采煤概论课后习题答案Word文档格式.docx
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7．反映煤岩层产状要素是什么？
走向倾向倾角
8.断层的要素有哪几部分？
什么叫正断层、逆断层、平推断层？
断层面断层线断盘断距
正断层：
上盘相对下降下盘相对上升
逆断层：
上盘相对上升下盘相对下降
平推断层：
断层两盘沿水平方向相对移动
9.煤田地质勘探的任务是什么？
煤田地质勘探划分为哪几个阶段？
煤田地质勘探有哪几种方法？
了解矿井资源/储量、井田地质条件、煤层赋存条件、水文地质条件、开采技术条件、煤种煤质等矿井的资源条件。
煤田地质勘探工作划分为煤田普查、矿区详查和井田精查三个阶段依次进行。
煤田地质勘探方法。
地质测量法探掘工程法钻探工程法地球物理勘探法
10.矿井储量是如何分类的？
矿井储量分为：
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。
影响煤层的主要构造：
单斜构造，褶曲构造，断裂构造
第二章
1．地质图件中采用什么表示方向？
什么是等高线？
各种地形在等高线图上有什么特点？
等高线是地面上高程相同的若干点联接而成的曲线，或者说是水平面与地表面相截的交线。
将高程不同的等高线投影到平面上，则得到等高线图。
等高线具有下列特点：
（1）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。
所有等高线在一般情况下，不能相交或重合。
（2）等高线上任一点向相邻等高线可以作很多线段，投影到水平面后，其中最短的一条线段称为最大倾斜线。
等高线与最大倾斜线成直交。
（3）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。
1．褶曲构造
煤层底板平整，倾角均匀，走向稳定时，煤层底板等高线表现为间距大致相等的一组直线。
煤层走向发生变化时，表现为煤层底板等高线弯曲。
煤层倾角的变化则表现为煤层底板等高线的水平距离发生变化。
等高线平距越大，则煤层倾角越平缓，等高线的平距越小，则煤层倾角就越陡，如图2-12所示。
煤层褶曲表现为煤层底板等高线发生弯曲，若等高线凸出方向，是标高升高方向则褶曲为向斜，若等高线凸出方向是标高降低方向，褶曲为背斜，如图2-13所示。
煤层底板等高线为封闭曲线时，等高线标高由边缘向中央逐渐增加则为穹隆构造，相反标高逐渐降低则为盆地构造，如图2-14。
煤层发生翻转的褶曲通常叫做倒转，倒转部分又称反山，这时煤层的底板等高线表现为标高顺序错乱，等高线出现交叉，如图2-15所示。
补充：
褶曲构造（向斜和背斜）的三点判别法
2．试述根据等高线图作地形剖面图的步骤？
P25
3．
3.如何根据煤层底板等高线确定煤层产状？
4．各类地质构造在煤层底板等高线图上有什么特征？
5．煤矿常用的地质图件主要有那些？
一、地质地形图二、煤系综合柱状图三、煤岩对比图四、地质剖面图五、水平地质切面图
6．简述读图的基本方法。
1）看图名。
不论什么地质图首先应该看图名。
图名可以说明地质图件所在地区及图纸的种类，从而对图纸能反映些什么地质现象有清楚的概念。
进而看图纸的比例尺，了解图纸上尺寸与实际尺寸的关系及图纸反映的地质现象的精度。
2）判明方位。
一般图纸常用箭头指示北方。
如果图上没有标明方向，则图纸上的经纬线应是上北下南，左西右东。
3）看图例。
图例是表示地形、地物以及各种地质和构造现象的符号，是地质图件中不可缺少的部分。
不知道图例就无法看懂地质图件。
煤矿常用的地物、地质构造等图例如表2-1所示。
4）分析图中的内容。
在了解对地质地形图上的上述情况后，还应该了解地区地层系统，建立起该地区地层系统概念，而后看地形等高线，了解图区内的地形特征，并结合地质剖面图分析区内的地质构造特征。
第三章
1．什么叫井田开拓？
在一个井田范围内，主要巷道的总体布置及其有关参数的确定叫井田开拓
2．煤田划分井田时应注意哪些问题？
1．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
2．保证井田有合理的尺寸
3．充分利用自然等条件划分井田
4．合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系
3．如何合理确定矿井生产能力？
矿井生产能力
矿井设计生产能力（万t/a）即：
设计中规定矿井在单位时间（年或日）内采出的煤炭和其它矿产品的数量。
矿井核定生产能力：
矿井经过技术改造，核定后的生产能力，万t/a。
井型：
根据矿井设计生产能力不同，我国将矿井分为大、中、小三种类型，称井型。
井型划分如下：
井型生产能力（万t/a）
大型矿井：
120、150、180、240、300、
400、500及500以上（其中300万t/a及其以上又称特大型矿井）
中型矿井：
45、60、90。
小型矿井：
9、15、21、30。
4．井田再划分方式有哪几种？
如何划分？
一、井田划分阶段在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分具有独立的生产系统，称之为一个阶段。
二、井田划分为盘区
当井田内煤层倾角很小，接近水平时，由于煤层沿倾斜方向高差很小，没有必要再按标高划分阶段。
这时，可沿煤层主要延展方向布置主要大巷，将井田分为两翼，然后以大巷为轴将两翼分成若干适宜开采的块段，每个块段叫一个盘区。
每个盘区通过盘区石门与主要大巷相连构成相对独立的生产系统井田分区域划分
随着开采技术的发展和煤层埋深的增加，矿井开采强度越来越大，出现了许多特大型、巨大型矿井。
国外已出现了年产量超过千万t的矿井。
这些矿井井田范围广阔，可达上百平方公里，煤层沿走向长可达数十公里。
这就势必造成井下运输距离、通风线路、管线敷设过长，给生产和管理带来困难。
为此，有的矿井采用了分区域开采的办法，就是将整个井田划分成若干个区域，每个区域相当于一个小井田，进一步划分成阶段、盘区等。
每个区域开凿辅助提升井和风井为本区域服务。
在井田中央开凿集中提升井为整个井田服务
四、阶段内再划分
1．分区式
2．分带式布置
3．分段式
4．整阶段布置
5．什么叫采区？
采区具有哪些特点？
在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干具有独立生产系统的块段，每一块段称为采区。
采区特点：
采区的倾斜长度与阶段斜长相等。
采区的走向长度一般由500~2000m不等，采区的斜长一般为600~1000m。
6．什么叫区段运输平巷？
什么叫区段回风平巷？
7．什么叫单水平开拓？
什么叫多水平开拓？
单水平开拓（井田内只设1个开采水平）；
多水平开拓（井田内设2个及2个以上开采水平）
8．巷道如何按空间特征和用途进行分类？
分哪几类？
按空间位置和形状可分为：
1.
垂直巷道－立井、暗立井、溜井
2．倾斜巷道－斜井、暗斜井、上山、下山
3．水平巷道－平硐、石门、煤门、平巷
按重要性可按下边的分类标准
9．什么是开拓巷道？
什么是准备巷道？
开拓巷道为全矿井、一个开采水平或阶段服务的巷道，如井筒、井底车场、阶段（或水平）运输大巷和回风大巷等。
准备巷道为整个采区服务的巷道，如采区上（下）山、采区上下车场、采区石门等。
回采巷道为工作面采煤直接服务的巷道，如区段上、下平巷和开切眼等。
10．在确定矿井生产能力和服务年限时，为什么要考虑储量备用系数？
未知
11．什么叫井田开拓方式？
在一定的井田地质，开采技术条件下，矿井开拓巷道可能有多种布置方式，开拓巷道的方式统称为开拓方法。
12．在解决开拓问题时，应遵循什么原则？
（1）贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤、高产高效创造条件。
在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量；
尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿井建设。
（2）合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理集中生产。
（3）合理开发国家资源，减少煤炭损失。
（4）必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。
要建立完善的通风、运输、供电系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道保持良好状态。
（5）要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综合机械化、自动化创造条件。
（6）根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其他有益矿物的综合开采。
二、井田境界的划分方法
（一）垂直划分：
相邻矿井以某一垂直面为界，沿境界线各留井田边界煤柱，称为垂直划分。
（二）水平划分：
以一定标高的水平面为界，即以一定标高的煤层底板等高线为界，并沿该煤层底板等高线留置边界煤柱。
（三）按煤组划分
（四）以自然边界（如断层等）划分
第四章
1．片盘斜井开拓的优点、缺点和适用条件是
优点：
片盘斜井开拓，巷道布置和生产系统简单，井巷施工技术也不复杂，而且初期工程量小，出煤快。
缺点：
不能多阶段同时生产，同采工作面最多为两个，矿井生产能力受到限制。
另外，延深工作频繁，生产和掘进之间相互影响较大。
工作面整阶段连续推进，对地质条件变化适应性差。
使用条件：
就现有的生产经验，采用片盘斜井开拓时，井田走向不宜大于1.5kkm，井田倾斜长度，一级提升时不宜大于800m，两级提升时不宜大于1.5km。
并且尽可能采用一级提升。
2．斜井单水平分区式开拓的优点、缺点和适用条件是什么？
斜井单水平上下山开拓，开采水平少，减少了初期工程量和投资，阶段分采区布置，对地质条件适应性差，可多采取同时生产，多工作面同时生生产，生产能力大。
此外，由于只有一个开采水平，不存在水平接替问题，矿井生产稳定。
因此，在开采缓倾斜煤层瓦斯含量低，涌水量较少时，如果井田倾斜长度满足要求，应优先考虑用此种开拓方式。
3．立井开拓的优点、缺点和适用条件是什么？
4．简述平硐开拓有几种方式，说明其布置特点及适用条件？
走向平硐一般沿煤层走向开掘在地板岩石中。
适合煤层不厚，眉之间应，服务年限不长，走向平硐近似于立井和斜井开拓中的阶段运输大巷。
从走向平硐掘石门进入每个采区。
走向平硐工程量少，投资省，出煤快，但只能单翼开采，限制了矿井生产能力。
垂直平硐先从地面垂直煤层走向掘平硐到达煤层或煤层底板，然后沿煤层或地板岩石向井田两侧掘运输大巷，并准备采区。
垂直平硐和斜交平硐初期工程量大，投资多，出煤慢，但可以两翼开采，矿井生产能力大。
阶梯平硐当地形高差焦大，主平硐以上煤层垂高过大时，可以把其把其分为几个阶段，分别用不同标高的平硐开拓，称为
采用平硐开拓的关键条件是工业场地标高以上要有足够的储量可供较长时间开采。
此外，在选择平硐洞口时要考虑一下因素：
硐口地势平缓，有足够的面积布置工业场地
硐口交通要便利，以利于煤炭外和设备，材料和运输
硐口要安全，不受洪水，划破，雪崩等威胁。
5．什么叫综合开拓？
通常有哪几种综合开拓方式？
通常情况下，一个矿井的主副井都是同一种井硐形势。
有时因某些条件的限制，采用同种井硐形式会带来技术上的困难，或者影响矿井的经济效益，此时主，副井可采用不同的井硐形式，称为根据井硐的三种基本形式，组合后理论上有六种综合开拓方式，即立井—斜井、斜井—立井、平硐—立井、立井—平硐、平硐—斜井和斜井—平硐开拓方式。
第五章
1．井筒的位置及数目如何确定？
选择井筒位置应从地面因素、地下因素和技术经济因素等三方面进行论证和比较。
一、地面因素的影响
1）能充分利用地形，使地面生产系统和工业场地布置合理，尽可能减少地面工业场地的土石方工程量。
2）地面工业场地应尽可能少占或不占良田，特别是不要占用高效农田。
3）井口标高应高于当地历史最高洪水位，并具有良好的泄、排洪条件，免受洪水危胁。
4）井口所在地工程地质条件要好，要避免滑坡、崩坍、地表沉陷的影响。
5）距林区较近时，应给井口留有足够的防火距离，免受森林火灾的影响。
6）要充分考虑各种人为因素。
特别是地方煤矿和乡镇、个体煤矿，要充分注意地面场地、交通等引发的各种矛盾，如井口占地的归属、矸石排放方式等。
二、地下因素
1）井硐穿过的岩层应有良好的地质条件，尽可能避免穿越流沙层、强含水层和地质破坏剧烈带等不利于井硐掘进和维护的地带。
2）井硐落底位置应能保证各水平井底车场巷道和硐室处于坚硬、完整的岩层中，保持井底车场良好的维护条件。
3）井硐应避免老窑采区及其垮落岩层的影响。
4）井硐应尽可能布置在薄煤带或不受采动影响的井田边界之外，以减少工业场地煤柱损失。
5）井硐位置应保证井硐延深时，不受底板强含水层水患威胁。
三、技术经济因素
1）井硐落底位置应尽可能使井下运输、提升等生产环节简单。
2）井硐落底位置应尽可能使开拓工程量小，建井快，出煤早。
3）井硐落底位置应尽可能降低煤炭运输费等运营费用并使矿井生产易于管理。
井硐落底位置在以上原则下，应优先考虑有利于第一开采水平，并兼顾其它水平。
在条件许可时，井筒落底最好靠近第一水平运输大巷。
井硐落底沿井田走向的合理位置，一般在井田储量沿走向分布的中央，这样可以形成比较均衡的双翼井田，煤在井下沿走向的平均运输距离最短、运输工作量最小、运费最省。
矿井两翼开采，其生产、通风均衡，通风费用低。
一般地，一个矿井至少应有一主一副两个井硐，主井担负煤炭提升，副井担负辅助提升任务。
2．运输大巷的布置方式有哪几种？
各有什么优缺点？
分层运输大巷、集中运输大巷和分组集中运输大巷三种
分层运输大巷可以沿煤层掘进，也可以在煤层底板中开掘。
在煤层中开掘施工容易。
掘进速度快，成巷费用低，并有助于进一步探明煤层赋存状况，补充地质资料，这对勘探程度较差，地质构造复杂的矿井有重要意义。
集中运输大巷的特点是：
减少了大巷的掘进量和维护量，增加了联系各煤层的采区石门，有利于采区巷道联合布置，实现合理集中生产。
当采用岩石集中大巷时，大巷的弯道可以减少，生产期间维护条件好，可以充分发挥机车的运输能力，有利于运输工作机械化和自动化。
同时，可以不留大巷煤柱，有利于提高煤炭回收率。
但是，这种布置方式。
建井初期需要在掘进阶段石门、运输大巷和采区石门以后才能进行上部煤层的准备与回采，因而建井期较长。
另一方面，当煤层间距很大时，采区石门的长度大，采区石门的总工程量可能很大，以致造成技术上经济上不合理。
因此，这种方式适用于煤层数目较多，煤层间距不大的矿井。
分组集中运输大巷当井田内各煤层的层间有大有小用一条集中运输大巷服务于全部煤层在技术经济上都不合理时，可以各煤层的间距及煤层特点将煤层分为若干煤组，每一煤组布置一条运输大巷担负本煤组的运输任务，称为分组集中大巷。
分组大巷以采区石门联系本煤组各煤层。
3．什么叫井底车场？
井底车场有哪几种形式？
井底车场是井硐与井下主要巷道连接处的一组巷道和硐室的总称。
它担负着矿井煤矸、物料、设备、人员的转运，又为矿井的通风、排水、供电服务，是连结井下运输和井筒提升的枢纽。
井底车场均可分为环行式和折返式两大类。
环形井底车场的特点是重列车在车场内总是单向运行。
因而调车工作简单，可以达到较大的通过能力。
但车场的开拓工程量较大。
按照井底车场空、重车线与运输大巷或主要石门的相对位置关系，环形车场又可分为卧式、斜式和立式三种。
折返式车场的特点是空、重车在车场内有折返运行。
根据车场两端是否可以进出车，折返式车场又可分为梭式和尽头式两种。
折返式车场的巷道开拓量小，巷道交岔点和弯道少，行车安全。
但由于巷道断面大，需要布置在比较坚硬的岩石中，否则维护困难。
4．井底车场内的主要硐室有哪些？
各具有什么用途？
68
5．矿井开拓延深方案有哪几种？
69
矿井延深方案的选择
1）主、副井直接延深
2）采用暗立井或暗斜井延深
3）新开一个井筒，延深一个井筒
第六章
1岩石分级的目的是什么？
举出两种常用的岩石分级方法，并说明其特点？
井巷掘进是煤矿生产一项经常而重要的工作。
不论开掘何种井巷，其主要工作都是破岩和支护。
破岩和支护的主要对象是各种不同的岩石，其物理力学性质各异。
因而，了解岩石的性质，对于合理的确定破岩方法和支护方式，选用适当的凿岩机械、爆破器材和掘进机械，以及正确确定工作定额，具有重要的意义。
普氏岩石分级法
2．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。
3矿用炸药的种类和特点？
1．硝甘炸药
硝甘炸药的优点是爆炸力强，并具有良好的抗水性，所以特别适用于爆破含水较多的坚硬岩石或矿石。
例如多在开凿水量较大的井筒时使用。
硝甘炸药的缺点是敏感性很强，受到撞击或摩擦就可能引起爆炸。
而且还易于冻结、失效和出现汗渍。
2．硝铵炸药
硝铵炸药是我国煤矿中广泛采用的炸药。
它的主要成分是硝酸铵（NH4NO3），此外，还含有三硝基甲苯（T．N．T．）、锯末及炭粉等。
适用于有瓦斯和煤尘爆炸危险矿井中的硝铵炸药称为安全炸药。
在爆炸时它产生短而温度较低的火焰，可避免引起瓦斯或煤尘爆炸。
4简述钻眼爆破常用的起爆器材及其工作原理起爆器材就是供给炸药能量使其爆炸的器材。
起爆器材在煤矿中包括导爆索、雷管及发爆器。
1．导爆索
导爆索（又称导爆线）是用来传递爆炸波，并直接引爆炸药的。
但它本身需要雷管引爆。
2．雷管
雷管是用来起爆炸药和导爆索的。
它是最常用的起爆器材。
雷管呈圆柱形，管壳用纸、铜和铝制成，内盛起爆炸药，直径为6～8mm，长约40～50mm。
国产毫秒延期电雷管各段的微差时间从25ms到300ms，最大延期可达2000ms。
段数可达20段。
发爆器
发爆器是电雷管起爆的电源，目前我国矿山中普遍得到推广使用的是电容式发爆器。
根据是否防爆，发爆器可分为防爆型及非防爆型两种。
在有瓦斯或煤尘爆炸危险的矿井中，必须使用防爆型发爆器。
5什么是毫秒爆破？
其爆破效果有何特点？
毫秒爆破
利用毫秒雷管或其它设备控制放炮的顺序，使每段之间只有几十毫秒的间隔，叫做毫秒爆破或微差爆破。
6分析光面爆破的机理？
第7章巷道支护
1．什么是巷道围岩压力，其影响因素有哪些？
地下岩体在开挖以前，由于自重和构造所引起的应力是处于平衡状态。
当开掘巷道或进行回采工作时，破坏了原来的应力平衡状态，就会引起岩体内部应力的重新分布。
表现为巷硐周围煤、岩体产生移动、变形甚至破坏，直到煤、岩体内部形成一个新的应力平衡状态为止。
在此过程中，巷道本身或安设在其中的支护物会受到各种力的作用。
这种由于在地下煤岩中进行采掘活动而在井巷、硐室及回采工作面周围煤、岩体中和其中的支护物上所引起的力，就叫做“矿山压力”。
影响围岩压力的因素很多，通常可分为地质、开采和支护等类，影响围岩压力的地质因素有：
原岩应力状态、围岩力学性质及岩体结构等。
2．简述巷道矿压控制的途经和方法？
巷道矿压控制的三类方法及途径：
第一类：
巷道保护
第二类：
巷道支护
第三类：
巷道维护（维修）
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不外“抗压”、“让压”、“躲压”、“移压”等几种。
3．简述金属支架的类型及使用条件？
8587
①矿用工字钢刚性支架
②微拱形刚性金属支架
③矿用工字钢梯形可缩性支架
④U型钢拱形可缩性支架
⑤U型钢梯形可缩性支架
4．简述喷射混凝土支护的特点？
喷射混凝土支护是用喷射机将混凝土混合物喷射在岩石表面上硬化而成的一种支护。
先将砂、石过筛，按配合比和水泥一同送入搅拌机内搅拌，然后用矿车将拌合料运送至工作面，经上料机装入以压缩空气为动力的喷射机，在经输料管吹送到喷头处与水混合后喷射在岩面上。
5．什么是锚杆支护，从锚固方式、锚固长度方面锚杆支护如何分类？
6．试分析如何提高锚杆的延伸率？
第八章水平及倾斜巷道掘进
1.巷道断面形状如何确定？
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。
2.简述巷道断面尺寸确定的步骤和方法巷道断面尺寸的确定方法和步骤如下：
1.巷道净宽度；
2.巷道净高度；
3.巷道净断面；
4.风速校核净断面；
5.巷道设计掘进断面积。
3.煤巷掘进与岩巷掘进相比在炮眼布置上有何特点？
工作面炮眼布置
掘进工作面的炮眼，按其用途和位置可分为掏槽眼、辅助眼和周边眼三类。
其起爆顺序依次为掏槽眼、辅助眼和周边眼。
掏槽眼的作用时首先在工作面上将某一部分岩石破碎并抛出，在一个自由面的基础上蹦出第二个自由面来，为其它炮眼的爆破创造条件。
按掏槽眼的方向可将掏槽眼的布置方式分为三类：
即斜眼掏槽、直眼掏槽和混合式掏槽。
4.什么是半煤岩巷道？
沿煤层掘进的巷道，如果在掘进断面中，煤层占4/5以上者（包括4/5在内），称为煤巷。
在巷道掘进断面上既有煤层，又有岩层。
当岩层（包括夹石层）占掘进工作面面积的1/5～4/5时，即称半煤岩巷道。
5.半煤岩巷道炮眼布置、施工组织有何特点？
炮眼布置特点
由于煤层较软，所以掏槽眼一般布置在煤层部分，图8-22为某矿半煤岩巷道工作面炮眼布置一例。
半煤岩巷道的施工组织有两种形式。
一是煤、岩不分，全断面掘进；
这种方式组织简单，能加快掘进速度，但这种组织形式所出的煤灰份很高，煤的损失也很大。
显然这种施工组织用在厚度小于0.5m、煤质不佳的半煤岩巷道较为合适。
另一种为分掘分运的组织形式，即先掘运煤，然后在掘运岩石。
这种方式保证了煤的质量，但工作组织复杂，影响了掘进速度。
6.上山掘进与下山掘进相比，在炮眼布置、通风、装岩及提升运输、支护等方面有何特点？
上山和下山是采区巷道中的倾斜巷道。
自开采水平向上倾斜的巷道称为上山，向下倾斜的巷道成为下山。
7.硐室的施工方法有几种，各有何特点？
（一）全断面一次掘进法
这种施工方法类似于巷道的一次成巷施工。
由于断面大，可以采用大型机械设备。
（二）台阶工作面施工法
正台阶工作面施工法，其上分层工作面超前施工，故亦称为下行分层施工法；
倒台阶
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