【采礦課件】《采礦學(xué)》課程考核辦法

1、.：.；課程考核方法平常成果占30%加期末考試成果占70%。(1) 階段測(cè)試：按課程進(jìn)度，每章指定作業(yè)題，及測(cè)試題。(2) 課堂討論：每人一題，寫課程論文詳見 HYPERLINK /caikuang/article1.htm t _blank 采礦學(xué)課程論文舉例。(3)期末考試：采礦學(xué)試卷及規(guī)范答案與評(píng)分詳見采礦學(xué)試卷1、2。 HYPERLINK /caikuang/mining/homework/exam1.DOC t _blank 采礦學(xué)試卷1； HYPERLINK /caikuan

2、g/mining/homework/answer01.DOC 采礦學(xué)試卷1答案 HYPERLINK /caikuang/mining/homework/exam2.doc t _blank 采礦學(xué)試卷2； HYPERLINK /caikuang/mining/homework/answer02.DOC 采礦學(xué)試卷2答案采礦學(xué)課程論文舉例a、論述回采任務(wù)面或采區(qū)巷道中采用下行風(fēng)有無(wú)危險(xiǎn)？ 礦井通風(fēng)，一方面是保證井下人員所需風(fēng)量，另方面是稀釋有害氣體，到達(dá)對(duì)人無(wú)害的程度。采用下行風(fēng)有無(wú)危險(xiǎn)，主要看能否會(huì)引起瓦斯在頂板積聚，呵斥

3、危及任務(wù)人員的平安。其實(shí)，瓦斯能否在頂板處積聚，關(guān)鍵在于風(fēng)流的流動(dòng)形狀。根據(jù)流膂力學(xué)的根本概念，流體的流動(dòng)形狀分為層流和紊流兩種。當(dāng)風(fēng)流為層流形狀時(shí)，流體呈分流的形狀流動(dòng)，流體內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)互不混雜，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡和流體的流動(dòng)方向平行。當(dāng)風(fēng)流為紊流形狀時(shí)，流體呈紊亂的形狀流動(dòng)，流體內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)相互混雜。假設(shè)風(fēng)流呈層流形狀流動(dòng)，那么不論是上行風(fēng)流或下行風(fēng)流，風(fēng)流中的瓦斯都有能夠在頂板積聚，或積存在頂板不平整的地方。假設(shè)風(fēng)流呈紊流形狀，那么風(fēng)流中空氣分子和瓦斯分子便相互混雜在一同流動(dòng)，就不會(huì)產(chǎn)生瓦斯積存的 情況。 判別風(fēng)流的流動(dòng)形狀，可借助流膂力學(xué)中所論述的公式： 式中 Re風(fēng)流是層流形狀或紊流形狀的判別系

4、數(shù)； V回采任務(wù)面或巷道中風(fēng)流的速度，米秒； S回采任務(wù)面或巷道的斷面積，米2； P回采任務(wù)面或巷道的周邊長(zhǎng)，米； 一風(fēng)流的粘性系數(shù)，米2秒。 實(shí)驗(yàn)證明，判別系數(shù)在Re 在105以上時(shí)，風(fēng)流即屬紊流形狀。當(dāng)溫度為1 5，氣壓為760毫米水銀拄時(shí)，風(fēng)流的粘性系數(shù)=14.410-6米/秒。 從公式可以看出，當(dāng)巷道斷面與周長(zhǎng)固定時(shí)，Re主要與風(fēng)流速度有關(guān)。風(fēng)速愈大，愈易構(gòu)成紊流形狀。 設(shè)一傾斜巷道或回采任務(wù)面斷面為6.0米2，周長(zhǎng)為10米近似的，風(fēng)流粘性系數(shù)為14.410-6，當(dāng)該巷道或任務(wù)面的風(fēng)流呈紊流形狀時(shí)，其所需最低風(fēng)速為： 由計(jì)算可知：無(wú)論是下行風(fēng)流或上行風(fēng)流，只需堅(jiān)持風(fēng)流速度不小于0.6米

5、秒，即不會(huì)產(chǎn)生瓦斯積聚的情況。所以只需在回采任務(wù)面或巷道中堅(jiān)持必要的風(fēng)速，下行風(fēng)也是可以采用的。為了平安起見，我國(guó)規(guī)定：回采任務(wù)面風(fēng)速不得低于1米秒，才準(zhǔn)采用下行風(fēng)。這個(gè)規(guī)定是有實(shí)際根據(jù)的，是可靠的。 b、選擇與布置采區(qū)車場(chǎng)時(shí)，要處理哪些關(guān)鍵問(wèn)題？ 采區(qū)車場(chǎng)是采區(qū)巷道的重要組成部分。選擇與布置采區(qū)車場(chǎng)時(shí)，應(yīng)抓住關(guān)鍵問(wèn)題加以處理。采區(qū)上部車場(chǎng)位于采區(qū)的最上部，處于風(fēng)化帶或已采的采空區(qū)附近，巷道普通不易維 護(hù)，而且容易漏風(fēng)。因此，在選擇與布置上部車場(chǎng)時(shí)，應(yīng)留意上山絞車房的維護(hù)與通風(fēng)問(wèn)題，這不僅關(guān)系到能否正常消費(fèi)的問(wèn)題，也是關(guān)系到工人平安的至關(guān)重要問(wèn)題。 采區(qū)中部車場(chǎng)位于采區(qū)中部。采區(qū)中部巷道較多：

6、有消費(fèi)巷道及掘進(jìn)巷道；有傾斜巷道及程度巷道。從運(yùn)輸和行人來(lái)說(shuō)，各巷間直接聯(lián)通，最為方便。但從通風(fēng)管理來(lái)說(shuō)，減少巷道間的聯(lián)絡(luò)，杜絕漏風(fēng)也很重要。因此，在選擇與布置采區(qū)中部車場(chǎng)時(shí)，應(yīng)留意各巷道間的交叉及相互關(guān)擾的問(wèn)題。一方面方便運(yùn)輸和行人，另方面又要滿足通風(fēng)的要求，這樣才干保證有完善、正常的消費(fèi)系統(tǒng)。 采區(qū)下部車場(chǎng)是采區(qū)車場(chǎng)中最重要的車場(chǎng)。大型采區(qū)年產(chǎn)量可達(dá)60萬(wàn)噸至90萬(wàn)噸，這樣大的消費(fèi)才干，相當(dāng)于一個(gè)中型礦井的消費(fèi)才干，采區(qū)下部車場(chǎng)即相當(dāng)于一個(gè)井底車場(chǎng)。因此，在選擇與布置采區(qū)下部車場(chǎng)時(shí)，應(yīng)留意如何滿足采區(qū)消費(fèi)才干的需求。對(duì)裝車站的位置，空重車線長(zhǎng)度，調(diào)車方式，煤的裝運(yùn)，矸石及資料的處置等問(wèn)題都

7、應(yīng)深化分析、計(jì)算，以保證采區(qū)消費(fèi)正常進(jìn)展，不致因采區(qū)下部車場(chǎng)才干不夠，構(gòu)成“卡脖子景象。 該當(dāng)指明，當(dāng)采區(qū)消費(fèi)才干超越60萬(wàn)噸年時(shí)，假設(shè)煤層群之間間隔 較大，150200米或更大時(shí)，可選用雙線石門車場(chǎng)。也可選用環(huán)形車場(chǎng)，象井底車場(chǎng)一樣，組織車輛與調(diào)度。 c、論述為什么有些大型礦井采用立、斜井綜合開辟？ 我國(guó)解放初期的大型礦井，普通都是立井開辟。隨著消費(fèi)的開展，大型強(qiáng)力膠帶運(yùn)用于礦井，給斜井提升帶來(lái)了很大的優(yōu)越性，因此出現(xiàn)了大型斜井開辟的礦井。 斜井膠帶作為煤炭的提升的運(yùn)輸設(shè)備是非常有利的，但是，行人、資料(設(shè)備、矸石) 運(yùn)輸、通風(fēng)、排水，這許多方面，斜井并是不利的。特別是在煤層埋藏較深，斜井很

8、長(zhǎng)(超越1、2公里)，礦井消費(fèi)才干很大如超越240萬(wàn)噸年時(shí)，其缺陷那么表現(xiàn)的愈來(lái)愈突出。 為了抑制上述缺陷，不少礦井，特別是特大型礦井，常采用立斜井綜合開辟。即主井仍為膠帶斜井，而副井那么改為立井。副井立井的位置，根據(jù)詳細(xì)情況而定，可接近主井，但普通在礦井深部開副立井，而分開主斜井有一定的間隔 。副立井的采用，大大縮短了通風(fēng)線路，排水管路，減少了阻力損失，提高了效率，降低 了消費(fèi)費(fèi)用。由于立井間隔 短，設(shè)備運(yùn)送，矸石上提，資料下放非常方便，節(jié)約費(fèi)用。此外，上下人員迅速，可保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)45分鐘上下完全部井下人員。這不僅對(duì)提高效率有益，而且對(duì)保證人身平安，也是有利的。 我國(guó)不少大型礦井，如淮南

9、的新莊孜煤礦、成莊礦、貴石溝礦等都采用這種方式。這些礦的年消費(fèi)才干都在300萬(wàn)噸以上。最近幾年，西德、英國(guó)、蘇聯(lián)、日本等一些新建和改建的大型礦井，也采用立、斜井綜合開辟方式。這些礦井，實(shí)際證明，在技術(shù)上是先進(jìn)的，經(jīng)濟(jì)上是有利的。因此，可以以為，立、斜井綜合開辟是建立特大型礦井值得留意的技術(shù)方向。 d、試確定井筒沿井田走向方向的合理位置？ 井筒沿走向的位置應(yīng)使礦井井巷工程量、井巷維護(hù)費(fèi)、通風(fēng)費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)最小，其中運(yùn)輸費(fèi)是影響井筒合理位置最重要的要素，必需首先思索運(yùn)輸費(fèi)用對(duì)井筒合理位置的影響。下面以單煤層延續(xù)式開采為例僅就運(yùn)輸費(fèi)用的影響研討提煤井筒沿走向方向的合理位置。 煤層沿走向方向的外形，普通是

10、不規(guī)那么的，厚度有時(shí)也不均勻，因此儲(chǔ)量分布也是不均勻的，如圖1所示： 假定以橫坐標(biāo)x表示煤層的走向線即運(yùn)輸線，縱坐標(biāo)y表示運(yùn)輸線上各點(diǎn)的運(yùn)輸量?jī)?chǔ)量值，貨載分布曲線的普通方式為： 設(shè)C點(diǎn)為OD上的貨載集運(yùn)點(diǎn)，其橫坐標(biāo)為x1，取OC段上的任一點(diǎn)E，其坐標(biāo)為x，在E點(diǎn)的單位長(zhǎng)度上的儲(chǔ)量為f(x)dx，這一部分儲(chǔ)量由E點(diǎn)運(yùn)至C點(diǎn)的運(yùn)輸量為： 全部貨載運(yùn)向C點(diǎn)的總運(yùn)輸任務(wù)量為： 為了求運(yùn)輸任務(wù)量最小的貨載集運(yùn)點(diǎn)，可以根據(jù)求函數(shù)最小值的方法，求函數(shù)的一次導(dǎo) 數(shù)，并使其等于零，即： 由此得： 或 但 為合理運(yùn)集點(diǎn)左邊的總貨載量， 為合理運(yùn)集點(diǎn)右邊的總貨載量。因此，延續(xù)分布貨載的合理運(yùn)集點(diǎn)，位于貨載的等分線上

11、。也就是說(shuō)井筒沿走向最合理的位置，應(yīng)在儲(chǔ)量的等分線上。當(dāng)?shù)V田外形規(guī)那么，儲(chǔ)量分布均勻時(shí)，井筒沿走向的合理位置，即為礦田走向的中央。當(dāng)?shù)V田中煤層的數(shù)目較多時(shí)，應(yīng)分別確定每個(gè)煤層沿走向的儲(chǔ)量等分線，假設(shè)各煤層的儲(chǔ)量等分線相互重合，那么井筒應(yīng)布置在相互重合的等分線上。假設(shè)各煤層的儲(chǔ)量等分線互不重合，井筒沿走向的合理位置，應(yīng)根據(jù)各個(gè)煤層的儲(chǔ)量等分線加以重新計(jì)算，然后確定井筒沿走向的合理位置。 假假設(shè)有四層煤，其儲(chǔ)量分別為： Q1 =1000萬(wàn)噸，Q2 =1600萬(wàn)噸，Q3 =900萬(wàn)噸，Q4 =2000萬(wàn)噸，用主要石門聯(lián)絡(luò)各煤層，在煤層內(nèi)為延續(xù)式開采，其各層煤的儲(chǔ)量等分線分別為a、b、c、d，如圖2所

12、示。 在此條件下，研討井筒沿走向的合理位置仍根據(jù)上述原那么，由于就各點(diǎn)來(lái)說(shuō)，是非延續(xù)性分布，所以不能使井筒正好在儲(chǔ)量等分線上，可稍加改動(dòng)計(jì)算公式： 即合理集運(yùn)點(diǎn)的貨載量加其右側(cè)的總運(yùn)輸量大于其左側(cè)的總運(yùn)輸量，合理集運(yùn)點(diǎn)的貨載量加其左側(cè)的總運(yùn)輸量大于其右側(cè)的總運(yùn)輸量。將知的數(shù)據(jù)代入上式得： 顯然，全礦合理集運(yùn)點(diǎn)位于m3 的儲(chǔ)量等分線c點(diǎn)上，即聯(lián)接井筒的主要石門經(jīng)過(guò)c點(diǎn)，此時(shí)全礦運(yùn)輸任務(wù)量最小，亦即井筒位置比較合理。 e、試根據(jù)礦山壓力的特點(diǎn)，確定圍巖大巷的合理位置？ 為減少巷道維護(hù)費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)集中開辟，現(xiàn)場(chǎng)廣泛采用圍巖大巷。為維護(hù)圍巖大巷在本程度運(yùn)輸以及下程度回風(fēng)用，普通留有維護(hù)煤柱，由于煤柱的存在，當(dāng)回采任務(wù)面(接近圍巖大巷的任務(wù)面)回采時(shí)，在煤柱上引起支承壓力，支承壓力沿煤柱邊緣向底板傳送的角度0普通在2555，圍巖大巷必需布置在0之外，如圖3所示。 此外，支承壓力向底板傳送范圍有定限制，超越一定限制時(shí)便大大減弱。假設(shè)圍巖大巷距煤層很近，那么仍受支承壓力的影響。為便于維護(hù)，圍巖大巷必需與煤層之間堅(jiān)持足夠的間隔 S