中国矿业大学(北京)博士考试采矿学重点问题整理

1、精选优质文档-倾情为你奉上1、什么是工作面开机率？提高工作面开机率的途径有哪些？提高开机率的主要技术措施？概念：采煤机的开机率K是指采煤机运转时间占额定工作时间的百分比，可分为日开机率、班开机率。综采面日开机率可表示为：式中：-采煤机纯割煤时间，min；-采煤机跑空刀时间，min；-采煤机在工作面端头反向操作和进刀时间，min；-全日，1440min。工作面开机率的主要影响因素：1）采矿地质因素影响采煤机开机率的地质因素主要包括煤层厚度、结构、硬度、倾角、地质构造、围岩稳定性、煤层及围岩的含水性及瓦斯涌出量等。在上述影响因素中，对采煤机开机率起主导作用的因素为地质构造、围岩稳定性及高瓦斯矿井的

2、瓦斯涌出量。2）采矿技术因素影响采煤机开机率的技术因素主要包括机组类型，配套性能及可靠性；工作面参数：工作面倾斜及走向长度，采煤机截深及牵引速度；回采工艺方；工作面生产系统各环节的通过能力及可靠性，作业制度及劳动组织，工人素质及技术干部的管理水平等。提高开机率的主要技术措施：（1）提高工作面的检修速度和质量，减少路途时间损失，增加采煤机作业时间；（2）提高采区及全矿生产系统的可靠性，降低生产系统事故率；（3）缩短工作面端头移输送机机头（尾）和端头支架世间，使其不影响采煤机端头作业；（4）提高操作和维修水平，降低机电和顶板事故率；（5）加强组织管理，使各工种、各班组之间工作协调，不影响采煤机运转

3、；（6）合理确定工作面参数，最大限度发挥设备效能。2、简述煤矿开拓中的上山开采和下山开采的主要优缺点和区别？什么条件下可以考虑应用下山开采？上、下山开采优缺点比较：下山开采与上山开采比较指的是：利用原有水平进行下山开采与深部另设开采水平进行上山开采的比较。两者在采煤工作面生产方面没有多大的差别，但在采区运输、提升、通风、排水和掘进方面存在许多不同之处：1）上山开采时，煤向下运输，上山的运输能力大，输送机的铺设长度较长，倾角较大时还可采用自溜运输，运输费用较低，但从全矿看，它有折返运输。下山开采时，向上运煤，没有折返运输，总的运输工作量较少。2）上山开采时，井下涌水可直接流入井底水仓，排水系统简

4、单。下山开采时，各采区都要解决采区内的排水问题。3）下山掘进的装载、运输、排水等工序比较复杂，因而掘进速度较慢、效率较低、成本较高，尤其当下山坡度大，涌水量大时，下山掘进更为困难。而上山掘进则方便得多。4）上山开采时，新鲜风流由进风上山进入采区，清洗工作面后的污风经回风上山流入回风道，新风和污风均向上流动，沿倾斜方向的风路较短；而下山开采时，新鲜风流由进风下山进入采区，清洗采煤工作面后的污风经回风下山流入回风道，风流在进风下山和回风下山内流动的方向相反，采区范围内沿倾斜方向的风路长。下山之间有巷道连通，风门控制风流，两下山之间的风压差较大，漏风较大，通风管理比较复杂，当瓦斯涌出量较大时，通风更

5、困难。5）下山开采的主要优点是充分利用原有开采水平的井巷和设施，节省开拓工程量和基建投资，可延长水平服务年限，推迟矿井下一水平延深的期限。下山开采的应用条件：1）对倾角小于16的缓斜煤层，瓦斯及水的涌出量不太大，下山开采的缺点并不严重，而节约工程量的优点较为突出。2）当井田深部受自然条件限制，储量不多、深部境界不一、设置开采水平有困难或不经济时，可在最终水平以下设一部分下山采区。3）一些多水平开采的矿井，由于开采强度大、井田走向长度短、水平接替紧张、原有生产水平保证不了矿井产量时，可在井田中央部分（靠近井筒部分）布置一个或几个下山采区。3、请说出开采（缓倾斜）厚煤层的主要开采方法与回采工艺有哪

6、几种，各自的特点和适用条件是什么？大采高一次采全厚采煤法和放顶煤采煤法放顶煤开采类型：1）一次采全厚 2）预采顶分层网下放顶煤 3）水平分段放顶煤 放顶煤开采的优缺点及适用条件：1）优点：单产高；效率高；成本低；巷道掘进量少；搬家倒面次数少；对煤层厚度变化及地质构造的适应性强。2）缺点：煤损多；易发火；煤尘大；瓦斯易聚集3）适用条件：（1）煤层厚度：一般煤层厚度6-10m为佳，预采顶分层综放开采时，最小煤层厚度7-8m，水平分段放顶煤时，煤厚应大于15-20m；（2）煤层硬度：煤的坚固性系数一般应小于3；（3）煤层倾角：倾角不宜过大，一般小于25-30；（4）煤层结构：夹矸厚度不宜超过0.5m

7、，其坚固性系数也应小于3，夹矸厚度不宜超过煤层总厚度的10%-15；（5）顶板条件：直接顶应随采随冒，冒高不宜小于煤层厚度的1.0-1.2倍；（6）地质构造：对地质构造适应性强（7）自然发火、瓦斯及水文地质条件：自然发火期短、瓦斯量大、水文地质条件复杂的煤层，采区措施后可采用综放开采。大采高一次采全厚采煤法工艺特点：1) 采高：3.57m；2) 设备：大功率、高强度、高可靠性机电一体化设备；3) 初采高度较小，一般为3.5m左右，直接顶初次垮落后采至全高；4) 控制煤壁片帮是关键；5) 支架防滑，防倒；6) 端头支护及超前支护比一般综采更重要；7) 一次采全厚比分层开采具有很多优点。大采高采煤

8、法的优点：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；减少了假顶的铺设工序；减少了综采设备搬迁次数；综合经济效益明显高于分层综采；提高了资源的采出率。大采高采煤法的缺点：缺点：采高越大，支架重量越大，呈非线性变化，煤壁发生片帮的频率和范围增大，设备投资大，搬迁困难。大采高采煤工艺的适用条件：地质构造简单、煤层厚度3.57 m、赋存稳定、倾角小于12和顶板较稳定的煤层。4、井田开拓部署时，阶段和开采水平有什么区别？为什么开采水平要有一定的服务年限？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，每个长条部分具有独立的生产系统，称之为一个

9、阶段。 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“开采水平”，简称“水平” 。阶段与水平联系和区别： 阶段井田一部分，强调开采范围和储量；水平强调巷道布置，二者联系是用水平上的巷道开采阶段内的煤炭资源。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。5、煤矿开采准备方式中可以分为采区式，带区式，盘区式，请分析上述三种准备方式的主要特点和使用条件？一般在什么条件下可以考虑采用倾斜长壁开采？除近水平煤层以外，井田一般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

10、井田；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 以下的煤层可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，合用一个煤仓；也可由相邻的多个分带组成一个采准系统，开掘为多分带服务的准备巷道。在近水平煤层中，由于倾角很小，且常有波状起伏，井田很难沿一定走向划分阶段，因而将井田直接划分为盘区（或带区）。盘区内的准备也有其一定特点，可有上（下）山盘区与石门盘区等不同准备方式。石门盘区准备方式的主要特点是倾角很小时，可以将盘区运输上山改为盘区运输石门，机车直接进入盘区石进行装车，取消了上山胶带运煤的运输环节，简化了生

11、产系统。近水平煤层井田直接划分为带区时，其准备方式与阶段内带区式准备基本相同。倾斜长壁开采适用条件：1.目前设备条件，其方法主要适用于倾角在12以下的煤层，应作为推广的重点。2.当对采煤工作面设备采取有效的技术措施后，可适用于12到17的煤层。当煤层倾角在20左右时，现在只有少数矿井在应用。3.对于倾斜和斜交断层较多的区域，能大致划分成为较为规则分带的情况下，可采用倾斜长壁采煤法或者伪倾斜长壁采煤法。6、我国煤矿矿井开拓方式是如何分类的，开拓方式的选择原则是如何确定的？开拓方式分类：1）按井筒形式分：立井，斜井，平硐，综合和多井筒分区方式。2）按开采水平分：单水平，多水平3）按开采大巷布置方式

12、分：分煤层大巷-每个煤层设大巷：集中大巷-煤层群集中设大巷 ，采区石门，煤层。分组集中设大巷，煤层群分组，分组集中设大巷。4）按准备方式分：上山式，上，下山式，混合式；开拓方式选择影响因素：井田地质和水文地质条件；煤层赋存和开采技术条件；地形地貌和地面外部条件；技术装备和设备条件；总体设计和矿井生产能力要求等。7、矿井开拓中，立井开拓、斜井开拓和平硐开拓三种方法各有什么特点和使用条件？为什么国家要求矿井设计要有一定的服务年限？平硐开拓1）优点：井下出煤不需要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；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；不需井底车场

13、，更无须在平硐内设水泵房、水仓等硐室，减少许多井巷工程量；平硐无须排水设备，对预防井下水灾也较有利；平硐施工条件好，掘进速度快，可加快矿井建设。2）缺点对地质条件的适应性差。使用条件适用于地形条件合适、煤层赋存较高的山岭、丘陵或沟谷地区斜井开拓1）优点：井筒掘进技术和施工设备比较简单，掘进速度快；地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比立井简单，一般无需大型提升设备，同类井型的斜井提升绞车较立井需用的绞车型号小，因而初期投资较少，建井期较短；在多水平开采时，斜井的石门总长度较用立井开拓时短，因而掘进石门的工程量和沿石门的运输工作量较少；延深斜井井筒的施工比较方便，对生产的干扰少。2）缺点：在

14、自然条件相同时，斜井要比立井长的多；围岩不稳固时，斜井井筒维护费用高；采用绞车提升时，提升速度慢，能力小，钢丝绳磨损严重，动力消耗大，提升费用较高，当井田斜长较大时，采用多段绞车提升，转载环节多，系统复杂，更要多占用设备和人力；斜井井筒长，沿井筒敷设管路、电缆所需的管线长度较大；生产能力大的斜井辅助提升工作量大，甚至需增开副斜井；斜井的通风风路较长，对瓦斯涌出量大的大型矿井，斜井井筒断面小，通风阻力大，满足不了通风要求，需另开专用进风或回风井；当表土为富含水的冲积层或流砂层时，斜井井筒掘进技术复杂，有时难以通过。3）适用条件：适用于埋藏不深、表土层不厚、水文地质情况简单、井筒不需特殊法施工的缓

15、斜和倾斜煤层。立井开拓1）优点立井开拓的适应性强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的限制；立井的井筒短、提升速度快、提升能力大，对辅助提升特别有利；对井型特大的矿井，可采用大断面的立井井筒，装备两套提升设备；井筒的断面很大，可满足大风量的要求；由于井筒短，通风阻力小，对深井更为有利。2）缺点井筒掘进技术和施工设备比较复杂，掘进速度慢；地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比斜井复杂，需用大型提升设备，同类井型的立井提升绞车较斜井需用的绞车型号大，因而初期投资较多，建井期较长；在多水平开采时，立井的石门总长度较用斜井开拓时长，因而掘进石门的工程量和沿石门的运输工作量大；延深立井井筒

16、的施工比较复杂，对生产的干扰多。3）适用条件适用于赋存较深、表土层较厚、水文地质条件比较复杂、井筒需要特殊施工的煤层，也可用于多水平开采的急倾斜煤层。原则：平硐开拓：在山谷地区，平硐水平以上有足够的储量；斜井开拓：煤层埋藏不深，表土不厚，水文地质调价简单，缓斜或倾斜煤层；立井开拓：凡是不宜采用平硐和斜井的条件都可以采用；综合开拓：采用一种井筒形式经济技术上不合理时可采用；分区式：特大型矿井，高瓦斯；8、根据当前采矿工程技术的发展趋势，你认为我国煤炭工业技术在建设安全高产高效矿井方面的主要特点和存在的主要问题有哪些？主要特点：1）提高采掘工作面单产、单进和工效；2）生产集中化； 3）技术现代化；4）矿井大型化；5）运输连续化。主要问题：高产高效矿井建设不平衡，有的矿区发展较快，有的矿区发展较慢；设备因素制约高产高效的发展，大型化、重型化设备的研发和国产化应是未来研究的重点；无人工作面、自动化工作面等开采条件将大幅度提高高产高效矿井水平。9、已知某矿井生产能力180万吨/年，按设计规范要求计算矿井一水平的最少可采储量的合理值是多少万吨?式中：K-矿井储量备用系数，矿井设计一般取1.4，地质条件复杂的矿井及矿区总体设计可取1.5