采煤概論總結考試試題

采煤概論總結
一、名詞解釋：（5×4′=20′）
1、礦 圖：礦圖是礦山工程中用各種投影方法繪制、以描繪礦山各項探采工程及其周圍地質情況和煤層空間位置為主的，供地質、測量、采礦等人員使用的礦山生產及管理用的圖的總稱。礦圖的種類很多，常用的是煤礦地質圖及采掘工程圖。
2、地質圖：地質工作者通過現場地質編錄及地質勘探等方法獲得了大量地質資料，通過對這些資料進行系統分析和綜合整理，用規定的符號、色譜將各種地質現象投繪在平面圖上，所形成的圖件，稱為地質圖。
3、井田開拓：在井田范圍內，從地面向地下開掘一系列巷道進入煤體，建立礦井提升、運輸、通風、排水和動力供應等生產系統，稱為井田開拓。
4、井底車場：井底車場是連接井筒和主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是井下運輸和井筒提升兩大環節之間的樞紐，擔負運輸煤炭、矸石、材料、設備及人員的任務，并為礦井的供電、排水、通風等服務。
5、礦井通風阻力：空氣在井下流動時，巷道四周與空氣分子因摩擦而產生的摩擦阻力會阻礙空氣流動，這種摩擦阻力統稱礦井通風阻力。
6、露天開采：露天開采是先將覆蓋在煤層之上的土壤和巖石全部清除、露出煤層，再進行采掘工作的一種開采方法，是在地表建立起來的各種揭露煤層和坑道的礦山工程的總稱。
7、剝采比：露天煤礦為了采出煤炭，必須剝離煤層上部的巖石。在露天開采邊界的某一特定區域內，剝離巖石量與采出煤量的比值稱為剝采比。
8、巖石堅固性系數：式中 R—巖石的抗壓強度，MPa。目前我國一般采用的巖石分級方法是巖石強度分級法(普氏巖石分級法)，是用堅固性系數將巖石堅硬度分為l0級。
9、頂板和底板：頂板是指位于煤層上方一定距離內的巖層。根據頂板巖層巖性、厚度和位置，采煤時頂板變形特征和垮落難易程度，將頂板分為偽頂、直接頂和基本頂3種。
底板是指位于煤層下方一定距離內的巖層。對生產影響最大的煤層底板一般為偽底和直接底。
10、巷道掘進率：巷道掘進率是指礦井正常生產時，每產1萬t煤炭所需掘進的巷通總進尺數。
11、采掘比：采掘比是指一個礦井采煤工作面數量與掘進工作面數量之比。
12、礦井通風壓力：在礦井通風中，進風井與出風井存在著壓力差，這是由主要通風機形成的。這個壓力差是用來克服巷道空氣流動的阻力，習慣上稱之為礦井通風壓力。
13、采掘關系：在礦井正常生產時期，為保持礦井的穩定生產，必須按一定的采掘程序有計劃地掘進各種巷道和布置一定數量的工作面。這種巷道掘進和采煤在時間上和空間上的配合關系稱為采掘關系。

二、填空：（30×1′=30′）
1、巖層在空間的展布形態稱為巖層產狀。傾斜巖層的產狀是用巖層層面的走向、傾向和傾角3個產狀要素來表示的。
2、煤層分類：
(1)按煤層傾角分類：近水平煤層（<8）、緩斜煤層(8-25)、中斜煤層(25-45)、急斜煤層(>45)
(2)煤層厚度分類:：薄煤層（<1.3）、中厚煤層（1.3-3.5）、厚煤層（>3.5）
(3)按煤層穩定性分類：穩定煤層、較穩定煤層、不穩定煤層、極不穩定煤層
3、煤田地質勘探階段：普查階段、詳查階段、勘探(井田精查)階段。
4、劃分井田的原則或依據：①利用自然條件(河流、煤層露頭、城區、鐵路、大斷層等)劃分；②根據礦井生產能力劃分；
5、礦井巷道分類：垂直巷道、傾斜巷道和水平巷道。
6、井田開拓方式的分類：立井開拓、斜井開拓、平硐開拓、綜臺開拓。
7、礦井三量：開拓煤量、準備煤量、回采煤量。
8、不論是斜井還是立井，井底車場均可分為環行式和折返式兩大類型。環行式又包括臥式、斜式和立式。
9、炮孔布置包括掏槽孔、輔助孔和周邊孔。
10、工程中根據土粒結構性質，水、土共同作用和穩定性把表土分為兩大類：①穩定表土層，②不穩定的表土層
11、表土施工方法：普通施工方法、吊掛井壁施工法。
不穩定表土施工：沉井法、帷幕法、凍結法、鉆井法。
12、采煤方法包括采煤系統和采煤工藝兩部分內容，采煤工藝包括：破煤、裝煤、運煤、
頂板支護和采空區處理五項主要工序。采煤系統是生產系統與巷道布置在時空上的配合。
13、我國長壁工作面的采煤工藝主要有3種類型：爆破采煤(炮采)、普通機械化采煤 (普采)和綜合機械化采煤(綜采)。綜采是今后的發展方向。
14、液壓支架是綜采工作面的主要標志，液壓支架按其與圍巖的相互作用方式不同可分為：
支撐式、掩護式和支撐掩護式3種。
15、炮采與普采工作面的頂板支護主要采用單體液壓支柱。布置方式主要有：帶帽點柱、
棚子和懸臂式支架。
16、采空區處理方法主要有垮落法、充填法、煤柱支撐法等。
17、對于緩斜和中斜厚煤層，我國多采用傾斜分層下行垮落采煤法，每個分層的厚度為1.8-2.5m。
18、通風機械按其服務范圍可分為主要通風機(為全礦井通風的通風機，簡稱主扇)、輔助通風機(輔扇)與局部通風機。
19、礦井主要通風機的工作方法主要有抽出式通風、壓入式通風和抽出壓入混合式通風3種類型。
20、礦井進、回風井相互位置關系稱為礦井通風方式。礦井通風方式分為以下幾種類型：中央并列式、中央分列式、對角式、混合式。
21、掘進通風方法：壓入式通風、抽出式通風、混合式通風。
22、按運輸方式不同，露天煤礦開拓可以分為公路運輸開拓、鐵路運輸開拓、平硐溜井開拓、膠帶運輸開拓、斜坡提升開拓和聯合開拓等。
23、鐵路運輸開拓采用較多的坑線形式為直進式、折返式和直進-折返式3種類型。
24、露天開采邊界主要包括坑底邊界、最終邊坡和開采深度。
25、露天煤礦回采工藝主要根據采掘、運輸、排土3個主要生產環節來確定，具體工藝方式根據采用的設備可以劃分為間斷作業、連續作業和半連續作業3種類型。
26、瓦斯在煤體或圍巖中的存在狀態可分為2類：即游離狀態和吸附狀態。
27、運輸包括主要運輸和輔助運輸。前者運輸煤炭，后者運輸矸石、設備、人和材料。
煤礦常用的輸送機有刮板輸送機和膠帶輸送機2類。膠帶輸送機包括剛性機架膠帶輸送機（落地式膠帶機）、繩架式(吊掛式)膠帶輸送機、可伸縮式膠帶輸送機、嵌鋼絲繩芯膠帶輸送機和鋼絲繩膠帶輸送機。
28、常用的煤礦供電系統是從地面變電所輸送到井下中央變電所，然后再輸送到采區變電所(移動式變電站)，最后輸送到工作面配電點。
29、礦井排水方式可分為自流式和揚升式2種。
30、礦井排水系統及方式主要由礦井深度、開拓方式以及各水平涌水量的大小等因素來確定，一般可分為集中排水和分段排水2種。
31、礦井生產系統：通風系統、運輸系統、排水系統、供電系統、通信系統
32、巷道斷面形狀有矩形、梯形、多邊形、拱形、馬蹄形、橢圓形以及圓形等，而經常使用
的則是梯形和拱形兩種。
33、根據電雷管爆炸時間間隔的長短，可分為瞬發電雷管、秒延期電雷管和毫秒延期電雷。

三、簡答題：（4×5′=20′）
1、什么是地質作用，地質作用包括哪些類型？
答：由自然動力促使地球物質組成、內部構造和外部形態發生變化與發展的過程稱為地質作用。地質作用按力源不同分為內動力地質作用和外動力地質作用。
（1）內動力地質作用：作用于整個地殼或巖石圈，力源主要來自地球內部的地質作用稱內動力地質作用。內動力地質作用包括地殼運動、地震作用、巖漿作用、變質作用等。
（2）外動力地質作用：作用于地殼表層，力源主要來自地球以外的地質作用稱外動力地質作用。其主要是由太陽的輻射能、太陽及月球引力等引起的。它使地表形態發生變化和地殼表層化學元素發生遷移、分散和富集。它包括風化作用、剝蝕作用、搬運作用、沉積作用、固結成巖作用。
2、簡述影響采煤方法選擇的因素？
答：(1)地質因素：煤層傾角、厚度、煤層的軟硬及其結構特征、圍巖的物理力學特征、煤層穩定性、構造、含水性、瓦斯等。
(2)技術與裝備水平
3、簡述礦井通風的主要任務？
答：礦井通風的主要任務：
（1）供給井下人員足夠的新鮮空氣。
（2）稀釋井下的有害氣體及礦塵到安全濃度以下并排出礦井。
（3）保證井下有適宜的氣候條件(即適宜的溫度、濕度與風速)，以利于工人勞動和機器運轉。
總之是為了提高礦井的抗災能力。
4、簡述影響瓦斯涌出量的因素？
答：（1）自然因素：
瓦斯含量:瓦斯含量越高,相對瓦斯涌出量越大。
開采深度：開采深度越深，相對瓦斯涌出量越大。
地面大氣壓力：地面大氣壓力下降，采空區瓦斯涌出量增加。
（2）開采技術因素：
開采順序：首采煤層的相對瓦斯涌出量大，而后采煤層的相對瓦斯涌出量小；
回采方法：回采率越低，相對瓦斯涌出量越大。
回采速度：快采快運可以減小相對瓦斯涌出量。

5、簡述巷道的掘進順序？
答：礦井巷道掘進順序：主井、副井、井底車場、運輸石門、水平階段運輸大巷。然后，采區運輸石門，采區下部車場底板繞道，采區下部材料車場，采區煤倉；運輸上山、軌道上山和通風上山。同時，風井、回風石門、回風大巷、采區回風石門、采區上部車場、絞車房。通風回路形成后，區段運輸平巷、區段回風平巷，開掘切眼，形成回采工作面。
6、簡述井田開拓的主要內容？
答：①井硐的形式、數量和位置；
②開采水平的數目和標高；
③井底車場和主要巷道布置，階段內的劃分、采掘關系和開采順序；
④礦井開拓延深和技術改造等。
7、簡述巷道斷面形狀的選擇主要應考慮哪些因素？
答：①巷道的圍巖性質及地壓力；
②支架的材料。木材支架和工字鋼棚適用于梯形、矩形斷面。u型鋼、磚、料石及混凝土砌筑的支架適用于拱形與圓形巷道斷面。錨桿支架適用于任何形狀的斷面。
③巷道的用途及服務期限。服務期限長的主要巷道，宜用料石或錨桿與混凝土砌筑的拱形斷面。
8、簡述礦井三量？
答：礦井三量包括：開拓煤量、準備煤量、回采煤量。
①開拓煤量是井田范圍內已掘進的開拓巷道所圈定的尚未采出的可采儲量。
②準備煤量是已掘進的采區上山及車場等準備巷道所圈定的尚未采出的可采儲量。
③回采煤量是在準備煤量范圍內，己掘進的回采巷道及開切眼所圈定的尚未采出的可采儲量。

四、問答題：（2×15′=30′）
1、論述平硐開拓、斜井開拓與立井開拓各自的優缺點？
答：平硐、斜井和立井各自的優缺點：
（1）平硐開拓的優缺點是：
優點是：運輸環節和設備少，系統簡單，費用低；地面工業設施較簡單；不設水泵房、水倉，排水費用低；井筒的掘進費用低，施工條件好，掘進速度快，建井周期短，不需留工業廣場煤往，煤柱損失少。
缺點是：受地形及煤層埋藏條件的限制，只適用于煤層賦存較高的山嶺、丘陵或河谷地區。
（2）斜井開拓的優缺點是：
優點是：主提升采用膠帶輸送機，提升能力大，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發生透水等事故，人員可迅速從井筒撤離。
缺點是：斜井井筒長，輔助提升能力小，提升深度有限；通風線路長、阻力大，管線長度大；斜井井筒通過含水層、流砂層時施工技術復雜。
（3）立井開拓的優缺點是：
優點是：立井井筒短，對輔助提升有利；井筒通風斷面大，阻力小；當表土層為富含水的沖擊層或流砂層時，立井井筒比斜井容易施工。
缺點是：井筒施工技術復雜，需用設備多，要求有較高的技術水平；裝備復雜，掘進速度慢，基本建設投資大；井筒延深困難。

2、論述礦井五大災害及其防治措施？
答：礦井五大災害包括：瓦斯、煤塵、水害、火災、頂板事故。
（1）瓦斯爆炸的技術措施主要有3個方面：一是防止瓦斯積聚；二是防止瓦斯引燃；三是限制瓦斯爆炸范圍擴大。
①防止瓦斯積聚采取的措施：加強通風、瓦斯檢查、瓦斯抽放
②防止瓦斯引燃采取的措施：引燃瓦斯的火源有明火、爆破、電火及摩擦火花4種，針對這四種火源，應采取相應預防措施。
③限制瓦斯爆炸范圍擴大所采取的措施：實行分區通風、通風系統力求簡單，不用的巷道要及時封閉、裝有通風機的井口，必須設置防爆門、設置巖粉棚或水槽棚等，以防止瓦斯爆炸火焰的傳播和煤塵爆炸。五是編制周密的預防和處理災害計劃。
煤與瓦斯突出的預防措施：開采保護層、震動爆破、水力沖孔、超前鉆孔等。
（2）煤塵爆炸的防治措施：一是降塵、二是防止高溫或明火；三是限制煤塵爆炸范圍擴大。
①降塵：煤層注水、采空區灌水、水封爆破及水炮泥、噴霧灑水、控制風速和清掃落塵。
②防止高溫或明火。
③限制煤塵爆炸范圍：相鄰的工作面或采區之間要用巖粉棚或水棚隔開。
（3）礦井水害防治措施：
①地面水防治的主要措施：工業廣場及井口標高應高于當地最高洪水位，防止井口灌水；井田范圍內的地表水應改道或疏干，防止地表水通過導水通道進入井下。
②井下防治水的主要措施：探、放、隔、堵、截。
巷道掘進過程中，堅持“有疑必探，先探后掘”的原則，先用探水鉆孔探明工作面前方的水情。當探到水源后，可根據水源特征和水量大小采取措施，有控制的將水放出，再進行采掘工作，以保證采掘安全。當水源難以疏干時，在水源和回采區之間設防水煤柱，將水源和回采區隔開。堵水是指對井下裂隙注入水泥漿或化學漿液，起堵塞、攔截水源的作用。為了防止突然涌水造成災害，在井底車場、水泵房和變電所的出入口等地設置水閘門。
（4）礦井火災的防治：
①外因火災的預防：包括消除火源或熱源，加強可燃物的管理等。
②煤炭自燃的預防：包括合理確定采煤方法（例如采用長壁采煤法可減少遺煤，推廣無煤柱留巷減少煤柱損失，密封采空區等）；對破碎煤體灌泥漿；噴灑阻化劑，阻止煤的氧化進程。
（5）頂板事故的防治：
增強支架性能，做到“支得起”、“護得好”、“穩得住”；提高采煤機械化程度；對頂板變形動態監測。