采矿学期末考试复习重点

1、1.煤层按倾角分类:煤层按厚度分类: TOC o 1-5 h z 近水平煤层450薄煤层3.5m.阶段内的再划分：1:采区式划分在阶段内沿走向把阶段划分为若干具有独立生产系统的开采块段称为一个采区。2:带区式划分在阶段内沿煤层走向把阶段划分为若干适合于布置采煤工作面的长条，每个长条叫一个分带。由相邻较近的若干分带组成，并具有独立的生产系统的开采区域叫 一个带区。3:近水平煤层条件下井田直接划分为盘区，带区或分带:.石门地层中开凿的不直通地面，与煤层走向垂直或斜交的岩石平巷煤门煤层中开凿的不直通地面，与煤层走向垂直或斜交的平巷4.5.矿井井巷分为三类：开拓巷道 准备巷道 回采巷道 煤巷：掘进断面

2、中，若煤层占为井田开拓而开掘的基本巷道为准备采区，盘区或带区而开掘的主要巷道 是形成采煤工作面及为其服务的巷道4/5（包括4/5在内），就称它为煤巷半煤岩巷：掘进断面中，若岩层占1/54/5（包才S 4/5在内）时，就称它为半煤岩巷迎山角：在架棚时棚腿要与顶底板垂线间向上方呈一夹角，这个夹角称为迎山角，一般巷道每倾斜68对应1迎山角6.开采顺序1.采区，盘区，带区间有前进式和后退式，我国煤矿阶段内采区，带区或盘区间一般采用前进式开采顺序.采区，盘区，带区内工作面开采顺序有前进式，后退式，工作面往复式。后退式开采顺 序所需的回采巷道要预先掘出，通过掘巷可以探明煤层的赋存情况，生产期间采掘不存在互

3、相影响， 回采巷道容易维护，新风先经过实体煤，漏风少，是我国煤矿最常用的一种工作面开采顺序.阶段间有上行开采和下行开采，一般情况下我国煤矿阶段间使用下行开采顺序.区段间开采顺序有上行开采和下行开采， 一般情况下我国煤矿采取或盘区内区段间采用下 行开采顺序，即先采标高高的区段后采标高低的区段.煤层间,厚煤层分层问及煤组间开采有上行开采和下行开采顺序7.几个概念：1.采煤工序落，装，运，支，处.采煤工艺五个工序按一定规律在时间，空间上的配合.系统回采巷道在时间上的配合，在空间上的布置.采煤方法工艺和系统在时间以及空间上的配合8.采煤方法1长壁式体系采煤方法特点：1.工作面较长，一般在 80250m

4、.随着采煤工作面的推进，顶板暴露面积增大。矿山压力显现较为强烈.采煤工作面可分别用爆破，滚筒式或刨煤机破煤装煤，一般用与工作面平行铺设 的刮板输送机运煤，用支架支护工作空间，用垮落法或充填法处理采空区（破， 装，运，支，处）.在采煤工作面两端，一般至少各有一条回采巷道与之相连，以形成生产系统2柱式体系采煤法（主要适用于近水平薄或中厚煤层）特点：1.在煤层内布置一系列宽为57m的煤房，采煤房时形成窄工作面，一般成组向 前推进。煤房之间留设煤柱，煤柱宽数米至 2030m不等，每隔一定距离用联 络巷贯通，构成生产系统，并形成条状或块状煤柱，用于支撑顶板.采煤房时矿山压力显现较缓和，可以用锚杆支护工作

5、空间，支护较简单.高度机械化的柱式体系采煤法目前多用连续采煤机及配套设备，且在一组煤房内交替作业.采掘和一，掘进准备也是采煤过程，回收煤房煤柱时，也使用同一种类型的采煤 配套设备9.采煤工艺的选择:煤厚大于6m采用综放开采工艺或者分层综采，分层普采煤厚46m,采用一次采全高综采工艺，或者分层综采，分层普采煤厚24m,综采或者普采煤厚小于2m, 薄煤层综采工艺或者普采10.我国煤矿按生产能力的类型:特大型矿井3Mt/a（百万吨/年）及以上大型矿井1.2 ,1.5 ,1.8 , 2.4 Mt/a中型矿井0.45 , 0.6 , 0.9 Mt/a小型矿井0.3 Mt/a及以下11.爆破采煤工艺.爆破

6、采煤的工艺过程包括钻眼，爆破落煤和装煤，人工装煤，刮板输送机运煤，推移输送机， 支护，回柱放顶等主要工序.爆破时使用毫秒爆破减少发爆次数，炮眼间一律采用串联方法连线，如顶板不稳定可以采用留 煤垛间隔爆破的方法.进刀：滚筒采煤机每割一刀煤之前，必须使其滚筒进入媒体，这一过程叫做进刀，进刀的实质是采 煤机运行与推移输送机的配合关系13进刀图示：P34P37.采煤机进刀段的长度与输送机机头（机尾）布置的位置和长度，采煤机机身长度，输送机容许弯曲段的最小长度等因素有关。当输送机的机头机（尾）完全布置在平巷的时候，进刀段的长度等于采煤机机身的长度 加输送机允许弯曲段的最小长度，进刀距离一般为 2030m

7、；当机头（尾）不完全布置在平巷的时候，进刀段的距 离还要长一些。.割煤方式1.双向割煤（往返一刀）适用于较厚的中厚煤层单滚筒采煤机工作面.双向割煤（往返两刀）适用于煤层较薄且煤层厚度和滚筒直径相近的普采工作面，是我国双滚筒采煤机常用的一种割煤方式.单向割煤（往返一刀） 适用于采高1.5m以下的较薄煤层，滚筒直径接近采高，顶板较 稳定，煤层粘顶性强，割煤后顶煤不能及时垮落等条件16横三区：煤壁支撑影响区，离层区，重新压实区竖三代：弯曲下沉带，裂缝带，夸落带17.普采支护.多数普采和炮采工作面采用单体液压支柱配合金属较接顶梁支护，形成悬臂式支架.金属较接顶梁的长度要与采煤工作面每次推进度相同或成整

8、数倍.正悬臂支架的悬臂长段在支柱的煤壁侧，短段在在支柱的采空区一侧，有利于控制刮板输送机机 道上方的顶板和减少顶梁的折损，倒悬臂支架则相反，长段在采空区一侧，易损坏顶梁，但支柱 不易被采空区侧的什石埋住.炮采工作面支架多用正悬臂齐梁直线柱布置方式，普采工作面有齐梁直线柱和错梁直线柱两种布 置方式，梁长等于截深时，割一刀煤就挂梁，支柱，一般全部为正悬臂；顶梁长度是截深的两倍 时，多用错梁直线柱布置，支架正倒悬臂相间，割一刀后间隔挂梁，支柱成直线布置，便于行人 运料的方便，若全部采用正悬臂支架则应割两刀煤后挂一次梁.端头支护1.单体支柱与钱接顶梁支护 2.单体支柱与长钢梁组成迈步抬棚支护 3.基本

9、支架加走向 迈步抬棚支护4.十字银接顶梁支护综采支护.有及时支护（先移架后推溜）和滞后支护（先推溜后移架）两种.移架方式有三种 1.单架依次顺序式2.分组间隔交错式3.成组整体依次顺序式.端头支护 1.专用自移式端头液压支架 2.用中部支架支护 3.单体支柱与钱接顶梁支护 4.单体支柱与长钢梁组成迈步抬棚支护.液压支架防滑防倒研究认为：1.支架下滑与倾倒与重量无关 2.支架高度与宽度与下滑无关 3.支架的宽高比对支架倾 倒影响较大措施：1.自下而上移架，防止滚动什石冲击支架尾部 2.严防输送机下滑引起支架下滑 3.间隔移架， 使支架保持适当迎山角4.确保工作面下端排头支架的稳定性5.邻架间架设

10、调梁和调底座千斤顶6.拉架时防止邻架间咬架 7.带压移架.大采高工作面矿压显现特点：基本顶来压更为剧烈，局部冒顶和煤壁片帮现象更为严重，煤壁片帮 深度随采高增加而增大.工作面长度要按通风能力允许的长度来验算，L= 60VMscf ,缓倾斜煤层综采工作面长度不小于qbBPN160m,普采工作面在中厚煤层不小于140m,薄煤层中不小于120m,炮采工作面长度可取80120m, 神东最长360m,美国335m.工作面推进长度应考虑采煤机械大修期内的过煤能力与准备巷道布置的情况，神东6280m,美国5280m.截深有0.5m, 0.6m, 0.8m, 1.0m, 1.2m目前有逐渐加大的趋势，最长美国

11、 1.4m.采煤机开机率是指采煤机运转时间占每日24h的百分比K= （t割煤+t跑空刀+t进刀）/24hX 100%.工作面采出率=（工作面实际采出煤量/工作面实际储量）X 100%工作面采出率的规定厚煤层0.93,中厚煤层0.95,薄煤层0.97采区的采出率的规定厚煤层0.75,中厚煤层0.80,薄煤层0.85.综采面设备配套关系：液压支架最小支撑高度要大于采煤机机身高度液压支架的最小支撑高度要大于采煤机的滚筒直径 液压支架的宽度要与输送机的中部溜槽长度相等输送机，转载机，破碎机，可伸缩胶带输送机的运输能力要依次分别增加20%30%“三机”大修周期应相互接近.工作面调斜的实质是控制工作面不同

12、部位每次采煤的进度，逐次调斜工作面的位置和推进方向，45时叫转采，45时叫调斜，有实中心调斜和虚中心调斜两种。机采工作面调斜就是通过 推移刮板输送机，使弯曲段逐次位于工作面不同位置处，采煤机滚筒沿刮板输送机不同弯曲段割入 煤壁来实现的；相邻两刀煤的错距应大于输送机容许的最小弯曲段长度，截深 0.6m时为15m,截深 0.8m时为20m,截深1m时为25m。通刀就是采煤机沿工作面全长割煤。.工作面过断层.断层落差小于采高时，一般可以硬过（原则上不挑顶；综采硬过坡度以10 12。，最大不要超过15。16。；岩石硬度f=45时降低牵引速度用采煤机直接截割，再大时要钻眼爆破）.断层落差大于或等于采高时

13、0炮采普采工作面可以一般采取避开的方法处理走向断层位于工作面两端时，加长或缩短工作面留煤柱避开断层回采位于工作面中部时，根据断层延伸的长度，采取开中巷法或开超前巷法避开断层回采倾向断层，工作面要重掘开切眼，搬家避开斜交断层当B 60时，采取与走向断层相同的处理方法.综采工作面设备拆除顺序是：先拆输送机的机头机尾，然后是采煤机，输送机中部槽，最后是支架， 最快美国46h。综采设备安装顺序有前进式和后退式，但都要首先根据转载机与带式输送机的中心 线位置，确定出工作面输送机的机头位置，根据机头位置确定排头支架的中心位置，进而预先测量 出每架支架的精确中心点.巷道掘进：一：是按腰线沿煤层掘进，可探明煤

14、层走向变化，为运输平巷确定方向，又便于辅助运输与排水， 二：是按中线掘进，与运输平巷平行，利于巷道取直.沿空掘巷必须在采空区跨落的顶板岩层活动稳定后掘进，通过观察和试验确定沿空巷道的位置和掘 进与回踩的间隔时间。一般情况下应不小于 3个月,通常为4-6个月，个别情况下要求在8-10个月，坚 硬顶板比松软顶板需要的时间会更长。由一个采煤工作面生产保证单一煤层双翼采区的产量 ，工作面 可在同一区段内左右跳采，区段间可以依次接替；单一煤层采区内多个采煤工作面同时生产时，区 段间或区段内各工作面需要跳采接替。.中切眼用途：解决掘进期间局部通风问题。利用中切眼，缩短了供风距离，降低了风阻，提高通风效率；

15、解决长距离掘进供电问题。综合掘进机容量 300kW以上，低压供电困难；设中切眼后，可将移 动变电站放在中切眼附近，高压供电 ；增加安全避灾通道；加快了巷道掘进速度：风巷煤可通过中切眼从机巷一起运出，材料由风巷运进方便。中切眼位置：根据采面连续推进长度及设备性能，避开应力集中区，选择围岩稳定、无淋水的地段。与区段平 巷交角为85O左右为宜。.利用三条区段平巷准备出两个同时生产的采煤工作面的布置称为双工作面布置，中间平巷出煤时，称对拉工作面布置，中间平巷和下平巷出煤时称顺拉工作面布置.上下工作面的错距X min =Hcot 6 +L+b (H煤层层间距离，6岩层移动角，L安全距离不小于20到25.

16、倾斜长壁适应于倾角小于12。的煤层，经过处理可以应用于12 -17。.仰斜开采一采面沿倾斜从下向上推进采煤。适用：顶板稳定，煤质较硬；顶板淋水大；煤易自燃需注浆；临界角一般为 a 25度的煤层.垂直布置煤层倾角小于15度.再生顶板：含泥质成份较高的直接顶垮落后，向采空区注水或注泥浆，在上覆岩层重压下采空区的冒 落肝石形成有一定稳定性和强度的顶板叫再生顶板.按采煤工艺分：炮采放顶煤开采普采放顶煤开采综采放顶煤开采.按综采放顶煤液压支架放煤口及位置，分：高位放顶煤液压支架；中位放顶煤液压支架；低位放顶煤 液压支架。40椭球体放矿理论椭球体放矿理论认为：矿石在采场破碎后，是按近似椭球体形状向下自然流

17、动下来的, 即原来所占的空间形状为一个旋转椭球体，放煤椭球体表面上的颗粒将大体同时到达放煤口。2b广(0.25 -0.3) h41松动椭球体：放煤的同时，放出椭球体周围的煤岩也将向放煤口移动，充填放煤留下的空间，此空间 体与放出椭球体相似，称松动椭球体。42放煤步距(循环放煤步距)：在工作面推进方向上，前后两次放顶煤之间工作面推进的距离。L=(0.15-0.2)(H-M)-h43放顶煤矿压规律：1直接顶形成半拱式小结构2半拱式失稳导致直接顶来压3老顶初次来压步距增大，周期来压步距减小4工作面来压不明显5支架前柱阻力大于后柱44煤炭损失：1)难以避免的煤炭损失，工艺损失，工作面上下端头损失，初采

18、损失，末采损失2）风正常因素引起的损失3）区段或分带煤柱损失减少损失的措施：1减少初采损失2减少端头损失3减少放煤工艺损失4改革巷道布置，减少区段煤柱损失45放顶煤法存在的问题：1采出率底2支架与配套设备的系列化研究3瓦斯灾害防治4自然发火防治（加 快推进速度是最有效的方法）.当近水平煤层条件下，将盘曲运输上山改为与阶段运输大行同标高的盘曲运输石门，电机车牵引矿车可以直接由运输大巷进入盘区石门装车，这样的准备方式称之为石门盘区准备方式自水平大巷开掘石门作为盘曲主要运煤巷道的盘区称之为石门盘区。.联合准备的标志是共用巷道，多层煤可以共用的巷道有，上下山，盘区石门，区段或分带集中巷，车场，煤仓。联

19、合程度越高共用的巷道就越多.联合布置的优点：采面回采数目多，有利于通过增加工作面个数提高产量；改善了巷道维护条件，维护费少；改善了运输条件，利于发挥设备效能；可不留或少留上山煤柱，采出率高，煤损少；联合布置的缺点：岩石巷道掘进工程量大，准备新采取的时间长，辅助运输环节多，巷道之间联系和 通风系统比较复杂，并且要求具有较高的生产管理水平.基于以下原因，采区准备有单层化的趋势1）综采单产高，不需多面同时生产；2）综采推进速度快，要求准备快；3）巷道维护技术发展较快；4）综采运输能力大。50岩石上山与煤层上山相比，掘进速度慢准备时间长，受煤层倾角变化和走向断层影响较小， 特别是维 护条件好，维护费用

20、低，原因是巷道煤岩较煤层坚硬，同时上山又离开了煤层一段距离，采动影响变小。岩石上山距煤层距离法线方向为 15到30米51.采区上下山运输设备有：胶带输送机运输，自溜运输，绞车牵引矿车运输。胶带输送机上山允许角度为16度，下山为18度，上山倾在30035。一般缠绕式绞车适用于625的采区上下山中， 无极纯绞车适用于010的采区上下山。52煤层群区段集中平巷的布置方式有以下四种：机轨分煤岩巷布置，机轨双岩巷布置，机轨合一岩巷布置，机轨双煤巷布置53采区煤柱尺寸：按支承压力的影响程度留设的煤柱：1、岩石上（下）山可不留煤柱（跨上、下山开采）上（下）山煤柱：煤层煤柱沿走向一侧宽度（m）两上下山之间（m

21、）薄及中厚2020厚煤层30- 4020-252、区段煤柱煤层区段煤柱宽度（m）薄及中厚8- 15厚煤层15 20原则上区段巷道应沿空掘巷3 - 5m3、大巷煤柱大巷布置在底板岩石中，其上可不留煤柱（跨大巷开采）大巷布置在煤层中本层中一侧的煤柱：煤层一侧的煤柱宽度（m）近水平40缓斜25、40倾斜15 25急斜10L5隔离煤柱：1、采区边界煤柱：一般10m左右2、断层煤柱断层落差断层一侧煤柱宽度（m）落差很大（ 10m）30落差很小（ 3m）不留煤柱落差大（ 5m）10 1554.准备方式的发展趋势：1准备方式多样化2采区带区盘区大型化3高产高效集中化4单层化和全煤 巷化55采区车场是采区上下

22、山与运输大巷，回风大巷或区段平巷连接处的一组线路，巷道和碉室的总称，分 为采区上、中、下部车场。56.我国常用标准轨距有：600mm； 900mm。如：13 15固定箱式矿车，3t底卸式矿车 一600mm轨距（辅运）3t固定箱式矿车，5t底卸式矿车 一900mm轨距（主运）。57轨距加宽：矿车在直线段行驶时，车轮的轮缘与钢轨平齐，不挤压钢轨，而在弯曲段行驶时，车轮轮 缘与钢轨相割，前轴的外轮挤压外轨，后轴的内轮挤压内轨，如果弯曲段与直线段轨距仍 相同，当轴距较大而曲线半径较小时，车轮将被钢轨卡住，或是被挤压出轨面而掉道，因 此曲线段轨距应较直线段加宽。轨中心距和巷道加宽：由于矿车或机车有一定的

23、长度，在曲线段上运行时，外侧顶角处要产生外伸现 象，内侧中部要产生内伸现象，因此双轨线路中心距在曲线段处需要加宽，巷道 也需要加宽。58采区上部车场：是采区上山与采区上部区段平巷和阶段回风大巷之间的一组巷道和碉室的总称。分为：甩车场，平车场，转盘车场。59采区中部车场：是采区上下山与中部区段平巷连接处的一组巷道和碉室的总称。分为：（甩入）石门式中部车场，（甩入）绕道式中部车场60采区下部车场：采区上山与阶段运输大巷联接处的一组巷道和碉室的总称。按装车地点不同，采区下部车场可分为：大巷装车式；石门装车式；绕道装车式61.新型辅助运行方式有：单轨车，卡轨车，齿轨车和无轨运输车1：62.DX9185

24、 2019（左）DX一渡线9一轨距 900 18钢轨型号 5一辙叉号M= ctg 2022道岔曲线半径，最后只有一位时也是代表道岔曲线半径19一轨中心距（单位dm） 左一左向道岔，无代表右向.为整个矿井和各水平开采进行的总体性的井巷布置，工程实施和开采部署称为井田开拓.井田划分的原则：1.与矿井的生产能力相适应 2.尽量利用自然条件 3.要有合理的尺寸和足够的储量4统筹兼顾照顾全局 5.留有余地6.直（折）线原则.井田划分白方法：1.按地质构造划分2.按煤层赋存形态划分3.按煤质煤种分布划分4.按地形地物界 限划分5.人为划分井田（煤层倾角较小时，无论是在走向方向上还是在倾向方向上多用垂直划分

25、）.井田尺寸一般指：1.井田走向长度（中型矿井不小于4.0km,大型矿井不小于8.0km ） 2.倾斜长度3. 和井田面积4.井田形状.影响矿井生产能力的因素：1.储量条件2.影响开采工艺的地质条件 3.采煤工艺与矿井技术装备水平4.矿山经济及会因素68矿井可采储量Zk,设计生产能力A,和矿井设计服务年限T之间的关系是丁=红（K为矿井储AK备备用系数，矿井设计一般取为1.31.5）69矿井生产的三个时期：达产期，均衡生产期，产量递减期.井碉形式是井田开拓方式中最重要的标志。.箕斗提升井兼做回风井时，井上下装卸载装置和井塔必须有完善的封闭措施，漏风率不得超过15%,并应有可靠的降尘措施；每个矿井

26、必须有至少 2个能行人的能通达地面的安全出口，各个出口间的 距离不得小于30m ；主立井为箕斗井并兼做进风井时，井筒中的风俗不得大于6m/so装有带式输送机的斜井井筒兼做回风井时，风速不得超过 6m/s,兼做进风井时，风速不得超过 4m/s.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, 习惯上称之为片盘。73.倾角 10 倾角 16 倾角25 倾角35 无极纯运输带式输送机运输（最近可以扩大到 2528用车提升箕斗提升74.通风方式中央并列式通风：进、回风井布置在一个工业广场内中央分列式通风（中央边界式）：主、副井位于井田中央，风井设在井田中央上部边

27、界。风井深度小对角式通风：进风井位于井田中央，风井成对角布置在井田两翼上部边界。（对通风要求很严格的矿井，高瓦斯矿井煤层易自燃的矿井，煤和瓦斯突出矿井）采区式通风：中央井筒进风，各采区回风井回风混合式通风：中央边界式与对角式，中央并列式与对角式，风井布置应因地制宜，灵活运用分区域通风：每个分区域设一对进、回风井，独立进回风.阶段斜长绞车控制斜长滚筒直径 1.6m 斜长880m2.0m 斜长 1130m阶段的垂高： 缓倾斜，中斜煤层200350m急倾斜煤层100250m.下山开采适宜条件：煤层16 口，CH4低，涌水量小，最优。井田深部边界不一，储量不足，不宜再延深或设水平。多水平开采矿井，开采

28、强度大，井田走向短，上下水平接替紧张，可用上水平巷道，在井田中央划 下山采区担负生产任务。通过下山掘一部分下水平的大巷、车场、水仓等，加快下水平开拓延深。煤系底板为奥灰岩（富含水），井筒不能延深，有时不得不开下山。井田深部境界煤层勘探程度低，需补充勘探又困难，可用下山开采，起勘探煤层作用.主要下山：包括集中下山，中央下山、暗斜井。在井田某一开采水平中央布置主要下山；在主要下山下部设立开采水平，主要下山下部的开采水平仍为上山开采。下山开采：利用原开采水平的井巷和设施，开采该开采水平之下的采区，煤从下向上运输。78辅助水平：在开采水平内，因生产需要（局部阶段斜长过大）而增设有运输大巷的水平位置及所服务 的开采范围。辅助水平煤运到开采水平，而不是直接运至地面.矿车轨道运输：运距长，拐弯多，不同煤种分运胶带运输：运量大 运距较矩，不存在多媒种分运，巷运较直.大巷的断面要满足风速要求：采用轨道矿车运输