矿业工程概论复习

矿业工程概论复习（课后习题）第一章煤田地质及矿图知识一、名词解释1、成煤作用：从植物死亡、堆积到转变为煤的演变过程，以及在这个演变过程中经受的各种作用。2、基本顶（老顶）：位于直接顶或煤层之上，通常厚度及岩石强度较大、难于垮落的岩层。通常由砂岩、石灰岩、砂砾岩等组成。3、逆断层：根据断层上下盘相对移动的方向，可分为：（a）正断层：岩层断裂后，上盘相对下降，下盘相对上升。（b）逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降。（c）平推断层：断层两盘沿水平方向移动。4、工业储量：根据勘探和地质研究程度，将煤炭储量按精度依次分为A、B、C、D四级，其中，A、B级储量之和为高级储量，A、B、C级储量之和为工业储量，D级储量称为远景储量。二、简答题1简述成煤的必要条件。解：①温暖潮湿利于植物生长和繁殖的适宜的气候；②植物的大量繁殖是成煤的必要条件；③大面积沼泽化的自然地理条件；④地壳运动的良好配合。2、简述煤层按厚度是怎样划分的。解：根据当前开采技术，我国将煤层按厚度分为3类：①薄煤层<1.3m②中厚煤层1.3～3.5m③厚煤层>3.5m3、简述煤层按倾角是如何划分的。解：根据当前开采技术，我国将煤层按倾角分为4类：①近水平煤层<8︒②缓斜煤层8︒～25︒③中斜煤层25︒～45︒④急斜煤层>45︒第二章井田开拓一、名词解释1、井田：划归一个矿井开采的部分煤田。2、矿井开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和开掘工程。3、阶段：沿一定标高划分的一部分井田。4、石门：与地面不直接相通的水平巷道，其长轴线与煤层走向正交或斜交的岩石水平巷道。5、矿井生产能力：一般是指矿井的设计生产能力。6、开采水平：运输大巷及井底车场所在的水平位置及所服务的开采范围。7、准备巷道：为准备采区而掘进的主要巷道。是在采取范围内从已开掘好的开拓巷道通达区段的巷道，它的作用在于准备新采区，构成采区生产系统。8、井底车场：是位于开采水平，井筒附近的巷道与硐室的总称。二、简答题1、巷道按服务年限可分为哪几类？各类巷道的含义是什么？各举两例。解：按服务年限可分为3类：①开拓巷道：为井田开拓而开掘的基本巷道，如井筒、井底车场、主要石门、运输大巷、回风大巷主要风井等；②准备巷道：为准备采区而掘进的主要巷道，如采区上山、下山、采取车场、采区硐室等；③回采巷道：形成采煤工作面及为其服务的巷道，如开切眼、区段运输平巷、区段回风平巷等。2、简述上、下山开采的优缺点及适用条件。解：①掘进方面：上山掘进时，煤、矸装载、运输及排水等工序较简单，掘进速度快；下山掘进时，煤、矸装载、运输、排水等工序较复杂，掘进速度慢，成本高，尤其在下山角度较大及淋水量较大时，掘进更困难；②运输方面：上山开采时，煤、矸向下运输，运输能力大，当倾角较大时，还可采用自溜运输，运费低，但从全矿看，上山开采有反向运输；下山开采时，向上运煤，虽运煤能力较低，但无折返运输，总的运输工作量较少；③排水方面：上山开采时，采区内涌水可直接沿上山流到开采水平进入井底水仓，排至地面，无需设置采区水仓和泵房；下山开采时，若涌水不大，可在每一区段下部设临时排水硐室和设备，将水排至运输大巷，再流入井底车场，若涌水较大，常将下山一次掘至终深，只在下山采区下部这只排水硐室和设备，将水排至开采水平后，再流入井底水仓，排至地面，因此，下山开采将增加排水硐室、设备和工作人员；④通风方面：上山开采时，新鲜风流自进风上山进入采区，清洗工作面的污风经回风上山流入回风道，新风流和污风流均向上流动，沿倾斜方向的风路较短；下山开采时，新风由进风下山进入采区，清洗采煤工作面后的污风要经下山流入回风道，风流在进风下山和回风下山内流动方向相反，通风线路长，且进风下山和回风下山相距较近、风压较大，故漏风大，通风效率低，进风和回风线路之间交叉点多，通风设备多，管理困难，当瓦斯涌出量大时，通风更困难；⑤下山开采的主要优点是充分利用原有开采水平的井巷和设施，节省开拓工程量和基建投资，延长水平服务年限。综上所述，上山开采在生产技术上较下山开采有约，在一定条件下，配合采用下上开采，经济上是有利的，因此，当煤层倾角小于16︒、瓦斯涌出量低、涌水量较小时，可采用上下山开采。第三章井巷掘进一、名词解释1、立井：立井是服务于地下开采，在地层中开凿的直通地面的竖直通道。二、简答题1、简述井巷断面形状所要考虑的因素。解：①井巷所处围岩物理力学性质；②矿山压力大小及作用方向；③井巷服务年限和用途；④支护方式、支护材料和施工技术及装备。2、简述岩巷掘进的各个工序。解：主要工序：破岩、装岩、运岩、支护；辅助工序：通风、铺轨、测量。第四章近水平、缓斜及中斜煤层准备方式一、名词解释1、走向长壁采煤法：采煤工作面沿煤层倾斜方向布置，沿走向推进，这种采煤方法称为走向长壁采煤法。2、倾斜长壁采煤法：采煤工作面沿煤层走向布置，沿倾斜方向推进，这种采煤方法称为倾斜长壁采煤法。3、俯斜长壁采煤法：采煤工作面沿煤层走向布置，沿倾斜向下方向推进的倾斜长壁采煤法。4、准备方式：准备巷道的布置方式和方法。5、采区采出率：二、简答题1、试述采区式准备和带区式准备的适用条件。解：煤层倾角大于12°按采区式准备；煤层倾角小于12°按分带式准备，但也可按采区式准备。2、简述倾斜长壁采煤法的优缺点及适用条件。解：倾斜长壁采煤法主要优点：①巷道布置简单，巷道掘进及维护费用低，投产快；②运煤系统简单，占用设备少，运费低；③通风路线短，风阻小；④对某些地质条件和回采工艺条件适应性强；⑤技术经济效果比较显著。倾斜长壁采煤法主要缺点：①长距离的倾斜巷道，使掘进及辅助运输、行人比较困难；②现有设备不能完全适应倾斜长壁工作面的要求；③大巷装车点较多，使调运、装车相互影响；④存在污风下行问题。适用条件：①按目前的机械设备条件，倾斜长壁采煤法主要适用于倾角在12°以下的煤层,当对回采设备采取有效措施后,可应用于12︒～17︒的煤层；②对于倾斜和斜交断层较多的区域，可采用倾斜长壁采煤法。3、简述煤层上山与岩石上山的主要优缺点及适应性。解：煤层上山：优点：掘进容易、费用低、速度快，联络巷道工程量少。缺点：①受工作面采动影响较大，生产期间上山的维护比较困难；②留设上山保护煤柱使煤炭损失增加。适应条件：①开采薄或中厚煤层的采区，采区服务年限短；②开采分层数少的厚煤层，煤层顶底板岩石比较稳固、煤质中硬以上；③煤层群联合准备的采区，下部有维护条件好的薄及中厚煤层。岩石上山：优点：因巷道围岩坚硬，减少甚至避免了受采动影响，故维护状况良好，维护费用低。缺点：掘进困难、费用高、速度慢。适用条件：一般条件下，视围岩性质，采区岩石上山与煤层底板间的法线距离10～15m比较合适。4、设计采区运输上山时应考虑哪些因素？解：应根据采区运输量，上山角度和运输设备的性能，选用胶带输送机、刮板运输机、自溜运输、绞车或无极绳运输。第五章近水平、缓斜及中斜煤层采煤方法一、名词解释1、采煤方法：采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互配合叫采煤方法。2、回采工艺过程：回采工艺过程包括破煤、装煤、运煤、支护和处理采空区等五道主要工序。这些工序按破煤、装煤、运煤、移输送机、支护、处理采空区的顺序依次进行。3、综采工艺：在长壁工作面用机械方式破煤和装煤、输送机运煤和液压支架支护顶板的采煤工艺。4、走向长壁采煤法：采煤工作面沿煤层倾斜方向布置，沿走向推进，这种采煤方法称为走向长壁采煤法。5、倾斜长壁采煤法：采煤工作面沿煤层走向布置，沿倾斜方向推进，这种采煤方法称为倾斜长壁采煤法。6、采煤循环：循环就是采掘工作面周而复始地完成一整套工序的过程。采煤工作面循环，即完成落煤、装煤、运煤、支护和处理采空区的全过程。以放顶为标志，称为一个循环。7、围岩、原岩应力、支承应力、矿山压力：围岩，矿体或采掘空间周围的岩体；原岩应力，天然存在于原岩内的应力叫做原岩应力；支承应力，采煤后，由于采掘空间原被采物承受的载荷转移到周围支承体上而形成的压力，叫支承压力；矿山压力，存在于采掘空间围岩内的力，简称“矿压”。二、简答题1、叙述爆破采煤法由哪些主要工序组成。解：①破煤：打眼放炮；②装煤：爆破装煤、人工装煤和机械装煤三种；③运煤：可弯曲刮板输送机和溜槽运煤；④支护：单体液压支柱和铰接顶梁支护采空区；⑤处理采空区：全部垮落法、充填法和煤柱支承法等三种。2、叙述双滚筒采煤机端部斜切进刀的工艺过程。解：①采煤机割煤至端头后，调换滚筒位置，前滚筒下降，后滚筒上升，返向沿输送机弯曲段割入煤壁，直至完全进入直线段；②采煤机停止运行，等工作面进刀段推输送机及端头作业完毕，调换滚筒位置，前滚筒上升，后滚筒下降，返向割三角煤至端头；③调换滚筒位置，前滚筒下降，后滚筒上升，清理进刀段浮煤，并开始正常割煤。3、什么叫放顶采煤法？优缺点是什么？简述放顶煤综采顶煤破碎过程。解：放顶煤采煤工艺实质是，在开采煤层的底部（沿底板或在煤层中某一高度范围的底部）布置一个回采工作面，用常规的机械化采煤方法进行回采，工作面上方的顶煤，利用矿山压力的作用或辅以人工松动方法使其破碎，并随工作面推进在后方放出。这种采煤工艺称为放顶煤采煤工艺。优点：放顶煤综采工艺与分层综采工艺相比具有工艺简单、产量高、效率高、材料消耗少、巷道掘进工程量少、工作面搬家次数少、成本低等优点。缺点：目前顶煤损失相对较多、自然发火控制难度大、工作面煤尘大、瓦斯易积聚等问题依然较为突出。顶煤的破碎过程：首先在支撑压力的作用下，使煤壁前方顶煤由弹