中國礦業(yè)大學(xué)(北京)博士考試采礦學(xué)重點(diǎn)問題整理

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1、什么是工作面開機(jī)率？提高工作面開機(jī)率的途徑有哪些？提高開機(jī)率的主要技術(shù)措施？概念：采煤機(jī)的開機(jī)率K是指采煤機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間占額定工作時(shí)間的百分比，可分為日開機(jī)率、班開機(jī)率。綜采面日開機(jī)率可表示為：式中：-采煤機(jī)純割煤時(shí)間，min；-采煤機(jī)跑空刀時(shí)間，min；-采煤機(jī)在工作面端頭反向操作和進(jìn)刀時(shí)間，min；-全日，1440min。工作面開機(jī)率的主要影響因素：1）采礦地質(zhì)因素影響采煤機(jī)開機(jī)率的地質(zhì)因素主要包括煤層厚度、結(jié)構(gòu)、硬度、傾角、地質(zhì)構(gòu)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(duì)采煤機(jī)開機(jī)率起主導(dǎo)作用的因素為地質(zhì)構(gòu)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(shù)因素影響采煤機(jī)開機(jī)率的技術(shù)因素主要包括機(jī)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(jī)截深及牽引速度；回采工藝方；工作面生產(chǎn)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(dòng)組織，工人素質(zhì)及技術(shù)干部的管理水平等。提高開機(jī)率的主要技術(shù)措施：（1）提高工作面的檢修速度和質(zhì)量，減少路途時(shí)間損失，增加采煤機(jī)作業(yè)時(shí)間；（2）提高采區(qū)及全礦生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性，降低生產(chǎn)系統(tǒng)事故率；（3）縮短工作面端頭移輸送機(jī)機(jī)頭（尾）和端頭支架世間，使其不影響采煤機(jī)端頭作業(yè)；（4）提高操作和維修水平，降低機(jī)電和頂板事故率；（5）加強(qiáng)組織管理，使各工種、各班組之間工作協(xié)調(diào)，不影響采煤機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)

3、；（6）合理確定工作面參數(shù)，最大限度發(fā)揮設(shè)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(diǎn)和區(qū)別？什么條件下可以考慮應(yīng)用下山開采？上、下山開采優(yōu)缺點(diǎn)比較：下山開采與上山開采比較指的是：利用原有水平進(jìn)行下山開采與深部另設(shè)開采水平進(jìn)行上山開采的比較。兩者在采煤工作面生產(chǎn)方面沒有多大的差別，但在采區(qū)運(yùn)輸、提升、通風(fēng)、排水和掘進(jìn)方面存在許多不同之處：1）上山開采時(shí)，煤向下運(yùn)輸，上山的運(yùn)輸能力大，輸送機(jī)的鋪設(shè)長度較長，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。下山開采時(shí)，向上運(yùn)煤，沒有折返運(yùn)輸，總的運(yùn)輸工作量較少。2）上山開采時(shí)，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(shí)，各采區(qū)都要解決采區(qū)內(nèi)的排水問題。3）下山掘進(jìn)的裝載、運(yùn)輸、排水等工序比較復(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。4）上山開采時(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)上山流入回風(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；而下山開采時(shí)，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)下山流入回風(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。下山之間有巷道連通，風(fēng)門控制風(fēng)流，兩下山之間的風(fēng)壓差較大，漏風(fēng)較大，通風(fēng)管理比較復(fù)雜，當(dāng)瓦斯涌出量較大時(shí)，通風(fēng)更

5、困難。5）下山開采的主要優(yōu)點(diǎn)是充分利用原有開采水平的井巷和設(shè)施，節(jié)省開拓工程量和基建投資，可延長水平服務(wù)年限，推遲礦井下一水平延深的期限。下山開采的應(yīng)用條件：1）對(duì)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(diǎn)并不嚴(yán)重，而節(jié)約工程量的優(yōu)點(diǎn)較為突出。2）當(dāng)井田深部受自然條件限制，儲(chǔ)量不多、深部境界不一、設(shè)置開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)。3）一些多水平開采的礦井，由于開采強(qiáng)度大、井田走向長度短、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)。3、請(qǐng)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(diǎn)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(yù)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(diǎn)及適用條件：1）優(yōu)點(diǎn)：單產(chǎn)高；效率高；成本低；巷道掘進(jìn)量少；搬家倒面次數(shù)少；對(duì)煤層厚度變化及地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性強(qiáng)。2）缺點(diǎn)：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(yù)采頂分層綜放開采時(shí)，最小煤層厚度7-8m，水平分段放頂煤時(shí)，煤厚應(yīng)大于15-20m；（2）煤層硬度：煤的堅(jiān)固性系數(shù)一般應(yīng)小于3；（3）煤層傾角：傾角不宜過大，一般小于25-30；（4）煤層結(jié)構(gòu)：夾矸厚度不宜超過0.5m

7、，其堅(jiān)固性系數(shù)也應(yīng)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(yīng)隨采隨冒，冒高不宜小于煤層厚度的1.0-1.2倍；（6）地質(zhì)構(gòu)造：對(duì)地質(zhì)構(gòu)造適應(yīng)性強(qiáng)（7）自然發(fā)火、瓦斯及水文地質(zhì)條件：自然發(fā)火期短、瓦斯量大、水文地質(zhì)條件復(fù)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(diǎn)：1) 采高：3.57m；2) 設(shè)備：大功率、高強(qiáng)度、高可靠性機(jī)電一體化設(shè)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(guān)鍵；5) 支架防滑，防倒；6) 端頭支護(hù)及超前支護(hù)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(diǎn)。大采高采煤

8、法的優(yōu)點(diǎn)：工作面產(chǎn)量和效率大幅度提高；回采巷道的掘進(jìn)量比分層減少了一半；減少了假頂?shù)匿佋O(shè)工序；減少了綜采設(shè)備搬遷次數(shù)；綜合經(jīng)濟(jì)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(diǎn)：缺點(diǎn)：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(shè)備投資大，搬遷困難。大采高采煤工藝的適用條件：地質(zhì)構(gòu)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(shí)，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(wù)年限？階段概念：在井田范圍內(nèi)，沿煤層傾斜方向，按一定標(biāo)高把煤層劃分為若干個(gè)平行于走向的長條部分，每個(gè)長條部分具有獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)，稱之為一個(gè)

9、階段。 水平概念：通常將設(shè)有井底車場、階段運(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(qiáng)調(diào)開采范圍和儲(chǔ)量；水平強(qiáng)調(diào)巷道布置，二者聯(lián)系是用水平上的巷道開采階段內(nèi)的煤炭資源。開拓一水平要掘進(jìn)許多巷道，基建投資大，為了充分發(fā)揮這些設(shè)施和投資效果，應(yīng)有合理的水平服務(wù)年限。5、煤礦開采準(zhǔn)備方式中可以分為采區(qū)式，帶區(qū)式，盤區(qū)式，請(qǐng)分析上述三種準(zhǔn)備方式的主要特點(diǎn)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(biāo)高劃分成若干個(gè)階段。階段內(nèi)可有采區(qū)式、分段式及帶區(qū)式三種準(zhǔn)備方式。分段式準(zhǔn)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(zhǔn)備，即在階段內(nèi)沿走向劃分成若干生產(chǎn)系統(tǒng)相互獨(dú)立的采區(qū)；傾角在12 以下的煤層可采用在大巷兩側(cè)直接布置工作面的帶區(qū)式準(zhǔn)備。帶區(qū)式準(zhǔn)備時(shí)，可以是相鄰兩個(gè)分帶組成一個(gè)采準(zhǔn)系統(tǒng)，合用一個(gè)煤倉；也可由相鄰的多個(gè)分帶組成一個(gè)采準(zhǔn)系統(tǒng)，開掘?yàn)槎喾謳Х?wù)的準(zhǔn)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(nèi)的準(zhǔn)備也有其一定特點(diǎn)，可有上（下）山盤區(qū)與石門盤區(qū)等不同準(zhǔn)備方式。石門盤區(qū)準(zhǔn)備方式的主要特點(diǎn)是傾角很小時(shí)，可以將盤區(qū)運(yùn)輸上山改為盤區(qū)運(yùn)輸石門，機(jī)車直接進(jìn)入盤區(qū)石進(jìn)行裝車，取消了上山膠帶運(yùn)煤的運(yùn)輸環(huán)節(jié)，簡化了生

11、產(chǎn)系統(tǒng)。近水平煤層井田直接劃分為帶區(qū)時(shí)，其準(zhǔn)備方式與階段內(nèi)帶區(qū)式準(zhǔn)備基本相同。傾斜長壁開采適用條件：1.目前設(shè)備條件，其方法主要適用于傾角在12以下的煤層，應(yīng)作為推廣的重點(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，可適用于12到17的煤層。當(dāng)煤層傾角在20左右時(shí)，現(xiàn)在只有少數(shù)礦井在應(yīng)用。3.對(duì)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(gè)煤層設(shè)大巷：集中大巷-煤層群集中設(shè)大巷 ，采區(qū)石門，煤層。分組集中設(shè)大巷，煤層群分組，分組集中設(shè)大巷。4）按準(zhǔn)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(zhì)和水文地質(zhì)條件；煤層賦存和開采技術(shù)條件；地形地貌和地面外部條件；技術(shù)裝備和設(shè)備條件；總體設(shè)計(jì)和礦井生產(chǎn)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(diǎn)和使用條件？為什么國家要求礦井設(shè)計(jì)要有一定的服務(wù)年限？平硐開拓1）優(yōu)點(diǎn)：井下出煤不需要提升轉(zhuǎn)載即可由平硐直接外運(yùn)，因而運(yùn)輸環(huán)節(jié)和運(yùn)輸設(shè)備少、系統(tǒng)簡單、費(fèi)用低；平硐的地面工業(yè)建筑較簡單，不需結(jié)構(gòu)復(fù)雜的井架和絞車房；不需井底車場

13、，更無須在平硐內(nèi)設(shè)水泵房、水倉等硐室，減少許多井巷工程量；平硐無須排水設(shè)備，對(duì)預(yù)防井下水災(zāi)也較有利；平硐施工條件好，掘進(jìn)速度快，可加快礦井建設(shè)。2）缺點(diǎn)對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)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(diǎn)：井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡單，掘進(jìn)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(shè)備，同類井型的斜井提升絞車較立井需用的絞車型號(hào)小，因而初期投資較少，建井期較短；在多水平開采時(shí)，斜井的石門總長度較用立井開拓時(shí)短，因而掘進(jìn)石門的工程量和沿石門的運(yùn)輸工作量較少；延深斜井井筒的施工比較方便，對(duì)生產(chǎn)的干擾少。2）缺點(diǎn)：在

14、自然條件相同時(shí)，斜井要比立井長的多；圍巖不穩(wěn)固時(shí)，斜井井筒維護(hù)費(fèi)用高；采用絞車提升時(shí)，提升速度慢，能力小，鋼絲繩磨損嚴(yán)重，動(dòng)力消耗大，提升費(fèi)用較高，當(dāng)井田斜長較大時(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；斜井井筒長，沿井筒敷設(shè)管路、電纜所需的管線長度較大；生產(chǎn)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(fēng)風(fēng)路較長，對(duì)瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力大，滿足不了通風(fēng)要求，需另開專用進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)井；當(dāng)表土為富含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。3）適用條件：適用于埋藏不深、表土層不厚、水文地質(zhì)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(diǎn)立井開拓的適應(yīng)性強(qiáng)，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(duì)輔助提升特別有利；對(duì)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(shè)備；井筒的斷面很大，可滿足大風(fēng)量的要求；由于井筒短，通風(fēng)阻力小，對(duì)深井更為有利。2）缺點(diǎn)井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較復(fù)雜，掘進(jìn)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(fù)雜，需用大型提升設(shè)備，同類井型的立井提升絞車較斜井需用的絞車型號(hào)大，因而初期投資較多，建井期較長；在多水平開采時(shí)，立井的石門總長度較用斜井開拓時(shí)長，因而掘進(jìn)石門的工程量和沿石門的運(yùn)輸工作量大；延深立井井筒

16、的施工比較復(fù)雜，對(duì)生產(chǎn)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(zhì)條件比較復(fù)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(chǔ)量；斜井開拓：煤層埋藏不深，表土不厚，水文地質(zhì)調(diào)價(jià)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(jīng)濟(jì)技術(shù)上不合理時(shí)可采用；分區(qū)式：特大型礦井，高瓦斯；8、根據(jù)當(dāng)前采礦工程技術(shù)的發(fā)展趨勢，你認(rèn)為我國煤炭工業(yè)技術(shù)在建設(shè)安全高產(chǎn)高效礦井方面的主要特點(diǎn)和存在的主要問題有哪些？主要特點(diǎn)：1）提高采掘工作面單產(chǎn)、單進(jìn)和工效；2）生產(chǎn)集中化； 3）技術(shù)現(xiàn)代化；4）礦井大型化；5）運(yùn)輸連續(xù)化。主要問題：高產(chǎn)高效礦井建設(shè)不平衡，有的礦區(qū)發(fā)展較快，有的礦區(qū)發(fā)展較慢；設(shè)備因素制約高產(chǎn)高效的發(fā)展，大型化、重型化設(shè)備的研發(fā)和國產(chǎn)化應(yīng)是未來研究的重點(diǎn)；無人工作面、自動(dòng)化工作面等開采條件將大幅度提高高產(chǎn)高效礦井水平。9、已知某礦井生產(chǎn)能力180萬噸/年，按設(shè)計(jì)規(guī)范要求計(jì)算礦井一水平的最少可采儲(chǔ)量的合理值是多少萬噸?式中：K-礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，礦井設(shè)計(jì)一般取1.4，地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井及礦區(qū)總體設(shè)計(jì)可取1.5