采煤概论电子教案唐宝华.docx

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采煤概论电子教案唐宝华

珙县职业高级中学

教案

2013——2014学年上学期

课程名称采煤概论

专业班级12机电2班

教师姓名唐保华

本学期教学进度安排表

周次

时间

教学内容

备注

第一周

9.2—9.6

注册

报名

第二周

9.9—--9.13

第三周

9.16—9.20

第四周

9.23—9.27

绪论

绪论

第五周

9.30—10.4

课题一　地壳和煤6

课题二　煤质9　　

模块一煤矿地质与矿图基础知识

第六周

10.7—10.11

　煤层的赋存及地质构造的影响11

课题四　矿图基础知识17

课题三

第七周

10.14—10.18

课题一　井田开拓的基本知识

课题二　斜井开拓24

课题三　立井开拓28

模块二井田开拓

第八周

10.21—10.25

　课题四综合开拓32　

井底车场与主要巷道的布置

　任务一　布置井底车场34

　任务二　主要巷道的布置36

课题五

第九周

10.28—11.1

课题一　巷道断面形状、岩石工程分级和钻眼机具40

课题二　岩巷掘进44

课题三　煤巷及煤岩巷掘进49

模块三　井巷掘进和支护

第十周

11.4—11.8

改卷并小结

半期复习考试

第十一周

11.11—11.15

课题四　巷道支护52

课题五　立井开凿法9

模块三　井巷掘进和支护

第十二周

11.18—11.22

　采煤方法的概念、分类及应用

课题二　矿山压力与控制70

课题三　走向长壁采煤法74

模块四　采煤方法

课题一

第十三周

11.25—11.29

课题四　倾斜长壁采煤法83

课题五　厚煤层采煤法88

课题六　放顶煤采煤法95

第十四周

12.2—12.6

课题七　急斜煤层开采100

课题八　水力采煤法110

第十五周

12.9—12.13

　工业场地总体布置及选煤系统

　任务一　工业场地总体布置

　任务二　煤的洗选147

模块八　矿井生产系统及设备

课题一

第十六周

12.16—12.20

课题二　矿井运输与提升系统

第十七周

12.23—-12.27

课题一　地表破坏及复田

课题二　大气污染及其防治

课题三　水体污染及其治理

课题四　煤矿噪声及其控制

模块九　煤矿环境保护概要

第十八周

12.30—1.3

章节复习

章节复习

第十九周

1.6—1.10

期末总复习

期末总复习

第二十周

1.13—1.17

期末评价

期末考试

珙县职业高级中学教案

学科采煤概论授课班级12机电3班教师姓名唐保华第四周

第1—4课时

课题

采煤概论绪论

（一）

教学目标

知识目标

了解矿井井巷的有关概念

技能目标

区别矿井井巷的分类

情感目标

认识煤矿矿井井巷；热爱煤矿，珍爱生命

教材重、难点

重点

煤矿巷道的命名

难点

矿井井巷的分类

教学方法

教法

讲授法，视频演示法

学法

理解记忆法，模型观察法

教学媒体及辅件

电视机、播放器、U盘、多媒体

教学过程

环节

教师活动

学生活动

备注

准备

检查学生到课情况和课前准备情况，安定课堂秩序。

对学生提出要求

1．上课认真听讲，踊跃发言，积极投入

2．严禁课堂上喧哗，使用手机、MP3、睡觉、离开座位、看与本课程无关的一切书籍。

3．按时完成作业，上交作业，课代表必须将每次作业不交的名单进行反馈。

4．期末考试成绩=平时成绩×30%+期中成绩×30%+期末成绩×40%

5．平时成绩由作业上交情况、完成质量情况、上课课堂表现等综合而成。

带上相关书、笔、笔记本

引入

前面几学期中，同学们都已经经过了许多专业课。

今天开始就来学习这门《采煤概论》。

1让学生举手回答

2让学生观看视频

引入新的任务

新课

绪论

1.矿井生产模型

建设矿井----形成生产系统

可分三个步骤

（1）井田开拓

（2）井巷掘进

（3）采煤方法的选取

2.矿山井巷

煤矿地下开采中，为了提升、运输、通风、排水、动力供应等需要而开掘的井筒、巷道和硐室总称为矿山井巷

●

（1）根据井巷轴线与水平面的关系（按照空间的位置关系）分类：

1）直立巷道

⏹垂直巷道

◆立井：

有通达地面的出口，是进入地下的主要垂直巷道。

担负矿井煤炭提升的为主井；担负人员升降、下料和提矸的称为副井。

◆暗井：

没有直接通达地面出口的垂直巷道。

又称盲井。

有主盲井和副盲井之分。

⏹水平巷道

◆平硐：

有通达地面的出口，是进入地下的主要水平巷道。

除煤炭运输外，还兼作运料、行人、通风、供电和排水之用。

也有主平硐和副平硐之分。

◆平巷：

没有直接通达地面出口的水平巷道。

如图中的8、20、21、23等。

◆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。

如图中的6、4、9等。

◆煤门：

没有通达地面的出口，在煤层中开掘的垂直或斜交于煤层走向的水平巷道。

⏹倾斜巷道

◆斜井：

有一个通达地面的出口中，是进入井下的主要倾斜巷道。

有主斜井和副斜井之分。

◆上山：

位于开采水平之上的倾斜巷道。

◆下山：

位于开采水平之下的倾斜巷道。

◆溜煤眼：

专作溜煤用的小斜巷。

◆开切眼：

连接上下顺槽之间的巷道，是工作面的起始位置。

⏹硐室：

长度较小，断面较大的特殊巷道。

一般有中央变电所、采区变电所、中央水泵房、井下炸药库、电机车库、井下调度室、候车室等。

矿山井巷按其作用和服务范围的不同分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三类。

1、开拓巷道：

为全矿井、一个水平或若干采区服务的巷道；如井筒、大巷等；服务年限10-30以上年；其作用在于形成新的或扩展原有的阶段或水平，以构成矿井完整的生产系统；

2、准备巷道：

为一个采区或数个采区服务的巷道；如采区上（下）山、采区车场和硐室等，服务年限3-5年以上；其作用在于准备新的采区，以构成采区的生产系统；

3、回采巷道：

仅为采煤工作面服务的巷道；如区段运输平巷、区段回风平巷、开切眼。

服务年限一般在0.5-1.0年左右。

开拓、准备、回采是矿井生产建设中紧密相关的三个主要程序，解决好了三者之间的关系，就能保证矿井正常生产。

观察

听讲

记笔记

观察

听讲

记笔记

观察

听讲

记笔记

播放

采煤概论

视频

播放

采煤概论

视频

播放

采煤概论

视频

小结

简单认识矿井基本概念，矿井井巷的分类

任务实施

1.石门属于（）巷道。

A.水平B.倾斜C.垂直

2.溜煤眼`属于（）

A.倾斜B.垂直C.水平

3.区段运输平巷和区段回风平巷属于（　　　）。

A回采巷道　Ｂ准备巷道　Ｃ开拓巷道

4.写出图1中1-10矿井巷道的名称：

5.找出对应的矿井巷道番号：

立井：

斜巷：

斜井：

岩石平巷：

煤巷：

6.一般地，一个矿井至少应有一主一副两个井筒，主井担负任务。

（）

A、提升煤炭B、运送人员、通风C、提升矸石和运送材料

做作业

教师巡视指导

任务交流

分组讨论交流

珙县职业高级中学教案

学科采煤概论授课班级12机电3班教师姓名唐保华第五周

第5—8课时

课题

采煤概论绪论

（二）

教学目标

知识目标

1.理解煤矿生产系统

2.了解地面生产系统

技能目标

认识煤矿生产系统

情感目标

认识煤矿生产系统的重要性；热爱煤矿，珍爱生命

教材重、难点

重点

各个煤矿生产系统的路线

难点

各个煤矿生产系统的路线

教学方法

教法

讲授法，视频演示法

学法

理解记忆法，模型观察法

教学媒体及辅件

电视机、播放器、U盘、多媒体

教学过程

环节

教师活动

学生活动

备注

准备

组织学生到多媒本教室，组织课堂秩序，安装好播放器

带上书、笔、作业本

引入

上次我们学习了认识矿井基本概念及分类

新课

3.井田开拓及井巷掘进的工程

1）主副井

2）井底车场、主要运输石门、水平阶段运输大巷

3）运输大巷---采区运输石门---采区下部车场---采区下部材料车场

4）采区运输上山、采区轨道上山同时风井回风石门---回风大巷---采区回风石门---采区上部车场---上山绞车房

5）第一区段的区段运输巷---区段回风巷---下区段回风巷

6）安装机电设备

4.矿井井下生产系统

矿井的生产系统由于地质条件、井型和设备的不同而各有特点。

一般均由井下生产系统和地面生产系统组成。

1.井下生产系统（重点对图2-2进行讲解）

⏹结合图2-2分析，煤炭自采煤工作面25的刮板输送机，经过转载机，至运输顺槽20的胶带输送机，转至运输机上山14的皮带运输机，卸至采区煤仓，经过装载闸门，经下部车场10、运输大巷5、运输石门4和井底车场，由主井1提到地面，完成由井下到地面的煤炭运输任务，接到地面煤炭的运输系统中。

运煤系统：

煤从工作面25→20→14→12→10→5→4→3→1→地面；

●通风系统：

是指利用各种通风设备（主要通风机、局部通风机）和通风设施（风门、风桥、风帘、风筒等），不断把场面的新鲜风流（空气）按一定的路线、一定的风量送到井下各用风地点，同时，把井下产生的乏风排至地面，并将井下各种有害气体稀释到《煤矿安全规程》所允许的浓度以下，保证井下工作人员身心健康和设备的正常运转，调节井下温度，改善井下作业环境。

规程规定矿井必须由完整可靠的通风系统。

通风系统：

新鲜风流→地面付井2→3→4→5→11→15→19→20→25；

污风→23→17→8→7→6→大气；

●排水系统：

其作用是利用排水设备，将井下涌水排到地面，以维护矿井正常、安全生产。

要求水泵必须有工作、备用和检修，工作滴水成冰的能力，应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量；备用滴水成冰的能力应不小于工作水泵能力的70%。

工作和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。

排水系统：

水从工作面→20→16→11→5→4→井底水仓→2→地面。

运料排矸系统

（1）运料材料和设备→地面付井2→3→4→5→9→11→15→23→25；

（2）排矸与上相反；

●提升运输系统：

包括主提升运输系统和副提升运输系统。

主提升运输系统指煤炭的运输和提升，负责将采煤工作面的采下为煤炭，通过运输设备和提升设备，运到地面的系统。

⏹副提升运输系统主要指井下矸石、材料和设备的提升和运输。

中小型矿井中，由于提升任务有限，常与主提升共用一个系统。

大型矿井由于主、副提升的任务都很重，故常设两套以上的提升运输系统。

●供电系统：

指利用各种设备（变压器和开关）和电缆，将地面变电所的高压电，按矿井用电设备的要求进行降压和变流后送到井下用电地点，以保证用电设备的正常运转。

井下设备电压一般为660v、380v和127v等。

●压风系统：

利用空气压缩机对空气加压，然后用风管供给井下各种风动工具，如风镐、风钻、混凝土喷射机等，为其提供动力。

4.地面生产系统

●从井下开采出来的煤炭称为原煤。

原煤并为是单一物质，而是包含有用的可燃体和有害的杂质（如灰分、水分、硫分、磷等）。

如果原煤中的有害成分过多，不仅增加了煤炭的无效运输，大大降低了煤炭的使用价值，甚至在某些工业部门根本无法使用。

因此，必须对原煤进行加工和洗选。

一般在工业广场内均设有选煤楼，对原煤进行加工和洗选。

●排矸和运料系统：

矿井在建设和生产期间，由于掘进和回采，随时都要补充大量的材料，更换和维修各种机电设备。

同时，还有大量的矸石运出矿井，在地面往往形成矸石山。

因此，正确设计地面排矸系统，合理确定材料运输线路是十分必要的。

●地面管线系统：

又称地面管网。

主要有给排水管路、电力、压气、热力等管路。

地面工业广场

矿井地面布置生产系统、建筑物、构筑物和井筒位置的场所，一般称作工业广场，简称工广。

其位置的选择主要应考虑：

⏹场地内应有一定的平整地面，平整场地的土石方量（或挖方、填方量）不宜太大。

⏹场地位置应便于和铁路、公路衔接，方便煤炭的外运。

⏹地面不受洪水威胁，应在历年最高洪水位之上，雨水和污水能够顺利排出，供电、供水方便。

⏹场地附近便于建设居住区、排矸和综合利用的设施。

一般以主井、副井及铁路装车站作为布置中心，然后考虑一些建筑物，如变电所、锅炉房、通风机房、压风机房、机修厂、材料库、坑木加工房、办公室、灯房和浴室等。

5.煤矿环境保护

观察

听讲

记笔记

观察

听讲

记笔记

观察

听讲

记笔记

播放

采煤概论

视频

播放

采煤概论

视频

播放

采煤概论

视频

小结

认识各种生产系统，简单认识地面生产系统

任务实施

看图说明矿井的主要生产系统。

1.请写出此示意图中巷道1、2、5、6、8、14、15、20、22、23的名称；

2.请对照示意图写出矿井左侧工作面的运煤系统和通风系统。

3.经过阶段运输大巷5的物质有（）（多选）

A煤炭B新鲜风流C材料设备D矸石E污水F污浊空气

观察、启发

任务交流

分组讨论交流

珙县职业高级中学教案

学科采煤概论授课班级12机电3班教师姓名唐保华第六周

第9—10课时

课题

模块一煤矿地质与矿图基础知识课题一地壳和煤

教学目标

知识目标

认识岩石及其分类，煤、煤层及煤系

技能目标

区分煤层及煤系

情感目标

培养节约用煤的好习惯

教材重、难点

重点

掌握煤矿基本地质构造

难点

断层的分类及认识

教学方法

教法

讲授法，视频演示法

学法

理解记忆法，模型观察法

教学媒体及辅件

电视机、播放器、U盘、多媒体

教学过程

环节

教师活动

学生活动

备注

准备

组织学生到多媒本教室，组织课堂秩序，安装好播放器

带上

书笔

本子

引入

前面我们学习了绪论：

简单认识了矿井基本概念，认识各种井巷和生产系统。

新课

模块一煤矿地质与矿图基础知识

课题一地壳与煤

矿物概念：

埋藏在地下的煤和其他矿产资源，都是地壳物质运动和各种地质作用的产物。

地壳是指地球表面及其以下的坚硬薄壳层。

地壳的平均厚度为16km。

地壳是煤及其各种矿产资源形成和保存的地方。

地壳是由岩石组成的，组成地壳的岩石种类繁多，按照生成原因，可以将岩石划为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类别。

岩石分类

1）岩浆岩：

又称火成岩，常见花岗岩和玄武岩

岩浆岩是由高温熔融状态的岩浆喷出地表或侵入地壳的上部逐渐冷却、凝固而形成的岩石。

2）沉积岩：

风化剥蚀---搬运---堆积---固结成岩

沉积岩是在地壳表面环境中形成的岩石。

沉积岩在地表表层分布最广，它覆盖的面积约占地表面积的75%，是最常见的一类岩石，有许多重要的矿产资源就是沉积岩。

如煤、油页岩、盐矿、沉积铁矿、石灰岩等。

此外石油和天然气也生成于沉积岩中。

据统计，目前全世界每年开采的矿产资源75%来自沉积岩。

煤是一种主要由植物遗体转变而成的沉积岩，煤层的顶、底板岩层绝大多数也都是沉积岩。

因此，也可以说煤是一种天然形成的固体可燃有机岩。

3）变质岩：

石灰岩变质为大理岩

变质岩是地壳内已经形成的岩浆岩、沉积岩或变质岩，受到高温、高压作用或岩浆侵入，使原有岩石的矿物成分、结构发生部分或全部变化而形成的一种新岩石。

常见的变质岩有石英岩、大理岩、片麻岩等。

2.煤、煤层和煤系

煤是植物遗体在适当的气候、地貌、地质综合条件作用下形成的

1）煤形成具备的四个条件：

（1）茂盛的植物条件

（2）温湿的古气候条件

（3）积水沼泽的古地理条件

（4）缓慢沉降的地壳运动条件

2）煤层厚度的决定于植物遗体堆积速度与地壳沉降速度之间的关系

1）植物遗体堆积速度与地壳沉降速度一致时，易形成厚煤层

2）植物遗体堆积速度大于地壳沉降速度时，易形成薄煤层

3）植物遗体堆积速度小于地壳沉降速度时煤层顶底板成为煤层中的夹矸

3煤系：

煤系概念

在煤系中，除煤炭还含有其他沉积矿产

我国主要的聚煤期：

晚古生代的早晚石炭世，早、晚二叠世，中生代的晚三叠世，早、中晚侏罗纪，早白垩世，新生代的第三世

观察

听讲

记笔记

观察

听讲

记笔记

播放

采煤概论

视频

播放

采煤概论

视频

小结

什么是岩石，什么是矿物，掌握煤、煤系和煤层的概念

任务实施

1.组成地壳的岩石很多，按照生成的原因，可将岩石分为、、，其中煤属于。

2.下列（）岩石属于岩浆岩。

A.花岗岩B.石灰岩C.盐矿

3.大理岩属于（）。

A.变质岩B.沉积岩C.岩浆岩

判断题：

:

4.煤实际上是一种变质岩。

（）

5.煤系是指在一定的地质时期内，形成的一套含有煤层并具有成因联系的沉积岩系。

（）

课外作业：

p81,2，3

做作业

巡视

任务交流

分组讨论交流

珙县职业高级中学教案

学科采煤概论授课班级12机电3班教师姓名唐保华第六周

第11—12课时

课题

课题二煤质

教学目标

知识目标

了解煤的化学成分及煤质的主要指标

技能目标

认识各种煤碳

情感目标

培养节约能源的好习惯

教材重、难点

重点

煤的分类

难点

煤的分类及用途

教学方法

教法

讲授法，视频演示法

学法

理解记忆法，模型观察法

教学媒体及辅件

电视机、播放器、U盘、多媒体

教学过程

环节

教师活动

学生活动

备注

准备

组织学生到多媒本教室，组织课堂秩序，安装好播放器

带上

书笔

本子

引入

前面我们学习了：

什么是岩石，什么是矿物，掌握煤、煤系和煤层的概念

作业

新课

1煤的化学组成：

主要有有机物和无机物两大类

主要元素有：

碳、氢、氧、氮、硫、磷。

CHONPS

煤的物理性质：

光泽、颜色、条痕、硬度、脆度、比重和容重、导电性等。

2煤质：

煤质的主要指标：

1）水分W和灰分A

2）挥发分V

3）固体碳C

4）角质层厚度Y

5）发热量Q

6）硫S和磷P的含量

7）含矸率

3.煤的工业分类：

以结焦性能、挥发分含量和角质层厚度来划分为十类

我国现行的工业分类，是以炼焦煤为主的分类方案，分类指标主要用挥发分和胶质层的最大厚度y（mm）为指标划分煤的种类，从无烟煤到褐煤分为十大煤种，即无烟煤、烟煤（贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤）、褐煤。

4煤的综合利用

煤的综合利用途径主要有直接气化、低温干馏、高温炼焦和加氢液化等。

观察

听讲

记笔记

播放

采煤概论

视频

小结

煤的化学组成及煤质的主要指标

任务实施

1、根据煤的煤化度，将煤分为、和三大煤类。

（）1.褐煤是煤化程度最高的煤。

P101,2

做作业

巡视

任务交流

分组讨论交流

珙县职业高级中学教案

学科采煤概论授课班级12机电3班教师姓名唐保华第七周

第13—14课时

课题

课题三煤层的赋存及地质构造的影响

教学目标

知识目标

认识煤层的赋存状态

技能目标

掌握地质构造及对煤矿生产的影响

情感目标

培养热爱地球的情感

教材重、难点

重点

断层的分类及认识

难点

煤矿基本地质构造

教学方法

教法

讲授法，视频演示法

学法

理解记忆法，模型观察法

教学媒体及辅件

电视机、播放器、U盘、多媒体

教学过程

环节

教师活动

学生活动

备注

准备

组织学生到多媒本教室，组织课堂秩序，安装好播放器

带上

书笔

本子

引入

前面我们学习了：

煤的化学成分及煤质的主要指标

新课

课题三煤层的赋存及地质构造的影响

1煤层的赋存状态

1）埋藏深度

2）煤层的层数

3）煤层的厚度：

煤层的厚度是确定采煤方法的主要因素之一,根据开采技术特点将煤层按厚度不同分为：

薄煤层：

h≦1.3m

中厚煤层：

1.3m≤h≦3.5m

厚煤层：

h≧3.5m

煤层的倾角：

缓斜煤层0°～25°

倾斜煤层25°～45°

急斜煤层45°～90°

通常又把8°以下的煤层称为近水平煤层。

4）煤层顶、底板岩石

2地质构造

1）褶皱构造

褶皱的概念

2）单斜构造

产状要素：

（1）走向

（2）倾向

（3）倾角

3）断裂构造

断裂构造的概念：

岩层受地质作用后遭到破坏，失去了连续性和完整性的构造形态称为断裂构造

断层各组成部分的名称叫做断层要素。

断层要素有断层面、断盘、断层线和断距。

断层的要素

（1）断层面

（2）断盘

（3）断距

断层的分类

根据断层两盘相对运动的方向断层分为

①正断层——上盘相对下降，下盘相对上升。

②逆断层——上盘相对上升，下盘相对下降。

③平移断层——断层两盘沿水平向相对移动。

正断层逆断层平移断层

根据断层走向与岩层走向的关系分为:

A走向断层B倾向断层C斜交断层

4）冲蚀：

冲蚀的概念

5）岩溶塌陷：

陷落柱概念

岩浆侵入：

岩浆的破坏作用

观察

听讲

记笔记

观察

听讲

记笔记

播放

采煤概论

视频

播放

采煤概论

视频

小结

认识煤层赋存的概念，清楚认识各种地质构造以及地质构造对矿井生产的影响

任务实施

1.倾斜煤层指的是煤层倾角为（）。

A、0°～25°B、25°～45°C、45°～90°

2.中厚煤层的厚度是（）m。

A.1.3B.1.3~3.5C.6

3.右图属于（）

A、平移断层

B、正断层

C、逆断层

判断题：

4.煤层顶底板岩层之间的垂直距离大于3.5m的为厚煤层。

（）

5.某煤层厚度为5米，该煤层属于薄煤层。

（）

课外作业：

p161,2，3

做作业

巡视

任务交流

分组讨论交流

珙县职业高级中学教案

学科采煤概论授课班级12机电3班教师姓名唐保华第七周

第15—16课时

课题

课题四矿图基本知识

教学目标

知识目标

了解矿图的分类

技能目标

能看懂矿图

情感目标

树立争当工程师的理想

教材重、难点

重点

看懂矿图

难点

标高投影平面图的认识

教学方法

教法

讲授法，视频演示法

学法

理解记忆法，模型观察法

教学媒体及辅件

电视机、播放器、U盘、多媒体

教学过程

环节

教师活动

学生活动

备注

准备

组织学生到多媒本教室，组织课堂秩序，安装好播放器

带上

书笔

本子

引入

前面我们学习了：