科大采煤概论考试复习题.docx

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科大采煤概论考试复习题

山科采煤概论复习资料

本资料整合了三套课件上的题目，并进行了分类。

部分答案并不完整，也可能会有错误，仅做大家复习时参考之用。

名词解析

1）地质作用；是指引起地壳物质组成、内部构造，地表形态变化与发展的自然作用。

2）.煤的灰分：

灰分是指煤完全燃烧后所剩下的固体残渣，灰分超过40%的煤暂不利用。

3）矿物：

由一种或多种元素在地质作用下形成的，具有比较固定的化学成分和物理性质的自然产物。

4）等高线：

地面上高程相同的若干点连接而成的曲线。

5）井田：

划归一个矿井开采的一部分煤田或全部煤田。

6）井田开拓：

在井田范围内，为了采煤，从地面向地下开掘一系列巷道进入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。

7）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。

8）上山：

没有出口直接通往地面，位于本开采水平以上，沿煤层或岩层开掘的倾斜巷道。

9）下山：

没有出口直接通往地面，位于本开采水平以下，沿煤层或岩层开掘的倾斜巷道。

10）采煤系统:

采煤巷道之间在时间上的配合以及在空间上的相互位置关系，称为采煤巷道布置系统。

也即为采煤系统。

11）采煤工艺：

按照一定顺序完成各项工作的方法及其配合，称为采煤工艺。

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，称为采煤工艺过程。

12井底车场：

井筒与井下主要巷道连接处的一处巷道的总称。

13）石门：

没有出口直接通到地面与岩层走向垂直或斜交的水平岩石巷道。

14）矿山压力；采动后作用于岩层边界上或存在于岩层之中，促使围岩向已采空间运动的力。

15）支承压力显现：

在支承压力作用下发生煤层压缩和破坏，相应部位的顶底板相对移动以及支架受力变形等现象称为支承压力的显现。

16）直接顶：

在老塘（采空区）内已跨落，在采场内由支架暂时支撑的悬臂梁，其结构特点是在采场推进方向上不能始终保持水平力的传递

17）基本顶；是指运动时对采场矿压显现有明显影响的传递岩梁的总和，在初次来压后，是一组在推进方向上能始终传递水平力的不等高裂隙梁。

18矿井通风；利用机械或者自然压差为动力，使地面的新空气定量进入井下，并在巷道中沿既定的路线流动，最后将污浊空气排出矿井的全过程。

19）回采巷道：

20）采区采出率：

采区采出的煤量与采区内工业储量的百分比。

21）采掘关系：

22）固结成岩：

松散的沉积物逐步变成坚硬的沉积岩的过程。

23）半成岩巷道：

当岩石占掘进工作面面积的五分之一到五分之四时的巷道。

24）煤门：

读图题

1.某采区范围内只有一层中厚煤层，其巷道布置平面图如下图所示，请回答以下问题。

）（答案见课本129）

（1）写出该图表示的准备方式名称和采煤方法名称；

（2）写出图中巷道名称；

（3）用箭头标出运煤系统，并说明；

（4）用箭头标出通风系统，并说明。

（5）在图上标上通风构筑物（风门和风窗）。

图例：

运煤

新风

乏风

采区巷道布置图

2.按照下图说明巷道布置和生产系统，并分析这种准备方式的特点。

（见课本130）

（1）写出该图表示的准备方式名称和采煤方法名称；

共用采区上山的联合准备方式，分层开采

（2）写出图中巷道名称；

1—阶段运输大巷，2—阶段回风大巷，3—共用运输上山，4—共用轨道上山，5—m1煤层区段运输平巷，6—区段溜煤眼，7—m1煤层区段轨道平巷，8—区段石门，9—m2煤层区段运输平巷，10—m2煤层区段轨道平巷，11—采区煤仓，12—大巷车场

（3）用箭头标出运煤系统，并说明；

采煤工作面

5区段运输平巷

6区段溜煤眼

3运输上山

11采区煤仓

1阶段运输大巷（按要求标在图上）

（4）用箭头标出通风系统，并说明。

新鲜风流：

地面

副井

4轨道上山

8’区段石门

7’区段轨道平巷

5m1煤层区段运输平巷

采煤工作面（同理标注m2煤层4

10’

9

污浊风流：

m1采煤工作面——7m1区段轨道平巷——8区段石门——2阶段回风大巷（同理标注m2，10——2）

（5）在图上标上通风构筑物（风门和风窗）。

图例：

运煤

；新风

；乏风

。

（6）说明这种准备方式的特点。

3.看下图，回答问题

（1）写出图中3、4、5、8、14、15、24、26所表示的巷道名称？

主井1；副井2；井底车场3；主运输石门4；开采水平运输大巷5；运输石门9；采区下部车场10；采区运输上山14；采区下部材料车场11；采区轨道上山15；风井6；回风石门7；回风大巷8；向煤层开掘采区回风石门17；采区上部车场18；绞车房16；区段运输平巷20；区段回风平巷23；下区段回风平巷21；开切眼24。

（后面为标号）

（2）用井巷名称与井巷编号并配以文字说明运煤系统？

采煤工作面25——区段运输巷20——采区运输上山14——采区煤仓12——采区下部车场10——水平运输大巷5——主运输石门4——井底车场3——主井1——地面。

（3）用井巷名称与井巷编号并配以文字说明通风系统？

新鲜风流：

地面——副井2——井底车场3——主运输石门4——水平运输大巷5——采区下部车场11——采区轨道上山15——区段运输平巷20——采煤工作面25，清洗工作面。

污浊风流：

区段回风平巷23——采区回风石门17——回风大巷8——回风石门7——风井6——地面。

（4）用井巷名称与井巷编号并配以文字说明运料系统？

采煤工作面所需材料设备：

地面——副井2——井底车场3主——运输石门4——水平运输大巷5——采区运输石门9——采区下部材料车场11——采区轨道上山15——区段回风平巷20——采煤工作面25

。

填空题

1．断层要素有断层面、断盘、断距，其中，断距是指断层两盘沿断层面相对移动的距离。

2.锚杆对巷道围岩的作用主要有、、，其中主要考虑锚固范围内地层的重力。

3.矿井储量可以分为矿井地质资源量、矿井工业储量、矿井设计储量、矿井设计可采储量，在矿井服务年限计算中用到的是矿井设计可采储量

4.矿井巷道按照其作用和服务范围可分为开拓巷道、准备巷道、回采巷道三种类型，其中井底车场属于开拓巷道。

5阅读矿图时遵循的步骤有

（1）看图名、比例尺和编图时间；

（2）判明方位；

（3）分析图中的内容。

对于煤层底板等高线图又遵循下列步骤：

（1）单线追索；

（2）划分块法；（3）总体概括法。

6.矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t，且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min的矿井为低瓦斯矿井。

7.采区准备巷道主要包括采区上下山、采区上下车场、采区石门和区段集中平巷等，硐室主要有绞车房、变电所和电机车库。

8.根据煤层顶板岩层的厚度、位置、岩性，采煤时顶板的变形特征和垮落的难易程度，将顶板分为伪顶、直接顶和老顶，其中直接顶在采煤工作面移架或回柱后自行垮落。

9.矿井排水方式有自流式和扬开式两种；矿井排水系统一般可分为和两种。

10.综采工作面割煤、推溜、移架的配合顺序主要有两种，一种是及时支护方式，另一种是滞后支护方式，当顶板比较破碎时，应该选择及时支护方式。

11.综采工艺的五大工序包括：

12.综采工作面的三大关键设备：

采煤机，液压支架，刮板输送机。

13.井田开拓方式按井筒（硐）形式可有三种基本的开拓方式：

立井开拓、斜井开拓，和平硐开拓

14.内力地质作用包括：

地壳运动、岩浆活动、变质作用和地震作用等。

15.目前所采用的各种矿压控制方法，从其对付矿压的原理来看有：

抗压、让压、躲压、移压。

16．形成有开采价值的煤层必须具备的4个条件：

古植物、古气候、古地理和古构造条件。

17.矿井巷道按照其作用和服务范围可分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三种类型，其中运输大巷属于开拓巷道。

18.煤矿矿井五大自然灾害包括：

火灾，水灾，瓦斯，煤尘，顶板

19.平硐开拓方式按与煤层的位置关系可分为：

走向平硐、垂直走向平硐、斜交平硐。

20.矿山压力的来源：

上覆岩层重力构造运动作用力岩体膨胀作用力

21.煤层按倾角分为缓倾斜、倾斜和急倾斜煤层，三种煤层对应的倾角范围分别

8°～25°、25°～45°、45°～90，通常把倾角8°以下的煤层称为近水平煤层。

23.采空区处理的目的是减轻回采工作面的顶板压力，保证回采工作面支护安全。

采空区处理方法主要有全部垮落法、、缓慢下沉法和充填法等。

24.放顶煤开采主要类型有预采顶分层放顶煤采煤法、预采中分层放顶煤采煤法、整层开采放顶煤采煤法和分段放顶煤采煤法。

25.开采水平布置核心问题是运输大巷的布置，运输大巷的布置方式有分层运输大巷、集中运输大巷和分组集中运输大巷，主要根据运输大巷的服务和煤层数目来定。

26.井底车场主井系统硐室主要包括翻笼、煤仓、箕斗装载、清理撒煤等。

27.外力作用包括：

风化侵蚀，搬运沉积，固结成岩

简答题

1.巷道掘进通风方式有哪三种？

分别加以说明。

掘进通风方法有总风压通风、引射器通风和局部通风机通风三种。

局部通风机通风的通风方式主要有压入式、抽出式和混合式通风三种。

2.简述瓦斯爆炸的条件及防治措施。

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

瓦斯在空气中的爆炸下限为5%～6%，上限为14%～16%

瓦斯的引火温度为650～750℃；在煤矿井下巷道及采场等一般氧浓度均满足瓦斯爆炸条件（氧浓度＞12%）。

防止瓦斯积聚，防止瓦斯引燃。

详细答案见课本。

3.简述如何确定井筒的位置？

除了考虑地面、工程地质因素外，主要受运输量的制约。

地面：

工广布置合理，土石方量小，尽量少占农田，高于最高洪水位，风向、滑坡等。

井下：

尽量避免穿过流沙层，大的含水层及地质破坏剧烈地带。

车场布置在较坚硬和完整的岩层中。

4.简述炮眼的种类和作用。

掏槽眼：

首先爆炸的炮眼，其作用在于增加自由面。

辅助眼：

在掏槽眼的外围，除崩落岩石外，还能扩大所掏的槽，提高周边眼的爆破效果。

周边眼：

靠近巷道的周边，其作用在于使巷道获得一定的形状和规格。

5.按照矿车在井底车场内的运行特点，井底车场分为几类？

各有何特点？

环行式：

空重列车不在车场内同一轨道上作相向运行（空重列车在车

场内总是单向运行）

折返式：

空重列车在车场内同一巷道的两股轨道上折返运行。

环行式：

卧式斜式立式;折返式:

梭式尽头式

6.用等高线表示山谷和山脊，并说明其特点。

a为山脊，b为山谷

7.绘图说明阶段运输大巷有几种布置方式，说明各自的特点

中央石门—分层大巷布置

优点：

1）岩石工程量少；2）煤巷掘进速度快，成本低，可起到补勘作用

缺点：

1）开掘工程量大2）占用设备多，辅助人员多；3）维护量大，煤巷难维护4）煤损大，易自燃发火

适用条件：

井田走向短，层数少，间距大，集中布置困难不经济地段。

集中大巷—采区石门

优点：

1）改善了维护条件2）集中开拓，生产能力大3）大巷工程量少，巷道直，有利于运输4）煤损少，不留煤柱

中央石门—分组集中大巷

减少石门长度，减少反向运输，缩短准备时间。

8.如何根据煤层底板等高线图确定煤层产状？

课本26页

9.如何确定采区上山的数目？

课本136页

10.简述如何选择巷道断面形状？

根据围岩性质，压力大小，巷道用途确定巷道的支护方式和支护材料，支护方式确定后，巷道断面形状也就确定了。

我国煤矿巷道常用的断面形状是梯形、矩形和直墙拱形（如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形，简称拱形），只是在特定的岩层和围岩压力条件下才选用不规则的形状（半梯形）、圆形、椭圆形、封闭拱性等。

11.分析下山开采的特点，并回答下山开采的适用条件？

总的运输费用较低（不存在或较少反向运输）运输能力较低排水系统复杂（多段排水或集中排水）漏风大、设施多，管理困难（岩石下山时，此缺点不明显）下山掘进通风容易，但排水、运输、装载等不如上山方便。

适用条件：

﹤16°的缓倾斜煤层，瓦斯及水的涌出量不大；水平接替紧张，井筒不能延深；深部储量不大。

12.简述壁式体系采煤法的主要特点。

①采煤工作面长度较长，通常在80m以上；

②随着采煤工作面推进，顶板暴露面积增大，矿山压力显现较为强烈；

③采煤工作面可分别用爆破、滚筒式采煤机或刨煤机破、装煤，用与采煤工作面相平行铺设的刮板输送机运煤，用支架支护工作空间，用放顶垮落法或充填法处理采空区；

④在采煤工作面两端，一般至少各有一条回采巷道，构成完整的生产系统。

13.用等高线表示背斜和向斜构造，并说明该类褶曲构造在煤层底板等高线图上的特征？

等高线凹出方向是标高升高方向，则褶曲为向斜。

等高线凸出方向是标高降低方向，则褶曲为背斜。

14.简述立井开拓的优缺点。

优点：

井筒长度短，提升速度快，提升能力大，管线敷设短，通风阻力小，易于维护。

对地质条件适应性强，不受煤层倾角厚度瓦斯等条件的限制。

缺点为：

井筒掘进施工技术要求高，开凿井筒所需要的设备和井筒装备复杂，井筒掘进速度慢，基建投资大。

15.简述造成直接顶和基本顶两部分岩梁转化的原因。

1）地质条件的变化，主要是岩层厚度和断层等构造的影响。

2）采动条件的变化，主要是采高和推进速度的变化。

3）改变采空区顶板处理方法。

4）改变开采程序

16.绘图并用等高线表示山岗与凹坑地貌。

a为凹坑，b为山岗。

17.简述斜井开拓的优缺点。

优点：

初期工程量小，投资少；建井期短，升煤快，1～1.5年；系统简单

缺点：

生产能力小，服务年限短；采掘干扰大；对地质变化的适应性差；井口分散，占用土地多，约为立井的2-2.5倍。

18.简述矿井通风的主要任务。

1）提供井下足够的新鲜空气，以供人员呼吸；

2）把井下的及稀释和排除井下有毒、有害气体和矿尘；

3）创造良好的矿井工作环境，保证井下有适合的气候条件（及适宜的温度、湿度与风速），以利于工人劳动和机器运转

19.什么是综合开拓？

其主要形式有哪几种？

由于某些条件的限制，采用同种井筒形式会带来技术上的困难或者影响矿井的经

济效益。

主副井采用不同的井筒形式叫做综合开拓。

分为：

立井——斜井，斜井——立井，平硐——立井，平硐——斜井。