煤礦開(kāi)采學(xué)》試卷、答案

1、煤礦開(kāi)采學(xué)試卷（一）一 、名詞解釋(5×4=20分) 采煤方法 1、采煤方法 2、盤(pán)區(qū) 、下山 4、對(duì)拉工作二、 簡(jiǎn)答題(8×4=32分)1綜采工作面主要有哪些設(shè)備? 2急斜煤層采煤法的主要特點(diǎn)有哪些?3何合理確定礦井生產(chǎn)能力。4、簡(jiǎn)述綜采放頂煤技術(shù)的主要優(yōu)缺點(diǎn)及適應(yīng)條件?三、 分析題(15×2=30分) 1、 與斜井開(kāi)拓相比，立井開(kāi)拓有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?并分析立井開(kāi)拓適應(yīng)條件。 2、 如何合理確定采區(qū)走向長(zhǎng)度? 四、 綜合題(18分) 某一采區(qū)內(nèi)有一層煤，其傾角平均為18°，厚度平均為6m，其頂、底板條件從優(yōu)，采區(qū)傾斜長(zhǎng)度為600m，走向長(zhǎng)度為1500m采區(qū)

2、巷道布置平、剖面圖如下 ，作以下問(wèn)題：（1） 寫(xiě)出采區(qū)巷道名稱；（5）（2） 寫(xiě)出掘進(jìn)順序；（5）（3） 寫(xiě)出并標(biāo)注運(yùn)煤系統(tǒng)；（4）（4） 寫(xiě)出并標(biāo)注通風(fēng)系統(tǒng)。（4）傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行跨落采煤法采區(qū)巷道布置 煤礦開(kāi)采學(xué)試卷（一）參考答案一 、名詞解釋(5×4=20分) 1、采煤方法 是采煤系統(tǒng)與采煤工藝的綜合及其在時(shí)間和空間上的相互配合。但兩者又是互相影響和制約的。2、盤(pán)區(qū) 在近水平煤層中，由于煤層沒(méi)有明顯的走向，井田內(nèi)標(biāo)高差別小，很難沿一定走向、一定標(biāo)高劃分成階段，因而將井田直接劃分為盤(pán)區(qū)(或分帶)?？捎猩?下)山盤(pán)區(qū)與石門盤(pán)區(qū)等不同準(zhǔn)備方式。、下山 下山是下山采區(qū)內(nèi)的主要巷道,

3、當(dāng)煤層傾角較小(一般小于160)時(shí)，可利用開(kāi)采水平大巷來(lái)分別開(kāi)采上、下山階段。開(kāi)采水平標(biāo)高以下的采區(qū)稱下山采區(qū)，采區(qū)內(nèi)布置采區(qū)下山等準(zhǔn)備巷道，采出的煤通過(guò)下山，由下往上運(yùn)至開(kāi)采水平。4、對(duì)拉工作 雙工作面布置俗稱對(duì)拉工作面布置，對(duì)拉工作面的實(shí)質(zhì)，是利用三條區(qū)段平巷準(zhǔn)備出兩個(gè)采煤工作面。其生產(chǎn)系統(tǒng)為：中間的區(qū)段平巷鋪設(shè)輸送機(jī)作為區(qū)段運(yùn)輸././././././MYDOCU1/教學(xué)/采礦學(xué)/煤礦開(kāi)2/000086.pdg巷，這時(shí)，上工作面的煤炭向下遠(yuǎn)到中間運(yùn)輸巷、下作面的煤炭則向上運(yùn)到中間運(yùn)輸巷，因此集中運(yùn)送到采區(qū)上山。由于下工作面的煤炭是向上運(yùn)送，因此下工作面的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)煤層傾角的大小及工作面輸

4、送機(jī)的能力而定。隨著煤層傾角增大，下工作面的長(zhǎng)度應(yīng)比上工作面短一些。上下兩條區(qū)段平巷內(nèi)鋪設(shè)軌道，分別為上下兩個(gè)工作面運(yùn)送材料及設(shè)備等服務(wù)。二、 簡(jiǎn)答題(8×4=32分)1綜采工作面主要有哪些設(shè)備? 1采煤機(jī)；2刮板輸送機(jī)；3液壓支架；4下端頭支架；5上端頭支架；6轉(zhuǎn)載機(jī)；7可伸縮膠帶輸送機(jī)；8配電箱；9乳化液泵站；10設(shè)備列車；11移動(dòng)變電站；12噴霧泵站；13液壓安全絞車；14集中控制臺(tái)2急斜煤層采煤法的主要特點(diǎn)有哪些?急傾斜煤層采區(qū)上山至少三條（運(yùn)煤、運(yùn)料、行人）。有巖巷工程還要增加溜矸上山眼。而緩傾斜煤層采區(qū)上山條件適宜，可以用兩條上山（運(yùn)輸、通風(fēng)）。由于開(kāi)采后急傾斜煤層底板有

5、可能移動(dòng)，因此布置底板上山、底板運(yùn)輸巷時(shí)，應(yīng)考慮底板移動(dòng)角并留合理的巖柱。垂直頂?shù)装鍓毫^緩斜煤層小，但沿層面的分力較大，易推倒支架。急傾斜煤層傾角較大均在450以上，因此上山、工作面煤炭運(yùn)輸以自溜為主，不需要運(yùn)輸設(shè)備，而緩傾斜煤層需要運(yùn)輸設(shè)備，如絞車、膠帶輸送機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)等。 急傾斜煤層難實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，采區(qū)無(wú)大型設(shè)備，故巷道斷面較小，而而緩傾斜煤層采區(qū)常實(shí)行機(jī)械化開(kāi)采，產(chǎn)量高，設(shè)備大型化，故巷道斷面較大。急傾斜煤層采區(qū)受運(yùn)料、運(yùn)煤、運(yùn)人等技術(shù)安全條件限制，采區(qū)斜長(zhǎng)短。而緩傾斜煤層采區(qū)斜長(zhǎng)都比較長(zhǎng)。3何合理確定礦井生產(chǎn)能力。礦井生產(chǎn)能力是與井田劃分緊密聯(lián)系并相互適應(yīng)的。對(duì)于具體的礦井，應(yīng)根據(jù)國(guó)

6、家諾要，結(jié)合該礦井地質(zhì)和技術(shù)條件，開(kāi)拓、準(zhǔn)備相通風(fēng)方式以及機(jī)械化水平等因素，在保證生產(chǎn)安全、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的條件下，綜合計(jì)算開(kāi)采能力和各生產(chǎn)環(huán)節(jié)所能保證的能力，并根據(jù)礦井儲(chǔ)量，驗(yàn)算礦井和水平服務(wù)年限是否能夠達(dá)到規(guī)定的要求。(1)開(kāi)采能力即按礦井田采條件所能保證的原煤生產(chǎn)能力、主要是同時(shí)正常生產(chǎn)的采區(qū)生產(chǎn)能力的總和。在具體條件下，根據(jù)煤層賦存情況、頂?shù)装鍘r石性質(zhì)、所選用的采煤工藝和設(shè)備、相應(yīng)的采煤工作面長(zhǎng)度和推進(jìn)度可確定采煤工作面的生產(chǎn)能力。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)采區(qū)巷道布置類型、采煤工作面接替等因素，并結(jié)合采區(qū)運(yùn)輸、通風(fēng)條件可確定采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的采煤工作面數(shù)目，從而確定采區(qū)生產(chǎn)能力。(2)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的

7、能力主要是提升、運(yùn)輸、通風(fēng)能力，大巷和井底車場(chǎng)通過(guò)能力。(3)儲(chǔ)量條件。礦井生產(chǎn)能力應(yīng)與其儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證有足夠的礦井和水平的服務(wù)年限。(4)安全生產(chǎn)條件主要是指瓦斯、通風(fēng)、水文地質(zhì)等因素的影響。在上述四方面因素中儲(chǔ)量是基礎(chǔ)，開(kāi)采能力是關(guān)鍵，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)能力應(yīng)配套，安全生產(chǎn)條件必須保證。對(duì)開(kāi)采能力預(yù)計(jì)過(guò)高礦井投產(chǎn)后特長(zhǎng)期達(dá)不到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，對(duì)于開(kāi)采能力預(yù)計(jì)過(guò)低礦井投產(chǎn)后會(huì)迅速突破設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力：原有的生產(chǎn)系統(tǒng)環(huán)節(jié)能力、并田的尺寸和儲(chǔ)魚(yú)不能適應(yīng)增產(chǎn)要求，又需進(jìn)行礦井改建還可能造成某些開(kāi)采技術(shù)上的不合理，這是應(yīng)當(dāng)注意避免的4、簡(jiǎn)述綜采放頂煤技術(shù)的主要優(yōu)缺點(diǎn)及適應(yīng)條件?綜采放頂煤的優(yōu)點(diǎn)：(1)單產(chǎn)高。

8、 工作面內(nèi)具有多個(gè)出煤點(diǎn)，而且在工作面內(nèi)可實(shí)行分段平行作業(yè)，即在不同地段采煤和放煤同時(shí)進(jìn)行，因而易于實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。(2)效率高。 由于放頂煤工作面的一次采出厚度大，生產(chǎn)集中，放煤工藝勞動(dòng)量小以及出煤點(diǎn)增多等原因，其生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高。 (3)成本低。 放頂煤采煤法比分層開(kāi)采減少了分層數(shù)目和鋪網(wǎng)工序，由此節(jié)省了鋪網(wǎng)費(fèi)用。此外，其他材料、電力消耗、工資費(fèi)用等也都相應(yīng)減少。 (4)巷道掘進(jìn)量小。 掘進(jìn)率和巷道維護(hù)費(fèi)用減少，便于采掘接替。 (5)減少了搬家倒面次數(shù)，節(jié)省了采煤工作面的安裝和搬遷費(fèi)用。(6)對(duì)煤層厚度變化及地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性強(qiáng)。 綜采放頂煤的缺點(diǎn)：(1)煤損多。 在目前的技術(shù)水平條件

9、下，放頂煤開(kāi)采的工作面煤炭采出率一般比分層開(kāi)采低10左右，即使采用了無(wú)煤柱護(hù)巷技術(shù)，初采和末采損失和工藝損失仍將存在，故煤損較多。(2)易發(fā)火。 由于煤損較多，在回采期間采空區(qū)就可能發(fā)生自燃。(3)煤塵大。 在放頂煤工作面，采煤機(jī)割煤、支架操作時(shí)的架間漏煤及放煤均為粉塵的來(lái)源。高位放煤時(shí)放煤工序產(chǎn)生的粉塵較大，頂煤破碎嚴(yán)重時(shí)架間漏煤產(chǎn)生的粉塵也對(duì)工作面產(chǎn)生嚴(yán)重影響，但在低位放煤時(shí)，工作面粉塵，尤其是呼吸性粉塵的主要來(lái)源仍然是采煤機(jī)割煤。(4)瓦斯易積聚。 適用條件：(1)煤層厚度。 一般認(rèn)為一次采出的煤層厚度以610m為佳。頂煤厚度過(guò)小易發(fā)生超前冒頂，增大含矸率；煤層太厚破壞不充分，會(huì)降低采出

10、率。預(yù)采頂分層綜放開(kāi)采時(shí)，最小厚度為78m。(2)煤層硬度。 頂煤破碎主要依靠頂板巖層的壓力，其次是支架的反復(fù)支撐作用。因此，放頂煤開(kāi)采時(shí)，煤的堅(jiān)固性系數(shù)一般應(yīng)小于3。若煤層層理、節(jié)理發(fā)育，可適當(dāng)增大，但次開(kāi)采的厚度也不宜過(guò)大。(3)煤層傾角。 緩斜煤層采用放頂煤開(kāi)采時(shí)，煤層傾角不宜過(guò)大，否則支架的倒滑問(wèn)題會(huì)給開(kāi)采造成困難。(4)煤層結(jié)構(gòu)。 煤層中含有堅(jiān)硬夾矸會(huì)影響頂煤的放落；或者因放落大塊夾煤口。因此，每一夾矸層厚度不宜超過(guò)05m，其堅(jiān)固性系數(shù)也應(yīng)小于3。頂煤中夾矸厚度占煤層厚度的比例也不宜超過(guò)1015。(5)頂板條件。 直接頂應(yīng)具有隨頂煤下落的特性，其冒落高度不宜小于煤層厚度的1.012倍

11、，老頂懸露面積不宜過(guò)大，以免受沖擊。 (6)地質(zhì)構(gòu)造。 地質(zhì)破壞較嚴(yán)重、構(gòu)造復(fù)雜、斷層較多和使用分層長(zhǎng)壁綜采較困難地段、上下山煤柱等，使用放頂煤開(kāi)采比使用其他方法能取得較好的效益。(7)自然發(fā)火、瓦斯及水文地質(zhì)條件。 對(duì)于自然發(fā)火期短、瓦斯量大，以及水文地質(zhì)件復(fù)雜的煤層，先要調(diào)查清楚，并有相應(yīng)措施后才能采用放頂煤開(kāi)采。三、 分析題(15×2=30分) 1、 與斜井開(kāi)拓相比，立井開(kāi)拓有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?并分析立井開(kāi)拓適應(yīng)條件。斜井與立井相比，井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)及峒室都比立井簡(jiǎn)單，般無(wú)須大型提升設(shè)備，同類井型的斜井提升絞車也較立井需用的

12、絞車型號(hào)小、因而初期投資較少。建井期較短；在多水平開(kāi)采時(shí)，斜井(不包括反斜井)的石門總長(zhǎng)度較用立井開(kāi)拓時(shí)為短，因而掘進(jìn)石門的工程量和沿石門的運(yùn)輸工作員較少；延深斜井井筒的施工比較方便、對(duì)生產(chǎn)的干擾少；我國(guó)研制和使用新型強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)，增加了斜井開(kāi)拓的優(yōu)越性擴(kuò)大廠其應(yīng)用范圍。采用膠帶輸送機(jī)斜井開(kāi)拓時(shí)、可以布置中央采區(qū)，利用主副斜井兼作中央采區(qū)的上山，從而可節(jié)約初期建井工程量、加快礦井建設(shè)。膠帶斜并可以同時(shí)為幾個(gè)水平提煤，這對(duì)上下水平過(guò)渡時(shí)期的提煤或多水平同時(shí)生產(chǎn)的提煤都是有利的。當(dāng)?shù)V井需增產(chǎn)而擴(kuò)大提升能力時(shí)，更換膠帶機(jī)也是比較容易的。 與立井相比，斜井的缺點(diǎn)是：在自然條件相同時(shí)，斜井要比立井長(zhǎng)得

13、多；圍巖不穩(wěn)固時(shí)，斜井并簡(jiǎn)維護(hù)費(fèi)用高；采用絞車提升時(shí)、提升速度較低、能力較小、鋼絲繩磨損嚴(yán)重、動(dòng)力消耗大、提升費(fèi)用較高，當(dāng)并田斜長(zhǎng)較大時(shí)，采用多段絞車提升、轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多、系統(tǒng)復(fù)雜，更要多占用設(shè)備和人力；由于斜井較長(zhǎng)，沿井筒敷設(shè)管路、電纜所需的管線長(zhǎng)度較大、有條件時(shí)可采用鉆孔下管路排水供電，但要為此留保安煤柱，增加煤柱損失；對(duì)生產(chǎn)能力特大的斜井輔助提升的工作量很大，甚至需增開(kāi)副斜井。另外，斜井的通風(fēng)風(fēng)路較長(zhǎng)，對(duì)瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力過(guò)大可能滿足不了通風(fēng)的要求，不得不另開(kāi)專用進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)的立井并兼做輔助提升；當(dāng)表土為富貪水的沖積層或流砂層時(shí)，斜井井筒掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜，有時(shí)難以通過(guò)

14、。 因此，當(dāng)井田內(nèi)煤層不深、表土層不厚、水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單、井筒不需持殊法施工的緩斜和傾斜煤層，般可采用斜井開(kāi)拓。對(duì)采用串車或箕斗提升的斜井，般以段提升進(jìn)行開(kāi)采行利，也可采用兩段開(kāi)采但不宜采用三段。隨新型強(qiáng)力相適用于25。傾角的膠帶輸送機(jī)的發(fā)展大型斜并的開(kāi)采深度將大為增加，斜井應(yīng)用的范圍將更加廣泛。 2、 如何合理確定采區(qū)走向長(zhǎng)度? 采區(qū)走向長(zhǎng)度是確定采區(qū)范圍的個(gè)重要參數(shù)，需要根據(jù)采區(qū)的煤層地質(zhì)條件、開(kāi)采機(jī)械化水平、采準(zhǔn)巷道布置方式和可能取得的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果決定。 加大采區(qū)走向長(zhǎng)度可以相對(duì)減少采區(qū)上(下)山、車場(chǎng)和峒室的掘進(jìn)量；減少上(下)山煤柱和區(qū)間煤校的損失；減少采煤工作面搬遷次數(shù)；增加采區(qū)儲(chǔ)

15、量和服務(wù)年限；有利于保持必須的工作面錯(cuò)距，增加同采工作而數(shù)目和采區(qū)生產(chǎn)能力；有利于采區(qū)和礦井的合理集中生產(chǎn)。但是加大到什么程度則要根據(jù)采區(qū)的具體條件加以分析確定。 (一)地質(zhì)因素 煤層的地質(zhì)構(gòu)造，如斷層、裙曲以及煤層傾角或厚度的急劇變化等地質(zhì)因素對(duì)采區(qū)走向長(zhǎng)度有重要影響。采煤工作面通過(guò)這些地帶既困難又不安全。對(duì)于落差較大的斷層，不僅采煤工作面無(wú)法通過(guò)，而且還要留有定尺寸的保護(hù)煤柱；因此可利用這些地帶作為采區(qū)邊界，以減少回采工作的困難及煤杜的損失。地質(zhì)構(gòu)造對(duì)采區(qū)走向長(zhǎng)度往往起決定性的作用。如果需要在河流、湖泊或鐵路下留沒(méi)保安煤柱、也應(yīng)盡量利用這些保安煤柱作為采區(qū)的邊界。當(dāng)由于構(gòu)造及留設(shè)保安煤柱等

16、原因使采區(qū)走向長(zhǎng)度較短時(shí)為了保持回采工作面有一定的連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度，可在采區(qū)一側(cè)布置上山，成為單翼采區(qū)煤層頂?shù)装宓膸r性對(duì)采區(qū)走向長(zhǎng)度也有影響，當(dāng)煤會(huì)云底板很破碎時(shí)，女如果采區(qū)走向長(zhǎng)度很大，又缺乏有效的支護(hù)于段或不它布冒區(qū)段；巖石集巾平巷時(shí)，則區(qū)段平巷的維護(hù)就很困難，這不僅增加了區(qū)段平巷的維護(hù)費(fèi)用而且可能由于維護(hù)狀況不好而影響區(qū)段平巷的運(yùn)輸。在這種情況卜、就要適當(dāng)?shù)乜s短采區(qū)走向長(zhǎng)皮煤層的自燃件對(duì)丁采區(qū)走向長(zhǎng)度也有影響在發(fā)火期短的煤層中布置采區(qū)其冀不宜太長(zhǎng)，否則對(duì)肪滅火木利。 (二)技術(shù)因素 技術(shù)上的因素主要考慮區(qū)段巷道的運(yùn)輸、掘進(jìn)相供電等問(wèn)題。 區(qū)段平巷鋪設(shè)刮板輸送機(jī)時(shí)，采區(qū)走向長(zhǎng)度不能太大，一般為

17、10001200 m。這時(shí)采區(qū)一翼為500一600 m，需要約45臺(tái)輸送機(jī)串聯(lián)使用。生產(chǎn)時(shí)，如臺(tái)發(fā)生故障，就影響全部生產(chǎn)，因此串聯(lián)臺(tái)數(shù)不宜再多。區(qū)段平巷鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)時(shí)，由于一臺(tái)膠帶輸送機(jī)長(zhǎng)度可達(dá)5001000 m，所以來(lái)區(qū)定向長(zhǎng)度每翼可以達(dá)到5001000 m、雙冀采區(qū)的走向長(zhǎng)度達(dá)l 0002000m，甚至2000m以上。區(qū)段平巷采用單巷掘進(jìn)時(shí)，受掘進(jìn)通風(fēng)影響，采區(qū)翼長(zhǎng)度不宜超過(guò)1000 m，隨著長(zhǎng)距離掘進(jìn)通風(fēng)的解決，有的已達(dá)到1500 m。采區(qū)變電所通常設(shè)置在采區(qū)上(下)山附近，因此確定采區(qū)走向長(zhǎng)度時(shí)，必須考慮供電線路的長(zhǎng)短。采區(qū)走向長(zhǎng)度太大將仗供電距離增加，電壓降加大，會(huì)影響到工作面機(jī)電

18、設(shè)備的啟動(dòng)。當(dāng)供電電壓為660v時(shí)，采區(qū)一翼走向長(zhǎng)度可達(dá)700 m。綜合機(jī)械化開(kāi)采時(shí)，平巷內(nèi)設(shè)置可伸縮膠帶輸送機(jī)、供電采用移動(dòng)變電站度可以達(dá)到1000 m以上。 三)經(jīng)濟(jì)因素 在經(jīng)濟(jì)上，采區(qū)定向長(zhǎng)度的變化將引起掘進(jìn)費(fèi)、維護(hù)費(fèi)和運(yùn)輸費(fèi)的變化。采區(qū)上(下)山，采區(qū)車場(chǎng)和碩室的掘進(jìn)費(fèi)和相應(yīng)的機(jī)電設(shè)備安裝費(fèi)將隨采區(qū)走向長(zhǎng)度的增大16減少；區(qū)段平巷的維護(hù)費(fèi)和運(yùn)輸費(fèi)將隨采區(qū)走向長(zhǎng)度的增加而增大；而區(qū)段平巷的掘進(jìn)費(fèi)則與采區(qū)走向長(zhǎng)度的變化無(wú)關(guān)。因此，在客觀上必然存在著個(gè)在經(jīng)濟(jì)上合理的采區(qū)走向長(zhǎng)度。 目前，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，緩斜、傾斜煤層采區(qū)走向長(zhǎng)度，普采、炮采雙翼采區(qū)一般不小于1000一1200m。采用

19、綜合機(jī)械化采煤時(shí)，跨上山連續(xù)回來(lái)，采區(qū)走向長(zhǎng)度不小于1000一1200則不能跨上山連續(xù)回來(lái)采區(qū)定向長(zhǎng)度般不少于2000 m。四、 綜合題(18分) 某一采區(qū)內(nèi)有一層煤，其傾角平均為18°，厚度平均為6m，其頂、底板條件從優(yōu)，采區(qū)傾斜長(zhǎng)度為600m，走向長(zhǎng)度為1500m采區(qū)巷道布置平、剖面圖如下 ，作以下問(wèn)題：1寫(xiě)出采區(qū)巷道名稱； （5）2寫(xiě)出掘進(jìn)順序； （5）3寫(xiě)出并標(biāo)注運(yùn)煤系統(tǒng)； （4）4寫(xiě)出并標(biāo)注通風(fēng)系統(tǒng)。 （4）傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行跨落采煤法采區(qū)巷道布置（1）寫(xiě)出采區(qū)巷道名稱：1巖石運(yùn)輸大巷；2巖石回風(fēng)大巷；3采區(qū)下部車場(chǎng)；4運(yùn)輸上山；5軌道上山；6采區(qū)上部車場(chǎng)；7甩車場(chǎng)；8區(qū)

20、段回風(fēng)石門；9區(qū)段軌道集中平巷；10區(qū)段運(yùn)輸集中平巷；11聯(lián)絡(luò)斜巷；12溜煤眼；13回風(fēng)小石門；14上分層運(yùn)輸平巷；15上分層回風(fēng)平巷；16采區(qū)變電所；17絞車房；18區(qū)段溜煤眼；19采區(qū)煤倉(cāng)；20中分層運(yùn)輸平巷；21中分層回風(fēng)平巷；22行人聯(lián)絡(luò)巷（2）采區(qū)掘進(jìn)順序：當(dāng)運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷的掘進(jìn)工作面超過(guò)采區(qū)沿走向的中央位置一定距離后，即可開(kāi)始采區(qū)的準(zhǔn)備工作。首先，在采區(qū)沿走向的中部位置，由運(yùn)輸大巷1開(kāi)掘采區(qū)下部車場(chǎng)3，并由此在底板巖層中掘進(jìn)軌道上山5和運(yùn)輸上山4，一般距煤層底板約1015m。兩者沿走向相距2025m。兩條上山掘至采區(qū)上部邊界后，軌道上山以上部平車場(chǎng)6與回風(fēng)大巷2相通、而運(yùn)輸上山

21、則直接與回風(fēng)大巷2相連接，形成通風(fēng)回路。然后，在第一區(qū)段下部掘進(jìn)中部車場(chǎng)的甩車場(chǎng)7、區(qū)段回風(fēng)石門8，并由此向采區(qū)邊界掘進(jìn)區(qū)段集中平巷9和10。區(qū)段集中軌道平巷9沿下區(qū)段頂分層回風(fēng)平巷位置開(kāi)掘。在巷10和巷9中分別每隔一定距離(按一部刮板輸送機(jī)的長(zhǎng)度，即100150 m)掘溜煤眼12和聯(lián)絡(luò)眼11，以便與分層運(yùn)輸平巷相通。當(dāng)巷10和巷9掘至采區(qū)邊界附近時(shí)，由近邊界的一個(gè)溜煤眼和聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)入煤層上分層，并開(kāi)始掘上分層第區(qū)段的超前分層運(yùn)輸平巷14和開(kāi)切眼。與此同時(shí)，在第一區(qū)段上部，利用階段回風(fēng)大巷2兼做區(qū)段回風(fēng)集中平巷并由此每隔一定間距（通常為150200 m）掘回風(fēng)小石門13與分層回風(fēng)平巷相連通。同樣

22、，從靠近采區(qū)邊界的回風(fēng)小石門掘上分層的超前回風(fēng)平巷15與開(kāi)切眼相連通。（3）運(yùn)煤系統(tǒng)：分層工作面分層區(qū)段超前運(yùn)輸平巷14（或20）溜煤眼12區(qū)段運(yùn)輸集中平巷10區(qū)段溜煤眼18運(yùn)輸上山4采區(qū)煤倉(cāng)19大巷裝車外運(yùn)。（4）通風(fēng)系統(tǒng)：新鮮風(fēng)流由運(yùn)輸大巷1下部車場(chǎng)3軌道上山5中部車場(chǎng)7運(yùn)輸集中平巷和軌道集中平巷9聯(lián)絡(luò)斜巷11（兩個(gè)溜眼12與分層運(yùn)輸平巷14相通，其中一個(gè)溜煤眼可進(jìn)風(fēng))分層運(yùn)輸平巷14（或20）采煤工作面。污風(fēng)由采煤工作面分層回風(fēng)平巷15（或21）一回風(fēng)小石門13至回風(fēng)大巷2風(fēng)井排入大氣 。煤礦開(kāi)采學(xué)試卷（二）一、名詞解釋(5×4=20分)1運(yùn)輸大巷2放頂煤采煤法3階段4、井底車

23、場(chǎng)二、簡(jiǎn)答題(8×4=32分)1、根據(jù)巷道作用和服務(wù)范圍不同，可將礦山井巷分為開(kāi)拓巷道、準(zhǔn)備巷道和回采巷道三種類型，試對(duì)每種類型巷道列舉3例。2、采煤工作面作業(yè)規(guī)程的內(nèi)容主要包括哪些部分?3、 如何合理的將煤田劃分為井田? 4、 簡(jiǎn)述選擇開(kāi)拓延深方案原則及要求。三、分析題(15×2=30分)1、試分析比較炮采、普采、綜采三種工藝方式的各自優(yōu)缺點(diǎn)。2、如何合理確定開(kāi)采水平?四、綜合題(18分) 下圖是立井多水平上山分區(qū)式開(kāi)拓平、剖面示意圖，試作以下問(wèn)題1標(biāo)出井巷名稱，2寫(xiě)出井巷掘進(jìn)順序，3寫(xiě)出運(yùn)煤系統(tǒng)，4寫(xiě)出通風(fēng)系統(tǒng)。煤礦開(kāi)采學(xué)試題（二）參考答案一、名詞解釋(5×4

24、=20分)1運(yùn)輸大巷 在開(kāi)采水平標(biāo)高沿著煤層走向布置一條或幾條巷道，為本開(kāi)采水平運(yùn)輸、通風(fēng)等等生產(chǎn)系統(tǒng)服務(wù)的巷道稱為運(yùn)輸大巷。 2放頂煤采煤法放頂煤采煤法的實(shí)質(zhì)就是在厚煤層中，沿煤層(或分段)底部布置一個(gè)采高23m的長(zhǎng)壁工作面，用常規(guī)方法進(jìn)行回來(lái)，利用礦山壓力的作用或輔以人工松動(dòng)方法，使支架上方的頂煤破碎成散體后由支架后方(或上方)放出，并經(jīng)由刮板輸送機(jī)運(yùn)出工作面。 3階段在井田范圍內(nèi)，沿著煤層的傾向按一定標(biāo)尚把煤層劃分為若干個(gè)平行于走向的長(zhǎng)條部分6每個(gè)長(zhǎng)條部分稱為個(gè)階段，如圖14所示。階段的走向長(zhǎng)度、為井田在該處的走向全長(zhǎng)，每個(gè)階段均應(yīng)有獨(dú)立的運(yùn)輸和通風(fēng)系統(tǒng)。 4、井底車場(chǎng)井底車場(chǎng)是連接井簡(jiǎn)

25、和井廠土要運(yùn)輸巷道的一組巷道和峒室的總稱，是連接井下運(yùn)輸和提升兩個(gè)環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉。二、簡(jiǎn)答題(8×4=32分)1、根據(jù)巷道作用和服務(wù)范圍不同，可將礦山井巷分為開(kāi)拓巷道、準(zhǔn)備巷道和回采巷道三種類型，試對(duì)每種類型巷道列舉3例。開(kāi)拓巷道運(yùn)輸大巷，階段回風(fēng)大巷，風(fēng)井準(zhǔn)備巷道采區(qū)軌道上山，采區(qū)運(yùn)輸上山，采區(qū)車場(chǎng)回采巷道工作面運(yùn)輸巷道，開(kāi)切眼， 工作面運(yùn)輸巷道 。2、采煤工作面作業(yè)規(guī)程的內(nèi)容主要包括哪些部分?作業(yè)規(guī)程的內(nèi)容一殷包括：工作面的位置、范圍、與相鄰工作面的關(guān)系及地面概況等一般情況；地質(zhì)情況，包括可采儲(chǔ)量、煤層厚度和傾角、頂?shù)装鍘r性、地質(zhì)構(gòu)造、水文情況等；采煤方法有關(guān)內(nèi)容，

26、包括巷道及工作面布置圖、有關(guān)參數(shù)、機(jī)械設(shè)備、工藝方式、各生產(chǎn)系統(tǒng)；繪制循環(huán)圖表、勞動(dòng)組織和技術(shù)經(jīng)濟(jì)圖表；安全技術(shù)措施。3、 如何合理的將煤田劃分為井田?（1）井田范圍、份量、煤層賦存及開(kāi)采余什要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)； （2）保證井田有合理的尺寸；（3）充分利用自然等條件劃分井田；（4）合理規(guī)劃礦井開(kāi)采范圍，處理好相鄰礦井之間的關(guān)系；（5）井田境界的劃分方法有垂直劃分、水平劃分、按煤組劃分及按自然條件形狀劃分幾種。 4、 簡(jiǎn)述選擇開(kāi)拓延深方案原則及要求。(1)保持或擴(kuò)大礦井生產(chǎn)能力；(2)充分利用現(xiàn)有井巷、設(shè)施及設(shè)備，減少臨時(shí)輔助工程續(xù)，降低投資；(3)積極采用新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備。在新水平開(kāi)

27、拓時(shí)選擇更為合適的采煤方法進(jìn)的采掘技術(shù)和設(shè)備，改革礦撲井田開(kāi)拓和采區(qū)準(zhǔn)備方式； (4)加強(qiáng)生產(chǎn)管理、延深的組織管理與技術(shù)管理，施工與生產(chǎn)緊密配合、協(xié)調(diào)一致減少延深對(duì)生產(chǎn)的影響； (5)盡可能縮短新、舊水平的同時(shí)生產(chǎn)時(shí)間。三、分析題(15×2=30分)1、試分析比較炮采、普采、綜采三種工藝方式的各自優(yōu)缺點(diǎn)。就目前煤礦地下開(kāi)采技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看綜采是采煤工藝的重要發(fā)展方向。綜采優(yōu)點(diǎn)：具有高產(chǎn)、高效、安全、低耗以及勞動(dòng)條件好、勞動(dòng)強(qiáng)度小。綜采缺點(diǎn)：綜采設(shè)備價(jià)格昂貴，綜采生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮有賴于全礦井良好的生產(chǎn)系統(tǒng)、較好的煤層賦存條件以及較高的操作和管理水平。根據(jù)我國(guó)綜采生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)和目前的技術(shù)水平。

28、適用條件：煤層地質(zhì)條件較好、構(gòu)造少，上綜采后能很快獲得高產(chǎn)、高效。普采優(yōu)點(diǎn)：(1)是設(shè)備價(jià)格便宜。一套普采設(shè)備的投資只相當(dāng)一套綜采設(shè)備的四分之一，而產(chǎn)量可達(dá)到綜采產(chǎn)量的三分之一至二分之一。(2)普采對(duì)地質(zhì)變化的適應(yīng)性比綜采強(qiáng)，工作面搬遷容易。對(duì)推進(jìn)距離短、形狀不規(guī)則、小斷層和褶曲較發(fā)育工作面，綜采的優(yōu)勢(shì)難以發(fā)揮，就采用普采則可取得較好的效果。(3)與綜采相比普采操作技術(shù)較易掌握，組織生產(chǎn)比較容易。因此，普采是我國(guó)中小型礦井發(fā)展采煤機(jī)械化的重點(diǎn)。炮采優(yōu)點(diǎn)：(1)是技術(shù)裝備投資少，適應(yīng)性強(qiáng)，操作技術(shù)容易掌握。(2)生產(chǎn)技術(shù)管理比較簡(jiǎn)單，是我國(guó)日前采用仍然較多的一種采煤工藝。炮采缺點(diǎn)：?jiǎn)萎a(chǎn)和效率抵、

29、勞動(dòng)條件差。根據(jù)我國(guó)的技術(shù)政策，凡條件適于機(jī)采的炮采面，特別在國(guó)有重點(diǎn)煤礦都要逐步改造成為普采面。2、如何合理確定開(kāi)采水平? 合理的開(kāi)采水平垂高應(yīng)以合理的階段垂高(斜長(zhǎng))為前提，并使開(kāi)采水平有合理的服務(wù)年限，合利于礦井水平和采區(qū)的接替，還要有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。合理的水平垂高應(yīng)注意滿足以下要求。 (一)只有合理的階段斜長(zhǎng) 階段劃分為采區(qū)是普遍應(yīng)用的一種準(zhǔn)備方式由于階段內(nèi)沿傾斜可布置幾個(gè)區(qū)段，因此必須考慮以下因素對(duì)階段斜長(zhǎng)的影響。 (1)煤的運(yùn)輸 對(duì)緩斜和傾斜煤層，上山用用輸送機(jī)或溜槽運(yùn)煤時(shí)，上山斜長(zhǎng)(即階段斜長(zhǎng))一般不因運(yùn)煤而受限制。對(duì)急傾斜煤層，過(guò)高的溜煤眼在掘進(jìn)和維護(hù)士都比較困難并且太高度

30、溜煤服容易沖毀支護(hù)，造成堵眼事故，還會(huì)使煤破碎，故溜煤眼的高度一殷不宜超過(guò)70100m。對(duì)于某些中小型礦井采區(qū)上山用礦車運(yùn)煤，只設(shè)段絞車提升(兩段就不合理了)，上山斜長(zhǎng)受絞車能力限制，應(yīng)根據(jù)所要求的采區(qū)生產(chǎn)產(chǎn)能力及絞車型號(hào)驗(yàn)算所能達(dá)到的最大長(zhǎng)度. (2)輔助提升 采區(qū)一般均采用一段單鉤串車提升滾簡(jiǎn)直徑太大時(shí)，在井下運(yùn)輸、安裝都不方便故絞車滾筒直徑一般不大于16m。上山斜長(zhǎng)受絞車滾筒容繩量限制，一般不超過(guò)600 m。一些礦區(qū)及機(jī)廠制造了直徑16m的加寬滾筒或直徑20m滾筒則斜長(zhǎng)可達(dá)900多米。采區(qū)內(nèi)一般不采用兩段提升。 (3)行人條件 階段斜長(zhǎng)過(guò)大時(shí)行人不使，要考慮機(jī)械升降人員，井為此增加輔助提

31、升工作量。因此，應(yīng)綜合考慮上述因素的限制，規(guī)定合理階段斜長(zhǎng)的范圍 (二)具有合理的區(qū)段數(shù)目 所謂合理的區(qū)段數(shù)，是指能保證采區(qū)正常生產(chǎn)和接替的區(qū)段數(shù)。由于是在保證工作面長(zhǎng)度合理的前提下劃分區(qū)段，所以區(qū)段數(shù)目從另一個(gè)側(cè)而反映了對(duì)階段斜長(zhǎng)的要求。在我國(guó)目前的技術(shù)條件下，緩斜煤層區(qū)段可取35，傾斜和急斜不少于23。 (三)要有利于采區(qū)的正常接替 為保證礦井均衡生產(chǎn)，一個(gè)采區(qū)開(kāi)始減產(chǎn)，另一個(gè)新采區(qū)即應(yīng)投人生產(chǎn)，為此，必須提前準(zhǔn)備好一個(gè)新采區(qū)。所以，一個(gè)采區(qū)的服務(wù)年限應(yīng)大于一個(gè)采區(qū)的開(kāi)拓準(zhǔn)備時(shí)間。由此看來(lái)階段斜長(zhǎng)大，采區(qū)儲(chǔ)量多采區(qū)服務(wù)年限長(zhǎng)、對(duì)采區(qū)的接替當(dāng)然是有利的。 (四)要保證開(kāi)采水平有合理的服務(wù)年限

32、及足夠的儲(chǔ)量 開(kāi)拓一個(gè)水平要掘進(jìn)許多巷道，基建投資較大，為了充分發(fā)揮這些設(shè)施和投資的效果應(yīng)該有一個(gè)合理的水平服務(wù)年限。并且符合國(guó)家要求。(五)經(jīng)濟(jì)上有利的水平垂高 從技術(shù)與經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一的觀點(diǎn)來(lái)看，技術(shù)上合理的水平垂高，應(yīng)能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效果，可以通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較的方法，選擇有利的水平垂高。四、綜合題(18分) 下圖是立井多水平上山分區(qū)式開(kāi)拓平、剖面示意圖，試作以下問(wèn)題1標(biāo)出井巷名稱，2寫(xiě)出井巷掘進(jìn)順序，3寫(xiě)出運(yùn)煤系統(tǒng)，4寫(xiě)出通風(fēng)系統(tǒng)。1標(biāo)出井巷名稱1-主井；2-副井；3井底車場(chǎng)；4260m運(yùn)輸大巷；5-采區(qū)下部車場(chǎng)；6-采區(qū)運(yùn)輸上山；7-采區(qū)軌道上山；8-邊界風(fēng)井；9-總回風(fēng)巷；10-m5區(qū)段運(yùn)輸巷；

33、11-區(qū)段運(yùn)輸石門；12-m1區(qū)段運(yùn)輸巷；13- m5區(qū)段回風(fēng)巷；14 -區(qū)段回風(fēng)石門；15- m1區(qū)段回風(fēng)巷；16-工作面；17-400運(yùn)輸大巷。2寫(xiě)出井巷掘進(jìn)順序井田沿傾斜分為兩個(gè)階段階段下部標(biāo)高分別為260 m、400m，設(shè)兩個(gè)開(kāi)采水平；在階段內(nèi)沿走向再劃采區(qū)圖中是4個(gè)采區(qū)。掘順序 先在井田中部開(kāi)鑿一對(duì)立井，主副井筒到260 m第一 水平，掘井底車場(chǎng)及主石門3、然后，在最下一層煤的底板巖層中開(kāi)掘主要運(yùn)輸大巷4向兩翼伸展，當(dāng)其掘至各采區(qū)中部，掘采區(qū)下部車場(chǎng)5、采區(qū)運(yùn)輸上山6、采區(qū)軌道上山7、與總回風(fēng)蒼9連通形成通風(fēng)系統(tǒng)，繼續(xù)進(jìn)行采區(qū)內(nèi)巷道的掘進(jìn)。為加快礦撲建設(shè)及有利寸：礦井通風(fēng)，外田上部邊

34、界掘風(fēng)井8、回風(fēng)石門及總回風(fēng)道9。3運(yùn)煤系統(tǒng) 采煤工作面出煤經(jīng)區(qū)段運(yùn)輸平巷、區(qū)段石門、區(qū)段溜煤眼、采區(qū)運(yùn)輸上山、采區(qū)煤倉(cāng)，在運(yùn)輸大巷裝車，電機(jī)車牽引載煤列車至井底車場(chǎng)卸載后，由主井內(nèi)的箕斗將原煤提至地面。4通風(fēng)系統(tǒng) 礦井通風(fēng)采用中央分列式(小央邊界式)，出副并進(jìn)入的新鮮風(fēng)流，經(jīng)井底車場(chǎng)、主要運(yùn)輸大巷、采區(qū)車場(chǎng)、采區(qū)上山、區(qū)段石門、區(qū)段運(yùn)輸平巷清洗采煤工作而后的污風(fēng)經(jīng)區(qū)段回風(fēng)干巷、區(qū)段回風(fēng)石門、采區(qū)上山到總回風(fēng)巷道，再經(jīng)回風(fēng)石門由邊界風(fēng)井排出地面。煤礦開(kāi)采學(xué)試題（三）一、名詞解釋（5×420）1 開(kāi)采水平 2 工業(yè)儲(chǔ)量 3 盤(pán)區(qū) 4采區(qū)采出率 二、簡(jiǎn)答題(8×4=32分)1為

35、什么礦井服務(wù)年限應(yīng)與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)？（8）2 、 試對(duì)炮采，普采和綜采三種回采工藝方式進(jìn)行評(píng)價(jià)。（8）3、試分析影響回采工作面長(zhǎng)度技術(shù)因素。（8）4、試分析傾斜長(zhǎng)壁采煤法的適用條件。（8）三、分析題(15×2=30分)1、簡(jiǎn)述綜采放頂煤采煤方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件。2、下山開(kāi)采的優(yōu)缺點(diǎn)及適應(yīng)條件。 四、 綜合題(18分)某礦僅有一層緩傾斜中厚煤層，擬采用立井單水平上、下山分區(qū)式開(kāi)拓。下圖是該井田開(kāi)拓示意圖。作以下問(wèn)題1注明巷道名稱；2寫(xiě)出礦井掘進(jìn)順序；3寫(xiě)出礦井生產(chǎn)系統(tǒng)（運(yùn)煤、通風(fēng)）；煤礦開(kāi)采學(xué)試題（三）參考答案一名詞解釋（5×420）1開(kāi)采水平 通常特設(shè)有井底車場(chǎng)、階段

36、運(yùn)輸大巷并且擔(dān)負(fù)全階段運(yùn)輸任務(wù)的水平，稱“開(kāi)采水平”，簡(jiǎn)稱“水平”。2工業(yè)儲(chǔ)量 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)*經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘探煤層厚度和質(zhì)量均合乎開(kāi)采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚，目前即可供利用的可列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量。 3 盤(pán)區(qū) 開(kāi)采近水平煤層時(shí)一種采區(qū)巷道布置方式，盤(pán)區(qū)準(zhǔn)備有上下山盤(pán)區(qū)和石門盤(pán)區(qū)方式。同時(shí)也有單層準(zhǔn)備盤(pán)區(qū)，聯(lián)合準(zhǔn)備盤(pán)區(qū)之分。4采區(qū)采出率 采出率是指工業(yè)儲(chǔ)量中，設(shè)計(jì)或?qū)嶋H采出的那一部分儲(chǔ)量，約占工業(yè)儲(chǔ)量的比例，以百分?jǐn)?shù)表示。采區(qū)采出率，開(kāi)采損失包括工作面落煤損失，采區(qū)區(qū)段煤柱，上下上煤柱和采區(qū)隔離煤柱損失等。二、簡(jiǎn)答題(8×4=32分)1為什么礦井服務(wù)年限應(yīng)與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)

37、？（8）礦井服務(wù)年限應(yīng)與礦井的生產(chǎn)能力相迢應(yīng)。對(duì)于井型大的礦井，裝備水平高，基建工程量大。基本建設(shè)投資多、噸煤投資噸媒體少能力的投資)高。在礦井建沒(méi)總投資個(gè)，礦建工程費(fèi)用一般占30一50，地面建筑費(fèi)約吉 10一20。這些都屬于固定資產(chǎn)投資，為了發(fā)揮這些投資的效果，礦井的服務(wù)年限就應(yīng)該 長(zhǎng)一些。還應(yīng)該看到，煤炭生產(chǎn)建設(shè)是整個(gè)工業(yè)體系的一個(gè)環(huán)節(jié)，它和其他企業(yè)是密切聯(lián)系的。井型大為其服務(wù)的選煤廠、以煤為原料或燃料的企業(yè)建設(shè)規(guī)模相應(yīng)增大，為使這些企業(yè)充分發(fā)揮作用，礦井服務(wù)年限也加該大些。從保證礦區(qū)均衡生產(chǎn)來(lái)看，井型較大的礦井對(duì)保證礦區(qū)產(chǎn)量起骨干作用，其服務(wù)年限長(zhǎng)些也是有利的。小型礦井裝備水平低，投資較

38、少，服務(wù)年限相應(yīng)短些，對(duì)缺煤地區(qū)，為了最大限度供應(yīng)煤炭，加大開(kāi)發(fā)強(qiáng)度，礦井的服務(wù)年限可適當(dāng)縮短。國(guó)外礦井設(shè)備更新的周期短，辦井服務(wù)年限有縮短的趨勢(shì)，其大型礦井服礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限的關(guān)系，實(shí)質(zhì)上實(shí)質(zhì)上就是礦井生產(chǎn)能力和礦井儲(chǔ)量的關(guān)系。井型增大基建投資，為全礦開(kāi)采服務(wù)的基建費(fèi)也增大，分?jǐn)偟饺V每采噸煤的這部分基建費(fèi)用則要增加。因此井型越大，服務(wù)年限應(yīng)長(zhǎng)。井型越小服務(wù)年限應(yīng)越短。2、試對(duì)炮采，普采和綜采三種回采工藝方式進(jìn)行評(píng)價(jià)就目前煤礦地下開(kāi)采技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看綜采是采煤工藝的重要發(fā)展方向。綜采優(yōu)點(diǎn)：具有高產(chǎn)、高效、安全、低耗以及勞動(dòng)條件好、勞動(dòng)強(qiáng)度小。綜采缺點(diǎn)：綜采設(shè)備價(jià)格昂貴，綜采生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮

39、有賴于全礦井良好的生產(chǎn)系統(tǒng)、較好的煤層賦存條件以及較高的操作和管理水平。根據(jù)我國(guó)綜采生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)和目前的技術(shù)水平。適用條件：煤層地質(zhì)條件較好、構(gòu)造少，上綜采后能很快獲得高產(chǎn)、高效。普采優(yōu)點(diǎn)：(1)是設(shè)備價(jià)格便宜。一套普采設(shè)備的投資只相當(dāng)一套綜采設(shè)備的四分之一，而產(chǎn)量可達(dá)到綜采產(chǎn)量的三分之一至二分之一。(2)普采對(duì)地質(zhì)變化的適應(yīng)性比綜采強(qiáng)，工作面搬遷容易。對(duì)推進(jìn)距離短、形狀不規(guī)則、小斷層和褶曲較發(fā)育工作面，綜采的優(yōu)勢(shì)難以發(fā)揮，就采用普采則可取得較好的效果。(3)與綜采相比普采操作技術(shù)較易掌握，組織生產(chǎn)比較容易。因此，普采是我國(guó)中小型礦井發(fā)展采煤機(jī)械化的重點(diǎn)。炮采優(yōu)點(diǎn)：(1)是技術(shù)裝備投資少，適應(yīng)性

40、強(qiáng)，操作技術(shù)容易掌握。(2)生產(chǎn)技術(shù)管理比較簡(jiǎn)單，是我國(guó)日前采用仍然較多的一種采煤工藝。炮采缺點(diǎn)：?jiǎn)萎a(chǎn)和效率抵、勞動(dòng)條件差。根據(jù)我國(guó)的技術(shù)政策，凡條件適于機(jī)采的炮采面，特別在國(guó)有重點(diǎn)煤礦都要逐步改造成為普采面。3、試分析影響回采工作面長(zhǎng)度技術(shù)因素。（8） 合理的工作面長(zhǎng)度是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效的重要條件。在一定范圍內(nèi)加長(zhǎng)工作面長(zhǎng)度，有利于提高產(chǎn)量、效率相效益，并能降低巷道掘進(jìn)率。但是，工作面長(zhǎng)度受設(shè)備、煤層地質(zhì)條件及瓦斯涌出量等因素約束；同時(shí)工作面長(zhǎng)度增大，生產(chǎn)技術(shù)管理的難度也增大。因此超過(guò)一定長(zhǎng)度范圍，工作面單產(chǎn)、效率、效被以及安全生產(chǎn)條件等都會(huì)下降。 (一)影響工作面長(zhǎng)度的技術(shù)因素 設(shè)備條件是影

41、響工作面長(zhǎng)度的主要因素之一。我國(guó)制造的工作面輸送機(jī)大都按150一200 m的鋪設(shè)長(zhǎng)度設(shè)計(jì) 只要質(zhì)量可靠，使用中加強(qiáng)技術(shù)管理，工作面長(zhǎng)度在150一180 m左右，一般都能適應(yīng)。 煤層地質(zhì)條件是影響工作面長(zhǎng)度的又。重要因素。較大地質(zhì)構(gòu)造往往限制工作面長(zhǎng)度；小構(gòu)造使割煤和支護(hù)變得困難，工作面愈長(zhǎng)，含小構(gòu)造可能性增多，工作面推進(jìn)度下降，支護(hù)愈加困難。薄煤層、傾角大的煤層，運(yùn)料、行人、操作等均很困難；采高大時(shí)，技術(shù)管理和操作難度加大；頂板過(guò)于破碎或過(guò)于堅(jiān)硬，頂板管理起于復(fù)雜。這些因素，都會(huì)影響工作面長(zhǎng)度的選擇。 通風(fēng)能力對(duì)工作面長(zhǎng)度的影響取決于工作面瓦斯涌出量。在低瓦斯礦井，工作面長(zhǎng)度不受通風(fēng)能力限制。

42、在高瓦斯礦井，工作面的通風(fēng)能力則是限制工作面長(zhǎng)度的重要因素。作面長(zhǎng)度可用下式計(jì)算：4、試分析傾斜長(zhǎng)壁采煤法的適用條件。（8） 是否布置成傾斜長(zhǎng)壁工作面主要考慮煤層傾角的大小，其次考慮地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)，著重于斷層的分布規(guī)律井保證工作面有足夠的連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度。具體有下列幾個(gè)方面： (1)按目前的設(shè)備條件，傾斜長(zhǎng)壁采煤法主要適用于傾角在120以下的煤層。應(yīng)做為推廣應(yīng)用的重點(diǎn)； (2)當(dāng)對(duì)采煤工作面設(shè)備采取有效的技術(shù)措施后，可應(yīng)用于12°一17°。的煤層。當(dāng)煤層傾角在20°左右時(shí)，現(xiàn)只有少數(shù)礦井應(yīng)用，有待于改進(jìn)； (3)對(duì)于傾斜和斜交斷層較多的區(qū)域，能大致劃分成較為規(guī)則分帶的情

43、況下，可采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法或偽斜長(zhǎng)壁采煤法。 其他因素對(duì)采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法的影響較小。必要時(shí)，要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最后確定采煤方法。三、分析題(15×2=30分)1、簡(jiǎn)述綜采放頂煤采煤方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件。（12）放頂煤采煤法主要具有以下優(yōu)點(diǎn)；(1)單產(chǎn)高 工作面內(nèi)具有多個(gè)出煤點(diǎn)，而且在工作面內(nèi)可實(shí)行分段平行作業(yè)，即在不同地段采煤和放煤同時(shí)進(jìn)行，因而易于實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。如兗州東灘煤礦綜放工作面最高日產(chǎn)17萬(wàn)t，最高月產(chǎn)已達(dá)37萬(wàn)t，年產(chǎn)4.10Mt 以上,這在采用分層開(kāi)采時(shí)是難以達(dá)到的。事實(shí)上，目前我國(guó)的高產(chǎn)工作面也多為綜采放頂煤工作面。(2)效率高 由于放頂煤工作面的一次采出厚度大，生

44、產(chǎn)集中，放煤工藝勞動(dòng)量小以及出煤點(diǎn)增多等原因，其生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高，目前許多綜放工作面的效率達(dá)到l0O t工以上。 (3)成本低 放頂煤采煤法比分層開(kāi)采減少了分層數(shù)目和鋪網(wǎng)工序，由此節(jié)省了鋪網(wǎng)費(fèi)用。此外，其他材料、電力消耗、工資費(fèi)用等也都相應(yīng)減少。 (4)巷道掘進(jìn)量小 掘進(jìn)率和巷道維護(hù)費(fèi)用減少，便于采掘接替。如兗州東灘煤礦采用綜放開(kāi)采技術(shù)后，煤巷掘進(jìn)率減少50，巖巷掘進(jìn)率則減少了70以上。 (5)減少了搬家倒面次數(shù)，節(jié)省了采煤工作畫(huà)的安裝和搬遷費(fèi)用 根據(jù)煤層厚度的不同，可減少13次工作面的安裝和搬遷。 (6)對(duì)煤層厚度變化及地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性強(qiáng)。 放頂煤采煤法尚存在以下一些問(wèn)題和不足：

45、 (1)煤損多 在目前的技術(shù)水平條件下，放頂煤開(kāi)采的工作面煤炭采出率一般比分層開(kāi)采低10左右,即使采用了無(wú)煤柱護(hù)巷技術(shù)，初采和未采損失和工藝損失仍將存在，故煤損較多. (2)易發(fā)火 由于煤損較多，在回采期間采空區(qū)就可能發(fā)生自燃。因此，有效地防止自燃是放頂煤開(kāi)采成敗的又一關(guān)鍵。實(shí)踐表明，除黃泥灌漿、提高工作面推進(jìn)速度外，再及時(shí)噴注阻化劑，向來(lái)空區(qū)注入氮?dú)?，能有效地阻止采空區(qū)發(fā)火。撫順煤科分院研制的制氮機(jī)已在許多礦區(qū)的綜放工作面得到應(yīng)用。但這將增加輔助工藝過(guò)程及費(fèi)用。 (3)煤塵大 在放項(xiàng)煤工作面，采煤機(jī)割煤、支架操作時(shí)的架間漏煤及放煤均為粉塵的來(lái)源.高位放煤時(shí)放煤工序產(chǎn)生的粉塵較大，頂煤破碎嚴(yán)重

46、時(shí)架間漏煤產(chǎn)生的粉塵也對(duì)工作面產(chǎn)生嚴(yán)重影響，但在低位放煤時(shí)，工作面粉塵，尤其是呼吸性粉塵的主要來(lái)源仍然是采煤機(jī)割煤。因此賒在放煤窗口設(shè)噴霧裝置外，還可采用煤體預(yù)注水濕潤(rùn)煤層的方法，并盡可能應(yīng)用低位放頂煤支架。近年來(lái)，兗州礦區(qū)鮑店煤礦和東灘煤礦先后試驗(yàn)了負(fù)壓二次降塵和機(jī)載泵高壓噴霧降塵，均取得了滿意的效果。若配合煤體預(yù)注水，可有效地解決綜放工作面的粉層 (4)瓦斯易積聚 與分層升采相比放頂煤開(kāi)采的產(chǎn)量集中，瓦斯散發(fā)面大，采空區(qū)高度大易于積聚。特別在高瓦斯礦井，瓦斯涌出量會(huì)更大，頂板冒落時(shí)，使采空區(qū)的瓦斯涌人工作面，易超限。目前，較為有效的防治措施有：瓦斯抽放必要時(shí)可預(yù)采頂分層進(jìn)行抽放；改變通風(fēng)系

47、統(tǒng)，將“u”型通風(fēng)改為“UL”型通風(fēng)；合理配風(fēng)，保證風(fēng)量，同時(shí)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)手段及生產(chǎn)技術(shù)管理，嚴(yán)格防止瓦斯事故的發(fā)生。目前，綜故開(kāi)采瓦斯治理所面臨的主要問(wèn)題是：瓦斯抽放技術(shù)及效果的提高、上隅角瓦斯積聚的治理及可靠的瓦斯監(jiān)測(cè)手段。 其適用條件概括如下：(1)煤層厚度 一般認(rèn)為一次采出的煤層厚度以610m為佳。頂煤厚度過(guò)小易發(fā)生超前冒頂，增大含矸率；煤層太厚破壞不充分，會(huì)降低采出率，預(yù)採(cǎi)采頂分層綜放開(kāi)采時(shí)，最小厚度為78m。 （2)煤層硬度 頂煤破碎主要依靠頂板巖層的壓力，其次是支架的反復(fù)支撐作用。因此，放頂煤開(kāi)采時(shí)，煤的堅(jiān)固性系數(shù)一般應(yīng)小于3。若煤層層理節(jié)理發(fā)育，可適當(dāng)增大，但一次開(kāi)采的厚度也不易過(guò)

48、大。(3)煤層傾角 緩斜煤層采用放頂煤開(kāi)采時(shí)，煤層傾角不宜過(guò)大，否則支架的倒滑問(wèn)題會(huì)給開(kāi)采造成困難。 (4)煤層結(jié)構(gòu) 煤層中含有堅(jiān)硬夾矸會(huì)影響頂煤的放落；或者因放落大塊夾矸堵住放煤口。因此，每一夾矸層厚度不宜超過(guò)0.5m，其堅(jiān)固性系數(shù)也應(yīng)小于3。頂煤中夾矸層厚度占煤層厚度的比例也不宜超過(guò)l0一15。 (5)頂板條件 直接頂應(yīng)具有隨頂煤下落的特性，其冒落高度不宜小于煤層厚度的1.01.2倍，老頂懸露面積不宜過(guò)大，以免受沖擊。 (6)地質(zhì)構(gòu)造 地質(zhì)破壞較嚴(yán)重、構(gòu)造復(fù)雜、斷層較多和使用分層長(zhǎng)壁綜采較因難的地段、上下山煤柱等，使用放頂煤開(kāi)采比使用其他方法能取得較好的效益。 (7)自然發(fā)火、瓦斯及水文地

49、質(zhì)條件 對(duì)于自然發(fā)火期短、瓦斯量大，以及水文地質(zhì)條件復(fù)雜的煤層，先要調(diào)查清楚，并有相應(yīng)措施后才能采用放頂煤開(kāi)采。2、下山開(kāi)采的優(yōu)缺點(diǎn)及適應(yīng)條件。 1）上下山開(kāi)采的比較上山開(kāi)采煤向下運(yùn)輸，上山的運(yùn)輸能力大，輸送機(jī)的鋪設(shè)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，傾角較大時(shí)還可采用自溜運(yùn)輸運(yùn)輸費(fèi)用較低、但從全礦看，它有折返運(yùn)輸。下山開(kāi)采時(shí)，向上運(yùn)煤，沒(méi)有折返運(yùn)輸，總的運(yùn)輸工作量較少。 上山開(kāi)采時(shí)，井下涌水可直接流入井底水倉(cāng)，排水系統(tǒng)簡(jiǎn)單。下山開(kāi)采時(shí)各采區(qū)都要解決采區(qū)內(nèi)的排水問(wèn)題。如涌水量不大可在每區(qū)段下部設(shè)臨時(shí)排水嗣室及小水倉(cāng)，在相應(yīng)的區(qū)段安裝排水設(shè)備，將采區(qū)涌水排至大巷，這樣就要多掘洞室及安裝排水設(shè)備。 下山掘進(jìn)的裝載、運(yùn)輸、排

50、水等工序比較復(fù)雜，因而掘進(jìn)速度較慢、效率較低、成本較高，尤其當(dāng)下山坡度大，涌水量大時(shí)，下山掘進(jìn)更為困難。而上山掘進(jìn)則方便得多。 上山開(kāi)采時(shí)，新鮮風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)上山進(jìn)入采區(qū)，清洗工作面后的污風(fēng)經(jīng)回風(fēng)上山流人回風(fēng)道，新風(fēng)和污風(fēng)均向上流動(dòng)，沿傾斜方向的風(fēng)路較短；而下山開(kāi)采暗新鮮風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)下山進(jìn)入采區(qū)、清洗采煤工作面后的污風(fēng)經(jīng)回風(fēng)廠山到回風(fēng)道，風(fēng)流在進(jìn)風(fēng)下山和回風(fēng)下山內(nèi)流動(dòng)的方向相反，采區(qū)范圍內(nèi)沿傾斜方向的風(fēng)路長(zhǎng)，在通風(fēng)最困難時(shí)，約比上山采區(qū)長(zhǎng)一倍。并且，進(jìn)風(fēng)下山和回風(fēng)下山相距般約20一30 m，下山之間有巷道連通，用風(fēng)門控制風(fēng)流 下山間的風(fēng)壓差較大漏風(fēng)較大，通風(fēng)管理比較復(fù)雜，當(dāng)瓦斯涌出雖較大時(shí)通風(fēng)更困難

51、。 下山開(kāi)采的主要優(yōu)點(diǎn)是充分利用原有開(kāi)采水平的井巷設(shè)施節(jié)省開(kāi)拓工程員和基建投資可延長(zhǎng)水平服務(wù)年限，推遲礦井開(kāi)采水平延深的期間。 2）下山開(kāi)采的應(yīng)用條件 (1)對(duì)傾角小于160的緩斜煤層，瓦斯及水的涌出量不太大前述下山開(kāi)采的缺點(diǎn)并不嚴(yán)重，而其節(jié)約工程雖的優(yōu)點(diǎn)則較突出。如井田斜長(zhǎng)不大，可采用單水平上、下山開(kāi)拓；如井田斜長(zhǎng)較大，可采用多水平上下山開(kāi)拓。 (2)當(dāng)井田深部受自然條件限制，儲(chǔ)量不多、深部境界不、設(shè)置升采水平有困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可在最終水平以下設(shè)一部分下山采區(qū)。例如井田深部境界以斜交斷層劃分。將不可避免地要采部分下山煤。對(duì)某些用多水平開(kāi)采的礦井，最下一階段如仍采用上山開(kāi)采，需延深井簡(jiǎn)和開(kāi)掘井

52、底車場(chǎng)、大巷，并需掘較長(zhǎng)的石門，工程量大、投資多、工期長(zhǎng)，如煤層傾角不大，就可采用下山開(kāi)采。 (3)一些多水平開(kāi)采的礦井，出于開(kāi)采強(qiáng)度大、井田走向長(zhǎng)度短、水平接替緊張、原有生產(chǎn)水平保證不了礦井產(chǎn)量時(shí)，可在井田中央部分(靠近井筒部分)布置一個(gè)或幾個(gè)下山采區(qū)，安徘一部分生產(chǎn)任務(wù)。四、 綜合題(18分)某礦僅有一層緩傾斜中厚煤層，擬采用立井單水平上、下山分區(qū)式開(kāi)拓。下圖是該井田開(kāi)拓示意圖。作以下問(wèn)題1注明巷道名稱；2寫(xiě)出礦井掘進(jìn)順序；3寫(xiě)出礦井生產(chǎn)系統(tǒng)（運(yùn)煤、通風(fēng)）；1注明巷道名稱；2掘順序是，先在井田中部開(kāi)鑿一對(duì)立井，主副井筒到開(kāi)采 水平，掘井底車場(chǎng)及主石門然后，層煤的底板巖層中開(kāi)掘主要運(yùn)輸大巷向

53、兩翼伸展，當(dāng)其掘至各采區(qū)中部，掘采區(qū)下部車場(chǎng)采區(qū)運(yùn)輸上山，采區(qū)軌道上山、與總回風(fēng)巷道連通形成通風(fēng)系統(tǒng)，繼續(xù)進(jìn)行采區(qū)內(nèi)巷道的掘進(jìn)。為加快礦井建設(shè)及有利于礦井通風(fēng)，外田上部邊界掘風(fēng)井回風(fēng)石門及總回風(fēng)道。3寫(xiě)出礦井生產(chǎn)系統(tǒng)（運(yùn)煤、通風(fēng)、）； 上山開(kāi)采煤向下運(yùn)輸，工作面上山運(yùn)輸大巷井底車場(chǎng)主井地面。傾角較大時(shí)上山還可采用自溜運(yùn)輸運(yùn)輸費(fèi)用較低、但從全礦看，它有折返運(yùn)輸。 下山開(kāi)采時(shí)，向上運(yùn)煤，沒(méi)有折返運(yùn)輸，總的運(yùn)輸工作量較少。 上山開(kāi)采時(shí)，新鮮風(fēng)流由副井進(jìn)風(fēng)上山進(jìn)入采區(qū)清洗工作面后的污風(fēng)經(jīng)回風(fēng)上山流人回風(fēng)道風(fēng)井。新風(fēng)和污風(fēng)均向上流動(dòng)，沿傾斜方向的風(fēng)路較短；而下山開(kāi)采暗新鮮風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)下山進(jìn)入采區(qū)、清洗采煤

54、工作面后的污風(fēng)經(jīng)回風(fēng)下山到回風(fēng)道，風(fēng)流在進(jìn)風(fēng)下山和回風(fēng)下山內(nèi)流動(dòng)的方向相反，采區(qū)范圍內(nèi)沿傾斜方向的風(fēng)路長(zhǎng)，在通風(fēng)最困難時(shí)，約比上山采區(qū)長(zhǎng)一倍。并且，進(jìn)風(fēng)下山和回風(fēng)下山相距般約20一30 m，下山之間有巷道連通，用風(fēng)門控制風(fēng)流故下山之間的風(fēng)壓差較大，漏風(fēng)較大，通風(fēng)管理比較復(fù)雜，當(dāng)瓦斯涌出雖較大時(shí)通風(fēng)更困難。3分析該開(kāi)拓方式的適用條件。(1)對(duì)傾角小于160的緩斜煤層，瓦斯及水的涌出量不大，下山開(kāi)采的缺點(diǎn)并不嚴(yán)重，而其節(jié)約工程量的優(yōu)點(diǎn)則較突出。如井田斜長(zhǎng)不大，或是近水平煤層可采用單水平上、下山開(kāi)拓。 (2)當(dāng)井田深部受白然條件限制，儲(chǔ)量不多、深部境界不、設(shè)置開(kāi)采水平有困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可在開(kāi)采水平以

55、下設(shè)下山采區(qū)。煤礦開(kāi)采學(xué)試題（四）一、名詞解釋（5×420）1階段2回采工藝： 3采區(qū)車場(chǎng)： 4礦井生產(chǎn)能力： 二、簡(jiǎn)答題(8×4=32分)1綜采工作面雙滾筒采煤機(jī)進(jìn)刀方式有哪幾種？2、如何提高采區(qū)的采出率？3、試分析下山開(kāi)采的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件。4井田開(kāi)拓要解決哪些問(wèn)題?三、 分析題(15×2=30分)1、為什么條件適宜時(shí)大型礦井多采用立井斜井綜合開(kāi)拓？ 2、試分析影響開(kāi)采水平確定的因素。 四、 綜合題(18分)某采區(qū)僅有一層5m厚的緩傾斜煤層，擬采用傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行垮落采煤法，該采區(qū)巷道布置，平、剖面示意圖如下，試作以下問(wèn)題1注明巷道名稱；2寫(xiě)出采區(qū)掘進(jìn)順序

56、；3寫(xiě)出采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)（運(yùn)煤、通風(fēng)）。 傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行跨落采煤法采區(qū)巷道布置煤礦開(kāi)采學(xué)試題（四）參考答案一、名詞解釋（5×420）1階段 ：在井田范圍內(nèi)，沿煤層傾向，上部以回風(fēng)大巷，下部以運(yùn)輸大巷，兩翼以井田邊界所包圍的長(zhǎng)條部分，稱階段。2回采工藝： 在采煤工作面內(nèi)按照一定順序完成各項(xiàng)工序的方法及其配合。3采區(qū)車場(chǎng)： 采區(qū)上(下)山與區(qū)段平巷或階段大巷連接處的一組巷道和碉室稱為采區(qū)車場(chǎng)。采區(qū)車場(chǎng)的主要作用是在采區(qū)內(nèi)運(yùn)輸力式改變或過(guò)渡的地方完成轉(zhuǎn)載工作。采區(qū)車場(chǎng)的巷道包括甩車道、存車線及一些聯(lián)絡(luò)巷道，另外還有一些碉室，如煤倉(cāng)、絞車房、變電所等。4礦井生產(chǎn)能力：般是指礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力