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采矿工程师复习资料

复习资料

一、名词解释

1.房柱式采煤法：

在柱式体系采煤法中，在煤层内开掘一系列宽度在5～7米左右的煤房，煤房间用联络巷相连，形成长方形或块状煤柱，煤柱宽度10～20米，采煤在煤房中进行，煤柱根据实际情况，在采完煤房后，将煤柱尽量采出，这种采煤法叫房柱式采煤法。

2.“三下一上”开采：

指的是在建筑物上、铁路上、水体上和承压含水层上的煤层的开采。

3.矿井设计可采储量：

矿井设计资源/储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率的资源/储量。

4.采区生产能力：

采区内同时生产的采煤工作面和掘进工作面产量之和，单位一般是万吨/年。

5.矿石品位：

指矿石中有用成分（元素、化合物或矿物）的单位含量。

一般指矿石中有用成分的质量与矿石质量之比，用百分数表。

6.矿石的损失率：

开采过程中损失的矿石量与工业储量的百分比。

7.金属矿床：

一定区域内金属矿体的总称。

8.地表下沉盆地主断面：

通过移动盆地内的最大下沉点沿煤层走向的垂直断面。

9.开拓掘进率：

开拓巷道掘进总进尺/（矿井产量+工程出煤）（m/万t）。

10.滞后支护：

割煤后，先推移刮板输送机后移架。

11.矿井采掘关系：

矿井采煤与掘进（开拓、准备和回采巷道掘进）的配合关系。

12.采场：

用来直接采取煤炭的场所。

13.采区：

阶段内沿走向方向划分的具有独立生产系统的开采块段。

14.矿石的坚固性：

是指矿石抵抗外力（机械、爆破）的能力，常用普氏系数f表示。

15.倾斜长壁工作面：

沿煤层走向布置沿倾向推进的长壁工作面。

16.变质岩：

是地壳内已经形成的岩浆岩，变质岩，沉积岩受到高温，高压或岩浆侵入，使原有岩石的矿物成分结构发生部分或全部变化而形成的一种新岩石。

17.背斜：

是岩层层面凸起的弯曲。

18.采煤循环：

采煤工作面完成落煤装煤运煤支护和采空区处理的周而复始的过程。

19.采煤机割煤方式：

指割煤与其它工序配合方式。

20.采煤班：

在采煤工作面主要完成落煤.装煤.运输及支护等工序的轮班叫做采煤班。

21.初次来压：

基本顶在采空区第一次破断失稳的压力显现，称为初次来压。

22.地质剖面图：

根据同一勘探线上，勘探工程所获得资料编制的反映煤层标志构造等内容的地质剖面图。

23.地质储量：

在井田技术边界范围内，经地质勘探和调查查明的符合国家能源政策规定的煤炭资源标准的储量。

24.断层线：

断层面于地面的交线。

25.单一煤层采区：

把采区上山或下山布置在采区的一侧。

26.分带式布置：

在阶段范围内，沿煤层走向划分为若干个带区，带区内又划分为若干个倾斜分带，每个分带布置一个采煤工作面，每个分带具有独立的生产系统。

27.分区域开拓：

井田划分为若干具有独立生产系统的开拓方式，并共用主井的开拓方式，它具有独立的进回风系风墙：

又称为密闭，用来切断风流或封闭采空区。

28.风桥：

用来隔开两股相交叉的新鲜风流和污风的构筑物。

29.乏风：

把成分和性质发生变化的空气称为乏风。

30.放顶煤采煤工艺：

在开采后煤层时，沿煤层底板或煤层某一厚度范围内的底部布置一个采高为2—3m的采煤工作面，用常规方法进行回采，利用矿山压力的作用或爆破方法辅助=以松动，使支架上方的顶煤破碎成散体后，由支架上方的或后方的放煤口放出，并由刮板输送机运出工面。

31.回采煤量：

在准备巷道内，已掘进的回采巷道及开切眼所圈定的煤量。

32.回份：

指煤完全燃烧后，残余的不可燃的固体物质。

33.井型：

根据矿井设计生产能力大小划分矿井的大小。

34.阶段：

在井田范围内，通常沿煤层倾斜方向，按一定的标高将井田划分为若干个长条行部分，每个长条行部分叫做阶段。

35.机采工作面：

指滚筒采煤机.可弯曲刮板输送机.单体液压支架和铰接顶梁等配套生产的工作面。

36.矿井通风系统：

矿井通风方法，通风方式，通风网络的总称。

37.矿山压力显现：

在矿山压力的作用下，采煤工作面和支架显现出来的压力现象。

38.矿山压力显现：

在矿山压力的作用下，造成围岩变形.移动.破坏等一系列力学现象，称为矿山压力显现，简称矿压显现。

39.立井：

有直接通达地面出口的垂直巷道。

40.溜井：

担负自上而下溜煤任务的暗立井。

41.平硐开拓：

从地面利用水平巷道进入煤体的开拓方式。

平硐：

有直接通达地面出口的水平巷道。

42.设计储量：

矿井精查地质报告提供的能利用储量减去设计计算的断层防水井田境界等煤柱后剩余的储量。

43.综合机械化采煤工艺：

指在长壁工作面用机械方法破煤和装煤，输送机运煤和字移液压支架支护顶板的采煤工艺。

二、单选题

1.对于煤层厚度大于1米、小于2.5米的中厚、硬煤层炮采工作面，炮眼布置方式不包括（D）。

A、对眼

B、三花眼

C、三角眼

D、五花眼

2.我国中型矿井的生产能力有（C）。

A、30万t/a

B、80万t/a

C、60万t/a

D、75万t/a

3.采区中部车场按甩入地点不同不包括（B）。

A、平巷式

B、顺向平车场

C、石门式

D、绕道式

4.采区下部车场按装车站位置不同不包括（D）。

A、大巷装车式

B、石门装车式

C、绕道装车式

D、平巷装车式

5.道岔型号DX918-5-2019中的“DX”表示（C）。

A、单开道岔

B、对称道岔

C、渡线道岔

D、单线道岔。

6.人为划分井田的方法不包括（A）。

A、走向划分法

B、水平划分法

C、垂直划分法

D、倾斜划分法

7.煤层倾角为10°时适合采用的准备方式有（A）。

A、采区式

B、盘区式

C、混合式

D、都可以

8.我国大型矿井的生产能力有（A）。

A、120万t/a

B、100万t/a

C、80万t/a

D、50万t/a

9.目前我国矿井采用的标准轨距有（B）。

A、400mm

B、600mm

C、900mm

D、650mm

10.厚煤层分层开采的采煤方法不包括（A）。

A、倾斜分层走向长壁上行垮落法

B、倾斜分层走向长壁下行垮落法

C、水平分层走向长壁采煤法

D、斜切分层走向长壁采煤法

11.煤层倾角为20°时适合采用的准备方式有（A）。

A、采区式

B、盘区式

C、带区式

D、混合式

12.伪倾斜柔性掩护支架采煤法的回采工作面伪斜角一般在（B）度为宜。

A、20～25

B、25～30

C、30～35

D、35～40

13.矿井主提采用胶带，辅提采用串车，风井采用立井，则矿井为（C）开拓。

A、综合

B、立井

C、斜井

D、都不适合

14.回采工作面放炮时，经常崩倒支柱，经分析发现炮眼布置有问题，为此采取（B）措施，防止支柱崩倒。

A、炮眼仰角加大

B、眼底在两柱中间

C、层面角加大

D、均不正确

15.若采场采用悬壁梁支护，当支柱两侧梁长比为（A）时，支护效果最好。

A、1：

1

B、1：

:

2

C、1：

3

D、1:

5

16.单一煤层采区巷道沿煤层布置时，轨道上山与区段运输平巷的正确布置关系应该是（B）。

A、两巷道在层面上交叉

B、抬高区段运输平巷，两巷道立体交叉

C、抬高轨道上山，两巷道立体交叉

D、都不对

17.分段式是在（B）划分成的若干长条形的部分。

A、井田内沿倾斜

B、阶段内沿倾斜

C、采区内沿倾斜

D、阶段内沿倾斜或采区内沿倾斜

18.采区下部车场落平处，为了使摘挂钩方便，高道起坡点最好（A）低道起坡点。

A、稍超前

B、稍滞后

C、不前不后

D、都可以

19.某采区上山起坡点距运输大巷很远，所以下部车场绕道应采用（C）形式。

A、卧式

B、斜式

C、立式

D、均可以

20.回柱放顶时，有时需要架设木垛来保证采场安全，所以木垛的合理位置应架设在（B）。

A、切顶线上

B、切顶线内侧

C、切顶线外侧

D、都可以

三、填空题

1.在Zk=（Zg－P）C的关系式中，Zk代表矿井可采储量，Zg代表工业储量，P代表永久煤柱损失量，C代表（采区回采率），中厚煤层的C应不小于0.8。

2.根据综采放顶煤工作面液压支架配套的刮板输送机台数和放煤口位置不同，综采放顶煤工作面液压支架可分为（单刮板输送机高位放煤）、（双刮板输送机中位放煤）和（双刮板输送机低位放煤）三种类型。

3.在缓倾斜煤层中的长壁工作面，炮采工艺方式是指采用（爆破方法）落煤、爆破及人工装煤、可弯曲刮板输送机运煤及单体支柱支护的采煤工艺方式。

4.矿体产状的三要素：

（倾向）、（走向）、（倾角）。

5.矿石和围岩的物理力学性质中，对矿床开采影响较大的因素有：

（坚固性）、（结块性）、氧化性、（自燃性）、（稳固性）、一些矿石的物理化学特性。

6.金属矿石按其所含金属矿物性质、矿物组成和化学成分可分为：

自然金属矿石、氧化矿石、（MnO2）、（硫化矿石）、（混合矿石）。

7.阶段的开采顺序为（上行式）、（下行式）两种。

8.矿层开采后下伏岩层形成两个采动影响带，它们依次为：

（层向裂隙带）、（弹性影响带）。

9.矿石和围岩的物理力学性质中，对矿床开采影响较大的因素有（坚固性）、（结块性）、（氧化性）、（自燃性）、（稳固性）一些矿石的物理化学特性。

10.在缓倾斜煤层中的长壁工作面，炮采工艺方式是指采用爆破落煤、（爆破）装煤和人工装煤、可弯曲刮板输送机运煤及单体支柱支护的采煤工艺方式。

11.运输大巷的断面要满足运输、通风、（行人）和铺设管线的需要，符合《煤矿安全规程》的规定。

12.移架方式有（单架依次顺序式）、（分组交错式）和（成组整体顺序式）。

四、简答题

1.在哪些情况下，可能采用煤层群上行开采?

答：

①当上煤层顶板坚硬、煤质坚硬不易采出，周期来压强烈，或有冲击地压危险时；

②当上煤层含水量大，需要排除上煤层水患时；

③当上煤层有煤与瓦斯突出危险，需要开采下保护层时；

④上部为劣质薄、及不稳定煤层，开采困难，长期达不到矿井设计能力，需要上下煤层或厚薄煤层搭配开采时；

⑤建筑物、水体及铁路下采煤，需要先采下层煤，后采上层煤时；

⑥开采火区或积水区下压煤，需要采用上行开采时；

⑦上煤层开采困难，投资较多，下煤层煤质优良，为适应国民经济发展的需要，需要采用上行开采时；

⑧在某些地质和技术条件下，新建矿井采用下行与上行开采相结合的方式，可减少初期巷道、工程投资及建井工期，获得显著经济效益时；

⑨复采采空区上部遗留的煤炭资源；

⑩需要解决前期浅部小井开采.后期深部大型矿井集中开采的压茬关系可以采用上行开采。

2.简述放顶煤采煤法的实质。

答：

放顶煤采煤法的实质，就是在厚煤层沿底部布置一个采高2-3m的长臂工作面，用常规方法进行回采，并利用矿山压力的作用或辅以松动爆破等方法，使支架上方的顶煤破碎成散体后，由支架后方或上方的“放煤窗口”放出，经由刮板输送机运出工作面。

3.煤层倾角大于15度以后，综采走向长臂工作面的防止液压支架下滑的措施。

答：

①自始至终由工作面下部向上移动，以阻止采空区滑动矸石冲击支架尾部；

②采用间隔移架，增加支架对煤层顶底板的摩擦力；

③加强输送机的管理，严防输送机下滑牵引支架下滑；

④保持排头支架的稳定性。

4.试分析影响采煤工作面合理长度的主要因素。

答：

①地质因素：

地质构造，顶板类型，瓦斯涌出量，煤的自燃性；

②技术因素：

设备能力，如刮板机铺设长度为150-200米；技术管理水平等；

③经济因素：

吨煤费用最低的最优工作面长度。

5.采区下部车场有哪几种类型？

简述它们的优缺点。

答：

采区下部车场是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。

按装车地点不同，采区下部车场可分为：

大巷装车式；石门装车式；绕道装车式。

①大巷装车式下部车场：

优点：

布置紧凑，工程量省；调车方便。

缺点：

影响大巷通过能力；绕道维护量大。

②石门装车式下部车场：

优点：

工程量小；调车方便，通过能力大，不影响大巷运输。

缺点：

石门长度有时不够长，就要将车场延伸到煤层平巷内或延长石门。

③绕道式下部车场：

优点：

不影响大巷运输能力。

缺点：

工程量大；调车时间长。

6.何谓“三下一上”开采？

答：

“三下一上”开采，指的是在建筑物下、铁路下、水体下和承压含水层上的煤层的开采。

7.地压管理方法有哪几种。

答：

（1）地压管理方法人工支护；

（2）留矿留柱；

（3）崩落围岩；

（4）充填空区。

8.留矿采矿法的特点和适应条件是什么？

答：

1）特点：

留矿采矿法具有结构及回采工艺简单，采准工作量小，通风条件好，可以利用矿石自重放矿，便于分采、分运等优点。

但开采矿体厚度大时：

①回采矿柱的矿石损失与贫化大；②工人在较大的暴露面下作业，安全性差；③平场工作量大。

而且采场长时间积压大量矿石（资金）；选别留矿法矿块生产能力小、效率低和成本较高。

2）适用条件：

此法主要适用于开采矿岩均稳固的急倾斜极薄和薄矿脉。

要求矿石不具有氧化、结块和自燃的性能。

（稳固：

即允许不支护的暴露面积为200～800m2；急倾斜：

倾角大于550；矿厚0.8～4m）

9.铁路下采煤的线路维修主要措施有哪些？

答：

１）路基的维修；

２）线路下的维修；

３）线路横向移动的维修；

４）线路纵向的维修

10.试列举影响煤层群上行开采的主要因素。

答：

１）层间距的影响，足够的层间距是上行开采的基本条件；

２）采高的影响，采高是影响上覆岩层破坏状况及其高度的根本因素；

３）采煤方法的影响，采煤方法是控制覆岩破坏高度的重要因素；

４）岩性及层间结构的影响，岩石力学性质及层间结构影响覆岩破坏的高度；

５）岩层倾角的影响，煤层倾角主要影响采场上覆岩层破坏的空间形态；

６）时间的影响，上行开采时，上、下煤层的开采应间隔足够的时间。

11.冲击地压的类型及影响冲击地压发生的因素是什么？

答：

１）冲击地压的类型：

a厚层难冒坚硬顶板条件下的冲击矿压；b构造应力型冲击矿压；c柱式体系开采条件下的冲击地压；d深矿井重力型冲击地压。

２）影响冲击地压发生的因素：

开采深度，地质构造，煤层和顶底板岩石的物理力学性质。

12.比较斜井开拓和立井开拓的优缺点。

答：

1）斜井的优缺点

井筒施工工艺、施工设备和工序简单，掘进快，单价低；

地面设施和装备简单；

井底车场设施和装备简单；

延深方便，相互干扰小；

采用胶带机的主斜井能力大，不受长度限制；

初期投资少；

井身长，绞车（串车）提升能力受限制；

通过井筒的各种管线长，通风、动力供应、排水等生产经营费较高；

井筒维护工程量大；

对地质条件适应性差；

2）立井的优缺点

同样采深条件下，井身短，通过井筒的各种管线短；

提升速度快，机械化程度高，易自动控制；对辅提有利，人员提升快；对深井开采有利；

井筒断面大，通风阻力小，提升，排水、动力供应等生产经营费用低；

井筒易维护；

对各种地质条件适应性强，技术可靠，不受煤层，CH4、水文等限制。

井筒施工复杂，需较高技术、较多设备、速度慢；

井筒装备复杂，基建投资大；

井筒延深困难。

13.在采煤工作面投产前应编制作业规程，作业规程包括哪些内容？

答：

工作面的位置、范围、与相邻工作面的关系及地面概括等情况。

地质情况，包括可采储量，煤层厚度和倾角，顶底板岩性、地质构造，水文情况等；采煤方法有关内容，包括巷道及工作面布置图，有关参数，机械设备，工艺方式、各生产系统；绘制循环图表，劳动组织和技术经济图表；安全技术措施。

14.采区巷道联合布置具有哪些优缺点？

答：

优点：

（1）回采采面数目多，有利于炮采和普采采区提高产量，生产集中，提高劳动生产率；

（2）改善了巷道维护条件，维护费少；

（3）采出率高，煤损少；

（4）改善了运输条件，简化了运输系统，利于发挥设备效能；

（5）巷道的规格质量易保证。

缺点：

岩巷工程量大，初期工程量大，准备时间长，生产系统复杂，要求管理水平高。

五、论述题

与走向长壁采煤法相比较，论述倾斜长壁采煤法的优点、问题和适用条件。

答：

倾斜长壁采煤法的优点：

（1）巷道布置简单，巷道掘进工程量及维护费低，投产快。

（2）运输系统简单，占用设备少。

（3）回采巷道沿煤掘进，易固定方向，采面可等长布置，利于生产管理。

（4）通风系统简单，风路短，通风构筑物少。

（5）对淋水和瓦斯大的地质条件适应性强。

（6）技术经济效益显著，单产、巷道掘进率、采出率和工效等指标好。

倾斜长壁采煤法的问题：

（1）长距离倾斜巷道辅运和行人困难。

（2）当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长壁工作面开采的要求。

（3）大巷装车点较多。

倾斜长壁采煤法的适用条件：

（1）煤层倾角小于时效果最好。

（2）采取一定技术措施，可适用于1217的煤层。

六、看图分析并回答问题

1.根据图示的采矿工程平面图和剖面图，分析并说明其中的一个采煤工作面生产期间运煤、通风和运料系统。

答：

采煤工作面生产期间运煤、通风和运料系统。

运煤：

m1煤层工作面—11—15—5—9—1。

通风：

1—7—5—12—14—10—m1煤层工作面—11—4—8—2。

运料：

1—3—16—4—10—m1煤层工作面。

2.煤层条件为：

煤厚为2.7米且一个煤层，平均倾角为80，煤质松软容易片帮，瓦斯含量比较大，工作面涌水小。

（1）根据上述条件设计出采（带）区巷道布置平面图；

（2）简述巷道的掘进顺序；

（3）简述各个生产系统。

答：

（1）略。

（2）运输大巷开掘带区下部车场和进风行人斜巷，掘进分带运输巷到上部边界。

自大巷沿煤层倾斜向上掘进分带回风斜巷。

该巷与回风大巷相交，掘进到上部边界后，开掘开切眼。

（3）运煤系统：

略。

通风系统：

略。

运料系统：

略。

3.根据下图所示的采矿工程平面图和剖面图，回答要问的数字代表的巷道名称是什么？

分别写出运煤系统和通风系统。

答：

巷道名称：

1-水平运输大巷；2-水平回风大巷；3-采煤工作面；4-工作面运输斜巷；5-工作面回风斜巷；6-煤巷；7-进风、行人斜巷。

运煤系统：

工作面运出的煤炭，经运输斜巷4到煤巷6上口，通过煤仓在水平运输大巷1装车外运。

通风系统：

采煤工作面所需的新鲜风流，从水平运输大巷1进入，经进风、行人斜巷7、运输斜巷4到达工作面。

从工作面出来的污风，经回风斜巷5，直接进入水平回风大巷。