煤矿开采学资料中国矿业大学出版文档格式.docx

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井田范围内煤炭的埋藏量（指井田内可采煤层的全部储量）

26、矿井生产能力：

矿井一年内能生产煤炭的数量

27、矿井服务年限：

一个矿井从投产到报废的开采年限

1、矿井生产系统

1）运煤系统：

工作面，区段运输巷，采区运输上山，采区煤仓，采区下部车场，运输大巷，主要运输石门，井底车场，主井。

2）通风系统：

副井，井底车场，石门，大巷，下部车场，轨道上山，中车，区段运输巷，工作面，区段回风，回风石门，回风大巷，风井

3）运料排矸系统：

副井，井底车场，石门，大巷，采区运输石门，下部材车，轨上，区段回风，工作面，回收与运料相反

4）排水：

工作面，区段运输，采区上山，采下车，运输大巷，石门，水仓。

2、煤田划分为井田主要考虑哪些主要因素？

与矿井生产能力相适应，

1）充分利用自然条件

2）有合理尺寸

3）处理好相邻井田的关系

4）为矿井的发展留有余地

5）有良好的安全经济效果，

4、矿井开拓、准备及回采的含义及作用是什么？

开拓巷道的作用在于形成新的或扩展原有的阶段或开采水平，为构成矿井完整的生产系统奠定基础，准备巷道的作用在于准备新的采区，以便构成采区的生产系统。

回采巷道的作用在于切割出新的采煤工作面并进行生产

5、井田内的划分方法

（1）划分为阶段和水平

（2）阶段内再划分：

采区式，分段式，带区式

（3）直接划分为盘区或带区

6、如何进行阶段内的再划分。

二、井田开拓方式

1、井田开拓：

由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程

2、斜井开拓：

主井和副井皆为斜井的开拓方式

3、立井开拓：

主井和副井皆为立井的开拓方式

4、平硐开拓：

以平硐作为主要开拓巷道的开拓方式

5、片盘斜井：

当井田划分为片盘开拓的斜井

6、斜井单水平采区式开拓;

自地面向下开掘穿岩的一对斜井至开采水平后，根据井田延展的主要方向布置开采水平大巷，在大巷两侧采用盘区式或带区式进行准备

7、斜井盘区式开拓:

将井田划分为盘区，在利用斜井开拓的开拓方式

8、立井单水平带区式开拓:

井田划分为两个阶段，在阶段内划分为带区，并且采用立井开拓的开拓方式

9、立井单水平采区式开拓:

井田划分为两个阶段，阶段内分区式布置，比且采用立井开拓的开拓方式

10、走向平硐：

平硐沿煤层走向开掘，把煤层分为上、下山两个阶段，具有单翼井田开采的特点。

11、垂直或斜交平硐：

平硐由煤层顶板进入或由煤层底板进入煤层，平硐将井田沿走向分成两部分，具有双翼井田开拓特点。

12、阶梯平硐：

煤层按标高划分为数个阶段，分别有各自独立的平硐来开拓

13、综合开拓：

采用立井、斜井、平硐等任何两种以上井硐形式开拓的方式

14、多井筒分区域开拓：

将大型井田划分为若干具有独立通风系统的开采区域

1、立井开拓方式的基本特征是什么？

生产系统比较简单,运输环节少,建井速度快,投产早,但其上山阶段的分带风巷是下行风,应采取措施,防止分带区风巷中瓦斯积聚,保证上产安全

优点：

不受其他地质条件影响，适应能力强，提升速度快，能力大，可扩大断面，装备两套提升设备

缺点：

施工难度大，设备投资大、要求高。

适用条件：

煤层埋藏较深，表土层厚，瓦斯、水文情况复杂等条件。

2、立井开拓方式有哪些类型？

立井单水平带区式；

立井多水平采区式：

上山，上下山混合；

3、综合开拓的主要目的是什么？

结合各种开拓方法的优点解决在某些具体条件下，采用单一的井筒形式开拓，在技术上有困难，经济上不合理的问题；

。

4、综合开拓应注意什么问题？

注意：

不同形式的井筒在地面及井下的联系与配合是十分重要的，在具体情况下必须联系井上下的布置，结合开拓的其他问题，寻求合理的方案。

5、确定井田开拓方式的原则

1）多出煤、早出煤、出好煤、建设高产高效安全生产矿井创造条件，集中，简单

2）按《规程》完善通风条件，良好生产条件

3）减少煤柱损失，提高回采率，减少维护量

4）减少工程量，降低投资，减少建工工期

5）新技术机械化、自动化的推广创条件

6）考虑煤质、煤种

三、井底车场

1、井底车场；

连接井筒和主要运输大巷的一组巷道和硐室的总称。

2、存车线；

存放车辆的线路

3、调车线；

这种为使电机车由列车头部调到尾部的专门设置的轨道线路

4、绕道线；

电机车由重车线绕行到空车线的线路

5、顶车调车法；

当电机车牵引重列车驶入调车线后，停车摘钩，电机车通过调车线道岔，由列车头部转向尾部，推顶列车进入重车线

6、甩车调车法；

电机车牵引重列车行至分车道岔前10～20m减速，在行驶中电机车与重列车摘钩，电机车加速驶过分车道岔后，将道岔扳回原位，重列车借助惯性驶向重车线

7、专用设备调车法；

电机车将重列车拉至调车线摘钩后，直接去空车线牵引空列车车场。

而重列车则由专用机车或调车绞车、钢丝绳推车机等专用设备调入重车线

1、简要说明井底车场的用途及特点。

井底车场是连接井筒和井下主要运输大巷的一组巷道和硐室的总称，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。

2、井底车场巷道和硐室包括哪些主要内容。

1）巷道线路：

主井重车线、主井空车线、副井重车线、副井空车线、材料车线、绕道回车线、调车线及一些连接巷道

2）硐室：

主井系统硐室:

推车机及翻车机硐室,井底煤仓及箕斗装载硐室,清理井底撒煤室及水窝泵房等.

副井系统硐室:

副井井筒及井底车场连接处,主排水泵房,水仓及清理水仓硐室,主变电所及等候室等.

其他硐室:

调度室,医疗室,架线电机车库修理间,蓄电池电机车库及充电硐室,防火门硐室,防水门硐室,井下火丨药库,消防材料,人车站等.

3、绘图并说明立井环形式井底车场有几种基本类型？

简要说明各种环形式车场的特点及适用条件。

（1）卧式：

主副井存车线与主要运输巷道平行，利用主要运输巷道作为绕道回车线及调车线，节约车场开拓工程量，调车方便，施工不便，弯道顶推安全性差。

适用条件:

当井筒距主要运输巷道近时（约一列车长）

斜式:

主副井存车线与主要运输巷道斜交，开拓工程量小，调车方便，安全性好，施工容易。

井筒运输大巷较近且地面出车方向要求与大巷斜交时。

立式:

主副井存车线与主要运输巷道垂直,并且利用主要运输巷道作为调车线，但转开绕道。

开拓工程量大，弯道顶推不安全，调车方便。

当井筒距主要运输巷道较远。

4、我国煤矿常用的井底车场类型有哪些？

固定式矿车运煤：

环形，折返；

底卸式矿车运煤；

小型矿井；

大巷用胶带输送机。

四、井田开拓的基本问题

1、上、下山开采；

开采水平分别开采上山阶段及下山阶段，阶段内采用采区式准备，进水平煤层，开采水平分别开采井田上山部分及下山部分，采用盘区式或带区式准备。

4、总回风巷；

为全矿井或矿井一翼服务的回风巷道。

1、选择井筒位置时应考虑哪些因素？

如何确定？

因素:

基建与生产费用小，井巷工程量、井下运输工作量、井巷维护工作量较少、通风安全条件好，煤柱损失少，有方便和足够的工业场地。

位置确定：

1）对井下开采合理的井筒位置

井筒沿井田走向的位置：

储量分布的中央

井筒沿煤层倾向的位置：

斜井开拓时，斜井井筒沿煤层倾向的有利位置主要是选择合适的层位和倾角；

2）对掘进与维护有利的井筒位置

井筒应尽可能不通过或少通过流砂层、较厚的冲积层及较大的含水层；

井筒位置应使井底车场有较好的围岩条件，便于大容积硐室的掘进与维护。

3）便于布置地面工业场地的井筒位置

2、怎样确定井筒沿倾斜方向的位置？

（1）斜井开拓时，斜井井筒沿煤层倾向的有利位置主要是选择合适的层位和倾角。

（2）立井开拓时

1）单水平开采缓倾斜煤层的井田，井筒应坐落在井田中部；

或者使上山部分斜长略大于下山部分；

2）对多水平开采缓倾斜或倾斜煤层群的矿井，考虑井筒设在沿倾斜中部靠上方的适当位置，并应使保护井筒煤柱不占初期投产采区；

3）开采近水平煤层的矿井，尽可能使井筒靠近储量中央；

4）煤系基底有丰富含水层的矿井，既要考虑井筒到最终深度不穿过丰富含水层，又要考虑初期工程量和基建投资，还应考虑煤柱损失。

3、合理的阶段长要考虑哪些因素？

1）开采水平服务年限：

必须有足够的可采储量以保证水平有合理的服务年限。

2）采掘运机械化程度：

采煤工作面长度随着机械化程度的提高而增长，一般变动于80～150m以上。

3）盘区开采：

下山不超过1500m；

上山不超过2000m。

4）煤层赋存条件和地质构造

（1）急倾斜煤层阶段垂高，一般为100～150m；

缓倾斜、倾斜煤层阶段垂高，一般为150～300m；

（2）厚度有时发生变化时，也可利用变化初作为划分阶段的依据

5）吨煤建设投资和生产费用：

合理的阶段垂高应使吨煤投资和生产总费用最低

4、在什么条件下设置辅助水平？

作用？

与开采水平区别？

条件：

１）.阶段斜长较长；

２）.井田形状不规则，煤层倾角变化大；

３）.近水平煤层分组开采

作用是：

增加开采水平储量和服务年限。

5、试分析上、下山开采的优缺点及适用条件。

1）开拓工程量：

大。

2）水平服务年限及接替：

T短，井筒延伸多次，接替紧张

3）运输：

煤矸石下运，能力大，费用低，全矿有折返运输

4）掘进：

工序简单，方便，成本低；

2装运困难，速度慢，水大时困难

5）通风：

新风乏风向上，线路短，漏风少，通风设施少，管理方便，费用低

6）排水，水自流入仓，系统简单，费用低

7）技术上：

优；

可行

8）基建投资：

大

9）生产经营费：

低

下山条件：

1）倾角小于16的缓斜煤层，瓦斯及涌水量不大；

2）煤层倾角不大，采用多水平开拓的矿井，开拓延深后提升能力降低的；

3）由于开采强度加大、水平服务年限缩短，造成水平接替紧张，可布置一个或几个下山采区；

4）当井田深部受自然条件限制，储量不多、深部境界不一，设置开采水平有困难或不经济时，可在最终开采水平以下设一部分下山采区。

6、矿井通风方式及特点

1）中央并列式：

进风井与回风井都位于井田中央的同一个工业场地内

2）中央边界式（中央分列式）：

主副井位于井田中央，副井兼做进风井，回风井设在井田上部边界的中部

3）对角式通风：

主副井位于井田中央，副井兼做进风井，回风井设在井田两翼的上部边界，成对角式布置

4）采区风井通风：

回风井设在各采区

5、分区式通风：

多井筒分区域开拓时，每个分区内都设置进风井，构成独立的通风系统。

五、采煤方法概述

1、采场；

在采区内，用来直接大量开采煤炭资源的场所

2、采煤工作面；

在采场内进行采煤的煤层暴露面

3、采煤工艺；

采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间上、空间上的相互配合

4、采煤系统采区内的巷道布置系统以及为了正常生产而建立的采区内用于运输、通风等目的的生产系统

5、采煤方法；

采煤系统和采煤工艺的综合及其在时间、空间上的相互配合

6、壁式体系采煤法；

一般以长壁工作面采煤为主要特征，是目前我国应用最普遍的一种采煤方法

7、柱式体系采煤法；

以房、柱间隔采煤为主要特征，常见的有巷柱式、房式、房柱式采煤法

六、缓斜、倾斜煤层走向长壁采煤法采煤系统

1、沿空留巷；

工作面采煤后沿采空区边缘维护原回采巷道

2、沿空掘巷；

沿上覆岩层稳定的采空区边缘或仅留很窄的煤柱掘巷。

3、对拉工作面；

利用三条区段平巷准备出的两个采煤工作面。

4、采区上部车场；

采区上山与采取上部回风平巷或阶段回风大巷之间一组联络和硐室。

5、采区中部车场；

连接上山和中部区段平巷的一组巷道和硐室。

6、采区下部车场；

采区上山与阶段运输大巷联接处的一组巷道和硐室的总称。

1、绘图说明单一走向长壁采煤法的采区巷道布置、掘进顺序和生产系统。

采准顺序：

下车，轨上运上，采上采回石门形成通风系统，中车。

生产系统：

1）运煤：

运输上山运输巷铺刮板输送机，工作面，运输行，运输上山，煤仓，采区运输石门装车外运。

2）运料排矸：

物料下车，轨上，上车，区回，工作面；

矸石平巷运出，轨上至下车。

3）通风：

采煤工作面：

采运石，下车，轨上，中车，平巷，联络眼，运输巷，工作面，回巷，回石；

掘进：

轨上，中车，平巷，局扇至掘进工作面，运输巷，运上，回石。

4）供电：

高压井底中变，大巷，采运石，下车，运上，采变，降压至回采掘进工作面，绞车房。

5）压气供水：

3、说明区段平巷单巷布置和双巷布置的特点及应用。

双巷：

通常区段轨道平巷超前区段运输平巷沿腰线掘进，即可探明煤层变化情况又便于辅助运输及排水

1）掘进通风容易；

2）安全好—进出掘进面有两个出口，对回采也有避灾出口；

3）可超前勘探煤层变化，利于为机巷定向；

4）泄水方便；

5）易送物料到机巷（安装维修）；

6）为上、下采面及时接替创造条件。

（1）下区段风巷受采动影响，维护时间长且困难；

（2）若设备放在下区段风巷内，需重新移置电路和油管等。

（3）损失区段煤柱

单巷：

巷道断面较大，不利于巷道掘进和维护，要求平巷采用强度较大的支护材料。

4、说明单工作面布置和对拉工作面布置的特点。

单工作面:

每个工作面有两条回采巷道。

对拉工作面：

两个工作面布置三条回采巷道，其中运输巷为两个工作面共用。

5、采煤工作面回采顺序：

1采面后退式：

由采区边界附近向采区上山方向推进采煤。

适用：

我国广泛应用

2采面前进式：

采面由采区上山附近向采区边界方向回采，区段平巷沿空留巷。

很少用

3采面往复式：

上采面前进式，沿空留巷；

下采面后退式，沿空留巷。

缩短搬家距离；

采出率高；

少掘巷道。

鸡西、阳泉、开滦均有用。

4往复旋转式：

使综采面旋转180，往复回采，沿空留巷。

采面不搬家；

少掘巷；

煤损大；

回采技术复杂；

转折点难维护，设备折损严重。

少。

6、采场通风的几种方式：

U形通风：

瓦斯不太大，工作面通风能满足要求

Z形通风：

采区边界有回风上山

Y形通风：

采煤工作面产量大和瓦斯涌出量大，边界有回风上山

H形通风：

W形通风：

7、无煤柱护巷的原理：

厚煤层无煤柱护巷通常采用沿空掘巷的方法，即沿着上区段采空区边缘掘进下区段的分层平巷，或保留上区段的分层运输平巷用作下区段的分层回风平巷。

依靠支护维护，提高回采率

近水平煤层长壁采煤法采煤系统

问答

1、与走向长壁采煤法相比,倾斜长壁采煤法的特点是什么？

（1）巷道布置简单，巷道掘进和维护费用低，准备时间短、投产快。

（2）运输系统简单，占用设备少，运输费用低。

（3）可保持采煤工作面的长度不变，有利于综合机械化采煤。

（4）通风线路短，通风构筑物少，漏风少，通风效果好。

（5）对地质条件的适应性较强。

（6）技术经济效果好丨，工作面单产、巷道掘进率、煤炭采出率、劳动生产率和吨煤成本等指标，都比走向长壁采煤法有明显的提高和改善。

2、倾斜长壁工作面采煤工艺特点：

1）仰斜：

水自流向采空区，工作面无积水，倾角较小时，输送机工作稳定，较大时易断链，采煤机易转动。

2）俯斜：

加剧机组不稳定，采煤机两侧导向装置易磨损，装煤困难。

七、长壁采煤法采煤工艺

1、炮采：

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空间顶板

2、普采；

用采煤机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。

3、综采；

即破、装、运、支、处五个生产工序全部实现机械化，

4、人工假顶；

5、再生顶板；

向采空区内注水或灌浆，一段时间后能重新胶结成为具有一定稳定性和强度的再生顶板。

1、长壁采煤法有那几种主要采煤工艺？

1）爆破采煤工艺：

长壁工作面用爆破方法破煤、爆破及人工装煤、刮板输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺

2）普采工艺方式—用机械化方法破煤、装煤、刮板输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺

3）炮采工艺：

炮采工艺技术装备投资少，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。

2、什么叫炮采工艺系统？

炮采工艺的基本要点是什么？

爆破落煤

3、简述爆破落煤的炮眼布置及其适用条件？

炮眼排数:

取决于煤层的厚度和煤层的硬度

单排眼：

一般用于薄煤层或煤质软、节理发育的煤层M<

1m

双排眼：

有对眼、三花眼和三角眼等；

一般用于采高较小的中厚煤层M=1~2.5m

三排眼（五花眼）：

用于煤质坚硬或采高较大的中厚煤层。

M>

2.5m

5、什么是普采工艺系统？

普采工艺的基本要点是什么？

用机械化方法破煤、装煤、刮板输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺。

采煤机自工作面下切口开始割煤，翻转弧形挡煤板，将摇臂降下，开始自上而下运行，滚筒割底煤并装余煤。

推移玩输送机后，开始支设单体液压支柱。

挡采煤机割底煤至工作面下切口时，支设好下端头处的支架，移直输送机，采用直接推入法进刀。

6、什么是综采工艺系统？

综采工作面的主要设备有哪些？

落煤、装煤、运煤、支护和处理采空区五个主要生产工序全部实现了机械化

设备：

双滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、液压支架、胶带输送机等、桥式转载机

7、简述综采工作面设备的几何尺寸配套及生产能力配套的基本原则？

①采煤机的选型与生产能力

选型依据：

煤层采高、煤质硬度、地质构造等。

②输送机的选型与生产能力

原则：

与采煤机尺寸、割煤能力、配套、支架的尺寸配套、运输能力与铺设长度、煤层倾角、机槽和刮板链的特点等有关。

③移架方式与综采面生产能力相适应。

④平巷上（下）山运输系统以及采区车场能力都要和综采面生产能力相适应。

⑤综采面生产能力要和供风量一致

8、试述采煤工艺方式一般选择的依据？

9、薄煤层机采面设备有哪些特点？

薄煤层滚筒采煤机采煤特点

1、采煤机分骑输送机式和爬底板式两类

骑输送机式只能用于开采厚度大于0.8～0.9m煤层。

爬底板式采煤机机身位于滚筒开出的机道内机面高度低，可用于开采0.6～0.8m薄煤层；

但爬底式采煤机装煤效果差，结构复杂。

2、支架工作阻力和初撑力相对较低，支架调高范围大、伸缩比要达到2.5～3.0左右。

3、刮板机一般使用轻型、边双链，矮机身可弯曲刮板输送机。

10、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。

大采高一次采全厚综采工艺特点

1、采高：

3.5~5.0m

2、设备—大功率、高强度、高可靠性机电一体化设备

3、采煤工艺特点：

1）支架歪斜、扭转甚至倒架

2）容易出现煤壁大面积片帮

3）支架防滑，防倒；

4）工作面端头管理困难，运输及回风巷最好沿底留顶掘进，有利于端头管理

5）初采高度较小，一般为3.5m左右.

大倾角机采面的工艺特点：

倾角12以下煤层是机采的有利条件，设备不会下滑，但倾角加大后，必须有防滑防倒措施

1、防止输送机下滑的措施

a>

12，必须装防滑、锚固装置；

防止煤、矸等进入底槽，以减小底链运行阻力；

工作面调成伪斜，当煤层倾角8～10时，工作面平与巷成92～93，使推移输送机的上移量与下移量相抵。

；

严格把握移输送机顺序，从工作面下端移输送机。

推移输送机时，用支柱顶住机头，拉紧机尾。

18时，要设防滑千斤顶。

2、液压支架的防倒防滑

工作面调斜，由下向上移架，防止大块冲击架尾，防止输送机下滑，保持排头支架的稳定性，间隔移架。

3、采煤机的防滑

工作面倾角大于15，滚筒采煤机，必须有可靠的防滑装置。

有链牵引必须设置安全绞车，防止断链和下滑外，并为采煤机上行割煤时提供缠绕力，增加割煤牵引力。

无链牵引采煤机装备可靠的制动器，可用于40～54以上煤层而无须其他防滑装置。

11、简述采煤工作面过断层的技术措施。

1）适当调整工作面方向；

2）按断层性质确定采用挑顶和下切或同时采用两种方法；

3）当岩石f<

4时，采煤机直接割岩；

4）过断层时要预先减小采高；

5）当断层地段需下切或侧斜时，应使顶底板形成平缓侧斜变化；

6）在断层附近采取加强支护等措施

12、试述倾斜长壁采煤法的采煤工艺特点。

1、仰采开采：

仰斜开采时,水可以自动流向采空区。

工作面无积水,劳动条件好,机械设备不易受潮,装煤效果好。

当煤层倾角小于10左右时,采煤机及输送机工作稳定性尚好。

如倾角较大,采煤机在自重影响下,截煤时偏离煤壁减少了截深；

输送机也会因采下的煤滚向溜槽下侧,易造成断链事故。

2、俯斜开采

在俯斜开采时,随着煤层倾角的加大采煤机和输送机的事故也会增加,装煤率降低。

由于采煤机的重心偏向滚筒,俯斜开采将加剧机组的不稳定,易出现机组掉道或断牵引链的事故,并且采煤机机身两侧导向装置磨损严重。

八、厚煤层放顶煤采煤法

1、放顶煤开采的特点及基本类型是什么？

特点：

放顶煤采煤法就是在厚煤层中，沿煤层底部布置一个采高2～3m的长壁工作面，用综合机械化采煤工艺进行回采，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，并予以回收的一种采煤方法。

类型：

1、一次采全厚放顶煤开采：

一般适用于厚度6～12m的煤层。

掘进量小，设备少，系统简单，生产集中。

煤质软时，两巷维护困难。

2、预采顶分层网下放顶煤开采：

由于顶层铺设金属网，可以减少放煤的含矸量。

开采顶分层后一般矿山压力减弱，不利于顶煤的破碎，常有大块煤需要人工预裂。

一般适用于12m以上、直接顶坚硬、瓦斯大的煤层。

3、倾斜分层放顶煤开采：

当煤层超过15～20m以上时，可将煤层自顶板至底板分成8～12m的分段，然后自上而下依次进行放顶煤开采。

2、综采放顶煤工作面长度应满足那些基本