或粘土岩。由于粘土岩遇水易 膨胀，当直接底为粘土岩时，可造成底鼓与支架插底的现象，轻者给巷道运 输与工作面支护带来困难，重者可使巷道遭受严重破坏。326.老底 老底位于直接底下面的比较坚硬的岩层，多为砂岩、石灰岩等。 三、工作面顶板来压 1.直接顶初次垮落 煤层开采后，将首先引起直接顶的垮落。当采煤工作面从开切眼开始向 前推进，直接顶悬露面积逐渐增大，在自重和上覆岩层作用下，当达到其极 限跨距时开始垮落。直接顶的第一次大面积垮落称为直接顶初次垮落。如图 2 ―3－1 所示。 初次垮落步距为工作面支架切顶线与开切眼之间的距离。其步距的大小 由直接顶岩层的强度、分层厚度、直接顶内节理裂隙的发育程度所决定，它 是直接顶稳定性的一个综合指标。如图 2―3－1 所示。∑h－直接顶总厚度；m－煤层厚度； △ －间隙；L－直接顶初次跨落步距图 2－3－1 直接顶初次跨落 2. 基本顶初次来压 直接顶初次垮落后，随着工作面继续推进，基本顶也逐渐离层弯曲下沉。 当基本顶悬露长度和面积增加到岩层的自重及上覆岩层的作用力超过它本体 的强度时，基本顶就发生断裂而垮落。基本顶第一次发生断裂下沉引起工作 面压力增大现象叫基本顶的初次来压。由于基本顶第一次运动来压面积大， 强度高，并有可能伴随发生动压冲击，会给回采工作面带来较大威胁。基本 顶初次来压时，工作面距开切眼煤壁的距离叫做初次来压步距，如图 2―3－233所示。L1－初次来压步距图 2－3－2 基本顶的初次来压 基本顶来压前，采煤工作面的顶板压力并不大，但煤壁内的支承压力却 达到了这种情况下的最大值。所以，煤帮的变形与塌落（片帮） ，常常是预示 工作面顶板来压的一个重要标志。由于煤壁前方强大的支承压力，可能导致 直接顶在煤壁前方形成剪切破坏，从而形成预生裂隙，这对回采工作空间的 顶板管理显然也是不利的。基本顶初次来压比较突然，来压前回采工作空间 上方的顶板压力较小，因而往往容易使人疏忽大意。初次来压时，基本顶跨 距比较大，影响的范围也比较广。 初次来压一般要持续 1～3 天。 由于基本顶初次来压对工作面的影响较大， 因此必须掌握初次来压步距的大小，以便及时采取对策。在来压期间，必须 加强支架的支撑力，尤其要加强支架的稳定性。 3. 基本顶周期来压 随着采煤工作面的继续推进，在基本顶初次来压以后，裂隙带岩层形成 的结构将始终经历“稳定―失稳―再稳定”的变化，这种变化将呈现周而复 始的过程。由于结构的失稳导致了工作面顶板的来压，这种来压也将随着工 作面的推进而呈周期性出现。因此，由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶 板来压现象称之为工作面顶板的周期来压。基本顶相邻两次周期来压期间工34作面的推进距离叫做周期来压步距。 周期来压的主要表现形式：顶板下沉速度急剧增加，顶板的下沉量变大； 支柱所受的载荷普遍增加；有时还可能引起煤壁片帮、支柱折损、顶板发生 台阶下沉等现象。如果支柱参数选择不合适或者单体支柱稳定性较差，则可 能导致局部冒顶、甚至顶板沿工作面切落等事故。 预防基本顶来压造成的事故，主要是准确地判断基本顶来压的预兆，及 时采取加强支护措施。尤其要保证支架的规格质量，保证一定的支架密度及 支架稳定性。为了控制剧烈的基本顶来压，可将工作面与开切眼斜交，此时 基本顶悬板呈梯形，根据顶板达极限跨度时破断的原理，基本顶的破断将不 致于造成工作面全面来压，而呈局部来压。如图 2―3－3 所示。图 2－3－3 基本顶周期来压L2－周期来压步距；a－工作面最小空顶距；h0－基本顶厚度；∑h－直接顶厚度；m－煤层 采高四、顶板支护方式 （一）采煤工作面顶板支护方式 采煤工作面的支护是控制矿山压力及顶板下沉、防止冒顶事故的一项根 本措施。常见的支护方式主要有金属摩擦支柱配合铰接顶梁支护、单体液压 支柱和铰接顶梁支护、液压支架支护三种。 1.金属摩擦支柱配合铰接顶梁支护 该种支护方式主要应用在炮采及普通机采工作面，在我国目前虽使用较 为普遍，但又逐渐被单体液压支柱和铰接顶梁配合应用的支护方式所代替。352.单体液压支柱配合铰接顶梁支护 该种支护方式主要用于普通机采工作面，具有操作方便省力，安全可靠， 支撑力大等优点，比木柱、金属摩擦支柱更能减少冒顶事故的发生。 3.液压支架支护 液压支架支护克服了金属摩擦支柱、单体液压支柱配合铰接顶梁支护时 的手工操作，劳动强度大，工序多，支、回柱速度慢、效率低、安全性状况 差等缺点。液压支架具有支护性能好、强度高、移设速度快、安全可靠等优 点，与可弯曲刮板输送机和采煤机配合，组成综合机械化采煤工作面。 液压支架按其与围岩的相互作用关系一般可为三类，即支撑式、掩护式 和支撑掩护式支架。 （1）支撑式液压支架：这种液压支架是最早的一种类型，应用仍较广泛。 按其构造与动作不同可分为；有垛式和节式两种。垛式支架的外形和作用好 像木垛一样，故称为垛式液压支架。垛式支架工作阻力大，侧向稳定性和切 顶性能好，工作空间较大，易满足通风要求。但由于顶梁比较宽长，移架时 顶板悬露面积大，在直接顶破碎的条件下使用是困难的。 （2）掩护式液压支架：这种支架的顶梁较短、掩护梁较长，其上下端分 别与顶梁和底座铰接，而立柱一般是支撑在掩护梁与底座之间承受掩护梁上 的矸石，故称为掩护式支架。这种支架防护性能较好，尤其是在破碎顶板情 况下更为突出。但支撑力较小、切顶性能较差、工作空间较小，不利于操作 和通风。 （3）支撑掩护式液压支架：它是支撑式和掩护式的组合型支架，以支撑 为主，同时又有掩护作用，故称为支撑掩护式支架。这种支架兼有以上两种 支架的优点，适应性较宽，近年来获得广泛使用。 （二）巷道支护方式 巷道支护是保证巷道围岩稳定、防止出现围岩垮落或产生过大变形的根 本措施。巷道支护形式主要有架棚支护、喷射混凝土支护、锚杆支护、锚杆 联合支护、砌碹支护等。 1．架棚支护 架棚支护包括木支架、金属支架等形式。 木支架一般采用梯形支护形式。一般用于地压不大、巷道服务年限不长、 巷道断面较小的采区巷道，也可做为巷道支护的临时支架。由于该支护形式 存在强度低、容易腐朽、木材消耗大等缺点，目前，使用已的很少。 金属支架主要形式有梯形金属支架、拱形可缩性金属支架。36梯形金属支架主要是采用工字钢制作，是木支架的替代品。常用于回采 巷道，在断面较大、地压较严重的其他巷道也可采用。 2．喷射混凝土支护 喷射混凝土支护，是以压缩空气为动力、用喷射机将细骨料混凝土喷射 到巷道岩面而凝结硬化后形成混凝土结构的支护形式。该支护方式可单独使 用，也可与锚杆、预应力锚杆（索）联合使用。单独使用时主要起封闭围岩、 防止岩面风化的作用；联合使用时主要是防止围岩风化、防止围岩松脱冒落， 并与围岩结合对锚杆间的表面岩石的支护作用。 3．锚杆支护 锚杆支护是采用金属或其他高抗性能的材料制作。锚杆的种类很多，主 要有木锚杆和竹锚杆、树脂锚杆、管缝式锚杆、内注式注浆锚杆等。锚杆支 护以其良好的支护性能，已成为取代棚式支架的一种较好的支护方式，是巷 道支护技术的主要发展方向。 4.锚杆联合支护 锚杆联合支护是由锚杆与钢带（钢筋梯） 、金属网、锚索、喷射混凝土等 材料组合而成的联合支护形式。根据使用的材料不同可分为锚喷支护、锚网 支护、锚带网支护、锚带索支护等多种形式。 5. 砌碹支护 砌碹支护是指用料石、混凝土或钢筋混凝土砌筑成的整体式支护。 这种支护的主要形式是直墙拱顶式，它由基础、墙和拱三部分组成。 五、采空区顶板处理 随着采煤工作面向前推进，顶板悬露面积不断增加，工作面压力也逐渐 增大。为了使采煤工作面正常生产，必须对采空区悬露的顶板及时进行处理。 采空区的处理方法，主要根据顶板岩层性质、岩层厚度和开采煤层的厚度等 因素选择。我国大部分矿区采用全部垮落法，少数采用缓慢下沉法、煤柱支 撑法及采空区充填法。采空区处理形式见图 2－3－4 所示。 1.全部垮落法 主要适用于松软、容易冒落的顶板，近来又应用到坚硬顶板中。这种方 法是随着工作面向前推进，有计划地回撤切顶线以外的支柱，使直接顶自行 垮落，以减少直接顶悬梁长度，同时垮落的岩石充填采空区后，又能支撑基 本顶，从而大大减轻工作面的压力，保证安全生产。放顶步距应根据顶板岩 层的性质来确定，放顶步距过大，工作面的压力将会增加；放顶步距过小， 顶板不垮落，不但不能减轻工作面压力，而且增加放顶工作量。通常工作面37每推进 1～2m 就放顶一次。当顶板岩石坚硬时，回柱后顶板不能自行垮落， 在采空区形成大面积悬露顶板，对工作面的安全威胁很大，必须采取强制放 顶的措施。强制放顶即利用大直径深孔爆破的办法，强制使采空区顶板垮落， 这是扩大全部垮落法应用范围的一项有效的技术措施。 2.缓慢下沉法 这种方法是利用塑性顶板弯曲下沉直至与底板接触来维护采空区。这种 方法适用于薄煤层，尤其是具有底鼓性质的底板更为适宜。 3.煤柱支撑法 这种方法是每当工作面推进一定距离后，留下适当宽度的煤柱来支撑顶 板或切断顶板，在煤柱的另一侧重开切眼进行回采。煤柱的宽度和间距根据 顶板岩性和煤质软硬确定，一般宽度 4～6m，间距为 40～60m。这种方法主要 适用于煤层顶板非常坚硬难垮的岩层（如砾岩、厚层砂岩顶板） 。 4.采空区充填法 利用人工或机械的方法将充填料充入采空区，并将其填满，以支撑和控 制上覆岩层。此法又可分为全部充填法和部分充填法两种，前者是用充填料 将采空区已采空间全部填满；后者仅用充填料将采空区部分空间填满，使剩 余空间顶板不再冒落。它主要适用于开采特厚煤层及河下、铁路下、建筑物 下采煤。图 2－3－4 回采工作空间的形式（a）采用刀柱法（或留煤柱）时； （b）采用顶板缓慢下沉法时； （c）采用全部填充法时； （d）采用全部跨落法时38复习思考题 1、简要叙述矿山压力、矿压显现、支承压力、冲击地压及矿山压力控制 的概念？ 2、煤层顶底板由哪几部分组成？ 3、什么叫基本顶初次来压和周期来压？ 4、采煤工作面支护方式主要有哪几种？ 5、巷道支护形式主要有哪几种？ 6、简述采空区顶板的处理方法？第四节 采煤方法一、基本概念 1.采场和采煤工作面 用来直接大量采取煤炭的场所，称为采场。在采场内进行采煤的煤壁称 为采煤工作面。在实际工作中，采煤工作面与采场是同义语。 2.采煤工作 在采场内，为了采取煤炭所进行的一系列工作，称为采煤工作。采煤工 作可分为基本工序和辅助工序。把煤从整体煤层中破落下来，称为煤的破落， 简称破煤。把破落下来的煤炭装入采场中的运输工具内，称为装煤。煤炭运 出采场的工序，称为运煤。煤的破、装、运是采煤工作中的基本工序。为了 使基本工序顺利进行, 必须保持采场内有足够的工作空间，这就要用支架来 维护采场，这项工序称为工作面支护。煤炭采出后，被废弃的空间，称为采 空区。为了减轻矿山压力对采场的作用，以保证采煤工作顺利进行, 在大多 数情况下，必须处理采空区的顶板，这项工作称为采空区处理。此外，通常 还需进行移置运输及采煤设备等工序。除了基本工序以外的这些工序，统称 为辅助工序。 3.采煤工艺 由于煤层的自然条件和采用的机械设备不同，完成这些工序的方法也就 不同，并且在进行的顺序上、时间和空间上，必须有规律地加以安排和配合。 这种按照一定顺序完成破煤、装煤、运煤、工作面支护、采空区处理等各项 工序的方法及其配合，称为采煤工艺或回采工艺。 我国目前普遍采用的采煤工艺有：爆破采煤工艺、普通机械化采煤工 艺、综合机械化采煤工艺、综采放顶煤采煤工艺。 4.采煤系统39采煤巷道的掘进一般是超前于采煤工作进行的。它们之间在时间上的配 合以及在空间上的相互位置关系，称为采煤巷道布置系统，也称为采煤系统。 5.采煤方法 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。总起来认为：采煤方法就是采煤系统与 采煤工艺的综合及其在时间和空间上的相互配合。采煤方法主要分为壁式和 柱式体系两种。我国大多采用壁式体系采煤法。 二、壁式体系采煤法 璧式体系采煤法是指回采工作面长度较长(一般为 80～250m左右)，工 作面两端各有一条巷道，用于通风及运输，采落的煤炭沿着平行于煤壁的方 向运出工作面，随着回采工作面推进要求及时和有计划地处理采空区的采煤 方法。 由于煤层厚度及倾角的不同，开采技术和采煤方法会有所区别。对于薄 及中厚煤层，一般都是按煤层全厚一次采出，即整层开采；对于厚煤层，可 把它分为若干中等厚度（2～3m) 的分层进行开采，即分层开采，也可采用放 顶煤整层开采。无论整层开采或分层开采， 依据不同倾角、按采煤工作面推 进方向，又可分为走向长壁开采和倾斜长壁开采两种类型。 1.薄及中厚煤层单一长壁采煤方法 图 2-4-1(a) 所示为单一走向长壁垮落采煤法示意图。所谓“单一” ，即 表示整层开采； “垮落”表示采空区处理是采用垮落的方法。由于绝大多数单 一长壁采煤法均用垮落法处理采空区， 故一般可简称为单一走向长壁采煤法。 首先将采（盘）区划分为区段，在区段内布置回采巷道（区段平巷、开切眼） ， 采煤工作面呈倾斜布置，沿走向推进，上下回采巷道基本上是水平的，且与 采（盘）区上山相联。图 2-4-1 单一长壁采煤法示意图 (a)走向长壁 (b)倾斜长壁(仰斜) (c)倾斜长壁(俯斜) 401,2――区段运输和回风平巷；3――采煤工作面；4,5――分带运输和回风斜巷对于倾斜长壁采煤法，首先将井田或阶段划分为带区及分带，在分带内 布置回采巷道 (分带斜巷、开切眼) ，采煤工作面呈水平布置，沿倾向推进， 两侧的回采巷道是倾斜的，并通过联络巷直接与大巷相联。采煤工作面向上 推进称仰斜长壁〔图 2-4-1 (b )〕 ；向下推进称俯斜长壁〔图 2-4-1 (c )。为了 便于顺利开采，煤层倾角不宜超过 12°。 当煤层顶板极为坚硬时，若采用强制放顶(或注水软化顶板)垮落法处理采 空区有困难, 有时可采用煤柱支撑法(刀柱法)，称单一长壁刀柱式采煤法，如 图 2-4-2 所示。采煤工作面每推进一定距离，留下一定宽度的煤柱(即刀柱) 支撑顶板。但这种方法工作面搬迁频繁，不利于机械化采煤，资源的采出率 较低，是在特定条件下的一种采煤方法。 当开采急倾斜煤层时，为了便于生产和安全，工作面可俯伪斜布置，仍 沿走向推进，则称为单一伪斜走向长壁采煤法。另外，近十年来在缓斜厚煤 层(5 m)中成功采用大采高一次采全厚的采煤法，也属于单一长壁采煤法的 一种。 单一长壁采煤法是我国采用最为普遍的一种采煤方法，其产量比重占国 有重点煤矿 60%左右。图 2-4-2 刀柱式采煤法示意图2.厚煤层分层开采的采煤方法 开采厚煤层及特厚煤层时，采用整层采煤法开采将会遇到困难，在技术上 较复杂。煤层厚度超过 5m，采场空间支护技术和装备目前尚无法合理解决。 因此，为了克服整层开采的困难，可把厚煤层分为若干中等厚度的分层来开41采。根据煤层赋存条件及开采技术不同，分层采煤法又可以分为倾斜分层、 水平分层、斜切分层三种，分别如图 2-4-3 ( a)( b)( c)所示。图 2-4-3 厚煤层开采分层方法 (a)倾斜分层 (b)水平分层 (c)斜切分层 1――顶板;2――底板;α――煤层倾角; β――分层与水平夹角倾斜分层――将煤层划分成若干个与煤层层面相平行的分层， 见图 2-4-3 (a)。工作面沿走向或倾向推进。 水平分层――将煤层划分成若干个与水平面相平行的分层，见图 2-4-3 ( b)。工作面一般沿走向推进。 斜切分层――将煤层划分成若干个与水平面成一定角度的分层，见图 2-4-3 ( c)。工作面沿走向推进。 各分层的回采有下行式和上行式两种顺序。先采上部分层，然后依次回 采下部分层的 方式称为下行式；先回采最下分层，然后依次回采上部分层的 方式称为上行式。 回采顺序与处理采空区的方法有极为密切的关系。当用下行式回采顺序 时，可采用垮 落或充填法来处理采空区；采用上行式回采顺序时，则一般采 用充填法。 不同的分层方法、回采顺序以及采空区处理方法的综合应用，可以演变出 各式各样的分 层采煤方法。 但是， 在实际工作中一般采用的主要有下列三种： ①倾斜分层下行垮落采煤法；②倾斜分层上行充填采煤法；③水平或斜切分 层下行垮落采煤法。 分层采煤法是当前我国在厚煤层中采用的主要采煤方法，最常用的是倾 斜分层。顶板管理主要采用垮落法，充填法采用较少。分层方法多用于开采 缓斜、倾斜厚及特厚煤层，有时也可用于倾角较小的急斜厚煤层；开采急斜 厚煤层时，过去常用的水平(或斜切)分层采煤法已部分为掩护支架采煤法所替42代，采用较少。急斜特厚煤层条件下，近几年来已在水平分层采煤法基础上 成功地采