煤矿开采学课后作业习题及重点(考试版)

【1】壁式体系和柱式体系采煤法的基本特征及其适用性

壁式体系采煤法：一般以长工作面采煤为其主要标志，产量约占我国国有重点煤矿93%以上。随着煤层厚度及倾角的不同，开采技术和开采方法会有所区别。对薄及中厚煤层，一般都是按照煤层全厚一次采出，即整层开采；对于厚煤层，可把它分为若干中等厚度的分层进行开采即分层开采，也可采用放顶煤整层开采。

壁式采煤法较柱式采煤法煤炭损失少。回采连续性强，单产高、采煤系统较简单；对地质条件适应性较强，但采煤工艺装备比较复杂。

柱式体系采煤法以短工作面采煤为其主要标志，我国国有重点煤矿中采用这类采煤法的产量比重在5%以内。我国柱式体系采煤法在地方煤矿应用较多。在国有重点煤矿，大多用于开采条件不正规，回收巷道煤柱或机械化水平较低的矿井。

【2】采煤方法的分类

壁式体系采煤法：对于薄及中厚煤层一般都是按煤层全厚一次采出，即整层开采；对于厚煤层可把它分为若干中等厚度的分层进行开采，即分层开采；也可采用放顶煤整层开采。

无论整层开采或分层开采，依据不同倾角，按开采工作面的推进方向，可以分为走向长壁开采和倾斜长壁开采两种类型。薄及中厚煤层，可采用单一走向长壁垮落采煤法、倾斜长壁采煤法、单一长壁刀柱式采煤法、大采高一次采全厚采煤法。厚煤层采用分层开采，随着生产技术发展采用综采放顶采煤法、掩护支架采煤法。

柱式体系采煤法包括：房式采煤法、房柱式采煤法；

【3】阶段内的再划分有哪几种方式。各适用何种条件？

1采区式划分：在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干具有独立生产系统的块段，每一块段称为一个采区。

2分段式划分：在阶段范围内不划分采区，而是沿倾向将煤层划分为若干平行于走向的长条带，每个长条带称为分段，每个分段斜长不只一个采煤工作面，这种划分称为分段式。分段式划分仅适用于地址构造条件简单，走向长度较小的井田。

3带区式划分：在阶段内沿煤层走向划分若干个具有独立生产系统的带区，带区内又划分成若干个倾斜分带，每个分带不仅仅一个采煤工作面。分带布置工作面适用于倾斜长壁采煤法，巷道布置系统简单。比采区式布置巷道掘进工程量少。

【4】大采高大倾角综采的工艺特点

工作面产量和效率大幅度提高，同采巷道掘进量比分层减少了一半，并减少了顶板的铺设；减少了综采设备搬迁次数，增加生活时间。

【5】矿井巷道开掘顺序

1主井副井进入地下—井底车场主要运输石门—开采水平阶段运输大巷—采区运输石门—运输大巷开掘采区运输石门—煤层

2下部与底板绕道采区下部材料车场—采区运输上山轨道上山；同时风井回风石门开掘回风大巷向煤层开掘采区回风石门采区上部分车场绞车房与采区运输上山和轨道上山连通。

3形成通风回路后，子采区上山向采区两翼掘进第一区段区段运输平巷区段回风平巷、下区段回风平巷。

当这些掘到采区边界后，即可掘进开切眼形成采煤工作面基本原则尽量平行作业尽快沟通风路

【6】综采面有哪些移架方式

单架依次顺序法分组间隔交错法成组整体依次顺序法

【7】煤壁防片帮改变工作面推进方向加固煤帮

【7】采煤工作面过断层技术措施

遇断层应适应调整工作面方向（为减少断层再工作面内暴露范围）当f<4可用采煤机直接割岩牵引速度应减小；过断层时要预先逐步减小采高以减小破岩量和增加支架的稳定性。当断层地段需要下切或留底进行倾斜回采时应使顶底板形成平缓的倾斜变化

【9】机采工作面开机率及提高途径开机率采煤机运转时间战每日时间百分比途径提高工作面检修速度和质量减少路径时间损失增加采煤机工作时间提高采区及全矿生产系统可靠性降低生产系统事故率缩短工作面端头移输送机机头和端头支架时间使其不影响采煤机端头作业加强组织管理使各工种工作协调合理确定工作面参数

【10】综采工作面哪几种工序配合方式及时支护方式：采煤机割煤后支架依次或分组随机立即前移支护顶板输送机岁移架逐段影响煤壁，推移步距等于采煤机截深滞后支护式：割煤后输送机首先逐段移向煤壁支架输送机前移二者移动步距相同

【11】有序循环工作作业规程内容工作面位置范围与相邻工作面关系地面概况地质情况包括可采储量煤层厚度倾角顶底板岩性地质构造水文情况）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）绘制循环制图表劳动组织和技术经济图表安全技术措施

【12】区段平巷单巷双巷布置特点及应用

单巷布置区段运输巷中的一侧需设置转载机和胶带输送机另一侧设置泵站和移动变电站等电气设备故巷道断面较大，由于产量大通风量大区段回风巷断面基本与运输巷相同或不小于12m由于巷道断面较大不利于巷道掘进和维护要求平巷采用强度较高支护材料应用应用瓦斯含量不大煤层埋藏较稳定用水量不大时采用单巷双巷布置通常区段轨道平巷超前区段运输平巷沿腰线掘进，即可探明煤层变化情况有便于辅助运输及排水。同时在瓦斯含量较大一翼走向长度较长的采区，采用双巷掘进有利于掘进通风和安全，其主要缺点是提前开掘下区段轨道平巷。虽有区段煤柱护巷，但维护常比较困难，且增加了联络巷掘进费用及相应密闭费用应用瓦斯含量大工作面后方采空区瓦斯涌出量很大，需要加强通风和排放采空区瓦斯，区段回风巷可用双巷布置采场通风方式及适用条件u风流系统简单，漏风小适用条件：瓦斯不大，工作面通风能满足要求Z采区边界有回风上山Y采煤工作面产量大瓦斯涌出量大H与Y型区别在于工作面两侧区段运输增加风量有利于进一步稀释瓦斯W有利于满足上下工作面回采实现集中生产要求易于稀释工作面瓦斯

区段分层布巷方式

1倾斜式：这种布置方式中个分层平巷按25~35角呈斜坡式布置，壁板适用于倾角小鱼15~20煤层

2水平式布置：对于区段煤柱尺寸应注意是上下区段分层平巷间的垂距不小于5m，因此一般用于倾角大于20~25

煤层否则区段煤柱太大

3垂直式布置：这种布置方式在煤层倾角小于8~10°，特别是在近水平厚煤层条件下可减小区段煤柱尺寸。同时分层平巷受支撑力的影响也较小，易于维护。

仰斜和俯斜开采特点及应用

仰斜1仅板岩层受拉力作用更移出现裂隙和加剧破碎2利于排水不利于拍瓦斯3裂煤效果好4煤壁易片帮加大运煤量工作面不宜太长5煤层<10°设备稳定性尚好进一步加大稳定性变坏适用条件顶板较稳定煤质较硬顶淋水较大煤层易燃采空区注浆

俯斜顶板裂隙有闭合趋势有利于顶板保持连续性和稳定性2装煤效率低3机组稳定性差磨损大4利于防片帮5利于瓦斯排放不利于排水适用条件煤层厚度和倾角较大煤质松软易片帮瓦斯含量较大

倾斜长壁采煤法主要特点

特点工作面沿走向布置沿倾斜方向推进主要用于倾角小于12°的煤层，可选择炮采、普采、综采工艺。与走向长壁采煤法主要区别在于回采巷道布置方向不同，原区段变为倾斜分带，原区段平巷变为分带斜巷优点巷道布置简单、掘进和维护费用低、运输系统简单、工作面容易等长、通风线路简单、对地质条件适应性较强。

缺点长距离倾斜巷道不利于掘进运输和行人；现有设备按走向长壁回采条件设计制造的，不能完全适应倾斜长壁工作面的生产要求大巷装车点较多也存在污风下行问题

适用条件煤层倾角<12°最有利煤层倾角12~17°采取措施后可使用倾斜和斜交断层较多区域

为何煤层倾角为主要因素对于倾斜长壁工作面无论仰采还是附采角度都会影响到端面控制效果和设备稳定性，随着煤层倾角加大，技术经济效果逐渐变差

放顶煤破碎机理破坏分区放顶煤破碎是支承压力顶板活动及支架支撑共同作用结果其中支承压力对顶煤具有有预破坏作用是顶煤实现破碎的关键；顶板回转式对顶煤的再破坏作用是顶煤进一步破碎，但它是以支承力的破煤作用为前提；而支架仅对下位2~3m范围的顶煤作用较为明显。支架反复支撑的实质是对顶煤多次加载和卸载时顶煤内应力发生周期性变化形成交变应力作用促使顶煤破坏发展破坏分区完整区破坏发展区裂隙发育区垮落破碎区

综采的顶煤工艺含义再综采机械化采煤设备中使用了放顶煤液压支架，因此液压支架作为综放开采关键设备关系到综采放顶煤的成败含义再沿煤层底部布置综采工作面中，采煤机割煤后。液压支架及时支护并移到新位置。推移工作面前部输送机至煤帮。伺候，操作后部输送机专用千斤顶，将后部输送机相应前移。这样，彩果1~3刀后，按规定的放煤工艺要求打开放煤窗口，放出已松碎的煤炭，待放出煤炭中矸石含量超过一定限度后，及时关闭放煤口。

放顶煤技术主要优缺点

优点单产高效率高成本低巷道掘进量小减少搬家次数对煤层厚度变化及地质构造适应性强

缺点煤损多易发火煤尘大瓦斯易积聚

综放工作面顶煤损失初采损失率末采损失率端头损失率采煤工艺损失率如何提高提高面内顶煤采出率，取