煤矿开采学答案部分.docx

煤矿开采学答案部分.docx

《煤矿开采学答案部分.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤矿开采学答案部分.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

煤矿开采学答案部分

煤矿开采学答案部分

第2章

1、采煤方法的涵义是什么？

采煤方法包括采煤系统和采煤工艺两项主要内容。

采煤方法就是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的相互配合。

①采煤工艺：

炮采：

爆破采煤工艺，简称“炮采”，其特点是爆破落煤，爆破及人工装煤，机械化运煤，用单体支柱支护工作面空间顶板（毫秒爆破技术）。

爆破采煤的工艺过程包括打眼、放炮落煤和装煤、人工装煤、刮板输送机运煤、移置输送机、人工支护和回柱放顶等主要工序。

普采：

普通机械化采煤工艺，简称“普采”，其特点是用采煤机械同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。

综采：

综合机械化采煤工艺，简称“综采”，即破、装、运、支、处五个主要生产工序全部实现机械化。

2、简述壁式体系和柱式体系采煤法的基本特征及其适用条件。

㈠壁式体系采煤法的基本特征及其适用条件：

（特征与特点两个词语的区别）

壁式体系采煤法一般具有下列主要特点：

⑴通常具有较长的采煤工作面长度，我国一般为120~180m，但也有较短的――80~120m，或更长的――180~240m。

先进采煤国

家其工作面长度多在200m以上。

⑵在采煤工作面两端至少各有一条巷道，用于通风和运输。

⑶随采煤工作面推进，应有计划地处理采空区。

⑷采下的煤沿平行于采煤工作面的方向运出采场。

壁式体系采煤法的适用条件：

㈡柱式体系采煤法的基本特征及其适用条件：

（特征与特点两个词语的区别）

柱式体系采煤法主要特点：

①一般工作面长度不大但数目较多，采房和回收煤柱设备和一。

②矿山压力显现较弱，在生产过程中支架和处理采空区工作比较简单，有时还可以不处理采空区。

③采场内煤的运输方向是垂直于工作面的，采煤配套设备均能自行行走，灵活性强。

④工作面通风条件较壁式采煤法差，采出率也低。

柱式体系采煤法适用条件：

机械化的柱式采煤法，使用条件较严格，其发展受到一定限制。

一般用于埋藏较浅的近水平薄及中厚煤层，并要求顶板较好、瓦斯涌出量较少。

㈢壁式体系采煤法：

以长工作面采煤为其主要标志，产量约占我国国有最点煤矿的95％以上。

㈣柱式体系采煤法：

以短工作面采煤为其主要标志，我国国有重

点煤矿中采用这类采煤法的产量比重在5％以内。

柱式体系采煤法包括房式采煤法和房柱式采煤法。

3、采煤方法分类的依据是什么？

4、我国常用的采煤方法有哪几种？

其中应用比重高的有几种？

（可以有采煤方法的比重看出考试的重点及方向）

第3章

1、简述我国采煤工艺的发展过程。

2、长壁采煤法有哪几种主要采煤工艺？

说明它们的主要特点及相互关系。

我国长壁采煤工作面采用炮采（爆破采煤工艺）、普采（普通机械化采煤工艺）和综采（综合机械化采煤工艺）三种采煤工艺方式。

爆破采煤工艺，简称“炮采”，其特点是爆破落煤，爆破及人工装煤，机械化运煤，用单体支柱支护工作面空间顶板。

普通机械化采煤工艺，简称“普采”，其特点是用采煤机械同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。

综合机械化采煤工艺，简称“综采”，即破、装、运、支、处五个主要生产工序全部实现机械化，因此综采是目前最先进的采煤工艺。

3、爆破采煤工艺由哪些主要采煤工序组成？

爆破采煤工艺包括打眼、放炮落煤和装煤、人工装煤、刮板输送机运煤、移置输送机、人工支护和回柱放顶等主要工序。

4、简述爆破落煤的主要操作过程、炮眼布置形式及其适用条件。

爆破落煤由打眼、装药、填炮泥、联炮线及放炮等工序组成。

要求保证规定进度，工作面平直，不留顶煤和底煤，不破坏顶板，不崩倒支柱和不崩翻工作面输送机，尽量降低炸药和雷管消耗。

一般常用的炮眼布置有以下三种：

①单排眼，一般用于薄煤层或煤质软、节理发育的煤层。

②双排眼，其布置形式有对眼、三花眼和三角眼等，一般适用于采高较小的中厚煤层。

煤质中硬时可用对眼，煤质软时可用三花眼，煤层上部煤质软或顶板较破碎时可用三角眼。

③三排眼，亦称五花眼，用于煤质坚硬或采高较大的中厚煤层。

5、绘图说明炮采面单体支架布置形式，并解释以下名词：

正悬臂支架、排距、柱距、最大和最小控顶距、放顶步距、全部跨落法处理采空区。

全部垮落法处理采空区：

通常适用于直接顶易于垮落或具有中等稳定性的顶板。

其方法是，当工作面从开切眼推进一定距离后，主动撤除采煤工作空间以外的支架，使直接顶自然垮落。

以后随

着工作面推进，每隔一定距离就按预定计划回柱放顶。

这样这样不仅可以及时减少工作面的控顶面积，而且由于顶板垮落后破碎岩石体积膨胀而充填采空区，从而减轻工作面压力和防止对工作面产生不良影响。

其主要工序是配合工作面推进定期进行回柱放顶工作。

当工作面推进一次或二次之后，工作面空间达到允许的最大宽度，及最大控顶距，应及时回柱放顶，使工作空间只保留回采工作所需的最小宽度，即最小控顶距。

最小控顶距一般为3排支柱，最大控顶距为4排或5排支柱，即通常推进一排或两排柱放一次顶，即三四排或三五排控顶。

最大控顶距与最小控顶距之差即为放顶步距。

正悬臂支架：

正悬臂支架悬臂的长段在立柱的煤壁侧，有利于支护机道上方顶板；短段在立柱的采空侧，故顶梁不易被折损；倒悬臂支架：

倒悬臂支架悬臂的长段伸向采空区，立柱不易被碎矸石埋住，但易损坏顶梁。

柱距：

排距：

补：

普采面支架布置形式：

除少数顶板完整的普采面可使用带帽点柱外，一般均采用单体液压支柱或摩擦式金属支柱与铰接顶梁组成的悬臂支架。

①按悬臂顶梁与支柱的关系，可分为正悬臂与倒悬臂两种。

②普采工作面支架布置，按梁的排列特点分为齐梁式和错梁式两种。

为了行人和工人作业方便，工作面支柱一般排成直线状，因此目

前普采面支架布置方式主要有齐梁直线柱和错梁直线柱两种。

齐梁直线柱的布置特点：

梁端沿煤壁方向相齐，支柱排成直线。

根据截深与顶梁长度的关系，又可分为两种：

梁长等于截深和梁长等于截深的二倍。

6、说明近年来炮采工艺技术发展的新成果及提高炮采工艺单产和效率的途径。

近年来推广毫秒爆破，毫秒爆破一次多发炮，顶板震动次数减少，爆破产生的地震波因互相干扰而抵消，从而减轻了对顶板的震动，有利于顶板管理；同时毫秒爆破有利于提高爆破装煤率、缩短爆破时间、提高炮采工作面的单产和效率。

7、简述普通机械化采煤的工艺过程及其适用条件。

普通机械化采煤工艺过程：

普采对地质变化的适应性比综采强，工作面搬迁容易。

对推进距离短、形状不规则、小断层和褶曲较发育的工作面，综采的优势难以发挥，而采用普采则可取得较好的效果。

8、适用单滚筒采煤机割煤时怎样确定滚筒的转向？

怎样选择割煤方式？

9、普采面单滚筒采煤机割煤、移输送机、进刀三个工序之间有什么联系？

怎样确定三者的最优配合形式？

普采面单体支架有哪几种布置方式？

怎样选择？

普通面单体支架布置应与煤层赋存条件、顶板性质相适应，并符合采煤机割煤特点，除确保回采空间作业安全外，还要力求减少支设工作量。

除少数顶板完整的普采面可使用带帽点柱外，一般均采用单体液压支柱或摩擦式金属支柱与铰接顶梁组成的悬臂支架。

按悬臂顶梁与支柱的关系，可分为正悬臂与倒悬臂两种。

普采工作面支架布置，按梁的排列特点分为齐梁式和错梁式两种。

目前普采面支架布置方式主要有齐梁直线柱和错梁直线柱两种。

正悬臂支架悬臂的长段在立柱的煤壁侧，有利于支护机道上方顶板；短段在立柱的采空侧，故顶板不易被折损；倒悬臂支架则相反，由于其长段伸向采空区，立柱不易被碎矸石埋住，但易损坏顶梁。

齐梁直线柱的布置特点是梁端沿煤壁方向相齐，支柱排成直线。

根据截深与顶梁长度的关系，又可分为两种：

梁长等于截深和梁长等于截深的二倍。

错梁直线柱布置的特点是：

截深为顶梁长度的一半；正倒悬臂支架相间；每割一刀煤间隔挂梁，顶梁向前交错；割第一刀煤时，支临时支柱，割第二刀煤时临时支柱改为永久支柱，每割两刀煤工作面增加一排控顶距，该布置方式机道上方顶板悬露窄，支护及时；每割一刀煤挂梁、支柱数量少，工作量均衡；支柱成直线，

行人、运料方便；在切顶线处支柱不易被埋住，因此为现场多用。

但是，对切顶不利，倒悬梁易损坏。

10、普采面端头支架的特点是什么？

有哪几种形式？

（待续普采面端头支架的特点）

端头支护主要有下述几种：

①单体支柱加铰接顶梁支护②用4~5对长梁加单体支柱组成的迈步走向抬棚支护③用基本支架加走向迈步抬棚支护。

11、怎样确定普采面支柱密度、排距、柱距、采煤机滚筒截深、工作面两端切口长度和深度?

12、试分析普采面采用单双滚筒采煤机对产量、效率和顶板管理的影响。

13、综采采用双滚筒采煤机割煤时怎样确定滚筒的位置和转向？

14、说明综采双滚筒采煤机的割煤、进刀方式及其适用条件。

15、综采面有哪几种移架方式？

不同移架方式对对工作面整体

移架速度和顶板管理有什么影响？

我国采用较多的移架方式有三种：

①单架依次顺序式，又称单架连续式，支架沿采煤机牵引方向依次前移，移动步距等于截深，支架移成一条直线，该方法操作简单，容易保证规格质量，能适应不稳定顶板，应用比较多；②分组间隔交错式，该方式移架速度快，适用于顶板较稳定的高产综采面；③成组整体依次顺序式，该方式按顺序每次移一组，每组二三架，一般由大流量电液阀成组控制，适用煤层地质条件好、采煤机快速牵引割煤的日产万吨综采面。

我国采用较多的分段式移架属于依次顺序式。

16、移架与移输送机顺序不同对综采生产和顶板管理有什么影响？

17、综采面端头支护方式有哪几种？

各适用于什么条件？

（未完，待续）

综采面端头支护方式主要有以下三种：

①单体支柱加长梁组成的迈步抬棚，与普采面的该方式端头支护相同。

该方式适应性强，有利于排头液压支架的稳定，但支设麻烦、费工费时。

②自移式端头支架。

移动速度快，但对平巷条件适应性差。

③用工作面液压支架支护端头，适用于煤层倾角较小的综采面，通常在机头（尾）处要滞后于工作面中间支架一个截深。

18、综采设备之间有哪些主要配套几何尺寸？

它们对综采生产

及顶板管理有何影响？

19、试分析影响综采面生产能力的各种因素及其相互关系。

20、薄煤层机采面设备有哪些特点？

21、简述刨煤机采煤特点及刨煤机类型。

刨煤机采煤特点：

刨煤机采煤是利用带刨刀的煤刨沿工作面往复落煤和装煤，煤刨靠工作面输送机导向。

①刨煤机结构简单可靠，便于维修；②截深小（一般为5~10cm），只刨落煤壁压酥区表层，故刨落单体煤量能耗少；③刨落煤的块度大，煤粉及煤尘量小，劳动条件好；④司机不必跟机作业，可在平巷内操作，移架和移输送机工人的工作位置相对固定，劳动强度小。

（因此，刨煤机对于开采薄煤层是一种有效的落煤和装煤机械）

刨煤机类型：

刨煤机的种类很多，目前国内外使用的主要是静力刨，即刨刀靠锚链拉力对煤体施以静压力破煤。

静力刨按其结构特点主要分为三类：

①拖钩刨；②滑行刨（为克服拖钩刨的缺点发展起来的）；

③拖钩―滑行刨。

（刨煤机可用于普采工作面，也可以用于综采工作面，其工作面的布置方式和滚筒采煤机工作面基本相同）

22、简述大采高、大倾角综采的工艺特点及煤壁防片帮、设备防止下滑的措施。

23、简述炮采、普采、综采工艺的选择依据。

（P65）

综采是采煤工艺的重要发展方向，它具有高产、高效、安全、低耗以及劳动条件好、劳动强度小的优点。

综采适用于以下条件：

煤层地质条件好、构造少，上综采后能很快获得高产、高效；某些地质条件特殊，但上综采后仍能有把握取得较好的经济效益。

普采是我国中小型矿井发展采煤机械化的重点。

普采对地质变化的适应性比综采强，工作面搬家容易。

对推进距离短、形状不规则、小断层和褶皱较发育的工作面，综采难以发挥，而采取普采则可取得较好效果。

与综采相比，普采操作技术较易掌握，组织生产比较容易。

普采设备价格便宜，一套普采设备的投资只相当于一套综采设备的四分之一，而产量可达到综采产量的三分之一至二分之一。

炮采工艺主要优点是技术装备投资少，适应性强，操作技术容易掌握，生产技术管理比较简单，是我国目前采用仍然较多的一种采煤工艺。

跑采缺点是单产和效率低、劳动条件差。

24、简述采煤工作面过断层的技术措施。

25、简述综采工作面设备拆除、安装时期的控顶方法以及安装、拆除工艺过程。

拆除时期：

国内外综采设备拆除期间的顶板控制方法主要有三种方法：

①金属网加木板梁；②金属网加钢丝绳；③金属网加钢丝绳加锚杆。

安装时期：

26、简述机采工作面开机率的概念和计算方法。

采煤机的日开机率K就是采煤机运转时间占每日时间的百分比。

它综合反映机采面的地质条件、管理水平、设备使用情况和采区各生产系统的可靠性。

综采面日开机率可表示为：

K123100%T

式中：

t1―采煤机纯割煤时间，min；

t2―采煤机跑空刀时间，min；

t3―采煤机在工作端头反向操作和进刀时间，min；

T―全日，1440min。

27、在进行机采面工艺设计时怎样概算工作面生产能力？

28、试分析工作面的合理长度及影响合理长度的技术因素。

29、熟悉并掌握工作面作业规程的内容和编制方法。

第4章

1、绘图说明单一走向长壁采煤法的采取巷道布置、掘进顺序和生产系统。

2、不同采煤工艺对区段平巷的坡度和方向各有什么要求？

3、说明区段平巷单巷布置和双巷布置的特点及应用。

4、说明单工作面布置和双工作面布置的特点及应用。

5、绘图说明采煤工作面回采顺序的几种方式及应用。

6、绘图说明采场通风的几种方式及其适用条件。

7、受构造影响时区段平巷布置的特点有哪些？

第5章

1、绘图说明倾斜分层走向长壁下行跨落采煤法的采区巷道布置、掘进顺序及生产系统。

2、区段布置分层平巷方式有几种，说明其应用。

3、采用区段集中平巷布置时，说明布置方式的类型及应用，以及集中平巷的位置如何确定？

4、区段无集中平巷时的布置特点有哪些？

与有集中平巷布置时比较有哪些优缺点并说明其适用条件。

5、无区段和上山煤柱时采区巷道布置的特点及应用条件。

6、说明倾斜分层走向长壁下行跨落采煤法的工艺特点。

第6章

1、试述倾斜长壁采煤方法的主要特点，说明其优缺点及使用条件。

为什么说煤层倾角是影响采用这种方法的最主要因素？

2、试分析仰斜和俯斜开采的特点及使用条件。

3、绘图说明倾斜分层倾斜长壁分层同采时的巷道布置图，说明掘进顺序、运输和通风系统。

4、倾斜长壁采煤方法的改进方向和发展趋势是什么？

补基本概念及知识：

第7章

1、试述放顶煤采煤法的主要工艺过程。

放顶煤工艺主要包括初末采放煤工艺、放煤步距、放煤方式和端头放煤等几个问题。

2、综采放顶煤采煤方法主要有哪几种类型，各有何特点？

3、简述综采放顶煤支架的主要形式和分类依据，以及不同架型的主要有缺点。

4、综放工作面岩层活动及矿压显现有何特点？

5、试述顶煤破碎机理、破坏分区及其含义。

6、综采放顶煤工艺的含义及主要内容是什么？

7、综放采区的巷道布置有何特点？

在确定采区主要参数时应考虑哪些因素？

8、影响顶煤采出率的主要因素是什么？

为什么说顶煤的损失是可以控制的，但也是不可避免的？

9、简述综采放顶煤技术的主要优缺点。

10、试分析综采放顶煤技术对厚煤层开采的适应性。

第8章

1、急斜煤层开采有哪些主要特点？

①采煤工作面采下的煤块能自动下滑，从而简化了工作面的装运工作，但下滑的煤块和矸石容易冲到支架，砸伤人员，给生产带来不安全因素。

②急斜煤层顶板来压垂直作用于支架或煤柱上的分力比缓斜煤层要小，而沿倾斜作用的分力要大，煤层顶底板都有可能沿倾向滑动，支架稳定性差，因而增加了回采和支护工作的复杂性。

③采煤工作面的行人、运料、落煤、支护、采空区处理等各项工序的操作都比较困难，增加了机械化采煤的难度。

④采区中一组上山眼的布置，以溜煤眼代替缓斜煤层中的运输上山，而以运料眼代替轨道上山；为了安全，分段设行人眼；出矸时还需另设溜矸眼。

⑤一般说来，急斜煤层都经历过强烈的地质变动，地质构造较复杂，围岩条件较差；再加上采煤工作面推进速度慢，采出率较低。

因而采区走向长度比缓斜煤层要小。

2、我国急斜煤层采煤法有哪几种？

各适用于何种条件？

3、绘图说明伪斜走向长壁采煤法的采煤系统、工艺特点和主要优缺点。

4、绘图说明伪斜柔性掩护支架采煤法回采工作的三个阶段。

5、我国柔性掩护支架的结构型式有几种？

各适用于何种条件？

6、试述水平分段放顶煤采煤方法的主要优缺点及其对急斜厚煤层开采的意义。

7、滑移支架放顶煤开采的工艺特点是什么？

所面临的主要技术难题有哪些？

8、急斜水平分段放顶煤开采时顶煤破碎有和特点？

第9章

1、柱式体系采煤方法的特点是什么？

2、柱式体系采煤方法的主要类型及其区别是什么？

柱式体系采煤法有两种基本类型：

房式采煤法和房柱式采煤法。

柱式体系采煤法的实质是在煤层内开掘一系列宽为5~7m左右的煤房，煤房间用联络巷相连，形成近似于长条形或块状的煤柱，煤柱宽度由数米到二十多米不等。

采煤在煤房中进行。

煤柱可根据条件留下不采，或在煤房采完后，再将煤柱按要求尽可能的采出。

留下煤柱不采的称为房式采煤法，既采煤房又采煤柱的称为房柱式采煤法。

3、柱式体系采煤方法的适用条件是什么？

柱式体系采煤法的适用条件：

①开采深度较浅，一般不宜超过300~500m；②顶板较稳定的薄及中厚煤层；③倾角在10°以下，最好为近水平煤层，煤层赋存稳定，起伏变化小，地质构造简单；④底板较平整，不太软，且顶板无淋水；⑤低瓦斯煤层，且不易自燃发火。

4、为什么柱式体系采煤方法在我国国有重点煤矿应用较少？

柱式体系采煤法存在下列主要缺点：

①采区采出率低，一般为50％~60％左右，回收煤柱时可提高到70％~75％左右；②通风

条件差，进回风并列布置，通风构筑物多，漏风大，采房及回收煤柱时，出现多头串联通风。

5、分析柱式体系煤法在我国的发展前景。

第10章

1、说明选择采煤方法的原则有哪些？

选择采煤方法必须符合①生产安全；②经济合理；③煤炭采出率高等基本原则。

2、说明选择采煤方法的影响因素有哪些？

选择采煤方法的影响因素有以下几点：

⑴地质因素：

①煤层倾角；②煤层厚度；③煤层及围岩的特征；④煤层的地质构造情况；⑤煤层的含水性、瓦斯涌出量及煤的自燃情况。

⑵技术发展及装备水平的影响

⑶管理水平因素

3、简述采煤方法的发展方向。

4、何谓无人工作面采煤方法？

无人工作面采煤的含义是，工人不在采煤工作面内采煤，而是在回风巷道或其他安全地点操纵和控制工作面的机械设备，完成采