简述壁式体系和柱式体系采煤法的基本特征和实用性

1、一名词解释1煤田；在地质历史发展的过程中，同一地质时期形成并大致连续发育的含煤岩系2矿区；统一规划和开发的煤田或其一部分3井田；划分给一个矿井开采的那一部分煤田4矿井生产能力：矿井一年内能生产煤炭的数量，以“Mta”表示5开拓方式：开拓巷道的布置方式6开采水平：通常将设有井底车场，阶段运输大巷并且担负全阶段运输任务的水平称为开采水平7阶段：在井田范围内，沿着煤层的倾向，按一定标高把煤层划分为若干平行于走向的长条部分，每个长条部分称为一个阶段8井底车场：是连接井筒和井下主要运输巷道和硐室的总称9立井：直接与地面相通的直立巷道10暗立井：不与地面直接相通的垂直巷道11平硐：直接与地面相通的水平巷道

2、12石门：不与地面直接相通的水平巷道，其长轴线与煤层直交或斜交的岩石平巷13平巷；没有出口直接通到地面，沿煤层走向开掘的水平巷道，有煤层平巷和岩层平巷14大巷：为开采水平服务的平巷15斜井：与地面直接相通的倾斜巷道16上山下山:服务于一个开采水平的倾斜巷道，上山用于开采其开采水平以上的煤层；下山用于开采其开采水平以下的煤层17斜巷：不与地面直接相通的倾斜巷道18硐室：空间三个轴线长度相差不大且不与地面直接相通的地下巷道19采场；在采区内，用来直接大量开采煤炭资源的场所20采煤工作面；在采场内进行回采的煤壁21回采工作：在采场内，为采取煤炭所进行的一系列而工作22采煤工艺：采煤工作面内各个工序按

3、照一定顺序完成的方法及其相互配合23采煤系统：回采巷道的掘进一般是超前于回采工作进行的，他们之间在时间上的配合以及在空间上的相互位置关系，称为回采巷道布置系统，也即采煤系统24采煤方法：采煤系统和采煤工艺的综合及其在时间、空间的相互配合。25采煤工艺过程：在一定时间内，按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程26炮采：爆破落煤，爆破及人工装煤，机械化运煤，用单体支柱支护工作空间顶板27普采；用采煤机同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。28综采；即破、装、运、支、处五个生产工序全部实现机械化29正悬臂支架：悬臂的长段在立柱的煤壁侧，短段在采空侧30最大，小控顶

4、距：工作面达到允许的最大和最小宽度31柱距：垂直于工作面走向的两排支柱间的距离32排距：平行于工作面走向的两排支柱间的距离33放顶步距：最大控顶距和最小控顶距之差34端面距：支架顶梁梁端与煤壁之间的距离二填空1煤矿开采学是研究煤矿开采技术的综合性技术学科2专门或主要用于提升煤炭的井筒叫做主井3主要用于提升矸石，下放设备器材，升降人员等辅助提神工作的井筒叫做副井4将井田划分为更小的部分主要有划分为阶段及划分为水平5井田内阶段再划分有三种：采区式、分段式、带区式6为全矿井、一个水平或若干采区服务的巷道称为：开拓巷道7为一个采区或数个采区服务的巷道叫做：准备巷道8仅为采煤工作面生产服务的巷道叫做：回

5、采巷道9煤田划分为井田的划分方法有;垂直划分、水平划分、按煤组划分 及按自然条件划分10矿井储量可分：矿井地质储量、矿井工业储量、矿井可采储量11矿井生产能力 是煤矿生产建设的重要指标，在一定程度上综合反映了矿井生产技术面貌，是井田开拓的一个重要参数，也是选择井田开拓方式的重要依据之一12开采能力即按矿井开采条件所能保证的原煤生产能力，主要是同时正常生产的采区生产能力的总和13在确定矿井生产能力的因素中,储量是基础，开采能力是关键，各生产环节能力应配套，安全生产条件必须保证14矿井服务年限应与矿井的生产能力相适应15井田开拓方式按井筒形式可分为:立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓16井田开

6、拓方式按开采水平数目可分为：单水平开拓、多水平开拓17井田开拓方式按准备方式可分为：上山式、下山式及混合式18我国煤矿井田开拓朝着：生产集中化、矿井大型化、运输连续化、系统简单化方向发展19斜井采用串车提升时，井筒倾角不宜大于25度，采用箕斗提升时倾角一般取25度到35度20斜井采用一般胶带机输送提升时，井筒倾角不宜大于17度，如井筒无淋水，且粉煤较多，21井筒倾角亦可达18度，采用新型大倾角胶带输送机，井筒倾角可达25度，无极绳提升的井筒倾角一般不大于10度22为便于流水和行车，平硐或大巷的坡度一般取0.3%-0.5%23采煤方法是采煤系统和采煤工艺的综合及其在时间、空间的相互配合。24常见

7、的柱式体系采煤法有：房式采煤法、房柱式采煤法25开采煤层群时，各煤层的开采顺序有：下行式和上行式两种26长壁采煤法主要有炮采、普采，综采三种采煤工艺方式27爆破落煤的主要操作过程有：打眼、装药、填炮泥、连炮线、放炮这些工序组成炮眼布置形式有：单排眼，双排眼，三排眼布置，其中双排眼又可以布置为对眼、三花眼、三角眼28采煤机的进刀方式有直接推入进刀法、工作面端部斜切进刀、综采面中部斜切进刀、滚筒钻入法进刀三.1.简述壁式体系和柱式体系采煤法的基本特征和实用性答： （1）通常具有较长的采煤工作面长度，先进采煤国家其工作面长度多在200m以上； （2）在采煤工作面两端至少各有一条巷道，用于通风和运输；

8、 （3）随采煤工作面掘进，应有计划的处理采空区； （4）采下的煤沿平行于采煤工作面的方向运出采场。较柱式体系采煤法相比，有煤炭损失少、回采连续性强、单产高、采煤系统较简单、对地质条件适应性强等优点，但也有采煤工艺装备比较复杂的缺点。 （1）一般工作面长度不大但数目较多，采房和回收煤柱设备合一； （2）矿山压力显现较弱，在生产过程中支架和处理采空区工作比较简单，有时还可以不处理采空区； （3）采场内煤的运输方向是垂直于工作面的，采煤配套设备均能自行行走，灵活性强； （4）工作面通风条件较壁式采煤法差，采出率也较低。一般用于埋藏较浅的近水平薄及中厚煤层，并要求顶板较好、瓦斯涌出量少的地质条件。长壁

9、采煤法有哪几种主要采煤工艺?说明他们的主要特点。答：长壁采煤法主要采煤工艺有：采用炮采、普采和综采三种采煤工艺。炮采特点：爆破落煤，爆破及人工装煤，机械化运煤，用单体支柱支护工作空间顶板。普采特点：用采煤机械同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。综采特点：破、装、运、支、处五个主要生产工序全部实现机械化。2.说明综采双滚筒采煤机的割煤、进刀方式及其试用条件答：双向割煤往返一次割两刀。也叫“穿梭割煤”，多用于煤层赋存稳定、倾角较缓的综采工作面，采煤机的进刀必须采用端头进刀。单向割煤。采煤机朝一个方向割煤，朝一个方向跑空刀，往返一次割一刀。多用于顶板稳定性差；煤层

10、倾角大，采煤机、输送机、支架下滑，只能自下而上地推溜移架；采高大而滚筒直径小，采煤机不能一次采全高；采煤机装煤效果差，需要单独牵引装煤行程的综采工作面；割煤时降尘效果差，移架工不能在采煤机回风平巷一侧工作的综采工作面。答：直接推入法进刀，需提前开出工作面端部切口。钻入法进刀，要求采煤机滚筒安装断面齿和排煤口，采煤机滚筒不要挡煤板或采用门式挡煤板且处于打开状态，对输送机槽帮、推移千斤顶、采煤机的强度和稳定性有特殊要求，采高不能太大。端部斜切进刀，分割三角煤和留三角煤进刀方式，割三角煤进刀方式应用较广，只有在端头顶板维护困难，工作面采用单向采煤的情况下采使用留三角煤的进刀方式。中部斜切进刀，适用于

11、较短的工作面，端头空间狭小，采煤机装煤效果3.综采面设备之间有哪些主要配套几何尺寸？答：1、综采设备垂直尺寸配套关系 采煤机采高的确定，（采用不同高度的底托架、采煤机可获得几种不同的机面高度）采高与支架高度关系：，支架最小支撑高度与滚筒直径二者关系： 采煤机的卧底量：采煤机底托架高度摇壁升角（升角增大，采高增大）2、综采面设备横向配套尺寸人行道宽度：M700mm 端面距：T=150300mm移架千斤顶的行程比采煤机截深大100200mm3. 综采面设备的选择与生产能力配套。4.说明单工作面布置和双工作面布置的特点以及双工作面的应用条件。答：在采区同一翼上下区段一般不同时开采，这种巷道布置叫单工

12、作面布置，双工作面布置是相对单工作面布置而言，也叫对拉工作面布置，将上下区段工作面保持一定的错距同时开采，上工作面的煤向下运，下工作面的煤向上运，两区段之间共同使用同一条区段平巷。双工作面布置的优点：减少平巷掘进量和维护量；采出率高；占用设备少；生产集中；管理方便。缺点：上、下采面交接处难维护。适用于非综采工作面；顶板中等稳定以上；瓦斯少的地质条件。试述倾斜长臂采煤方法的主要特点，说明其优缺点及使用条件。为什么说煤层倾角是影响采用这种方法的最主要因素倾斜长壁采煤法的评价优点：1 、巷道布置简单、巷道掘进率、投产快；2 、生产系统简单，生产成本低；3 、工作面长度不

13、变；4 便于布置双工作面5当倾斜或斜交断层较多时，可减小断层对工作面的影响6当顶板淋水较大时，仰斜开采有利7当瓦斯涌出量较高时，俯斜开采有利 。缺点：1 辅助运输困难； 2 、掘进通风困难； 3 、设备不适应； 4 、大巷装车点多； 5 、有下行风问题 ； 总评价： 用于倾角小于 12 度的煤层能获得好的经济效果。适用条件：（1）按目前的设备条件，倾斜长壁采煤法主要适用于倾角在下的煤层，应作为推广应用的重点。（2）当对采煤工作面设备采取

14、有效的技术措施后，可应用于的煤层，当煤层倾角在左右时，现只有少数矿井应用，总的也有待于改进。（3）对于倾斜和斜交断层较多的区域，能大致划分成较为规则分带的情况下，可采用倾斜长壁采煤法或伪倾斜长壁采煤法。5.简述综采放顶煤支架的主要形式、分类依据和优缺点？答：依据与支架配套的输送机台数和放顶煤机构的不同分为：1）单输送机高位放顶煤支架。优点是稳定性好，运输系统及工作面端头维护简单，便于管理，缺点是通风断面小、煤尘量大，受运输能力限制采放不能平行作业。2）双输送机中位放顶煤支架。优点是支架稳定性及密封性能好，后部输送机放煤空间较大；缺点是后部支架后铰点较高，易增加煤损，而且煤尘较大，端头部分维护较

15、复杂。3) 双输送机低位放顶煤支架。优点是顶梁较长，可提高顶煤的冒放性，放煤时煤尘小且采出率较高；缺点是支架的稳定性较差。6.影响顶煤采出率的主要因素是什么？为什么说顶煤的损失时可以控制的，但也是不可避免的？答：主要因素：护巷煤柱损失、采面的回采损失（初采、终采，放煤工艺）主要因素：工作面外：区段煤柱（33%），采区隔离煤柱，采取巷道，上下山煤柱及其他工作面内：面内部分浮煤，工作面初末采，放顶煤工艺（44%），其他面内损失原因：纯煤放出阶段、有条件可回收和有条件不能回收顶煤在整个放煤过程中所占的比例取决于初始煤矸界面与放煤口的位置、界面运动规律、截止混矸率的大小和冒落煤岩体的块对比及流动特性等

16、。由此可见，在特定的煤层条件下，顶煤采出率达到一定程度后，若再继续提高采出率，只能以牺牲煤质为代价，即提高采出率和降低含矸率是两个相互矛盾的指标要求。但即使不惜煤质恶化（允许较高的混矸率），顶煤的采出率也不可能达到100%，即顶煤损失不仅具有可控制性，更具有必然性和控制的局限性。7.井底车场的调车方式有哪几种?答：有顶推调车；专用设备调车；甩车调车；顶推拉调车四种方式加：柱式体采煤方法的主要类型及其区别是什么？  柱式体系采煤法可分为房式和房柱式采煤法，有时房式采煤法也称为巷柱式采煤法。   在煤层内开掘一系列称为煤房的巷道，煤房左右用联络巷相

17、连，这样就形成一定尺寸的煤柱。煤柱可留下不采，用以支撑顶板，或在煤房采完后，再将煤柱按要求尽可能采出，前者称为房式采煤法，后者称为房柱式采煤法。   按装备不同，柱式体系采煤法可分为传统的钻眼爆破工艺和高度机械化的连续采煤机采煤工艺两大类。传统的爆破落煤工艺与煤巷钻眼爆破掘进基本相同，高度机械化的柱式体系采煤法主要在美国、澳大利亚、加拿大、印度和南非等国应用8.说明选择采煤方法的影响因素有哪些?答：（一）地质因素（1）煤层倾角（2）煤层厚度（3）煤层及围岩的特征（4）煤层的地质构造情况（5）煤层的含水性、瓦斯涌出量及煤的自然情况（二） 技术发展及准备水平的影响（三

18、） 管理水平9.采区式准备方式的类型及应用。答：（1）煤层群单层准备方式，适用于层间距较远的单一薄、中厚和厚煤层；（2）采区多煤层（集中）联合准备方式，适用于层间距较小的煤层群；（3）煤层群分组集中采区联合准备方式，适用于层间距不等的煤层群；（4）采区准备方式，适用于煤层倾角较大的地质条件；（5）盘区和带区，适用于煤层倾角较小的地质条件；（6）下山采区，适用于采用上下山开拓的矿井。10.试说明采区式和盘区式准备的异同点及如何选择应用。答：采区准备是在阶段内沿走向划分的独立区中进行的生产系统准备，由于倾角较大，上山与区段平巷多用石门或倾向穿层斜巷联系，轨道运输时多用串车运输。适用于煤层倾角大于1

19、2°的地质条件。盘区准备是在井田内直接划分的独立区中进行的生产系统准备，由于倾角较小，上山或石门与区段平巷多用溜眼或走向穿层斜巷联系，轨道运输时多用无极绳运输。适用于煤层倾角小于12°的地质条件。11. 影响煤层群上行开采的主要因素有哪些? 煤层开采顺序有上行式和下行式，先采上煤层后采下煤层称下行式开采顺序，反之称. 答：上层间距大小、采动影响的时空关系。 判定方法：比值判别法，“三带”判别法，围岩平衡法12.根据哪些因素确定采区走向长度?答：采区的煤层地质条件，开采机械化水平，采准巷道布置方式和可能取得的技术经济效果决定。13.采区采出率的涵义，如何留设及确定采区煤拄尺寸

20、?答： 采出率是指工业储量中，设计或实际采出的那一部分储量，约占工业储量的比例，以百分数表示。采区煤柱一般采用经验法确定：上（下）山煤柱确定时，岩石上（下）山可不留煤柱（跨上、下山开采），煤层上（下）山本层中的煤柱沿走向一侧宽度（m）薄及中厚20m，厚煤层30 40m。区段煤柱确定时薄及中厚煤层8 15，厚煤层1520，沿空掘巷时3 5m。14.如何合理确定矿井的生产能力？答：（1）井田储量： 通常井田储量越大，矿井生产能力越大，反之则应小。（2）开采条件： 有可采煤层的层数，层间距离，煤层厚度及稳定厚度，煤层倾角，地质构造，水文地质等。（3）技术装备水平： 主要

21、考虑采掘技术和机械设备（4）安全生产条件：主要指瓦斯、通风、水文地质等因素的影响。 在上述四个方面中，储量是基础，开采能力是关键。15.简述井筒形式的比较与选择答：平硐优缺点：1.开拓形式最简单、最有利； 2.出煤不需提升转载，环节少，系统简单，设备少，地面设施简单（无井架、绞车房）； 3.不需较大的井底车场及其硐室； 4.施工速度快，建井快； 5.无需排水设备，利于预防水灾。适用条件：地形条件合适、煤层赋存位置较高的山岭、丘陵、沟谷。斜井：施工简单，工期短，井筒装备简单，投资少，掘进速度快。缺点：井筒斜度大，提升能力低，维护费用高，倾斜度大时，环节多，煤柱损失大。适用条件：埋藏不深

22、，表层不厚，缓斜和倾斜煤层。立井：不受其他地质条件影响，适应能力强，提升速度快，能力大，可扩大断面，装备两套提升设备缺点：施工难度大，设备投资大、要求高。适用条件：煤层埋藏较深，表土层厚，瓦斯、水文情况复杂等条件16如何选择确定大巷的位置？答：运输大巷分为煤层大巷和岩石大巷两种。煤层大巷适用条件：（1）煤层赋存不稳定、地质构造复杂的小型矿井；（2）距煤层群中其他煤层较远的单个薄及中厚煤层，储量有限、服务年限不长；（3）煤系基底油距离较近的富含水层，不宜将大巷布置在煤层底板；（4）井田走向长度较短，大巷服务年限不长，煤层厚度不大，巷道维护不困难；（5）煤系基底油煤质坚硬、围岩稳固、无自然发火危险

23、的薄及中厚煤层，经技术经济合理时，可在该层中设运输大巷。岩石大巷适用条件：煤层赋存稳定，储量较大，服务年较长的大型矿井；尽量避开因煤层开采而引起的矿山压力的影响及采动影响，并避开遇水膨胀的岩层和地质构造破坏地段。因此一般布置在煤层底板岩石中。17. 大巷运输方式有几种？其对大巷布置有何要求？ 答 ：1 轨道运输大巷 要求1）根据所选定的矿车及电机车类型，按照煤矿安全规程的有关规定设计大巷断面尺寸，并使大巷内最高风速不大于8m/s。2）运输大巷的方向应与煤层走向大体一致，当煤层因褶曲、断层等地质构造影响，局部走向变化频繁时，为便于列车行驶和减少工程量，应设法使大巷尽

24、量取值3）运输大巷坡度以便于运输和排水为准，一般为3%-4%.如果井下涌水量较大，含杂物较多，也可以取5%采用无极绳运输大巷一般不超过10度2胶带输送机运输大巷，要求：巷道要求比较直18.井底车场的调车方式方式？试述刀把试井底车场的吊车过程。答：电机车牵引重列车驶入车场调车线，电机车摘钩，驶入道岔N1，经错车线，过N2道岔绕至列车尾部，将列车顶入主副井重车线，然后，电机车经过道岔N1，绕道回车线，入主副井空车线，牵引空列车驶向采区。19. 承压水体上采煤方案，安全技术措施 1）、深降强排采用疏水井巷、疏水钻孔，将含水层水位降低至开采水平以下，以保证安全开采。但疏水工程量大，设备多，电耗大，投资

25、大；使附近工农业用水缺乏；若井田内有奥灰，水量大、补给充足，难以实现深降强排方案。2）、外截内排 先采用帷幕注浆，截堵补给水源。再疏干降压，将承压水水位降至开采水平以下。要求水文地质条件清楚，补给径流集中，帷幕截流工程易施工。3）、带压开采 在开采过程中利用隔水层阻力，防止底板突水。承压水水位高于开采水平，底板要有足够的强度能承受承压水的压力。带压开采方案经济，但要探明水文地质条件，进行论证，并采取安全措施。4）、带压开采，综合治理带压开采，开采前，堵截地下水补给水源；开采过程中，疏水降压。该方案既安全又经济。承压水体上采煤安全技术措施。、防探水安全技术措施（1）做好水文地

26、质及构造地质工作：了解含水层、隔水层、岩溶、断层、裂隙分布、承压水径流、补给水源通路等情况。（2）加强防探水工作：超前探明底板隔水层厚度、底板含水层含水性能、地下水导升高度、断层含水性能及裂隙富水程度。（3）设置井上下水文工程设施：设置水文观测孔，建立水文观测制度，及时收集和整理水文观测资料，必要时设置专门的疏水巷道和疏水钻孔，增加排水设备，提高排水能力。（4）必要时对底板破碎带进行注浆加固。2、开采安全技术措施（1）选择开采：按先易后难、由浅入深、先简单后复杂的原则进行开采；对条件相同的煤层，先进行试采，总结经验，找出规律，再逐步推广应用。（2）分区隔离开采：用留设隔离采区煤柱、设置水闸门等

27、方法，缩小底板突水的影响范围。（3）改革采区巷道布置：减少过断层，减少巷道交叉点数目，缩小巷道交叉点面积，巷道交叉点和采煤工作面上下出口要尽量避开小断层，无法避开时要对小断层进行加固。（4）采煤方法：采用充填开采、部分开采、仰斜长壁开采、分层开采；缩短工作面长度，提高工作面推进速度；正确确定工作面推进方向。（5）缩短工作面长度，提高工作面推进速度 （6)合理地确定工作面推进方向20. 何谓“采矿平衡”，它在煤矿生产中具有什么意义？生产矿井如何协调采掘关系？答：采矿平衡是指一个矿井对回采工作面的准备速度与回采工作面的整体推进速度达到一致，是回采与掘进各自均能按计划正常进行；实现“采矿平衡”对矿井

28、生产有重要意义，主要体现在以下几个方面:(1)能实现稳产高效。矿井产煤重点是回采工作面出煤，如果没有或减少回采工作面工作个数，靠掘进出煤是无法达到矿井生产能力或生产计划的；(2)能实现安全生产因为矿机生产各工种存在明显的技术差异、不同操作规范和安全注意事项，稿回采的去搞掘进时难以达到安全生产要求的.另外，此时矿机急于准备回采工作面，有可能忽视安全；(3)能提高生产效率。按照正常计划生产，实现采掘的明确分工，能更好发挥他们各自的生产技术优势，从而实现提高效率与效益的目的；(4)能实现管理的正规化。管理要科学化、制度化、规范化才能建立一个好组织，才能产生高效益。在煤矿影响管理正规化的最大障碍就是采

29、掘失调四，绘图题 上山间距20m左右区段煤柱8 15 m下区段回风平巷超前本区段运输平巷100 150m联络巷间距80 100m 在掘进上述各巷道的过程中,还要开掘采区煤仓12、变电所13和绞车房14。 1.运煤系统（15    9    5     12    1） 2、 通风系统   （1） 采煤工作面通风系统（新风1   

30、 3    4   7    8   11   9   15污风15    10    6    2） （2） 掘进工作面通风系统（局扇置于新鲜风流处，通过柔性风筒压入掘进工作面） 3、 运料排矸系统 （采煤工作面运料：

31、1     3     4     6     10     15） （区段运输平巷运料：1     3     4     7     8      11    9） （掘进工作面运料：1    3     4