07级采矿学复习资料

07级采矿学复习资料07级采矿学复习资料07级采矿学复习资料第一章1、井田：井田――划分给一个矿井或露天矿开采的那一部分煤田叫做井田。2、矿井设计生产能力：矿井设计生产能力是指设计中规定的矿井在单位时间内采出的煤炭数量，以“Mt/a”表示。3、井型：矿井井型是根据矿井设计生产能力不同而划分的矿井类型。4、阶段：阶段是在井田范围内平行走向按一定标高划分的一部分井田。5、开采水平：通常将布置有井底车场和阶段运输大巷、并且担负全阶段运输任务的水平称为“开采水平”，也简称为“水平”。6、采区：在阶段内沿走向把阶段划分为若干具有独立生产系统的开采块段，每一开采块段称为一个采区。7、带区：由相邻较近的若干分带组成，并具有独立生产系统的开采区域。8、盘区：在近水平煤层条件下，由于井田沿倾斜的高差较小，局部范围内煤层的走向又变化较大，井田很难以一定的标高划分为若干阶段，而将井田直接划分为盘区。9、矿井生产系统的组成矿井生产系统是由完成特定功能的设施、设备、构筑物、线路和井巷的总称，由矿井的运煤、通风、运料、排矸、、排水、动力供应、通讯、监测等子系统组成。第二章1、简述三种采煤工艺由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同，并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法与其配合，称为采煤工艺。在一定时间内，按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程，称为采煤工艺过程。我国长壁工作面的采煤工艺主要有爆破采煤工艺、普通机械化采煤工艺和综合机械化采煤工艺三种。（1）爆破采煤工艺：爆破采煤工艺是用爆破方法破煤和装煤、输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺，简称为“炮采”。工艺过程：钻眼、爆破落煤和装煤、人工装煤、刮板输送机运煤、推移输送机、支护、回柱放顶等主要工序。特点是：爆破落煤，爆破与人工装煤，机械运煤。爆破采煤的工艺过程包括钻眼、爆破落煤和装煤、人工装煤、刮板输送机运煤、推移输送机、支护、回柱放顶等主要工序。爆破落煤的过程是：工人用煤电钻在煤壁上钻出1~3排、深度1.0~1.5m的炮眼，然后向炮眼内装炸药、雷管和填塞炮泥封孔，放炮工用起爆器引爆。装煤：爆破装煤，爆破前，可弯曲刮板输送机在悬臂支架的掩护下靠近煤壁，爆破后，一部分煤进入刮板输送机的自装范围，自装率可达35%以上。人工装煤机械装煤（2）普通机械化采煤工艺：普通机械化采煤工艺是用机械方法破煤和装煤、输送机运煤、单体支柱支护顶板的采煤工艺，简称“普采”。其特点是用采煤机或刨煤机完成落煤和装煤工序，支护和处理采空区工序与炮采相同，仍需要人工来完成。普采又分为单一长壁普通机械化采煤和分层长壁普通机械化采煤两种。（3）综合机械化采煤工艺：综合机械化采煤工艺是用机械方法破煤和装煤、输送机运煤和自移式液压支架支护顶板的采煤工艺，简称“综采”。综采工作面的主要设备是采煤机、自移式液压支架、可弯曲刮板输送机。割煤后可与时依次移设液压支架和输送机，也可以先逐段依次推移输送机，再依次移设液压支架；即滞后支护，与时支护、超前支护。第三章1、简述采煤工作面作业规程的内容和编制方法一、工作面井上、下位置、范围与周围采动情况：二、地质情况：1、煤层厚度、倾角、可采储量；2、煤层顶、底板岩性3、主要地质构造；4、水文地质情况；5、煤尘与瓦斯情况三、采煤方法：1、巷道布置：（附：采区巷道布置图）2、采煤方法的确定：3、采区内各生产系统：1）工作面生产能力计算：2）运煤、运料与排矸系统：3）工作面风量、风速与通风系统：4）供电与排水系统：四、顶板管理与支护方法：1、选用顶板管理方法的依据：2、最大、最小控顶距与放顶步距：（附：工作面平、剖面图）3、支护方式：（支护材料规格型号与支护密度）4、特殊支护：（初次来压、初次放顶、周期来压时上下安全出口、刮板运输机机头、机尾等处的特殊支护）5、回柱放顶方式与要求：6、落煤方式与要求：（附：炮眼布置图、装药量计算表）五、劳动组织与正规循环作业图表：1、作业形式：2、劳动组织表：3、正规循环作业图表：六、工作面主要技术经济指标：（附表）七、避灾路线：（附：避灾路线图）八、安全技术措施：1、重大灾害（顶板、瓦斯、煤尘、水、火）预防措施：2、特殊安全技术措施：3、补充安全技术措施：2、循环作业图反映了哪些内容？答：正规循环作业图规定了各作业班的任务和完成任务的时间，它以工作面长度为纵坐标，以一昼夜的时间为横坐标，以不同的线条表示工作面各工序在时间和空间上的关系。3、长壁工作面的产量如何计算？式中L——采煤工作面长度，m；υ——工作面推进度，m／a；m—煤层厚度或采高，m；γ—煤的体积密度，t／m3；C0—采煤工作面采出率。4、采区通风能力：采区的生产能力应和通风能力相适应。根据矿井瓦斯等级、进回风巷道数目、断面和允许的最大风速，验算通风允许的最大采区生产能力如下：式中υ——巷道内允许的最大风速，m／s；S——巷道净断面积，m2；C——生产1t煤需要的风量，m3／(min·t)；C1——风量备用系数。第四章绘图，用文字说明单一走向长壁采煤法的采区巷道布置、掘进顺序和生产系统掘进顺序：采区运输石门-采区下部车场-轨道上山和运输上山-采区上部车场-中部车场-回风平巷和运输平巷-回风大巷采区生产系统由采区正常生产所需的巷道、硐室、装备、管线和动力供应等组成。包括运煤系统、通风系统、运料排矸系统、供电系统、压气和供水系统。绘图，并用文字说明采煤工作面不同回采顺序的特点前进式回采顺序、后退式回采顺序、往复式回采顺序、旋转式回采顺序前进式回采顺序特点采用这种回采顺序，工作面上下平巷不需预先掘出，只需随工作面推进在采空区中保留下来，即沿空留巷。沿空留巷前进式采煤的优点是减少了平巷的掘进工作量，提高了采出率，但必须采取有效的维护巷道与防止漏风。由于工作面不预先掘出，煤层赋存条件不明，形成巷道与采煤干扰大，生产期间新风先经过采空区，漏风大，巷道维护困难。（2）后退式回采顺序特点这种回采顺序采掘干扰小，但准备时间长，在回采前通过开掘巷道课探明煤层条件，生产期间新风先通过实体煤，漏风少，在我国矿井中普遍采用。（3）往复式回采顺序特点在上区段回采结束后，工作面设备可直接搬迁到相邻的工作面，缩短设备搬运距离，节省搬迁时间，这对设备多的综采有利。在采区边界处布置有边界上山时，回采巷道不必沿空留巷，则应用更为有利。（4）旋转式回采顺序特点工作面不搬迁而连续开采；边界煤损失较多，影响采出率，技术操作与管理较复杂，容易损坏装备，导致旋转时产量和效率较低。第五章1、试述倾斜长壁采煤方法的主要特点，说明其优缺点与适用条件。为什么说煤层倾角是影响采用这种方法的最主要因素？一、倾斜长壁开采的优点：倾斜长壁布置简单。由于采煤工作面的运输与回风巷道直接与运输大巷相连，从而减少了采区上（下）山、采区车场与有关硐室的开掘工程量（可减少10％-20％的巷道掘进量），故巷道布置简单，基建投资少，投产较快。主要特点：仰斜开采：随着煤层倾角加大，倾斜长壁工作面的顶板不稳定，支架的蛀牙作业时支撑顶板，仰斜开采工作面长度不能过大，且移架困难有利于向采空区注浆，工作面无积水，劳动条件好，设备不易受潮，装煤效果好，煤壁易片帮。俯斜开采：顶板裂隙有闭合趋势，有利于顶板保持连续性和稳定性，支架除了要支撑顶板外，还要防止破碎矸石涌入，煤壁不容易片帮，工作面不易集聚瓦斯，但采空区的水总要流向工作面，不利于对采空区注浆，随着煤层倾角加大，采煤机的输送机的事故也会增加，才没了降低，倾斜开采易出现机组掉道或断牵引链的事故，并且使采煤机机身两侧导向装置磨损严重。第六章倾斜分层、分层分采、分层同采的基本概念。通常把近水平、缓（倾）斜与中斜厚煤层用平行于煤层层面的斜面划分为若干个2.0~3.0m左右的分层，称为倾斜分层。在同一个区段范围内，上下两个分层同时开采时，称为“分层同采”，反之称为“分层分采”。厚煤层分层平巷，有哪三种布置方式倾斜布置、（2）水平布置、（3）垂直布置第七章简述放顶煤采煤方法的原理和主要应用类型原理：开采近水平、缓（倾）斜或中斜厚煤层时，先采出煤层底部长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤方法称为长壁放顶煤采煤法。主要应用类型：一次采全厚放顶煤，预采顶分层顶网下放顶煤，倾斜分层放顶煤，预采中分层放顶煤。2、简述放顶煤采煤方法的主要优缺点以与适用条件优点：高产高效，巷道掘进率低，工作面搬家次数减少，吨煤成本低，对地质条件和煤层赋存条件变化适应性强。缺点：采出率，支架与配套设备的系列化研制，瓦斯灾害防治，自然发火防治，煤尘防治，岩底煤巷矿压控制技术。适用条件：煤层厚度，一般认为一次采出的煤层厚度以5-10米为佳煤层硬度，硬度系数一般应小于3煤层埋深，不宜小于100米煤层结构，硬夹石层厚度不宜超过0.4米，否则需采取破碎措施，顶煤中夹石层厚度占煤层厚度的比例不宜超过10%-15%，煤层节理裂隙越发育对放煤越有利顶板条件,直接顶的毛罗高度不宜小于煤层厚度的1.0-1.2倍，基本顶悬露面积不宜过大。煤层倾角，综放采煤方法在缓（倾斜）斜和中斜煤层中均可采用，单体液压支柱放顶煤的煤层倾角应小于30°，在急（倾）斜特厚煤层中可采用水平分段放顶煤采煤法。第八章1、试述急（倾）斜煤层的开采特点（1）井田开拓特点：井田内储量相对较少，矿井大多属于中小煤矿；一般采用立井开拓，地面为山地地形时多采用平硐开拓。井田内都划分为阶段，每个阶段布置一个开采水平，水平间多采用暗立井延深，大巷多布置在底板岩层中，因沿倾斜行人和辅助运输等困难，一般只采上山阶段。（2）采准巷道布置特点采矿工程图一般采用立面投影图或层面图；采区内一般沿煤层真倾斜开掘3~5条平行的采区上山，因断面较小，净断面多在1m2左右，称为上山眼；上山眼多用垛盘支护，煤层较薄和较硬时，溜煤眼、溜矸眼、通风眼也可以不支护；在急（倾）斜近距离煤层群开采时，一组近距离煤层往往共用一组上山眼，布置在该组的最下一层煤中，各层之间用区段石门联络。由于赋存和开采条件复杂，双翼采区其走向长度一般为500~800m，单翼采区其走向长度一般为250~500m。采用伪斜柔性掩护支架采煤时，双翼采区的走向长度可达800~1000m，甚至更长一些。采区内区段的划分与区段上下平巷的布置一般同缓（倾）斜煤层，巷道断面和尺寸都相对较小；采区一般只设下部车场，不设中部车场和上部车场。上山眼中运煤采用自溜方式，辅助运输和行人均比较困难。（3）采煤工艺特点①采煤工作面煤块能自溜，简化了工作面的装运工作，但下滑的煤块和矸石容易冲倒支架和砸伤人员，工具，支护材料也要下滑，需要专门存放。②采煤工作面的行人、运料、落煤、支护和采空区处理等各项工序的操作都比较困难，机械化水平低。③有不同的采煤工作面布置形式和推进方向，采煤方法多种多样④顶板重力沿倾斜方向的分力增大，采场矿压显现缓和，但工作面支架的稳定性变差，使支护工作变得复杂。（4）煤层间不同开采顺序的岩层移动特点2、急（倾）斜煤层采煤法有哪几种?①柱式体系采煤法②倒台阶采煤法③水平分层采煤法④巷道长壁和沿俯斜推进的掩护支架采煤法⑤伪倾斜柔性掩护支架采煤法⑥俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法⑦水平分（层）段放顶煤采煤法第九章试述房式与房柱式采煤法的区别在煤层内开掘一系列称为煤房的巷道，煤房左右用联络巷相连，这样就形成一定尺寸的煤柱，煤柱课留下不采，用以支撑顶板，或在煤房采完后，再将煤柱按要求尽可能采出，前者称为房式采煤法，后者称为房柱式采煤法。房柱式采煤法的两种工艺？①块状煤柱房柱式采煤法②条状煤柱房柱式采煤法第十章1、选择采煤方法的原则有哪些？①生产安全②技术先进③经济上合理④采出率高⑤因地制宜选择采煤方法的影响因素有哪些？①地质因素（1.煤层倾角2.煤层厚度3.煤层与围岩岩性4.煤层地质构造与可采块段大小5.煤层的含水性、瓦斯涌出量与煤的自燃倾向性）②技术因素③经济与管理因素④技术政策、法规和规程准备方式类型说明准备方式的含义、要求与分类准备巷道的布置方式称为准备方式。准备方式确定的原则是：生产系统完善；巷道布置简单，掘进和维护工程量少；有利于集中生产、提高工作面单产和采出率；能充分发挥机电设备的效能；有利于工作面正常接替和保证安全。采区式、盘区式和带区式是我国煤矿基本的准备方式。按与开采水平的相对位置分类上山采区、上山盘区、上山带区；下山采区、下山盘区、下山带区按主要巷道的位置、组数和开采部署分类双翼采区、单翼采区和跨多上山采区按准备巷道服务的煤层数目分类单层准备、联合准备说明采区式准备方式的类型与应用根据煤层的间距不同，采区式准备方式有以下几种：煤层群单层准备方式煤层群共用上下山联合准备方式（采区内煤层间距较小，两个煤层共用一组上山）煤层群共用上下山和区段集中平巷的联合准备方式煤层群分组集中采区联合准备方式缓（倾）斜、中斜煤层采区准备方式急（倾）斜煤层采区式准备说明盘区式准备方式的类型与应用盘区式准备方式有上山盘区、下山盘区和石门盘区准备方式之分。根据盘区内主要巷道服务的煤层数目不同，又可分为单层布置和联合布置盘区。上（下）山盘区单层准备方式上（下）山盘区联合准备方式盘区石门溜煤眼联合准备方式盘区石门集中平巷联合准备方式说明带区式准备方式的类型与应用根据带区内准备巷道服务的工作面数目，带区准备方式可分为相邻两分带工作面组成的带区和相邻两个以上工作面组成的多分带工作面带区。①近距离煤层群相邻两分带工作面带区联合准备方式②单一煤层相邻多分带工作面带区准备方式第十二章1、区段集中巷一般有哪几种布置方式？各有什么优缺点？①机轨分煤岩巷布置优点：与双岩巷相比，这种布置方式少掘一条岩石平巷，掘进速度较快，可缩短准备时间；轨道平巷沿煤层先掘，可以探明煤层的变化情况，为掘进岩石巷道的取直和定向创造了条件，在下区段投产时，还可以利用轨道平巷回风，便于上下区段同采；设置轨道巷后，各煤层区段平巷超前掘进以与回采期间运送材料和设备都比较方便；在煤层顶板含水较大的情况下，轨道平巷还可以做泄水巷，不影响煤的运输。缺点：轨道巷布置在煤层中，易受采动影响，维护比较困难。②机轨双岩巷布置优点:双岩巷相同标高布置的优点是两巷掘进机联系方便，而不同标高布置的优点是区段主运输和辅助运输相互干扰小；且维护容易。缺点：岩石掘进工程量大，掘进费用高，采区准备时间长③机轨合一岩巷布置优点：这种布置方式减少了一条巷道和一部分联络巷道，掘进和维护工程量较少；巷道选在适宜的位置受采动影响小，节省维护费用；设备集中布置在同一条巷道中可以充分利用巷道断面，胶带输送机的安装和拆卸可以利用同一巷道中的轨道运输。缺点：机轨合一巷的跨度和断面大，一般净断面在9m2，没有煤巷定向，巷道层位不好控制，施工相对困难，进度较慢；上下区段同采时通风问题不易解决，机轨合一巷与采区上山的连接处，以与与通往煤层超前平巷的联络巷道连接处，存在输送机和轨道交叉的问题，设备和线路的布置比较复杂。④机轨双煤巷布置优点：这种布置岩石工程量小，掘进容易，施工速度快，费用低，可以缩短采区准备时间；双巷布置有利于上下区段同采。缺点：布置在煤层中的集中平巷受采动影响大，加上集中平巷的服务期较长，维护工程量大，严重时会影响生产。区段集中巷与上山、区段集中巷与区段平巷的联系方式有哪几种？应用条件是什么？根据煤层倾角和区段平巷的主要用途，区段集中平巷鱼超前平巷间的联系方式分石门、斜巷和立眼三种。采区生产能力如何确定？采区生产能力是采区内同时生产的采煤工作面和掘进工作面产煤与采区生产系统能够保证的能力，一般以万t/a表示。其中n--同时生产的采煤工作面数；k1--采区掘进出煤系数，可取1.1；k2--工作面之间出煤影响系数，n=2时取0.95，n=3时取0.9采区生产能力是一个综合指标，它取决于采区运输、通风等环节的能力。采区内各种煤柱的类型和留设依据是什么？按支撑压力影响程度留设的煤柱依据：为了减小工作面开采引起的支撑压力对邻近井巷的影响留设，要根据采深、煤层硬度、厚度、顶底板岩性、要保护井巷的重要性、所在层位、开采边界条件与维护时间来确定。①上下山煤柱②区段煤柱③大巷煤柱隔离煤柱①采取边界煤柱一般10m②断层煤柱采区、盘区或带区设计的主要内容是什么？一、采区设计说明书(1)采区设计说明书应说明：采区位置、边界、开采范围地面建筑物或构筑物，开采对地面的可能影响、与邻近开采区域的关系；可采煤层的最大与最小垂深，相邻的采空区与积水；与邻近开采区域有无压茬关系等。(2)所采煤层走向、倾斜、倾角与其变化规律；煤质、煤层厚度、层数、层间距、硬度、节理裂隙发育程度；夹矸层数、厚度与其分布，顶底板岩性、厚度物理力学性质等；瓦斯涌出情况与其变化规律，瓦斯涌出量与确定依据；煤尘爆炸性，煤层自然发火性与其发火期；地温情况等。断层分布对开采的影响：井上、下水文地质条件；含水层、隔水层特征与发育情况变化规律；矿井突水情况、静止水位和含水层水位变化；断层导水性；现生产区域最大与正常涌水量，邻近采区周围小窑涌水和积水情况等。地质资料的可靠性、存在的问题和审查结论。(3)确定生产能力，计算储量和服务年限，确定同时生产的工作面数目。(4)确定准备方式和开采顺序：划分区段或分带、确定采掘工作面安排与运煤、通风、辅助运输、供电、排水、压气、充填和灌浆等生产系统。当有几个不同的采区巷道准备方案可供选择时，应该进行技术经济分析比较，择优选用。(5)采煤方法和采掘工作面装备与布置。(6)机电设备的选型计算，所需设备型号与数量，信号、通讯与照明装备等。(7)洒水、掘进供水、压气、充填和灌浆等管道的选择与布置。(8)风量的计算与分配。(9)安全技术与组织措施：对预防水、火、瓦斯、煤尘、穿过较大断层等地质复杂地区提出原则意见，指导编制采煤与掘进工作面作业规程编制，并在施工中加以贯彻落实。(10)巷道掘进工程量。(11)主要技术经济指标：采区走向长度和倾斜长度、区段或分带数目、可采煤层数目与煤层总厚度、煤层倾角、煤的质量密度、采煤方法、采空区处理方法、工业储量、可采储量、机械化程度、生产能力、采区服务年限、采区采出率、掘进率，巷道总工程量、准备时间。二、采区设计图纸设计图纸一般包括方案设计图和施工图。(1)地质柱状图、采区井上下对照图、煤层底板等高线图、储量计算图与剖面图等(2)采区巷道布置平面与剖面图(比例：1：1000或1：2000或1：5000)；(3)采区采掘机械配备平面图(比例：1：1000或1：2000或1：5000)；(4)采煤工作面布置图(比例：1：50或1：200)；(5)采区通风系统(最大、最小负压)示意图；(6)高瓦斯矿井瓦斯抽放系统图；(7)采区管线布置图(包括防尘、洒水、灌浆或降温管路布置等)；(8)采区轨道运输系统图(比例：1：1000或1：2000或1：5000)；(9)采区供电系统图(比例：1：1000或1：2000或1：5000)；(10)避灾路线图(比例：1：1000或1：2000或1：5000)；(11)采区车场线路和巷道布置图(比例：1：200或1：500)；(12)采区巷道断面图(比例：1：50或1：20)；(13)采区巷道交岔点图(比例：1：50或1：100)；(14)采区硐室布置图(比例：1：200)。前10张图属方案设计附图，后4张图是施工图。以上仅是一般情况，具体设计时应根据情况适当增删。采区设计的编制和实施是矿井生产技术管理工作的一项重要内容，一般由矿总工程师负责组织地质、采煤、掘进、通风、安全、机电、劳资、财务等部门共同完成和审定。采区上山的数目如何确定？采区上山数目与相对位置采区上山至少要有两条:即一条运输上山,一条轨道上山。随着生产的发展,常常需要增加上山数目,例如:（1）生产能力大的煤层采区,或煤层群集中联合准备采区；（2）生产能力较大,瓦斯出量也很大的采区,特别是下山采区；（3）生产能力较大,经常出上,下区段同时生产,需要简化通风系统的采区；（4）运输上山和道上山均布置在底板岩石中,需要探清煤层情况,或为提前掘其他的采区巷道的采区。 高瓦斯矿井、有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区，必须设置至少1条专用回风巷；低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区，必须设置1条专用回风巷。采区进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段为进风巷、一段为回风巷。增设的采区上山一股专作通风用,也可兼作行人和辅助提升(临时)用。增设的上山特别是服务期不长的上山,多沿煤层布置,以便减少掘进费用,并起到探清煤层情况的作用。采区采出率含义，国家对采出率的规定采区内采出的煤量与采区内工业储量之比的百分数称为采区采出率，计算式如下：国家规定采出率，厚煤层不低于75%，中厚煤层不低于80%，薄煤层不低于85%。第十三章采区车场1、说明ZDK615--2--4;ZDX930--6--3022标准道岔的符号含义。①ZDK615--2--4含义：单开道岔，6代表600mm轨距，15代表轨型，单位为Kg/m，2代表辙叉号码，4代表曲线半径；②ZDX930--6--3022含义：渡线道岔，9代表900mm轨距，30代表轨型，单位为Kg/m，30代表曲轨半径为30m，22代表双轨中心距为22dm。说明采区上、中、下部车场基本类型与如何选用？按轨道上山与上部区段回风平巷或回风石门的连接方式不同，上部车场分为平车场、甩车场和转盘车场三类。中部车场一般为甩车场。根据装车站地点不同，采区下部车场可分为大巷装车式、石门装车式和绕道装车式。试述新型辅助运输方式与车场布置。按动力源不同，辅助运输方式可分为牵引式和自行式两类；按有无轨道和轨道位置辅助运输方式又可分为天轨式、地轨式和无轨式。随着矿井向生产集中化、机械化和设备重型化发展，近年来发展了单轨吊、卡轨车、齿轨车和无轨无轨运输车等新型辅助运输方式。采区有哪些主要硐室，布置的地点。采区硐室主要包括采区煤仓、采区绞车房与采区变电所等。采区煤仓位置：采区绞车房位置：绞车房应位于围岩稳定的薄与中厚煤层中火底板岩层中，不受岩层移动的影响，避开大的地质构造和含水层以与有煤与瓦斯突出危险的地区。与相邻巷道之间一般要有10m以上的煤岩柱，以利于维护。采区变电所位置：采区变电所应设在围岩稳定，地压小，易维护，无淋水，通风良好的地点，并位于采区用电负荷中心。一般设在上山附近或上山之间。第十四章井田开拓的基本概念1、试述矿井设计生产能力、设计服务年限和可采储量的数学关系和实际关系。矿井设计服务年限是矿井设计时，按矿井可采储量、设计生产能力，并考虑储量备用系数计算出的矿井设计开采年限，简称矿井服务年限。矿井可采储量Zk、设计生产能力A和矿井设计服务年限T三者之间在数学上的关系如式：1、计算公式：式中K----矿井储量备用系数，矿井设计一般取1.3~1.5。试述井田开拓的主要内容。①井田内的再划分，划分阶段、开采水平、采区、盘区或带区，确定水平高度、水平数目、水平位置标高和阶段斜长；②确定井筒（硐）位置与工业场地位置；③确定井筒（硐）形式、数目、功能、装备、断面、支护、深度（长度）与配置；④确定井底车场形式、能力、线路和硐室；⑤确定运输大巷和总回风道位置、数目、装备、断面、支护、方向和坡度；⑥开掘井筒（硐）、井底车场、主石门、运输大巷、总回风道、采区石门等为全矿或开采水平服务的开拓巷道；⑦确定各煤层、各采区、盘区或带区的开采顺序、采掘接替和配采方式；⑧确定并实施开拓延深方案；⑨确定技术改造和改扩建方案。试述井田开拓方式分类开拓巷道在井田内的总体布置方式称为井田开拓方式。一、开拓方式的分类1、按井筒形式分：立、斜、平、综、分区域；2、按水平数的多少分：单水平、多水平；3、按开采准备方式分：上山式、下山式、上下山式、混合式；4、按开采水平大巷的布置方式分：分煤层大巷、集中大巷、分组集中。第十五章井田开拓方式1、井田开拓方式主要有哪几种？立井、斜井和平硐试述平硐开拓方式的基本特征、类型、配置和适用条件。特点：是一种最简单最有利的开拓方式，具有投资少，占有设备少，施工容易，生产环节少，出煤快，成本低。类型：1、走向平硐：平硐沿煤层走向布置，相当于大巷一样。2、垂直走向平硐：平硐垂直煤层走向布置，到煤层底板，布置大巷。3、阶梯平硐：煤层垂高太大，外部或内部集中运下来煤。试述井筒（硐）形式的比较与选择。一、平硐开拓1、优缺点：有许多优点，由于少一个提升环节，整个系统简单了；①、井下出煤可直接外运，无提升环节，系统简单，费用低；②、地面建筑简单，无井架和绞车房；③、一般不设井底车场，水仓、水泵房，无需排水设备；④、施工条件好，掘进速度快，初期工程量小，出煤快。⑤、受地形与煤层埋藏条件限制。2、适用条件：山区；在工业广场水平之上有煤；其储量够一个水平的储量。若条件较好，储量可以同相同井型的第一水平的储量少5～10年的开采量，可以用平硐开拓。二、斜井开拓1、片盘斜井①、优点：地面建筑简单，井巷工程量小，投产快，增产潜力大，技术经济指标较好。②、缺点：井口分散，占地多，接序紧张。③、适合条件：煤田位于浅部，露头发育，表土不厚(20～30m)水文地质条件简单，地质构造简单。2、集中斜井（优缺点是与立井比较而得）（1）、优点：①、掘进施工简单，速度快；②、地面建筑、井筒装备、井底车场简单，提升绞车小；③、第一水平石门长度短，采用中央采区时，出煤快；④、投资少，建井期短；⑤、延深方便，对生产干扰少；⑥、采用皮带提升时，能力大，可采用自动控制，并可多水平提升；（2）、缺点：①、同样的开采深度，斜井比立井长，辅助经营费用多，如排水通风、供电、水气、设备线长度等。②、采用绞车提升时，能力小，钢丝绳磨损严重。③、辅助提升能力小，若过长，需多段，管理复杂，能力小；④、难以通过特殊岩层。（3）、适合条件：煤层埋藏不深、表土不厚、水文地质情况简单、井筒不需特殊施工法施工的缓倾斜与倾斜煤层的井田。三、立井开拓1、优点：①、辅助提升能力大；②、主井采用大断面时，可安装两套提升设备，能力大；③、管线短，井筒短，辅助工作容易；④、可以通过特殊岩层；2、缺点：施工困难，地面设施复杂，井底车场布置复杂，投资大等，与斜井相对应。3、适合条件：煤层埋藏较深、表土厚、或水文地质情况比较复杂、井筒需要特殊施工法施工，或多水平开采急缓倾斜的矿井。四、一般情况下立、斜井的适用条件煤层埋藏深度超过400m，或有较厚冲击层，含水层、流砂层等特殊岩层，必须用立井，深度小于300m，可考虑斜井。试述风井布置和位置不同决定的矿井通风方式。风井是担负开掘通风任务的井筒（硐），有进风井和回风井之分，通常主、副井兼有风井功能。生产现场简称回风井为风井。中央并列式通风中央分列式通风对角式通风采区式通风混合式通风分区域通风第十六章井田开拓的基本问题1、试述上、下山开采的优缺点与适用条件。对倾角不大的缓倾斜煤层，为扩大开采水平的垂高和服务范围，增加水平可采储量，可以考虑采用上、下山相结合开采。上、下山开采的比较上下山的比较指的是：利用原有开采水平进行下山开采与另设开采水平进行上山开采的比较、运输和提升方面上山开采时，煤矸向下运输，运输能力大，耗费动力少，但从全矿来看，煤矸在上山中和井筒中的运输方向相反，存在折返运输。下山开采时，煤矸向上运输，全矿没有折返运输，总的运输工作量较少。但用普通胶带运输机运煤时，下山的倾角不得大于18○，用矿车运煤时，运输能力小。、排水方面上山开采时，采区内的涌水课直接流入井底车场，一次排至地面，排水系统简单。下山开采时各采区都要解决采区内的排水问题。、掘进方面下山掘进期间的装载、运输、排水等工序比上山掘进时复杂，因而掘进速度较慢、效率较低，成本较高，尤其当下山坡度大、涌水量大时，下山掘进更为困难，二上山掘进则方面的多。另外，下山掘进需要更多的安全技术措施，特别是要采取防止跑车的技术措施。、通风方面上山开采时新鲜风流由上山进入采区，废风经回风上山、回风大巷流往风井，新风和废风都是向上流动，沿倾斜方向的风路较短。适用条件：①倾角16○与以下的煤层，瓦斯含量低，涌水量不大，下山开采的缺点并不严重，而节约开拓工程量、加大开采水平垂高的优点则十分突出，应采用上下山结合的开采方式②当井田深部受自然条件限制，可采储量不多深部境界高低不一设置开采水平有困难或不经济时可在最终开采水平以下设一部分下山采区。③一些多水平开采的矿井，由于开采强度大，井田走向长度短、水平接替紧张、原有生产水平不能保证矿井产量，可在井田内靠近井筒部分布置一个或几个下山采区，担负一部分产量任务。试述开采水平大巷的布置方式、特点、煤层间的联系方式与适用条件。按开采水平大巷的布置方式分：分层大巷、集中大巷、分组集中。分层大巷的特点：是在各可采煤层中都布置大巷，相应地在各煤层中单层准备采区，就没一个采区来说，工程量较小。各大巷和煤层之间可通过主石门联系，石门工程量不大，对于近水平煤层，采用主石门联系各分煤层大巷要掘很长的石门，在技术和经济上都不合理。集中大巷的优点：开采水平内只布置一条或一组大巷，故总的大巷开拓工程量较少；大巷一般布置在开采煤组的底板岩层或下部煤岩坚硬的煤层中，易于维护，大巷的维护量也较少；可以跨大巷开采，不留大巷煤柱；可同时进行若干个煤层的准备和回采，生产区域比较集中，开采强度可较大，有利于提高井下运输效率。分组集中的特点：是将煤层划分为若干分组，每个分组开掘一条或一组集中大巷，分组内煤层间用采区石门或区段石门联系，分组集中大巷间通过主要石门联系，井筒开掘至开采水平后，开掘井底车场、主要石门，分煤组布置大巷，在各煤组内布置采区，进行各采区的准备。这种布置方式可看做是前两种方式的中间过渡形式，它兼有前两种方式的部分优点。第十七章井底车场1、井底车场按井筒形式、大巷运输方式、矿车类型与运行线路不同是如何分类的？按井筒形式不同，分立井、斜井和立井----斜井井底车场；按运输大巷的运输方式不同，又分为大巷采用轨道矿车运煤和胶带输送机运煤