矿大采矿学复试题库1-10

中国矿业大学中国矿业大学采矿学采矿学复试题库复试题库 采矿学采矿学题库一题库一 一、解释名词（一、解释名词（10分）分） 开采水平与辅助水平 下山开采与主要下山开采 采煤方法与采煤工艺 倾斜分层采煤法与长壁放顶煤采煤法 DK615-4-12与 DX918-5-2019 二、回答问题并画图（二、回答问题并画图（15分）分） 某普采工作面采用单滚筒采煤机破煤和装煤，单体液压支柱配合金 属铰接顶梁支护顶板，正悬臂齐梁直线柱布置，三、四排控顶，梁 长与截深相等，采煤机采用单向截割方式。 说明该工作面正生产期间的工艺过程； 说明采煤机单向割煤方式的适用条件； 画示意图说明普采工作面单滚筒采煤机端部斜切进刀过程。 三、画图并回答问题（三、画图并回答问题（25分）分） 以下（一） 、 （二）两题任选一题： （一）某采区开采缓倾斜近距离煤层两层，上部的 M1煤层为中厚 煤层，下部的 M2煤层是围岩稳定的薄煤层，该采区在走向方向上 足够长，沿倾斜划分为四个区段，为该采区服务的运输大巷布置在 M2煤层底板岩层中，回风大巷位置或采区风井位置自定。 1、说明该采区巷道布置方案； 2、画出采区联合布置的平面图和剖面图，平面图上要反映出第一区 段 M1煤层正在生产时的工作面和相应的回采巷道，并在相应位置 处设置风门和风窗； 3、图中用数字标出采区生产时必须开掘的巷道，图外用文字解释数 字代表的巷道名称； 说明采区运煤、通风和运料系统。 （二）某带区倾斜长度足够长，该带区开采近距离中厚煤层两层， M1煤层在上，M2煤层在下。阶段运输大巷和回风大巷均布置在开 采水平附近，运输大巷布置 M2煤层底板岩层中，回风大巷布置 M2 煤层中，两大巷间的水平投影距离在30m 左右。 1、说明该带区巷道布置方案； 2、用双线画出该联合布置带区的平面图和剖面图，平面图要上反映 出一个或两个同时开采的倾斜长壁工作面及相应巷道，在相应位置 处设置风门或风窗； 3、图中用数字标出带区生产时必须开掘的巷道，图外用文字解释数 字代表的巷道名称； 4、说明带区运煤、通风和运料系统。 四、回答问题（四、回答问题（20分）分） 试分析确定采煤工作面长度的主要影响因素（要求给出必须用的计 算公式） 。 五、回答问题（五、回答问题（10分）分） 试述走向长壁综采工作面的区段运输平巷和回风平巷的布置特点。 六、画图并回答问题（六、画图并回答问题（10分）分） 1、画水平切面图并用文字说明阶段运输大巷的布置方式、适用条件 和相应的煤层间的联系方式。 2、阶段运输大巷的方向与坡度如何考虑？ 七、画图并回答问题（七、画图并回答问题（10分）分） 1、画出运输大巷采用矿车运输，主井采用箕斗提升，副井采用罐笼 提升的立井井底车场线路布置平面图； 2、图中标明主井、副井、主井空重车线、副井空重车线、材料车线、 绕道线路、调车线或通过线，并说明一般条件下大型矿井中这些线 路的长度如何考虑？ 3、用以下符号在图中标明进入井底车场内的煤列车和矸石列车调车 方式。 采矿学采矿学题库二题库二 说出你所知道的采煤方法种类，并分析在我国应用的情况。 （18） 试分析放顶煤开采中影响顶煤冒放性的主要因素有哪些。 （17） 你认为根据我国目前的现况，如何进一步提高工作面的开机率。 （20） 试分析煤矿矿井开拓方式的特点及适用条件。 （20） 根据世界煤炭生产和科学技术的发展，你认为我国煤炭企业目前应 煤列车 空车 矸石车 该在哪些技术方面进行研究和发展（25） 采矿学采矿学题库三题库三 根据我国具体情况，请回答常用的采煤方法有哪些种类，并指出其 适用条件及发展前途。 （20） 简述长臂工作面自开切眼推进后矿压显现的一般规律，并画图说明 工作面前后方支撑压力的分布曲线。 （18） 矿井开拓主要研究和确定哪些问题？目前国内外矿井开拓发展趋势 有何特点？（20） 请说出开采厚煤层的主要开采方法与回采工艺有哪几种，各自的特 点是什么？（18） 你认为当前采矿技术的发展方向是什么？ 我国应在哪些采矿技术方 面加强研究、推广和进一步提高技术水平？（24） lishi 发表于 2011-3-12 22:12:22 采矿学采矿学题库四题库四 我国较广泛采用的有哪几种采煤方法？应用及发展情况如何？ （15） 什么是工作面开机率？提高工作面开机率的途径有哪些？（15） 3、为什么厚煤层放顶煤开采技术在我国能够得到发展，并取得显、为什么厚煤层放顶煤开采技术在我国能够得到发展，并取得显 著成就著成就？（？（15） 答：答：1、适应性强、适应性强 综放开采实现了缓倾斜特厚煤层的一次采全厚开综放开采实现了缓倾斜特厚煤层的一次采全厚开 采和急倾斜特厚煤层的水平分段开采，对地质条件的适应性较分层采和急倾斜特厚煤层的水平分段开采，对地质条件的适应性较分层 综采和单一煤层综采更强。适应于煤层厚度变化大、顶底板起伏不综采和单一煤层综采更强。适应于煤层厚度变化大、顶底板起伏不 平、断层构造多以及其他地质条件变化的不稳定煤层。平、断层构造多以及其他地质条件变化的不稳定煤层。 2、产量高、产量高 综放开采一次开采厚度大幅度增加，煤层开采强度加大，综放开采一次开采厚度大幅度增加，煤层开采强度加大， 实现了垂直集中生产，而且低位放项煤支架工作面有两个出煤点，实现了垂直集中生产，而且低位放项煤支架工作面有两个出煤点， 在同样工作面长度和工作面推进速度的情况下，综放开采较分层综在同样工作面长度和工作面推进速度的情况下，综放开采较分层综 采和单一煤层综采工作面的单产可以成倍地增长（举例）采和单一煤层综采工作面的单产可以成倍地增长（举例） 。 3、成本低、成本低 综放开采较分层综采的巷道掘进率低，工作面寿命长，综放开采较分层综采的巷道掘进率低，工作面寿命长， 搬家次数少，有利于接续，吨煤设备投入费用少；工作面材料、电搬家次数少，有利于接续，吨煤设备投入费用少；工作面材料、电 力消耗少；因而工作面直接成本大大降低。综放开采的吨煤成本可力消耗少；因而工作面直接成本大大降低。综放开采的吨煤成本可 比分层综采的成本降低比分层综采的成本降低10元元/t 以上，因而矿井的经济效益可以明以上，因而矿井的经济效益可以明 显提高。显提高。 4、薄及中厚煤层单层布置和近距离煤层群联合布置两种准备方法各 有什么特点？试述两种布置方式和适用及优缺点。 5、阶段和开采水平两者有什么区别？为什么开采水平要有一定的、阶段和开采水平两者有什么区别？为什么开采水平要有一定的 服务年限？以知矿井井田走向长度服务年限？以知矿井井田走向长度12公里，矿井生产能力公里，矿井生产能力180万吨万吨 /年，煤层倾角年，煤层倾角18度，共有度，共有4个可采煤层，其厚度分别为个可采煤层，其厚度分别为 3.4m;2.6m;2.8m;2.2m,煤的容重为煤的容重为1.3吨吨/立方米，以保证可立方米，以保证可 采水平有足够的服务年限出发，求合理的水平垂高。采水平有足够的服务年限出发，求合理的水平垂高。 （20） 6、根据我国能源发展战略，你认为我们煤炭工业应在哪些技术方面 进行公关和加速发展？（20） 采矿学采矿学题库五题库五 1根据我国具体情况，试分析影响综采工作面开机率低下的主要因根据我国具体情况，试分析影响综采工作面开机率低下的主要因 素及提高开机率的技术途径。素及提高开机率的技术途径。 （15） 2画图说明工作面前、后支撑压力的分布曲线。并回答回采过程中画图说明工作面前、后支撑压力的分布曲线。并回答回采过程中 引起的初次来压和周期来压现象的原因是什么？（引起的初次来压和周期来压现象的原因是什么？（15） 3煤矿开拓开采的上山开采与下山开采有何区别？什么条件下可以应煤矿开拓开采的上山开采与下山开采有何区别？什么条件下可以应 用下山开采？（用下山开采？（15） 4试分析长臂采煤工作面的合理长度的选取，影响合理长度考虑的试分析长臂采煤工作面的合理长度的选取，影响合理长度考虑的 技术因素有哪些？（技术因素有哪些？（15） 5、请说出开采厚煤层的主要开采方法与回采工艺有哪几种，各自、请说出开采厚煤层的主要开采方法与回采工艺有哪几种，各自 的特点和适用条件是什么？（的特点和适用条件是什么？（15） 答：主要方法有：答：主要方法有： a 大采高一次采全厚采煤法，适用于缓斜厚煤层（小于大采高一次采全厚采煤法，适用于缓斜厚煤层（小于5m） ； b 放顶煤采煤法，适用于缓斜厚煤层（大于放顶煤采煤法，适用于缓斜厚煤层（大于5m） ； c 倾斜分层长壁采煤法，适用于缓斜、倾斜厚及特厚煤层；倾斜分层长壁采煤法，适用于缓斜、倾斜厚及特厚煤层； d 水平分层、斜切分层下行垮落采煤法，适用于急斜厚煤层；水平分层、斜切分层下行垮落采煤法，适用于急斜厚煤层； e 水平分段放顶煤采煤法，适用于急斜特厚煤层；水平分段放顶煤采煤法，适用于急斜特厚煤层； f 掩护支架采煤法，适用于急斜厚煤层。掩护支架采煤法，适用于急斜厚煤层。 g 开采厚煤层及特厚煤层时可把厚煤层分为若干中等厚度的分层来开采厚煤层及特厚煤层时可把厚煤层分为若干中等厚度的分层来 开采。根据煤层赋存条件及开采技术不同，分层采煤法又可以分为开采。根据煤层赋存条件及开采技术不同，分层采煤法又可以分为 倾斜分层、水平分层、斜切分层三种。倾斜分层、水平分层、斜切分层三种。 倾斜分层倾斜分层将煤层划分成若干个与煤层层面相平行的分层，工作将煤层划分成若干个与煤层层面相平行的分层，工作 面沿走向或倾向推进。面沿走向或倾向推进。 水平分层水平分层将煤层划分成若干个与水平面相平行的分层，工作面将煤层划分成若干个与水平面相平行的分层，工作面 一般沿走向推进。一般沿走向推进。 斜切分层斜切分层将煤层划分成若干个与水平面成一定角度的分层，工将煤层划分成若干个与水平面成一定角度的分层，工 作面沿走向推进。作面沿走向推进。 各分层的回采有下行式和上行式两种顺序。先采上部分层，然后依各分层的回采有下行式和上行式两种顺序。先采上部分层，然后依 次回采下部分层的方式成为下行式；先回采最下分层，然后依次回次回采下部分层的方式成为下行式；先回采最下分层，然后依次回 采上部分层的方式成为上行式。不同的分层方法、回采顺序以及采采上部分层的方式成为上行式。不同的分层方法、回采顺序以及采 空区处理方法的综合应用，可以演变出各式各样的分层采煤方法。空区处理方法的综合应用，可以演变出各式各样的分层采煤方法。 但是，在实际工作中一般采用的主要有倾斜分层下行垮落采煤法、但是，在实际工作中一般采用的主要有倾斜分层下行垮落采煤法、 倾斜分层上行充填采煤法、水平或斜切分层下行垮落采煤法。倾斜分层上行充填采煤法、水平或斜切分层下行垮落采煤法。 分层采煤法是当前我国在厚煤层中采用的主要采煤方法，最常用的分层采煤法是当前我国在厚煤层中采用的主要采煤方法，最常用的 是倾斜分层，这种分层方法多用于开采缓斜、倾斜厚及持厚煤层，是倾斜分层，这种分层方法多用于开采缓斜、倾斜厚及持厚煤层， 有时也可用于倾角较小的急斜厚煤层；开采急斜厚煤层时，过去常有时也可用于倾角较小的急斜厚煤层；开采急斜厚煤层时，过去常 用的水平（或斜切）分层采煤法已部分为掩护支架采煤法所替代，用的水平（或斜切）分层采煤法已部分为掩护支架采煤法所替代， 采用较少；急斜持厚煤层条件下，近几年来已在水平分层采煤法基采用较少；急斜持厚煤层条件下，近几年来已在水平分层采煤法基 础上成功地采用了水平分段综采放顶煤采煤法，煤厚一般础上成功地采用了水平分段综采放顶煤采煤法，煤厚一般25m 以以 上，分段高度可为上，分段高度可为1012m，分段底部采高约，分段底部采高约3m，放顶煤高度，放顶煤高度 79m，取得了显著效果。，取得了显著效果。 随着生产技术的发展，在厚煤层开采中整层开采有了较大发展。产随着生产技术的发展，在厚煤层开采中整层开采有了较大发展。产 量比重达到量比重达到14.75。如近几年来，由于综合机械化采煤技术装备。如近几年来，由于综合机械化采煤技术装备 的发展、大采高支架的应用，为的发展、大采高支架的应用，为5m 以下的缓斜厚煤层采用大采高以下的缓斜厚煤层采用大采高 一次采全厚的单一长壁采煤法创造了条件，并已得到一定的发展，一次采全厚的单一长壁采煤法创造了条件，并已得到一定的发展， 产量比重已达产量比重已达2.44。 在缓倾斜、厚度为在缓倾斜、厚度为5.0m 以上的厚煤层条件下，特别是厚度变化较以上的厚煤层条件下，特别是厚度变化较 大的特厚煤层，采用了综采放顶煤采煤法，产量比重约占大的特厚煤层，采用了综采放顶煤采煤法，产量比重约占 12.29。 在急斜厚煤层条件下，可利用煤层倾角较大的特点，使工作面俯斜在急斜厚煤层条件下，可利用煤层倾角较大的特点，使工作面俯斜 布置，依靠重力下放工作面支架，为有效地进行顶板管理创造了条布置，依靠重力下放工作面支架，为有效地进行顶板管理创造了条 件，在煤层赋存较稳定的条件下，成功采用了掩护支架采煤法，实件，在煤层赋存较稳定的条件下，成功采用了掩护支架采煤法，实 现了整层开采，并获得了较广泛的应用，产量比重为现了整层开采，并获得了较广泛的应用，产量比重为0.77%，约，约 为急斜煤层产量的为急斜煤层产量的1/4。 放顶煤采煤法的实质就是在厚煤层中，沿煤层（或分段）底部布置放顶煤采煤法的实质就是在厚煤层中，沿煤层（或分段）底部布置 一个采高一个采高23m 的长壁工作面，用常规方法进行回采，利用矿山压的长壁工作面，用常规方法进行回采，利用矿山压 力的作用或辅以人工松动方法，使支架上方的顶煤破碎成散体后由力的作用或辅以人工松动方法，使支架上方的顶煤破碎成散体后由 支架后方（或上方）放出，并经由刮板输送机运出工作面。支架后方（或上方）放出，并经由刮板输送机运出工作面。 依据煤层赋存条件的不同，放顶煤长壁采煤法可分为三种主要类型。依据煤层赋存条件的不同，放顶煤长壁采煤法可分为三种主要类型。 （1）一次采全厚放顶煤开采）一次采全厚放顶煤开采 沿煤层底板布置机采工作面，一次采出煤层的全部厚度。这种方法沿煤层底板布置机采工作面，一次采出煤层的全部厚度。这种方法 一般适用于厚度一般适用于厚度612m 的缓斜厚煤层，是我国目前使用的主要方的缓斜厚煤层，是我国目前使用的主要方 法。法。 （2）预采顶分层网下放顶煤开采）预采顶分层网下放顶煤开采 首先沿煤层顶板布置一个普通长壁工作面（顶分层开采）首先沿煤层顶板布置一个普通长壁工作面（顶分层开采） ，而后沿煤，而后沿煤 层底板布置放顶煤工作面，将两个工作面之间的顶煤放出。这种方层底板布置放顶煤工作面，将两个工作面之间的顶煤放出。这种方 法一般适用于厚度大于法一般适用于厚度大于12m、直接顶板坚硬或煤层瓦斯含量高，需、直接顶板坚硬或煤层瓦斯含量高，需 要预先排放瓦斯的缓斜煤层。要预先排放瓦斯的缓斜煤层。 （3）倾斜分段放顶煤开采）倾斜分段放顶煤开采 当煤层厚度超过当煤层厚度超过1520m 以上时，可自煤层顶板至底板将煤层分以上时，可自煤层顶板至底板将煤层分 成成810m 的分段，依次进行放顶煤开采。这种方法一般适用于厚的分段，依次进行放顶煤开采。这种方法一般适用于厚 度大于度大于15m 的缓斜煤层。的缓斜煤层。 6、根据当前采矿工程技术的发展趋势，你认为我国在哪些采矿技术 方面应该加强研究和进一步提高水平？（25） 采矿学采矿学题库七题库七 工作面的开机率是如何计算的？根据我国具体情况，请分析影响综 采工作面开机率的主要因素及提高开机率的主要技术途径。 （15） 目前我国应用较广的有哪几种采煤方法？试说明其主要特点及发展 前景如何？（15） 3、画图并说明工作面前、后方支撑压力的分布曲线。并回答开采、画图并说明工作面前、后方支撑压力的分布曲线。并回答开采 过程中引起初次来压和周期来压现象的原因是什么？过程中引起初次来压和周期来压现象的原因是什么？ 答：影响因素：答：影响因素： a、开采深度。深度越大，压力越高；、开采深度。深度越大，压力越高； b、围岩性质。煤质越硬，强度越高，压力峰值越高，峰值距煤壁、围岩性质。煤质越硬，强度越高，压力峰值越高，峰值距煤壁 距离越近，分布范围越小；距离越近，分布范围越小； c、采空区残留空间。开挖的空间越大，压力分布范围越大，空间越、采空区残留空间。开挖的空间越大，压力分布范围越大，空间越 宽，峰值越高；宽，峰值越高； d、相邻工作面开采，形成叠加，范围和峰值增大。、相邻工作面开采，形成叠加，范围和峰值增大。 e、近距离煤层回采，上下煤层叠加，使前支撑压力峰值和范围增大。、近距离煤层回采，上下煤层叠加，使前支撑压力峰值和范围增大。 分布规律：分布规律： 4画图说明（矿山压力与岩层控制画图说明（矿山压力与岩层控制 图图2-26 p60） 减压区减压区 增压区增压区 稳压区稳压区 极限平衡区极限平衡区 弹性区弹性区 煤矿开采中的上山开采和下山开采有何区别和特点？什么情况下应煤矿开采中的上山开采和下山开采有何区别和特点？什么情况下应 用下山开采是合理的？（用下山开采是合理的？（15） 5、试分析走向长臂开采和倾斜长臂开采各自的优缺点及其适应条、试分析走向长臂开采和倾斜长臂开采各自的优缺点及其适应条 件。件。 （10） 答：走向长壁适用条件：答：走向长壁适用条件： 1、近水平、缓倾斜、倾斜煤层、近水平、缓倾斜、倾斜煤层 2、薄、中厚及厚煤层（、薄、中厚及厚煤层（3.55m） 3、地质构造简单，瓦斯涌出量小、地质构造简单，瓦斯涌出量小 倾斜长壁采煤法的优点倾斜长壁采煤法的优点 1）巷道布置简单，费用低，投产快；）巷道布置简单，费用低，投产快； 2）运输系统简单，设备少，费用低；）运输系统简单，设备少，费用低； 3）有利于工作面等长布置和对拉布置；）有利于工作面等长布置和对拉布置； 4）有利于工作面通风，漏风少；）有利于工作面通风，漏风少； 5）对某些地质构造适应性强（断层、淋水、瓦斯）对某些地质构造适应性强（断层、淋水、瓦斯） ； 6）技术经济效果显著。）技术经济效果显著。 倾斜长壁采煤法的缺点倾斜长壁采煤法的缺点 1）掘进、辅助运输困难；）掘进、辅助运输困难； 2）现有设备不适应倾斜布置；）现有设备不适应倾斜布置； 3）大巷装车点多；）大巷装车点多； 4）有时存在下行通风。）有时存在下行通风。 倾斜长壁采煤法的适用条件倾斜长壁采煤法的适用条件 1）煤层倾角）煤层倾角12最有利；最有利； 2）煤层倾角）煤层倾角1217，采取措施后可使用；，采取措施后可使用； 3）倾斜和斜交断层较多的区域。）倾斜和斜交断层较多的区域。 倾斜长壁与走向长壁采煤法的异同倾斜长壁与走向长壁采煤法的异同 1）倾斜长壁法取消了采（盘）区巷道，设带区和分带，巷道少。）倾斜长壁法取消了采（盘）区巷道，设带区和分带，巷道少。 2）采面布置及推进方向不同。）采面布置及推进方向不同。 3）采煤工艺具有不同特点，倾斜长壁）采煤工艺具有不同特点，倾斜长壁 仰采或俯采。仰采或俯采。 4）属于壁式体系采煤法，具有共同点：连续开采，产量高、效益）属于壁式体系采煤法，具有共同点：连续开采，产量高、效益 好；采面长一般好；采面长一般100200m 左右；采面上下或左右出口必须各与左右；采面上下或左右出口必须各与 一条回巷道相连，用于运输及通风等；采出的煤平行于煤：壁运出一条回巷道相连，用于运输及通风等；采出的煤平行于煤：壁运出 采场；随采煤推进，必须有计划地处理采空区。采场；随采煤推进，必须有计划地处理采空区。 6、某煤壁厚5.5m，倾角15，请说出可初步考虑的开采方法与回 采工艺有哪几种，各自的特点和适用条件是什么？（15） 一次采全高： 放顶煤： 7、简述我国煤炭生产现状及存在的主要问题。根据我国能源发展战 略，你认为我国煤炭工业应在哪些技术方面加强研究和进一步提高？ lishi 发表于 2011-3-12 22:12:29 采矿学采矿学题库八题库八 1、薄及中厚煤层单层布置和近距离煤层群联合布置两种准备方法 各有什么特点?试述两种布置方式和适用范围及优缺点。 答：答：单层布置： 适用条件：层间距较大布置方式、生产系统与单一煤层走向长壁采 煤法基本相同。 多煤层联合开采 （一）采区集中上（下）山联合布置 优缺点巷道布置简单，工程量 小。巷道维护时间长，维护费用高，占用设备多，设备搬家频繁。 （二）集中上（下）山，上层煤无区段集中平巷、下层煤有集中平 巷的联合布置 1、条件，上层煤为中厚煤，采用单一走向长壁采煤法，下层煤为厚 煤层，采用倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法，利用运输集中平巷， 两层煤共用一组上山，但不共用区段集中平巷。 巷道布置的优缺点及适用条件 优点：生产较集中，可布置多个采煤工作面同时生产，采区生产能 力大。各煤层平巷超前掘进，随采随掘，缩短了采煤工作面准备时 间，巷道维护工程量小。占用设备少。 缺点：岩巷工程量大，通风、运输、运料、排矸等系统复杂，生产 和准备之间相互干扰大，采区上山、区段集中巷和联络巷等要承受 多次采动影响，维护长度大，维护时间长。维护费用高。 2什么是工作面开机率?工作面的开机率是如何计算的?根据我国 具体情况，请分析影响综采工作面开机率的主要因素及提高开机率 的主要技术途径。(15分) 3我国对于采煤方法是如何分类的我国对于采煤方法是如何分类的?试说明目前我国常用的采煤方试说明目前我国常用的采煤方 法有几种法有几种?其主要特点及发展前景如何其主要特点及发展前景如何? (10分分) 4画图并说明工作面自开切眼开始推进后采场矿压显现的一般规律。 并回答开采过程中引起来压现象的原因是什么? 5试分析缓倾斜厚煤层开采有哪几种开采方法试分析缓倾斜厚煤层开采有哪几种开采方法?各种开采方法有何各种开采方法有何 特点和适用条件特点和适用条件? (15分) 6阶段和开采水平两者有什么区别阶段和开采水平两者有什么区别?为什么开采水平要有一定的服为什么开采水平要有一定的服 务年限务年限? (10分分) 答：（答：（1）阶段概念：在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标）阶段概念：在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标 高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分具有高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分具有 独立的生产系统，称之为一个阶段。独立的生产系统，称之为一个阶段。 （2）水平概念：通常将设有井底车场、阶段运输大巷并且担负全）水平概念：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，称阶段运输任务的水平，称“开采水平开采水平”简称简称“水平水平” 阶段与水平联系和区别：阶段与水平联系和区别： 阶段阶段井田一部分，强调开采范围和储井田一部分，强调开采范围和储 量；水平量；水平强调巷道布置强调巷道布置 二者联系是用水平上的巷道开采阶段内的煤炭资源二者联系是用水平上的巷道开采阶段内的煤炭资源 开拓一水平要掘进许多巷道，基建投资大，为了充分发挥这些设施开拓一水平要掘进许多巷道，基建投资大，为了充分发挥这些设施 和投资效果，应有合理的水平服务年限。和投资效果，应有合理的水平服务年限。 7简述我国煤炭生产现状及存在的主要问题。根据我国能源发展简述我国煤炭生产现状及存在的主要问题。根据我国能源发展 战略，你认为我国煤炭工业应在哪些技术方面加强研战略，你认为我国煤炭工业应在哪些技术方面加强研究和进一步提究和进一步提 高水平高水平? (20分) 答：答：现状：现状： （一）基本形成了门类齐全的煤炭工业体系：建成了大同、神华两 个亿吨级矿区和一批10005000万吨级的矿区，全国煤炭产量连 续多年保持世界第一;全国有大中型洗煤厂268处，入洗能力约6.7 亿吨，平朔安太堡选煤厂（年入洗原煤能力1900万吨）为世界上最 大的动力煤选煤厂之一 ;我国已具备自行设计现代化矿井和复杂条 件矿井（露天矿）的能力，煤矿设计达到和超过世界先进国家; 全 国共有专门培养煤炭工业专业人才的大专院校14所，管理干部学院 5所。 （二）煤炭产量持续大幅度增长：1980年2000年，共生产煤炭 216亿吨，为保障国民经济前两步战略目标的顺利实现做出了巨大 贡献。 （三）煤炭工业技术水平进一步提高,现代化矿井建设成效显著：建 成了177处高产高效现代化矿井；超过1000万吨的神华集团大柳塔、 榆家梁、补连塔等矿；神华集团大柳塔矿（一矿两井）年产量超过 2000万吨，刷新了矿井年产世界纪录；神华集团榆家梁矿（一井一 面）单井年产量超过1100万吨，刷新了矿井单井年产世界纪录；兖 矿集团东滩矿综采放顶煤工作面年产量达到650万吨、最高月产达 到66万吨，分别创造综采放顶煤世界新纪录 （四）安全生产状况不断得到改善：与2000年相比，2004年煤炭 产量翻一番，百万吨死亡下降一半（从5.77降到3.081） ，年死亡 人数目前已控制在6000人以内。神华集团百万吨死亡率已达到国际 最低水平，超过美国煤矿安全水平 （五）战略重组成效明显，一批特大型煤炭企业和企业集团正在形 成：在国家政府扶持和市场机制作用下，大型煤炭企业和企业集团 发育很快;煤炭企业之间、煤炭和电力等企业之间的战略重组也初见 成效。目前已形成神华集团、兖矿集团、中煤能源集团、大同煤矿 集团、山西焦煤集团等一批以煤为主，多元化发展的大型煤炭企业 集团. （六）煤炭出口能力大幅度增加：2003年出口达到9388万吨，创 历史新高。受国内煤炭需求旺盛等因素的影响，我国2004年煤炭出 口略有下降（8567万吨，比上年下降7.98%） ，但总体上仍将保持 增长势头。 主要问题： （一）生产力发展水平不均衡，安全问题突出：目前全国采煤机械 化程度不足50%（45%，国有重点为82.72%） ，有近200万煤矿 职工（主要是小煤矿员工）还在从事人工采煤。一些国有煤矿安全 欠账严重，设备陈旧，安全保障能力下降。小煤矿普遍设备简陋， 技术落后，安全生产没有保证。05年上半年，全国煤矿10人以上特 大事故起数和死亡人数同比分别上升33和146，形势依然非常 严峻。 （二）国有煤炭企业历史包袱多，负重爬坡：企业办社会负担重、 税赋较重、铁路建设基金对西部煤炭企业经营压力过重 （三）超能力、超强度开采，后续发展、可持续发展能力不足：从 2004年到2020年，预计报废生产能力为2.3亿吨。由于煤炭市场 一度严重过剩， “八五”和“九五”前期，国家基本上没有投资建设新井。 煤炭产量的增加，基本上都是通过老矿挖潜改造、甚至超强度开采 来实现的，造成采掘失衡， “三量”（开拓煤量、准备煤量、回采煤量） 失衡 （四）专业技术人员严重短缺,一线职工队伍素质不能适应安全生产 和现代化矿井建设的需要：包括中国矿业大学在内的9所原煤炭院校， 1999-2002年培养了1454名地矿类专业毕业生，每年到煤矿工作 的不足100人。据调查，目前30万吨以上大中型煤矿中，初中以下 文化程度占62.67%，大专以上占5.44%，高级工程技术人员仅占 3；30万吨以下小煤矿中，中专以上文化程度的员工平均每矿不 到3人。 主要内容：主要内容： 1）高产高效集中化生产技术 2）绿色开采技术（环境友好开采） 3)深部开采问题 4)瓦斯,煤尘,顶板事故的防治 5).提高工作面设备可靠性的技术 6).软岩巷道支护技术 7).地下气化技术 8)煤层气的开采技术 9).洁净煤技术及煤燃烧技术 采矿学采矿学题库十题库十 1 无煤柱护巷的内容和方法是什么？说明该方法的应用原理或依据，无煤柱护巷的内容和方法是什么？说明该方法的应用原理或依据， 以及该方法的巷道布置特点和适用条件是什么？以及该方法的巷道布置特点和适用条件是什么？ 答：由于巷道前方分为卸载区、支承压力区和稳压区，卸载区载荷答：由于巷道前方分为卸载区、支承压力区和稳压区，卸载区载荷 小，并且为了避免支承压力的作用，对巷道进行无煤柱护巷，就是小，并且为了避免支承压力的作用，对巷道进行无煤柱护巷，就是 把巷道布置在卸载区，这样顶板对巷道的压力小，支护也比较容易，把巷道布置在卸载区，这样顶板对巷道的压力小，支护也比较容易， 主要无煤柱护巷的形式是沿空掘巷和沿空留巷两种。主要无煤柱护巷的形式是沿空掘巷和沿空留巷两种。 沿空掘巷包括沿已稳定的采空区边缘掘巷、与采空区之间保留窄煤沿空掘巷包括沿已稳定的采空区边缘掘巷、与采空区之间保留窄煤 忙的情况下掘巷及沿尚未稳定的采空区掘巷等三种情况，忙的情况下掘巷及沿尚未稳定的采空区掘巷等三种情况， 沿空留巷沿空留巷 与沿空掘巷同属沿采空区边缘布置的巷道，但它们的围岩应力和变与沿空掘巷同属沿采空区边缘布置的巷道，但它们的围岩应力和变 形相差甚大。沿空留巷要求直接顶板较易垮落且能使上覆坚硬顶板形相差甚大。沿空留巷要求直接顶板较易垮落且能使上覆坚硬顶板 处于平衡状态，否则需设置强力的巷旁支架或巷旁充滇，以防顶板处于平衡状态，否则需设置强力的巷旁支架或巷旁充滇，以防顶板 沿巷道煤帮切落；顶板下沉量随巷道宽度增加而增长，靠采空区侧沿巷道煤帮切落；顶板下沉量随巷道宽度增加而增长，靠采空区侧 要比靠煤帮侧约大要比靠煤帮侧约大1倍；再次受到采动影响时，围岩变形会再次总倍；再次受到采动影响时，围岩变形会再次总 剧增长，巷道整个服务期间累计的围岩变形量高达采厚的剧增长，巷道整个服务期间累计的围岩变形量高达采厚的40左右；左右； 煤层采厚意大，沿空留巷的维护愈加因难。煤层采厚意大，沿空留巷的维护愈加因难。 2、试分析缓倾斜厚煤层整层开采中大采高和放顶煤两种开采方法、试分析缓倾斜厚煤层整层开采中大采高和放顶煤两种开采方法 各有何优缺点？两种开采方法各自的使用条件是什么？各有何优缺点？两种开采方法各自的使用条件是什么？ 答：放顶煤开采类型答：放顶煤开采类型 1）一次采全厚）一次采全厚 2）预采顶分层网下放顶煤）预采顶分层网下放顶煤 3）倾斜分段放顶煤）倾斜分段放顶煤 放顶煤开采的优缺点及适用条件放顶煤开采的优缺点及适用条件 优点：优点： 1）高产高效，单产和工效提高）高产高效，单产和工效提高80100%； 2）巷道掘进率低，是分层开采的）巷道掘进率低，是分层开采的1/31/2； 3）工作面搬家次数少；）工作面搬家次数少； 4）减少材料和工资支出；）减少材料和工资支出； 5）对煤层地质和赋存条件适应性好；）对煤层地质和赋存条件适应性好； 6）可实现急倾斜厚煤层机械化开采。）可实现急倾斜厚煤层机械化开采。 缺点：缺点： 1）煤损多；）煤损多； 2）易发生自然发火；）易发生自然发火； 3）煤尘大；）煤尘大； 4）瓦斯易聚集）瓦斯易聚集 适用条件：适用条件： 1）煤层厚度变化大，）煤层厚度变化大，3.512m 均可，急倾斜均可，急倾斜15m； 2）煤层硬度的坚固性系数）煤层硬度的坚固性系数 f33.5； 3）煤层倾角应）煤层倾角应25，最大不超过，最大不超过30（急倾斜除外）（急倾斜除外） ； 4）煤层夹矸厚度）煤层夹矸厚度0.5m，f3，总厚不超过煤层厚度的，总厚不超过煤层厚度的 15； 5）自然发火期较长，瓦斯含量一般，水文地质条件不复杂。）自然发火期较长，瓦斯含量一般，水文地质条件不复杂。 。 大采高一次采全厚采煤法大采高一次采全厚采煤法 一、大采高一次采全厚综采工艺特点一、大采高一次采全厚综采工艺特点 1、采高：、采高：3.55.5m 2、设备、设备大功率、高强度、高可靠性机电一体化设备大功率、高强度、高可靠性机电一体化设备 厚煤层整层开采大采高采矿法厚煤层整层开采大采高采矿法 厚度为厚度为3.55.5m 缓倾斜煤层缓倾斜煤层 大采高采煤工艺特点：大采高采煤工艺特点： 1）初采高度较小，一般为）初采高度较小，一般为3.5m 左右；直接顶初次垮落后采至全左右；直接顶初次垮落后采至全 高。高。 2）控制煤壁片帮）控制煤壁片帮关键；关键； 3）支架防滑，防倒；）支架防滑，防倒； 4）端头支护及超前支护比一般综采更重要；）端头支护及超前支护比一般综采更重要； 5）一次采全厚比分层开采具有很多优点。）一次采全厚比分层开采具有很多优点。 大采高采煤的优点大采高采煤的优点 工作面产量和效率大幅度提高工作面产量和效率大幅度提高;回采巷道的掘进量比分层减少了一半回采巷道的掘进量比分层减少了一半;减减 少了假顶的铺设少了假顶的铺设;减少了综采设备搬迁次数，节省搬迁费用，增加了减少了综采设备搬迁次数，节省搬迁费用，增加了 生产时间生产时间;设备投资比分层综采大，其综合经济效益明显高于分层设备投资比分层综采大，其综合经济效益明显高于分层 综采综采;提高了资源的采出率提高了资源的采出率(煤厚煤厚4 m 多，只采多，只采3 m) 大采高采煤工艺的不利因素大采高采煤工艺的不利因素 不利因素。采高越大，支架重量越大，如采高不利因素。采高越大，支架重量越大，如采高4.5 m，每架支架重，每架支架重 约约17.5 t；采高；采高5 m 时，则为时，则为22 t。采煤机、输送机重量也将增。采煤机、输送机重量也将增 大。大。 大采高采煤工艺的适用条件大采高采煤工艺的适用条件 地质构造简单、煤层厚度地质构造简单、煤层厚度3.55 m、赋存稳定、倾角小于、赋存稳定、倾角小于12和和 顶板较稳定的煤层。顶板较稳定的煤层。 3、 矿井开拓