煤矿开采复习题

一、填空题

1、矿井巷道按其所处空间位置和形状，可分为垂直巷道、水平巷道和倾斜巷道。

2、根据巷道服务范围及其用途，矿井巷道可分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三类。

3、阶段内的划分方式有采区式、分段式和带区式三种。

4、煤矿井下运输大巷的运输方式有：轨道运输和带式输送机运输。

5、轨道运输大巷的轨距一般有600mm和900mm两种。

6、运输大巷的方向应与煤层走向大体一致，为便于运输和排水，其坡度一般为3‰～5‰。

7、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。

8、在现生产的采区内，采煤工作面结束前 10～15 天，完成接替工作面的巷道掘进及设备安装工程；在现开采水平内，每个采区减产前 1～1.5 个月，必须完成接替采区和接替工作面的掘进工程和设备安装工程。

9、采煤方法是指采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间、空间上的相互配合。

10、采煤工作面顶板岩石，按照其和煤层的相对位置及跨落的难易程度分为伪顶、直接顶和基本顶三种。

11、根据围岩移动特征，可将煤层上覆岩层分为冒落带、裂隙带和弯曲下沉带。

12、按照掘进方式的不同，区段平巷的布置方式有单巷布置和双巷布置两种。

13、采煤工作面有单工作面和双工作面两种布置形式。

14、分层平巷和区段集中平巷之间的联系方式一般有石门、斜巷和立眼三种。

15、采区下部车场按装车站的地点不同，可分为大巷装车式、石门装车式和绕道装车式三种。

16、采区下部车场按轨道上山绕道位置不同，可分为顶板绕道式和底板绕道式两种。

17、倾斜长壁采煤工作面推进方向有前进式、后退式和往复式三种。

18、我国长壁采煤工作面的工艺方式有炮采、普采和综采三种。

19、加强工作面“三度”管理，“三度”是指支护强度、支护密度和支护刚度。

20、综采工作面液压支架的移架方式有：单架依次顺序式、分组间隔交错式和成组整体依次顺序式三种。

21、液压支架的支护方式有 及时支护和 滞后支护两种。

22、综采设备的拆除顺序，一般先拆除输送机的机头和机尾，继之拆除采煤机和输送机机槽，最后拆除液压支架。

23、综采工作面设备安装顺序可分为前进式和后退式两种。

24、采煤工作面循环作业的主要内容包括循环方式、作业形式、工序安排及劳动组织等。

25、采煤工作面的循环方式主要分为单循环和多循环。

26、循环方式是循环进度和昼夜循环次数的组合。

27、采煤工作面循环作业图表主要包括：循环作业图、劳动组织表、技术经济指标表和工作面布置图。

二、名词解释

1、石门：与煤层走向垂直或斜交的水平岩石巷道。

2、准备巷道：为采区、一个以上区段、分段、分带服务的运输、通风巷道。

3、回采巷道：为一个采煤工作面服务的巷道。

4、开采水平：通常将设有井底车场、阶段运输大巷并且担负全阶段运输任务的水平，称为开采水平。

5、区段：在采区范围内，沿煤层倾斜方向将采区划分为若干个长条部分，每一块长条部分称为一个区段。

6、采掘关系：通常将采煤与掘进的关系称为采掘关系。

7、采煤工艺：是指在采煤工作面内，按照一定的顺序完成各道工序的方法及其相互配合关系。

8、采煤方法：是指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。

9、矿山压力显现：是指在矿山压力作用下，围岩和支架所表现出来的力学宏观现象。

10、走向长壁采煤法：是指采煤工作面沿倾斜布置，沿走向推进的采煤方法。

11、倾斜长壁采煤法：是指采煤工作面沿走向布置，沿倾斜推进的采煤方法。

12、最小控顶距：是指回柱放顶后，采煤工作面沿推进方向的最小宽度。

13、最大控顶距：是指回柱放顶前，采煤工作面沿推进方向的最大宽度。

14、采煤机割煤方式：是指采煤机割煤以及与其他工序的合理配合。

15、支护密度：是指控顶范围内单位面积顶板所支设的支柱数量。

16、循环方式：是循环进度和昼夜循环次数的组合。

 17、作业形式：是采煤工作面在一昼夜内生产班与准备班的相互配合关系。

18、两采一准作业形式：是指采煤工作面一昼夜安排3个作业班，2个班生产1个班准备。

20、循环作业图：是用来表示采煤工作面各工序在时间上和空间上的相互关系。

21、放煤步距：是指沿工作面推进方向前后两次放煤的间距。

三、问答题

1、矿井生产能力、服务年限与储量之间存在什么关系？并解释各参数的含义。

矿井生产能力、服务年限与储量之间存在以下关系，即

T = Zk/A.K

式中：Zk——矿井可采储量，万t；T——矿井涉及服务年限，a；A——矿井设计生产能力，万t/a；K——储量备用系数。

2、采区前进式和后退式开采各有哪些优缺点？

采区前进式可使矿井建井期短，投产快，初期工程量和基建投资少；大巷一般布置在煤层底板岩层中，打巷维护、矿井通风及采区防火密闭较好，因此，一般采用这种开采顺序。

采区后退式可通过掘进打巷进一步了解煤层埋藏情况和地质构造；采掘之间互相干扰少；大巷两侧为实体煤层，巷道维护条件好，不易向采空区漏风，易于密闭采空区的火区，但这种方式需要预先开掘很长的运输大巷，开拓与准备时间较长，投产晚，初期工程量及初期投资大。矿井井型越大，井田走向长度越大，这些缺点就越突出。因此，一般矿井不采用这种开采顺序。

3、采煤工作面前进式开采存在哪些缺点？

采煤工作面前进式开采时，虽然能使采区投产早，但存在以下明显的缺点：在采煤工作面生产的同时，必须超前一定距离掘进区段运输和回风平巷，采掘之间互相干扰严重；区段平巷维护困难，而且向采空区漏风，可能造成工作面风量不足；当采空区发生火灾时，必将危及工作面。因此，我国煤矿一般采用后退式开采顺序。

4、采煤工作面前后方支承压力有哪些特点？

（1）采煤工作面前方煤壁一端支承着工作面上方裂隙带及其上覆岩层的大部分重量，即工作面前方支承压力远比工作面后方大；

（2）由于采煤工作面的推进，煤壁和采空区冒落带是向前移动的，因此工作面前后方支承压力是移动支承压力；

（3）由于裂隙带形成了以煤壁和采空区冒落带为前后支承点的半拱式平衡，所以采煤工作面处于减压力范围。

5、区段平巷双直线布置有哪些优缺点？适用于什么条件？

两条区段平巷均按中线掘进，在平面上两条巷道呈平行直线状，在剖面上则有起伏变化。由于区段运输平巷和区段回风平巷均布置成直线巷道，能基本上保持采煤工作面长度不变，便于组织生产和发挥机械效能，有利于综合机械化采煤。但由于巷道有一定的起伏，在巷道低洼处需安设小水泵排水，在轨道平巷要设小绞车解决材料设备的运输问题。

双直线式布置只适用于煤层起伏变化不大的稳定煤层中。

6、沿空留巷的巷旁支护主要考虑什么？

（1）巷道支架要有足够的支护强度和适当的可缩量；

（2）采煤工作面与巷道联接的端头处要加强支护；

（3）巷道靠采空区一侧采取适宜的支护方法。

7、什么是工作面的“三度”，几各自的含义？如何加强工作面“三度”管理？

支护强度是指工作面单位顶板面积上的支护阻力。支护强度应以工作面最困难状态下满足支架—围岩岩体体系的平衡关系，不发生重大顶板事故为准则。支护密度是指控顶范围内单位面积顶板所支设的支柱数量。设计支柱密度时必须掌握工作面所用支柱的实际阻力情况，加强金属支柱的抽样试验和失效检查。支护刚度是指支护物产生单位压缩量所需要的力。提高支护刚度的措施是：清除浮煤浮矸，保证支柱支在实顶实底上；顶底板松软时支柱穿鞋戴帽；严格支柱操作，坚持使用液压升柱器升柱，保持支柱有足够的初承力。

8、工作面端头支护应满足那些要求？

要有足够的支护强度，保证工作面端部出口的安全；支架跨度要大，不影响输送机机头、机尾的正常运转，并要为维护和操纵设备人员留出足够活动空间；要能够保证机头、机尾的快速移置，缩短端头作业时间，提高开机率。

9、普采工作面支护应掌握哪些基本要点？

（1）加强机道支护；

（2）加强放顶线支护的稳定性；

（3）加强工作面端头维护；

（4）加强工作面“三度”。

10、液压支架的移架方式有哪几种？各适用于什么条件？

（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，该方式操作简单，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工作面；（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，一般有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。

11、安排工序时应注意哪些问题？

（1）保证主要工序的顺利进行。

（2）处理好主要工序和辅助工序的关系。

（3）采用平行作业，提高工作效率。

12、绘制循环图应注意哪些事项？

（1）工序符号要使用规定的标准符号来表示。

（2）工序所需时间，要以平均的速度计算。

（3）分段作业各工序在空间和时间上要相互配合，不能在空间上出现间断和重复。

（4）单体支护工作面支柱和放顶工序，要注意作业方向。

（5）循环图的比例要合适，力求美观，工序关系表示清晰正确。

13、壁式体系采煤法具有哪些主要特点？

1）通常具有较长的工作面长度，80 250m。

2）采煤工作面两端，一般至少各有一条回采巷道。

3）随着采煤工作面推进，应有计划地处理采空区。

4）采下的煤沿平行于工作面的方向运出采场。

14、简单比较区段平巷的单巷布置、双巷布置的特点。

采煤工作面回采巷道一般应采用单巷布置，当煤层瓦斯含量大、采区涌水量大，或因掘进、通风、运输等要求，单巷布置不能满足要求时，可采用双巷布置或多巷布置，但应明确巷间煤柱的回收措施。

15 、倾斜长壁采煤法的优缺点及适用条件？

在厚煤层中采用本法时，由于掘进和维护长距离的分层回采斜巷比较困难，维护费用高，故需在煤层底板岩石中布置供各分层共用的集中巷，每隔150～200m开掘联络巷道,与分层回采斜巷相连接。各分层的回采斜巷可逐段超前于工作面掘进，并随采随废。各分层工作面回采顺序，可在保持一定错距的条件下，上下分层同时回采，也可在上分层工作面采至边界后再采下部分层，以利形成再生顶板

16、简述斜井开拓的特点及适用条件。

斜井开拓在技术上和经济上要比立井有利的多,具有投资少,速度快、成本低的优点。斜井在地下的空间布置形式主要受煤层赋存条件、地面地形和提升方式影响。

煤层斜井 斜井沿煤层开掘，施工容易、速度快、投资少。但当煤层较厚、煤层松软、构造复杂及煤层有自燃倾向时，不宜沿煤层布置。此外，沿层斜井需要留设井筒保护煤柱，资源浪费大。

底板斜井 为了避免上述问题，可以将井筒布置在煤层底板中。但当煤层倾角小于井筒倾角时，水平石门工程量太大。优点是井筒易维护，不需保护煤柱。

穿层斜井 当煤层倾角小于井筒倾角时，为了减少水平石门工程量或免受地面因素影响，斜井可穿越煤层布置。

17、简述区段平巷的单巷布置、双巷布置的特点。

采煤工作面回采巷道一般应采用单巷布置，当煤层瓦斯含量大、采区涌水量大，或因掘进、通风、运输等要求，单巷布置不能满足要求时，可采用双巷布置或多巷布置，但应明确巷间煤柱的回收措施

18、说明工作面初次来压的过程和的主要特点。

回采工作面由开切眼向前推进采煤，煤壁前方的支承压力区也跟着向前移动。随着工作面推进，靠采空区的支柱要顺序一排排回掉，直接顶就会自己垮落。一个新工作面从开切眼开始向前推进，老顶第一次大面积垮落叫初次垮落，初次垮落造成的工作面压力突然增大，就是初次来压。工作面继续向前推进，经过一定时间、达到一定距离时，老顶来压又重复出现，就是工作面顶板的周期来压。周期来压时，工作面的顶板压力和顶板下沉量比平时要大30％～40％，如果不掌握周期来压的规律，预先采取有效措施，加强工作面支护，就会发生大冒顶。

19、普采工作面单滚筒采煤机的割煤方式有哪些？试叙述单滚筒采煤机割三角煤斜切进刀过程？

普采工作面单滚筒采煤机的割煤方式有三种：直接推入法；“∞”型割煤时采煤机沿工作面中部输送机弯曲段运行自行进刀，没有单独进刀过程，有利于端头作业和顶板支护；斜切进刀。

单滚筒采煤机割三角煤斜切进刀过程：

现以采煤机上行割顶煤、下行割底煤的割煤方式为例。割三角煤进刀过程(图3—15)为：在图(a)状态采煤机割底煤至工作面下端部：由图(b)状态采煤机返向沿输送机弯曲段运行，直至完全进入输送机直线段，当其滚筒沿顶板斜切进入煤壁达到规定截深时便停止运行；从图(c)状态推移输送机机头及弯曲段，使其成一直线；至图(d)状态采煤机返向沿顶板割三角煤直至工作面下端部；到图(e)状态采煤机进刀完毕，上行正式割煤，开始时滚筒沿底板割煤，割至斜切终点位置时，改为滚筒沿顶板割煤。这种进刀方式有利于上作面端头管理，输送机保持成一条直线，但比较费时，采煤机要在工作面端部20一25m行程内往返一次，并要等待移机头和重新支护端头支架。

四、画图题

1、画出采煤工作面前后方支承压力分布曲线。

2、画出正悬臂齐梁直线柱的平、剖面示意图。

五、材料分析题

下图为某工作面布置图，根据图中描绘的内容回答以下问题：

1、区段运输平巷的基本支护形式是什么？

2、区段运输平巷超前支护方式是什么？为什么要超前支护？

3、采煤工作面及区段运输平巷中的设备都有哪些（包括图中未出现部分）？

六、计算题

1、某普采面，采煤机机面高度为0.8米，机身高度0.4米，摇臂向上最大摆角为30度，摇臂长度为1.5米，滚筒直径为1.2米，试求该回采面的最大采高。

2、某综采工作面长220m，推进长度1500m，煤层平均厚度 hm=5.2m；采煤机割煤时牵引速度v=2.8m/min，截深B=0.8m，煤的密度ρ=1.31t/m3。试计算该工作面的可采储量、循环产量和采煤机的实际割煤能力。若该工作面作业形式为两采一准，每天完成12个循环，计算该工作面的服务年限（k=1.4）？