【正文】 下濾膜兩面的夾襯紙，放在分析天平上稱量，并進(jìn)行編號(hào)，記錄下質(zhì)量。檢查濾膜有無(wú)褶皺與漏縫，若有，要重新固定。裝好后的濾膜邊緣，不能從固定蓋的內(nèi)錐面上脫露出來(lái)，濾膜斗要無(wú)漏縫，否則重新裝好。第8條 測(cè)塵儀器要隨身攜帶，嚴(yán)禁碰撞、擠壓。采樣持續(xù)時(shí)間可按(141)式計(jì)算： （151）式中 ——采樣持續(xù)時(shí)間，min；——粉塵應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量，mg；——預(yù)計(jì)作業(yè)場(chǎng)所的粉塵濃度，mg/m3；——采樣時(shí)的流量，L/min。第13條 測(cè)塵地點(diǎn)的粉塵濃度按(142)式計(jì)算： mg/m3 （152）式中 ——采樣后濾膜的質(zhì)量，mg；——采樣前空白濾膜的質(zhì)量，mg；——作業(yè)場(chǎng)所的粉塵濃度，mg/m3；——采樣流量，L/min；——采樣持續(xù)時(shí)間，min。2．把三個(gè)稱量瓶編號(hào)，并倒入已蒸餾好的120號(hào)溶劑汽油。 5．把第一次脫油的濾膜再按上述方法放在第3號(hào)瓶中進(jìn)行第二次脫油，稱重結(jié)果若是遞減，應(yīng)再進(jìn)行脫油稱重，直至恒重為止。第17條 用快速直讀測(cè)塵儀測(cè)定粉塵濃度時(shí)，必須以粉塵采樣器測(cè)得的濃度為準(zhǔn)，對(duì)測(cè)定的數(shù)據(jù)要進(jìn)行換算。⒊ 采樣地點(diǎn)的選擇和布置按本書(shū)第五章第二節(jié)“測(cè)點(diǎn)的選擇和布置”的規(guī)定執(zhí)行。第23條 測(cè)塵完畢后，要填寫(xiě)粉塵測(cè)定結(jié)果報(bào)告表，月底做好本月粉塵濃度測(cè)定報(bào)告表，并及時(shí)上報(bào)。2. 簡(jiǎn)述礦井測(cè)塵工的一般規(guī)定。組成地殼的是巖石，巖石由一些礦物顆粒組成，礦物由一種或多種元素組成。煤礦的井巷工程大多布置在沉積巖內(nèi)，并且直接關(guān)系到采掘生產(chǎn)。1. 走向巖層的層面與水平面的交線，稱為走向線。2. 傾向在巖層面上，垂直于走向線沿層面傾斜向下所引的直線，稱為巖層的傾斜線。它反映了巖層的傾 圖1 巖層產(chǎn)狀要素圖斜程度。所以，煤層厚度變化是影響煤礦生產(chǎn)的重因因素之一。；急傾斜煤層 傾角為45～90176。由于沉積環(huán)境的差異，煤層頂?shù)装鍘r石性質(zhì)各不相同。由此而形成的巖層空間狀態(tài)，叫做地質(zhì)構(gòu)造。巖層層面凸起的褶曲叫背斜，凹下的叫向斜。位于斷層面上面的斷塊叫上盤，位于斷層面下面的斷塊叫下盤。 圖3 按斷層兩盤相對(duì)位移方向劃分的斷層類型示意圖 （a）正斷層； （b）逆斷層； （c）平推斷層斷層往往成組發(fā)育而形成斷層破碎帶。即使一般斷層，采掘工作通過(guò)它時(shí)，有時(shí)也會(huì)發(fā)生涌水或頂板巖石突然垮落事故，使采掘工作復(fù)雜化。一個(gè)大的煤田通常由幾個(gè)或十幾礦開(kāi)采，劃歸一個(gè)礦井進(jìn)行開(kāi)采的煤田通常稱為井田（或礦田）。3. 礦井井型與服務(wù)年限礦井生產(chǎn)能力指礦井一年內(nèi)能生產(chǎn)煤炭的產(chǎn)量，又稱為礦井年產(chǎn)量或井型。開(kāi)采緩傾斜、傾斜和急傾斜煤層時(shí)，通常沿煤層傾斜方向，按一定標(biāo)高，將井田劃分為若干長(zhǎng)條部分，每一個(gè)長(zhǎng)條部分稱為階段，如圖21所示。水平常用該處標(biāo)高、開(kāi)采順序和用途來(lái)表示，如圖21中的150、300、500、800水平，又稱為第一水平，第二水平以及運(yùn)輸水平、回風(fēng)水平等。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)的角度考慮，一個(gè)礦井最好用一個(gè)開(kāi)采水平來(lái)保證礦井的年產(chǎn)量，這樣生產(chǎn)組織、技術(shù)管理簡(jiǎn)單，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好。由于采區(qū)斜長(zhǎng)仍然較大，有時(shí)長(zhǎng)達(dá)1000～1500m以上，實(shí)際生產(chǎn)中又將采區(qū)沿傾斜劃分成若干長(zhǎng)條部分，稱為區(qū)段，在區(qū)段內(nèi)布置回采工作面。圖24 階段內(nèi)的分帶式布置方式J上、J下上、下山階段；D1～D6分帶三、礦井開(kāi)拓方式在每個(gè)井田范圍內(nèi)，為了合理地把煤炭從地下開(kāi)采出來(lái)，從地面向井下開(kāi)掘一系列通向煤體的井筒和巷道，稱為礦井開(kāi)拓。斜井開(kāi)拓是目前常用的一種開(kāi)拓方式。當(dāng)井田劃分為階段或盤區(qū)時(shí)，利用斜井集中開(kāi)拓，稱為斜井分區(qū)式開(kāi)拓，也稱集中斜井開(kāi)拓。我國(guó)煤礦多采用立井單水平分區(qū)開(kāi)拓和立井多水平分區(qū)開(kāi)拓。按開(kāi)拓水平服務(wù)的階段布置方式不同，可分為多水平上山開(kāi)拓、多水平上下山開(kāi)拓和多水平混合式開(kāi)拓。（四）綜合開(kāi)拓一般情況下，礦井開(kāi)拓的主、副井都是用同一種井硐形式。開(kāi)拓巷道是為全礦井、一個(gè)開(kāi)采水平或兩個(gè)以上采區(qū)服務(wù)的巷道。（4）井底車場(chǎng)：井下主要運(yùn)輸巷道和井筒連接處的一組巷道和硐室的總稱。按用途和裝備分為：運(yùn)輸機(jī)上山、軌道上山、通風(fēng)上山和人行上山等。（4）溜煤眼：溜煤小井、采區(qū)煤倉(cāng)。各種巷道的位置關(guān)系如圖2－5所示。復(fù)習(xí)思考題1. 什么叫階段和開(kāi)采水平？礦井階段內(nèi)布置形式有哪幾種？2. 礦井的開(kāi)拓方式有哪幾種？3. 按巷道在生產(chǎn)中的用途，礦井巷道分為哪幾類？4. 按巷道空間的形態(tài)，礦井巷道分為哪幾類？第三節(jié)　礦山壓力與控制一、基本概念地下巖體在受到開(kāi)挖以前，自重引起的應(yīng)力（通常稱為原巖應(yīng)力）處于平衡狀態(tài)。這種由于在地下煤巖中進(jìn)行采掘活動(dòng)而在井巷、峒室及回采工作面周圍煤、巖體中和其中的支護(hù)物上所施加的力，就叫做礦山壓力。構(gòu)造應(yīng)力是由地質(zhì)構(gòu)造形成和運(yùn)動(dòng)在巖層中形成了構(gòu)造應(yīng)力。這些由于礦山壓力作用，使圍巖、煤體和各種人工支撐物產(chǎn)生的種種力學(xué)現(xiàn)象，統(tǒng)稱為礦山壓力顯現(xiàn)，簡(jiǎn)稱礦壓顯現(xiàn)。煤或巖層采動(dòng)后，原巖應(yīng)力平衡狀態(tài)受到破壞，圍巖的各類應(yīng)力都將發(fā)生變化，這種變化稱應(yīng)力的重新分布?！?。而平衡拱上面的巖層重量則轉(zhuǎn)移到巷道兩側(cè)煤壁上，所以巷道上所受的壓力要比原始?jí)毫π〉枚?，形成了壓力降低區(qū)，或免壓區(qū)。因此，沖擊礦壓主要有突發(fā)性、瞬時(shí)震動(dòng)性、巨大破壞性、復(fù)雜性的顯現(xiàn)特征。隨著應(yīng)力的繼續(xù)增加，微破裂和地聲頻次增加，當(dāng)微破裂次數(shù)與規(guī)模使之彼此貫通時(shí)，煤巖體產(chǎn)生宏觀破裂，并伴隨強(qiáng)烈的震動(dòng)，即發(fā)生了礦震。此外，人們對(duì)礦山壓力的控制不僅在于消除和減輕礦山壓力對(duì)開(kāi)采工作造成的危害，還包括有效地利用礦壓的自然能量為開(kāi)采工作服務(wù)。按照沉積的順序，在正常情況下，位于煤層之下的巖層是底板；位于煤層之上形成的巖層是頂板。是緊貼煤層之上，～，隨采隨落，多由頁(yè)巖、炭質(zhì)巖組成。一般在采空區(qū)懸露相當(dāng)面積后才垮落，常由砂巖、石灰?guī)r等堅(jiān)硬巖石組成。由于粘土巖遇水易膨脹，當(dāng)直接底為粘土巖時(shí)，可造成底鼓與支架插底的現(xiàn)象，輕者給巷道運(yùn)輸與工作面支護(hù)帶來(lái)困難，重者可使巷道遭受嚴(yán)重破壞。直接頂?shù)牡谝淮未竺娣e垮落稱為直接頂初次垮落。如圖2—3－1所示。由于基本頂?shù)谝淮芜\(yùn)動(dòng)來(lái)壓面積大，強(qiáng)度高，并有可能伴隨發(fā)生動(dòng)壓沖擊，會(huì)給回采工作面帶來(lái)較大威脅。由于煤壁前方強(qiáng)大的支承壓力，可能導(dǎo)致直接頂在煤壁前方形成剪切破壞，從而形成預(yù)生裂隙，這對(duì)回采工作空間的頂板管理顯然也是不利的。由于基本頂初次來(lái)壓對(duì)工作面的影響較大，因此必須掌握初次來(lái)壓步距的大小，以便及時(shí)采取對(duì)策。因此，由于裂隙帶巖層周期性失穩(wěn)而引起的頂板來(lái)壓現(xiàn)象稱之為工作面頂板的周期來(lái)壓。預(yù)防基本頂來(lái)壓造成的事故，主要是準(zhǔn)確地判斷基本頂來(lái)壓的預(yù)兆，及時(shí)采取加強(qiáng)支護(hù)措施。圖2－3－3基本頂周期來(lái)壓L2－周期來(lái)壓步距；a－工作面最小空頂距；h0－基本頂厚度；∑h－直接頂厚度；m－煤層采高四、頂板支護(hù)方式（一）采煤工作面頂板支護(hù)方式采煤工作面的支護(hù)是控制礦山壓力及頂板下沉、防止冒頂事故的一項(xiàng)根本措施。液壓支架支護(hù)克服了金屬摩擦支柱、單體液壓支柱配合鉸接頂梁支護(hù)時(shí)的手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工序多，支、回柱速度慢、效率低、安全性狀況差等缺點(diǎn)。按其構(gòu)造與動(dòng)作不同可分為；有垛式和節(jié)式兩種。（2）掩護(hù)式液壓支架：這種支架的頂梁較短、掩護(hù)梁較長(zhǎng)，其上下端分別與頂梁和底座鉸接，而立柱一般是支撐在掩護(hù)梁與底座之間承受掩護(hù)梁上的矸石，故稱為掩護(hù)式支架。這種支架兼有以上兩種支架的優(yōu)點(diǎn)，適應(yīng)性較寬，近年來(lái)獲得廣泛使用。木支架一般采用梯形支護(hù)形式。梯形金屬支架主要是采用工字鋼制作，是木支架的替代品。單獨(dú)使用時(shí)主要起封閉圍巖、防止巖面風(fēng)化的作用；聯(lián)合使用時(shí)主要是防止圍巖風(fēng)化、防止圍巖松脫冒落，并與圍巖結(jié)合對(duì)錨桿間的表面巖石的支護(hù)作用。錨桿聯(lián)合支護(hù)是由錨桿與鋼帶（鋼筋梯）、金屬網(wǎng)、錨索、噴射混凝土等材料組合而成的聯(lián)合支護(hù)形式。五、采空區(qū)頂板處理隨著采煤工作面向前推進(jìn)，頂板懸露面積不斷增加，工作面壓力也逐漸增大。采空區(qū)處理形式見(jiàn)圖2－3－4所示。通常工作面每推進(jìn)1～2m就放頂一次。這種方法適用于薄煤層，尤其是具有底鼓性質(zhì)的底板更為適宜。利用人工或機(jī)械的方法將充填料充入采空區(qū)，并將其填滿，以支撐和控制上覆巖層。在采場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行采煤的煤壁稱為采煤工作面。把煤從整體煤層中破落下來(lái)，稱為煤的破落，簡(jiǎn)稱破煤。為了使基本工序順利進(jìn)行, 必須保持采場(chǎng)內(nèi)有足夠的工作空間，這就要用支架來(lái)維護(hù)采場(chǎng)，這項(xiàng)工序稱為工作面支護(hù)。除了基本工序以外的這些工序，統(tǒng)稱為輔助工序。采煤巷道的掘進(jìn)一般是超前于采煤工作進(jìn)行的。采煤方法主要分為壁式和柱式體系兩種。根據(jù)不同的礦山地質(zhì)及技術(shù)條件，可有不同的采煤系統(tǒng)與采煤工藝相配合，從而構(gòu)成多種多樣的采煤方法。這種按照一定順序完成破煤、裝煤、運(yùn)煤、工作面支護(hù)、采空區(qū)處理等各項(xiàng)工序的方法及其配合，稱為采煤工藝或回采工藝。為了減輕礦山壓力對(duì)采場(chǎng)的作用，以保證采煤工作順利進(jìn)行, 在大多數(shù)情況下，必須處理采空區(qū)的頂板，這項(xiàng)工作稱為采空區(qū)處理。煤炭運(yùn)出采場(chǎng)的工序，稱為運(yùn)煤。在采場(chǎng)內(nèi)，為了采取煤炭所進(jìn)行的一系列工作，稱為采煤工作。它主要適用于開(kāi)采特厚煤層及河下、鐵路下、建筑物下采煤。煤柱的寬度和間距根據(jù)頂板巖性和煤質(zhì)軟硬確定，一般寬度4～6m，間距為40～60m。強(qiáng)制放頂即利用大直徑深孔爆破的辦法，強(qiáng)制使采空區(qū)頂板垮落，這是擴(kuò)大全部垮落法應(yīng)用范圍的一項(xiàng)有效的技術(shù)措施。這種方法是隨著工作面向前推進(jìn)，有計(jì)劃地回撤切頂線以外的支柱，使直接頂自行垮落，以減少直接頂懸梁長(zhǎng)度，同時(shí)垮落的巖石充填采空區(qū)后，又能支撐基本頂，從而大大減輕工作面的壓力，保證安全生產(chǎn)。采空區(qū)的處理方法，主要根據(jù)頂板巖層性質(zhì)、巖層厚度和開(kāi)采煤層的厚度等因素選擇。5. 砌碹支護(hù)砌碹支護(hù)是指用料石、混凝土或鋼筋混凝土砌筑成的整體式支護(hù)。錨桿的種類很多，主要有木錨桿和竹錨桿、樹(shù)脂錨桿、管縫式錨桿、內(nèi)注式注漿錨桿等。2．噴射混凝土支護(hù)噴射混凝土支護(hù)，是以壓縮空氣為動(dòng)力、用噴射機(jī)將細(xì)骨料混凝土噴射到巷道巖面而凝結(jié)硬化后形成混凝土結(jié)構(gòu)的支護(hù)形式。由于該支護(hù)形式存在強(qiáng)度低、容易腐朽、木材消耗大等缺點(diǎn)，目前，使用已的很少。巷道支護(hù)形式主要有架棚支護(hù)、噴射混凝土支護(hù)、錨桿支護(hù)、錨桿聯(lián)合支護(hù)、砌碹支護(hù)等。但支撐力較小、切頂性能較差、工作空間較小，不利于操作和通風(fēng)。垛式支架工作阻力大，側(cè)向穩(wěn)定性和切頂性能好，工作空間較大，易滿足通風(fēng)要求。液壓支架按其與圍巖的相互作用關(guān)系一般可為三類，即支撐式、掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架。該種支護(hù)方式主要應(yīng)用在炮采及普通機(jī)采工作面，在我國(guó)目前雖使用較為普遍，但又逐漸被單體液壓支柱和鉸接頂梁配合應(yīng)用的支護(hù)方式所代替。為了控制劇烈的基本頂來(lái)壓，可將工作面與開(kāi)切眼斜交，此時(shí)基本頂懸板呈梯形，根據(jù)頂板達(dá)極限跨度時(shí)破斷的原理，基本頂?shù)钠茢鄬⒉恢掠谠斐晒ぷ髅嫒鎭?lái)壓，而呈局部來(lái)壓。周期來(lái)壓的主要表現(xiàn)形式：頂板下沉速度急劇增加，頂板的下沉量變大；支柱所受的載荷普遍增加；有時(shí)還可能引起煤壁片幫、支柱折損、頂板發(fā)生臺(tái)階下沉等現(xiàn)象。3. 基本頂周期來(lái)壓隨著采煤工作面的繼續(xù)推進(jìn)，在基本頂初次來(lái)壓以后，裂隙帶巖層形成的結(jié)構(gòu)將始終經(jīng)歷“穩(wěn)定—失穩(wěn)—再穩(wěn)定”的變化，這種變化將呈現(xiàn)周而復(fù)始的過(guò)程。初次來(lái)壓時(shí)，基本頂跨距比較大，影響的范圍也比較廣。L1－初次來(lái)壓步距圖2－3－2基本頂?shù)某醮蝸?lái)壓基本頂來(lái)壓前，采煤工作面的頂板壓力并不大，但煤壁內(nèi)的支承壓力卻達(dá)到了這種情況下的最大值。當(dāng)基本頂懸露長(zhǎng)度和面積增加到巖層的自重及上覆巖層的作用力超過(guò)它本體的強(qiáng)度時(shí)，基本頂就發(fā)生斷裂而垮落。初次垮落步距為工作面支架切頂線與開(kāi)切眼之間的距離。三、工作面頂板來(lái)壓煤層開(kāi)采后，將首先引起直接頂?shù)目迓洹蔚字苯游挥诿簩又碌谋∪鯉r層，～，多為炭質(zhì)頁(yè)巖或泥巖。直接頂按穩(wěn)定性可分為：不穩(wěn)定頂板、中等穩(wěn)定頂板、穩(wěn)定頂板、堅(jiān)硬頂板。根據(jù)頂、底板巖層與煤層相對(duì)的位置、垮落性能和強(qiáng)度等特征的不同，從上至下，頂板可劃分為基本頂（又稱老頂）、直接頂、偽頂，底板可分為偽底、直接底和老底。所有這些人為地調(diào)節(jié)、改變和利用礦山壓力作用的各種措施，叫做礦山壓力控制。6．礦山壓力控制在大多數(shù)情況下，礦壓顯現(xiàn)會(huì)給地下開(kāi)采工作造成不同程度的危害。當(dāng)采區(qū)周圍巖層或煤層具有較高的彈性與強(qiáng)度時(shí)，隨著應(yīng)力的增大、巖體積累的應(yīng)變能增高、范圍隨之?dāng)U大。煤礦沖擊地壓是礦井巷道和采場(chǎng)周圍煤巖體由于變形能的釋放而產(chǎn)生的以突然、急劇、猛烈破壞為特征的礦山壓力的動(dòng)力現(xiàn)象。若設(shè)有支架，拱內(nèi)巖石便不會(huì)冒落，但也會(huì)逐漸松動(dòng)，對(duì)支架產(chǎn)生應(yīng)力，故稱它為“壓力拱”。應(yīng)力的重新分布則形成了比原巖應(yīng)力高的應(yīng)力區(qū)，即支承壓力區(qū)。圍巖運(yùn)動(dòng)包括頂板運(yùn)動(dòng)、兩幫運(yùn)動(dòng)、底板運(yùn)動(dòng)。地殼運(yùn)動(dòng)以水平運(yùn)動(dòng)為主，因此構(gòu)造應(yīng)力主要是水平應(yīng)力。其來(lái)源主要有自重應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力兩個(gè)方面。它表現(xiàn)為巷硐周圍煤、巖體產(chǎn)生位移、變形甚至破壞，直到煤、巖體內(nèi)部重新形成一個(gè)新的應(yīng)力平衡狀態(tài)為止。水平巷道主要有平硐、平巷、石門、煤門等。（2）進(jìn)風(fēng)巷道：一般指供采煤工作面進(jìn)風(fēng)和運(yùn)料用的巷道。按用途和裝備分為：運(yùn)輸機(jī)下山、軌道下山、通風(fēng)下山和人行下山等。（6）主要運(yùn)輸及回風(fēng)大巷：沿走向掘進(jìn)，供全礦井或某一個(gè)水平運(yùn)輸、回風(fēng)用的水平巷道，多數(shù)開(kāi)掘在巖層內(nèi)，也可開(kāi)掘在煤層內(nèi)。（2）斜井：直接與地面相通的傾斜巷道。綜合開(kāi)拓的方式是多種多樣的，可能的組合方式有：平硐—立井、平硐—斜井、斜井—立井、立井—斜井—平硐等幾種形式。平硐的布置取決于地形條件與煤層賦存狀態(tài)。立井單水平開(kāi)拓是將井田沿傾斜方向劃分為成兩個(gè)階段，在兩個(gè)階段之間設(shè)置一個(gè)水平，為整個(gè)井田的兩個(gè)階段服務(wù)，在水平以上的階段為上山階段，在水平以下的階段為下山階段。（二）立井開(kāi)拓立井開(kāi)拓是指主、副井均為立井，并通過(guò)一系列巷道到達(dá)煤層的一種開(kāi)拓方式。片盤斜井開(kāi)拓是斜井開(kāi)拓中最簡(jiǎn)單的形式，它是將整個(gè)井田沿傾斜方向劃分成若干階段，每個(gè)階段為一