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1、目录一、煤矿开采学-177二、矿山压力与控制-煤矿开采学课程教学大纲 第一部分：大纲说明 一、 先修课程 工程制图 材料力学 煤矿地质 矿山测量 岩体力学 井巷工程 采掘机械 二、 适用范围及属性 适用范围：采矿工程 安全工程 课程性质：主干课程 三、 课程的目的与任务 本课程是研究煤矿开采技术的综合性工程技术科学，是采 矿、安全工程专业必修的专业课之一，目的是培养学生对煤矿巷 道布置、生产系统、生产工艺有全面了解。 四、 课程的重点和基本要求 (一)本课程的重点 重点要掌握缓倾煤层的长壁采煤方法、准备方式和井田 开拓三部分，训练学生进行方案设计的基本技能。 (二)基本要求 要求学生熟悉基本概
2、念，掌握煤矿开采的基本原理，掌握 采煤方法、准备方式、和井田开拓三部分内容。并通过各种教学 环节，使学生对矿井开采技术、机械化采煤等有较全面的认识和 理解。并能运用所学理论知识解决生产中的问题 五、 本课程与其它相关课程的衔接和分工 煤矿地质、矿山测量是讲述矿图和煤柱留设方法，在本课程 之前进行；井巷工程是讲述井巷断面和交岔点设计，在课程之前 进行。 矿井通风与安全、矿山压力与控制、矿井设计、特殊开采应 在本课程之后进行。 六、 执行大纲的几点说明 1、 除课堂使用多媒体讲授外，努力运用模型教学、电 视录像等教学手段。 2、 未列入课程复习内容的不属于考试范围 第二部分：课程内容大纲 第一篇
3、采煤方法 第一章：煤矿开采的基本概念 第一节 煤田开发的概念介绍矿区、煤田、井田、矿井生产能 力和井型、露天开采与地下开采的概念 第二节 矿井井巷名称及井田内划分 l、介绍矿井井巷名称； 2、井田内划分(分采区、分段、条带、盘区)。 第三节 矿井生产的基本概念 l、矿井生产系统概念 2、矿井开拓、准备、回采的概念 第二章：采煤方法概念及分类 第一节 采煤方法的概念 介绍采场、采煤方法、回采工作面、采煤系统、回采工艺 的概念。 第二节 采煤方法的分类 介绍壁式采煤方法的概念和特点 第三章：单一走向长壁采煤法回采工艺 介绍三种采煤方法的发展趋势 第一节 爆破采煤回采工艺 介绍落煤、装煤、运煤、支护
4、、采空区处理五大工序 第二节 普通机械化回采工艺 l、 普通机采实例； 2、 单滚筒采煤机的工作方式； 3、 工作面支架布置； 4、 工艺参数的分析及计算； 5、 普通采煤工作面的设备配套； 第三节 综合机械化回采工艺 1、 双滚筒采煤机的工作方式； 2、 液压支架的移架方式； 3、 工序配合方式； 4、 设备的配套参数 第四节 回采工艺方式的选择 三种回采工艺的适用条件 第五节 回采工作面工艺设计 1、 开机率的确定； 2、 机采面生产能力的确定； 3、 工作面长度的确定； 4、 工作面作业规程的内容及编制步骤； 5、 劳动组织形式的选择； 第四章：单一走向长壁采煤法生产系统 第一节 示例
5、介绍单一煤层采区巷道布置的生产系统 第二节 生产系统分析 1、 区段参数； 2、 区段平巷的坡度和方向； 3、 区段单双巷布置； 4、 单双工作面； 5、 回采顺序； 6、 区段无煤柱护巷； 7、 采场通风方式； 第三节 单一走向长壁采煤法的应用 第五章：倾斜分层走向长壁下行采煤法 第一节 示例介绍厚煤层倾斜分层下行垮落采煤法巷道布置 及生产系统。 第二节 生产系统分析 1、 区段分层平巷布置； 2、 区段集中平巷布置： 3、 无区段集中平巷布置； 4、 跨上山开采的巷道布置； 5、 无煤柱开采的巷道布置： 第三节 回采工艺特点 6、 顶分层回采工艺特点； 7、 假顶下回采工艺特点； 8、 倾
6、斜分层下行垮落采煤法的适用条件第六章：倾斜长壁采煤法 第一节 示例 介绍单一倾斜长壁采煤法巷道布置及倾斜分层长壁下行 垮落采煤法的生产系统。 第二节 生产系统分析 1、 仰斜及俯斜开采的特点及适应性； 2、 对拉工作面； 3、 回采顺序； 4、 条带斜巷布置及联系方式； 5、 生产系统； 第三节 回采工艺特点 1、 矿压显现及支护特点； 2、 工艺特点； 3、 适用条件及评价介绍倾斜长壁采煤法的特点及适应性。第七章：放顶煤采煤法 - 第一节 基本特点及类型 介绍放顶煤实质及类型 第二节 放顶煤工艺特点 l、 顶煤破碎原理； 2、 顶煤放出规律； 3、 放顶煤开采中的几个问题； 第三节 生产系统
7、分析 l、 巷道布置； 2、 工作面长度和走向长度； 3、 采出率； 第四节 适用条件及评价 介绍放顶煤开采的特点及适用条件。第八章：急倾斜煤层采煤法 1、 重点介绍急倾斜采煤法的特点： 2、 伪倾斜柔性掩护支架采煤法的回采工艺：第九章：采煤方法的选择及其发展 介绍采煤方法选择的原则及影响因素分析：采煤方法的发展方向。 第二篇 准备方式及采区设计 第十章：准备方式的类型及选择 第一节 准备方式的概念及分类 l、准备方式的概念； 2、确定的原则和分类； 第二节 采区式准备 1、单层准备方式； 2、联合准备方式； 3、煤层群分组集中采区联合布置； 4、准备方式的选择； 第三节 盘区式准备 l、 上
8、下山盘区准备及特点； 2、 石门盘区准备及特点； 3、 两种盘区的选择； 第四节 条带式准备第十一章：采区准备巷道布置及参数分析 第一节 煤层群区段集中平巷的布置及层间联系方式 介绍集中巷的四种布置方式、特点及适用条件。 第二节 采(盘)区上下山布置 1、 上下山位置的选择； 2、 上山数目及相对位置； 3、 上山的运输设备； 第三节 采区参数 1、 采区的倾斜长度确定； 2、 影响采区走向长度的因素； 3、 采区生产能力的计算； 4、 采区采出率及煤柱尺寸； 第三篇 开拓方式及矿井开采设计第十六章：井田开拓的基本概念 第一节 煤田划分为井田 l、划分的原则； 2、划分的方法； 第二节 矿井储
9、量、生产能力和服务年限 1、概念； 2、生产能力与服务年限的关系； 3、井型的确定； 第三节 开拓方式的概念及分类 介绍分类及确定开拓方式的原则 第十七章：井田开拓方式 第一节 立井开拓 1、 立井多水平上山，单水平上下山开拓； 2、 特点； 第二节 斜井开拓 l、斜井多水平上山开拓： 2、片盘斜井开拓； 3、特点； 第三节 平硐开拓 介绍平硐开拓方式及特点 第四节 井筒(硐)形式分析及选择 介绍三种形式的比较和适用条件 第五节 综合开拓 第六节 多井筒分区式开拓 第十八章：井田开拓巷道布置 第一节 开采水平的划分及上下山开采 1、水平垂高的确定； 2、上下山开采的比较； 3、辅助水平的应用；
10、 第二节 开采水平大巷的布置 l、布置的要求； 2、布置的方式； 3、大巷位置的选择；第三节 井筒的位置 1、合理井位的确定； 2、风井的布置；第十九章：井底车场 1、 介绍井底车场调车方式及线路； 2、 车场形式及选择； 3、 井底车场硐室；第二十章：矿井开拓延深与技术改造 1、 介绍矿井采掘关系； 2、 井筒延深方式及生产水平过渡时期的技术措施；第三部分：教材及参考书 1、 张先尘等采煤学，煤炭工业出版社 2、 徐永圻等煤矿开采学修订本，中国矿业大学出版社 3、 钱鸣高采煤工艺学，中国矿业大学出版社煤矿开采学试卷（一）一 、名词解释(54=20分) 采煤方法 1、采煤方法 2、盘区 、下山
11、 4、对拉工作二、 简答题(84=32分)1综采工作面主要有哪些设备? 2急斜煤层采煤法的主要特点有哪些?3何合理确定矿井生产能力。4、简述综采放顶煤技术的主要优缺点及适应条件?三、 分析题(152=30分) 1、 与斜井开拓相比，立井开拓有哪些优缺点?并分析立井开拓适应条件。 2、 如何合理确定采区走向长度? 四、 综合题(18分) 某一采区内有一层煤，其倾角平均为18，厚度平均为6m，其顶、底板条件从优，采区倾斜长度为600m，走向长度为1500m采区巷道布置平、剖面图如下 ，作以下问题：（1） 写出采区巷道名称；（5）（2） 写出掘进顺序；（5）（3） 写出并标注运煤系统；（4）（4）
12、写出并标注通风系统。（4）倾斜分层走向长壁下行跨落采煤法采区巷道布置 煤矿开采学试卷（一）参考答案一 、名词解释(54=20分) 1、采煤方法 是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的相互配合。但两者又是互相影响和制约的。2、盘区 在近水平煤层中，由于煤层没有明显的走向，井田内标高差别小，很难沿一定走向、一定标高划分成阶段，因而将井田直接划分为盘区(或分带)。可有上(下)山盘区与石门盘区等不同准备方式。、下山 下山是下山采区内的主要巷道,当煤层倾角较小(一般小于160)时，可利用开采水平大巷来分别开采上、下山阶段。开采水平标高以下的采区称下山采区，采区内布置采区下山等准备巷道，采出的煤通
13、过下山，由下往上运至开采水平。4、对拉工作 双工作面布置俗称对拉工作面布置，对拉工作面的实质，是利用三条区段平巷准备出两个采煤工作面。其生产系统为：中间的区段平巷铺设输送机作为区段运输巷，这时，上工作面的煤炭向下远到中间运输巷、下作面的煤炭则向上运到中间运输巷，因此集中运送到采区上山。由于下工作面的煤炭是向上运送，因此下工作面的长度应根据煤层倾角的大小及工作面输送机的能力而定。随着煤层倾角增大，下工作面的长度应比上工作面短一些。上下两条区段平巷内铺设轨道，分别为上下两个工作面运送材料及设备等服务。二、 简答题(84=32分)1综采工作面主要有哪些设备? 1采煤机；2刮板输送机；3液压支架；4下
14、端头支架；5上端头支架；6转载机；7可伸缩胶带输送机；8配电箱；9乳化液泵站；10设备列车；11移动变电站；12喷雾泵站；13液压安全绞车；14集中控制台2急斜煤层采煤法的主要特点有哪些?急倾斜煤层采区上山至少三条（运煤、运料、行人）。有岩巷工程还要增加溜矸上山眼。而缓倾斜煤层采区上山条件适宜，可以用两条上山（运输、通风）。由于开采后急倾斜煤层底板有可能移动，因此布置底板上山、底板运输巷时，应考虑底板移动角并留合理的岩柱。垂直顶底板压力较缓斜煤层小，但沿层面的分力较大，易推倒支架。急倾斜煤层倾角较大均在450以上，因此上山、工作面煤炭运输以自溜为主，不需要运输设备，而缓倾斜煤层需要运输设备，如
15、絞车、胶带输送机、刮板运輸机等。 急倾斜煤层难实现机械化，采区无大型设备，故巷道断面较小，而而缓倾斜煤层采区常实行机械化开采，产量高，设备大型化，故巷道断面较大。急倾斜煤层采区受运料、运煤、运人等技术安全条件限制，采区斜长短。而缓倾斜煤层采区斜长都比较长。3何合理确定矿井生产能力。矿井生产能力是与井田划分紧密联系并相互适应的。对于具体的矿井，应根据国家诺要，结合该矿井地质和技术条件，开拓、准备相通风方式以及机械化水平等因素，在保证生产安全、技术经济合理的条件下，综合计算开采能力和各生产环节所能保证的能力，并根据矿井储量，验算矿井和水平服务年限是否能够达到规定的要求。(1)开采能力即按矿井田采条
16、件所能保证的原煤生产能力、主要是同时正常生产的采区生产能力的总和。在具体条件下，根据煤层赋存情况、顶底板岩石性质、所选用的采煤工艺和设备、相应的采煤工作面长度和推进度可确定采煤工作面的生产能力。在此基础上，根据采区巷道布置类型、采煤工作面接替等因素，并结合采区运输、通风条件可确定采区内同时生产的采煤工作面数目，从而确定采区生产能力。(2)各生产环节的能力主要是提升、运输、通风能力，大巷和井底车场通过能力。(3)储量条件。矿井生产能力应与其储量相适应，以保证有足够的矿井和水平的服务年限。(4)安全生产条件主要是指瓦斯、通风、水文地质等因素的影响。在上述四方面因素中储量是基础，开采能力是关键，各生
17、产环节能力应配套，安全生产条件必须保证。对开采能力预计过高矿井投产后特长期达不到设计生产能力，对于开采能力预计过低矿井投产后会迅速突破设计生产能力：原有的生产系统环节能力、并田的尺寸和储鱼不能适应增产要求，又需进行矿井改建还可能造成某些开采技术上的不合理，这是应当注意避免的4、简述综采放顶煤技术的主要优缺点及适应条件?综采放顶煤的优点：(1)单产高。 工作面内具有多个出煤点，而且在工作面内可实行分段平行作业，即在不同地段采煤和放煤同时进行，因而易于实现高产。(2)效率高。 由于放顶煤工作面的一次采出厚度大，生产集中，放煤工艺劳动量小以及出煤点增多等原因，其生产效率和经济效益大幅度提高。 (3)
18、成本低。 放顶煤采煤法比分层开采减少了分层数目和铺网工序，由此节省了铺网费用。此外，其他材料、电力消耗、工资费用等也都相应减少。 (4)巷道掘进量小。 掘进率和巷道维护费用减少，便于采掘接替。 (5)减少了搬家倒面次数，节省了采煤工作面的安装和搬迁费用。(6)对煤层厚度变化及地质构造的适应性强。 综采放顶煤的缺点：(1)煤损多。 在目前的技术水平条件下，放顶煤开采的工作面煤炭采出率一般比分层开采低10左右，即使采用了无煤柱护巷技术，初采和末采损失和工艺损失仍将存在，故煤损较多。(2)易发火。 由于煤损较多，在回采期间采空区就可能发生自燃。(3)煤尘大。 在放顶煤工作面，采煤机割煤、支架操作时的
19、架间漏煤及放煤均为粉尘的来源。高位放煤时放煤工序产生的粉尘较大，顶煤破碎严重时架间漏煤产生的粉尘也对工作面产生严重影响，但在低位放煤时，工作面粉尘，尤其是呼吸性粉尘的主要来源仍然是采煤机割煤。(4)瓦斯易积聚。 适用条件：(1)煤层厚度。 一般认为一次采出的煤层厚度以610m为佳。顶煤厚度过小易发生超前冒顶，增大含矸率；煤层太厚破坏不充分，会降低采出率。预采顶分层综放开采时，最小厚度为78m。(2)煤层硬度。 顶煤破碎主要依靠顶板岩层的压力，其次是支架的反复支撑作用。因此，放顶煤开采时，煤的坚固性系数一般应小于3。若煤层层理、节理发育，可适当增大，但次开采的厚度也不宜过大。(3)煤层倾角。 缓
20、斜煤层采用放顶煤开采时，煤层倾角不宜过大，否则支架的倒滑问题会给开采造成困难。(4)煤层结构。 煤层中含有坚硬夹矸会影响顶煤的放落；或者因放落大块夹煤口。因此，每一夹矸层厚度不宜超过05m，其坚固性系数也应小于3。顶煤中夹矸厚度占煤层厚度的比例也不宜超过1015。(5)顶板条件。 直接顶应具有随顶煤下落的特性，其冒落高度不宜小于煤层厚度的1.012倍，老顶悬露面积不宜过大，以免受冲击。 (6)地质构造。 地质破坏较严重、构造复杂、断层较多和使用分层长壁综采较困难地段、上下山煤柱等，使用放顶煤开采比使用其他方法能取得较好的效益。(7)自然发火、瓦斯及水文地质条件。 对于自然发火期短、瓦斯量大，以
21、及水文地质件复杂的煤层，先要调查清楚，并有相应措施后才能采用放顶煤开采。三、 分析题(152=30分) 1、 与斜井开拓相比，立井开拓有哪些优缺点?并分析立井开拓适应条件。斜井与立井相比，井筒掘进技术和施工设备比较简单，掘进速度快，地面工业建筑、井筒装备、井底车场及峒室都比立井简单，般无须大型提升设备，同类井型的斜井提升绞车也较立井需用的绞车型号小、因而初期投资较少。建井期较短；在多水平开采时，斜井(不包括反斜井)的石门总长度较用立井开拓时为短，因而掘进石门的工程量和沿石门的运输工作员较少；延深斜井井筒的施工比较方便、对生产的干扰少；我国研制和使用新型强力胶带输送机，增加了斜井开拓的优越性扩大
22、厂其应用范围。采用胶带输送机斜井开拓时、可以布置中央采区，利用主副斜井兼作中央采区的上山，从而可节约初期建井工程量、加快矿井建设。胶带斜并可以同时为几个水平提煤，这对上下水平过渡时期的提煤或多水平同时生产的提煤都是有利的。当矿井需增产而扩大提升能力时，更换胶带机也是比较容易的。 与立井相比，斜井的缺点是：在自然条件相同时，斜井要比立井长得多；围岩不稳固时，斜井并简维护费用高；采用绞车提升时、提升速度较低、能力较小、钢丝绳磨损严重、动力消耗大、提升费用较高，当并田斜长较大时，采用多段绞车提升、转载环节多、系统复杂，更要多占用设备和人力；由于斜井较长，沿井筒敷设管路、电缆所需的管线长度较大、有条件
23、时可采用钻孔下管路排水供电，但要为此留保安煤柱，增加煤柱损失；对生产能力特大的斜井辅助提升的工作量很大，甚至需增开副斜井。另外，斜井的通风风路较长，对瓦斯涌出量大的大型矿井，斜井井筒断面小，通风阻力过大可能满足不了通风的要求，不得不另开专用进风或回风的立井并兼做辅助提升；当表土为富贪水的冲积层或流砂层时，斜井井筒掘进技术复杂，有时难以通过。 因此，当井田内煤层不深、表土层不厚、水文地质情况简单、井筒不需持殊法施工的缓斜和倾斜煤层，般可采用斜井开拓。对采用串车或箕斗提升的斜井，般以段提升进行开采行利，也可采用两段开采但不宜采用三段。随新型强力相适用于25。倾角的胶带输送机的发展大型斜并的开采深度
24、将大为增加，斜井应用的范围将更加广泛。 2、 如何合理确定采区走向长度? 采区走向长度是确定采区范围的个重要参数，需要根据采区的煤层地质条件、开采机械化水平、采准巷道布置方式和可能取得的技术经济效果决定。 加大采区走向长度可以相对减少采区上(下)山、车场和峒室的掘进量；减少上(下)山煤柱和区间煤校的损失；减少采煤工作面搬迁次数；增加采区储量和服务年限；有利于保持必须的工作面错距，增加同采工作而数目和采区生产能力；有利于采区和矿井的合理集中生产。但是加大到什么程度则要根据采区的具体条件加以分析确定。 (一)地质因素 煤层的地质构造，如断层、裙曲以及煤层倾角或厚度的急剧变化等地质因素对采区走向长度
25、有重要影响。采煤工作面通过这些地带既困难又不安全。对于落差较大的断层，不仅采煤工作面无法通过，而且还要留有定尺寸的保护煤柱；因此可利用这些地带作为采区边界，以减少回采工作的困难及煤杜的损失。地质构造对采区走向长度往往起决定性的作用。如果需要在河流、湖泊或铁路下留没保安煤柱、也应尽量利用这些保安煤柱作为采区的边界。当由于构造及留设保安煤柱等原因使采区走向长度较短时为了保持回采工作面有一定的连续推进长度，可在采区一侧布置上山，成为单翼采区煤层顶底板的岩性对采区走向长度也有影响，当煤会云底板很破碎时，女如果采区走向长度很大，又缺乏有效的支护于段或不它布冒区段；岩石集巾平巷时，则区段平巷的维护就很困难
26、，这不仅增加了区段平巷的维护费用而且可能由于维护状况不好而影响区段平巷的运输。在这种情况卜、就要适当地缩短采区走向长皮煤层的自燃件对丁采区走向长度也有影响在发火期短的煤层中布置采区其冀不宜太长，否则对肪灭火木利。 (二)技术因素 技术上的因素主要考虑区段巷道的运输、掘进相供电等问题。 区段平巷铺设刮板输送机时，采区走向长度不能太大，一般为10001200 m。这时采区一翼为500一600 m，需要约45台输送机串联使用。生产时，如台发生故障，就影响全部生产，因此串联台数不宜再多。区段平巷铺设胶带输送机时，由于一台胶带输送机长度可达5001000 m，所以来区定向长度每翼可以达到5001000
27、m、双冀采区的走向长度达l 0002000m，甚至2000m以上。区段平巷采用单巷掘进时，受掘进通风影响，采区翼长度不宜超过1000 m，随着长距离掘进通风的解决，有的已达到1500 m。采区变电所通常设置在采区上(下)山附近，因此确定采区走向长度时，必须考虑供电线路的长短。采区走向长度太大将仗供电距离增加，电压降加大，会影响到工作面机电设备的启动。当供电电压为660v时，采区一翼走向长度可达700 m。综合机械化开采时，平巷内设置可伸缩胶带输送机、供电采用移动变电站度可以达到1000 m以上。 三)经济因素 在经济上，采区定向长度的变化将引起掘进费、维护费和运输费的变化。采区上(下)山，采区
28、车场和硕室的掘进费和相应的机电设备安装费将随采区走向长度的增大16减少；区段平巷的维护费和运输费将随采区走向长度的增加而增大；而区段平巷的掘进费则与采区走向长度的变化无关。因此，在客观上必然存在着个在经济上合理的采区走向长度。 目前，根据我国现场的实际情况，缓斜、倾斜煤层采区走向长度，普采、炮采双翼采区一般不小于1000一1200m。采用综合机械化采煤时，跨上山连续回来，采区走向长度不小于1000一1200则不能跨上山连续回来采区定向长度般不少于2000 m。四、 综合题(18分) 某一采区内有一层煤，其倾角平均为18，厚度平均为6m，其顶、底板条件从优，采区倾斜长度为600m，走向长度为15
29、00m采区巷道布置平、剖面图如下 ，作以下问题：1写出采区巷道名称； （5）2写出掘进顺序； （5）3写出并标注运煤系统； （4）4写出并标注通风系统。 （4）倾斜分层走向长壁下行跨落采煤法采区巷道布置（1）写出采区巷道名称：1岩石运输大巷；2岩石回风大巷；3采区下部车场；4运输上山；5轨道上山；6采区上部车场；7甩车场；8区段回风石门；9区段轨道集中平巷；10区段运输集中平巷；11联络斜巷；12溜煤眼；13回风小石门；14上分层运输平巷；15上分层回风平巷；16采区变电所；17绞车房；18区段溜煤眼；19采区煤仓；20中分层运输平巷；21中分层回风平巷；22行人联络巷（2）采区掘进顺序：当运
30、输大巷和回风大巷的掘进工作面超过采区沿走向的中央位置一定距离后，即可开始采区的准备工作。首先，在采区沿走向的中部位置，由运输大巷1开掘采区下部车场3，并由此在底板岩层中掘进轨道上山5和运输上山4，一般距煤层底板约1015m。两者沿走向相距2025m。两条上山掘至采区上部边界后，轨道上山以上部平车场6与回风大巷2相通、而运输上山则直接与回风大巷2相连接，形成通风回路。然后，在第一区段下部掘进中部车场的甩车场7、区段回风石门8，并由此向采区边界掘进区段集中平巷9和10。区段集中轨道平巷9沿下区段顶分层回风平巷位置开掘。在巷10和巷9中分别每隔一定距离(按一部刮板输送机的长度，即100150 m)掘
31、溜煤眼12和联络眼11，以便与分层运输平巷相通。当巷10和巷9掘至采区边界附近时，由近边界的一个溜煤眼和联络巷进入煤层上分层，并开始掘上分层第区段的超前分层运输平巷14和开切眼。与此同时，在第一区段上部，利用阶段回风大巷2兼做区段回风集中平巷并由此每隔一定间距（通常为150200 m）掘回风小石门13与分层回风平巷相连通。同样，从靠近采区边界的回风小石门掘上分层的超前回风平巷15与开切眼相连通。（3）运煤系统：分层工作面分层区段超前运输平巷14（或20）溜煤眼12区段运输集中平巷10区段溜煤眼18运输上山4采区煤仓19大巷装车外运。（4）通风系统：新鲜风流由运输大巷1下部车场3轨道上山5中部车
32、场7运输集中平巷和轨道集中平巷9联络斜巷11（两个溜眼12与分层运输平巷14相通，其中一个溜煤眼可进风)分层运输平巷14（或20）采煤工作面。污风由采煤工作面分层回风平巷15（或21）一回风小石门13至回风大巷2风井排入大气 。煤矿开采学试卷（二）一、名词解释(54=20分)1运输大巷2放顶煤采煤法3阶段4、井底车场二、简答题(84=32分)1、根据巷道作用和服务范围不同，可将矿山井巷分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三种类型，试对每种类型巷道列举3例。2、采煤工作面作业规程的内容主要包括哪些部分?3、 如何合理的将煤田划分为井田? 4、 简述选择开拓延深方案原则及要求。三、分析题(152=30
33、分)1、试分析比较炮采、普采、综采三种工艺方式的各自优缺点。2、如何合理确定开采水平?四、综合题(18分) 下图是立井多水平上山分区式开拓平、剖面示意图，试作以下问题1标出井巷名称，2写出井巷掘进顺序，3写出运煤系统，4写出通风系统。煤矿开采学试题（二）参考答案一、名词解释(54=20分)1运输大巷 在开采水平标高沿着煤层走向布置一条或几条巷道，为本开采水平运输、通风等等生产系统服务的巷道称为运输大巷。 2放顶煤采煤法放顶煤采煤法的实质就是在厚煤层中，沿煤层(或分段)底部布置一个采高23m的长壁工作面，用常规方法进行回来，利用矿山压力的作用或辅以人工松动方法，使支架上方的顶煤破碎成散体后由支架
34、后方(或上方)放出，并经由刮板输送机运出工作面。 3阶段在井田范围内，沿着煤层的倾向按一定标尚把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分6每个长条部分称为个阶段，如图14所示。阶段的走向长度、为井田在该处的走向全长，每个阶段均应有独立的运输和通风系统。 4、井底车场井底车场是连接井简和井厂土要运输巷道的一组巷道和峒室的总称，是连接井下运输和提升两个环节的枢纽，是矿井生产的咽喉。二、简答题(84=32分)1、根据巷道作用和服务范围不同，可将矿山井巷分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三种类型，试对每种类型巷道列举3例。开拓巷道运输大巷，阶段回风大巷，风井准备巷道采区轨道上山，采区运输上山，采区车场回采巷
35、道工作面运输巷道，开切眼， 工作面运输巷道 。2、采煤工作面作业规程的内容主要包括哪些部分?作业规程的内容一殷包括：工作面的位置、范围、与相邻工作面的关系及地面概况等一般情况；地质情况，包括可采储量、煤层厚度和倾角、顶底板岩性、地质构造、水文情况等；采煤方法有关内容，包括巷道及工作面布置图、有关参数、机械设备、工艺方式、各生产系统；绘制循环图表、劳动组织和技术经济图表；安全技术措施。3、 如何合理的将煤田划分为井田?（1）井田范围、份量、煤层赋存及开采余什要与矿井生产能力相适应； （2）保证井田有合理的尺寸；（3）充分利用自然等条件划分井田；（4）合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系
36、；（5）井田境界的划分方法有垂直划分、水平划分、按煤组划分及按自然条件形状划分几种。 4、 简述选择开拓延深方案原则及要求。(1)保持或扩大矿井生产能力；(2)充分利用现有井巷、设施及设备，减少临时辅助工程续，降低投资；(3)积极采用新技术、新工艺和新设备。在新水平开拓时选择更为合适的采煤方法进的采掘技术和设备，改革矿扑井田开拓和采区准备方式； (4)加强生产管理、延深的组织管理与技术管理，施工与生产紧密配合、协调一致减少延深对生产的影响； (5)尽可能缩短新、旧水平的同时生产时间。三、分析题(152=30分)1、试分析比较炮采、普采、综采三种工艺方式的各自优缺点。就目前煤矿地下开采技术发展趋
37、势看综采是采煤工艺的重要发展方向。综采优点：具有高产、高效、安全、低耗以及劳动条件好、劳动强度小。综采缺点：综采设备价格昂贵，综采生产优势的发挥有赖于全矿井良好的生产系统、较好的煤层赋存条件以及较高的操作和管理水平。根据我国综采生产的经验和目前的技术水平。适用条件：煤层地质条件较好、构造少，上综采后能很快获得高产、高效。普采优点：(1)是设备价格便宜。一套普采设备的投资只相当一套综采设备的四分之一，而产量可达到综采产量的三分之一至二分之一。(2)普采对地质变化的适应性比综采强，工作面搬迁容易。对推进距离短、形状不规则、小断层和褶曲较发育工作面，综采的优势难以发挥，就采用普采则可取得较好的效果。
38、(3)与综采相比普采操作技术较易掌握，组织生产比较容易。因此，普采是我国中小型矿井发展采煤机械化的重点。炮采优点：(1)是技术装备投资少，适应性强，操作技术容易掌握。(2)生产技术管理比较简单，是我国日前采用仍然较多的一种采煤工艺。炮采缺点：单产和效率抵、劳动条件差。根据我国的技术政策，凡条件适于机采的炮采面，特别在国有重点煤矿都要逐步改造成为普采面。2、如何合理确定开采水平? 合理的开采水平垂高应以合理的阶段垂高(斜长)为前提，并使开采水平有合理的服务年限，合利于矿井水平和采区的接替，还要有较好的技术经济效果。合理的水平垂高应注意满足以下要求。 (一)只有合理的阶段斜长 阶段划分为采区是普遍
39、应用的一种准备方式由于阶段内沿倾斜可布置几个区段，因此必须考虑以下因素对阶段斜长的影响。 (1)煤的运输 对缓斜和倾斜煤层，上山用用输送机或溜槽运煤时，上山斜长(即阶段斜长)一般不因运煤而受限制。对急倾斜煤层，过高的溜煤眼在掘进和维护士都比较困难并且太高度溜煤服容易冲毁支护，造成堵眼事故，还会使煤破碎，故溜煤眼的高度一殷不宜超过70100m。对于某些中小型矿井采区上山用矿车运煤，只设段绞车提升(两段就不合理了)，上山斜长受绞车能力限制，应根据所要求的采区生产产能力及绞车型号验算所能达到的最大长度. (2)辅助提升 采区一般均采用一段单钩串车提升滚简直径太大时，在井下运输、安装都不方便故绞车滚筒
40、直径一般不大于16m。上山斜长受绞车滚筒容绳量限制，一般不超过600 m。一些矿区及机厂制造了直径16m的加宽滚筒或直径20m滚筒则斜长可达900多米。采区内一般不采用两段提升。 (3)行人条件 阶段斜长过大时行人不使，要考虑机械升降人员，井为此增加辅助提升工作量。因此，应综合考虑上述因素的限制，规定合理阶段斜长的范围 (二)具有合理的区段数目 所谓合理的区段数，是指能保证采区正常生产和接替的区段数。由于是在保证工作面长度合理的前提下划分区段，所以区段数目从另一个侧而反映了对阶段斜长的要求。在我国目前的技术条件下，缓斜煤层区段可取35，倾斜和急斜不少于23。 (三)要有利于采区的正常接替 为保
41、证矿井均衡生产，一个采区开始减产，另一个新采区即应投人生产，为此，必须提前准备好一个新采区。所以，一个采区的服务年限应大于一个采区的开拓准备时间。由此看来阶段斜长大，采区储量多采区服务年限长、对采区的接替当然是有利的。 (四)要保证开采水平有合理的服务年限及足够的储量 开拓一个水平要掘进许多巷道，基建投资较大，为了充分发挥这些设施和投资的效果应该有一个合理的水平服务年限。并且符合国家要求。(五)经济上有利的水平垂高 从技术与经济统一的观点来看，技术上合理的水平垂高，应能获得较好的经济效果，可以通过经济比较的方法，选择有利的水平垂高。四、综合题(18分) 下图是立井多水平上山分区式开拓平、剖面示
42、意图，试作以下问题1标出井巷名称，2写出井巷掘进顺序，3写出运煤系统，4写出通风系统。1标出井巷名称1-主井；2-副井；3井底车场；4260m运输大巷；5-采区下部车场；6-采区运输上山；7-采区轨道上山；8-边界风井；9-总回风巷；10-m5区段运输巷；11-区段运输石门；12-m1区段运输巷；13- m5区段回风巷；14 -区段回风石门；15- m1区段回风巷；16-工作面；17-400运输大巷。2写出井巷掘进顺序井田沿倾斜分为两个阶段阶段下部标高分别为260 m、400m，设两个开采水平；在阶段内沿走向再划采区图中是4个采区。掘顺序 先在井田中部开凿一对立井，主副井筒到260 m第一 水
43、平，掘井底车场及主石门3、然后，在最下一层煤的底板岩层中开掘主要运输大巷4向两翼伸展，当其掘至各采区中部，掘采区下部车场5、采区运输上山6、采区轨道上山7、与总回风苍9连通形成通风系统，继续进行采区内巷道的掘进。为加快矿扑建设及有利寸：矿井通风，外田上部边界掘风井8、回风石门及总回风道9。3运煤系统 采煤工作面出煤经区段运输平巷、区段石门、区段溜煤眼、采区运输上山、采区煤仓，在运输大巷装车，电机车牵引载煤列车至井底车场卸载后，由主井内的箕斗将原煤提至地面。4通风系统 矿井通风采用中央分列式(小央边界式)，出副并进入的新鲜风流，经井底车场、主要运输大巷、采区车场、采区上山、区段石门、区段运输平巷清洗采煤工作而后的污风经区段回风干巷、区段回风石门、采区上山到总回风巷道，再经回风石门由边界风井排出地面。