采矿概论考试复习资料

一名词解释

1）能源：提供能量和做功的自然资源称之为能源。

2）聚煤期：地质历史中形成煤炭资源的时期称为聚煤期。主要是在石炭纪、二叠纪、侏罗纪、古近纪和新近纪古生代中生代新生代

3）基本顶：位于直接顶或者是煤层之上，通常厚度及岩石强度较大，难于垮洛的岩层，又称老顶

4）直接顶：位于煤层或者是伪顶之上具有一定的稳定性，采煤时移架或回柱后能自行垮落的岩层。

5）直接底：位于煤层之下，为强度较低的岩层。

6）矿井设计储量：矿井精查地质报告提供的能利用储量减去设计计算的断层、防水、井田境界等煤柱后剩余的储量。

7）矿井可采储量：矿井设计储量减去工业场地、地面建筑物和构筑物、井下主要巷道等报告煤柱后乘以采区采出率所得到的储量。

8）煤田：同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区称为煤田。

9）阶段：沿一定标高划分的一部分井田称为阶段；阶段运输大巷及井底车场所在的水平位置及服务的开采范围称为水平。

10）采煤工作面：煤矿开拓和掘进必需的巷道之后，形成了进行采煤作业的场所称为采煤工作面。最初形成的沿采煤工作面始采线掘进，以供安装采煤设备的巷道称为开切眼；采煤后废弃的空间称为采空区。

11）采煤工艺：采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间、空间上的相互配合称为采煤工艺

12）循环图标：表示工作面各工序的时间和空间位置关系

13）矿产：矿产是指在各种地质作用下，形成于地壳内的能被国民经济利用的矿物资源。

14）矿石品位：矿石品位是矿石中有用成分的单位含量。

15）矿石损失：矿床开采过程中，造成矿石数量减少的现象。

16）矿石贫化：矿床开采过程中采出矿石品味降低的现象

二填空选择

五大常规能源包括水力、煤炭、石油、天然气、核裂变能

能源按形式和存在特征分为再生能源和非再生能源

成煤作用三阶段：泥炭化阶段、成岩作用、变质作用

煤层的顶板分为伪顶、直接顶和基本顶，底板分为直接底和基本底

煤层分类：

按煤层倾角分类

近水平煤层<8°缓（倾）斜煤层8°~25°

中斜煤层25°~45°急（倾）斜煤层>45°

按煤层厚度分

薄煤层<1.3m

中厚煤层 1.3~3.5m

厚煤层>3.5m

煤的元素成分主要包括碳氢氧氮磷硫

常用的地质图有钻孔柱状图、地质剖面图、煤层底板等高线图、地形地质图

矿井储量：矿井地质储量、矿井工业储量、矿井可采储量

矿井类型一般分为大型（>120万）中型（40 60 90）和小型（9 15 21 30）

阶段内划分通常有采区式和带区式

井巷分为垂直巷道（立井和暗立井）、水平巷道（平硐大巷平巷石门）、倾斜巷道（上下山斜巷）

大巷的分类

分煤层大巷：在每个煤层中都布置煤层运输大巷，用主石门联系井底车场与各煤层，适用于煤层间距大于70米的条件

集中大巷：开采水平没只布置一条集中运输大巷，适用于煤层间距小于50米的条件

分组集中大巷：适用于煤组间距大于70米，而煤组内煤层间距小于50米的条件

对于服务年限很长的开拓巷道采用混凝土砌壁支护，断面形状为圆形

对于服务年限较长的开拓巷道一般采用光爆锚杆支护或混凝土支护，断面形状多为拱形

对于服务年限短的开拓巷道一般采用锚杆支护或可缩性金属支架，断面形状多为梯形断面岩巷掘进步骤：设计、破岩、装岩、运岩、支护、通风

设计三方面：一是考虑挖煤设备进出方便二是考虑通风三是考虑舒适度

破岩炮眼分类（掏槽眼、辅助眼、周边眼）

支护：金属支架、装配式钢筋混凝土支架、料石砌碹、锚杆支护

立井从上到下是由井颈、井身和井窝组成

立井特殊凿井法有：沉井法、注浆法、冻结法

采区车场的分类

上部车场（平车场、甩车场、转盘车场）中部车场（单向甩车场、双向甩车场）下部车场（石门车场、大巷车场、绕道车场）

采区倾斜长度为600~1000米，采区走向长度一般为800~1000米

一个回采工作面产量A0（万t/a）

A0=L·V0·m·γ·C0工作面回采率一般在93%~97%

回采工艺：破煤、装煤、运煤、支护、处理采空区

回采工艺分为爆破采煤工艺、普通机械化采煤工艺和综合机械化采煤工艺

长壁工作面沿煤层走向推进的采煤方法叫做走向长壁采煤法（采区）

长壁工作面沿煤层倾斜推进的采煤方法叫做倾斜长壁采煤法（带区）

液压支架的分类：支撑式、掩护式、支撑掩护式

进刀方式分为端部斜切进刀和中部斜切进刀

放顶煤液压支架分类：高位放顶煤支架、中位放顶煤支架、低位放顶煤支架

矿井瓦斯成分：甲烷（主要）、二氧化碳、氮气、少量硫化氢、氢气、稀有气体等

甲烷爆炸界限为5%~16%，9.1%~9.5%时爆炸最猛烈

矿井根据矿井瓦斯相对涌出量和涌出形式分为低瓦斯矿井（不大于10m3/t）、高瓦斯矿井(大于10m3/t)、煤（岩）与瓦斯突出矿井

瓦斯爆炸的三个条件：一定的瓦斯浓度具有高温热源足够的氧气

矿井火灾分为外因火灾和内因火灾两类

矿井灭火分为直接灭火法隔绝灭火法综合灭火法

井下防水的主要措施：探水放水隔水截水堵水

非煤固体矿床开采是采矿工业的重要组成部分，开采对象是除煤、石油、天然气以外的所有金属和非金属矿床

非煤固体矿床地下开采步骤：矿床开拓矿块才准工作面回采等

非煤固体开采方法分为普通机械化采矿法（露天开采和地下开采）和特殊采矿法（溶浸法、

水溶法、热熔法、水力法、海洋采矿法）

三简答题

1 煤矿常用地质图及各图的作用

答：1）钻孔柱状图。根据钻孔资料编制的地质柱状图称为钻孔柱状图。该图可以表示一个钻孔内的煤层、岩层的相互位置及厚度。

2）地质剖面图。把同一条勘探线所有钻孔柱状图，按一定比例并按其标高和间距画出来，然后把对应的煤层、岩层及地质构造连起来。就得到该勘探线的地质剖面图。根据地质剖面图可以看出煤层的数目，厚度，间距、煤层顶底板岩层情况及该剖面上的地质构造等3）煤层底板等高线图。假想用一定间距的水平面切割煤层底面，得出一组走向线，把它们投影到水平面上，所得到的图。根据等高线图可以看出煤层的走向，煤层的倾向以及算出煤层的倾角

4）地形地质图。以地形图为底图，反映地层、煤层、构造、岩层等煤田基本地质特征的图件。

2 矿井开拓、准备和回采

答：从开采水平运输大巷向上，沿煤层(或岩层)开凿，为一个采区服务的倾斜巷道，称为上山。将开采水平运输大巷设在上山阶段的下部，煤炭沿运输上山向下运输，风流上行，称为上山开采。反之，若从开采水平运输大巷向下，沿煤层(岩层)开凿，为一个采区服务的倾斜巷道，称为下山。此时，将开采水平运输大巷设在下山阶段的上部，煤炭沿运输下山向上运输，风流先下行而后上行，称为下山开采。

1)掘进方面：上山掘进工序简单，掘进速度快，下山工序复杂，掘进慢

2)运输方面：上山开采时，煤矸向下运输，运输能力大，倾角大时，，可采用自溜

运输，运费低，但需反向运输；下山运输能力较低，但无需折返运输，总的运

输工作量少

3)排水方面：下山开采许增加排水硐室，设备和工作人员

4)通风方面：下山通风线路长，且容易漏风，通风效率低，设备多，投资大

5)基建投资方面：下山开采的主要优点是充分利用原有开采水平的井巷和设施，

节省开拓工程量和基建投资，延长水平服务年限。

4 准备方式的分类方式

答：1) 准备的基本方式分为采区式和带区式，当煤层倾角在12°以上时，阶段内按采区式准备；当煤层倾角小于12°时，阶段内一般按带区式准备，也可按采区式准备；

2）按开采方式，分为上山采（带）区与下山采（带）区，当煤层倾角小于16°且煤层瓦斯涌出量及涌水量较小时，可采用一个开采水平开采上下两个阶段的煤层。水平以下为下山，水平以上为上山；当煤层倾角较大时，一般只采用上山开采；

3)按煤层群开采时的联系方式，单层准备与联合准备，单层准备即各煤层独立布置准备巷道，联合准备即几个煤层公用采区上山、采区车场等准备巷道

4）按采区上下山的布置，分为单翼采区和双翼采区

5 倾斜长壁采煤法的优缺点及其适用条件

倾斜长壁采煤法主要优点：

⑴巷道布置简单，巷道掘进及维护费用低，投产快。

⑵运煤系统简单，占用设备少，运费低。通风路线短，风阻小。

⑶对某些地质条件和回采工艺条件适应性强。

⑷技术经济效果比较显著。

主要缺点有：

①长距离的倾斜巷道，使掘进及辅助运输、行人比较困难；

②现有设备不能完全适应倾斜长壁工作面的要求；

③大巷装车点较多，使调运、装车相互影响；

④存在污风下行问题。

倾斜长壁采煤法的适用条件：

⑴按目前的机械设备条件，倾斜长壁采煤法主要适用于倾角在12°以下的煤层,当对回采设备采取有效措施后,可应用于12°～17°的煤层。

⑵对于倾斜和斜交断层较多的区域，可采用倾斜长壁采煤法。

6 炮采普采综采放顶煤的比较

1）爆破采煤工艺，又称“炮采”，指在长壁工作面用爆破方法破煤和装煤、人工装煤、输送机或溜槽运煤和单体支柱支护采空区的采煤工艺。

破煤：采用爆破方式将煤从煤壁上分离下来

装煤：爆破装煤、人工装煤和机械装煤三种。

运煤：可弯曲刮板输送机和溜槽运煤。

支护：单体液压支柱和铰接顶梁支护采空区。

处理采空区：全部垮落法、充填法和煤柱支承法等三种。

循环过程即破煤、装煤、运煤、支护和处理采空区。

2）普通机械化采煤工艺，简称“普采”，是用机械方法破煤和装煤、输送机运煤、单体支柱和铰接顶梁支护采空区顶板的采煤工艺。

采——破、装、运：由采煤机和输送机完成。

控——支护、处理采空区。

3)综合机械化采煤，简称“综采”。在长壁工作面用机械方式破煤和装煤、输送机运煤和液压支架支护顶板的采煤工艺。

综采工作面配备的主要设备有：双滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、自移式液压支架。采——破、装、运：由采煤机、输送机完成。斜切进刀方式，图5-27。

控——液压支架：及时支护——采煤、移架、推溜；滞后支护——采煤、推溜、移架。

4）（1）综采（底煤）；（2）放顶煤：顶煤破碎；放煤步距；放煤方式

7 防水的主要措施

答：主要分为地面防水和井下防水

地面防水： (1) 井口及工业场地各建筑物基础标高均应高于当地历年最高洪水位(一般应大于0.5～1.0m)。

(2) 井田范围内的河流、池塘、沟渠或其他积水区域应尽可能改道或疏干，以防止地表水通过各种导水通道大量涌入井下造成灾害。

(3) 填堵或封闭漏水通道。

井下防水：

1. 探水

2. 放水

3. 隔水

4. 截水

5. 堵水

四画图题

1—采区运输石门 2—采区回风石门 3—采区下部车场 4—轨道上山 5—运输上山 6—上部车场 7 7’—采区中部车场 8—下区段回风平巷 9—区段运输平巷 10—区段回风平巷11—联络巷 12—采区煤仓 13—采区变电所 14—绞车房 15—局部通风机 8’—下下区段回风平巷 9’—下区段运输平巷

采区主要运输系统

1运煤系统

回采工作面→9—区段运输平巷→5—运输上山→12—采区煤仓→1—采区运输石门→运输大巷→主要运输石门→井底车场→由主井运出井外

2 运料系统

副井→井底车场→主要运输石门→运输大巷→3—采区下部车场→4—轨道上山→10—区段回风平巷→采煤工作面

3 排矸系统

采煤工作面→10—区段回风平巷→4—轨道上山→3—采区下部车场→运输大巷→→主要运输石门→井底车场→由副井运出井外

4 通风系统

新风：自地面→副井→井底车场→主要运输石门→运输大巷→3—采区下部车场→4—轨道上山→8—下区段回风平巷→11—联络巷→9—区段运输平巷→采煤工作面

乏风：采煤工作面→10—区段回风平巷→2—采区回风石门→回风大巷→回风井→地面

5 排水系统

采煤工作面→9—区段运输平巷→4—轨道上山→3—采区下部车场→运输大巷→主要运输石门→井底车场→副井→地面