综采矿井复习题库

综采矿井复习题库综采工作面采煤机选型时，应考虑哪些主要因素？工作面地质条件，如煤层厚度、倾角、硬度及顶底板稳定性；工作面设计生产能力及年推进度要求；与液压支架、刮板输送机等配套设备的协调性；设备的技术先进性、可靠性及维护便利性；矿井的供电、运输及通风条件；投资成本与经济效益分析。液压支架的支护阻力如何确定？主要依据顶板压力大小。顶板压力可通过理论计算（如估算法、载荷估算法）、现场实测（如矿压观测）或类比法确定。计算时需考虑采高、控顶距、顶板岩石容重及周期来压步距等因素。支护阻力应能有效支撑顶板，防止顶板下沉和冒落，并留有足够的安全系数。解释综采工作面“三机”配套的含义。指采煤机、液压支架和刮板输送机三者之间在结构性能、参数匹配、空间关系及生产能力上相互协调，形成一个有机的整体。配套要求包括：生产能力匹配，保证工作面高产高效；几何尺寸配套，确保设备在空间上互不干涉；性能配套，如牵引速度与输送机运力协调；联动控制配套，实现自动化协同作业。什么是采煤机的卧底量？其大小对生产有何影响？采煤机滚筒能切入底板以下的深度。适当的卧底量有助于清理底板浮煤，保证工作面底板平整，便于输送机推移。卧底量过小，浮煤清理不干净，影响推移；卧底量过大，可能切割到底板岩石，加剧截齿磨损，增加能耗，并可能破坏底板完整性，引发底鼓等问题。简述刮板输送机“上窜下滑”的原因及防治措施。原因：工作面倾角影响，设备自重分力导致下滑；推溜顺序不当，产生向下分力；底板不平或摩擦系数不均。防治措施：采用防滑装置，如输送机锚固、支架防倒防滑；调整推溜顺序，采用从下往上的顺序；控制采煤机牵引方向，有意识地向机头或机尾牵引；利用调斜工作面等方法进行矫正。综采工作面顶板管理的主要内容是什么？包括工作面顶板的支护、监测与控制。具体为：根据顶板类别选择适宜的液压支架类型及支护参数；通过矿压观测掌握顶板活动规律，特别是周期来压步距和强度；控制采高，及时移架，保证初撑力；处理局部冒顶，维护端头及巷道出口顶板；制定并执行安全技术措施，预防大面积冒顶事故。解释矿井瓦斯抽采中“抽采半径”的概念。指在一定的抽采时间内，钻孔有效影响范围的半径。即在该半径范围内，煤层瓦斯压力或含量能降低到规定标准以下。抽采半径受煤层透气性、抽采时间、钻孔直径、抽采负压等多种因素影响，是设计钻孔间距的重要依据。计算题：某综采工作面煤层采高3.2m，工作面长度200m，循环进尺0.8m，煤的容重为1.35t/m³，回采率取95%。试计算一个循环的产量。一个循环的产量计算公式为：Q=L×S×H×γ×C，其中L为工作面长度，S为循环进尺，H为采高，γ为煤的容重，C为回采率。代入数据：什么是矿井通风阻力？简述降低矿井通风阻力的主要措施。矿井通风阻力是空气在井巷中流动时，由于与巷道壁摩擦以及风流速度、方向变化等而产生的能量损失。降低措施包括：优化通风系统，缩短风路，减少串联通风；扩大巷道断面，降低风速；清理巷道杂物，保持巷道平整光滑，减少局部阻力；采用阻力小的通风构筑物；合理选择风机工况点。综采工作面安装回撤工艺中，使用专用搬运设备（如支架搬运车）相比传统绞车拖运有何优势？安全高效，搬运速度快，缩短安装回撤工期；操作灵活，适应性强，可在复杂巷道条件下运行；对底板破坏小，减少巷道维护工作量；机械化程度高，劳动强度低，安全性好，减少了人工拖运时的安全风险；可实现整体搬运大型设备，减少分解组装环节。简述煤矿井下胶带输送机打滑的原因及处理方法。原因：驱动滚筒与胶带间摩擦系数减小，如滚筒上有水、煤泥；胶带张紧力不足；负载过大或下运时制动失效。处理方法：清除滚筒和胶带表面的水、冰或煤泥；调整拉紧装置，增加张紧力；控制给煤量，防止超载；检查并调整制动装置；采用防滑涂层或增加围包角。什么是矿井排水中的“雨季三防”？指煤矿为应对雨季可能带来的洪水威胁而采取的防洪、防排水、防雷电三项综合性安全措施。具体包括：检查疏通地面防洪沟渠，防止地表水灌入井下；检修井下排水设备、水仓和水沟，确保排水能力；检查防雷电设施，确保供电系统安全；制定应急预案，储备防洪物资。解释矿山压力显现中的“支承压力”。指由于采掘活动破坏了原岩应力平衡，在采空区周围煤岩体内形成的应力增高区。通常存在于工作面煤壁前方、巷道两侧煤柱及采空区周围。支承压力可数倍于原岩应力，是导致煤壁片帮、底板鼓起、冲击地压等现象的主要原因，也是设计巷道位置和煤柱尺寸的重要依据。如何根据煤层厚度选择采煤机滚筒直径？滚筒直径应略大于煤层采高，以保证截割到煤层全高并有一定卧底量。对于一次采全高工作面，滚筒直径D通常满足：D=+(简述预防采煤机滚筒截割到顶板锚杆（索）的措施。加强地质预报和巷道写实，准确掌握顶板支护情况；在采煤机记忆截割程序中设定合理的顶板边界，或采用红外线、雷达等探测技术识别金属锚杆；提高采煤机司机操作水平，密切观察滚筒截割状态，听声音判断；必要时可先人工处理暴露的锚杆（索）；优化巷道锚杆支护参数，如采用可切割材料或合理控制外露长度。矿井提升系统中，过卷保护装置的作用是什么？当提升容器超过正常停车位置（上过卷）或下放超过井底车场（下过卷）时，能自动断电并进行安全制动，防止容器冲撞天轮或井底设施，造成断绳、坠罐等重大事故。通常由过卷开关、监控器和相应的机械、电气制动回路组成，是提升系统关键的安全保护装置之一。计算题：某巷道采用梯形支护，上净宽2.8m，下净宽3.6m，净高2.5m，求该巷道的净断面积。梯形面积公式为：S=，其中a为上宽，b为下宽，h为高。代入数据：S什么是煤层的“节理”和“劈理”？其对回采有何影响？节理是煤层中天然存在的、无明显位移的裂隙系统。劈理是受构造应力作用，岩石沿一定方向裂开成薄片的性质。影响：节理发育处煤体破碎，易片帮，但有时利于落煤；节理方向影响工作面推进方向选择，平行主节理方向推进可能易片帮，垂直推进则顶板管理难度可能增加；劈理影响煤的截割难易和块度大小。简述综采工作面端头支护的主要方式及选择依据。主要方式：采用端头液压支架，支护效果好，机械化程度高；用普通液压支架配以长梁或十字顶梁支护，灵活性好；用单体液压支柱配铰接顶梁或π型梁支护，适用于顶板条件较好或空间受限处。选择依据：巷道高度与宽度；顶板压力及稳定性；与工作面支架和输送机机头机尾的配套关系；操作空间与安全要求；成本因素。矿井监控系统中，甲烷传感器应如何布置？采煤工作面：在工作面回风隅角设置，距顶板不大于300mm，距巷帮不小于200mm；在回风巷距工作面煤壁10m以内设置。掘进工作面：在掘进工作面混合风流处设置；在回风流中设置。采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷测风站设置。串联通风、机电硐室等地点按要求设置。报警浓度、断电浓度、复电浓度及断电范围必须符合《煤矿安全规程》规定。解释“沿空留巷”与“沿空掘巷”的区别。沿空留巷是在上一区段工作面回采后，通过加强支护或采用特殊支护方法，将上一区段的运输平巷保留下来，作为下一区段工作面的回风平巷。沿空掘巷是在上一区段工作面采空区边缘，待顶板活动稳定后，重新掘进巷道，作为下一区段工作面的回风平巷。前者可少掘一条巷道，但支护和维护难度大；后者巷道维护条件相对较好，但需多掘进巷道且存在时间滞后。液压支架的“初撑力”和“工作阻力”有何不同？初撑力是支架升柱时，活塞腔内液体压力达到泵站额定压力时，支架对顶板产生的支撑力。它影响支架与顶板早期接触状态，对控制顶板离层下沉至关重要。工作阻力是顶板下沉压缩支架，安全阀开启泄液时，支架所能达到的最大支撑力。它是支架的额定承载能力。初撑力应尽可能接近工作阻力，以提高支护效能。防止采空区自然发火的主要技术措施有哪些？优化采区设计，采用合理的采煤方法和巷道布置，减少丢煤；提高回采率，加快推进度，减少采空区煤体在氧化带内的停留时间；对采空区进行预防性灌浆、注氮、注阻化剂或均压通风；加强采空区密闭，减少漏风；建立完善的监测系统，及时发现发火征兆。刮板输送机断链的常见原因有哪些？链条制造质量差或磨损超限，强度不足；刮板链过紧或过松，受力不均；两条链条长度差过大，造成受力不均；输送机不平不直，有急弯或刮卡；装煤过多，过载启动；链条连接环安装不规范或损坏未及时更换；物料中混入铁器等长硬物卡链。计算题：某矿井相对瓦斯涌出量为8.5m³/t，平均日产量为5000吨，求该矿井的绝对瓦斯涌出量（按日计算）。绝对瓦斯涌出量（m³/min）与相对瓦斯涌出量（m³/t）、日产量T（t/d）的关系为：=。代入数据：==≈29.51什么是矿用防爆电气设备的“隔爆外壳”？其隔爆原理是什么？隔爆外壳是能承受内部爆炸性混合物爆炸产生的压力，并能阻止内部的爆炸火焰向壳外传播，从而不会引起壳外爆炸性混合物爆炸的电气设备外壳。隔爆原理：利用间隙隔爆。当壳内发生爆炸时，高温火焰通过外壳各部件接合面的间隙向外喷出，接合面有足够的长度和较小的间隙，使喷出的火焰温度降低到不能点燃壳外爆炸性混合物的程度，同时外壳有足够强度承受内部爆炸压力。简述提高综采块煤率的技术途径。根据煤层节理裂隙发育方向，合理确定工作面推进方向；优化采煤机参数，如滚筒转速、截齿排列和截割深度；选用适合的破碎装置，控制块煤二次破碎；优化刮板输送机、转载机等运输环节，减少跌落高度和碰撞；控制放煤工艺，减少矸石混入和挤压破碎；在条件适宜时，可采用水力压裂等技术预处理煤层。矿井主要通风机进行性能测定的主要目的是什么？掌握通风机在实际运行工况下的风量、风压、功率、效率等特性参数，检验其是否满足矿井通风要求；了解通风机性能是否因磨损、腐蚀等原因而下降，为维护、更新提供依据；为矿井通风系统优化、调节和改造提供基础数据；检验通风机与网络匹配的合理性，实现经济、安全运行。解释“带压开采”技术。在具有承压水威胁的煤层进行开采时，通过查明水文地质条件，采取疏水降压、注浆加固底板隔水层、设置防水闸门等综合措施，将煤层底板承受的水压值降低到安全阈值以下，或提高底板抗水压能力，从而实现安全开采。其核心是控制底板突水风险。掘进工作面综合防尘措施主要包括哪些？湿式钻眼；使用水炮泥或水封爆破；爆破前后冲洗岩帮；装岩（煤）洒水；净化通风，如使用风流净化水幕；加强个体防护，佩戴防尘口罩；对主要尘源进行抽尘净化；定期清扫积尘；实施煤层注水（对于煤巷）。液压支架的移架方式有哪几种？简述其适用条件。单架依次顺序式：支架依次前移，操作简单，顶板暴露时间短，应用最广。分组间隔交错式：将支架分组，组内顺序移架，组间交错进行，适用于顶板稳定、允许暴露面积稍大的情况。成组整体依次顺序式：多架支架同时前移，移架速度快，但对顶板平整度及操作协调要求高，适用于顶板非常稳定或自动化程度高的工作面。什么是矿井的“三大保护”？指煤矿井下供电系统的漏电保护、接地保护和过流保护。漏电保护：当电网绝缘降低到危险值或发生人身触电时，能自动切断电源。接地保护：将电气设备金属外壳与接地装置连接，防止外壳带电造成触电。过流保护：当线路发生短路或过负荷时，能自动切断故障电路，防止设备损坏和火灾。计算题：某工作面需安装液压支架，支架中心距为1.5m，工作面长度为180m，除去机头机尾过渡支架各3架，中间全部安装基本支架。问至少需要多少架基本支架？首先计算可安装基本支架的工作面长度。通常机头机尾过渡段各占一定长度，假设过渡支架每架中心距也为1.5m，则过渡段占长：机头3架×1.5m/架=4.5m，机尾同样4.5m，共9m。可用于基本支架的长度为180m-9m=171m。基本支架数量N=长度/中心距=171/1.5=114架。因此，至少需要114架基本支架。简述煤矿井下低压电网漏电故障的危害。可能引起人身触电事故；漏电电流可能产生电火花，引燃瓦斯煤尘，造成爆炸；长期漏电可能使绝缘进一步恶化，导致相同短路；漏电保护装置频繁动作，影响生产；若漏电发生在采掘设备上，可能引发火灾。如何判断采煤工作面是否发生了周期来压？主要征兆有：顶板下沉速度急剧增大，下沉量明显增加；支架载荷普遍增高，安全阀开启泄液频繁；煤壁片帮严重，范围扩大；有时伴有顶板断裂的闷雷声或板炮声；采空区顶板冒落块度增大，充填更加密实。通过连续监测工作面支架阻力、顶板下沉量等矿压数据，可以准确判断周期来压的时间和强度。解释矿井提升机的“深度指示器”及其作用。深度指示器是显示提升容器在井筒中运行位置的装置。作用：向司机指示容器在井筒中的实时位置；容器接近井口停车位置时发出减速信号；当提升容器过卷时，断开安全回路，进行安全制动；有些深度指示器还配有自动调零装置，以消除钢丝绳蠕动、滑动造成的指示误差。是提升机安全运行的关键部件之一。预防井下电气设备失爆的主要措施有哪些？严格执行设备入井检查制度，确保防爆性能合格；加强安装、维护质量，保证隔爆面清洁、间隙符合规定，紧固件齐全拧紧；使用合格的密封圈、挡板等配件；防止设备受到碰撞、挤压而变形；定期检查电气设备的防爆性能，发现问题及时处理；提高维修人员技术水平，杜绝违章作业。简述矿井水文地质类型划分的主要依据。根据受采掘破坏或影响的含水层性质、富水性、补给条件，矿井及周边老空水分布状况，矿井涌水量、突水量，开采受水害影响程度，防治水工作难易程度等因素进行划分。通常分为简单、中等、复杂、极复杂四种类型。类型划分指导矿井防治水工作的重点和投入。什么是“一炮三检制”？指在爆破作业过程中，装药前、放炮前、放炮后，必须由瓦斯检查员检查爆破地点附近20米范围内的瓦斯浓度。只有当瓦斯浓度低于规定值（如1.0%）时，方可进行装药、放炮和人员进入检查。该制度是防止爆破引发瓦斯事故的重要安全措施。解释“锚杆支护”的“悬吊理论”。该理论认为，锚杆支护的作用是将巷道顶板不稳定岩层悬吊在上部稳定的岩层上。锚杆通过其杆体的抗拉强度，将下部不稳定岩层的重量传递给上部稳定岩层，从而阻止不稳定岩层的垮落。适用于巷道顶板有明确稳定岩层作为锚固点的情况。计算题：某掘进工作面炮眼深度为2.2m，炮眼利用率为90%，求每循环的进尺。循环进尺=炮眼深度×炮眼利用率。代入数据：循环进尺=2.2m×0.9=1.98m。因此，每循环的进尺为1.98米。矿井主排水泵房设置防水闸门有何作用？当矿井发生突水灾害时，可以关闭防水闸门，将水患限制在一定的区域，防止灾害扩大，淹没整个矿井或主要生产区域；为抢险救灾、恢复生产创造条件；在有条件时，可以进行排水复矿。防水闸门通常设置在井底车场、水泵房和变电所的出入口等关键位置。简述采煤机牵引部液压系统油温过高的可能原因及处理。原因：液压油粘度不当或油量不足；系统内泄漏严重，如泵、马达磨损；冷却系统失效，如冷却器堵塞或水流量不足；安全阀、背压阀调定压力过高；长时间过载运行。处理：检查油位和油质，按规定换油；检修或更换泄漏元件；清洗冷却器，保证冷却水畅通；重新调定安全阀压力；避免长时间超负荷运行。什么是“煤矿井下安全避险六大系统”？指监测监控系统、人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统。这六大系统构成了煤矿井下安全避险的基本保障，旨