采矿学试题及答案
《煤矿开采学》试题（六）
姓名得分
一、名词解释（3×5＝15 分）
1、采区上山
2、暗立井
3、可采储量
4、开拓煤量
5、采掘平衡
二、简答题（6×6＝36 分）
1、采区上山位置的选择应考虑哪些因素？
2、伪倾斜柔性掩护支架采煤法有哪些优点 ?
3、在解决井田开拓问题时应遵循哪些原则？
4、试述综采放顶煤采煤法的主要工艺过程。
5、简述大采高综采工艺的特点及防止煤壁片帮的措施。
6、阶段内的再划分有哪几种方式？
三、分析题（2×12＝24 分）
1、试分析我国煤矿井田开拓的发展方向。
2、试分析仰斜开采与俯斜开采的特点及使用条件。
四、综合题（25 分）用双线条绘出斜井多水平上山式开拓平、剖面示意图 ,标出井巷名称 ,并写出井巷掘进顺序、运煤系统及通风系统。
《煤矿开采学》试题（六）
姓名得分
一、名词解释
1、采区上山
服务于一个采区的倾斜巷道
2、暗立井
又称盲立井、盲竖井 , 又称盲竖并、盲立井, 为不与地面直接相通的直立巷道 , 其用途同立井。
3、可采储量
矿井可采储量〔 Z) 就是矿井没计的可以采出的储量 , 故 Z ＝ (Z-P)C 式中 P—保护工业场地、并筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的水久煤柱损失量 ; C__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 085; 地方小煤矿不低于 0、7。新井设计时可按上述数据选取。
4、开拓煤量就是井田范围内己掘进开拓巷道所圈定的尚未采出的那部分可采储量。
5、采掘平衡
准备巷道的开掘与工作面成一顶的比例
二、简答题
1、采区上山位置的选择应考虑哪些因素？
采区上山的位置 , 又布置在煤层中或底板岩层中的问
题 ;
对于煤层群联合布置的采区 ,还有布置在煤层群的上部、中部或下部的问题。
( 一 ) 煤层上山
(1)开采薄或中厚煤层的单—煤层采区 , 采区服务年限短;(2) 开采只有两个分层的单—厚煤层采区 , 煤层顶底板岩层比较稳固 , 煤质在中硬以上山不难维护 ;(3) 煤层群联合准备的采区, 下部有维护条件较好的薄及中厚煤层 ;(4) 为部分煤层服务的、维护期限不长的专用于通风或运煤的上山。
( 二 ) 岩石上山
对于单一厚煤层采区与联合准备采区 , 在煤层上山维护条件困难的情况下 , 目前多将上山布置在煤层底板岩层中 , 其技术经济效果比较显著。巷道围岩较坚硬 ,同时上山离开了煤层一段距离 ,减小了受采动影响。为此要求岩石上山不仅要布置在比较稳固的岩层中 ,还要与煤层底板保持一定距离 ,距煤层愈远 , 受采动影响愈小 ,但也不宜太远 ,否则会增加过多的联络巷道工程量。一般条件下 , 视围岩性质 , 采区岩石上山与煤层底板间的法线距离为10—15m比较合适。
( 三 ) 上山的层位与坡度主要考虑因素就是 : 适应煤层下行开采顺序 , 减少煤柱损失与便于维护。否则 , 为了保护上山巷道 . 必须在其下部煤层中留设宽度较大的煤柱并且距上山愈远的下
部煤层中、所要保留的煤柱尺小愈大。
2、伪倾斜柔性掩护支架采煤法有哪些优点 ?
伪倾斜柔性掩护支架采煤法将工作面倾角变缓、工作面较长, 从而具有缓斜、倾斜煤层走向长壁采煤法巷道布置与生产系统简单、掘进效率低的一系列优点 ; 这种采煤方法利用掩护支架把工作空间与采空区隔开 , 大大简化了复杂繁重的顶板管理工作. 为安全生产与三班出煤创造了良好条件 ;工作面煤炭自溜运输 , 减轻了繁重的攉煤劳动。由于上述三个基本优点, 这种采煤方法的技术经济效果明显高于其她急斜煤层采煤方法( 综采放顶煤除外 ), 就是我国开采急倾斜煤层的一种主要方法。
3、在解决井田开拓问题时应遵循哪些原则？
(1) 贯彻执行有关煤炭工业的技术政策 , 为多出煤、早出煤、出好煤、投资少、成本低、效率高创造条件。要使生产系统完善、有效、可靠, 在保证生产可靠与安全的条件下减少升拓工程量 : 尤其就是初期建设工程量 , 节
约基建投资 , 加快矿并建设。
(2)合理集中开拓部署 , 简化生产系统 , 避免生产分散 , 为集中生产创造条件。
(3)合理开发国家资源 , 减少煤炭损失。
(4)必须贯彻执行有关煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风系统 ,创造良好的生产条件 ,减少巷道维护量 , 使主要巷道经常保持良好状态。
(5)要适应当前国家的技术水平与设备供应情况 . 并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综合机械化、自动化创造条件
(6)根据用户需要 , 应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采 , 以及其她有益矿物的综合开采。
4、试述综采放顶煤采煤法的主要工艺过程。
综合机械化放顶煤工艺过程如下 :在沿煤层 (或分段)底部布置的综采工作面中 , 采煤机割煤后 ,液压支架及时支护并移到新的位置。推移工作面前部输送机至煤帮。此后, 操作后部输送机专用千斤顶将后部输送机相应前移。这样 , 采过 1—3 刀后, 按规定的放煤工艺要求 . 打开放煤窗口 , 放出已松碎的煤炭 , 待放出煤炭中的矸石含量超过一定限度后 , 及时关闭放煤口完成上述采放全部工序
为—个采煤工艺循环。
5、简述大采高综采工艺的特点及防止煤壁片帮的措施。
1、改工作而推进力向。出于煤层节理面方向的原因 ,
有的综采面在同一煤层中采煤 , 推进方向不问时 . 片
帮程度不同. 月产量可相差 30％以上。
2、用木锚杆或薄壁钢管锚杆加固煤帮 , 煤帮上锚杆
布置的密度、深度依据煤层特点与片帮严重程度而
定。
3、用聚氨脂或其她化学树脂固结煤壁 , 增加煤体强
度。目前, 主要使用方法有药包与注入法两种。
6、阶段内的再划分有哪几种方式？除近水平煤层以外 . 井田—舶按一定标高划分成若干个阶段。阶段内可有采区式、分段式及带区式三种准备方式。分段式准备只用于走向尺寸很小的井田 . 目前,我国大多采用采区式准备, 即在阶段内沿走向划分成若干生产系统相互独立的采区 ; 倾角在 12 度以下的煤层也可不划分采区 , 采用在大巷两侧直接布置工作面的带区式准备。带区式准备时 , 可以就是相邻两个分带组成一个采准系统 ,同采或不同采 ,合
用一个带区煤仓 ; 也可由多个分带（如 4—6个）组成一个采准系统 ,开掘为多分带服务的准备巷道 , 如带区运煤
平巷及煤仓、带区运料斜巷的等。
三、分析题
1、试分析我国煤矿井田开拓的发展方向。我国煤矿井田开杨的发展方向 : 随着科学技术的进步与煤炭生产发展的要求 . 井田开拓朝着生产集中化、矿井大型化、运输连续化、系统简单化方向发展 . 这将使煤矿的技术面貌发生根本性的变化。
（一）生产集中化
在现代化、高产高效矿井的建设过程中 , 将形成——批高产高效的一矿—井一面或二面的现代化矿井 , 降低开拓及生产巷道掘进率、简化生产系统 , 使矿井生产朝着高度集中、简单可靠的方向发展。
（二）矿井大型化
主要就是增大矿井生产能力 , 以及相应加大水平垂高及采区尺寸等。我国西部的—些煤矿多为人为境界 , 邻近井田适合旧井四开发的 , 可以利用了老井设施建设大型矿井 ;东部老矿区的—些煤矿 ,浅部分散开发 , 进入深部开采以后采用集中开发 ,可以加大开发强度 ,简化生产环节 ,大同、究州、潞安、晋城、铁法等老矿区 , 神木府谷、离柳、乡宁、灵武等新矿区 .都有条件建设 3 千万吨以上的
特大型矿井。
（三）运输连续化
随着生产集中化与矿井大型化 , 设备功率与能力加大及日产万吨以上工作面出现 .要求煤炭运输从工作面到地面（或井底）实现不间断连续的胶带输送机运输 , 以保证生产能力的充分发挥。因此 , 斜井开拓、主斜副立井开拓将得到进一步的发展 : 并推广应用各种辅助运输设备 ,如卡轨车、齿轨车、单轨吊等 . 使辅助运输实现简单化与连续化。
2、、试分析仰斜开采与俯斜开采的特点及使用条件一、
矿压显现及支护特点
对于仰斜工作面 , 由于倾角的影响 , 顶板将产生向采空区方向的分力（沿层面方向）, 在此分力作用下 ,顶板的悬臂岩层将向采空区方向移动 ,使顶板岩层受拉力作用。因此 , 它更容易出现裂隙与加剧破碎 , 并有将支柱推向采空区侧的趋势。
对于俯斜工作面沿顶板岩层的分力指向煤壁侧 , 顶板岩层受压力作用 , 使顶板裂隙有密合的趋势 ,有利于顶板保持连续性与稳定性。对于仰斜工作面 , 采空区顶板冒落矸石石基本上涌向采空区 ,这时支架的主要作用就是支撑
顶板。因此 ,可选用支撑式或支撑掩护式支架。当倾角大于 12 度左右时 , 为防止支架向采空区侧倾斜 ,支柱应斜向煤壁 6 度左右,并加强复位装置或设置复位千斤顶 , 以确保支柱与煤壁的正确位置关系。煤层倾角较大时, 工作面长度不能过大 , 否则由于煤壁片帮造成煤量过多 , 输送机难以启动。煤层厚度增加时 .需采取防片帮措施。如打锚杆控制煤壁片帮 ;液压支架应设防片帮装置等。仰斜开采移架困难, 当倾角较大时 , 可采用全工作面小移量多次移的方法 , 同时优先采用大拉力推移千斤顶的液压支架 ;倾角较大时 ,垛式支架有向后倾倒的现象且移架困难。支撑掩护式支架则可加大掩护梁坡度使托梁受力作用方向趋向底座内 , 对支架工作有利 . 稳定性较好。
二、采煤工艺特点
仰斜开采时 ,水可以自动流向来空区。工作面无积水 , 劳动条件好 . 机械设备不易受潮 , 装煤效果好。当煤层倾角小于 10 度。左右时 , 采煤机及输送机工作稳定性尚好。如倾角较大 , 采煤机在自重影响下 , 截煤时偏离煤壁减少了截深 ; 输送机也会因果下的煤滚向溜格下侧 ,易造成断链事故。为此 . 要采取—些措施,如减少截深、采用中心链式输送机、下部设三角架把馈送机调平、加强采煤机的导
向定位装置等。在煤层夹矸较多时 , 滚筒切割反弹力较大 , 年予煤机受振动与滚筒易“割飘” .导向管在煤壁侧磨损严重。当倾角大于 17 度时,采煤机机体常向采空区一侧转动 , 甚至出现翻倒现象。
在俯斜开采时 , 随着煤层倾角的加大采煤机与输送机的事故也会增加 , 装煤率降低。由于采煤机的重心偏向滚筒俯斜开采将加剧机组的不稳定 , 易出现机组掉道或断牵引链的事故 , 并且采煤机机身两侧导向装置磨损严重。四、综合题用双线条绘出斜井多水平上山式开拓平、剖面示意图 ,标出井巷名称,并写出井巷掘进顺序、运煤系统及通风系统。
1－主斜井 ;2 —副斜井 ;3 —＋ 80m辅助车场 ;4 ——＋80m总回风道;5 —边界风井 ;6 —井底车场 ; 7 — -100m 运输大巷;8 —采区下部车场 ;9 —采区运输上山 ;10 —采区轨道上山 ;11 －m4 区段运输平巷 ;12 —区段运输石
门 ;13 —m1 区段运输平巷 ;14 — m4 区段回风平巷 ;15 —
区段回风石门 ;16 —m1 区段回风石门 ;17 —采煤工作面18— -280m 运输大巷
井巷掘进顺序 :在井田走向中部自地面向下开掘—对斜井 , 主斜井 l 、副斜井 2 均位于最下—个可采煤层的底板岩层中。当副斜井掘至＋ 80 m回风水平后 ,开掘辅助车场 3及总回风道 4,斜井达－ 100m第一水平后 , 开掘井底车场6. 并在最下部的可采煤层底板岩层中掘主要运输大巷 7,待其掘至采区中部后 , 掘采区车场 8、采区运输上山 9 与轨道上山 10,并继续进行采区内巷道的掘进 , 从采区上山依次掘进各区段的中部车场及区段石门 12、15, 各煤层的区段运输平巷 11、13, 区段回风平巷 14、16, 与各煤层的切眼。形成系统后即可进行回采。为便于矿井通风 , 在并田亡部边界另掘风并 5, 并以石门与总回风巷相联。运煤系统 : 采出煤炭经片盘运输巷至采区运输上山 , 经运输大巷至井底车场 , 经主斜井运至地面。
通风系统 : 新鲜风流自主斜井进入 ,经片盘运输巷、斜石门、超前平巷,清洗采煤工作面后 ,经煤层回风巷、石门、片盘回风巷 , 由副并排出。