煤矿开采学复习资料.doc

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第一章煤矿开采的基本概念煤田（coalfield）。———同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区。矿区（miningarea）———统一规划和开发的煤田或其一部分。井田（矿田）———划分给一个矿井（或露天矿）开采的一部分煤田。矿井年产量———矿井实际生产的煤炭数量，万t/a。1,绘图表示并说明下列井巷名称：（1）立井、暗立井（2）斜井、暗斜井（3）平筒、岩石平巷、石门（4）采区上山、采区下山1---立1---立井2-------斜井3-------平硐5------溜井6-------石门7-------煤层平巷8------煤仓9-----上山10------下山11-------风井12-----岩石平巷1—主井；2—副井；3—井底车场；4—主要运输石门；5—运输大巷；6—风井；7—回风大石门；8—回风大巷；9—采区石门；10—采区下部车场底板绕道；11—采区下部材料车场；12—采区煤仓；13—行人进风斜巷；14—运输上山；15—轨道上山；16—上山绞车房；17—采区回石门；18—采区上部车场；19—采区中部车场；20—区段运输平巷；21—下部区段回风平巷；22—联络巷；23—区段回风平巷；24—开切眼；25—采煤工作面。2.绘图说明矿井的主要生产系统。第二章采煤方法的概念和分类1.采煤方法的含义是什么？采煤方法—采煤工艺与回采巷道布置的综合及其在时间上、空间上的相互配合采煤工艺—采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间上、空间上的相互配合。2.简述壁式体系和房柱式采煤法的基本特征及其适应性。柱式体系采煤法的主要特点：①一般工作面长度不大但数目较多，采房和回收煤柱设备合一，②矿山压力显现较弱，在生产过程中支架和处理采空区工作比较简单，有时还可以不处理采空区；③采场内煤的运输方向是垂直以工作面，采煤配套设备均能自行行走，灵活性强；④工作面通风条件较壁式采煤法差，采出率较低。柱式体系采煤法的适应条件：一般用于埋藏较浅的近水平薄及中厚煤层，并要求顶板较好、瓦斯涌出量少。 壁式采煤法较柱式采煤法煤炭损失少，回采连续性强，单产高，采煤系统较简单，对地质条件适应性较强，但采煤工艺制备比较复杂。在我国的地质和开采技术条件下，主要适宜采用壁式体系采煤法。壁式体系采煤法一般特点：工作面较长，80~250m。工作面两端，一般至少各有一条回采巷道。一般顶板暴露面积大，矿山压力显现较为强烈。工作面运煤的刮板输送机与工作面平行房柱式采煤法特点：煤房比较窄5~7m；采掘合一；煤柱支撑顶板。第三章单一走向长壁采煤法采煤工艺1.绘图说明炮采面单体支架布置形式，并解释以下名词：正悬臂支架、排距、柱距、最大和最小空顶距、放顶步距、全部垮落法处理采空区。2.普采面端头支架的特点是什么？有哪几种？工作面上下端头是工作面和平巷的交会处，此处控顶面积大，设备人员集中，又是人员、设备和材料出入工作面的交通口。因此，端头支护因满足以下要求：要有足够的支护强度，保证工作面端部出口的安全；支架跨度要大，不影响输送机机头、机尾的正常运转，并要为维护和操作设备人员流出足够活动空间；要能够保证机头、机尾的快速移置，缩短端头作业时间，提高开机率。端头支护主要有以下几种：①单体支柱加铰接顶梁支护②用4~5对长梁加单体支柱组成的迈步走向抬棚支护③用基本支架加走向迈步抬棚支护。3.说明综采面双滚筒采煤机的割煤、进刀方式及其适用条件。综采面双滚筒采煤机的割煤方式主要有两种：①往返一次割两刀，多使用于煤层赋存稳定、倾角较缓的综采面，工作面为端部进刀。②往返一次进一刀，即单向割煤，工作面中间或端部进刀。该种方法适用于：顶板稳定性差的综采面；煤层倾角大、不能自上而下移架，或输送机易下滑、只能自下而上推移的综采面；采高大而滚筒直径小、采煤机不能一次采全高的综采面；采煤机装煤效果差、需单独牵引装煤的综采面；割煤是产生煤尘多、降尘效果差，移架工不能再采煤机的回风平巷一端工作的综采面。综采面采煤机的进刀方式主要有：①直接推入法进刀，②工作面端部进刀，③综采面中部斜切进刀，④滚筒钻入法进刀。4.综采面有哪些移架方式？单架依次顺序式、分组间隔交错式、成组整体依次顺序式第五章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法说明倾斜分层走向长壁下行采煤法的工艺特点？顶分层采煤工艺的特点：顶分层采煤工艺的顶板是煤层的原生顶板，其采煤工艺与厚煤层长壁采煤法基本相同，只是增加了要为下部分层铺设假顶或形成再生顶板工作。我国煤矿中采用的人工假顶，主要有以下几种：①竹笆或荆笆假顶②金属网假顶③塑料网假顶。再生顶板就是分层开采时上分层垮落矸石自然固结或人工胶结形成的下分层开采的顶板。第六章倾斜长壁采煤法倾斜长壁采煤法与作走向长壁采煤法相比，主要是采煤工作面布置及回采方向不同，并且取消了采（盘）区上（下）山巷道。倾斜长壁采煤法的评价：①巷道布置简单，巷道掘进和维护费用低、投产快。②运输系统简单，占有设备少，运输费用低。③由于倾斜长壁工作面的回采巷道既可以沿煤层掘进，又可以保持固定方向，故可使采煤工作面长度保持等长。④通风路线短，风流方向转折变化少。⑤对某些地质条件的适应性较强。⑥技术效果比较显著。第七章放顶煤采煤法与厚煤层的其他采煤方法相比，放顶煤采煤法主要具有以下特点：①单产高，②效率高，③成本低，④巷道掘进量小，⑤减少了搬家倒面次数，节省了采煤工作面的安装和搬迁费用，根据煤层厚度的不同，可减少1~3次工作面的安装和搬迁。⑥对煤层厚度变化及地质构造的适应性强。放顶煤采煤法缺点：①煤损多②易发火③煤尘大④ 瓦斯易聚集。放顶煤采煤法的适应条件：①煤层厚度，一般认为一次采出的煤层厚度以6~10m为佳。②煤层硬度，煤层坚固性系数小于3。③煤层倾角，采用放顶煤开采时，煤层倾角不宜过大。④煤层结构，每一甲矸层厚度不宜超过0.5m，顶煤中夹矸层厚度占煤层厚度的比例不宜超过10%~15%⑤顶板条件，直接顶应具有随顶煤下落的特性，其冒落高度不宜小于煤层厚度的1.0~1.2倍。⑥地质构造⑦自然发火、瓦斯及水文地质条件。第五章急倾斜煤层采煤法急倾斜煤层的主要特点：①地质构造复杂，煤层赋存不稳定②煤矸石下滑，简化煤的运输；带来不安全因素③采面行人、运料及操作等各工序均较困难④垂直于层面方向的分力减小，矿压显现缓和，引起：支架不稳定；底板稳定性下降；顶板、底板均会滑动⑤机械化采煤困难⑥采区走向长度比缓斜煤层小。第九章柱式体系采煤法柱式体系采煤法的优缺点及适用条件？柱式体系采煤法的优点：①设备投资少②采掘合一③设备运转灵活，搬迁快④巷道压力小，便于维护⑤当地面要保护农田水利设施和建筑物时，采用房式采煤法有时可使总的吨煤成本降低⑥全员效率较高，尤其是中小煤矿比较明显。缺点：①采取采出率低②通风条件差适用条件：①开采深度较浅。一般不宜超过300~500m②顶板较稳定的薄及中厚煤层③倾角在10.。以下，最好为近水平煤层，没层赋存稳定，起伏变化小，地质构造简单。④底板较平，不太软，顶板无淋水⑤低瓦斯煤层，且不以自然发火第十章采煤法的选择及发展1.说明选择采煤方法的原则有哪些？选择采煤方法的原则①生产安全②经济合理③煤炭采出率高2.说明选择采煤方法的影响因素有哪些？选择采煤方法的影响因素①地质因素，即煤层倾角、煤层厚度、煤层与围岩的特征、煤层地质构造情况、煤层的含水性、瓦斯涌出量及煤的自然情况。②技术发展及装备水平的影响③管理水平因素第十一章准备方式的类型及其选择采区准备方式主要有：煤层群单层准备方式、采区多煤层联合准备方式、煤层群分组集中采区联合准备方式第十二章煤层群的开采顺序哪些因素确定采区走向长度？确定采区走向长度要考虑的因素：①地质因素。②技术因素，在技术上的因素主要考虑区段巷道的运输、掘进和供电问题。③经济因素。在经济上。采区走向长度的变化将引起掘进费用、维护费用和运输费用的变化。第十四章采区车场按轨道上山与上部区段回风平巷（或回风石门）的连接方式不同，上部车场分为平车场、甩车场和转盘车场三类。采区上部车场选择原则：若轨道上山以水平与区段回风平巷（或石门）相连，绞车房布置与回风平巷同一水平的岩石中，则为上部平车场；若轨道上山以倾斜的甩车场与区段回风平巷（或石门）相连为采区上部甩车场；转盘车场的特点，是轨道上山与区段回风平巷呈十字形相交，利用转盘调车，即矿车提至转盘上，将转盘旋转90。，再将矿车送入区段回风平巷。第十六章井田开拓的基本概念煤田划分为井田的原则：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。 井田开拓方式按井筒（硐）形式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓。按开采水平课分为单水平开拓、多水平开拓。按开采准备方式可分为上山式、下山式及综合式。按开采水平大巷布置方式可分为分煤层大巷、集中大巷、分煤组大巷。第十八章井田开拓方式我国各类井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运煤，而矸石、物料乃采用矿车运输。开采水平布置的核心问题是运输大行的位置。运输大巷可有单层煤布置（称分煤层运输大巷）、分煤组布置（称分组集中大巷）或全煤组集中大巷（称集中运输大巷），主要根据煤层的数目和间距来定。（1）对井下开采合理的井筒位置：①井筒沿井田走向的有利位置应在在井田中央。当井田储量不均匀分布时，应在储量分布的中央。②井筒沿煤层倾向的位置。斜井开拓时，斜井井筒沿煤层倾向的有利位置主要是选择合适的层位和倾角。（2）对掘进与维护有利的井筒位置。（3）便于布置地面工业场地的井筒位置。风井布置及矿井通风系统：风井位置除考虑地面因素、地下因素外，主要取决于矿井通风系统。按进风与回风井的相对位置分，有下列几种布置方式。①中央并列式②中央边界式(中央分列式)③对角式通风④分区式通风井底车场的调车方式可分为顶推调车、专用设备调车、甩车调车、顶推拉调车。按照矿车在井底车场内的运行特点，井底车场可分为环行式和折返式两大类型。付： badce(a)U型通风(b)Z型通风(c)Y型通风(d)W型通风(e)H型通风