采煤概论期末考试总结
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采煤概论总结
一、名词解释:(5×4′=20′)
1、矿图:矿图是矿山工程中用各种投影方法绘制、以描绘矿山各项探采工程及其周围地
质情况和煤层空间位置为主的,供地质、测量、采矿等人员使用的矿山生产及管理用的图的总称。矿图的种类很多,常用的是煤矿地质图及采掘工程图。
2、地质图:地质工作者通过现场地质编录及地质勘探等方法获得了大量地质资料,通过对
这些资料进行系统分析和综合整理,用规定的符号、色谱将各种地质现象投绘在平面图上,所形成的图件,称为地质图。
3、井田开拓:在井田范围内,从地面向地下开掘一系列巷道进入煤体,建立矿井提升、运
输、通风、排水和动力供应等生产系统,称为井田开拓。
4、井底车场:井底车场是连接井筒和主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称,是井下运输
和井筒提升两大环节之间的枢纽,担负运输煤炭、矸石、材料、设备及人员的任务,并为矿井的供电、排水、通风等服务。
5、矿井通风阻力:空气在井下流动时,巷道四周与空气分子因摩擦而产生的摩擦阻力会阻
碍空气流动,这种摩擦阻力统称矿井通风阻力。
6、露天开采:露天开采是先将覆盖在煤层之上的土壤和岩石全部清除、露出煤层,再进行
采掘工作的一种开采方法,是在地表建立起来的各种揭露煤层和坑道的矿山工程的总称。
7、剥采比:露天煤矿为了采出煤炭,必须剥离煤层上部的岩石。在露天开采边界的某一特
定区域内,剥离岩石量与采出煤量的比值称为剥采比。8、岩石坚固性系数:fR式中R岩石的抗压强度,MPa。目前我国一般采用的岩石10分级方法是岩石强度分级法(普氏岩石分级法),是用坚固性系数将岩石坚硬度分为l0级。
9、顶板和底板:顶板是指位于煤层上方一定距离内的岩层。根据顶板岩层岩性、厚度和位
置,采煤时顶板变形特征和垮落难易程度,将顶板分为伪顶、直接顶和基本顶3种。
底板是指位于煤层下方一定距离内的岩层。对生产影响最大的煤层底板一般为伪底和直接底。
10、巷道掘进率:巷道掘进率是指矿井正常生产时,每产1万t煤炭所需掘进的巷通总进尺
数。
11、采掘比:采掘比是指一个矿井采煤工作面数量与掘进工作面数量之比。
12、矿井通风压力:在矿井通风中,进风井与出风井存在着压力差,这是由主要通风机形成
的。这个压力差是用来克服巷道空气流动的阻力,习惯上称之为矿井通风压力。
13、采掘关系:在矿井正常生产时期,为保持矿井的稳定生产,必须按一定的采掘程序有计
划地掘进各种巷道和布置一定数量的工作面。这种巷道掘进和采煤在时间上和空间上的配合关系称为采掘关系。
二、填空:(30×1′=30′)
1、岩层在空间的展布形态称为岩层产状。倾斜岩层的产状是用岩层层面的走向、倾向和倾角3个产状要素来表示的。2、煤层分类:
(1)按煤层倾角分类:近水平煤层(Manuscript
(>45)(2)煤层厚度分类::薄煤层(3.5)(3)按煤层稳定性分类:稳定煤层、较稳定煤层、不稳定煤层、极不稳定煤层3、煤田地质勘探阶段:普查阶段、详查阶段、勘探(井田精查)阶段。
4、划分井田的原则或依据:①利用自然条件(河流、煤层露头、城区、铁路、大断层等)划分;②根据矿井生产能力划分;
5、矿井巷道分类:垂直巷道、倾斜巷道和水平巷道。
6、井田开拓方式的分类:立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综台开拓。7、矿井三量:开拓煤量、准备煤量、回采煤量。
8、不论是斜井还是立井,井底车场均可分为环行式和折返式两大类型。环行式又包括卧式、斜式和立式。
9、炮孔布置包括掏槽孔、辅助孔和周边孔。10、工程中根据土粒结构性质,水、土共同作用和稳定性把表土分为两大类:①稳定表土层,②不稳定的表土层
11、表土施工方法:普通施工方法、吊挂井壁施工法。
不稳定表土施工:沉井法、帷幕法、冻结法、钻井法。
12、采煤方法包括采煤系统和采煤工艺两部分内容,采煤工艺包括:破煤、装煤、运煤、
顶板支护和采空区处理五项主要工序。采煤系统是生产系统与巷道布置在时空上的配合。
13、我国长壁工作面的采煤工艺主要有3种类型:爆破采煤(炮采)、普通机械化采煤(普采)和综合机械化采煤(综采)。综采是今后的发展方向。
14、液压支架是综采工作面的主要标志,液压支架按其与围岩的相互作用方式不同可分为:
支撑式、掩护式和支撑掩护式3种。
15、炮采与普采工作面的顶板支护主要采用单体液压支柱。布置方式主要有:带帽点柱、
棚子和悬臂式支架。
16、采空区处理方法主要有垮落法、充填法、煤柱支撑法等。
17、对于缓斜和中斜厚煤层,我国多采用倾斜分层下行垮落采煤法,每个分层的厚度为1.8-2.5m。
18、通风机械按其服务范围可分为主要通风机(为全矿井通风的通风机,简称主扇)、辅助通风机(辅扇)与局部通风机。
19、矿井主要通风机的工作方法主要有抽出式通风、压入式通风和抽出压入混合式通风3
种类型。
20、矿井进、回风井相互位置关系称为矿井通风方式。矿井通风方式分为以下几种类型:中
央并列式、中央分列式、对角式、混合式。
21、掘进通风方法:压入式通风、抽出式通风、混合式通风。22、按运输方式不同,露天煤矿开拓可以分为公路运输开拓、铁路运输开拓、平硐溜井开拓、胶带运输开拓、斜坡提升开拓和联合开拓等。
23、铁路运输开拓采用较多的坑线形式为直进式、折返式和直进-折返式3种类型。24、露天开采边界主要包括坑底边界、最终边坡和开采深度。
25、露天煤矿回采工艺主要根据采掘、运输、排土3个主要生产环节来确定,具体工艺方式
根据采用的设备可以划分为间断作业、连续作业和半连续作业3种类型。26、瓦斯在煤体或围岩中的存在状态可分为2类:即游离状态和吸附状态。
27、运输包括主要运输和辅助运输。前者运输煤炭,后者运输矸石、设备、人和材料。
煤矿常用的输送机有刮板输送机和胶带输送机2类。胶带输送机包括刚性机架胶带输送
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机(落地式胶带机)、绳架式(吊挂式)胶带输送机、可伸缩式胶带输送机、嵌钢丝绳芯胶带输送机和钢丝绳胶带输送机。28、常用的煤矿供电系统是从地面变电所输送到井下中央变电所,然后再输送到采区变电所(移动式变电站),最后输送到工作面配电点。29、矿井排水方式可分为自流式和扬升式2种。30、矿井排水系统及方式主要由矿井深度、开拓方式以及各水平涌水量的大小等因素来确定,一般可分为集中排水和分段排水2种。
31、矿井生产系统:通风系统、运输系统、排水系统、供电系统、通信系统
32、巷道断面形状有矩形、梯形、多边形、拱形、马蹄形、椭圆形以及圆形等,而经常使用
的则是梯形和拱形两种。
33、根据电雷管爆炸时间间隔的长短,可分为瞬发电雷管、秒延期电雷管和毫秒延期电雷。
三、简答题:(4×5′=20′)
1、什么是地质作用,地质作用包括哪些类型?答:由自然动力促使地球物质组成、内部构造和外部形态发生变化与发展的过程称为地质作
用。地质作用按力源不同分为内动力地质作用和外动力地质作用。
(1)内动力地质作用:作用于整个地壳或岩石圈,力源主要来自地球内部的地质作用称内
动力地质作用。内动力地质作用包括地壳运动、地震作用、岩浆作用、变质作用等。(2)外动力地质作用:作用于地壳表层,力源主要来自地球以外的地质作用称外动力地质
作用。其主要是由太阳的辐射能、太阳及月球引力等引起的。它使地表形态发生变化和地壳表层化学元素发生迁移、分散和富集。它包括风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用。2、简述影响采煤方法选择的因素?
答:(1)地质因素:煤层倾角、厚度、煤层的软硬及其结构特征、围岩的物理力学特征、煤
层稳定性、构造、含水性、瓦斯等。(2)技术与装备水平
3、简述矿井通风的主要任务?答:矿井通风的主要任务:
(1)供给井下人员足够的新鲜空气。
(2)稀释井下的有害气体及矿尘到安全浓度以下并排出矿井。
(3)保证井下有适宜的气候条件(即适宜的温度、湿度与风速),以利于工人劳动和机器运
转。
总之是为了提高矿井的抗灾能力。4、简述影响瓦斯涌出量的因素?答:(1)自然因素:
瓦斯含量:瓦斯含量越高,相对瓦斯涌出量越大。开采深度:开采深度越深,相对瓦斯涌出量越大。
地面大气压力:地面大气压力下降,采空区瓦斯涌出量增加。(2)开采技术因素:
开采顺序:首采煤层的相对瓦斯涌出量大,而后采煤层的相对瓦斯涌出量小;回采方法:回采率越低,相对瓦斯涌出量越大。回采速度:快采快运可以减小相对瓦斯涌出量。
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5、简述巷道的掘进顺序?
答:矿井巷道掘进顺序:主井、副井、井底车场、运输石门、水平阶段运输大巷。然后,采
区运输石门,采区下部车场底板绕道,采区下部材料车场,采区煤仓;运输上山、轨道上山和通风上山。同时,风井、回风石门、回风大巷、采区回风石门、采区上部车场、绞车房。通风回路形成后,区段运输平巷、区段回风平巷,开掘切眼,形成回采工作面。6、简述井田开拓的主要内容?答:①井硐的形式、数量和位置;
②开采水平的数目和标高;
③井底车场和主要巷道布置,阶段内的划分、采掘关系和开采顺序;④矿井开拓延深和技术改造等。
7、简述巷道断面形状的选择主要应考虑哪些因素?答:①巷道的围岩性质及地压力;
②支架的材料。木材支架和工字钢棚适用于梯形、矩形断面。u型钢、砖、料石及混凝土砌筑的支架适用于拱形与圆形巷道断面。锚杆支架适用于任何形状的断面。③巷道的用途及服务期限。服务期限长的主要巷道,宜用料石或锚杆与混凝土砌筑的拱形断面。8、简述矿井三量?
答:矿井三量包括:开拓煤量、准备煤量、回采煤量。
①开拓煤量是井田范围内已掘进的开拓巷道所圈定的尚未采出的可采储量。
②准备煤量是已掘进的采区上山及车场等准备巷道所圈定的尚未采出的可采储量。
③回采煤量是在准备煤量范围内,己掘进的回采巷道及开切眼所圈定的尚未采出的可采储量。
四、问答题:(2×15′=30′)
1、论述平硐开拓、斜井开拓与立井开拓各自的优缺点?答:平硐、斜井和立井各自的优缺点:(1)平硐开拓的优缺点是:
优点是:运输环节和设备少,系统简单,费用低;地面工业设施较简单;不设水泵房、
水仓,排水费用低;井筒的掘进费用低,施工条件好,掘进速度快,建井周期短,不需留工业广场煤往,煤柱损失少。
缺点是:受地形及煤层埋藏条件的限制,只适用于煤层赋存较高的山岭、丘陵或河谷
地区。
(2)斜井开拓的优缺点是:
优点是:主提升采用胶带输送机,提升能力大,可满足特大型矿井主提升的需要;斜
井井筒可作为安全出口,井下一旦发生透水等事故,人员可迅速从井筒撤离。
缺点是:斜井井筒长,辅助提升能力小,提升深度有限;通风线路长、阻力大,管线
长度大;斜井井筒通过含水层、流砂层时施工技术复杂。
(3)立井开拓的优缺点是:
优点是:立井井筒短,对辅助提升有利;井筒通风断面大,阻力小;当表土层为富含
水的冲击层或流砂层时,立井井筒比斜井容易施工。
缺点是:井筒施工技术复杂,需用设备多,要求有较高的技术水平;装备复杂,掘进
速度慢,基本建设投资大;井筒延深困难。
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2、论述矿井五大灾害及其防治措施?
答:矿井五大灾害包括:瓦斯、煤尘、水害、火灾、顶板事故。
(1)瓦斯爆炸的技术措施主要有3个方面:一是防止瓦斯积聚;二是防止瓦斯引燃;三是
限制瓦斯爆炸范围扩大。
①防止瓦斯积聚采取的措施:加强通风、瓦斯检查、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、电火及摩擦火花4种,针对这四种火源,应采取相应预防措施。
③限制瓦斯爆炸范围扩大所采取的措施:实行分区通风、通风系统力求简单,不用的巷道要及时封闭、装有通风机的井口,必须设置防爆门、设置岩粉棚或水槽棚等,以防止瓦斯爆炸火焰的传播和煤尘爆炸。五是编制周密的预防和处理灾害计划。
煤与瓦斯突出的预防措施:开采保护层、震动爆破、水力冲孔、超前钻孔等。
(2)煤尘爆炸的防治措施:一是降尘、二是防止高温或明火;三是限制煤尘爆炸范围扩大。①降尘:煤层注水、采空区灌水、水封爆破及水炮泥、喷雾洒水、控制风速和清扫落尘。②防止高温或明火。
③限制煤尘爆炸范围:相邻的工作面或采区之间要用岩粉棚或水棚隔开。(3)矿井水害防治措施:①地面水防治的主要措施:工业广场及井口标高应高于当地最高洪水位,防止井口灌水;井田范围内的地表水应改道或疏干,防止地表水通过导水通道进入井下。②井下防治水的主要措施:探、放、隔、堵、截。
巷道掘进过程中,坚持“有疑必探,先探后掘”的原则,先用探水钻孔探明工作面前方的水情。当探到水源后,可根据水源特征和水量大小采取措施,有控制的将水放出,再进行采掘工作,以保证采掘安全。当水源难以疏干时,在水源和回采区之间设防水煤柱,将水源和回采区隔开。堵水是指对井下裂隙注入水泥浆或化学浆液,起堵塞、拦截水源的作用。为了防止突然涌水造成灾害,在井底车场、水泵房和变电所的出入口等地设置水闸门。
(4)矿井火灾的防治:
①外因火灾的预防:包括消除火源或热源,加强可燃物的管理等。
②煤炭自燃的预防:包括合理确定采煤方法(例如采用长壁采煤法可减少遗煤,推广无煤柱留巷减少煤柱损失,密封采空区等);对破碎煤体灌泥浆;喷洒阻化剂,阻止煤的氧化进程。(5)顶板事故的防治:
增强支架性能,做到“支得起”、“护得好”、“稳得住”;提高采煤机械化程度;对顶板变形动态监测。
扩展阅读:采煤概论考试重点
采煤概论复习
1、煤层按倾角的划分种类及标准?答:缓斜煤层(80250)、倾斜煤层(250450)、急斜煤层(450900),通常把8度以下的煤层叫近水平煤层。1、煤层按稳定性分类?
答:稳定煤层、较稳定煤层、不稳定煤层、极不稳定煤层。见书本(P12)。2、煤田井田的概念以及井田再划分的三种形式,阶段再划分的四种形式?答:由于煤田范围相当广阔,因此在开发一个煤田时,应将煤田划分成诺干较小的部分,由诺干个矿井进行开发,划归一个矿井开采的那部分煤田称为一个井田。井田再划分有三种形式,分别是垂直划分,水平划分和按煤组划分。见书本(P34)。阶段再划分具有四种形式:分区式、分带式布置、分段式、整阶段布置。见书本(p40)。
3、什么是综合开拓以及常见的种类?立井开拓的优缺点以及适用条件?
答: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,称为综合开拓。
立井开拓的优缺点:这种开拓方式的生产系统比较简单,运输环节少,建井速度快,投产早,但由于上山阶段的分带风巷是下行风,应采取措施防止分带回风巷中瓦斯积累。(P53)
适用条件:这种开拓方式一般适用于煤层倾角小于12度,地质构造简单,煤层埋藏较深的矿井。
4、运输大巷的布置方式及优缺点?
答:根据运输大巷所服务的煤层数,它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3种。见书本(P64)。在开采水平各煤层中分别开掘运输大巷,并用阶段石门或溜井与井底车场相通的叫分层运输大巷,分层运输大巷可以沿煤层掘进,也可以在煤层地板中开掘,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。但巷道掘进工程量大,采区生产能力低,生产分散,管理十分不便,不利于矿井生产能力和劳动生产率的进一步提高,不利于安全生产,同时还容易受采动影响,巷道维护困难,煤柱损失大。
在开采水平内只开一条运输大巷为各煤层服务,这条运输大巷叫做集中运输大巷,它通过采区石门与各煤层相联系。
集中运输大巷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,同时可以不留煤柱,有利于提高煤炭的回采率。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和回采,因而建井期较长。另外,当煤层间距较大时,采区石门的长度大,采区石门的总工程量可能很大,以至于造成经济上不合理。
分组集中大巷是上述两种方法的过度形式,它兼有前两种方式的部分优点,当井田内各煤层的层间有大有小、用一条集中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诺干煤组,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,分组集中大巷以采区石门联系本煤组各煤层。5、矿井延深的原则?什么是巷道围岩压力及其分类?
答:矿井延深的原则:1)充分利用老矿原有设备,挖掘现有的生产潜力。2)尽量减少对现有生产水平的影响,并有利于下水平的延深,同时力求生产系统简单,缩短新旧开采水平交替生产的时间。3)临时性的辅助工程量小,减少投资,缩短工期,降低生产经营费用。4)尽量采用先进技术,以适应煤矿现代化生产发展的需要。(P68)
由于采掘活动引起巷道围岩应力集中和重新分布,使巷道周边岩体自稳能力显著降低,导致向巷道空间移动,为了防止围岩变形和破坏,需要对围岩进行支护。这种围岩变形受阻而作用在支护结构物上的挤压力或塌落岩石的重力统称为巷道围岩压力。见(P82)
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、膨胀压力的影响因素。
6、巷道矿压的控制方法及途径有哪些?
答:从广义的角度看,巷道矿压控制应包括以下三类方法及途径,一)巷道保护
它是指为了使围岩应力与岩体强度保持较适应的关系,以便预防巷道失稳或有效地减轻矿压危害而采取的各种技术措施,如选取有利于保持巷道稳定的断面形状,在巷道设计和掘进时就为预期的巷道缩小量预留备用断面,在巷道留护巷煤柱或砌筑人工保护带,将巷道布置在坚硬岩层中或应力降低区等。二)巷道支护
它一般指借助于安设各种矿山支架去预防巷道围岩产生过度变形和防止巷道冒顶、片帮,以保护巷道正常使用。三)巷道维护
它是指对已进行过支护的巷道,为了改善已恶化的维护状况和恢复其稳定性所采取的一些措施,如巷道补棚、补柱、扩帮、起底、更换已损坏的支架构件甚至重新支护等。
控制方法有抵抗矿压、忍让矿压、躲避矿压、转移矿压。具体见书本(P84表)。7、传统巷道支护方式有哪些?
答:传统的巷道支护有木支护、石材及混凝土砌轩、矿工钢支护、U形钢支护等。目前广发采用的有锚杆支护以及喷射混凝土支护、锚喷支护。见书本(P84).8、煤巷和半煤岩巷的概念以及下山掘进的特点?
答:沿煤层掘进的巷道,如果在掘进断面中煤层占4/5以上的(包括4/5在内),称为煤巷。当岩层(包含夹石层)占掘进工作面面积的1/5~4/5时,称为半煤沿巷道。
下山掘进特点:1)掘进下山时装载工作比较困难,目前多用人力。2)下山有向下的坡度,巷道内各处的涌水很自然地积存在工作面,因此掘进下山时一定要根据不同的情况,做好防排水工作,一面影响掘进工作进行。3)在使用矿山运输时,有可能因为牵引装置的滑落或断绳引起跑车事故,所以在掘进工作面附近一定要有可靠的挡车器,以防止矿车自然滑落时不至冲击工作面,保证工作面人员的安全。
9、大型硐室的施工方法及特点?答:1)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,可以采用大型设备。这种方法在岩层比较稳定时才能取得很好的技术经济效果,但在一般矿山条件下,只采用巷道施工的常规设备。在常规设备下,全断面一次掘进的硐室高度以不超过4~5m为好。
2)台阶工作面施工法
这种施工方法适用于岩层较稳定或比较稳定的条件。由于硐室高度较大不便于操作,于是将整个硐室分为便于人工操作的几个分层,根据台阶工作面的布置方式可以分为正台阶工作面和倒台阶工作面2种。正台阶工作面施工法工作安全可靠,而倒台阶工作面施工法效率较高,两种方法要求围岩为f>=5m的比较稳定的岩层,但其中先拱后墙的正台阶工作面施工法适用范围更为广泛,在较松软的岩层中也能安全施工。
3)导硐施工法
导硐施工法是将整个硐室断面分为诺干小断面进行顺序施工,它可分为顶部导硐施工法,上下导硐施工法,以及两侧导硐施工法。两侧导硐施工法在煤矿中的应用比较广泛,它是在松软岩层中安全施工的一种行之有效的方法,两侧导硐施工法就是从硐室的底部开始,在两侧墙部的位置开掘两条小导硐超前掘进,逐步向上施工。见书本(P109)
12、常见特殊凿井方法有哪些?立井有哪3个部分组成以及各部分的概念?答:当遇到流沙,淤泥等不稳定图层时,为实现打干井,并顺利凿井,就需要用到特殊凿井方法。常见的特殊凿井法有板桩法、沉井法、注浆法、混凝土帷幕凿井法、冻结法、转井法。见书本(P120)。
立井有3个部分组成:分别是从上到下是井颈、井身、井底。P112
13、采区上山的布置方式有哪几种及适用条件,什么是双翼采区和单翼采区?答:将采区上山布置在采区的中央,向两翼前进回采或由两翼边界后退回采的采区,称为双翼采区。
采区上山布置在采区的一侧边界附近,向另一侧前进回采或由边界向上山后退回采的采区,称为单翼采区。
上山一般有以下几种布置方式:见书本P(136)1)两条煤层上山
适用于单一薄及中厚煤层、煤层群最下一层为薄或中厚煤层或产量不大、服务年限不长的采区。
2)一岩一煤上山
这种布置方式可减少一些岩石上山工作量,适用于产量不大,服务年限不太长的采区。
3)两条岩石上山
这种布置方式适用于煤层群最下一层为厚煤层或开采单一厚煤层的采区。
4)两岩一煤上山
为了进一步弄清地质构造和煤层情况,在煤层中增设一条通风,行人上山,先掘煤层上山,为两条岩石上山导向,在生产中,煤层上山用作通风、行人。为减少维护费用,煤层上山可随着区段的开采逐渐报废。
5)三条岩石上山
适用于开采煤层次数多,厚度大,储量丰富的采区,以及瓦斯大、通风系统复杂的采区。
14、矿井通风的基本任务,矿井通风方式种类及分类,采煤工作面常用的通风方式?
答:矿井通风的主要任务是:1)提供井下足够的新鲜空气,以供人员呼吸。
2)把井下的瓦斯稀释、排除井下有毒、有害气体和矿尘。
3)创造良好的矿井工作环境,保证井下有适合的气候条件(即适宜的温度、湿度与风速),以利于工人劳动和机器运转。
矿井通风方式有3种基本形式:中央式、对角式、混合式。见P(193);采煤工作面常用的通风方式有:U形通风系统、Y形通风系统、W形通风系统见P197。
15、矿山压力和矿山压力显现的概念?
答:在煤层没有开采前,岩体处于平衡状态,当煤层开采以后,形成了地下空间,破坏了岩体的原始状态,引起岩体内应力的重新分布,并一直延续到岩体内形成新的平衡为止,在应力重新分布过程中,使围岩产生变形,移动,破坏,从而对工作面、巷道及围岩产生压力。通常把这种因围岩移动而产生的压力称为矿山压力。
在矿山压力的作用下,出现了如冒顶、底鼓、煤岩片帮、支架破坏、煤及瓦斯突出等破坏现象,通常把这些现象称为矿山压力现象或矿山压力显现。(P143)16、条带式准备方式优缺点及适用条件?
答:条带式准备方式的优点:巷道布置简单,巷道掘进和维护费用低,建井工期短,投产快,运输系统简单,占用设备少,运输费用低,采煤工作面长度在整个采煤期间保持不变,为采用综采设备创造了良好的条件,煤炭损失少,采出率高,通风系统简单,通风设备少,对某些地质条件的适应能力强,
缺点为:倾斜巷道掘进工程量大,效率低,倾斜巷道长,辅助运输比较困难,当煤层岩倾斜起伏较大时,巷道积水不易解决,大巷装车站多。
条带式准备方式适用于倾角为12度以下的煤层,当对回采设备采取有效措施后,可应用于倾角1217度的煤层,对于含断层较多的区域在能划分规则分带的情况下,采用条带式准备方式为有利。
17、直接顶和老顶的分类以及老顶的初次来压和周期来压的概念?
答:一类直接顶(不稳定),二类直接顶(中等稳定)、三类直接顶(稳定)、四类直接顶(非常稳定)
老顶的四类:
一类老顶初次和周期来压不明显,来压时缓和无冲击。二类老顶初次和周期来压很明显。三类老顶初次和周期来压强烈。四类老顶平时顶板无压力,采空区悬露面积达几千甚至上万平方米不垮落,初次和周期来压时,顶板垮落常形成狂风、巨响。
初次来压:由于基本顶初次垮落,使工作面压力增大,称为初次来压。周期来压:垮落与来压随工作面推进而周期性的出现,称为周期来压。(P146)18、顶板竖三带和横三带的大致范围?
答:顶板竖三带是指:根据上覆岩层破坏特征,在竖直方向上自下而上可分为:冒落带,裂隙带,弯曲下沉带。而裂隙带岩层在水平方向上又划分为三个区,这就是所谓的横三带,分别是A煤壁支撑影响区;B离层区;C重新压实区见书本(P48)
19、采煤工作面、采煤工艺、采煤方法的概念?
答:用来直接大量采取煤炭的场所称为煤场,在采场内进行回采的煤壁称为采煤工作面。书本P1由于煤层的自然条件和采用的机械不同,完成这些工序的方法也不同,并且在进行的顺序,时间和空间上,必须有规律的加以安排和配合,这种按照一定顺序完成各项工作的方法及其配合称为采煤工艺。
采煤方法是采煤工艺和采煤系统在时间、空间上相互配合的总称。20、放顶煤采煤法的分类及优缺点和适用条件?答:分为三类:见书本p174页底部
1、预采顶分层放顶煤采煤法2、预采中分层放顶煤采煤法3、整层开采房顶煤采煤法。优点如下:
1)在工作面采高不大的情况下,可大大增加一次开采的厚度,用于特厚煤层的开采。2)简化航道哦布置,减少巷道掘进工作量。3)提高采煤效率4)降低吨煤生产费用。
适用条件:放顶煤采煤法适用于煤层厚度5~20m或更厚的煤层,煤层倾角由缓斜到倾斜或急斜厚煤层,煤质比较松软易冒落,冒落块度不大,顶板容易垮落。21、瓦斯爆炸的充分必要条件、瓦斯抽放的方法及瓦斯矿井的分类和分界线?答:瓦斯浓度,下限为5%~6%,上限为14%~16%.当瓦斯浓度为7%~8%时最容易爆炸,瓦斯浓度为9.5%时爆炸威力最大。
引火温度:650度~750度,氧浓度为大于12%。
瓦斯抽放分为:本煤层抽放,邻近煤层抽放,采空区抽放,地面定向打孔抽放。
3低瓦斯矿井:相对瓦斯相对涌出量小于10m/t,且矿井瓦斯绝对涌出量小于40m3/min。
高瓦斯矿井:矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t,或矿井瓦斯绝对涌出量大于40m3/min。
22、绝对和相对瓦斯涌出量的概念?
答:绝对瓦斯涌出量:矿井在一定时间内所涌出的瓦斯数量。
相对瓦斯涌出量:矿井在正常生产下,平均日产1吨煤的瓦斯涌出量。23、煤自燃的三个阶段及自燃的预防措施?
答:潜伏期,自热期,燃烧期。预防措施分为5种:1)合理的开拓开采系统,采煤方法,及通风系统2)预防性的灌浆3)阻化剂防火4)均压防灭火5)惰性气体防灭火。见书本P21424、矿井灭火的方法?
答:矿井灭火分为三类,分别是直接灭火法、隔绝灭火法、联合灭火法。见P21525、开拓、回采、准备巷道举例说明?
答:开拓巷道:为全井、一个开采水平或阶段服务的巷道,如井筒,井底车场,阶段运输大巷,回风大巷。
准备巷道:为整个采区服务的巷道,如采区上(下)山,采区车场,采区石门。回采巷道:为工作面直接服务的巷道,如开切眼,区段平巷。
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