采煤概论期末复习题

采煤概论复习思考题第一章煤矿地质知识1．什么叫地质作用？内、外力地质作用有哪几种作用形式？内力地质作用由地球内部能量引起的地壳物质成分、内部构造、地表形态发生变化的地质作用，它包括地壳运动、岩浆活动、变质作用和地震作用等。外力地质作用它作用在地壳表层，主要是由地球以外的太阳辐射能、日月引力能等引起。按其作用方式可分为：风化和剥蚀、搬运和沉积、固结成岩。2．自然界的岩石按其生成原因可以分成哪几类？岩浆岩、沉积岩、变质岩3.简述煤的形成过程？煤层的形成受古植物、古气候、古地理及古构造等条件的控制。我国最主要的三个聚煤时期为：石炭二迭纪、侏罗纪和第三纪。古植物从死亡、堆积到转化为煤的演化过程，称为成煤作用。分为泥炭化阶段和煤化阶段。4．反映煤层赋存状态的指标主要有几种？煤层按厚度和倾角如何分类？指标：煤层的厚度、结构、倾角及稳定性薄煤层煤层厚度从最小可采厚度至1.3m中厚煤层煤层厚度1.3m至3.5m厚煤层煤层厚度3.5m以上煤层的倾角缓斜煤层0°～25°倾斜煤层25°～45°斜煤层45°～90°通常又把8°以下的煤层称为近水平煤层5.反映煤岩层产状要素是什么？掌握产状要素计算。产状要素有走向、倾向和倾角。6.影响煤层的主要构造有哪几种？单斜构造、褶曲构造和断裂构造。7.断层的要素有哪几部分？什么叫正断层、逆断层、平推断层？断层面、断层线、断盘、断距正断层：上盘相对下降，下盘相对上升。逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降。平推断层：断层两盘沿水平方向相对移动。8.煤田地质勘探的任务是什么？煤田地质勘探划分为哪几个阶段？煤田地质勘探有哪几种方法？P18了解矿井资源/储量、井田地质条件、煤层赋存条件、水文地质条件、开采技术条件、煤种煤质等矿井的资源条件。煤田地质勘探工作划分为煤田普查、矿区详查和井田精查三个阶段依次进行。地质测量法、探掘工程法、钻探工程、地球物理勘探法9.矿井储量是如何分类的？矿井储量分为：矿井地质资源量、矿井工业储量、矿井设计储量、矿井设计可采储量。第二章煤矿地质图1．地质图件中采用什么表示方向？什么是等高线？各种地形在等高线图上有什么特点？在煤矿地质图件中，通常采用方位角和象限角表示煤层、断层、巷道的走向和倾向。方位角是从子午线的北端开始沿顺时针方向计算，它的范围从0°到360°。象限角以地面上某一点为中心，用通过这一点的子午线和纬线把大地划成四个象限。象限角的读法是以北或南开头，以东或西结尾，它的范围从0°到90°。等高线是地面上高程相同的若干点联接而成的曲线，或者说是水平面与地表面相截的交线。将高程不同的等高线投影到平面上，则得到等高线图。等高线具有下列特点：（1）等高线是连续的闭合曲线，如果不在图内闭合，就一定要在图外闭合。所有等高线在一般情况下，不能相交或重合。（2）等高线上任一点向相邻等高线可以作很多线段，投影到水平面后，其中最短的一条线段称为最大倾斜线。等高线与最大倾斜线成直交。（3）等高线稠密表示陡坡，等高线稀疏表示缓坡，等高线间距均匀表示坡度一致。2．试述根据等高线图作地形剖面图的步骤？（1）根据工程需要在地形图上画出剖面位置线AB（2）将AB线与等高线相交的个点编号，注明各点标高。（3）在图的下方或另用一张纸绘地形图剖面。在这纸上先作一条水平直线，以地形图等高线图上所作剖面位置的最低标高为此水平线的标高。（4）根据等高线图的比例尺和等高距做出平行于该直线的水平线，并注明标高。（5）过等高线图上各交点，向剖面图上的水平线作垂直引线，根据各点的标高在剖面图上确定各点的位置，并编号1′、2′、3′……。（6）用圆滑的曲线连接这些实际位置点，即绘成地形剖面图。3.如何根据煤层底板等高线确定煤层产状？煤层底板等高线的延展方向就是煤层的走向，过等高线上任一点向标高值较小的等高线作垂线，该垂线方向就是煤层的倾向。煤层倾角可在煤层底板等高线图上用作图法或计算求得，如图2-11所示，其步骤如下：在任意两等高线之间作垂线AB，AB即为两等高线之间的平距l。过B作AB的垂线BC，并取BC等于两等高线之高差h，联接AC，则角CAB即为煤层倾角。或用下式计算煤层倾角：lhtga4．煤矿常用的地质图件主要有那些？地形图，煤层顶底板等高线图、还有地质地形图、煤系综合柱状图，地质剖面图，水平切面图等。5．简述读图的基本方法。1）看图名。不论什么地质图首先应该看图名。图名可以说明地质图件所在地区及图纸的种类，从而对图纸能反映些什么地质现象有清楚的概念。进而看图纸的比例尺，了解图纸上尺寸与实际尺寸的关系及图纸反映的地质现象的精度。2）判明方位。一般图纸常用箭头指示北方。如果图上没有标明方向，则图纸上的经纬线应是上北下南，左西右东。3）看图例。图例是表示地形、地物以及各种地质和构造现象的符号，是地质图件中不可缺少的部分。不知道图例就无法看懂地质图件。煤矿常用的地物、地质构造等图例如表2-1所示。4）分析图中的内容。在了解对地质地形图上的上述情况后，还应该了解地区地层系统，建立起该地区地层系统概念，而后看地形等高线，了解图区内的地形特征，并结合地质剖面图分析区内的地质构造特征。第三章井田开拓的基本问题1．什么叫井田开拓？井田开拓以井筒形式分为哪几类？在一个井田范围内，主要巷道的总体布置及其有关参数的确定叫做井田开拓。按井筒（硐）形式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓。2．什么叫煤田？煤田划分井田时应注意哪些问题？在地质历史发展的过程中，含碳物质沉积形成的基本连续的大面积含煤地带称为煤田。1．井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井生产能力相适应2．保证井田有合理的尺寸3．充分利用自然等条件划分井田4．合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系3．矿井年产量？如何合理确定矿井生产能力？矿井生产能力系指矿井一年内生产煤炭的数量。叫做矿井年产量或井型。我国目前按设计生产能力将煤矿矿井生产能力分为大、中、小三种类型：大型矿井：1.21.51.82.43.04.05.06.0及以上Mt/a中型矿井：0.450.60.9Mt/a小型矿井：0.3及以下Mt/a4．井田再划分方式有哪几种？如何划分？井田划分阶段、井田划分为盘区、井田分区域划分、阶段内再划分井田划分阶段：在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分具有独立的生产系统，称之为一个阶段。井田划分为盘区：沿煤层主要延展方向布置主要大巷，将井田分为两翼，然后以大巷为轴将两翼分成若干适宜开采的块段，每个块段叫一个盘区。井田分区域划分：将整个井田划分成若干个区域，每个区域相当于一个小井田，进一步划分成阶段、盘区等。每个区域开凿辅助提升井和风井为本区域服务。阶段内再划分：井田划分为阶段后，仍需进一步划分成适合开采的更小单元，有分区式、分带式布置、分段式、整阶段布置四种形式。5．什么叫采区？采区具有哪些特点？将阶段沿煤层走向划分成若干个阶段，每个块段叫一个采区。（1）每个采区都有独立的运输和通风系统，有采区上（下）山道与主要运输巷、回风巷相连。（2）采区倾斜长度等于阶段倾斜长度，采区走向长度根据开采技术条件和采煤方法确定。6．巷道如何按空间特征和用途进行分类？分哪几类？按空间位置和形状可分为：1.垂直巷道－立井、暗立井、溜井2.倾斜巷道－斜井、暗斜井、上山、下山3.水平巷道－平硐、石门、煤门、平巷开拓巷道：为全矿井、一个开采水平或阶段服务的巷道，如井筒、井底车场、阶段（或水平）运输大巷和回风大巷等。准备巷道：为整个采区服务的巷道，如采区上（下）山、采区上下车场、采区石门等。7．什么是开拓巷道？什么是准备巷道？开拓巷道：为全矿井、一个开采水平或阶段服务的巷道，如井筒、井底车场、阶段（或水平）运输大巷和回风大巷等。准备巷道：为整个采区服务的巷道，如采区上（下）山、采区上下车场、采区石门等。8．在确定矿井生产能力和服务年限时，为什么要考虑储量备用系数？矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产能力，并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。T=ZK/AKZK－矿井可采储量，万吨；T－矿井设计服务年限，a；A－矿井设计生产能力，万吨/a；K—储量备用系数，1.3～1.5。储量备用系数是为保证矿井有可靠服务年限而在计算时对储量采用的富裕系数。第四章井田开拓方式1．斜井单水平分区式开拓的优点、缺点和适用条件是什么？答：斜井单水平上下山开拓，开采水平少，减少了初期工程量和投资，阶段分采区布置，对地质条件适应性差，可多采取同时生产，多工作面同时生生产，生产能力大。此外，由于只有一个开采水平，不存在水平接替问题，矿井生产稳定。因此，在开采缓倾斜煤层瓦斯含量低，涌水量较少时，如果井田倾斜长度满足要求，应优先考虑用此种开拓方式。2．立井开拓的优点、缺点和适用条件是什么？答：立井开拓的适应性强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的限制；立井井筒短，提升速度快，提升能力大，作副井特别有利；对井型特大的矿井，可采用大断面井筒，装备两套提升设备；大断面可满足大风量的要求；由于井筒短，通风阻力较小，对深井更有利。因此，当井田的地形、地质条件不利于采用平硐或斜井开拓时，都可考虑采用立井开拓。对于煤层埋藏较深，表土层厚，水文情况复杂，需要特殊施工方法或开采近水平煤层和多水平开采急倾斜煤层的矿井，一般采用立井开拓。3．简述平硐开拓有几种方式，说明其布置特点及适用条件？答：走向平硐一般沿煤层走向开掘在地板岩石中。适合煤层不厚，眉之间应，服务年限不长，走向平硐近似于立井和斜井开拓中的阶段运输大巷。从走向平硐掘石门进入每个采区。走向平硐工程量少，投资省，出煤快，但只能单翼开采，限制了矿井生产能力。垂直平硐先从地面垂直煤层走向掘平硐到达煤层或煤层底板，然后沿煤层或地板岩石向井田两侧掘运输大巷，并准备采区。垂直平硐和斜交平硐初期工程量大，投资多，出煤慢，但可以两翼开采，矿井生产能力大。阶梯平硐当地形高差焦大，主平硐以上煤层垂高过大时，可以把其把其分为几个阶段，分别用不同标高的平硐开拓，称为采用平硐开拓的关键条件是工业场地标高以上要有足够的储量可供较长时间开采。此外，在选择平硐洞口时要考虑一下因素：硐口地势平缓，有足够的面积布置工业场地硐口交通要便利，以利于煤炭外和设备，材料和运输硐口要安全，不受洪水，划破，雪崩等威胁。4．什么叫综合开拓？通常有哪几种综合开拓方式？答：通常情况下，一个矿井的主副井都是同一种井硐形势。有时因某些条件的限制，采用同种井硐形式会带来技术上的困难，或者影响矿井的经济效益，此时主，副井可采用不同的井硐形式，称为根据井硐的三种基本形式，组合后理论上有六种综合开拓方式，即立井—斜井、斜井—立井、平硐—立井、立井—平硐、平硐—斜井和斜井—平硐开拓方式。第五章井田开拓中的几个主要问题1．井筒的位置及数目如何确定？答：选择井筒位置应从地面因素、地下因素和技术经济因素等三方面进行论证和比较。一、地面因素的影响1）能充分利用地形，使地面生产系统和工业场地布置合理，尽可能减少地面工业场地的土石方工程量。2）地面工业场地应尽可能少占或不占良田，特别是不要占用高效农田。3）井口标高应高于当地历史最高洪水位，并具有良好的泄、排洪条件，免受洪水危胁。4）井口所在地工程地质条件要好，要避免滑坡、崩坍、地表沉陷的影响。5）距林区较近时，应给井口留有足够的防火距离，免受森林火灾的影响。6）要充分考虑各种人为因素。特别是地方煤矿和乡镇、个体煤矿，要充分注意地面场地、交通等引发的各种矛盾，如井口占地的归属、矸石排放方式等。二、地下因素1）井硐穿过的岩层应有良好的地质条件，尽可能避免穿越流沙层、强含水层和地质破坏剧烈带等不利于井硐掘进和维护的地带。2）井硐落底位置应能保证各水平井底车场巷道和硐室处于坚硬、完整的岩层中，保持井底车场良好的维护条件。3）井硐应避免老窑采区及其垮落岩层的影响。4）井硐应尽可能布置在薄煤带或不受采动影响的井田边界之外，以减少工业场地煤柱损失。5）井硐位置应保证井硐延深时，不受底板强含水层水患威胁。三、技术经济因素1）井硐落底位置应尽可能使井下运输、提升等