中國礦業(yè)大學(北京)博士考試采礦學重點問題整理

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上1、什么是工作面開機率？提高工作面開機率的途徑有哪些？提高開機率的主要技術措施？概念：采煤機的開機率K是指采煤機運轉時間占額定工作時間的百分比，可分為日開機率、班開機率。綜采面日開機率可表示為：式中：-采煤機純割煤時間，min；-采煤機跑空刀時間，min；-采煤機在工作面端頭反向操作和進刀時間，min；-全日，1440min。工作面開機率的主要影響因素：1）采礦地質因素影響采煤機開機率的地質因素主要包括煤層厚度、結構、硬度、傾角、地質構造、圍巖穩(wěn)定性、煤層及圍巖的含水性及瓦斯涌出量等。在上述影響因素中，對采煤機開機率起主導作用的因素為地質構造、圍巖穩(wěn)定性及高瓦斯礦井的

2、瓦斯涌出量。2）采礦技術因素影響采煤機開機率的技術因素主要包括機組類型，配套性能及可靠性；工作面參數(shù)：工作面傾斜及走向長度，采煤機截深及牽引速度；回采工藝方；工作面生產系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的通過能力及可靠性，作業(yè)制度及勞動組織，工人素質及技術干部的管理水平等。提高開機率的主要技術措施：（1）提高工作面的檢修速度和質量，減少路途時間損失，增加采煤機作業(yè)時間；（2）提高采區(qū)及全礦生產系統(tǒng)的可靠性，降低生產系統(tǒng)事故率；（3）縮短工作面端頭移輸送機機頭（尾）和端頭支架世間，使其不影響采煤機端頭作業(yè)；（4）提高操作和維修水平，降低機電和頂板事故率；（5）加強組織管理，使各工種、各班組之間工作協(xié)調，不影響采煤機運轉

3、；（6）合理確定工作面參數(shù)，最大限度發(fā)揮設備效能。2、簡述煤礦開拓中的上山開采和下山開采的主要優(yōu)缺點和區(qū)別？什么條件下可以考慮應用下山開采？上、下山開采優(yōu)缺點比較：下山開采與上山開采比較指的是：利用原有水平進行下山開采與深部另設開采水平進行上山開采的比較。兩者在采煤工作面生產方面沒有多大的差別，但在采區(qū)運輸、提升、通風、排水和掘進方面存在許多不同之處：1）上山開采時，煤向下運輸，上山的運輸能力大，輸送機的鋪設長度較長，傾角較大時還可采用自溜運輸，運輸費用較低，但從全礦看，它有折返運輸。下山開采時，向上運煤，沒有折返運輸，總的運輸工作量較少。2）上山開采時，井下涌水可直接流入井底水倉，排水系統(tǒng)簡

4、單。下山開采時，各采區(qū)都要解決采區(qū)內的排水問題。3）下山掘進的裝載、運輸、排水等工序比較復雜，因而掘進速度較慢、效率較低、成本較高，尤其當下山坡度大，涌水量大時，下山掘進更為困難。而上山掘進則方便得多。4）上山開采時，新鮮風流由進風上山進入采區(qū)，清洗工作面后的污風經回風上山流入回風道，新風和污風均向上流動，沿傾斜方向的風路較短；而下山開采時，新鮮風流由進風下山進入采區(qū)，清洗采煤工作面后的污風經回風下山流入回風道，風流在進風下山和回風下山內流動的方向相反，采區(qū)范圍內沿傾斜方向的風路長。下山之間有巷道連通，風門控制風流，兩下山之間的風壓差較大，漏風較大，通風管理比較復雜，當瓦斯涌出量較大時，通風更

5、困難。5）下山開采的主要優(yōu)點是充分利用原有開采水平的井巷和設施，節(jié)省開拓工程量和基建投資，可延長水平服務年限，推遲礦井下一水平延深的期限。下山開采的應用條件：1）對傾角小于16的緩斜煤層，瓦斯及水的涌出量不太大，下山開采的缺點并不嚴重，而節(jié)約工程量的優(yōu)點較為突出。2）當井田深部受自然條件限制，儲量不多、深部境界不一、設置開采水平有困難或不經濟時，可在最終水平以下設一部分下山采區(qū)。3）一些多水平開采的礦井，由于開采強度大、井田走向長度短、水平接替緊張、原有生產水平保證不了礦井產量時，可在井田中央部分（靠近井筒部分）布置一個或幾個下山采區(qū)。3、請說出開采（緩傾斜）厚煤層的主要開采方法與回采工藝有哪

6、幾種，各自的特點和適用條件是什么？大采高一次采全厚采煤法和放頂煤采煤法放頂煤開采類型：1）一次采全厚 2）預采頂分層網(wǎng)下放頂煤 3）水平分段放頂煤 放頂煤開采的優(yōu)缺點及適用條件：1）優(yōu)點：單產高；效率高；成本低；巷道掘進量少；搬家倒面次數(shù)少；對煤層厚度變化及地質構造的適應性強。2）缺點：煤損多；易發(fā)火；煤塵大；瓦斯易聚集3）適用條件：（1）煤層厚度：一般煤層厚度6-10m為佳，預采頂分層綜放開采時，最小煤層厚度7-8m，水平分段放頂煤時，煤厚應大于15-20m；（2）煤層硬度：煤的堅固性系數(shù)一般應小于3；（3）煤層傾角：傾角不宜過大，一般小于25-30；（4）煤層結構：夾矸厚度不宜超過0.5m

7、，其堅固性系數(shù)也應小于3，夾矸厚度不宜超過煤層總厚度的10%-15；（5）頂板條件：直接頂應隨采隨冒，冒高不宜小于煤層厚度的1.0-1.2倍；（6）地質構造：對地質構造適應性強（7）自然發(fā)火、瓦斯及水文地質條件：自然發(fā)火期短、瓦斯量大、水文地質條件復雜的煤層，采區(qū)措施后可采用綜放開采。大采高一次采全厚采煤法工藝特點：1) 采高：3.57m；2) 設備：大功率、高強度、高可靠性機電一體化設備；3) 初采高度較小，一般為3.5m左右，直接頂初次垮落后采至全高；4) 控制煤壁片幫是關鍵；5) 支架防滑，防倒；6) 端頭支護及超前支護比一般綜采更重要；7) 一次采全厚比分層開采具有很多優(yōu)點。大采高采煤

8、法的優(yōu)點：工作面產量和效率大幅度提高；回采巷道的掘進量比分層減少了一半；減少了假頂?shù)匿佋O工序；減少了綜采設備搬遷次數(shù)；綜合經濟效益明顯高于分層綜采；提高了資源的采出率。大采高采煤法的缺點：缺點：采高越大，支架重量越大，呈非線性變化，煤壁發(fā)生片幫的頻率和范圍增大，設備投資大，搬遷困難。大采高采煤工藝的適用條件：地質構造簡單、煤層厚度3.57 m、賦存穩(wěn)定、傾角小于12和頂板較穩(wěn)定的煤層。4、井田開拓部署時，階段和開采水平有什么區(qū)別？為什么開采水平要有一定的服務年限？階段概念：在井田范圍內，沿煤層傾斜方向，按一定標高把煤層劃分為若干個平行于走向的長條部分，每個長條部分具有獨立的生產系統(tǒng)，稱之為一個

9、階段。 水平概念：通常將設有井底車場、階段運輸大巷并且擔負全階段運輸任務的水平，稱“開采水平”，簡稱“水平” 。階段與水平聯(lián)系和區(qū)別： 階段井田一部分，強調開采范圍和儲量；水平強調巷道布置，二者聯(lián)系是用水平上的巷道開采階段內的煤炭資源。開拓一水平要掘進許多巷道，基建投資大，為了充分發(fā)揮這些設施和投資效果，應有合理的水平服務年限。5、煤礦開采準備方式中可以分為采區(qū)式，帶區(qū)式，盤區(qū)式，請分析上述三種準備方式的主要特點和使用條件？一般在什么條件下可以考慮采用傾斜長壁開采？除近水平煤層以外，井田一般按一定標高劃分成若干個階段。階段內可有采區(qū)式、分段式及帶區(qū)式三種準備方式。分段式準備只用于走向尺寸很小的

10、井田；我國大多采用采區(qū)式準備，即在階段內沿走向劃分成若干生產系統(tǒng)相互獨立的采區(qū)；傾角在12 以下的煤層可采用在大巷兩側直接布置工作面的帶區(qū)式準備。帶區(qū)式準備時，可以是相鄰兩個分帶組成一個采準系統(tǒng)，合用一個煤倉；也可由相鄰的多個分帶組成一個采準系統(tǒng)，開掘為多分帶服務的準備巷道。在近水平煤層中，由于傾角很小，且常有波狀起伏，井田很難沿一定走向劃分階段，因而將井田直接劃分為盤區(qū)（或帶區(qū)）。盤區(qū)內的準備也有其一定特點，可有上（下）山盤區(qū)與石門盤區(qū)等不同準備方式。石門盤區(qū)準備方式的主要特點是傾角很小時，可以將盤區(qū)運輸上山改為盤區(qū)運輸石門，機車直接進入盤區(qū)石進行裝車，取消了上山膠帶運煤的運輸環(huán)節(jié)，簡化了生

11、產系統(tǒng)。近水平煤層井田直接劃分為帶區(qū)時，其準備方式與階段內帶區(qū)式準備基本相同。傾斜長壁開采適用條件：1.目前設備條件，其方法主要適用于傾角在12以下的煤層，應作為推廣的重點。2.當對采煤工作面設備采取有效的技術措施后，可適用于12到17的煤層。當煤層傾角在20左右時，現(xiàn)在只有少數(shù)礦井在應用。3.對于傾斜和斜交斷層較多的區(qū)域，能大致劃分成為較為規(guī)則分帶的情況下，可采用傾斜長壁采煤法或者偽傾斜長壁采煤法。6、我國煤礦礦井開拓方式是如何分類的，開拓方式的選擇原則是如何確定的？開拓方式分類：1）按井筒形式分：立井，斜井，平硐，綜合和多井筒分區(qū)方式。2）按開采水平分：單水平，多水平3）按開采大巷布置方式

12、分：分煤層大巷-每個煤層設大巷：集中大巷-煤層群集中設大巷 ，采區(qū)石門，煤層。分組集中設大巷，煤層群分組，分組集中設大巷。4）按準備方式分：上山式，上，下山式，混合式；開拓方式選擇影響因素：井田地質和水文地質條件；煤層賦存和開采技術條件；地形地貌和地面外部條件；技術裝備和設備條件；總體設計和礦井生產能力要求等。7、礦井開拓中，立井開拓、斜井開拓和平硐開拓三種方法各有什么特點和使用條件？為什么國家要求礦井設計要有一定的服務年限？平硐開拓1）優(yōu)點：井下出煤不需要提升轉載即可由平硐直接外運，因而運輸環(huán)節(jié)和運輸設備少、系統(tǒng)簡單、費用低；平硐的地面工業(yè)建筑較簡單，不需結構復雜的井架和絞車房；不需井底車場

13、，更無須在平硐內設水泵房、水倉等硐室，減少許多井巷工程量；平硐無須排水設備，對預防井下水災也較有利；平硐施工條件好，掘進速度快，可加快礦井建設。2）缺點對地質條件的適應性差。使用條件適用于地形條件合適、煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)斜井開拓1）優(yōu)點：井筒掘進技術和施工設備比較簡單，掘進速度快；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，一般無需大型提升設備，同類井型的斜井提升絞車較立井需用的絞車型號小，因而初期投資較少，建井期較短；在多水平開采時，斜井的石門總長度較用立井開拓時短，因而掘進石門的工程量和沿石門的運輸工作量較少；延深斜井井筒的施工比較方便，對生產的干擾少。2）缺點：在

14、自然條件相同時，斜井要比立井長的多；圍巖不穩(wěn)固時，斜井井筒維護費用高；采用絞車提升時，提升速度慢，能力小，鋼絲繩磨損嚴重，動力消耗大，提升費用較高，當井田斜長較大時，采用多段絞車提升，轉載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復雜，更要多占用設備和人力；斜井井筒長，沿井筒敷設管路、電纜所需的管線長度較大；生產能力大的斜井輔助提升工作量大，甚至需增開副斜井；斜井的通風風路較長，對瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風阻力大，滿足不了通風要求，需另開專用進風或回風井；當表土為富含水的沖積層或流砂層時，斜井井筒掘進技術復雜，有時難以通過。3）適用條件：適用于埋藏不深、表土層不厚、水文地質情況簡單、井筒不需特殊法施工的緩

15、斜和傾斜煤層。立井開拓1）優(yōu)點立井開拓的適應性強，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制；立井的井筒短、提升速度快、提升能力大，對輔助提升特別有利；對井型特大的礦井，可采用大斷面的立井井筒，裝備兩套提升設備；井筒的斷面很大，可滿足大風量的要求；由于井筒短，通風阻力小，對深井更為有利。2）缺點井筒掘進技術和施工設備比較復雜，掘進速度慢；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比斜井復雜，需用大型提升設備，同類井型的立井提升絞車較斜井需用的絞車型號大，因而初期投資較多，建井期較長；在多水平開采時，立井的石門總長度較用斜井開拓時長，因而掘進石門的工程量和沿石門的運輸工作量大；延深立井井筒

16、的施工比較復雜，對生產的干擾多。3）適用條件適用于賦存較深、表土層較厚、水文地質條件比較復雜、井筒需要特殊施工的煤層，也可用于多水平開采的急傾斜煤層。原則：平硐開拓：在山谷地區(qū)，平硐水平以上有足夠的儲量；斜井開拓：煤層埋藏不深，表土不厚，水文地質調價簡單，緩斜或傾斜煤層；立井開拓：凡是不宜采用平硐和斜井的條件都可以采用；綜合開拓：采用一種井筒形式經濟技術上不合理時可采用；分區(qū)式：特大型礦井，高瓦斯；8、根據(jù)當前采礦工程技術的發(fā)展趨勢，你認為我國煤炭工業(yè)技術在建設安全高產高效礦井方面的主要特點和存在的主要問題有哪些？主要特點：1）提高采掘工作面單產、單進和工效；2）生產集中化； 3）技術現(xiàn)代化；4）礦井大型化；5）運輸連續(xù)化。主要問題：高產高效礦井建設不平衡，有的礦區(qū)發(fā)展較快，有的礦區(qū)發(fā)展較慢；設備因素制約高產高效的發(fā)展，大型化、重型化設備的研發(fā)和國產化應是未來研究的重點；無人工作面、自動化工作面等開采條件將大幅度提高高產高效礦井水平。9、已知某礦井生產能力180萬噸/年，按設計規(guī)范要求計算礦井一水平的最少可采儲量的合理值是多少萬噸?式中：K-礦井儲量備用系數(shù)，礦井設計一般取1.4，地質條件復雜的礦井及礦區(qū)總體設計可取1.5