采煤概論總結(jié)
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(zhì)情況和煤層空間位置為主的，供地質(zhì)、測量、采礦等人員使用的礦山生產(chǎn)及管理用的圖的總稱。礦圖的種類很多，常用的是煤礦地質(zhì)圖及采掘工程圖。
2、地質(zhì)圖：地質(zhì)工作者通過現(xiàn)場地質(zhì)編錄及地質(zhì)勘探等方法獲得了大量地質(zhì)資料，通過對這些資料進行系統(tǒng)分析和綜合整理，用規(guī)定的符號、色譜將各種地質(zhì)現(xiàn)象投繪在平面圖上，所形成的圖件，稱為地質(zhì)圖。
3、井田開拓：在井田范圍內(nèi)，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(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)，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(huán)節(jié)之間的樞紐，擔負運輸煤炭、矸石、材料、設(shè)備及人員的任務(wù)，并為礦井的供電、排水、通風等服務(wù)。
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(chǎn)生的摩擦阻力會阻礙空氣流動，這種摩擦阻力統(tǒng)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(qū)域內(nèi)，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(shù)：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(shù)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(nèi)的巖層。根據(jù)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(nèi)的巖層。對生產(chǎn)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(chǎn)時，每產(chǎn)1萬t煤炭所需掘進的巷通總進尺數(shù)。
11、采掘比：采掘比是指一個礦井采煤工作面數(shù)量與掘進工作面數(shù)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(guān)系：在礦井正常生產(chǎn)時期，為保持礦井的穩(wěn)定生產(chǎn)，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(shù)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(guān)系稱為采掘關(guān)系。

二、填空：（30×1′=30′）
1、巖層在空間的展布形態(tài)稱為巖層產(chǎn)狀。傾斜巖層的產(chǎn)狀是用巖層層面的走向、傾向和傾角3個產(chǎn)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(wěn)定性分類：穩(wěn)定煤層、較穩(wěn)定煤層、不穩(wěn)定煤層、極不穩(wěn)定煤層
3、煤田地質(zhì)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(jù)：①利用自然條件(河流、煤層露頭、城區(qū)、鐵路、大斷層等)劃分；②根據(jù)礦井生產(chǎn)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(huán)行式和折返式兩大類型。環(huán)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(jù)土粒結(jié)構(gòu)性質(zhì)，水、土共同作用和穩(wěn)定性把表土分為兩大類：①穩(wěn)定表土層，②不穩(wěn)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(wěn)定表土施工：沉井法、帷幕法、凍結(jié)法、鉆井法。
12、采煤方法包括采煤系統(tǒng)和采煤工藝兩部分內(nèi)容，采煤工藝包括：破煤、裝煤、運煤、
頂板支護和采空區(qū)處理五項主要工序。采煤系統(tǒng)是生產(chǎn)系統(tǒng)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(fā)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(qū)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(wù)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(guān)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(lián)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(jù)采掘、運輸、排土3個主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)來確定，具體工藝方式根據(jù)采用的設(shè)備可以劃分為間斷作業(yè)、連續(xù)作業(yè)和半連續(xù)作業(yè)3種類型。
26、瓦斯在煤體或圍巖中的存在狀態(tài)可分為2類：即游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)。
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(shè)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(tǒng)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(qū)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(tǒng)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(chǎn)系統(tǒng)：通風系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)
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(jīng)常使用
的則是梯形和拱形兩種。
33、根據(jù)電雷管爆炸時間間隔的長短，可分為瞬發(fā)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(zhì)作用，地質(zhì)作用包括哪些類型？
答：由自然動力促使地球物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造和外部形態(tài)發(fā)生變化與發(fā)展的過程稱為地質(zhì)作用。地質(zhì)作用按力源不同分為內(nèi)動力地質(zhì)作用和外動力地質(zhì)作用。
（1）內(nèi)動力地質(zhì)作用：作用于整個地殼或巖石圈，力源主要來自地球內(nèi)部的地質(zhì)作用稱內(nèi)動力地質(zhì)作用。內(nèi)動力地質(zhì)作用包括地殼運動、地震作用、巖漿作用、變質(zhì)作用等。
（2）外動力地質(zhì)作用：作用于地殼表層，力源主要來自地球以外的地質(zhì)作用稱外動力地質(zhì)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(tài)發(fā)生變化和地殼表層化學元素發(fā)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(jié)成巖作用。
2、簡述影響采煤方法選擇的因素？
答：(1)地質(zhì)因素：煤層傾角、厚度、煤層的軟硬及其結(jié)構(gòu)特征、圍巖的物理力學特征、煤層穩(wěn)定性、構(gòu)造、含水性、瓦斯等。
(2)技術(shù)與裝備水平
3、簡述礦井通風的主要任務(wù)？
答：礦井通風的主要任務(wù)：
（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(zhuǎn)。
總之是為了提高礦井的抗災(zāi)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(qū)瓦斯涌出量增加。
（2）開采技術(shù)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??；
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(qū)運輸石門，采區(qū)下部車場底板繞道，采區(qū)下部材料車場，采區(qū)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(qū)回風石門、采區(qū)上部車場、絞車房。通風回路形成后，區(qū)段運輸平巷、區(qū)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(nèi)容？
答：①井硐的形式、數(shù)量和位置；
②開采水平的數(shù)目和標高；
③井底車場和主要巷道布置，階段內(nèi)的劃分、采掘關(guān)系和開采順序；
④礦井開拓延深和技術(shù)改造等。
7、簡述巷道斷面形狀的選擇主要應(yīng)考慮哪些因素？
答：①巷道的圍巖性質(zhì)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(wù)期限。服務(wù)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(nèi)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(qū)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(nèi)，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(yōu)缺點？
答：平硐、斜井和立井各自的優(yōu)缺點：
（1）平硐開拓的優(yōu)缺點是：
優(yōu)點是：運輸環(huán)節(jié)和設(shè)備少，系統(tǒng)簡單，費用低；地面工業(yè)設(shè)施較簡單；不設(shè)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(yè)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(qū)。
（2）斜井開拓的優(yōu)缺點是：
優(yōu)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(fā)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(shù)復(fù)雜。
（3）立井開拓的優(yōu)缺點是：
優(yōu)點是：立井井筒短，對輔助提升有利；井筒通風斷面大，阻力??；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(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平；裝備復(fù)雜，掘進速度慢，基本建設(shè)投資大；井筒延深困難。

2、論述礦井五大災(zāi)害及其防治措施？
答：礦井五大災(zāi)害包括：瓦斯、煤塵、水害、火災(zāi)、頂板事故。
（1）瓦斯爆炸的技術(shù)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(yīng)采取相應(yīng)預(yù)防措施。
③限制瓦斯爆炸范圍擴大所采取的措施：實行分區(qū)通風、通風系統(tǒng)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(shè)置防爆門、設(shè)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(yù)防和處理災(zāi)害計劃。
煤與瓦斯突出的預(yù)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(qū)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(qū)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(yè)廣場及井口標高應(yīng)高于當?shù)刈罡吆樗?，防止井口灌水；井田范圍?nèi)的地表水應(yīng)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(jù)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(qū)之間設(shè)防水煤柱，將水源和回采區(qū)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(zāi)害，在井底車場、水泵房和變電所的出入口等地設(shè)置水閘門。
（4）礦井火災(zāi)的防治：
①外因火災(zāi)的預(yù)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(yù)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(qū)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(wěn)得住”；提高采煤機械化程度；對頂板變形動態(tài)監(jiān)測。