1、采煤概论复习题复习资料第一章2.什么叫地质作用? 内、 外力地质作用有哪 几种作用形式?由地球内部能量引 起的地壳物质成分、 内 部构造、 地表形态发生 变化的地质作用, 内力 地质作用包括地壳运 动、 岩浆活动、 变质作 用和地震作用等。 外 力地质作用包括风化 和剥蚀、 搬运和沉积 、 固结成岩 。3. 岩 石 主 要 有 哪 几 种?岩浆岩、沉积岩、 变质岩。4.述煤的形成过程? 煤的形成过程大致可 分为两个阶段:泥炭化阶段:植物遗体 演变成为泥炭。 煤化阶 段:在压力和温度的作 用下, 泥炭就变成了褐 煤,覆盖岩层不断加 厚, 褐煤在高温高压的 作用下, 逐渐变成了烟 煤,再经过变质作
2、用, 烟煤会变成无烟煤 5. 反映煤层赋存状态 的指标主要有几种? 煤层按厚度和倾角如 何分类?指标:煤层的厚度、 煤 层的稳定性、 煤层的结 构分类:厚度 薄煤层0.51.3m 中 厚 煤 层 1.33.5m 厚煤层 3.5m 以上倾 角 缓 斜 煤 层 8 25倾斜煤层2545急斜煤层 45906反映煤岩层产状要素是什么?产状要素有:走向、倾角和倾向。7断层的要素有那几部分?什么叫正断层、 逆断层、平推断层?主要断层要素有:断层面、断盘和断距。正断层:上盘相对下降, 下盘相对上升;逆断层:上盘相对上升,下盘相对下降; 平推断层:断层两盘沿水平方向相对移动。9. 煤田地质勘探的任务是什么?煤
3、田地质勘探划分为哪几个阶段?煤田地质勘探有哪几种方法?了解矿井资源 /储量、井田地质条件、 煤层赋存条件、水文地质条件、 开采技术条件、煤种煤质等矿井的资源条件。划分为煤田普查、 矿区详查和井田精查三个阶段。 地质测量法 探掘工程法 钻探工程法 地球物理勘探法第二章1. 地质图件中采用什么表示方向?什么事等高线?各种地形在等高线图上有什么特点?表示方向:采用方位角和相位角来表示方向等高线:地面上高程相同的若干点连线而成的曲线特点:等高线高程有外向里降低为凹坑, 等高线高程升高为山冈山脊的等高线凸出方向是标高降低方向, 山谷等高线的凸出方向是标高升高方向鞍状地形等高线形状好像有两组双曲线组成2.
4、 试述根据等高线图作 地 形 剖 面 图 的 步骤?(1根据工程需要在地形图上画出剖面位置线 AB(2 将 AB 线及等高线相交的个点编号, 注明各点标高。(3在图的下方或另用一张纸绘地形图剖面。 在这纸上先作一条水平直线, 以地形图等高线图上所作剖面位置的最低标高为此水平线的标高。(4根据等高线图的比例尺和等高距做出平行于该直线的水平线,并注明标高。(5过等高线图上各交点, 向剖面图上的水平线作垂直引线, 根据各点的标高在剖面图上确定各点的位置, 并编号 1、 2、 3 。(6用圆滑的曲线连接这些实际位置点, 即绘成地形剖面图。3. 如何根据煤层底板等 高 线 确 定 煤 层 产状?煤层底板
5、等高线的延 展方向就是煤层的走 向。 过等高线上任意一 点项标高值较小的等 高线作垂线, 该垂线方 向就是煤层的倾向。 5. 煤矿常用的地质图 件主要有那些? 一、 地质地形图二、 煤 系综合柱状图三、 煤岩 对比图四、 地质剖面图 五、水平地质切面图 第三章1. 什么叫井田开拓? 以井筒形式分为哪几 类?在一个井田范围内, 主 要巷道的总体布置及 其有关参数的确定叫 井田开拓。立井开拓、 斜井开拓、平硐开拓、 综合开拓。2. 什么叫煤田?煤田 划分井田时应注意哪 些问题?在地质历史发展过程 中, 同一地质时期形成 的、 并且大致连续发育 的含煤岩系分布区称 为煤田。 a. 井田范 围、 储量
6、、 煤层赋存及 开采条件要及矿井生 产能力相适应b .保证井田有合理的 尺寸c .充分利用自然等条 件划分井田d .合理规划矿井开采 范围, 处理好相邻矿井 之间的关系3. 矿井年产量?如何 合理确定矿井生产能 力 ?矿井一年内能生产的煤炭数量称为矿井年 产量。根据煤层赋存条件、 开 采技术条件、 国家队煤 炭的需求状况及当地 经济发展状况等, 并结 合国家有关技术政策 综合分析, 认真进行技 术经济比较来确定 4. 井田再划分方式有 哪几种?如何划分? 一、井田划分为阶段 井田划分阶段在井田 范围内, 沿煤层倾斜方 向, 按一定标高把煤层 划分为若干个平行于 走向的长条部分, 每个 长条部分
7、具有独立的 生产系统, 称之为一个 阶段。二、井田划分为盘区 将井田分为两翼, 然后 以大巷为轴将两翼分 成若干适宜开采的块 段, 每个块段叫一个盘 区。 每个盘区通过盘区 石门及主要大巷相连 构成相对独立的生产 系统井田分区域划分 三、井田分区域划分 整个井田划分成若干 个区域, 每个区域相当 于一个小井田, 进一步 划分成阶段、盘区等。 每个区域开凿辅助提 升井和风井为本区域 服务。 在井田中央开凿 集中提升井为整个井 田服务四、阶段内再划分 a . 分区式 b . 分带式布 置 c .分段式 d .整阶 段布置8. 巷道如何按空间特 征和用途进行分类?分哪几类?按空间位置和形状可分为:a
8、 垂直巷道-立井、 暗立井、溜井b .倾斜巷道-斜井、暗斜井、上山、下山c .水平巷道-平硐、石门、煤门、平巷按重要性可按下边的分类标准 :开拓巷道、准备巷道、 回采巷道三种9. 什么是开拓巷道?什么是准备巷道?开拓巷道为全矿井、 一个开采水平或阶段服务的巷道, 如井筒、井底车场、 阶段 (或水平运输大巷和回风大巷等。 准备巷道 为整个采区服务的巷道, 如采区上(下山、采区上下车场、采区石门等。 回采巷道 为工作面采煤直接服务的巷道, 如区段上、 下平巷和开切眼等。10. 在确定矿井生产能力和服务年限时, 为什么要考虑储量备用系数?储量备用系数是为保证矿井有可靠服务年限而在计算时对储量采用的富
9、裕系数。 一般为 1.3-1.5,主要用于计算矿井服务年限。 矿井服务年限是指按矿井可采储量、 设计生产能力, 并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。第四章2. 斜井单水平分区式开拓的优点、 缺点和适用条件是什么?优点:开采水平少,减少了初期工程量和投资; 对地质条件适应性强, 可多采区同时生产、多工作面同时生产, 生产能力大; 矿井生产稳定 . 条件:适用于瓦斯含量低、 涌水量小的缓倾斜煤层,同时井田倾斜长度满足要求 .3.立井开拓的优点、缺点和适用条件是什么?优点:井筒长度短、提升速度快、 提升能力大及管线敷设短、 通风阻力小、维护容易; 立井对地质条件适应性强、 不受煤层倾角、 厚度、
10、瓦斯等条件限制;缺点:井筒掘进施工要求技术高、 开凿井筒所需设备和井筒装备复杂、井筒掘进速度慢 、 基 建 投 资 大 。条件:适用于煤层倾角小于 12、 地质构造简单、 煤层埋藏较深的矿井4.简述平硐开拓有几种方式, 说明其布置特点及适用条件?走向平硐:工程量小、投资省、 出煤快。 适用条件:煤层不厚、 煤质坚硬、服务年限不长,只能单翼开采, 限制矿井的生产能力。垂直平硐:初期工程量大,投资多,出煤慢。 适用条件:可以采用两 翼开采, 矿井生产能力 大。5. 什么叫综合开拓? 通常有哪几种综合开 拓方式?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, 或者影响矿井的经济 效
11、益, 此时主, 副井可 采用不同的井硐形式, 称为综合开拓。 六种 综合开拓方式, 即立井 斜井、斜井立井、 平硐立井、 立井平 硐、 平硐斜井和斜井 平硐开拓方式。 第五章1.井筒的位置及数目 如何确定?选择井筒位置应从地 面因素、 地下因素和技 术经济因素等三方面 进行论证和比较。 一般 地, 一个矿井至少应有 一主一副两个井硐。 2. 运输大巷的布置方 式有哪几种?各有什 么优缺点 ?分层运输大巷、 集中运 输大巷、 分组集中运输 大巷分层运输大巷:优 点:开掘施工容易, 掘 进速度快,成巷费用 低, 有助于探明煤层赋 存状况。 缺点:掘进工 程量大, 采区生产能力 低, 生产分散, 管
12、理不 便, 同时煤层大巷易受 采动影响, 不利于安全 生产集中运输大巷:优 点:可实现合理集中生 产; 当采用岩石集中大 巷时, 有利于运输工作 机械化和自动化; 可以 不留大巷煤柱, 有利于 提高煤炭回收率。缺 点:建井期长; 当煤层 间距很大时, 会造成技 术上经济上不合理 分组集中运输大巷:兼有前两种方式的部 分特点,5. 矿井开拓延深方案 有哪几种?各有什么 优缺点?1 主、 副井直接延深。 能充分利用原有设备、 设施,具有提升单一、 管理方便、 投资少、 维 护费用低等优点。 2 采用暗立井或暗斜 井延深。 不影响生产水 平正常生产, 而且位置 选择不受原有主、 副井 的约束。3 新
13、开一个井筒, 延 深一个井筒。 弥补原有 井筒提升能力和通风 能力的不足。第七章 巷道支护 1. 什么是巷道围岩压 力,其影响因素有哪 些?由于围岩变形受阻而 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 岩压力影响围岩压力的因素 很多,通常可分为地 质、开采和支护等类。 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等。2. 简述巷道矿压控制的途经和方法?巷道保护。 指为了使围岩应力及岩体强度保持较适应得关系, 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,如将巷道不知在坚硬岩层中或应力降低区等巷道支护。 指借助于安设各种矿山支架去预防巷道围岩
14、产生过度变形和防止巷道冒顶、 片帮, 以保持巷道正常使用巷道维护。 指对已进行过支护的巷道, 为了改善已恶化的维护形状和恢复其稳定性所采取的一些措施, 如更换已损坏的支架构件、重新支护等。第 10章 准备方式2. 上山采区式准备方式的优点、 缺点和适用条件是什么?这种采取准备方式巷道布置简单, 准备新采区时间段, 但是采区生产能力小,服务年限短, 巷道掘进率高。 井田只有单一层煤或层区间距很大, 开采解放层, 煤质差别大要求分运或受其他条件限制时,才采用此法。3. 条带准备方式的优点、 缺点和适用条件是什么?其采煤工作面可以按单工作面布置, 也可以成对的按对拉工作面布置。 条带式准备方式巷道布
15、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, 回收率高; 通风系统简单,通风设备少;对某些地质条件的适应性强。 但是, 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; 当煤层沿倾斜起伏较大时, 巷道积水不易解决; 而且大巷装车站多。条带式准备方式适用于下列条件:倾角为12以下的薄及中厚煤层,走向断层不发育, 沼气涌出量和涌水量不大的煤层5. 采区上山条数如何确定?在一般情况下, 采区布置两条上(下山(一条运输上山、 一条轨道上山 ,就
16、能满足采取运输、 通风和行人的需要。但随着生产的发展, 有的采区常常需要增加上山数目。9. 采区上山的布置方式有哪几种?两条煤层上山 一岩一煤上山 两条岩石上山 两岩一煤上山三条岩石上山第 11章 矿山压力及其 控制1. 什么叫矿山压力? 煤层开采出来后, 形成 内部空间, 引起岩体内 应力重新分布, 使围岩 产生变形,移动 破坏 从而对工作面和巷道 及围岩产生压力, 成为 矿山压力。2. 什么叫矿山压力显 现在矿山压力作用下, 出 现了如冒顶,底鼓 煤 岩片帮 支架破坏 煤 和瓦斯突出等破坏现 象, 通常把这些现象成 为矿山压力现象或矿 山压力显现。3. 直接顶如何分类? 分哪几类?根据我国
17、岩层的实际 情况, 一般把直接顶分 为三类:一类直接顶(不稳定 回采时不及时支 护,很易造成局部冒 顶,如页岩、煤皮、再 生顶板等;二类直接顶(中等稳 定顶板虽有裂 隙, 但仍比较完整, 如 砂质页岩;三类直接顶 (稳定 顶板允许悬露较大 面积而不垮落, 直接顶 完整, 如砂岩或坚硬的 砂质页岩。4. 基本顶如何分级? 分哪几级?根据基本顶对工作面 的压力 (初次和周期来 压及初次来压的步 距,分为四类介绍如下:类基本顶初次 和周期来压不明显, 来 压时缓和无冲击。 类基本顶初次 和周期来压很明显。 类基本顶初次 和周期来压强烈 类基本顶平时 顶板无压力, 采空区悬 露面积达几千甚至上 万 m
18、2不垮落,初次和 周期来压时, 顶板垮落 常形成狂风、巨响。 6.什么叫支承压力? 工作面周围支承压力 是如何分布的? 在开切眼量帮煤体中, 产生了应力集中现象, 这种集中应力称为支 承压力。 开采区顶板悬 露面积越大,时间越 长, 顶板压力越大, 支 撑压力的分布范围和 集中程度越大; 开采深 度越大, 悬露顶板的重 量越大, 支撑压力也越 大; 采空区充填程度越 密实, 煤壁内支承压力 越小;顶板岩层越坚 硬, 顶板压力分布越均 匀, 支撑压力的集中程 度就比较小; 地板岩层 坚硬, 支撑压力影响范 围大,但集中程度小。 7什么是工作面基本顶 初次来压?什么是基 本顶周期来压? 由于基本顶
19、初次垮落, 使工作面压力增大, 故 称为初次来压。 这种垮 落及来压随工作面推 进而周期性的出现, 称 为基本顶周期垮落及 周期来压。8采空区上覆岩层沿竖直方向如何划分?各具有什么特点?沿竖直方向自下而上可分为三带:冒落带、裂隙带、弯曲下沉带。冒落带:易冒落的直接顶, 不规则垮落,碎胀的岩块将填满采空区,形成冒落带,支撑老顶。裂隙带:位于冒落带之上的老顶岩层, 总是一端支承在煤壁上, 另一端支承在采空区的碎石充填堆上。 在上覆岩层的压力作用下, 冒落的岩块逐渐压实。因此, 上覆岩层也随之逐步弯曲下沉, 成段拆断或产生许多裂隙, 但不冒落仍整齐排列, 形成裂隙带。 其厚度根据实测一般为采高 (煤
20、层厚度的 717倍左右。将发生部分垮落, 使工作面压力增加。弯曲下沉带:裂隙带上方直到地表的岩层为弯曲下沉带, 这部分岩层不产生裂隙或仅产生极微小的裂隙, 并在采空区上方的地面形成一个比开采范围大的空间。第十二章 采煤方法1.什么叫采场?什么叫采煤工作面?用来直接大量采取煤炭的场所,称为采场。在采场内进行回采的煤壁, 称为采煤工作面2. 什么是采煤工作?采煤工作可分为哪几种工序 ?在采场内, 为了采取煤炭所进行的一系列工作, 称为采煤工作。 基本工序和辅助工序。3. 什么是采煤工艺?什么叫采煤方法?采煤工艺:按照一定顺序完成各项工作的方法及其配合采煤方法:采煤工艺及采煤系统在时间上、 空间上相
21、互配合的总称10. 放顶煤采煤法的优点、适用条件是什么 ?优点(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简化巷道布置,减少巷道掘进工作量。(3提高采煤工效。(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5m 20m 或更厚的煤层; 煤层倾角由缓斜到倾斜或急倾斜厚煤层;煤质比较松软易冒落,冒落块度不大; 顶板容易垮落。第十四章 矿井通风1. 矿井通风的任务是什么?1提供井下足够的新鲜空气,以供人员呼吸; 2把井下的及稀释和排除井下有毒、 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 (及适宜的温 度、湿
22、度及风速 ,以 利于工人劳动和机器 运转。2. 矿井空气中的主要 成分及地面空气的主 要成分有什么不同? 地面空气成分主要由 氧、 氮、 二氧化碳组成 矿井空气氧浓度降低, 二氧化碳浓度增加; 混 入各种有毒有害气体 和矿尘;空气的温度、 湿度、 压力等状态发生 改变3. 矿内空气为什么会 在井巷中流动?降低 矿井通风阻力的措施 主要有哪些?利用机械或自然压力 差 (风侧及回风侧存在 压力差为动力, 使空 气在井巷种流动 措施:减少井巷摩擦 阻力系数 保 证 有 足 够 大的井巷断面 尽 量 缩 短 通 风组成长度 降 低 面 部 阻 力4. 自然通风的原理是 什么?按其服务范围 机械通风可分
23、为哪三 种?使空气获得能量, 产生 自然风压, 使其沿井巷 流动, 这种自然力主要 是由地面温度的变化, 使矿井风侧和回风侧 空气温度发生差异而 引起的。 1主要通风 机 2辅助通风机 3 局部通风机。5.什么叫矿井通风系 统?是矿井主要通风机的 工作方式,通风方式, 和通风网络的总称, 是 矿井生产系统的重要 组成部分。6. 矿井主要通风机的 工作方式有哪几种?1抽出式2压入式通风3抽出和压入混合式 通风7. 矿井通风方式有哪 几种?各有什么有缺 点?种类:中央式、 对角式、 混合式。 中央式和对角 式比较有以下优点:1、 矿井总回风巷可以随 采区接替逐步开掘, 因 而建井工期短, 总回风
24、巷的维护费用低; 2、 回风井筒数目少, 同时 运转的风机台数少, 容 易管理; 3、当进风井 口及井底车场附近发 生火灾需要及时反风 时, 容易实现。 中央式 的缺点:1、随着向边 界采区开采, 总回风巷 不断延长, 通风线路随 之加长, 因而通风阻力 不断增加; 2、矿井生 产期间, 由于井下巷道 阻力不断增加, 阻力变 动范围大, 难以保证通 风机在高效率状态下 运转; 3、矿井总进风 和总回风风流反向平 行流动, 容易漏风; 4、 在矿井生产的中后期, 多采区同时生产时矿 井通风系统关联性太强, 系统独立性差,系统防灾抗灾能力差。9. 生产矿井总进风量如何计算?12. 掘进工作面局部通
25、风机通风的通风方式主要有哪几种?各有什么优缺点 ?“ U ”型、 “ Y ”型、 “ W ”型和“ H ”型等通风系统。1 “ U ”型通风系统:这种通风系统最为简单, 采用最广泛。但它的缺点是, 采煤工作面的采空区一侧的上隅角容易积聚瓦斯。2 “ Y ”型通风系统:这种通风系统对解决回风流瓦斯浓度过高或上隅角积存瓦斯具有良好效果。 但要求工作面的上顺槽沿采空区一翼全长预先掘出,且在回采期内要始终维护。3 “ W ”型通风系统:这种通风系统适用于瓦斯涌出量大、 工作面较长的综采工作面, 当开采煤层的瓦斯涌出量特别大时, 还可在中间平巷中布置钻孔抽放瓦斯, 但这种通风系统中有半个工作面是下行通风
26、. 对有煤及瓦斯突出的采煤工作面严禁采用。13. 矿井通风构筑物主要有哪些?各起什么作用?风门。 在巷道中, 切断风流又能保证行人通车风墙。 切断风流或封闭采空区, 防止瓦斯向巷道扩散风桥。 在进风巷道及回风流平面交叉处, 防止风流短路, 使进回风分离井口封闭装置。 防止井内风流和地面大气短路, 使井口和地面大气隔离第十五章 矿井瓦斯及矿尘1. 矿井瓦斯是如何生成的 ? 瓦斯的主要成分是什么?瓦斯的主要性质有哪些 ?生成:在煤的生成和变质过程中伴生的气体主要成分:甲烷主要性质:瓦斯是无色、 无味、 无臭的气体,难溶于水, 不助燃也不能维持呼吸; 对空气的相对密度是 0.544,渗透能力是空气的
27、 1.6倍; 瓦斯在空气中达到一定浓度时, 遇火能燃烧或爆炸2.瓦斯在煤体中存在的 状 态 可 分 为 哪 两类?游 离 状 态和吸着状态。3. 瓦斯含量和瓦斯涌出量的区别?瓦斯涌出量如何计算?煤层瓦斯含量是指单位质量或单位体积的煤体, 在一定压力和温度下所含的瓦斯数量 (即游离瓦斯和吸着 瓦斯总和 。矿井绝对 瓦斯涌出量是指矿井 在一定时间或单位时 间内所涌出的瓦斯数 量; 矿井相对瓦斯涌出 量是指矿井正常生产 的情况下, 平均日产 1t 煤的瓦斯涌出量。 4. 矿井瓦斯等级如何 划分?低瓦斯矿井。 矿井相 对瓦斯涌出量小于或 等于 10m3/t 且矿井绝 对瓦斯涌出量小于或 等于 40m3
28、/min高瓦斯矿井。 矿井相 对 瓦 斯 涌 出 量 大 于 10m3/t 且矿井绝对瓦 斯 涌 出 量 大 于 40m3/min煤和瓦斯突出矿井。 5.瓦斯爆炸的条件及 其影响因素是什么? 瓦斯浓度。 瓦斯在空 气 中 的 爆 炸 下 限 为 5%6%, 上限为 14%16% 引火温度。 引火温度 对瓦斯浓度、 火源性质 及混合气体的压力等 因素变化而变化氧的浓度。 井下瓦斯 爆炸条件之一为氧浓 度大于 12%6. 预防瓦斯爆炸的措 施主要有哪些 ?1、防止瓦斯积聚的措 施1加强通风2及时处理局部聚集 的瓦斯3加强瓦斯监测检测 2、防止瓦斯引燃措施 1 在井口和井口房内,禁止使用明火。 2
29、）在瓦斯矿井，要使 用防爆型或 安全火花 型电器设备， 对其防爆 性能要经常检查， 不符 合要求的要及时更换。 3） 严格执行放炮制度。 4 ）严格管理火区，防 止密闭墙漏风， 并定期 测定火区温度。 7. 煤及瓦斯突出的 特 点是什么？预防煤 及 瓦斯突出的措施有 哪 些? 一） 煤及瓦斯突出的特 点 （ 1）煤及瓦斯突出多 发生在地质构造附近， 如断层、 褶曲、 扭转等； （ 2）高应力集中区， 如巷道的上隅角、 受煤 柱集中应力 影响的位 置等； （ 3）突出次数、强度 随煤厚 （特别是软分层 厚度） 、倾角等增大二 危险性增大； （ 4）突出及采掘的工 序有关， 且多发生在放 炮和落煤时或其后； （ 5）突出及煤层的瓦 斯含量和瓦 斯压力之 间没有固定关系。 1 、区域性措施区域性 措施是指使 大范围煤 层消除突出 危险性的 措施， 主要有开采解放 层和预抽煤 层瓦斯两 种。 2、局部性防突措施 1）钻孔排放瓦斯，2） 放震动炮 3）水力冲孔 预防煤及瓦 斯突出的 措施， 还有采用大直径 超前钻孔、 煤层高压注 水及开卸压 槽卸压等 方法 9. 矿尘的主要危害 有 哪些 ?
