采矿学复习资料文档格式.docx
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反复两三轮将顶煤放完，尽量使顶煤保持均匀下降，以减少混矸。
准备方式：
准备巷道的布置方式。
采区生产能力：
指单位时间采区内同时生产的采煤工作面和掘进工作面产量之和，单位一般是万吨/年
采区采出率：
厚煤层不低于0.75，中厚煤层不低于0.8，薄煤层不低于0.85；
采区上部车场：
采区上山与采区上部区段回风平巷或阶段回风大巷之间一组联络巷道和硐室?
采区中部车场：
联结上山和中部区段平巷的一组巷道和硐室。
采区下部车场：
采区上山与阶段运输大巷联接处的一组巷道和硐室?
道岔：
使车辆由一线路转运到另一线路的装置?
单开DK?
对称DC?
渡线DX?
DX918?
—?
5?
2016?
第一段数：
6、9?
-?
分别表600mm、900mm轨距；
15、18、24?
分别表示轨型；
第二段?
（4、3、5）为辙叉号码?
前两位?
曲线半径?
后两位?
轨中心距
井田开拓：
为矿井和开采水平服务所进行的井巷布置及开掘工程。
开拓煤量：
是井田范围内已掘进的开拓巷道所圈定的尚未采出的那部分可采储量。
井底车场：
是连接井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称?
石门：
无直接地面出口，垂直式斜交于煤层走向在岩层中掘进的水平巷道
伪顶：
位于煤层之上，极易垮落的很薄的松软岩层
直接顶：
位于煤层或伪顶之上，具有一定的稳定性，采煤时移架或回柱后能自行垮落的岩层
基本顶：
位于直接顶或煤层之上，通常厚度和岩石强度较大，难于垮落的岩层。
初次来压：
基本顶初次破断在采煤工作面引起的矿压显现
周期来压：
基本顶周期性的折断在采煤工作面引起的矿压显现
周期来压步距：
两次周期来压时工作面之间的距离
炮采工艺方式：
爆破方法破煤、爆破及人工装煤、输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺
走向长壁采煤法：
工作面?
沿倾斜布置走向推进
倾向长壁采煤法：
沿走向布置倾斜推进
长距离放顶煤采煤法：
开采缓倾斜煤层时先采出煤层底部长壁工作面的煤随即放采上部顶煤的方法
综合开拓：
主要井筒采用不同井筒形式进行开拓
中央并列通风：
进风井、回风井并列布置在井田中央工业场地内
中央边界通风：
主、副井位于井田中央，风井设在井田中央上部边界
对角通风：
进风井位于井田中央，风井成对角布置在井田两翼上部边界
水平垂高：
该开采水平上下边界之间的垂直距离
辅助水平：
在开采水平内因生产需要而增设有运输大巷的水平位置及所服务的开采范围
准备煤量：
是指采区上山及车场等准备巷道所圈定的可采煤量
回采煤量：
是在准备煤量范围内一有采煤巷道及开切眼所以定的开采储量
生产掘进率：
生产掘进总进尺/矿井产量
开拓掘进率：
开拓巷道掘进总进尺/矿井产量
采放比：
机采高度与放顶煤厚度之比
二、论述
1长壁工作面顶板来压的一般规律
1）直接顶的第一次大面积垮落，标志：
沿工作面长度方向垮落达二分之一以上，垮落高度达1m以上?
2）基本顶初次来压：
顶板剧烈下沉，支架载荷突增，煤壁片帮严重，采空区有顶板断裂的闷雷声，有时伴随基本顶岩块的滑落失稳，导致顶板台阶下沉
3）基本顶周期来压：
与初次来压相似，较初次来压小
2论述炮采工作面炮眼布置类型：
单排眼、对眼、三花眼、三角眼、五花眼
3论述支架与围岩的关系
支架－围岩是相互作用的一对力；
支架受力大小及其在工作面的分布规律与支架性能有关，与围岩性质也有关；
支架结构参数对顶板压力有明显影响；
支架工作阻力与顶板下沉量有双曲线关系?
4影响长壁工作面长度的因素
（一）地质因素
1煤层厚度
煤层较厚，M>
2.5m，普采面过长控顶和管理困难
煤层较薄，工作面过长，作业困难
2煤层倾角
a>
25°
，煤矸滚动，行人困难工作面不宜过长
顶板破碎，工作面不宜过长。
3瓦斯涌出量限制工作面长度
（二）技术因素
1）工艺的影响
在缓（倾）斜煤层中：
炮采?
普采?
综采
长度（m）?
80~120?
100~150?
160~200
2）技术管理水平?
工作面愈长，要求愈高。
3）矿井设计时技术参数的影响
4）阶段斜长的影响
5）足够的月进度
（三）经济因素
经济上最佳的工作面长度?
产量、效率和效益
单向采煤，往返一次进一刀的时间
5论述倾斜长壁采煤法的优缺点及适用条件
1、优点?
（1）巷道布置简单，巷道掘进及维护费低，投产快。
巷道掘进工程量少15%，相应工期短。
（2）运输系统简单，占用设备少。
运输设备及辅助人员可减少30~40%。
（3）回采巷道沿煤掘进，易固定方向，采面可等长布置，利于生产管理。
（4）通风系统简单，风路短，通风构筑物减少约1/3。
（5）对某些地质条件的适应性强
（6）?
技术经济效益显著?
2、缺点?
（1）长距离倾斜巷道辅运和行人困难；
（2）当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长壁的要求；
（3）大巷装车点多，可设带区，共用一个煤仓。
（4）下行回风?
注意监测
（1）a?
<
12°
煤层，效果最好。
（2）采取一定技术措施，可适用于12?
°
~17°
的煤层。
（3）可据地质构造的特点采面呈伪斜布置。
（4）不同采深、围岩特性、沼气涌出量及水涌出量均可采用倾斜长壁开采?
（5）据不同倾角，同一矿井亦可采用倾斜长壁和走向长壁配合开采。
6论述放顶煤开采的优缺点及使用条件
优缺点：
（1）有利于合理集中生产，单产高，效率高,巷道少，系统简单
（2）对煤层厚度变化适应性强
（3）经济效益好?
（4）煤损大：
比分层开采多10%以上；
（5）采空区丢煤后易发火，易自燃；
防火的难度较分层开采小；
（6）瓦斯隐患较大，要求管理严格；
（7）煤尘大：
比分层开采高1?
2倍以上。
1000~1200毫克?
/?
m3?
适用条件：
1、?
煤层厚度
M?
=?
12m为佳，过小易超前冒顶，过大破坏不充分。
2、煤层的可放性（煤层硬度）
煤质松软，层理节理发育容易放出。
煤质中硬，f?
2最好。
个别f?
3.1?
~?
3.9，层理节理发育亦可。
3、煤层倾角
a不宜太大，缓倾斜煤层中一般a<
15?
o，太大影响支架的稳定性，25?
o?
30o煤层中也试验成功，支架要加防倒防滑装备。
4、煤层结构
过厚、过硬的夹矸影响顶煤放落，单层夹矸厚度大于0.5m或f大于?
3要采取措施。
顶煤中的夹矸总厚度不宜大于顶煤厚度的10?
~15%?
5、顶板条件
顶板岩性最理想的条件是基本顶I、?
II级，直接顶有一定厚度，采空区不悬顶，冒落后松散体基本能充满采空区。
6、地质构造
煤层厚度变化大，地质构造复杂，断层切割块段，阶段煤柱等
无法应用分层长壁采煤法时，可放顶煤。
采面短，亦可放顶煤
7自然发火、瓦斯及水文地质条件
对于自然发火期较短，瓦斯量大，以及水文地质条件复杂的煤层，先要调查清楚，并有相应措施后才能采用放顶煤
7论述影响采区走向长度的因素
采区走向长度?
采面连续推进长度?
+?
采区间煤柱尺寸
断层、倾角和厚度变化大处、变薄带处
“三下”压煤、必须留煤柱处，采区以此为界；
煤层顶底板岩性?
松软?
支护、维护困难;
煤的自燃期长短?
区段一翼较短。
（二）技术因素?
区段巷道的掘进、维护、运输、供电等因素
（三）经济因素?
经济合理的采区走向长度?
，经济上合理?
吨煤费用最低
8论述合理的井田位置考虑因素
走向方向、倾斜方向、有利于矿井初期开采、尽量不压煤或少压煤、地质及水文地质条件、井口位置应便于布置工业场地、复杂地形条件下
9论述斜井、立井的优缺点及适用条件
（一）平硐开拓与斜井、立井开拓的比较
平硐的优点：
（1）?
运输环节少，设备少，；
（2）?
地面工业场地建筑和设施简单；
（3）?
不需留工业场地煤柱；
（4）不设井底车场，水自流，无水仓；
（5）?
施工条件好，掘进速度快。
最简单的开拓方式，技术上和经济上最有利。
适用：
平硐标高以上有足够储量的山岭地带。
（二）斜井与立井比较
斜井的优点：
1）井筒施工简单；
2）地面装备简单?
3）井底车场装备简单;
4）延深容易，对生产的干扰小；
5）胶带机的主斜井能力大,?
且不受长度限制?
6）初期投资少.?
斜井的缺点：
1）井身长，绞车提升能力受限制；
2）通过井筒的通风、动力供应、排水等生产经营费高；
3）井筒维护工程量大；
4）对地质条件适应性差。
斜井适用条件：
适应大中小矿井；
煤层埋藏浅?
；
表土层不厚，水文地质条件简单，不需特殊施工法施工的缓斜和倾斜煤层。
（三）立井与斜井比较?
立井的优缺点与斜井相反
立井的优点：
1、井身短；
2、提升速度快，机械化程度高，对辅助提升有利，对深井开采有利；
3、井筒断面大，提升，排水、动力供应等生产经营费低；
4、井筒易维护；
5、对地质条件适应性强。
立井的缺点：
1）井筒施工复杂，需较高技术、较多设备、速度慢；
2）井筒装备复杂，基建投资大；
3）井筒延深困难。
立井的适用条件：
1）煤层埋藏深、表土厚或水文条件复杂，井筒需特殊施工
2）多水平开采的急斜煤层
3）凡不适合斜井、平硐及综合开拓方式时，均可采用立井开拓。
10论述山下山开采的优缺点及适用条件（画图）
下山开采在技术上的问题随煤层倾角变小而变弱
下山开采在经济上有利，上山开采在技术上优越。
下山开采的应用条件：
l?
煤层a<
16°
，CH4低，涌水量小，最优
l井田深部边界不一，储量不足，不宜再延深或设水平
上下水平接替紧张，多水平开采的矿井
（设剃头下山采区）担负生产任务
煤系底板为富含水的奥灰岩，井筒不能延深，有时不得不下山开采（彩屯矿，平顶山局）
用下山开采勘探井田深部煤层
11论述开采水平运输大巷布置及特点
阶段运输大巷的布置方式：
单层布置（分层布置）
各煤层均布置大巷，多布置在煤层中，
煤层大巷间用主要石门联系
煤层层间距一般大于70m。
煤层大巷间用溜井联系
集中布置
开采水平内只设一条或一对集中运输大巷，用主石门和采区石门联络各煤层
集中大巷布置特点：
大巷多布置在岩层中；
总的大巷掘进量小；
煤层间距大时采区石门、区段石门工程量大。
岩石大巷易维护；
生产集中，便于管理；
初期工程量大，建井期长。
分组布置（分组集中大巷）
煤层分组，每组煤层布置一条或一组分组集中大巷
主石门联系各分组大巷
各煤组分别布置采区，采区石门联系组内煤层。
分组集中大巷布置特点：
兼有分层大巷和集中大巷的部分特点。
12论述煤层大巷与岩层大巷的特点
13论述回风大巷布置类型
设采区风井、多井筒分区式开拓，不设全矿性的总回风道。
开采第一水平时，总回风巷设在风化带或防水煤柱内；
开采第二水平时，上水平的运输大巷改为下水平的回风大巷。
回风大巷标高宜一致。
井田上部标高不一，回风大巷布置成分段平巷及斜巷。
近水平煤层，总回风道可布置在运输大巷一侧，且与运输大巷平行，标高相近。
三、看图解释
说明：
1）该部分图较多，大家可以根据老师所划重点进行复习。
2）该部分答题的内容（步骤）：
a、填图：
各巷道名称；
b、巷道布置特点：
c、生产系统：
运煤系统、运料系统、通风系统；
1、单一煤层走向长壁采煤法上山采区巷道布置。
（P196）
2、单一薄及中厚煤层倾斜长壁采煤法巷道布置。
（P209）
3、倾斜分层走向长壁下行跨落采煤法分层同采巷道布置。
（P221）
4、准备方式（十五章各准备方式巷道布置图
1、根据下图所示的采矿工程平面图和剖面图，分析并说明准备方式类型和巷道布置特点。
准备方式类型和巷道布置特点
准备方式类型（2分）：
盘区式，联合布置的双翼上山盘区。
巷道布置特点（4分）：
运输上山布置于下煤层中，轨道上山布置于上煤层中
上下煤层的区段平巷重迭布置
上煤层工作面运煤由区段溜煤眼溜入运输上山
下煤层工作面运料和回风布置区段材料眼和回风眼
进风斜巷与运输上山和盘区材料斜巷相连
回风斜巷与轨道上山和回风大巷相连
（2）根图的采矿工程平面图和剖面图分析并说明一个采煤工作面生产期间运煤、通风和运料系统。
运煤（2分）：
m1煤层工作面—11—15—5—9—1
通风（2分）：
1—7—5—12—14—10—m1煤层工作面—11—4—8—2
运料（2分）：
1—3—16—4—10—m1煤层工作面
2、简述采区准备时布置煤层上山的适用条件。
单一薄及中厚煤层采区，服务年限短；
采两个分层的单一厚煤层采区（一次采全高或放顶煤），煤及围岩稳定；
煤层群联合布置采区，下部有维护条件较好的薄及中厚煤层；
服务时间短的专用通风或运煤上山。
3、简述一般条件下采区内采煤工作面的开采顺序、这些开采顺序特点及我国常用的开采顺序。
（3分）工作面后退式：
回采巷道先开掘出来，工作面由采区边界附近向采区上山方向推进采煤，准备时间长，采掘无干扰，漏风少，巷道容易维护。
我国广泛应用。
（3分）采面前进式：
工作面由采区上山附近向采区边界方向回采，区段平巷沿空留巷，准备时间短，采掘干扰大，漏风多，巷道不易维护。
我国少用。
（2分）采面往复式
上采面前进式，沿空留巷；
下采面后退式，沿空留巷。
特点：
缩短了工作面搬家距离；
采出率高；
少掘巷道，维护困难。
4、比较斜井开拓和立井开拓的优缺点。
1）斜井的优缺点（4分）
井筒施工工艺、施工设备和工序简单，掘进快，单价低；
地面设施和装备简单?
井底车场设施和装备简单?
延深方便，相互干扰小；
采用胶带机的主斜井能力大，不受长度限制?
初期投资少
井身长，绞车（串车）提升能力受限制；
通过井筒的各种管线长，通风、动力供应、排水等生产经营费较高；
井筒维护工程量大；
对地质条件适应性差
2）立井的优缺点（4分）
同样采深条件下，井身短，通过井筒的各种管线短；
提升速度快，机械化程度高，易自动控制；
对辅提有利，人员提升快；
对深井开采有利；
井筒断面大，通风阻力小，提升，排水、动力供应等生产经营费用低；
井筒易维护；
对各种地质条件适应性强，技术可靠，不受煤层，CH4、水文等限制。
井筒施工复杂，需较高技术、较多设备、速度慢；
井筒装备复杂，基建投资大；
井筒延深困难。
5、论述综采放顶煤技术的适用条件。
（3分）煤层厚度：
（3分）煤层的可放性：
煤质松软，层理节理发育，煤质中硬，f?
（2分）煤层倾角：
不宜太大，缓倾斜煤层中一般α<
15°
太大影响支架的稳定性。
（2分）煤层结构：
过厚过硬的夹矸影响顶煤放落，单层夹矸厚大于0.5m或f大于3时要采取措施，顶煤中的夹矸总厚度不宜大于顶煤厚度的10?
~15%。
（3分）顶板条件：
II级，直接顶有一定厚度，采空区不悬顶，冒落后松散体基本充满采空区。
（2分）地质构造：
煤层厚度变化大，地质构造复杂，断层切割块段，阶段煤柱等，无法应用分层长壁采煤法时，可放顶煤。
6、根据图2所示的采矿工程立面图，分析并说明：
1）准备方式类型
2）巷道布置特点
带区式，上山带区，两邻两分带组成的带区，近距离煤层群联合布置带区。
运输大巷布置在煤层底板岩层中，回风大巷布置在m3煤层中；
在大巷附近开掘一套煤仓和材料斜巷联系各煤层回采巷道。
各分层分带运输斜巷通过分带煤仓和行人进风斜巷与运输大巷相联，各分层分带回风斜巷通过甩车道与材料斜巷相联；
从运输大巷开掘分带运料石门与材料斜巷相联。
7、根据图2所示的采矿工程平面图，分析并说明采煤工作面生产期间运煤、通风和运料系统。
、运煤、通风和运料系统
16—6—4—1
1—5—6—16—7—10—3—2
1—8—3—10—7—16
8、简述阶段运输大巷的断面要求。
断面要求：
要满足运输、通风、行人、安全和铺管线的要求；
大中型矿井一般为双轨巷道断面；
中小型井一般为单轨巷道断面；
大巷采用胶带运输的矿井一般设双大巷，胶带运输大巷的一侧可以设检修道，要留出胶带与检修道之间的安全距离；
矿车运输大巷的风速V≯8m/?
s,设计时最大用6m/?
s，胶带运输大巷的风速V<
4m/s。
9、简述采区上山运输方式类型及运输设备对上山倾角的要求。
上山运输方式类型及运输设备对上山倾角的要求
运输上山运输方式类型（4分）：
胶带输送机，分吊挂式，落地式；
铸石溜槽上链式刮板输送机；
自溜运输；
绞车和矿车运输。
轨道上山运输方式类型：
主要是绞车和矿车运输。
运输设备对上山倾角的要求（4分）：
一般胶带输送机α<
大倾角新型胶带机α=28±
自溜运输α=30±
铸石溜槽上链式刮板输送机α=18°
~28°
绞车和矿车运输α<
10、简述不受地质条件限制，且井田形状规则，而储量分布又均匀时，立井井筒沿煤层走向有利的位置应如何考虑。
立井井筒沿煤层走向有利的位置
在走向方向上大巷的运输工作量（3分）：
井筒位于井田走向中央大巷的运输工作量最小；
均衡生产及矿井生产能力（3分）：
井筒位于井田走向中央，两翼能均衡生产，生产能力大；
风量分配、风路长度和风阻大小（2分）：
井筒位于井田走向中央，两翼风量分配较均衡，风路短，风阻小。
11、与走向长壁采煤法相比较，论述倾斜长壁采煤法的优点、问题和适用条件。
倾斜长壁采煤法的优点（6分）：
（1）巷道布置简单，巷道掘进工程量及维护费低，投产快。
（4）通风系统简单，风路短，通风构筑物少。
（5）对淋水和瓦斯大的地质条件适应性强。
（6）技术经济效益显著，单产、巷道掘进率、采出率和工效等指标好。
倾斜长壁采煤法的问题（6分）：
（1）长距离倾斜巷道辅运和行人困难。
（2）当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长壁工作面开采的要求。
（3）大巷装车点较多。
倾斜长壁采煤法的适用条件（3分）：
（1）煤层倾角小于12时效果最好。
（2）采取一定技术措施，可适用于12°
12、（井底车场有卧式、立式、刀式和斜式多种，完成其中一种即可）
立井环行井底车场线路（5分）：
文字说明（5分）：
1—主井，2—副井，3—主井重车线，4—主井空车线，5—主要运输巷道，6—副井重车线，7—材料车线，8—副井空车线
立井环行井底车场调车方式（3分）：
重车运行：
空车运行：
13根据图2所示的采矿工程立面图，分析并说明：
巷道名称：
1—运输大巷?
2—回风大巷?
3—材料斜巷?
4—煤仓?
5—进风行人斜巷
6—工作面运输进风斜巷?
7—工作面回风运料斜巷?
8—分带下部车场
9—绞车房?
10—电车道
14
1—采区运输石门，?
2—采区回风石门，?
3—采区下部车场，?
4—轨道上山，?
5—运煤上山，?
6—上部车场
7，7’?
—中部车场?
8，8’，10—区段回风平巷?
9，9’?
—区段运输平巷
11—联络眼?
12—采区煤仓?
1—3采区变电所?
14—绞车房
生产系统：
运煤：
工作面—9—5--12--1
通风：
1—3—4--7—8—11—9—工作面—10--2
运料：
1—3—4—6--10—工作面
单一?
走向长壁采煤法?
上山双翼采区，单层布置
P196?
巷道布置特点：
上山、区段平巷、联络巷?
沿煤层布置；
车场及硐室布置于岩层中。
一、分层同采的采区巷道布置
条件：
厚煤层，分三层，a=15O，埋藏稳定，
低沼气矿；
沿倾斜划为3?
5个区段
1、采煤方法：
倾斜分层走向长壁采煤法?
2、巷道布置特点?
1）巷道名称：
2）巷道布置特点:
阶段运输大巷?
（1）和?
回风大巷?
均布置在距煤层15?
20m的底板岩石中。
各分层采用集中（共用）上山、集中（共用）区段平巷?
联合布置方式（之一）
.简述综采工作面对区段平巷要求及综采工作面区段平巷的布置特点：
为了适应产量的需要均设置转载机和胶带输送机，同时为了避免增加或减少支架的麻烦，要求工作面长度等长，区段上下两平巷尽量做到直线或分段取直，且互相平行布置，区段平巷沿直线或折线布置时，需注意采取措施注意解决巷道内局部地段的积水问题。
①区段运输巷、回风巷应平行布置，保持工作面等长。
②区段运输巷、回风巷定向取直或分段定向取直。
给出地质条件，判断开拓方式，并画图说明。
立井开拓：
适用条件?
1）煤层埋藏深、表土厚或水文条件复杂，井筒需特殊施工；
2）多水平开采的急斜煤层；
3）凡不适合斜井、平硐及综合开拓方式
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