采煤概论复习要点

1、第一章：煤矿地质知识(1)地质作用：在漫长的地质年代中，由于自然动力引起地壳物质组成，内部构造和地表形态变化与发展的作用称为地质作用。地质作用案进行的场所及能源的不同，可分为内力地质作用和外力地质作用。内力地质作用包括地壳运动、演讲运动、变质作用和地震作用等。(2)岩石：岩石是矿物的集合体，组成地壳的岩石种类繁多，按生成原因可以将岩石划分 为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类别。(3)古植物从死亡、堆积到转化为煤要经过一系列的演化过程，这一过程称为煤作用。成 煤作用大致可分为泥炭化和煤化两个阶段。(4)煤层的厚度可以划分为以下三类：(I)薄煤层0.5-1.3米，(II)中厚煤层：1.3-3.5米(I

2、II)厚煤层：厚度在3.5米以上(5)在地壳运动的作用下，煤和岩层改变了原始埋藏状态，所产生的变形或变位的形迹称 为地质构造。可以分为单斜构造、褶曲构造和断裂构造。岩层的位置及特征通常用产状要素 来描述。产状要素有走向、倾向和倾角。(6)断距：根据断层两盘相对运动的方向，断层可以分为三种基本类型：(i)正断层：上盘相对下降，下盘相对上升。(ii)逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降。(iii)平推断层：断层两盘沿水平方向相对平移。正断层逆断层在煤矿中最常见。(7)煤田地质勘探工作可划分为煤田普查、矿区详查和井田精查三个阶段，并依次进行。(8)矿井储量煤炭资源是煤田地质勘探工作中最终成果的集体表现

3、，它是指地下埋藏着的具有工业价值的煤炭资源量。对勘探成果进行可行性评价和按经济意义分类，矿井储量可分为矿井地质资源量、矿井工业储量、矿井设计储量和矿井设计可采储量四种。(i)矿井地质资源量：详查地质报告提供的查明煤炭资源的全部(ii)矿井工业储量：地质资源中控制的资源量，经分类得出的经济基础储量、边际经济储 量连同地质储量中推断资源量的大部，归类为矿井工业储量。(iii)矿井设计储量：矿井工业资源 /储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建(构)筑物煤柱等永久煤柱损失量的资源/储量，称为矿井设计储量。(iv)矿井设计可采储量：矿井设计储量减去工业场地和主要巷道煤柱的煤量后乘以

4、采区采 出率，即为矿井设计可采储量。第二章：煤矿地质图(1)等高线：等高线是地面上高程相同的若干点连接而成的曲线，或者说是水平面与地表面相截的交线。特点：(i)等高线是连续的闭合曲线，如果不在图内闭合，就一定要在图外闭合。在一般情 况下，所有等高线不能相交或重合。(ii)等高线上任意点向相邻等高线可以做很多线段，投影到水平面后，其中最短的一条称为 最大倾斜线。等高线与最大倾斜线成直交。(iii)等高线稠密表示陡坡，等高线稀疏表示缓坡，等高线间距均匀表示坡度一致。第三章：井田开拓的基本问题(1)井田开拓：在一个井田范围内，主要航道的总体布局及其有关参数的确定叫做井田开拓。划归为一个矿井开采的那部

5、分煤田称为井田。由于行政或经济上的原因，往往将邻近几个井田划归为一个行政机构管理，而将这邻近的井田合并起来称为矿区。(2)划分原则：(i)井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井生产能力相适应(ii)保证井田有合理的尺寸(ii)充分利用自然条件划分井田(iv)合理规划矿区开采范围，处理好矿井之间的关系(3)矿井生产能力分为三种(i)大矿井1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0、5.0、6.0及以上(ii)中型矿井0.45、0.6、0.9 (iii)小型矿井0.3及以下 单位：Mt/a(4)矿井服务年限：一个矿井有一个从投产到报废的开采年限，成为矿井的服务年限。矿井设计服务年限、矿井生

6、产能力和矿井储量之间的关系如下：T Zk/(AK)； K-储量备用系数；T-矿井设计服务年限，a A-矿井设计生产能力t/aZK-矿井设计可采储量(5)井田再划分：煤田划分为井田后，可以布置一套完全独立的生产系统。但这套生产系统仍不可能把整个井田内的煤一下子全采出来，还需要分步、有步骤地开采。这就需要把煤田进一步划分成若干易于开采的较小部分，对每一个较小部分还可以根据情况再进一步划分成更小的区域，直到能满足开采工艺要求为止。这个工作叫做井田再划分。(6)开采水平：布置有井底车场和主要运输大巷，并担负该水平开采范围内的主要运输和提升任务的水平叫做开采水平。(7)阶段内再划分分为分区式、分带式布置

7、、分段式、整阶段布置四种形式。(8)矿井巷道按其在生产中的重要性还可以分为开拓巷道、准备巷道、回采巷道三种。(9)开拓方式：在一定的井田地质、开采技术条件下，矿井开拓巷道可由多种布置方式，开拓巷道的布置方式通称为开拓方式。(10)井田开拓方式的分类：(一)按井筒形式可分为立井开拓、斜井开拓、平胴开拓、综合开拓。(二)按开采水平数目可分为单水平开拓、多水平开拓。(三)按开采准备方式可分为上山式、下山式和混合式。(四)按开采水平大巷布置方式可分为分煤层大巷、集中大巷、分组集中大巷三种。第五章：井田开拓中的几个主要问题(1)井筒沿井田倾斜方向的位置应根据井田开采的煤层数目、层间距、煤层厚度、倾角和

8、采用的开拓方式确定。(2)井底车场：井底车场是井筒与井下主要巷道连接处的一组巷道和胴室的总称。(3)根据矿车在车场内运行的特点，井底车场可分为环行式和折返式两大类。 第七章：巷道支护1)巷道围岩压力：围岩变形受阻而作用在支护结构物上的挤压力或塌落岩石的重力统称为.(2)巷道矿压控制原理：从广义的角度看，包括以下三类方法及途径第一类：巷道保护第二类：巷道支护第三类：巷道维护(3)半煤岩巷道：当巷道在半煤层中掘进时，为保证巷道的使用高度，必须挑顶或卧底掘进，因而在巷道掘进断面上同时有煤层和岩层。当岩层(包括夹石层)占掘进工作面面积的1/51/4时，即称为半煤岩巷道。(4)结合巷道用途及沿薄煤层掘进

9、的特点，掘进半煤岩巷道必须考虑煤层与巷道的位置关 系、正确的炮眼布置方法、合理的施工组织。(5)倾斜巷道施工的特点：上山掘进、下山掘进Pj05 107有点模糊第九章：立井开凿(1)整个立井从上到下是由井颈、井身、井底三个基本部分组成。(2)特殊凿井方法：(i)板桩法 (ii)沉井法 (iii)注浆法 (iv)混凝土帷幕凿井法(v)冻结法(vi)钻井法第十章：准备方式(1)准备方式：准备巷道的布置方式称为准备方式。(2)条带式准备方式的优点：巷道布置简单，巷道掘进和维护费用低，建井工期短，投产 快；运输系统简单，占用设备少，运输费用低；采煤工作面长度在整个采煤期间保持不变， 为采用综采设备创造了

10、良好的条件；煤炭损失少，采出率高；通风系统简单，通风设备少；对某些地质条件的适应性强。缺点为：倾斜巷道掘进工程量大，效率低；倾斜巷道长，辅助运输比较困难；当煤层沿倾斜起伏较大时，巷道积水不易解决；大巷装车站多。(3)采区生产能力：采区生产能力是采区内煤工作面和掘进工作面产量之和，依单位时间内所产生的煤量计算，一般以采取日产量( t/d)或年产量(万t/a)表示。(4)采区车场是采区上(下)山与区段平巷或阶段运输大巷连接处一组巷道和胴室的总称，是采区巷道的组成部分。根据所处的位置，可分为上部、中部和下部车场。(i)上部车场十采区上山和区(阶)段回风巷之间的联络巷道，并担负运输、通风和行人的任务。

11、基本形式有两种：甩车场和平车场。(ii)中部车场 当煤层中布置上山时，多采用单向斜甩绕道式车(iii)下部车场是采区车场中最重要的部分，是采取和阶段运输大巷连接的枢纽，最常用的是绕道式车场。(5)采区内采出的煤量与采区内工业储量的百分比称为采区采出率，公式第十一章：矿山压力及其控制(1)矿山压力：通常把因围岩移动而产生的压力成为矿山压力。P144 145不明确(2)初次来压：由于基本顶初次垮落，使工作面压力增大，故称为初次来压。(3)这种垮落与来压随工作面推进而周期性的出现，称为基本顶周期垮落和周期来压。(4)上覆岩层沿直线方向自下而上可分为三带：冒落带、裂隙带、弯曲下沉带。第十二章：采煤方法

12、(1)破煤：把煤从整体煤层中破落下来，称为煤的破落，或简称为破煤。(2)装煤：把破落下来的煤装入菜场中的运输工具内，称为装煤。(3)运煤：煤炭运出采场的工序，称为运煤。(4)工作面支护：为了使基本工序顺利进行，必须保持采场内有足够的工作空间，这就要用支架来维护采场，这项工序称为工作面支护。(5)采空区处理：煤炭采出后，被废弃的空间，称为采空区。为了减轻矿山压力对采场的 作用，以保证采煤工作顺利进行，在大多数情况下，必须处理采空区的顶板，这项工作称为 采空区处理。(6)采煤工艺过程：在一定时间内，按照一定的顺序完成采煤工作各项工序的过程，称为.(7)采煤方法是采煤工艺与采煤系统在时间上、空间上相

13、互配合的总称，根据不同的矿山地质及技术条件，可有不同的采煤系统与采煤工艺相匹配，从而构成多种多样的采煤方法。(8)放顶采煤法的分类：(i)预采顶分层放顶煤采煤法(ii)预采中分层放顶采煤法(ii)整层开采放顶煤采煤法(iv)分段放顶煤采煤法(9)放顶采煤法的优点：(i)在工作面采高不大的情况下，可大大增加一次开采的厚度，用 于特厚煤层的开采。(ii)简化巷道布置，减少巷道掘进工作量。(iii)提高采煤工效(iv)降低吨煤生产费用。(10)适用条件：放顶煤采煤法适用于煤层厚度在520m后者更厚的煤层；煤层倾角由缓倾斜到倾斜或急倾斜厚煤层；煤质比较松软易冒落，冒落块不大；顶板容易垮落。第十四章：矿

14、井通风(1)矿井通风阻力分为摩擦阻力和局部阻力两部类。(2)摩擦阻力：空气沿井巷流动时，由于流层之间的摩擦和流体与井巷周围壁面之间的相互摩擦而产生的阻力称为摩擦阻力。它与巷道断面的大小、形状、支架形式、巷道壁的粗糙程度有关。（3）局部阻力：空气流经巷道的某些局部地点（如井巷突然扩大、突然缩小，急转弯以及 分岔或汇合等），造成风流速和方向的突然变化，导致均匀风流产生紊乱的旋涡与撞击，因 而在局部地点产生的附加阻力称为局部阻力。（4）降低通风阻力的措施：（i）减小井巷摩擦阻力系数。（ii）保证有足够大的井巷断面（iii）尽量缩短通风路线长度。（iv）降低局部阻力。（5）通风机按其服务的范围可以分为

15、：（i）主要通风机（俗称主扇），主要用于全矿井或矿井的一翼（部分）；（ii）辅助通风机（俗称辅扇），主要服务于矿井网络的某一分支（如采区或工作面），以帮助主要通风机供风以保证该分支的风量；（iii）局部通风机（俗称局扇），主要用于独头掘进的井巷等局部地区通风。（6）矿用通风机按其构造又可分为离心式通风机和轴流式通风机。（7）矿井通风方式按照矿井进风井和回风井的相对位置，可以把矿井通风方式分为中央式、对角式和混合式3种基本类型。（8）中央式和对角式比较有以下优点：（i）矿井总回风巷可以随采区接替逐步开掘，因而建井工期短，总回风巷的维护费用低。（ii）回风井筒数目少，同时运转的风机台数少，容易管理

16、。（iii）当进风口及井底车场附近发生火灾需要反风时，容易实现。（9）局部通风机通风的通风方式主要有压入式、抽出式和混合式3种。第十五章：矿井瓦斯与煤尘（1）煤层瓦斯的含量是指单位质量或单位体积的煤体，在一定压力和温度下所含的瓦斯数量（即游离瓦斯和吸附着瓦斯的总和），用m3/t或m3/m3表示。（2）瓦斯涌出量的计算（i）矿井绝对瓦斯涌出量是指矿井在一定时间内所涌出的瓦斯数量，通常用m3 / d或m3 / min来表示。（ii）矿井相对瓦斯涌出量是指矿井正常生产的情况下，平均日产 it煤的瓦斯涌出量。常用 m3/t来表示。（3）矿井瓦斯等级：低瓦斯矿井、高瓦斯矿井和煤（岩）和瓦斯（二氧化碳）突出矿井。（4）瓦斯爆炸的三个充分必要条件：瓦斯浓度、引火温度和氧的浓度。（5）预防瓦斯爆炸的措施：1.预防瓦斯积聚 2.防止瓦斯引燃 3限制瓦斯爆炸范围扩大（6）矿尘：矿井在生产过程中所产生的各种矿物微粒统称为矿尘。（7）防止煤尘爆炸的措施：降尘措施、防止引燃措施、隔爆措施。第十六章：矿井火灾（1）煤炭自燃大体上可分为潜伏期、自热期和燃烧期三个主要阶段。第十七章：矿井防水和排水（1）矿井水源按其来源分为地面水和地下水两类。（2）常用的道岔有单开道岔（DK）、对称道岔（DC）、渡线道岔（）DX三种类型。第十九章：矿