采煤概论期末考试总结.doc

采煤概论总结 一、名词解释（54′20′） 1、矿 图矿图是矿山工程中用各种投影方法绘制、以描绘矿山各项探采工程及其周围地质情况和煤层空间位置为主的，供地质、测量、采矿等人员使用的矿山生产及管理用的图的总称。矿图的种类很多，常用的是煤矿地质图及采掘工程图。 2、地质图地质工作者通过现场地质编录及地质勘探等方法获得了大量地质资料，通过对这些资料进行系统分析和综合整理，用规定的符号、色谱将各种地质现象投绘在平面图上，所形成的图件，称为地质图。 3、井田开拓在井田范围内，从地面向地下开掘一系列巷道进入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统，称为井田开拓。 4、井底车场井底车场是连接井筒和主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称，是井下运输和井筒提升两大环节之间的枢纽，担负运输煤炭、矸石、材料、设备及人员的任务，并为矿井的供电、排水、通风等服务。 5、矿井通风阻力空气在井下流动时，巷道四周与空气分子因摩擦而产生的摩擦阻力会阻碍空气流动，这种摩擦阻力统称矿井通风阻力。 6、露天开采露天开采是先将覆盖在煤层之上的土壤和岩石全部清除、露出煤层，再进行采掘工作的一种开采方法，是在地表建立起来的各种揭露煤层和坑道的矿山工程的总称。 7、剥采比露天煤矿为了采出煤炭，必须剥离煤层上部的岩石。在露天开采边界的某一特定区域内，剥离岩石量与采出煤量的比值称为剥采比。 8、岩石坚固性系数式中 R岩石的抗压强度，MPa。目前我国一般采用的岩石分级方法是岩石强度分级法普氏岩石分级法，是用坚固性系数将岩石坚硬度分为l0级。 9、顶板和底板顶板是指位于煤层上方一定距离内的岩层。根据顶板岩层岩性、厚度和位置，采煤时顶板变形特征和垮落难易程度，将顶板分为伪顶、直接顶和基本顶3种。 底板是指位于煤层下方一定距离内的岩层。对生产影响最大的煤层底板一般为伪底和直接底。 10、巷道掘进率巷道掘进率是指矿井正常生产时，每产1万t煤炭所需掘进的巷通总进尺数。 11、采掘比采掘比是指一个矿井采煤工作面数量与掘进工作面数量之比。 12、矿井通风压力在矿井通风中，进风井与出风井存在着压力差，这是由主要通风机形成的。这个压力差是用来克服巷道空气流动的阻力，习惯上称之为矿井通风压力。 13、采掘关系在矿井正常生产时期，为保持矿井的稳定生产，必须按一定的采掘程序有计划地掘进各种巷道和布置一定数量的工作面。这种巷道掘进和采煤在时间上和空间上的配合关系称为采掘关系。 二、填空（301′30′） 1、岩层在空间的展布形态称为岩层产状。倾斜岩层的产状是用岩层层面的走向、倾向和倾角3个产状要素来表示的。 2、煤层分类 1按煤层倾角分类近水平煤层（45 2煤层厚度分类薄煤层（3.5） 3按煤层稳定性分类稳定煤层、较稳定煤层、不稳定煤层、极不稳定煤层 3、煤田地质勘探阶段普查阶段、详查阶段、勘探井田精查阶段。 4、划分井田的原则或依据①利用自然条件河流、煤层露头、城区、铁路、大断层等划分；②根据矿井生产能力划分； 5、矿井巷道分类垂直巷道、倾斜巷道和水平巷道。 6、井田开拓方式的分类立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综台开拓。 7、矿井三量开拓煤量、准备煤量、回采煤量。 8、不论是斜井还是立井，井底车场均可分为环行式和折返式两大类型。环行式又包括卧式、斜式和立式。 9、炮孔布置包括掏槽孔、辅助孔和周边孔。 10、工程中根据土粒结构性质，水、土共同作用和稳定性把表土分为两大类①稳定表土层，②不稳定的表土层 11、表土施工方法普通施工方法、吊挂井壁施工法。 不稳定表土施工沉井法、帷幕法、冻结法、钻井法。 12、采煤方法包括采煤系统和采煤工艺两部分内容，采煤工艺包括破煤、装煤、运煤、 顶板支护和采空区处理五项主要工序。采煤系统是生产系统与巷道布置在时空上的配合。 13、我国长壁工作面的采煤工艺主要有3种类型爆破采煤炮采、普通机械化采煤 普采和综合机械化采煤综采。综采是今后的发展方向。 14、液压支架是综采工作面的主要标志，液压支架按其与围岩的相互作用方式不同可分为 支撑式、掩护式和支撑掩护式3种。 15、炮采与普采工作面的顶板支护主要采用单体液压支柱。布置方式主要有带帽点柱、 棚子和悬臂式支架。 16、采空区处理方法主要有垮落法、充填法、煤柱支撑法等。 17、对于缓斜和中斜厚煤层，我国多采用倾斜分层下行垮落采煤法，每个分层的厚度为1.8-2.5m。 18、通风机械按其服务范围可分为主要通风机为全矿井通风的通风机，简称主扇、辅助通风机辅扇与局部通风机。 19、矿井主要通风机的工作方法主要有抽出式通风、压入式通风和抽出压入混合式通风3种类型。 20、矿井进、回风井相互位置关系称为矿井通风方式。矿井通风方式分为以下几种类型中央并列式、中央分列式、对角式、混合式。 21、掘进通风方法压入式通风、抽出式通风、混合式通风。 22、按运输方式不同，露天煤矿开拓可以分为公路运输开拓、铁路运输开拓、平硐溜井开拓、胶带运输开拓、斜坡提升开拓和联合开拓等。 23、铁路运输开拓采用较多的坑线形式为直进式、折返式和直进-折返式3种类型。 24、露天开采边界主要包括坑底边界、最终边坡和开采深度。 25、露天煤矿回采工艺主要根据采掘、运输、排土3个主要生产环节来确定，具体工艺方式根据采用的设备可以划分为间断作业、连续作业和半连续作业3种类型。 26、瓦斯在煤体或围岩中的存在状态可分为2类即游离状态和吸附状态。 27、运输包括主要运输和辅助运输。前者运输煤炭，后者运输矸石、设备、人和材料。 煤矿常用的输送机有刮板输送机和胶带输送机2类。胶带输送机包括刚性机架胶带输送机（落地式胶带机）、绳架式吊挂式胶带输送机、可伸缩式胶带输送机、嵌钢丝绳芯胶带输送机和钢丝绳胶带输送机。 28、常用的煤矿供电系统是从地面变电所输送到井下中央变电所，然后再输送到采区变电所移动式变电站，最后输送到工作面配电点。 29、矿井排水方式可分为自流式和扬升式2种。 30、矿井排水系统及方式主要由矿井深度、开拓方式以及各水平涌水量的大小等因素来确定，一般可分为集中排水和分段排水2种。 31、矿井生产系统通风系统、运输系统、排水系统、供电系统、通信系统 32、巷道断面形状有矩形、梯形、多边形、拱形、马蹄形、椭圆形以及圆形等，而经常使用 的则是梯形和拱形两种。 33、根据电雷管爆炸时间间隔的长短，可分为瞬发电雷管、秒延期电雷管和毫秒延期电雷。 三、简答题（45′20′） 1、什么是地质作用，地质作用包括哪些类型 答由自然动力促使地球物质组成、内部构造和外部形态发生变化与发展的过程称为地质作用。地质作用按力源不同分为内动力地质作用和外动力地质作用。 （1）内动力地质作用作用于整个地壳或岩石圈，力源主要来自地球内部的地质作用称内动力地质作用。内动力地质作用包括地壳运动、地震作用、岩浆作用、变质作用等。 （2）外动力地质作用作用于地壳表层，力源主要来自地球以外的地质作用称外动力地质作用。其主要是由太阳的辐射能、太阳及月球引力等引起的。它使地表形态发生变化和地壳表层化学元素发生迁移、分散和富集。它包括风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用。 2、简述影响采煤方法选择的因素 答1地质因素煤层倾角、厚度、煤层的软硬及其结构特征、围岩的物理力学特征、煤层稳定性、构造、含水性、瓦斯等。 2技术与装备水平 3、简述矿井通风的主要任务 答矿井通风的主要任务 （1）供给井下人员足够的新鲜空气。 （2）稀释井下的有害气体及矿尘到安全浓度以下并排出矿井。 （3）保证井下有适宜的气候条件即适宜的温度、湿度与风速，以利于工人劳动和机器运转。 总之是为了提高矿井的抗灾能力。 4、简述影响瓦斯涌出量的因素 答（1）自然因素 瓦斯含量瓦斯含量越高,相对瓦斯涌出量越大。 开采深度开采深度越深，相对瓦斯涌出量越大。 地面大气压力地面大气压力下降，采空区瓦斯涌出量增加。 （2）开采技术因素 开采顺序首采煤层的相对瓦斯涌出量大，而后采煤层的相对瓦斯涌出量小； 回采方法回采率越低，相对瓦斯涌出量越大。 回采速度快采快运可以减小相对瓦斯涌出量。 5、简述巷道的掘进顺序 答矿井巷道掘进顺序主井、副井、井底车场、运输石门、水平阶段运输大巷。然后，采区运输石门，采区下部车场底板绕道，采区下部材料车场，采区煤仓；运输上山、轨道上山和通风上山。同时，风井、回风石门、回风大巷、采区回风石门、采区上部车场、绞车房。通风回路形成后，区段运输平巷、区段回风平巷，开掘切眼，形成回采工作面。 6、简述井田开拓的主要内容 答①井硐的形式、数量和位置； ②开采水平的数目和标高； ③井底车场和主要巷道布置，阶段内的划分、采掘关系和开采顺序； ④矿井开拓延深和技术改造等。 7、简述巷道断面形状的选择主要应考虑哪些因素 答①巷道的围岩性质及地压力； ②支架的材料。木材支架和工字钢棚适用于梯形、矩形断面。u型钢、砖、料石及混凝土砌筑的支架适用于拱形与圆形巷道断面。锚杆支架适用于任何形状的断面。 ③巷道的用途及服务期限。服务期限长的主要巷道，宜用料石或锚杆与混凝土砌筑的拱形断面。 8、简述矿井三量 答矿井三量包括开拓煤量、准备煤量、回采煤量。 ①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可采储量。 ②准备煤量是已掘进的采区上山及车场等准备巷道所圈定的尚未采出的可采储量。 ③回采煤量是在准备煤量范围内，己掘进的回采巷道及开切眼所圈定的尚未采出的可采储量。 四、问答题（215′30′） 1、论述平硐开拓、斜井开拓与立井开拓各自的优缺点 答平硐、斜井和立井各自的优缺点 （1）平硐开拓的优缺点是 优点是运输环节和设备少，系统简单，费用低；地面工业设施较简单；不设水泵房、水仓，排水费用低；井筒的掘进费用低，施工条件好，掘进速度快，建井周期短，不需留工业广场煤往，煤柱损失少。 缺点是受地形及煤层埋藏条件的限制，只适用于煤层赋存较高的山岭、丘陵或河谷地区。 （2）斜井开拓的优缺点是 优点是主提升采用胶带输送机，提升能力大，可满足特大型矿井主提升的需要；斜井井筒可作为安全出口，井下一旦发生透水等事故，人员可迅速从井筒撤离。 缺点是斜井井筒长，辅助提升能力小，提升深度有限；通风线路长、阻力大，管线长度大；斜井井筒通过含水层、流砂层时施工技术复杂。 （3）立井开拓的优缺点是 优点是立井井筒短，对辅助提升有利；井筒通风断面大，阻力小；当表土层为富含水的冲击层或流砂层时，立井井筒比斜井容易施工。 缺点是井筒施工技术复杂，需用设备多，要求有较高的技术水平；装备复杂，掘进速度慢，基本建设投资大；井筒延深困难。 2、论述矿井五大灾害及其防治措施 答矿井五大灾害包括瓦斯、煤尘、水害、火灾、顶板事故。 （1）瓦斯爆炸的技术措施主要有3个方面一是防止瓦斯积聚；二是防止瓦斯引燃；三是限制瓦斯爆炸范围扩大。 ①防止瓦斯积聚采取的措施加强通风、瓦斯检查、瓦斯抽放 ②防止瓦斯引燃采取的措施引燃瓦斯的火源有明火、爆破、电火及摩擦火花4种，针对这四种火源，应采取相应预防措施。 ③限制瓦斯爆炸范围扩大所采取的措施实行分区通风、通风系统力求简单，不用的巷道要及时封闭、装有通风机的井口，必须设置防爆门、设置岩粉棚或水槽棚等，以防止瓦斯爆炸火焰的传播和煤尘爆炸。五是编制周密的预防和处理灾害计划。 煤与瓦斯突出的预防措施开采保护层、震动爆破、水力冲孔、超前钻孔等。 （2）煤尘爆炸的防治措施一是降尘、二是防止高温或明火；三是限制煤尘爆炸范围扩大。 ①降尘煤层注水、采空区灌水、水封爆破及水炮泥、喷雾洒水、控制风速和清扫落尘。 ②防止高温或明火。 ③限制煤尘爆炸范围相邻的工作面或采区之间要用岩粉棚或水棚隔开。 （3）矿井水害防治措施 ①地面水防治的主要措施工业广场及井口标高应高于当地最高洪水位，防止井口灌水；井田范围内的地表水应改道或疏干，防止地表水通过导水通道进入井下。 ②井下防治水的主要措施探、放、隔、堵、截。 巷道掘进过程中，坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，先用探水钻孔探明工作面前方的水情。当探到水源后，可根据水源特征和水量大小采取措施，有控制的将水放出，再进行采掘工作，以保证采掘安全。当水源难以疏干时，在水源和回采区之间设防水煤柱，将水源和回采区隔开。堵水是指对井下裂隙注入水泥浆或化学浆液，起堵塞、拦截水源的作用。为了防止突然涌水造成灾害，在井底车场、水泵房和变电所的出入口等地设置水闸门。 （4）矿井火灾的防治 ①外因火灾的预防包括消除火源或热源，加强可燃物的管理等。 ②煤炭自燃的预防包括合理确定采煤方法（例如采用长壁采煤法可减少遗煤，推广无煤柱留巷减少煤柱损失，密封采空区等）；对破碎煤体灌泥浆；喷洒阻化剂，阻止煤的氧化进程。 （5）顶板事故的防治 增强支架性能，做到“支得起”、“护得好”、“稳得住”；提高采煤机械化程度；对顶板变形动态监测。