煤矿开采学重点(考试版)

1煤田；在地质历史发展的过程中，同一地质时期形成并大致连续发育的含煤岩系2矿区；统一规划和开发的煤田或其一部分3井田；划分给一个矿井开采的那一部分煤田4矿井生产能力：矿井一年内能生产煤炭的数量，以“Mt／a”表示5开拓方式：开拓巷道的布置方式6开采水平：通常将设有井底车场，阶段运输大巷并且担负全阶段运输任务的水平称为开采水平7阶段：在井田范围内，沿着煤层的倾向，按一定标高把煤层划分为若干平行于走向的长条部分，每个长条部分称为一个阶段8井底车场：是连接井筒和井下主要运输巷道和硐室的总称9立井：直接与地面相通的直立巷道10暗立井：不与地面直接相通的垂直巷道11平硐：直接与地面相通的水平巷道12石门：不与地面直接相通的水平巷道，其长轴线与煤层直交或斜交的岩石平巷13平巷；没有出口直接通到地面，沿煤层走向开掘的水平巷道，有煤层平巷和岩层平巷14大巷：为开采水平服务的平巷15斜井：与地面直接相通的倾斜巷道16上山\下山:服务于一个开采水平的倾斜巷道，上山用于开采其开采水平以上的煤层；下山用于开采其开采水平以下的煤层17斜巷：不与地面直接相通的倾斜巷道18硐室：空间三个轴线长度相差不大且不与地面直接相通的地下巷道19采场；在采区内，用来直接大量开采煤炭资源的场所20采煤工作面；在采场内进行回采的煤壁21回采工作：在采场内，为采取煤炭所进行的一系列而工作22采煤工艺：采煤工作面内各个工序按照一定顺序完成的方法及其相互配合23采煤系统：回采巷道的掘进一般是超前于回采工作进行的，他们之间在时间上的配合以及在空间上的相互位置关系，称为回采巷道布置系统，也即采煤系统24采煤方法：采煤系统和采煤工艺的综合及其在时间、空间的相互配合。25采煤工艺过程：在一定时间内，按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程26炮采：爆破落煤，爆破及人工装煤，机械化运煤，用单体支柱支护工作空间顶板27普采；用采煤机同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。28综采；即破、装、运、支、处五个生产工序全部实现机械化29正悬臂支架：悬臂的长段在立柱的煤壁侧，短段在采空侧30最大，小控顶距：工作面达到允许的最大和最小宽度31柱距：垂直于工作面走向的两排支柱间的距离32排距：平行于工作面走向的两排支柱间的距离33放顶步距：最大控顶距和最小控顶距之差34端面距：支架顶梁梁端与煤壁之间的距离1煤田划分为井田主要考虑哪些因素？答：与矿井生产能力相适应，1）充分利用自然条件2）有合理尺寸3）处理好相邻井田的关系4）为矿井的发展留有余地5）有良好的安全经济效果，2、如何合理确定矿井的生产能力？答：矿井生产能力主要根据矿井地质条件、煤层赋存情况、储量、开采条件、设备供应、及国家需煤等因素决定。对于储量丰富。地质构造简单、煤层生产能力大、开采技术条件好的矿区应建设大型矿井。当煤层赋存深、表土层很厚、冲基层含水丰富、井筒需用特殊施工时，为扩大井田开采范围，减少开凿井筒数目，节约建井工程量和降低吨煤投资，以建设大型井为宜。对煤层生产能力较大，地形地貌复杂的矿区，工业场地的选择和布置较难，为避免过多的地面工程，井田范围划得大些，也应设计大型矿井。对于储量不很丰富，煤层生产能力不大；或储量较为丰富，但多为薄煤层，开采条件差；或地质结构比较复杂，以及煤层有煤和瓦斯突出危险，以建设小型矿井。、对于具体矿井，应根据国家需要，结合该矿地质和技术条件，开拓、准备和通风方式，以及机械化水平等因素，在保证生产安全、技术经济合理的条件下，综合计算开采能力。3、确定矿井服务年限时为何要考虑储量备用系数？答：（1）矿井各生产环节有一定储备能力，矿井投产后迅速突破设计能力，提高了年产量；（2）矿晶精查地质报告一般只能查找出落差大于25米的断层，矿井投产后，发现了不少小断层，增加了断层煤柱损失；（3）有的矿井煤层经井巷揭露，实际的煤层露头风化带或小煤窑开采深度较设计资料为深，开采水平的上山部分可采斜长缩短，可采储量减少；（4）投产初期缺乏开采经验，采出率达不到规定的数值，增加了煤损失。由于上述原因，矿井的实际产量增大，矿井和水平的可采储量减少，矿井第一水平的服务年限大大缩短，投产不久就要进行延伸，对于矿井生产不利也不经济。因此，做出了应考虑储量备用系数的决定。4、大巷的运输方式有几种？其对大巷布置各有什么要求？答：我国各类型矿井的大巷一般采用矿车运输。少数大中型矿井大巷用胶带输送机运煤，而矸石、物料仍用矿车运输。采用矿车运输时，大巷允许风速不大于8m/s，设计时要留有余地，一般不大于6m/s，采用胶带输送机运输时，大巷允许风速不得超过4m/s，通常只有少量进风。为了提高列车运行速度，便于电机车行驶，要避免大巷转弯过多，使大巷尽量取直，，铺设胶带输送机的大巷更要求巷道取直，当大巷不能成一直线时，可布置成段数较少的折线。采用电机车运输时，一般使大巷向井底车场方向有0.3%~0.5%的下坡，采用胶带输送机运输运煤的大巷，其方向及坡度尽可能与轨道大巷一致。5、立井开拓方式的基本特征是什么？生产系统比较简单,运输环节少,建井速度快,投产早,但其上山阶段的分带风巷是下行风,应采取措施,防止分带区风巷中瓦斯积聚,保证上产安全优点：不受其他地质条件影响，适应能力强，提升速度快，能力大，可扩大断面，装备两套提升设备缺点：施工难度大，设备投资大、要求高。适用条件：煤层埋藏较深，表土层厚，瓦斯、水文情况复杂等条件。6、采用斜井开拓方式时，斜井井筒布置有几种？其适用条件如何？答：斜井井筒可沿岩层、煤层或穿层布置；在一般情况下，斜井井筒应布置在煤层下部稳定的底板岩层中，局每层的法线距离一般不小于15~20m，井筒方向与煤层倾向基本一致。当开采煤层不厚、地质构造简单、围岩稳固、服务年限不长的小型矿井考虑采用沿煤层斜井。当煤层倾角与要求的井筒倾角不一致时，可以使用穿层（岩）斜井开采近水平煤层时，斜井从顶板穿入。如果煤层倾角较大，可以采用底板穿岩斜井。7简述平硐开拓的几种方式，说明其布置特点及适用条件。答：平硐开拓有走向平硐、垂直走向平硐及阶梯平硐等方式；采用走向平硐时，主平硐一般沿煤层底板岩层掘进，当开采煤层不厚、煤质较硬、围岩稳固时主平硐也可沿煤层开掘。平硐的洞口部分可以直接沿岩层走向掘进。当受地形限制时，或平硐所在岩（煤）层露头风化剧烈、不利于巷道维护时，平硐洞口部分可斜交于煤层走向，待进入稳定岩（煤）层后，再改为沿煤层走向掘进。但走向平硐具有单翼生产的特点，同时生产的采区个数不宜过多，矿井的井型更要定的适当。当煤层赋存于地形高差较大的山岭地区时，如地形条件适宜，可以采用阶梯平硐开拓。煤层按标高划分为数个阶段，分别由各自独立的平硐来开拓。上平硐出的煤可已经专用的溜煤下山或下平硐的某一采区上山溜放至下平硐，集中外运；如上下平硐位置相近，地面工程地质条件较好，气候条件也不恶劣，则可由上平硐运出硐外，再从地面下放至下平硐，而后集中外运。如上下平硐地面运输易于解决，也可各自直接外运。采用阶梯平硐时，应注意上下平硐、前期和后期的生产建设关系，合理安排工业和民用建筑及设施，使初期和后期均能充分利用。8简述井筒形式的比较与选择答：平硐优缺点：1.开拓形式最简单、最有利；2.出煤不需提升转载，环节少，系统简单，设备少，地面设施简单（无井架、绞车房）；3.不需较大的井底车场及其硐室；4.施工速度快，建井快；5.无需排水设备，利于预防水灾。适用条件：地形条件合适、煤层赋存位置较高的山岭、丘陵、沟谷。斜井：施工简单，工期短，井筒装备简单，投资少，掘进速度快。缺点：井筒斜度大，提升能力低，维护费用高，倾斜度大时，环节多，煤柱损失大。适用条件：埋藏不深，表层不厚，缓斜和倾斜煤层。立井：不受其他地质条件影响，适应能力强，提升速度快，能力大，可扩大断面，装备两套提升设备缺点：施工难度大，设备投资大、要求高。适用条件：煤层埋藏较深，表土层厚，瓦斯、水文情况复杂等条件。9简述综合开拓的类型与应用答：主斜井-副立井方式：因为大型斜井以胶带斜井做主井，在技术经济上均很优越，但副斜井的辅助提升比较困难，通风不利（特别是开采深部煤层时，斜井分段提升辅助环节多，能力小，而且通风路线长，阻力大，风量小，不能满足生产要求），而立井作为副井能弥补这方面的不足，于是就可以斜井为主井，以立井为副井，采用主斜——副立的方式实现大型及特大型矿井的综合开拓。主平硐-回风井筒（平硐、斜井或立井）：对于某些瓦斯涌出量很大，主平硐很长的矿井，井下需要的风量大，长平硐通风的阻力大，难以保证矿井通风的需要，条件合适时，可以开通风用的立井。10简述分区域开拓的基本特征及其实用性答：将井田划分为若干个分区，每个采区内可采用采区式、盘区式、或带区式准备，每一区有各自的辅助井筒，担负进风和回风任务，有时还担任辅助提升工作。井下出煤则由服务于全矿的主井集中提（运）出。这样既能充分发挥主井提煤效率高的优点，又能解决特大型矿井通风和辅助提升困难的问题。提高了矿井生产能力和技术经济效果。11如何合理确定开采水平的垂高答：合理的阶段斜长，从煤的运输、辅助提升、行人条件等综合考虑合理的区段数目，要保证采区内工作面的正常接替，区段数目多一些是好的，但区段数目增多将导致阶段斜长大，又会遇到上山提升运输方面的困难，根据这一矛盾确定合理的区段数目。有利于采区的正常接替，为保证矿井均衡生产，一个采区开始减产，另一个新采区即应投入生产，所以一个采区的服务年限应大于一个采区的开拓准备时间。由此看斜长大，对采区接替有利。要保证开采水平有合理的服务年限及足够的储量，井型越大，开采水平的工程量就越大，设施更复杂，投资越多，水平服务年限应该越长。经济有利的水平垂高，可以通过经济比较的方法，选择有利的水平垂高。12上下山开采的基本特点及其应用是什么？答：在采煤工作面生产方面没有多大差别。运输方面：上山开采，煤向下运输，输送能力大，输送机铺设长度较长，倾角大时可自溜，运输费用低，但有折返运输，下山开采，向上运煤，没有折返运输。排水方面：上山开采井下涌水直接流入井底水仓，下山开采，需要排水，增加排水工作量和费用，下山装载，运输排水比上山复杂，通风方面：上山开采污风经回风上山进入风道，新风与污风均向上流动，下山开采风流在进风下山和回风下山内流动方向相反，风路长，管理复杂。下山开采应用条件：（1）倾角小于16°的缓斜煤层，瓦斯、水涌出量不大；（2）井田深部受自然条件限制，储量不多，深部境界不一，设置开采水平有困难或不经济在最终水平以下设置开采下山；（3）多水平矿井，开采强度大走向短，水平接替紧张，原有水平保证不了产量13什么情况下可设辅助水平？辅助水平与开采水平有何区别？答：条件：（1）水平垂高过大，斜长太大，用一阶段开采技术有困难（2）多水平上下山开采的矿井，上一开采水平下山排水通风及辅助提升较困难下开采水平回风问题也需要解决（3）急倾斜煤层，加大了开采水平垂高后，一般不采用（4）煤层距开采水平较远，储量不甚丰富，不足以开设开采水平时辅助水平不设井底车场，大巷运出的煤需下达到开采水平，由开采水平井底车场运出。14开采水平大巷的布置方式有几种？分别说其适用条件。答：单煤层布置（分煤层运输大巷）、分煤组布置（分组集中运输大巷）、全煤组集中布置（集中运输大巷）单煤层布置：煤层间距大，集中布置在技术上有困难，经济上不合理分煤组布置：井田内各煤层间距有大有小，全部煤组用单一的集中运输大巷有困难或不经济时，全煤组集中布置：煤层层数较多，层间距不大的矿井15矿井通风系统、风井布置方式有几种？分述其特点及适用条件答：1）中央并列式：进风井与回风井都位于井田中央的同一个工业场地内，管理方便，通风线路长，阻力大，漏风多，用于井田小，生产能力不大，瓦斯等级低的矿井2）中央边界式（中央分列式）：主副井位于井田中央，副井兼做进风井，回风井设在井田上部边界的中部，通风线路短，阻力小，漏风少，工业场地分散，保护煤柱多，适用于煤层赋存不太深的缓倾斜煤层矿井或煤层赋存深，瓦斯涌出量大的矿井3）对角式通风：主副井位于井田中央，副井兼做进风井，回风井设在井田两