简述壁式体系和柱式体系采煤法的基本特征和实用性

一名词解释1煤田；在地质历史发展的过程中，同一地质时期形成并大致连续发育的含煤岩系2矿区；统一规划和开发的煤田或其一部分3井田；划分给一个矿井开采的那一部分煤田4矿井生产能力：矿井一年内能生产煤炭的数量，以“Mt／a”表示5开拓方式：开拓巷道的布置方式6开采水平：通常将设有井底车场，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7阶段：在井田范围内，沿着煤层的倾向，按一定标高把煤层划分为若干平行于走向的长条部分，每个长条部分称为一个阶段8井底车场：是连接井筒和井下主要运输巷道和硐室的总称9立井：直接与地面相通的直立巷道10暗立井：不与地面直接相通的垂直巷道11平硐：直接与地面相通的水平巷道12石门：不与地面直接相通的水平巷道，其长轴线与煤层直交或斜交的岩石平巷13平巷；没有出口直接通到地面，沿煤层走向开掘的水平巷道，有煤层平巷和岩层平巷14大巷：为开采水平服务的平巷15斜井：与地面直接相通的倾斜巷道16上山\下山:服务于一个开采水平的倾斜巷道，上山用于开采其开采水平以上的煤层；下山用于开采其开采水平以下的煤层17斜巷：不与地面直接相通的倾斜巷道18硐室：空间三个轴线长度相差不大且不与地面直接相通的地下巷道19采场；在采区内，用来直接大量开采煤炭资源的场所20采煤工作面；在采场内进行回采的煤壁21回采工作：在采场内，为采取煤炭所进行的一系列而工作22采煤工艺：采煤工作面内各个工序按照一定顺序完成的方法及其相互配合23采煤系统：回采巷道的掘进一般是超前于回采工作进行的，他们之间在时间上的配合以及在空间上的相互位置关系，称为回采巷道布置系统，也即采煤系统24采煤方法：采煤系统和采煤工艺的综合及其在时间、空间的相互配合。

25采煤工艺过程：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26炮采：爆破落煤，爆破及人工装煤，机械化运煤，用单体支柱支护工作空间顶板27普采；用采煤机同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。

28综采；即破、装、运、支、处五个生产工序全部实现机械化29正悬臂支架：悬臂的长段在立柱的煤壁侧，短段在采空侧30最大，小控顶距：工作面达到允许的最大和最小宽度31柱距：垂直于工作面走向的两排支柱间的距离32排距：平行于工作面走向的两排支柱间的距离33放顶步距：最大控顶距和最小控顶距之差34端面距：支架顶梁梁端与煤壁之间的距离二填空1煤矿开采学是研究煤矿开采技术的综合性技术学科2专门或主要用于提升煤炭的井筒叫做主井3主要用于提升矸石，下放设备器材，升降人员等辅助提神工作的井筒叫做副井4将井田划分为更小的部分主要有划分为阶段及划分为水平5井田内阶段再划分有三种：采区式、分段式、带区式6为全矿井、一个水平或若干采区服务的巷道称为：开拓巷道7为一个采区或数个采区服务的巷道叫做：准备巷道8仅为采煤工作面生产服务的巷道叫做：回采巷道9煤田划分为井田的划分方法有;垂直划分、水平划分、按煤组划分及按自然条件划分10矿井储量可分：矿井地质储量、矿井工业储量、矿井可采储量11矿井生产能力是煤矿生产建设的重要指标，在一定程度上综合反映了矿井生产技术面貌，是井田开拓的一个重要参数，也是选择井田开拓方式的重要依据之一12开采能力即按矿井开采条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13在确定矿井生产能力的因素中,储量是基础，开采能力是关键，各生产环节能力应配套，安全生产条件必须保证14矿井服务年限应与矿井的生产能力相适应15井田开拓方式按井筒形式可分为:立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓16井田开拓方式按开采水平数目可分为：单水平开拓、多水平开拓17井田开拓方式按准备方式可分为：上山式、下山式及混合式18我国煤矿井田开拓朝着：生产集中化、矿井大型化、运输连续化、系统简单化方向发展19斜井采用串车提升时，井筒倾角不宜大于25度，采用箕斗提升时倾角一般取25度到35度20斜井采用一般胶带机输送提升时，井筒倾角不宜大于17度，如井筒无淋水，且粉煤较多，21井筒倾角亦可达18度，采用新型大倾角胶带输送机，井筒倾角可达25度，无极绳提升的井筒倾角一般不大于10度22为便于流水和行车，平硐或大巷的坡度一般取0.3%-0.5%23采煤方法是采煤系统和采煤工艺的综合及其在时间、空间的相互配合。

24常见的柱式体系采煤法有：房式采煤法、房柱式采煤法25开采煤层群时，各煤层的开采顺序有：下行式和上行式两种26长壁采煤法主要有炮采、普采，综采三种采煤工艺方式27爆破落煤的主要操作过程有：打眼、装药、填炮泥、连炮线、放炮这些工序组成炮眼布置形式有：单排眼，双排眼，三排眼布置，其中双排眼又可以布置为对眼、三花眼、三角眼28采煤机的进刀方式有直接推入进刀法、工作面端部斜切进刀、综采面中部斜切进刀、滚筒钻入法进刀三.1.简述壁式体系和柱式体系采煤法的基本特征和实用性答：（1）通常具有较长的采煤工作面长度，先进采煤国家其工作面长度多在200m以上；（2）在采煤工作面两端至少各有一条巷道，用于通风和运输；（3）随采煤工作面掘进，应有计划的处理采空区；（4）采下的煤沿平行于采煤工作面的方向运出采场。

较柱式体系采煤法相比，有煤炭损失少、回采连续性强、单产高、采煤系统较简单、对地质条件适应性强等优点，但也有采煤工艺装备比较复杂的缺点。

（1）一般工作面长度不大但数目较多，采房和回收煤柱设备合一；（2）矿山压力显现较弱，在生产过程中支架和处理采空区工作比较简单，有时还可以不处理采空区；（3）采场内煤的运输方向是垂直于工作面的，采煤配套设备均能自行行走，灵活性强；（4）工作面通风条件较壁式采煤法差，采出率也较低。

一般用于埋藏较浅的近水平薄及中厚煤层，并要求顶板较好、瓦斯涌出量少的地质条件。

长壁采煤法有哪几种主要采煤工艺?说明他们的主要特点。

答：长壁采煤法主要采煤工艺有：采用炮采、普采和综采三种采煤工艺。

炮采特点：爆破落煤，爆破及人工装煤，机械化运煤，用单体支柱支护工作空间顶板。

普采特点：用采煤机械同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。

综采特点：破、装、运、支、处五个主要生产工序全部实现机械化。

2.说明综采双滚筒采煤机的割煤、进刀方式及其试用条件答：①双向割煤往返一次割两刀。

也叫“穿梭割煤”，多用于煤层赋存稳定、倾角较缓的综采工作面，采煤机的进刀必须采用端头进刀。

②单向割煤。

采煤机朝一个方向割煤，朝一个方向跑空刀，往返一次割一刀。

多用于顶板稳定性差；煤层倾角大，采煤机、输送机、支架下滑，只能自下而上地推溜移架；采高大而滚筒直径小，采煤机不能一次采全高；采煤机装煤效果差，需要单独牵引装煤行程的综采工作面；割煤时降尘效果差，移架工不能在采煤机回风平巷一侧工作的综采工作面。

答：①直接推入法进刀，需提前开出工作面端部切口。

②钻入法进刀，要求采煤机滚筒安装断面齿和排煤口，采煤机滚筒不要挡煤板或采用门式挡煤板且处于打开状态，对输送机槽帮、推移千斤顶、采煤机的强度和稳定性有特殊要求，采高不能太大。

③端部斜切进刀，分割三角煤和留三角煤进刀方式，割三角煤进刀方式应用较广，只有在端头顶板维护困难，工作面采用单向采煤的情况下采使用留三角煤的进刀方式。

④中部斜切进刀，适用于较短的工作面，端头空间狭小，采煤机装煤效果3.综采面设备之间有哪些主要配套几何尺寸？答：1、综采设备垂直尺寸配套关系①采煤机采高的确定，（采用不同高度的底托架、采煤机可获得几种不同的机面高度）②采高与支架高度关系：h 1+-=S M H m m ，a S D H --=2min③支架最小支撑高度与滚筒直径二者关系：)(min δ+-=A H Y⑤采煤机的卧底量：2sin 2D L C A X m -∙--=β ⑥采煤机底托架高度 )2sin 2(S D L C M U m m +++-=α ⑦摇壁升角α（升角增大，采高增大）2、综采面设备横向配套尺寸人行道宽度：M ≥700mm端面距：T=150~300mm移架千斤顶的行程比采煤机截深大100～200mm3. 综采面设备的选择与生产能力配套。

4.说明单工作面布置和双工作面布置的特点以及双工作面的应用条件。

答：在采区同一翼上下区段一般不同时开采，这种巷道布置叫单工作面布置，双工作面布置是相对单工作面布置而言，也叫对拉工作面布置，将上下区段工作面保持一定的错距同时开采，上工作面的煤向下运，下工作面的煤向上运，两区段之间共同使用同一条区段平巷。

双工作面布置的优点：减少平巷掘进量和维护量；采出率高；占用设备少；生产集中；管理方便。

缺点：上、下采面交接处难维护。

适用于非综采工作面；顶板中等稳定以上；瓦斯少的地质条件。

试述倾斜长臂采煤方法的主要特点，说明其优缺点及使用条件。

为什么说煤层倾角是影响采用这种方法的最主要因素倾斜长壁采煤法的评价优点：1 、巷道布置简单、巷道掘进率、投产快；2 、生产系统简单，生产成本低；3 、工作面长度不变；4 便于布置双工作面5当倾斜或斜交断层较多时，可减小断层对工作面的影响6当顶板淋水较大时，仰斜开采有利7当瓦斯涌出量较高时，俯斜开采有利 。

缺点：1 辅助运输困难； 2 、掘进通风困难； 3 、设备不适应； 4 、大巷装车点多； 5 、有下行风问题 ； 总评价： 用于倾角小于 12 度的煤层能获得好的经济效果。

适用条件：（1）按目前的设备条件，倾斜长壁采煤法主要适用于倾角在 12下的煤层，应作为推广应用的重点。

（2）当对采煤工作面设备采取有效的技术措施后，可应用于 17~12的煤层，当煤层倾角在 20左右时，现只有少数矿井应用，总的也有待于改进。

（3）对于倾斜和斜交断层较多的区域，能大致划分成较为规则分带的情况下，可采用倾斜长壁采煤法或伪倾斜长壁采煤法。

5.简述综采放顶煤支架的主要形式、分类依据和优缺点？答：依据与支架配套的输送机台数和放顶煤机构的不同分为：1）单输送机高位放顶煤支架。

优点是稳定性好，运输系统及工作面端头维护简单，便于管理，缺点是通风断面小、煤尘量大，受运输能力限制采放不能平行作业。

2）双输送机中位放顶煤支架。

优点是支架稳定性及密封性能好，后部输送机放煤空间较大；缺点是后部支架后铰点较高，易增加煤损，而且煤尘较大，端头部分维护较复杂。

3) 双输送机低位放顶煤支架。

优点是顶梁较长，可提高顶煤的冒放性，放煤时煤尘小且采出率较高；缺点是支架的稳定性较差。

6.影响顶煤采出率的主要因素是什么？为什么说顶煤的损失时可以控制的，但也是不可避免的？ 答：主要因素：护巷煤柱损失、采面的回采损失（初采、终采，放煤工艺）主要因素：工作面外：区段煤柱（33%），采区隔离煤柱，采取巷道，上下山煤柱及其他工作面内：面内部分浮煤，工作面初末采，放顶煤工艺（44%），其他面内损失原因：纯煤放出阶段、有条件可回收和有条件不能回收顶煤在整个放煤过程中所占的比例取决于初始煤矸界面与放煤口的位置、界面运动规律、截止混矸率的大小和冒落煤岩体的块对比及流动特性等。