《采矿学》复试题库十

《采矿学》题库十

1 无煤柱护巷的内容和方法是什么？说明该方法的应用原理或依据，以及该方法的巷道布置特点和适用条件是什么？

答：由于巷道前方分为卸载区、支承压力区和稳压区，卸载区载荷小，并且为了避免支承压力的作用，对巷道进行无煤柱护巷，就是把巷道布置在卸载区，这样顶板对巷道的压力小，支护也比较容易，主要无煤柱护巷的形式是沿空掘巷和沿空留巷两种。

沿空掘巷包括沿已稳定的采空区边缘掘巷、与采空区之间保留窄煤忙的情况下掘巷及沿尚未稳定的采空区掘巷等三种情况，沿空留巷与沿空掘巷同属沿采空区边缘布置的巷道，但它们的围岩应力和变形相差甚大。沿空留巷要求直接顶板较易垮落且能使上覆坚硬顶板处于平衡状态，否则需设置强力的巷旁支架或巷旁充滇，以防顶板沿巷道煤帮切落；顶板下沉量随巷道宽度增加而增长，靠采空区侧要比靠煤帮侧约大1倍；再次受到采动影响时，围岩变形会再次总剧增长，巷道整个服务期间累计的围岩变形量高达采厚的40％左右；煤层采厚意大，沿空留巷的维护愈加因难。

2、试分析缓倾斜厚煤层整层开采中大采高和放顶煤两种开采方法各有何优缺点？两种开采方法各自的使用条件是什么？

答：放顶煤开采类型

1）一次采全厚

2）预采顶分层网下放顶煤

3）倾斜分段放顶煤

放顶煤开采的优缺点及适用条件

优点：

1）高产高效，单产和工效提高80％~100%；

2）巷道掘进率低，是分层开采的1/3~1/2；

3）工作面搬家次数少；

4）减少材料和工资支出；

5）对煤层地质和赋存条件适应性好；

6）可实现急倾斜厚煤层机械化开采。

缺点：

1）煤损多；

2）易发生自然发火；

3）煤尘大；

4）瓦斯易聚集

适用条件：

1）煤层厚度变化大，3.5~12m均可，急倾斜>15m；

2）煤层硬度的坚固性系数f<3~3.5；

3）煤层倾角应<25°，最大不超过30°（急倾斜除外）；

4）煤层夹矸厚度<0.5m，f<3，总厚不超过煤层厚度的15％；

5）自然发火期较长，瓦斯含量一般，水文地质条件不复杂。。

大采高一次采全厚采煤法

一、大采高一次采全厚综采工艺特点

1、采高：3.5～5.5m

2、设备—大功率、高强度、高可靠性机电一体化设备

厚煤层整层开采大采高采矿法

厚度为3.5～5.5m

缓倾斜煤层

大采高采煤工艺特点：

1）初采高度较小，一般为3.5m左右；直接顶初次垮落后采至全高。

2）控制煤壁片帮—关键；

3）支架防滑，防倒；

4）端头支护及超前支护比一般综采更重要；

5）一次采全厚比分层开采具有很多优点。

大采高采煤的优点

工作面产量和效率大幅度提高;回采巷道的掘进量比分层减少了一半;减少了假顶的铺设;减少了综采设备搬迁次数，节省搬迁费用，增加了生产时间; 设备投资比分层综采大，其综合经济效益明显高于分层综采;提高了资源的采出率(煤厚 4 m多，只采3 m)

大采高采煤工艺的不利因素

不利因素。采高越大，支架重量越大，如采高4.5 m，每架支架重约17.5 t；采高5 m时，则为22 t。采煤机、输送机重量也将增大。

大采高采煤工艺的适用条件

地质构造简单、煤层厚度3.5～5 m、赋存稳定、倾角小于12°和顶板较稳定的煤层。

3、矿井开拓中，立井开拓、斜井开拓和平硐开拓三种方法各有什么特点和使用条件？为什么国家要求矿井设计要有一定的服务年限？（15）

答：立井开拓的优缺点和适用条件

优点：不受其他地质条件影响，适应能力强，提升速度快，能力大，可扩大断面，装备两套提升设备；

缺点：施工难度大，设备投资大、要求高；

适用条件：煤层埋藏较深，表土层厚，瓦斯、水文情况复杂等条件。

斜井开拓的优缺点和适用条件：

优点：（与立井相比）施工简单，工期短，井筒装备简单，投资少，掘进速度快。缺点：井筒斜度大，提升能力低，维护费用高，倾斜度大时，环节多，煤柱损失大。

适用条件：埋藏不深，表层不厚，缓斜和倾斜煤层

平峒开拓方式的优缺点及适用条件

优点：1.开拓形式最简单、最有利；2.出煤不需提升转载，环节少，系统简单，设备少，地面设施简单（无井架、绞车房）；3.不需较大的井底车场及其硐室；

4.施工速度快，建井快；

5.无需排水设备，利于预防水灾。

适用条件：地形条件合适、煤层赋存位置较高的山岭、丘陵、沟谷。

4.确定采煤工作面长度时，主要应考虑哪些影响因素？同时分析说明这些因素是如何影响工作面长度的？你知道目前国内外最长采煤工作面的长度是多少吗？（15）

答：（一）地质因素：断层、褶曲、煤层厚度变化带、倾角变化带工作面长度方向上应以大的断层、褶曲、煤层厚度变化带、倾角变化带为上下边界。煤层较厚，M>2.5m，普采面过长控顶和管理困难；煤层较薄，工作面过长，作业困难α>25?，煤矸滚动，行人困难工作面不宜过长，顶板破碎，工作面不宜过长；瓦斯涌出量限制工作面长度

（二）技术因素：技术管理水平，工作面愈长，要求愈高

（三）经济上因素：经济上最佳的工作面长度：产量、效率和效益

5什么叫支撑压力？回采工作面周围支撑压力的分布规律如何？说明回采工程中影响支撑压力分布的主要因素是什么？

6 根据当前采矿工程技术的发展趋势，你认为我国煤炭工业技术在建设安全高产高效矿井方面的主要特点和存在的主要问题有哪些？（20）