采矿学作业题及答案.doc

采矿学习题第一章 煤田的划分1 煤田、矿区、井田及三者关系？ 煤田：同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区称为煤田。矿区：统一规划和开发的煤田或其一部分称为矿区。井田：煤田或矿区的范围都很大，需要划分为若干部分，按一定顺序开采。划归一个矿井开采的那一部分煤田称为井田，而划归一个露天矿开采的那部分煤田常称为矿田。2 举例说明根据岩性和倾角对井巷的分类，并图示。绘单线图说明矿井主要生产系统。 井巷可以分为a、直立巷道，如立井、暗井、溜井、风井、主立井、副立井；b、水平巷道，如平硐、平巷和石门；c、倾斜巷道，如上山、下山、斜井和分带斜巷。 矿井主要生产系统：运煤系统、通风系统、运料排矸系统、排水系统、供电系统、压气系统、其他生产系统。3 论述矿区划分成井田的原则。4 井田境界的人为划分方法。除了利用自然条件作为井田境界之外，在不受其他条件限制时，往往要用人为划分的方法确定井田的境界。人为境界的划分方法，常用的有垂直划分、水平划分、按煤组划分及按自然条件形状划分等。1. 垂直划分图2-2 井田边界划分方法1垂直划分；2水平划分；3以断层为界相邻矿井以某一垂直面为界，沿境界线两侧各留井田边界煤柱，称为垂直划分。井田沿走向两端，一般采用沿倾斜线、勘探线或平行勘探线的垂直面划分。如图2-2所示，一、二矿之间及三矿左翼边界即是。近水平煤层井田无论是沿走向还是沿倾向，都采用垂直划分法。2. 水平划分以一定标高的煤层底板等高线为界，并沿该煤层底板等高线留置边界煤柱，这种方法称作水平划分。在图2-2中，三矿井田上部及下部边界就是分别以-300m和-600m等高线为界的，这种方法多用于划分倾斜和急斜煤层以及倾角较大的缓斜煤层井田的上下部边界。3. 按煤组划分按煤层（组）间距的大小来划分矿界，即把煤层间距较小的相邻煤层划归一个矿井开采，把层间距较大的煤层（组）划归另一个矿井开采。这种方法一般用于煤层或煤组间距较大，煤层赋存浅的矿区。在图2-3中，一矿与二矿即为按煤组划分矿界，并且同时建井。矿界还可以按地质构造条件来划分，例如以断层为矿界，各矿沿断层线留置矿界煤柱。图2-3中，三矿与一矿、二矿的矿界，图2-2中二、三矿右翼边界即是。应当指出，无论用何种方法划分井田境界，都应力求做到井田境界整齐，避免犬牙交错造成开采困难。图2-3 矿界划分及分组与集中建井1、2浅部分组建斜井；3深部集中建立井5 说明矿区开发顺序原则。6 井田内再划分方式？阶段内再划分方式？一个井田的范围相当大，其走向长度可达数千米到万余米，倾向长度可达数千米。因此，必须将井田划分成若干个更小的部分，才能按计划有序地进行开采。1. 阶段的划分及特征在井田范围内，沿着煤层的倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分具有独立的生产系统，称之为一个阶段。井田的走向长度即为阶段的走向长度，阶段上部边界与下部边界的垂直距离称为阶段垂高，一般为100250m，阶段的倾斜长度为阶段斜长，如图2-4所示。图2-4 井田划分为阶段和水平J1、J2、J3第一、二、三阶段；h阶段斜长1阶段运输大巷；2阶段回风大巷每个阶段都有独立的运输和通风系统。如在阶段的下部边界开掘阶段运输大巷（兼作进风巷），在阶段上部边界开掘阶段回风大巷，为整个阶段服务。上一阶段采完后，该阶段的运输大巷作为下一阶段的回风大巷。3. 近水平煤层井田划分为盘区开采近水平煤层，井田沿倾斜方向的高差很小。通常，沿煤层的延展方向布置大巷，在大巷两侧划分成为具有独立生产系统的块段，这样的块段称为盘区或带区，如图2-10所示。盘区内巷道布置方式及生产系统与采区布置基本相同。带区则与阶段内的带区式布置基本相同。图2-10 井田直接划分为盘区P1、P2、P3、P4第一、二、三、四盘区井田划分为阶段后，阶段的范围仍然较大，通常需要再划分，以适应开采技术的要求。阶段内的划分一般有三种方式：采区式、分段式和带区式。1. 采区式划分在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干个具有独立生产系统的块段，每一块段称为采区，在图2-11中，井田沿倾向划分为3个阶段，每个阶段又沿走向划分为4个采区。图例：-采区边界；井田边界图2-11 采区式划分J1、J2、J3第一、二、三阶段；C1、C2、C3、C4第一、二、三、四采区；Ql、Q2、Q3第一、二、三区段；1阶段运输大巷；2阶段回风大巷；3采区运输上山；4采区轨道上山；5区段运输平巷；6区段回风平巷采区的倾向长度与阶段斜长相等。按采区范围大小和开采技术条件的不同，采区走向长度由500m到2000m不等。采区的斜长一般为6001000m。确定采区边界时，要尽量利用自然条件作为采区边界，以减少煤柱损失和开采技术上的困难。在采区范围内，沿煤层倾斜方向将采区划分为若干个长条部分，每一块长条部分称为区段。如图2-11中A图所示，采区划分为三个区段，每个区段沿倾斜布置采煤工作面，工作面沿走向推进。每个区段下部边界开掘区段运输平巷，上部边界开掘区段回风平巷；各区段平巷通过采区运输上山、轨道上山与开采水平大巷联接，构成生产系统。2. 分段式划分在阶段范围内不划分采区，而是沿倾斜方向将煤层划分为若干平行于走向的长条带，每个长条带称为分段，每个分段沿倾斜布置一个采煤工作面，这种划分称为分段式。采煤工作面沿走向由井田中央向井田边界连续推进，或者由井田边界向井田中央连续推进，如图2-12所示。图2-12 分段式划分Jl、J2、J3阶段；D1、D2、D3分段各分段平巷通过主要上（下）山与开采水平大巷联系，构成生产系统。分段式划分与采区式相比，减少了采区上（下）山及硐室工程量；采煤工作面可以连续推进，减少了搬家次数，生产系统简单。但是，分段式划分仅适用于地质构造简单、走向长度较小的井田。3. 带区式划分在阶段内沿煤层走向划分为若干个具有独立生产系统的带区，带区内又划分成为若干个倾斜分带，每个分带布置一个采煤工作面，如图2-13所示。分带内，采煤工作面沿煤层倾斜推进，即由阶段的下部边界向阶段的上部边界推进或者由阶段的上部边界向下部边界推进。一般由26个分带组成一个带区。图2-13 带区式划分Jl、J2、J3阶段；Fl、F2、F7带区；、分带分带布置工作面适用于倾斜长壁采煤法，巷道布置系统简单，比采区式布置巷道掘进工程量少，但分带工作面两侧倾斜回采巷道掘进困难、辅助运输不便。目前，我国大量应用的还是采区式，但在煤层倾角较小（12）的条件下，带区式的应用正在扩大。采区、盘区、带区的开采顺序一般采用前进式，先开采井田中央井筒附近的采区或盘区、带区，以有利于减少初期工程量及初期投资，使矿井尽快投产。7 阶段、上下山阶段、水平、开采水平、盘区。并图示；阶段与水平的关系。8 分区、区段、上下山、分带。并图示。9 图示采区布置方式。10 井田内的一般开采顺序。11 地质Z、工业ZG、可采储量ZK；ZG与ZK的关系。12 分析影响A的因素。13 分析ZK、A、T三者的关系。二章 开拓方式1开拓方式的含义。 山地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和开掘工程称为井田开拓。 矿井开拓方式是矿井井筒形式，开采水平数目及阶段内的布置方式。2 井巷按用途和服务范围的分类。 矿井井巷按其用途和服务范围分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道。（1） 开拓巷道是为井田开拓而开掘的基本巷道。一般来说，开拓巷道是为全矿井、一个开采水平和若干采区服务巷道，服务年限较长，多在1030a或以上，如主副井、主运输石门、阶段运输大巷、阶段回风大巷、风井等。其作用在于形成新的或扩展原有阶段或开采水平，为构成矿井完整的生产系统奠定基础。（2） 准备巷道是为准备采区、盘区或带区而掘进的巷道。如采区上下山、采区或带区车场、变电所、煤仓等。（3） 回采巷道是形成采煤工作面及为其服务的巷道。如区段运输平巷、区段回风平巷和开切眼。其作用在于切割出新的采煤工作面，并进行生产。3 平峒开拓的优点、适用条件。 优点：1、井下出煤不许提升转载即可由平硐直接外运，因而运输环节和运输设备少，系统简单，费用低。 2、平硐的地面工业建筑较简单，不需结构复杂的井架和绞车房 3、不需设井底车场，更无需在平硐内设水泵房、水仓等硐室，减少许多井巷工程量 4、平洞施工条件较好掘进速度较快，可加快矿井建设5、平硐无需排水设备，对预防井下水灾也较有利。适用条件:在地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵和沟壑地区，只要上山部分煤的储量大致能满足同类井型的水平服务年限要求时，都应采用平硐开拓。4 划示意图说明平峒标高以下的煤如何开拓？5 斜井的分类。 斜井开拓是利用直通地面的倾斜井巷作为主副井的开拓方式。按斜井与井田内划分方式的配合不同，可分为集中斜井和片盘斜井两大类。6 片盘？片盘斜井开拓？评价此开拓方式（优、缺、应用条件）。 片盘斜井开拓如图-其井下部分相当于一个下山采区，井田沿倾斜方向按标高划分为数段，每一段相当于采区的一个区段，习惯上称为片盘，采煤工作面在片盘上布置。图优点：片盘斜井建井工程量小、投资省、建井快，有利于早出煤、早见效，并且初期生产系统简单，生产成本较低。缺点：井田走向尺寸小，生产能力低，随着采深加大，技术经济指标呈下降趋势。当一段提升设备满足不了要求时，可多段提升，这将导致生产环节和设备占有量增多，经济效益下降。因此，很少采用三段及以上的片盘斜井开拓。应用条件：7 评价斜、多开拓方式。对井田内赋存有缓倾斜可采煤层两层且煤层赋存不深、地标为平原、表土层不厚、无流沙层、水文地质条件简单则可采用斜井多水平开拓。优点：井筒掘进技术和施工设备比较简单，掘进速度较快，地面工业场地建筑、井筒设备、井底车场及硐室比较简单；斜井一般无需大型提升设备，初期投资少，建井期短，井筒延深施工容易，对生产干扰少。各开采水平主石门总长度短，可节约岩巷工程量。缺点：相同煤层条件下，与立井相比，斜井井筒长度较长，围岩不稳定时，维护费用高，相应通风线路和管缆也较长；运输提升时动力消耗多，提升费用高；建井时井筒掘进岩石工程量大，对井型较大、服务年限较长、开采水平多、井筒装备要求较高的矿井，采用地板岩层斜井较适宜。8 斜井开拓的一般条件。9 斜井提升方式如何选择？10 剖面图说明立、多开拓的分类？各类特点和适用条件。11 剖面图说明立、单开拓和适用条件。12 通风系统包括的内容？分类？ 13 立井开拓的分类？立井开拓的一般条件。14 综合开拓的优越性。图示其分类。三章 开拓巷道布置1 上下山开采的比较；下山开采的优、应用条件。2 辅助水平应用条件。3 大巷轨道、皮带运输的评价。4 图示（切、剖面）说明大巷布置方式及应用条件。5 煤层群分组原则。6 煤、岩大巷的评价。7 图示岩大巷位置的确定原则。8 图示并说明各通风方式及评价。四章 井底车场1井底车场？作用？组成？形式？调车方式。2 影响井底车场形式的因素。五章 开拓延深1 掘进率、“三量”及可采期。2 开拓延深？几种方案？水平过渡时期？3 矿井技术改造的目的、方法。4 合理集中生产的内容。六章 矿井设计1 矿井设计程序2 方案比较法？方案比较时的注意事项。七章 准备方式1 准备方式？分类？2 联合准备的方式？联合准备的优、缺点。3 图示煤层群采区单独准备的剖面；图示集中上山分组集中平巷联合准备的剖面。4 图示区段集中平巷布置方式。5 近水平煤层开采的巷道准备特点。6 石门盘区优、缺点。八章 煤层群采序1图示上、下层同采时的最小错距计算方法。2 上行开采的判别条件。九章 采区参数1图示区段集中平巷的具体布置方式？图示区段集中平巷与各煤层超前平巷的联系方式？图示区段集中平巷与集中上山的联系方式。2 评价煤、岩上山。3 改善煤上山维护状态的措施。4 图示上山布置类型。5 分析影响采面长度的因素；分析影响采区走向长度的因素。6 采区生产能力？其计算方法？其影响因素？提高的措施。十章 采区车场1 矿井轨道道岔？组成？分类？2 采区车场？作用？分类？3 采区上、中、下部车场分类。图示。十一章 采法1 采煤系统？采煤工艺？采法？2 选择采法要考虑的因素？采法选择的基本原则。3壁式、柱式体系采法特点？4房式、房柱式、巷柱式采法？5区段巷的布置形式。6采面采序有几种？优缺点。十二章 工艺1 简述炮采面工艺过程。2 炮采面炮眼布置方式。3 炮采面“一炮三检”制度。4 割煤方式几种？进刀方式几种？5 矿压产生过程？矿压？矿压显现？支承压力？6 悬臂支架沿走向布置方式？悬臂支架沿工作面布置方式？7 采场顶板（按层位）分类。8 采空区处理方法。9 机采面刮板的作用。10 综采？优越性？其工作面主要设备？端头支护方式？11 综采的二种工艺方式及应用条件。12 液压支架分类？移架方式？13 炮、普、综的一般条件；炮采优、缺点；普采优点（势）?14 采面循环？正规循环作业？15 最大、最小控顶距？放顶步距？并图示。16 老顶初、周期来压？17 机采面开机率？如何计算？18 采面的作业形式？劳动组织形式？19 大采高和大倾角综采的工艺措施。20 刨煤机开采应用条件。十三章 (单一开采)采煤系统1 区段平巷双巷布置的优、缺点。2 “对拉面”？优点？3 采场支承压力的分类？指出其分布曲线中的（横）“三区”。（竖“三带”）。4 区段无煤柱护巷方法？应用条件？巷旁支护形式？送巷形式？5 图示采场的通风方式。6 影响煤柱尺寸大小的因素；取消上山煤柱的措施。7 无煤柱开采的矿压理论依据。8 减少采区开采损失的措施。十四 厚煤层倾斜分层1 厚煤层分层方法；图示厚煤层倾斜分层的分层平巷布置方案。2 设区段集中平巷的优点。3 跨上山开采的优越性；应注意的问题。4 人工假顶材料有哪些？5 再生顶板的形