河南理工大学采煤概论资料.docx
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河南理工大学采煤概论资料
河南理工大学学年第1学期
《采矿概论》试卷（A卷）
考试方式：
闭卷本试卷共100分，占学生总评成绩的80%
总分
题号
一
二
三
四
核分人
题分
20
20
20
40
复查人
得分
复查总分总复查人
得分
评卷人
一、填空题（每空1分，共20分）
1．组成地壳的岩石很多，按照生成的原因，可将岩石分为岩浆岩、沉积岩、
变质岩，其中煤属于沉积岩。
2．矿井的五大灾害是指瓦斯、水、火、顶板、煤尘（矿尘）等。
3．矿井瓦斯等级是根据矿井绝对瓦斯涌出量、相对瓦斯涌出量、瓦斯涌出形式划分的。
4．回采工艺的五个主要工序是：
破煤（落煤）、装煤、运煤、支护、处理采空区（移架）。
5．按照矿车在井底车场内的运行特点，井底车场可分为环行式、折返式两大类型。
6．矿井主要通风机的工作方法有压入式通风、抽出式通风两种。
得分
评卷人
二、名词解释（每题5分，共20分）
1．采煤方法：
采煤方法包括两项主要内容：
巷道系统和回采工艺。
（3分）
巷道系统：
是指与回采有关的巷道布置方式、掘进和回采工作的安排顺序，以及由此建立的通风、运输、供电、排水等生产系统。
（1分）
回采工艺：
是指回采工作面内所进行的落煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等工作、及其相互配合方式。
不同的巷道系统和回采工艺相配合，就可形成不同的采煤方法。
（1分）
2、矿井通风系统
是矿井主要通风机的工作方法、通风方式和通风网路的总称。
（3分）矿井主要通风机的工作方法主要有抽出式通风、压入式通风和抽出压入混合式通风三种。
（1分）矿井通风方式根据进、出风井的相互位置关系，分为中央式和对角式。
（1分）
3．井底车场：
答：
连接井筒和运输大巷或主要石门的一组巷道和硐室的总称。
（2分）它是井下运输和井筒提升两大环节之间的枢纽工程，担负煤炭、材料、设备及人员的转运，并为矿井的供电、排水、通风等服务。
（3分）
4、开采水平：
布置有主要运输大巷和井底车场，并担负该水平开采范围内的主要运输和提升任务的水平，称为开采水平。
（5分）
得分
评卷人
三、简答题（每题5分，共20分）
1．简述低瓦斯矿井的定义。
答：
相对瓦斯涌出量小于10m3/t，且绝对瓦斯涌出量＜40m3/min的矿井为低瓦斯矿井。
（5分）
2．简述矿井通风阻力与哪些因素有关，各有什么关系。
答：
矿井通风阻力与摩擦阻力系数a、巷道长度、巷道周长、风量平方成正比，与巷道断面的立方成反比。
（5points）
3．井下的通风构筑物主要有哪些，各有何作用
答：
井下通风构筑物主要有风墙、风门、风桥、风硐、防爆门等（2分）
风墙是用来切断风流或封闭采空区，防止沼气向巷道扩散的一种构筑物。
（1分）
风门是既要切断风流又要行人通车的通风构筑物。
（1分）
风桥是用以隔开两条互相交叉的进、回风风流的构筑物。
（1分）
4、工作面推进过程中，根据上覆岩层的移动规律，在水平方向和竖直方向是如何分区（带）的
答：
水平方向从前到后：
煤壁支撑区、应力降低区、重新压实区
竖直方向从下到上：
垮落带、裂隙带、弯曲下沉带
得分
评卷人
四、应用题（共40分）
1、某矿井生产系统示意图如一下（共20分）
（1）请写出此示意图中巷道1、2、5、8、14、15、20、23的名称；指出上述巷道各属于哪种类型（开拓巷道、准备巷道、回采巷道）的巷道。
（14分）
（2）请对照示意图写出矿井左侧工作面的运煤系统。
（6分）
答：
（1）1—主井，2—副井，5—运输大巷，8—回风大巷，14—运输上山，15—轨道上山，20—区段运输平巷，23—区段回风平巷（5分）
开拓巷道：
1—主井，2—副井，5—运输大巷，8—回风大巷；
准备巷道：
14—运输上山，15—轨道上山、采区车场，绞车房等
回采巷道：
20、23（5分）
（2）运煤系统：
541（5分）
2、图为煤层的褶曲构造，请写出构造名称，在图上完整标出轴线位置和类别。
（共5分）
3、断层知识（共8分）
1）断层类型分为哪几种（2分）
2）图中（a）和（b）分别表示何种断层（2分）
3）图中（a）和（b）的断层落差分别是多少（4分）
答：
1）断层类型分为正断层、逆断层和平推断层三种；（2分）
2）图中（a）表示正断层，（b）表示逆断层；（2分）
3）图中（a）和（b）的断层落差分别是50m和20m左右；（4分）
4、下图表示立井单水平上下山式开拓布置，请用该方法绘制：
立井多水平上下山式开拓布置（示2个水平）（7分）
专业班级：
姓名：
学号：
…………………………密………………………………封………………………………线…………………………
专业班级：
姓名：
学号：
…………………………密………………………………封………………………………线…………………………
答：
河南理工大学2006—2007学年第1学期
《采矿概论》试卷（B卷）
考试方式：
闭卷本试卷共100分，占学生总评成绩的80%
总分
题号
一
二
三
四
核分人
题分
20
20
20
40
复查人
得分
复查总分总复查人
得分
评卷人
一、填空题（每空1分，共20分）
1．炮眼的种类可以分为三种：
掏槽眼、辅助眼、周边眼
2．按巷道的作用和服务范围不同，可将矿山井巷分为：
开拓巷道、准备巷道、回采巷道
3．矿井瓦斯等级是根据矿井绝对瓦斯涌出量、相对瓦斯涌出量、瓦斯涌出形式
4．井田的开拓方式主要有立井、斜井、平硐、混合开拓。
5．回采工艺的五个主要工序是：
破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理。
6．矿井主要通风机的工作方式有两种，即：
压入式通风、抽出式通风。
得分
评卷人
二、名词解释（每题5分，共20分）
1．开采水平：
答：
布置有主要运输大巷和井底车场，并担负该水平开采范围内的主要运输和提升任务的水平，称为开采水平。
（5分）
2．相对瓦斯涌出量：
答：
矿井正常生产下，平均日产1t煤所涌出的瓦斯数量，单位m3/t。
（5分）
3．井底车场
答：
连接井筒和运输大巷或主要石门的一组巷道和硐室的总称。
（2分）它是井下运输和井筒提升两大环节之间的枢纽工程，担负煤炭、材料、设备及人员的转运，并为矿井的供电、排水、通风等服务。
（3分）
4、放顶煤采煤法：
答：
先在煤层中某一合适位置布置采煤工作面，顶煤在工作面推进的过程中，在矿山压力作用下破碎，从采煤工作面一合适位置放出顶煤的采煤方法。
得分
评卷人
三、简答题（每题5分，共20分）
1．高瓦斯矿井的定义：
答：
相对瓦斯涌出量大于10m3/t，或绝对瓦斯涌出量＞40m3/min的矿井为高瓦斯矿井。
（5分）
2．简述煤的形成条件和过程
答：
（A）成煤条件：
古植物条件、古气候、古地理和古构造条件（2分）
（B）成煤过程：
煤是由植物遗体经过复杂的生物化学、物理化学作用转变形成的。
植物从死亡、遗体堆积到转变为煤的一系列演变过程，称为成煤过程。
（2分）成煤过程大致可分为两个阶段：
一是泥炭和腐泥化作用阶段，二是煤化作用阶段。
（1分）
3．简述瓦斯爆炸必需具备的条件和预防瓦斯爆炸的措施。
答：
瓦斯浓度5－16%、温度650－750、氧的浓度＞12%
措施：
加强通风、防止瓦斯积聚、加强瓦斯监测 。
4、简述煤矿的“五大”灾害是指什么
答：
水、火、瓦斯、顶板、煤尘事故
得分
评卷人
四、应用题（共40分）
1、某矿井生产系统示意图如下（共15分）
（1）请写出此示意图中巷道2、3、4、5、6、8、15的名称；指出上述巷道各属于哪种类型（开拓巷道、准备巷道、回采巷道）的巷道。
（10分）
（2）请对照示意图写出矿井右侧工作面的运煤系统。
（5分）
答：
（1）2－副井、3－井底车场、4－石门、5－大巷、8－回风大巷、15－轨道上山（6分）
开拓巷道：
2、3、4、5、8
准备巷道：
15 （4分）
（2）运煤：
25－23－14－13－10－5－4－1
（5分）
2、图为煤层的褶曲构造，请写出本图所示构造的完整名称，在图上完整标出轴线位置和类别。
（共5分）
3、写出图（a）（b）中，1、2、3和A、B、C分别表示什么区（带）（共8分）
答：
1－冒落带 2－裂隙带、3－弯曲正常带
A－煤壁支撑区 B－应力降低区 C－重新压实区 （8分）
4、如下平面图中，为某层煤的底板等高线，两条巷道均在煤层中，沿底板布置,巷道高度和煤层厚度均为2m。
（12分）
1）以平面图的比例在剖面图中画出A-A剖面图（6分）
2）以平面图的比例在剖面图中画出B-B剖面图 （6分）
专业班级：
姓名：
学号：
…………………………密………………………………封………………………………线…………………………
专业班级：
姓名：
学号：
…………………………密………………………………封………………………………线…………………………
河南理工大学学年第学期
《采煤概论》试卷（A卷）
考试方式：
闭卷本试卷考试分数占学生总评成绩的80%
总分
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
核分人
题分
复查人
得分
复查总分总复查人
得分
评卷人
复查人
一、填空题（每空1分，共20分）
1．组成地壳的岩石很多，按照生成的原因，可将岩石分为、、
，其中煤属于。
2．井底车场内的主要硐室有推车机及翻车机硐室、井底煤仓、箕斗装载硐室、水窝泵房、清理井底洒煤硐室、井底车场连接处（马头门）、主排水泵房（中央水泵房）、水仓、清理水仓硐室、主变电所（中央变电所）、等候室、调度室等任选四种。
等。
3．阶段内的再划分一般有三种方式：
采区式、分段式、带区式。
4．回采工作的五个主要工序是：
破煤（落煤）、装煤、运煤、支护、处理采空区（移架）。
5．按照矿车在井底车场内的运行特点，井底车场可分为环行式、折返式两大类型。
6．矿井主扇的工作方法有压入式通风、抽出式通风两种。
得分
评卷人
复查人
二、名词解释（每题5分，共20分）
1．井田：
划分给一个矿井（或露天矿）开采的那一部分煤田（5分）
2．采煤系统：
回采巷道掘进和回采工作之间在时间上的配全以及在空间上的相互位置关系，称为回采巷道布置系统，也即采煤系统。
（5分）
3．矿井工业储量：
是指在井田范围内，经过地质勘探煤层厚度和质量均合乎开采要求（2分），地质构造比较清楚，目前即可供利用的可列入平衡表内的储量。
（5分）
4．井底车场：
连接井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称（2分），是连接井下运输和提升两个环节的枢纽，是矿井生产的咽喉（5分）。
5．放顶煤采煤法：
开采层煤层时（1分），沿煤层（或分段）底部布置一个采高为2~3米的长壁工作面，用常规方法进行回采（3分），利用矿山压力的作用或辅以人工松动方法，使支架上方的顶煤破碎成散体后由支架后方（或上方）放出，并经由刮板输送机运出工作面。
（5分）
三、简答题（每题8分，共40分）
1．简述壁式体系采煤法的特点。
（1）通常具有较长的采煤工作面长度，一般为100~200米；（2分）
（2）在采煤工作面两端至少各有一条巷道，用于通风和运输；（2分）
（3）随采煤工作面推进，应有计划地处理采空区；（2分）
（4）采下的煤沿平行于采煤工作面的方向运出采场（2分）
2．简述上山开采和下山开采的优缺点。
（1）运煤：
上山开采时，煤向下运输，运输能力大，输送机辅设长度较长，倾角大时还可采用自溜运输，运输费用低，但从全矿看，它有折返运输；下山开采时，向上运煤，运输能力低，没有折返运，总的运输工作量较小。
（2分）
（2）通风：
上同开采时，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；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到回风道，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，通风困难。
（2分）
（3）排水：
上山开采时，井下涌水可直接流入井底水仓，排水系统简单；下山开采时，各采区都要用动力解决采区内的排水问题。
（2分）
（4）掘进：
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。
（2分）
3．正确合理的准备方式应遵循哪几项原则
（1）有利于矿井合理集中生产，使采准巷道系统有合理的生产能力和增产潜力；（2分）
（2）保证具备完善的生产系统，有利于充分发挥机电设备的效能，并为采用新技术、发展综合机械化和自动化创造条件；（2分）
（3）力求在技术和经济上合理，尽量简化巷道系统，减少巷道掘进和维护工程量，减少设备占用台数和生产费用，便于采掘正常衔接；（1分）
（4）煤炭损失少，有利于提高采出率；（2分）
（5）安全生产条件好，符合《煤矿安全规程》的有关规定。
（1分）
4．影响选择井底车场形式的因素有哪些
（1）井田开拓方式（2分）
（2）大巷运输方式及矿井生产能力（2分）
（3）地面布置及生产系统（2分）
（4）不同煤种需分运分提的矿井（2分）
5．井下的通风构筑物主要有哪些，各有何作用
井下通风构筑物主要有风墙、风门、风桥等（2分）
风墙是用来切断风流或封闭采空区，防止沼气向巷道扩散的一种构筑物。
（2分）
风门是既要切断风流又要行人通车的通风构筑物。
（2分）
风桥是用以隔开两支互相交叉的进、回风风流的构筑物。
（2分）
得分
评卷人
复查人
四、看图回答问题（每题10分，共20分）
矿井生产系统示意图
1．请写出此示意图中巷道1、2、5、6、8、14、15、20、22、23的名称；指出上述巷道各属于哪种类型（开拓巷道、准备巷道、回采巷道）的巷道；除上述巷道外，请再分别列出开拓巷道、准备巷道中的其它几种巷道。
1—主井，2—副井，5—运输大巷，6—风井，8—回风大巷，14—运输上山，15—轨道上山，20—区段运输平巷，22—联络巷，23—区段回风平巷（5分）
其中1—主井，2—副井，5—运输大巷，6—风井，8—回风大巷属于开拓巷道；14—运输上山，15—轨道上山属于准备巷道；20—区段运输平巷，23—区段回风平巷属于回采巷道。
（3分）
开拓巷道：
井底车场，主要运输石门，回风石门等；准备巷道：
采区车场，绞车房等。
2．请对照示意图写出矿井的主要生产系统（包括掘进、运煤、通风、运料排矸系统）。
（1）运煤系统：
从采煤工作面25破落下的煤炭，经区段运输巷20、采区运输上山14
到采区煤仓12，在采区下部车场10内装车，经开采水平运输大巷5、主要运输石门4，运到井底车场3，由主井1提升到地面。
（3分）
（2）通风系统：
新鲜风流从地面经副井2进入井下，经井底车场3、主要运输石门4、运输大巷5、采区下部材料车场11、采区轨道上山15、中部车场19、区段运输巷20进入采煤工作面25。
清洗工作面后，污风经区段回风巷23、采区回风石门17、回风石门7，从风井6排入大气。
（3分）
（3）运料排矸系统：
采煤工作面所需材料和设备，用矿车由副井2下放到井底车场3，经主要运输石门4、运输大巷5、采区运输石门9、采区下部材料车场11，由采区轨道上山15提升到区段回风平巷23，再运到采煤工作面25。
采煤工作面回收的材料、设备和掘进工作面运出的矸石，用矿车经由与运料相反的方向运至地面（2分）
（4）掘进系统：
由采煤工作面，经由区段运输平巷、采区上山、采区下部车场、开采水平运输大巷、主要运输石门等巷道一侧的水沟，自流到井底车场水仓，再由水泵房的排水泵通过副井的排水管理排至地面。
（2分）
河南理工大学学年第学期
《采矿工程概论》试卷（B卷）
考试方式：
闭卷本试卷考试分数占学生总评成绩的80%
总分
题号
一
二
三
四
核分人
得分
复查总分总复查人
得分
评卷人
一、填空（本大题共15小题，每空1分，共30分）
1、自然界的岩石按其生成原因的不同，可分为、、。
2、根据地质作用进行的场所及能源的不同，可将其分为和两种。
3、成煤的过程包括两个阶段，第一阶段称为，第二阶段称为。
4、根据煤田内不同块段的勘探程度，将储量分为A、B、C、D四级。
A、B级称为，C、D级称为。
5、通常以井硐形式为依据，将矿井开拓方式划分为、和平硐开拓方式三种。
6、井底车场运输线路
包括存车线、及辅助线路。
7、根据电雷管爆炸间隔时间的长短，可分为、和。
8、掘进工作面的炮眼，按其用途和位置可分为、和周边眼。
9、为降低顶板对工作面的压力，随工作面推进，要及时处理采空区，采空区的处理方法有、、和缓慢下沉法。
10、开采缓倾斜、倾斜厚煤层时，最常用的是。
当开采急倾斜厚煤层时，则可采用和斜切分层方法。
11、矿井主要通风机的工作方法主要有、、和混合式通风三种。
12、自救器的种类分为过滤式和隔离式两类，隔离式自救器包括和两种。
13、刮板输送机主要由机头部、机身部、机尾部和组成，按结构分类有刚性和两种形式。
14、轨道线路错车处及交叉和分支的地方，需要设置道岔，道岔有单开道岔、对称道岔和三种类型。
15、矿车按卸载方式分为固定车箱式矿车、翻斗式矿车、、侧卸式矿车、仓式列车、梭行矿车等。
1、岩浆岩、沉积岩、变质岩2、内力地质作用、外力地质作用
3、泥炭化阶段、煤化阶段4、高级储量、低级储量
5、斜井开拓方式、立井开拓方式6、行车线
7、瞬发电雷管、秒延期电雷管、毫秒延期电雷管
8、掏槽眼、辅助眼9、垮落法、充填法、煤柱支撑法
10、倾斜分层、水平分层11、抽出式通风、压入式通风
12、化学氧自救器、压缩氧自救器13、刮板链、可弯曲
14、渡线道岔15、底卸式矿车
1、煤田
在同一地史发展过程中，由炭质物的沉积并连续发育而造成的大面积含煤地带，称为煤田。
2、矿井年产量
矿井年产量又称为矿井年生产能力，是指矿井在一年内所能生产煤炭的数量。
3、坚固性系数f
坚固性系数f表示岩石破碎的相对难易程度，并概括岩石的物理力学性质，通常称f为普氏岩石坚固性系数。
4、光面爆破
光面爆破是指在钻眼爆破过程中,通过采取一定的措施,使爆破后的巷道断面的形状、尺寸基本符合设计要求，即表面光滑，形状规整，并尽量使巷道轮廓以外的围岩不受破坏。
5、回采工艺
回采工艺是指回采工作面内所进行的落煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等工作，及其相互配合方式。
6、老顶初次垮落步距
老顶初次垮落时，开切眼煤壁至工作面煤壁的距离，称为老顶初次垮落步距。
7、最大控顶距
用垮落法管理工作面顶板时，一次放顶的距离称为放顶步距。
放顶步距加上工作面空间的宽度，称为最大控顶距。
8、水力采煤
水力采煤是用高压泵输出的高压水通过水枪射出，形成高压水射流直接破落煤体，并用水力完成运煤和提煤。
9、提升钢丝绳
提升钢丝绳又称主绳，是由提升机滚筒带动并传递提升力，使其相连接的提升容器沿井筒升、降的钢丝绳。
10、矿井涌水量
单位时间内涌入矿井的水量称为矿井涌水量，单位为m3/h，t/h。
三、简答题（本大题5小题，每小题5分，共25分）
1、简述成煤的条件
（1）植物条件，成煤的时期应该是有植物大量繁殖的时代。
（2）气候条件，温暖和潮湿的气候是成煤的气候条件。
（3）地理环境，要形成分布面积较广的煤层，必须有能够产生大面积沼泽化的自然地理条件。
（4）地壳运动，泥炭层的保存和转变成煤的过程则要求地壳有较大幅度和较快的沉降。
2、断层的定义及其三要素
岩层受地质作用力后遭到破坏，失去了连续性和完整性的构造形态称为断裂构造。
当断裂面构造两侧的岩层发生了明显的位移时，称之为断层。
断层要素包括：
（1）断层面。
岩层发生断裂位移时，相对滑动的断裂面。
（2）断盘。
断层面两侧的岩体称为断盘。
（3）断距。
断层的两盘相对位移的距离。
3、井下生产系统包括那些主要的系统
（1）提升运输系统
（2）通风系统
（3）供电系统
（4）排水系统
（5）压风系统
4、井田开拓的主要内容包括哪些
①确定井硐的形式、数目和位置；
②确定水平的数目和标高；
③划分采区（或盘区）；
④布置井底车场和主要巷道；
⑤确定开采程序；
⑥处理开拓、准备与回采的关系和矿井延深等问题。
5、简述瓦斯爆炸的条件
①瓦斯浓度，瓦斯爆炸有一定的浓度5%～16%。
②引火温度，瓦斯的引火温度为650～750℃。
③氧的浓度，氧气的浓度达到12%以上。
上述条件同时满足才能发生瓦斯爆炸。
专业班级：
姓名：
学号：
…………………………密………………………………封………………………………线…………………………
专业班级：
姓名：
学号：
…………………………密………………………………封………………………………线…………………………
河南理工大学学年第学期
《采矿工程概论》试卷（A卷）
考试方式：
闭卷本试卷考试分数占学生总评成绩的80%
总分
题号
一
二
三
四
核分人
得分
复查总分总复查人
得分
评卷人
一、填空（本大题共15小题，每空1分，共30分）
1、自然界的岩石按其生成原因的不同，可分为、、。
2、根据地质作用进行的场所及能源的不同，可将其分为和两种。
3、成煤的过程包括两个阶段，第一阶段称为，第二阶段称为。
4、按巷道的用途和服务范围分为：
、、。
5、通常以井硐形式为依据，将矿井开拓方式划分为、和方式三种。
6、从矿车在车场内运行的特点看，不论斜井或立井，井底车场均可分为和两大类。
7、根据电雷管爆炸间隔时间的长短，可分为瞬发雷管、雷管和雷管。
8、掘进工作面的炮眼，按其用途和位置可分为、和周边眼。
9、为降低顶板对工作面的压力，随工作面推进，要及时处理采空区，采空区的处理方法有、、充填法和缓慢下沉法。
10、综采工作面需要配备的“三机”包括、、。
11、矿井的通风方式按进回风井的相互位置关系分为：
、和混合式。
12、瓦斯相对涌出量大于或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min的矿井为高瓦斯矿井。
13、刮板输送机主要由机头部、机身部、机尾部和刮板链组成，按结构分类有刚性和两种形式。
14、轨道线路错车处及交叉和分支的地方，需要设置道岔，道岔有单开道岔、对称道岔和三种类型。
15、矿车按卸载方式分为固定车箱式矿车、翻斗式矿车、、侧卸式矿车、仓式列车、梭行矿车等。
1.沉积岩、变质岩、岩浆岩
2.内力地质作用、外力地质作用
3.泥炭化阶段、煤化阶段
4.开拓巷道、准备巷道、回采巷道
5.立井开拓、斜井开拓、平硐开拓
6.环行式、折返式
7.秒延期雷管、毫秒延期雷管
8.掏槽眼、辅助眼
9.全部垮落法、煤柱支撑法
10.采煤机、刮板输送机、液压支架
11.中央式、对角式
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13.可弯曲
14.渡线道岔
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