采矿学精彩试题及问题详解

1、煤矿开采学试题（六）得分一、名词解释（3X 5= 15分）1、米区上山2、暗立井3、可米储量4、开拓煤量5、采掘平衡二、简答题（6X 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、阶段的再划分有哪几种方式？三、分析题（2X 12= 24分）1、试分析我国煤矿井田开拓的发展方向。2、试分析仰斜开采和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

2、进顺序、运煤系统及通风系统。煤矿开采学试题（六）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)是矿井没计的可以采出的储量，故Z= (Z-P)C式中 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、开拓煤量是井田围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和工作面成一顶的比例

3、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和联合准备采区，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

4、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 主要考虑因素是：适应煤层下行开采 顺序，减少煤柱损失和便于维护。 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

5、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和生产 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 理工作为安全生产和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他急斜煤层采煤 方法( 综采放顶煤除外 ) ，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

6、保证生产可靠和安全的条件下减少升 拓工程量：尤其是初期建设工程量，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和设备供应情况 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，以及其他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

7、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 13 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

8、帮， 煤帮上锚杆布置的 密度、深度依据煤层特点和片帮严重程度而定。3、用聚氨脂或其他化学树脂固结煤壁， 增加煤体强度。 目 前，主要使用方法有药包和注入法两种。6、阶段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

9、 46 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。 我国煤矿井田开的发展方向： 随着科学技术的进步和煤炭 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 主要是增大矿井生产能力，以及相应加大水平垂高及采区

10、 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， 、究州、潞安、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和矿井大型化，设备功率和能力加大及日 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

11、车、单轨吊等使 辅助运输实现简单化和连续化。2.、试分析仰斜开采和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 易出现裂隙和加剧破碎，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 性和稳定性。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、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，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

13、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，年予煤机受振动和滚筒易“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和输送机的事 故也会增加，装煤率降低。由于

14、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。I图17 3斜井乐水平上山武开拓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； 11m4 区段运输平巷； 12区段运输石门； 13m1 区段运输平巷； 14 m4 区段回风平巷； 15区段回风石门； 16m1 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 和轨道上山 10,并继续进行采 区巷道的