1、放顶煤采煤法分类及顶煤冒放性的影响因素
一）、按厚煤层赋存条件和采放次数分类
1、一次采全高放顶煤采煤法
2、预采顶分层顶网下放顶煤
3、倾斜分层放顶煤
4、预采中分层放顶煤
二）、按采煤工艺分：
炮采放顶煤开采
普采放顶煤开采
综采放顶煤开采
概括起来，影响顶煤冒放性的内部主要因素有开采深度、煤层的厚度和强度、煤层的夹矸层数和厚度、顶煤中节理裂隙的发育程度、直接顶岩性及厚度、基本顶岩性及厚度等
煤层的硬度系数；煤层赋存深度；顶煤节理裂隙发育程度；夹石层指标；随采随冒直接顶对采空区充填程度；基本顶级别；采放高度比。
2、采煤方法发展方向
采煤方法的发展：安全、高效、绿色是主要发展方向。
1）对近水平、缓倾斜、中斜煤层长壁式开采，关键是不断改善采煤工艺，出路在于提高机械化水平
2）走向长壁采煤法技术简单、应用成熟，具有广泛适应性，是开采缓倾斜、中斜煤层的主要方法
3）近水平、缓倾斜和中斜厚煤层在我国煤矿生产中占有比重大，合理开采这类煤层可以应用不同途径
4）薄煤层工作面作业困难、复杂、安全性低，应提高机械自动化水平
5）急倾斜煤层产量比重不大，但分布较广
6）充填法是解决“三下（建筑物下、铁路下、水体下）”问题的根本途径
7）利用连续采煤机为长壁综采工作面掘进回采巷道，形成房柱式与长壁工作面配合的采煤法，是充分发挥两者优势，高产高效的途径
8）我国东部矿区面临深矿井和难开采煤层开采的问题，研究这类条件下的采煤工艺、矿压控制技术、热害治理技术及与之适应的装备、回采巷道布置等是采煤方法发展的重要分支
3、准备方式改革及发展
一、准备方式多样化
主要采用采区式、盘区式和带区式准备，其产量比重分别约占65%、20%、15%，采区式仍然是我国煤矿主要的准备方式。盘区式准备呈下降趋势，带区式准备发展潜力仍很大。
二、采区、盘区和带区大型化
大型化的含义包括采区、盘区和带区尺寸增大，相应的储量增多，生产能力增大等几个方面。随着采用新设备、新工艺和机械化程度的不断提高，生产更加集中，采煤工作面长度、采煤工作面连续推进长度、采区走向长度逐渐加大，采煤工作
面单产水平和采区生产能力不断得到提高。
三、高产高效集中化
提高工作面单产，减少同时生产的工作面数目，将会带来进一步简化采区、盘区和带区的巷道布置及生产系统，减少矿井内同时生产的采区、盘区和带区数目，最终实现全矿井的安全高效生产是准备方式今后发展的重要方向。
四、单层化和全煤巷化
4、影响采区走向长度的因素
采区走向长度 = 采面连续推进长度 + 采区间煤柱尺寸
（一）地质因素
断层、倾角和厚度变化大处、变薄带处
“三下”压煤、必须留煤柱处，采区以此为界；
煤层顶底板岩性—松软—支护、维护困难;
煤的自燃期长短—区段一翼较短。
（二）技术因素
区段巷道的掘进、维护、运输、供电等因素
（三）经济因素
经济合理的采区走向长度，经济上合理—吨煤费用最低
5、分析立井、斜井、平硐开拓的特点
平硐的优点：
（1）运输环节少，设备少；
（2）地面工业场地建筑和设施简单；
（3）不需留工业场地煤柱；
（4）不设井底车场，水自流，无水仓；
（5）施工条件好，掘进速度快。
平硐的缺点：受地形及埋藏条件限制。（只有在地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵或沟谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路，上山部分的储量大致能满足同类井型水平服务年限要求时，都应采用平硐开拓。）
平硐适用条件：平硐标高以上有足够储量的山岭地带。
最简单的开拓方式，技术上和经济上最有利。
斜井的优点
（1）井筒施工简单；
（2）地面装备简单
（3）井底车场装备简单;
（4）延深容易，对生产的干扰小；
（5）胶带机的主斜井能力大, 且不受长度限制
（6）初期投资少.
斜井的缺点
（1）井身长，绞车提升能力受限制；
（2）通过井筒的通风、动力供应、排水等生产经营费高；
（3）井筒维护工程量大；
（4）对地质条件适应性差。
斜井适用条件
（1）适应大中小矿井；
（2）煤层埋藏浅；
（3）表土层不厚，水文地质条件简单，不需特殊施工法施工的缓斜和倾斜煤层。（4）胶带机可长；串车提升不宜超过三段。
立井的优点
（1）、井身短；
（2）、提升速度快，机械化程度高，对辅助提升有利，对深井开采有利；（3）、井筒断面大，提升，排水、动力供应等生产经营费低；
（4）、井筒易维护；
（5）、对地质条件适应性强。
立井的缺点
（1）井筒施工复杂，需较高技术、较多设备、速度慢；
（2）井筒装备复杂，基建投资大；
（3）井筒延深困难。
立井的适用条件
（1）煤层埋藏深、表土厚或水文条件复杂，井筒需特殊施工
（2）多水平开采的急斜煤层
（3）凡不适合斜井、平硐及综合开拓方式时，均可采用立井开拓。
6、井田开拓特征、参数及发展
开拓方式的井田特征我国近水平煤层,缓(斜)煤层的矿井,其能力,数量比重分别占79.5%,和69.1%.各种开拓方式均获得广泛应用.但在表土层,矿井平均开采深度等方面具有明显差别.立井开拓矿井,在不同井型条件下,其表土层厚度,平均开采深度均相应明显大于其它几种开拓方式,表明立井开拓具有很强的适应性
井田开拓方式的主要技术参数有井田类型，井硐形式、层位和方向，井硐布置与组合方式，开采水平数目及上下山开采布置等。
矿井生产能力、井硐形式、开采水平设置及水平垂高、开采水平大巷布置
我国煤矿井田开拓的发展方向
1.生产集中化
2.矿井大型化
3.运输连续化
7、采煤工艺的选择
在我国煤矿中，国有重点煤矿以综采为主，地方国营煤矿以普采和炮采为主。而乡镇煤矿则以炮采为主。对于具体矿井或矿井中具体块段的采煤工艺选择，应根据地质条件、煤层赋存条件、资源条件、开采技术条件、可能得设备投入和开采效果等因素，经技术和经济综合比较后确定。
炮采，优点是对各种地质条件适应性强，技术容易掌握，管理简单，对回收边角煤、断层密集切割带内开采、煤层倾角或厚度剧变带内开采、不稳定煤层开采及小规模开采等的运用效率高。缺点是机械化水平低，人工劳动强度大，作业环境
和安全条件差，效率低。
普采，即普通机械化采煤工艺，是用机械方法破煤和装煤、输送机运煤、单体支柱支护顶板的采煤工艺。其支护和处理采空区仍由人工完成。与综采相比，普采投入设备少，对地质变化适应性强工作面搬迁容易；与炮采相比，效率高，且生产安全。普采对推进距离短、形状不规则、小断层和褶曲较发育的工作面运用较好。综采是我国煤矿跟踪和赶超世界先进水平的主要发展方向，综采机械化程度和单产高，可以使矿井生产高度集中，使工作面产量及劳动生产率大为提高，材料消耗和生产成本明显降低，工作面顶板事故得到最大程度的防治，有利于安全生产，是发展我国煤炭工业的主要技术途径。综采优势的发挥有赖于全矿井良好的生产系统，较好的煤层赋存条件以及较高的操作和管理水平。尽管综采设备投资高，但安全、高产、高效生产将会带来巨大的效益。因此有条件时应优先选用综合机械化开采。
8、矿床开拓方法
由以下几个条件来决定
1.地形条件
2.床赋存条件
3.矿岩性质
4.生产能力
一、平硐开拓法：以平硐为主要开拓巷道，是一种最方便、最安全、最经济的开拓方法。由于受地形限制，只有矿床赋存于山岭地区，矿产埋藏在周围平地的地平面以上才能使用。
1.与矿体相交的平硐开拓方案
2.沿矿体走向的平硐开拓方案
二、竖井开拓法：竖井开拓法以竖井为主要开拓巷道。它主要用于开采急倾斜矿体（一般倾角大于45度）和埋藏较深的水平和缓倾斜矿体（倾角小于20度）。这种方法便于管理，生产能力较高，在金属矿山使用较普遍。
1穿过矿体的竖井开拓
2.竖井开拓
3.上盘竖井开拓
4.侧翼竖井开拓
三、斜井开拓法：斜井开拓法以斜井为主要开拓巷道，适用于开采缓倾斜矿体，特别适用于开采矿体埋藏不太深而矿体倾角为20到40的矿床。斜井开拓法施工简单、中段石门短、基建工程量少、基建期短、见效快，但斜井生产能力低。因此更适用于中小型金属矿山，尤其是小型矿山。
1.下盘斜井开拓
2.脉内斜井开拓
四、斜坡道开拓法
五、联合开拓法
1影响采区走向长度的因素： 1 影响采区走向长度的地质因素：采区走向长度很大程度上受煤层地质构造的限制；在地面存在建筑物村庄，铁路，河流，湖泊，水库，井下需留设煤柱的条件下，也应尽量利用这些煤柱边界作为采区边界；构造及留设煤柱等原因；煤层的自燃倾向性2 影响采区走向长度的技术因素：技术因素主要涉及到区段巷道的运输，掘进通风，供电和采煤机械化程度，随着技术的进步，采区走向长度是逐渐加大的 3 影响采区走向长度的经济因素：合理的采区走向长度，不但要求在技术上可行，而且应在经济上合理，使吨煤费用较低。因此，在客观上必然存在这一个经济上合理的采区走向长度
2放顶煤采煤法分及顶煤冒放性的影响因素：一按煤层的赋存条件和采放次数分类：1一次性全厚放顶煤。2预采顶分层网下放顶煤。3倾斜分层放顶煤。4预采中分层放顶煤；按放顶煤工艺及相应的设备分类：1综采放顶煤液压支架。2放顶煤滑移顶梁支架·悬移顶梁支架和组合顶梁液压支架。二顶煤从原生裂隙扩展，出现破坏，到最后从放煤口中放出受许多因素影响，其中有顶煤自身内部因素，也有外部因素。概括起来，影响顶煤冒放性的内部因素有开采深度，煤层的厚度和强度，煤层的夹矸层数和厚度，顶煤中节理裂隙的发育程度，直接顶岩性及厚度，基本顶岩性及厚度等，这些因素又由不同的指标组成，同时，这些因素对顶煤冒放性的影响程度也不相同。
3采区巷道布置及生产系统1采区巷道布置的原则是:尽量平行作业,尽快完成全负压通风系统.2为准备第一区段内的采煤工作面,在该区段开掘工作面回风巷.在上山第一区段下部开掘中部车场.用双巷布置与掘进的方法,向采区两翼的边界同时开掘第一区段工作面的运输平巷和第二区段的工作面回风平巷,回风平巷超前运输平巷约100~500M 掘进,两巷道每间隔100 m左右用联络巷连通,沿倾斜方向两巷道间的煤柱宽度一般为8~20 m. 采深较小、煤层较硬时取小值，反之取大3本区段的运输平巷、回风平巷及下区段的回风平巷掘至采区走向边界线后，在长壁工作面始采位置沿倾斜方向由下向上开掘开切眼。工作面投产后，开切眼就成为初始的工作面4在掘进上述巷道的同时，还要开掘采区煤仓、变电所、绞车房和绞车房回风斜巷，在以上巷道和硐室中安装并调试所需的提升、运输、供电和采煤设备后，第一区段内的两翼工作面便可投产5这种先开掘出回采巷道，然后采煤工作面由采区边界向上山方向推进的开采顺序称为后退试开采顺序5随着第一区段工作面采煤的进行，应及时开掘第二区段的中部车场、运输平巷、开切眼和第三区段的回风平巷，准备出第二区段的工作面，以保证采区内工作面的正常生产和接替。
采区生产系统采区的生产系统由采区正常生产所需的巷道、硐室、管线和动力供应等组成。运煤系统运输平巷内多铺设胶带输送机运煤。根据倾角不同，运输上山内可选用胶带输送机刮板输送机或自溜运输方式。运到工作面下端的煤，经运输平巷和运输上山到采区煤仓上口进入采区煤仓，在采区运输石门的采区煤仓下口装车，而后整列车驶向井底车场。采区石门中也可以铺设胶带输送机运煤，与大巷输送机搭接。通风系统为排出和冲淡采煤和掘进工作面的煤尘、岩尘、烟雾以及由煤层和岩层中涌出的瓦斯，改善工作面的工作环境，必须源源不断的为采掘工作面和一些硐室供应新鲜的风流。在采区上山没有与采区回风石门掘通之前，上山只能靠局部通风机供风采煤工作面新鲜风流从采区运输石门进入，经下部车场、轨道上山、中部车场分两翼经下区段的回风平巷、联络巷、运输平巷到达工作面。工作面出来的污风进入回风平巷，右翼直接进入采区回风石门，左翼经车场绕道到达采区回风石门。掘进工作面新鲜风流从轨道上山经中部车场风两翼送至平巷，经平巷内的局部通风机通过风筒压入的掘进工作面，污风流通过联络巷进入运输平巷，经运输上山排入采区回风石门。硐室采区绞车房和变电所需要的新鲜风流由轨道上山直接供给，绞车房和变电所内的污风经调节风窗分别进入采区回风石门和运输上山。煤仓不通风，底部必须有余煤，煤仓上口直接由采区运输石门通过联络巷中的调解风窗供风。供电系统高压电缆经采区运输石门、下部车场、运输上山至采区变电所或工作面移动变站，经降压后分别引向采掘工作面
的用电设备、绞车房和运输上山输送机等用电地点。压气和供水系统掘进采区车场、硐室等岩石工程所需的压气工作面平巷以及上山输送机装载点所需的降尘喷雾用水分别由专用管路送至采区用气和用水地点。
4准备方式改革及发展：1准备方式多样化在我国，目前主要采用采区式、盘区式和带区式准备，其中采区式仍是我国煤矿主要的准备方式。除近水平煤层外，均采用采区式准备。盘区式准备下降，带区式准备上升2 采区、盘区和带区大型化采区、盘区和带区尺寸增大，相应的储存量增多，生产能力增大3高产高效集中化集中生产可以减少采掘设备、辅助设备及人员的占用数量，降低巷道掘进率和维护量，改善采掘接替关系和矿井安全管理条件，提高经济效益4 单层化和全煤巷化我国一些矿区就采用过在开采水平内层单层开采和全煤巷布置方式，在煤层群中分煤层布置大巷及采区上下山。
5采煤方法发展方向：1对倾斜，缓斜煤层长壁式开采，关键是改进采煤工艺，根本出路在于推行机械化。2走向长壁开采，技术简单，工程量小，应大力推广。倾斜长臂开采，系统简单，技术经济良好，应推广。3缓斜，倾斜厚煤层开采：分层下行跨落，大采高综采一次采全厚，缓斜厚煤层放顶煤，，这些采煤方法应广泛使用。4缓斜薄及中厚煤层，无煤柱护巷技术在我国得到广泛应用。5急斜煤层采煤方法发展方向：伪斜柔性掩护支架采煤法，水平分段放顶煤采煤法，薄及中厚煤层台阶式采煤法。6建筑物下，铁路下，水体下，呆滞煤量的开采日益成为我国煤矿开采的问题，水砂充填解决“三下“应广泛应用。7水力采煤技术日臻成熟，要继续改进工艺和设备，提高煤炭采出率。8以应用连续采煤机为特征的柱式体系采煤法，应加强设备维护，改善技术经济效果。9改善采煤工艺既依靠设备提升，又依赖人员素质的提高。10采煤方法是一个发展的系统，工艺的改进促进巷道布置的改革，巷道的布置为发挥回采效能提供条件。
6立井开拓的特点（1）立井开拓适应性强，不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制。(2 )在采深相同的条件下，立井井筒短，相应的管缆敷设长度短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，对于采深大的大型矿井，副井采用立井更具有优越性。(3 )井筒断面大，能下放外形尺寸较大的材料和设备。（4）井筒支护条件好，且易于维护（5）井筒通风断面大，通风阻力小、允许通过的风量大，有利于矿井通风。在深矿井开拓中，立井的优点最为明显。斜井开拓的特点（1）斜井开拓的井筒掘进技术和施工设备比较简单，掘进速度较快，地面工业场地建筑、井筒装备、井底车场及硐室也比较简单；(2 ) 斜井一般无需大型提升设备，同类井型的斜井提升机也较立井提升机型号小，因而初期投资少，建井期较短。(3 ) 斜井井筒延伸施工较容易，对生产干扰少。(4 ) 装备胶带输送机的斜井可实现井下煤流到地面的连续运输，运输能力大，效率高，煤流运输系统的转折连接灵活，并可以接受多点来煤，对生产水平过渡期的提煤有利；(5 ) 当矿井需增产而要求加大提升能力时，更换或改造带式输送机也比较容易。作为大型矿井的主井，在技术和经济上都是十分优越的。平硐开拓的特点(1 ) 平硐的施工技术和装备简单、掘进速度快，施工条件较好，可加快矿井建设。(2 ) 井下出煤由平硐直接外运，不需提升转载，因而运输环节少、系统简单、运输设备少、费用低，运输能力大。(3 ) 平硐水平以上的矿井涌水可自流排出，不用排水设备，并可不掘水泵房、水仓等硐室。也不必开掘工程量大的井底车场和硐室，地面不建井架和绞车房，生产系统中的转载环节少，简单可靠，是最有利的井田开拓方式。7井田开拓特征.参数及发展1开拓方式的井田特征我国近水平煤层,缓(斜)煤层的矿井,其能力,数量比重分别占79.5%,和69.1%.各种开拓方式均获得广泛应用.但在表土层,矿井平均开采深度等方面具有明显差别.立井开拓矿井,在不同井型条件下,其表土层厚度,平均开采深度均相应明显大于其它几种开拓方式,表明立井开拓具有很强的适应性.2开采水平设置及水平垂高各矿井开拓广泛应用单水平或多水平开拓。单水平大多数在井田倾斜尺寸较小，倾斜角较小等条件下采用。3开采水平大巷布置国有重点煤矿大部分开采俩组以上煤层，我国分
组集中布置大巷应用较为广泛。近几年在煤层中布置大行的发展的发展趋势，但大部分矿井大巷仍布置在底板岩层中。我国煤矿井田开拓的发展方向1．生产集中化在有条件的情况下，要多开煤巷少开岩巷，降低巷道掘进率，简化生产系统，使矿井生产系统朝高度集中，简单可靠的方向发展。2．矿井大型化主要是增大矿井生产能力，以及相应加大水平垂高及采盘曲或带区尺寸等。3。运输联随着生产集中化和矿井大型化，设备功率和能力加大及日产万吨以上工作面的出现，要求煤炭运输从工作面到地面（或井底）实现不间断连续的胶带输送机运输，以保证生产能力的充分发挥。
8矿石品位： 指矿石中有用成分（无素、化合物或矿物）的单位含量。对于金属矿石一般是指其中的金属元素或其氧化物、硫化物的含量；对于非金属矿石，是指其中的非金属元素或有用矿物的含量。
9矿块底部结构： 普通留矿法的采准工作中的矿块底部边界处掘进脉内阶段运输巷，继之在矿块两侧的间柱内根据矿体厚度，自阶段运输巷开始沿矿体下盘或在矿体内掘行人通风天井，使其与阶段回风巷连通，并沿天井每隔5~6米气联络道通向矿房。沿阶段运输巷每隔5~7米向上掘漏斗颈至底柱的上部边界，再自底柱上部边界贯穿矿房全长掘一条拉底巷道，与两侧的天井及漏斗颈连通。
10非煤矿床开采可分为竖井开采和平硐，斜井开采. 矿石三性 结块性、氧化性、自燃性 采场地压管理方法不同，采矿方法分为空场采矿法、崩落采矿法和充填采矿法三大类
11 我国矿产资源赋存与分布特征特点，优劣并存的基本态势，主要表现在以下几个方面：1矿产资源总量丰富，人均资源相对不足2矿产品种齐全配套，资源丰度不一3矿产质量贫富不均，贫矿多，富矿少4契大型矿床少，中小型矿床多5共生伴生矿多，单矿种矿床少 12非煤矿床开拓竖井布置的特点答：根据竖井与矿体的相对位置不同，又可分为穿过矿体的竖井开拓、上盘竖井开拓、下盘竖进开拓和侧翼竖井开拓四种1穿矿体竖井开拓 优点是石门长度都较短，基建时三级矿量提交较快；缺点是为了维护竖井，必须留有保安矿柱。由于保安矿柱占用的矿量较多，该方案在稀有金属和贵重金属矿中应用较少2下盘竖井开拓 竖井布置在矿体下盘的移动界线以外，并要保留安全距离，从竖井掘若干石门与矿体连通。优点：井微维护条件好，又不需要留设保安矿柱；缺点：深部石门较长，尤其是矿体倾角变小时，石门长度随开采浓度的啬而急剧增加，一般说来，矿体倾角60°以上采用该方案最为有利，矿体倾角在55°左右，作为小矿山亦可采用这种方法。3上盘竖井开拓 归井布置在矿体上盘移动带范围之外，并留出安全距离，掘进石门使之与矿体连通。适用于①下盘央层含水或较破碎，地表有其他永久性建筑物等，技术上不可能在矿体下盘掘进竖井。②下矿体下盘为高山，或无法布置工业场地，地面动输困难且费用高的条件4侧翼竖井开拓 侧翼竖井开拓是将主竖井布置在矿体走向一端的移动范围以外，并留出安全距离。凡采用该方式开拓的矿床，其通风系统均为对角式，简化了通风系统。适用于①走向长度较短（一般在500米左右）的中小矿山。②矿体为急倾斜，无侧伏或侧伏角不大的矿体。③矿体上下盘的地形和围岩条件不利于布置井筒，且矿体侧翼地表有较合适的工业场地。④矿体较厚，或矿体为缓倾斜而面积较大的薄矿体。
13采磷矿,已知工业储量Q=60kt 工业储量品位a=25%,采出矿石T=54kt ,采出矿石品位a'=21%,废石品位a''=5%矿石回收率q=(1-Q
T a a a a *''''--)*100%矿石贫化率P=a a a '-*100% 废石混入率r='
''a a a a --*100% 《非煤开采技术》(A)试卷
一.名词解释(共10小题,每小题2分)
1.矿石品位:矿石中有用成分的单位含量。
2.矿块底部结构: 在矿块底部接受矿石，二次破碎和放出矿石的一组巷道的总称
二.填空题(共20个空,每空1分)
1.同煤矿床开采一样，非煤矿床开采也可分为_同生矿床
_____开采和____后生矿床___开采.
2.矿石的“三性”是___结块性___、__氧化性____和__自燃性____.
3.按采场地压管理方法不同，将采矿方法分为空场采矿法、__.留矿采矿法_和充填采矿法三大类.
三.计算题(9分)
某矿开采磷矿床,已知一矿块的工业储量为60kt,工业储量平均品位（P2O5的平均含量）为25%,该矿块采出矿石量54kt,采出矿石品位为21%,若混入的废石品位为5%,试计算:
①矿石回收率; ②矿石贫化率;③废石混入率.
解:
四.简答题
1. 我国矿产资源赋存与分布特征是什么？（5分）
2．简述非煤矿床开拓竖井布置的特点。（3分）
答:井筒一般不穿过矿体，布置在下盘、上盘或侧翼岩层移动范围以外，不留保安矿柱；
2)副井可分散布置；
3)风井布置方式多采用对角式
1、露天开采的优缺点：
优点：1、露天开采较地下开采规模大、效率高
2、露天开采成本低（一般较为地下开采的1/3-1/5）
3、矿产资源利用好，有用矿物回收率一般较矿井开采高15﹪左右，且可顺便踩出伴生矿产，有
利于综合利用。
4、木材、金属、电力消耗少
5、作业安全、劳动条件好
6、矿山基本建设期短，投产、达产快
缺点：1、剥离物的排弃往往占用很多的土地和耕地
2、矿山规模大，需要大型设备多，故基建总投资大
3、气候条件对露天开采的影响
4、要求矿床覆盖层薄，矿层厚，否则基建剥离量过大
5、对环境的污染比较严重
2、露天开采的工艺分类
露天矿的生产就是要进行剥离和采矿作业，把剥离出的废石和采掘出的有用矿物分别移运至排卸地点进行排卸。排卸废石的地点叫排土场。采矿与剥离作业过程的总体称为生产工艺，主要包括以下环节。
1．矿岩准备
2．矿岩采掘和装载
3．矿岩移运
4．排卸
《采矿学》习题集 （徐永圻主编. 采矿学. 徐州: 中国矿业大学出版社，2003） 总论 1. 《采矿学》研究的基本内容是什么？ 2. 井田内的划分？阶段与水平的基本概念？采区、盘区、带区的基本概念？ 3. 矿井开拓、准备及回采的含义及作用是什么？ 4. 何谓采煤方法？ 5. 我国较广泛采用的采煤方法有哪几种？应用及发展概况如何？ 6. 简要说明《采矿学》各分支学科研究的主要内容及方向。 第一篇长壁采煤工艺 第一章长壁工作面矿山压力显现规律 1. 解释最大、最小控顶距，放顶步距，伪顶，直接顶，基本顶，矿山压力，矿山压力显现的概念。 2. 什么叫支承压力？工作面周围支承压力的分布规律如何？影响支承压力分布的主要因素是什么？ 3. 简述长壁工作面顶板来压的一般规律？初次来压和周期来压步距的估算方法是什么？ 4. 试述工作面来压预报的机理和方法。 5. 简述直接顶、基本顶、底板的分类方法和分类指标。 6. 采高、控顶距、工作面长度、推进速度、倾角对工作面矿山压力显现的影响如何？ 7. 简述长壁工作面覆岩移动的一般规律。为什么要研究裂隙带岩体的移动结构？
8. 试述压力拱结构、砌体梁结构、传递岩梁结构、悬梁结构、假塑性梁结构的异同点及适用条件。 第二章破煤、装煤原理及装备 1. 简述影响破煤的煤层物理机械性质有哪些？ 2. 简述爆破落煤的炮眼布置及其适用条件？ 3. 试述采煤工作面的装药结构和爆破工艺？ 4. 试述截齿破煤过程？刀形齿和镐形齿的优缺点？ 5. 什么是左、右螺旋滚筒？其旋转方向为什么是固定的？ 6. 螺旋滚筒的主要参数有哪些？它们对装煤效果的影响如何？ 7. 薄煤层采煤机有何特殊要求？为什么？ 8. 刨煤机有几种？各有何优缺点？适用条件如何？ 9. 试述采煤机选型原则。影响采煤机选型的主要因素有哪些？ 第三章煤的运输及装备 1. 简述刮板输送机的主要组成部分与运送煤炭的工作原理和使用范围。 2. 简述工作面刮板输送机的类型、优缺点与适用条件。 3. 工作面刮板输送机运转时应注意的主要事项有哪些？ 4. 试述桥式转载机的转载原理。 5. 简述可伸缩胶带输送机的储带与伸缩原理。 6. 胶带输送机在运行中为什么会跑偏，跑偏时应如何调整，怎样防止跑偏？ 7. 某采煤工作面长度160 m，倾角8°,向下运输，采煤机牵引速度Vn=1.3 m/min，采高3.5 m，截深为0.6 m，煤的实体容重γ=135 kN/m3，试对该工作面的刮板输送机进行选型设计。 第四章长壁工作面围岩控制
绪论 一、采矿学的研究范畴 1、采矿学的定义： 是研究在一定技术经济条件下,以一定的规模安全、经济、高效地开发自然矿产资源,同时维护采矿空间平衡和系统平衡的一门学科。 2、采矿学研究的意义或使命: 由于地壳演变过程中所形成的矿产资源具有不可再生性的特点,因此矿床开采是一次性完成的,不管资源多么丰富,储量多么大,总有开采完的那一天,在人类科学技术发展能够达到寻找出新的替代能源之前,我们只能研究如何采取措施最大限度的延长现有资源的使用寿命,如何保护好我们赖以生存的资源与环境等,不仅仅是我们这一代，两代人发展,还关系到我们的子孙后代的发展大计，这也正是我们国家为什么要把实现可持续发展定为基本国策的原因，通过采矿学的研究学习，我们可了解到节约资源与安全生产的重要性,取得经济效益与保护环境的相辅相成而非对立的关系，更好地为国民经济建设提供矿产资源; （1)国民经济建设需要大量的自然矿产资源,据统计80%以上的原材料源于矿产资源的开采。 （２)经过了很多年的开采有些资源呈现枯竭趋势(耗竭性)、我国人口众多，人均资源占有量低，２0１0年前我国四十种主要矿物将有２０种出现短缺 (3）矿山安全生产形势严俊，各类矿山安全事故频发。 （4)矿业开发带来的环境负效应:废石堆、尾矿库、露天坑、地下水等，有的地方对环境的破坏相当严重。 (5)经济效益是保证企业健康发展的前提,也才能使企业良性发展，但是绝对不能片面追求经济效益,而冒险蛮干,不遵守经济发展规律。 3、采矿学研究范畴包括三个层面：即两个平衡,合理的工程与工艺,设备设计参数选择； ３.1 采矿生产的两个平衡:空间的平衡、生产系统的平衡 (1）空间平衡: A、地下矿工作面、采空区稳定；（不出现冒顶、透水等) B、露天矿不滑坡；(边坡稳定,不会出现大的边坡坍塌移动） C、通道准备始终保持超前于开采;（开拓、采准、切割、回采) (２)生产系统平衡:各生产系统间合理匹配(采矿、运输、提升、通风、排水、压气、供水、供电、通讯等各系统）。 3．2 采用合理的工程与工艺安全、高效、经济 采用合理开拓方式(平硐、竖井、斜井等）,地下采矿方法(崩落法，地表是否允许陷落?空场法空区如何处理？露天采用什么穿孔、爆破、采装、运输、排土工艺比较合适等？) 3.3设备设计参数选择:型号、数量,匹配问题,(凿岩,运输,提升设备装备等的选择设计,地下以及露天工艺参数的选择设计等) 二、矿业工程技术发展历程 贯穿于采矿技术发展历史的主线是采矿方法的演变和采矿手段的进步。从石器时代原始的手工开采，发展到后来的爆破破岩、机械钻具，高效采装、运输;到今天的大规模的现代化开采;采矿技术发展基本体现在效率提高、劳动条件改善、生产的科学性等方面。 在漫长的人类长河中，人类的采矿实践也经历了由手工到机械，由低级到高级，开采规模越来越大,生产技
北京科技大学采矿工程专业考研经验贴 一、报考北科的理由 采矿工程是相对较为小众的专业，所以考研的院校选择也相对较为固定，较好一些的金属矿院校无非有江西理工大学、昆明理工大学、太原理工大学等，985、211的研究金属矿院校更是少之又少，仅有武汉理工、北京科技、东北大学、中南大学等。我自身选北科的理由很简单，一是学校相对较好，二是地理位置优势明显。 二、初试备考总结 考试科目英语一。数学二。政治。地质学或者岩石力学。 我选择的是北京科技大学采矿工程方向，就是大家理解的学硕。北京科技大学的学硕叫做采矿工程，专硕叫做矿业工程，学硕一般招生30人左右（包括保研的人数），专硕一般招生60人左右，学硕和专硕在近几年初试时只有英语是不一样的，学硕考的是英语一，专硕考的是英语二。 学采矿的同学百分之99.9的都是男生，因此整体上英语不好就可以的到解释了。在报考研究生时，很多人会选择报考专硕，专硕初试英语试题相对较为简单一些。对于北京科技大学我们专业的同学来说，报考专硕的更是多，一是专硕初试英语简单，二是北京科技大学学硕不能调剂专硕，北科的复试有相对较晚，为了保险起见大多数同学都会选择报考矿业工程。这在某些年份就会出现学硕比专硕还容易上的情况（只要分数过线就上）。 就个人来说，因为初试是考英语一，所以备考时我将大量的时间花在了数学和英语上，而且事实证明这是正确的。 三、各科备考经验 1.数学（二）：自己看的是汤家凤老师的课程，考试上课严谨、风趣、易懂，我周边也有很多同学选择了张宇的资料说也很好用。 2.政治：前期用的是任燕翔和蒋中挺的，因为是基础知识，个人觉用谁的都差不多，还有就是要重视选择题。后期一定要用肖秀荣的，不多说真的好用。 3.专业课：起初专业课无从下手，很是迷茫在学长的推荐下报了新祥旭专业课一对一辅导。所以渐渐地自己学起来没有那么吃力，对学习有了一个明确的方向。资料方面我选择的地质学基础，在网上可以买历年真题还有专业课老师提供的资料笔记等，真题真的很关键，考试时至少有一半是出自于真题。还有就是教材，考试的大数题目的答案是教材的原话。 四、专业课复习经验 专业课采矿工程和矿业工程都是一样的，我们可以选择地质学或者岩石力学，这两门课的选择其实差异性不大，根据自身的喜好和擅长程度来选就行了。 着重讲解《地质学》（冶金工业出版社）的复习历程。备研书本上的全部内容就是《地质学》书上的第一大部分，地质学基础知识，也就是前六章的内容。前六章的内容基本没有什么重要章节和不重要章节，基本上章章重要节节关键，这就要我们花大力气去记忆，而且看书记忆时要仔细不要遗漏掉任何一段话。 专业课的复习不像数学需要天天以题目充实，也不像政治越在后面时间花的就越多，我们专业课的复习是在不占用过多公共课时间的前提下进行的。像是利用早读时间，或者饭后时间，再或者睡前时间这些零碎的时间就能复习。 复习时间线 1、在七八月份暑假期间将专业课本烂熟在心，每一个知识点都做到心中有数，并且做到每天有学习，不断的在脑中将各各知识点重复。
采矿学试题（A） 考生姓名学号： 成绩（分） 一、简答题（5×6=30分） 1、井田是如何划分为采煤工作面的？ 2、何谓井田开拓方式？按井筒（硐）形式，井田开拓方式分为几类？主井开 拓方式的适用条件？ 3、何谓准备方式？按煤层存条件的准备方式有几类？各适用于什么条件？ 4、何谓采煤方法？按采煤工作面布置及推进方向的不同。长壁体系采煤方法 分为几类？长壁体系采煤法基本特点？ 5、何谓矿井开采水平垂高？并说明开采水平垂高与阶段重高的关系？ 6、根据技术因素如何确定采区走向长度？ 二、填空题（2×15=30分） 1、根据当前开采技术条件，我国将煤层按倾角分为： ；； ；； 2、能源是； 标准煤是； 能源折算系数是。 3、根据勘探和地质研究程度，将煤炭储量按精度分级有； ；；。其中和为储量；和和
为储量；级为储量。 4、煤田是。 井田是。 5、阶段是。 开采水平是。 辅助水平是。 6、上山是。 采区上山是。 主要上山是。 7、立井的开拓方式是。 斜井开拓开方式是 平硐开拓方式是。 8、综合工作面及时支护方式是。 它的适有条件是。 综采工作面滞后支护方式是。 它的适用条件是。 9、普采工作面、采煤工作空间一般分为、、。 普采工作面的采煤循环是以。 为标志完成一个采煤循环。 10、矿井生产能力是。 矿井井型是。 矿井核定生产能力是。 11、矿井用长壁体系开采多个煤层，煤层间的开采顺序有； 采区的开采顺序有。 回采工作面的回采顺序有。 12、布置采区上部车场的关健问题是；采 区中部车场解决的关健问题是；采区
下部车场解决的关健问题是。 13、DK615—4—12中，“DK”代表，“6”代表， “15”代表，“4”代表，“12”代表。该型号表示向道岔。 14、采区采出率是。 开拓掘进率是。 生产矿井的全部掘进率是。 15、按其作用和服务范围，矿井井巷可分为巷道，巷道， 巷道。 三、论述题（2×10分） 1、试述高瓦斯矿井综采工作面区段平巷布置的特点。 2、试述多井筒分区域开拓方式的特点及适用性。 四、阅图及综合题（20分）如图1所示，试说明： 1、井巷名称： 2、写出运煤、通风及运料的生产系统； 3、准备方式的类型； 4、如采煤工作面发生突水，试选择避灾路线。（图1）
一、名词解释： 1、带区：由若干分带组成，并具有独立生产系统的区域叫带区。 2、石门：无直接地面出口，垂直或斜交于煤层走向，在岩层中开掘的水平巷道。 3、采煤方法：采煤系统和采煤工艺的综合以及在时间与空间上的相互配合。 4、采煤工艺：采煤工作面各工序所用的方法、设备及及其在空间与时间上的相互配合。 5、作业形式：采煤工作面在一昼夜内生产班与准备班的相互配合关系。 6、开采水平：布置有井底车场，主要运输大巷并担负全阶段运输任务的水平。 7、采区：在阶段内沿走向方向划分的具有独立生产系统的开采块段，每一块成为一采区。 8、支护密度：是控顶范围内单位面积顶板所支设的支柱数量。 9、分层同采：在同一区段范围内上下分层工作面错开一定距离同时开采。 10、分层分采：在同一区段或采区范围内，采完一个分层后再采下一个分层称“分层分采”。 11、放煤方式：放顶煤工作面放煤顺序、次数和放煤量的配合方式。 12、循环放煤步距：在工作面推进方向上，前后两次放顶煤之间工作面推进的距离。 13、倾斜长壁采煤法：长壁工作面沿倾斜方向推进的采煤方法。 14、仰斜开采：采煤工作面沿着倾斜自下向上推进采煤。 15、俯斜开采：采煤工作面沿着倾斜自上向下推进采煤。 16、及时支护：割煤后，先移支架后推移刮板输送机。 17、滞后支护：即采用先割煤再推溜后移架的支护方式。 18、准备方式：准备巷道的布置方式。 19、顺向平车场：车辆进入储车线的方向与其提车线的方向一致。 20、井田：划分给一个矿井开采的那一部分煤田。 21、控顶距：采煤工作面煤壁至末排支柱顶梁后端的距离，或至放顶柱之间的距离。 22、循环进度：采煤工作面完成一个循环向前推进的距离。 23、开拓方式：开拓巷道的布置方式。 24、采煤机割煤方式：采煤机割煤与其它工序的相互配合方式。 25、逆向平车场：车辆进入储车线的方向与其提车线的方向相反。 26、采区生产能力：采区内同时生产的采煤工作面和掘进工作面产量之和，单位一般是万吨/年 27、井底车场：连接井筒与主要运输大巷的一组巷道与硐室的总称。 28、一次伪斜角：斜面线路经一次回转之后，岔线OA的倾角为β'，'β称一次伪斜角。 29、区段集中巷：为一个区段内的几个煤层或几个分层服务的平巷。 30、矿井设计生产能力：是设计规定的矿井在单位时间内采出的煤炭数量。Mt/a； 31、综合开拓方式：主副井采用不同的井筒（硐）形式进行开拓的方式。 32、沿空掘巷：沿上覆岩层稳定的采空区边缘或仅留很窄的煤柱掘巷。 33、沿空留巷：工作面采煤后沿采空区边缘维护原回采巷道的护巷方法。
采矿专业学习材料 1、根据《水泥原料矿山管理规定》，矿山开采矿量服务年限大于半年，准备矿量大于 1 年，开拓矿量大于 2 年。 2、露天矿矿山工程包括剥离工程和采矿工程。 3、挖掘机或装载机铲装时，爆堆高度应不大于机械最大挖掘高度的 1.5 倍。 4、两台以上的挖掘机在同一平台上作业时，汽车运输时挖掘机的间 距应不小于其最大挖掘半径的 1.5 倍，且应不小于 50 米。 5、爆破设计人员应持有爆破工程技术人员安全作业证，并只能从事作业证上规定的级别、范围内的爆破工程设计。 6、爆破工地可能遇到的外来电有静电、杂散电、感应电和雷电。 7、爆破作用指数∩为爆破漏斗半径与最小抵抗线之比，运用这一概念可将爆破分为①松动爆破，作用指数0.4＜∩＜0.75，②减弱抛掷爆破，爆破作用指数为0.75＜n ＜1 ，③标准抛掷爆破，爆破作用 指数n=1 ，④加强抛掷爆破，作用指数为3＞n＞1 。 8、矿体按形状可以分为层状矿体、脉状矿体、块状矿体。 9、石灰石原料基本分析项目一般为CaO、MgO ，硅质原料基本分析项目一般为SiO2、Al2O3、Fe2O3。 10、长远采剥进度计划一般以年为单位编制，规定每年采出的矿岩量，年末工作线推进位置，采剥设备的布置等，矿山的长远采剥进度 一般编制五年即可。 11、露天矿在生产过程中的三个主要矿山工程为掘沟、剥离、采矿。 12、按行走方式，装载机分为履带式和轮胎式。 13、根据起爆药包在炮孔中安置的位置不同，有三种不同的起爆方式：
第一种是反向起爆；第二种是正向起爆；第三种是多点起爆。14、炸药爆炸必须具备的三个基本要素是：变化过程放出大量热、变化过程必须是高速的、变化过程能产生大量气体。 15、塑料导爆管的引爆方法有：击发抢引爆、雷管引爆、导爆索引爆。 16、对爆破作用有影响的岩体结构构造主要有断层、层理、节理、裂隙、褶皱、溶洞、破碎带等。 17、岩石从成因上分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。石灰石属于沉积岩，其最大的特点是具有层理构造。 18、矿体的产状主要用走向、倾角、倾向来表示。 19、大型露天石灰石矿山一般采用自上而下台阶式的开采方法。 20、矿山爆破方法分为浅孔爆破、中深孔爆破和硐室爆破三种。 21、化学爆炸三要素可燃物、氧化剂、点火源 22、露天矿正常作业要求划分一定高度的水平分层，此分层叫台阶（台段）。 23、石灰石属于哪类岩石沉积岩。 24、爆破震动速度不仅与地质因素、单段最大药量等因素有关，还与 炸药类型有关。 25、矿山建设工程的安全设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。 26、为保持采场最终边坡的稳定性和阻截滚石下落而设置的平台叫 保安平台。 27、炸药感度的含义 答：炸药在外界能量的作用下，发生爆炸反应的难易程度。 28、可采矿量的含义 答：指在准备矿量中，上个台阶坡底线向外留出采矿设备占用的最小
基础知识 煤层分类 按厚度分类: 薄煤层---煤层厚度在1、3m 以下;小于0、8m 常称为极薄煤层; 中厚煤层---煤层厚度1、3～3、5m; 厚煤层---煤层厚度大于3、5m 。 按倾角分类: 缓倾斜煤层---倾角在25°以下;小于8°也称近水平煤层; 倾斜煤层---倾角25～45°;35～45°常称为大倾角煤层; 急倾斜煤层---倾角45°以上。 煤层分类目的: 煤层厚度、倾角变化影响采准巷道布置,采煤方法、采掘与运输设备等选择。 矿区内井田间划分(井田境界划分) 井田划分:结合煤田赋存条件、地质构造,当时开采技术经济条件等确定井田走向、倾向边界,即井田境界。 具体内容: ①井田走向、倾向边界位置; ②井田沿煤层走向长度、倾斜方向水平投影宽度(倾向宽度); ③ 井田水平投影面积 人为划分井田 (1)倾斜方向 a 、垂直划分 当煤层倾角较小,特别就是近水平煤层时,用一铅垂剖面来划分井田之间的深部、浅部边界。 b 、水平划分 倾斜或急倾斜煤层中,常以煤田内主采煤层底板等高线为依据的某一水平面作为划分井田之间的深、浅境界。 c 、按煤组划分(倾斜划分) 煤层赋存很浅,煤组之间的间隔距离较大,将不同煤组划归不同矿井开采。 (2)走向方向 一般采用铅垂剖面划分方法。 阶段、采区、区段 阶段范围内,沿走向把阶段划分为若干块段,每一块段称为采区。采区倾斜长度等于阶段斜长。采区内沿倾斜方向再划分为区段。 矿山巷道分类 ????????????????????? ????????→→采煤工作面分带区段盘区采煤工作面分带分段区段采区阶段（水平）井田（矿井）煤田（矿区）
1 —立井; 2 —斜井; 3 —平硐; 4 —暗立井; 5 —溜井; 6 —石门; 7 —煤门; 8 —溜煤眼; 9 —上山; 10 —下山; 11 —小井; 12—岩石平巷; 13 —煤层平巷; 14 —暗斜井。 立井——又称竖井,为直接与地面相通的直立巷道。专门或主要用于提升煤炭的称为主立井,主要用做提升矸石、下放设备材料、升降人员等辅助提升工作的称为副立井。 暗立井——又称盲竖井、盲立井。为不与地面直接相通的直立巷道。用途同立井。专门用来溜放煤炭的暗立井,称为溜井;位于采区内部,高度、直径都较小的溜井称为溜煤眼。 平硐——直接与地面相通的水平巷道。其作用类似于立井, 分主平硐、辅助平硐、回风平硐等。 平巷/大巷——与地面不直接相通且长轴方向与煤层走向平行的水平巷道。布置在煤层内的称为煤层平巷,布置在岩石中的称为岩石平巷。为全阶段服务的平巷称为大巷,如运输大巷、回风大巷。直接为回采工作面服务的煤层平巷,称为工作面运输平巷(工作面运输顺槽)或工作面回风平巷(工作面回风顺槽)。 石门/煤门——与地面不直接相通的水平巷道,其长轴线与煤层走向垂直或斜交的平巷称为石门。为全阶段服务的石门称为主要石门,为采区服务的称为采区石门,为区段(采煤工作面)服务的称为区段石门;在厚煤层内,与煤层走向垂直或斜交的水平巷道,称为煤门。 斜井——与地面直接相通的倾斜巷道。斜井作用与立井、平硐相同。不与地面直接相通的斜井称为暗斜井或盲斜井,其作用与暗立井相同。 采区(盘区)上山、下山——不与地面直接相通仅服务于一个采区(盘区)的倾斜巷道,也称为采区上山或采区下山。上山用于开采一个开采水平以上的煤炭(上山阶段),下山则用于开采一个开采水平以下的煤炭(下山阶段)。安装输送机的上(下)山称为运输上(下)山;安设轨道进行辅助运输的称为轨道上(下)山;另有通风、行人上(下)山。 集中上(下)山——不与地面直接相通且为一个阶段或两个以上采区服务的倾斜巷道。 斜巷——不直通地面长度较短的倾斜巷道。 硐室——空间三个轴线长度相差不大,又不直通地面的地下巷道。例如:绞车房、调度室、炸药库、水仓等巷道分类 开拓巷道——为全矿或某一开采水平服务的巷道,包括与采区联系的联络巷。(10~30a或以上) 准备巷道——为某一采区服务的巷道,包括同区段联系的联络巷。( 3~5a) 回采巷道——为某一采煤工作面服务的巷道。(0、5~1、0a 采区储量计算 矿井可采储量
一、判断题（对的打√错的打×，每小题1分，共10分） 1.主井采用斜井，副井采用立井的综合开拓是目前大型矿井普遍采用的开拓方式。（√） 2.区段分层平巷的水平式布置一般适用于倾角较大的煤层。（√） 3.为了减少煤柱损失和煤体自燃威胁，我们一般把阶段运输大巷布置在煤层中。（×） 4. 采区下部车场在煤层倾角大时，材料车场多采用顶板绕道布置方式。（√） 5. 区段巷道采用沿空掘巷布置方式，相邻工作面必须及时进行回采。（×） 6. 我国煤矿采区的开采顺序目前主要是采用前进式开采。（√） 7. 采煤机双向割煤，为强化工作面顶板管理，多采用中部斜切进刀。（×） 8. 矿井主要运输大巷布置在煤层中，有利于控制大巷方向与坡度。（×） 9. 在采区每个区段内只能布置一个采煤工作面。（×） 10.随着高产高效综采的发展，采区准备方式逐步向单层化和全煤巷化发展。（√） 11. 采区中部车场斜面线路二次回转后，为了防止翻车应将线路外轨抬高。（×） 12. 当井田范围确定时,矿井生产能力大,其服务年限则比较小。（√） 13.煤层之间的开采顺序一般采用自下而上逐次开采的上行开采顺序。（×） 14.轨道上（下）山采用串车提升时，要求上山坡度小于25°。（√） 15.采煤机正常工作时，一般其前滚筒沿底板割煤，后滚筒沿顶板割煤。（×） 16.采煤工作面的平行作业各工序在空间上不需要保持距离。（×） 17. 工作面顶板破碎，单体支架支护选用错梁式布置较合适。( √) 18.双运输机低位放顶煤支架主要特点是放煤效果好，采出率高，有利于降尘。（√） 19.划分井田时，尽可能利用自然条件作为井田边界。（√） 20. 厚煤层分层开采，倾角较大时分层平巷多采用垂直布置。(×) 21、矿井轨道转弯时，为保持车辆运行平稳需抬高外轨。( √ ) 22、采区中部车场斜面线路二次回转后，为了防止翻车应将线路外轨抬高。（×） 23、单体支护工作面放顶，回柱顺序一般采用由下而上进行。（√） 24、在设计矿井时,一般地说,矿井的生产能力越大,服务年限越长。( √ ) 25、顶板穿岩斜井一般使用于开采斜角较大的煤层。（×） 26、厚煤层分层同采，需要在每一个区段或分带布置运输集中巷和回风集中巷。( √ ) 27、运输大巷的方向应与煤层走向大体一致，当受到地质构造影响时，应设法使大巷尽量取直。(√ ) 28、运输大巷坡度应根据其运输方式而定，一般取0.3%~0.5%（√）
中国矿业大学《采矿学》复试题库 《采矿学》题库一 一、解释名词（10分） 开采水平与辅助水平下山开采与主要下山开采 采煤方法与采煤工艺倾斜分层采煤法与长壁放顶煤采煤法 DK615-4-12与DX918-5-2019 二、回答问题并画图（15分） 某普采工作面采用单滚筒采煤机破煤和装煤，单体液压支柱配合金属铰接顶梁支护顶板，正悬臂齐梁直线柱布置，三、四排控顶，梁长与截深相等，采煤机采用单向截割方式。 说明该工作面正生产期间的工艺过程； 说明采煤机单向割煤方式的适用条件； 画示意图说明普采工作面单滚筒采煤机端部斜切进刀过程。 三、画图并回答问题（25分） 以下（一）、（二）两题任选一题： （一）某采区开采缓倾斜近距离煤层两层，上部的M1煤层为中厚煤层，下部的M2煤层是围岩稳定的薄煤层，该采区在走向方向上足够长，沿倾斜划分为四个区段，为该采区服务的运输大巷布置在M2煤层底板岩层中，回风大巷位置或采区风井位置自定。 1、说明该采区巷道布置方案； 2、画出采区联合布置的平面图和剖面图，平面图上要反映出第一区
段M1煤层正在生产时的工作面和相应的回采巷道，并在相应位置处设置风门和风窗； 3、图中用数字标出采区生产时必须开掘的巷道，图外用文字解释数字代表的巷道名称； 说明采区运煤、通风和运料系统。 （二）某带区倾斜长度足够长，该带区开采近距离中厚煤层两层，M1煤层在上，M2煤层在下。阶段运输大巷和回风大巷均布置在开采水平附近，运输大巷布置M2煤层底板岩层中，回风大巷布置M2煤层中，两大巷间的水平投影距离在30m左右。 1、说明该带区巷道布置方案； 2、用双线画出该联合布置带区的平面图和剖面图，平面图要上反映出一个或两个同时开采的倾斜长壁工作面及相应巷道，在相应位置处设置风门或风窗； 3、图中用数字标出带区生产时必须开掘的巷道，图外用文字解释数字代表的巷道名称； 4、说明带区运煤、通风和运料系统。 四、回答问题（20分） 试分析确定采煤工作面长度的主要影响因素（要求给出必须用的计算公式）。 五、回答问题（10分） 试述走向长壁综采工作面的区段运输平巷和回风平巷的布置特点。 六、画图并回答问题（10分）
矿山现代测试技术 复习要点 1、测试技术在采矿工程方面有哪些应用？ 测试技术贯穿采矿工程的各个阶段，包括科学研究、采矿设计和安全生产几个方面。具体包括： 采矿科学研究和设计： （1）包括矿山工程如巷道、矿柱、矿房、边坡等的稳定性和采场稳定性研究和设计一般方法； （2）建立力学模型、进行应力、位移、稳定性、破坏等分析 矿山生产阶段监测： （1）验证初步设计参数选择正确性； （2）改进未来的设计； （3）对施工技术优越性和合理性进行评估和改进； 安全监测： （1）矿山工程如巷道、矿柱、矿房、边坡等的稳定性监测； （2）采场稳定性监测； （3）爆破震动监测； （4）爆破冲击波监测 环境监测： （1）矿井温度、湿度、粉尘监测； （2）有毒、有害、可燃、可爆气体监测； （3）通风热力学参数监测； （4）放射性强度监测； （5）爆破、机械噪声监测 采矿自动化 2、被测信号的分类？
包括确定性信号和随机信号： 确定性信号：可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号；确定性信号有静态信号和动态信号两种。 随机信号：不能用数学关系式描述的信号称为非确定性信号，即无法确切预测未来任何瞬间的精确值的信号，只能用数学统计模型来预测、描述和分析。 3、什么是传感器？ 传感器是一种把物理量和化学量转换为电量的装置。传感器的作用：直接感受被测物理量并将被测物理量转换成便于放大、记录的电量(如电流、电压或电路参量) 4、什么是信号调理器（变送器）？有什么作用？ 信号调理器是传感器与显示记录仪表之间的中间电路，能把传感器输出的信号转换成规范化标准信号：4～20mA电流信号；0～5电压信号信号调理器的作用： （1）放大：传感器输出的电信号很微弱，大多数不能直接输送到显示、记录或分析仪器中去，需要进一步放大（测控放大器）（2）预滤波：传感器输出的是电信号中混杂有干扰噪声，需要去掉噪声，提高信噪比（高频、低频、带通、带阻滤波器） （3）阻抗变换、调制解调 常用的电路： 电桥电路、放大电路、滤波电路、调制解调电路、相敏检波电路、湝振电路、阻抗变换电路、A/D转换电路、V/F转换电路、线性化电路等。 5、线性系统具有哪些性质？ （1)叠加性：系统对各输入之和的输出等于各单个输入的输出之和，即， 若 x1(t) → y1(t)，x2(t) → y2(t) ，则 x1(t)±x2(t) →y1(t)±y2(t) （2)比例性：常数倍输入所得的输出等于原输入所得输出的常数
二、名词解释 1、开采水平：设有井底车场及主要运输大巷的水平。 2、采区：阶段内沿走向方向划分的具有独立生产系统的开采块段。 3、分带：沿煤层走向把阶段划分为若干倾斜长条，每一个长条叫一个分带。 4、矿井：形成地下煤矿生产系统的井巷、硐室、装备、地面建筑物和构筑物的总称。 5、采煤工艺：采煤工作面各工序所用的方法、设备极其在时间、空间上的配合。 6、石门：无直接地面的出口，垂直或斜交于煤层走向，在岩层中开掘的水平巷道。 11、井田：划分给同一矿井开采的那一部分煤田。 13、阶段：井田内沿倾斜方向按一定的标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分。 14、采煤方法：采煤工艺与回采巷道布置的总称。 15、循环进度：采煤工作面完成一个循环向前推进的距离。 16、采区生产能力：指单位时间内采区同时生产的采煤工作面和掘进工作面的产量总和，一般以万t/a表示。 17、滞后支护：割煤后，先推移刮板输送机后移架。 19、准备方式：准备巷道的布置方式。 23、走向长壁采煤法：长壁工作面沿走向推进的采煤方法。 24、倾斜长壁采煤法：长壁工作面沿倾斜方向推进的采煤方法。 25、长壁放顶煤采煤法：开采近水平或缓（倾）斜厚煤层时，先采出煤层底部长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤方法称为长壁放顶煤采煤法。 26、逆向平车场：车辆进入储车线方向与提车线方向相反。 27、顺向平车场：车辆进入储车线方向与提车线方向一致。 28、采区中部车场：联结上山和中部区段平巷的一组巷道和硐室。 31、单轮放煤：打开放煤口，一次将能放得煤全部放完。 32、分层分采：在同一区段或采区范围内，采完一个分层后再采下一个分层称“分层分采”。 33、多井筒分区域开拓：大型矿井划分为若干具有独立通风系统的开采区域，并共用主井的开采方式。 34、开拓方式：开拓巷道的布置方式。 三、填空题 1、按煤层倾角大小煤层可分为哪几类？按煤层厚度分为又分为哪几类？ 答：①近水平煤层<8度；缓倾斜煤层8~25度；倾斜煤层25~45度；急倾斜煤层>45度。②
煤田：指含煤地层比较连续或不连续，在同一成矿条件下形成的，一般分布范围较广的产煤地。 矿区：统一规划和开发的煤田或其一部分。 井田：采矿工程中按地质条件和开采技术水平划定的由一个矿井开采的范围。 阶段：指在井田范围内平行走向按一定标高划分的一部分井田。水平：将布置有井底车场和阶段运输大巷且担负全阶段运输任务的水平。 矿井服务年限：矿井设计时按矿井设计可采储量、设计生产能力并考虑储量备用系数所计算出的矿井设计开采年限 生产能力：矿井设计生产能力简称生产能力或设计能力，是煤矿建设和生产能力的主要指标。它在一定程度上可综合反映矿井的生产技术面貌，是选择井田开拓方式的重要依据之一。 备用系数：为了保证设计矿井在生产期间有足够的储量和服务年限，故设置了储量备用系数 移动角：是从地表移动观测成果中根据对建筑物有害的临界变形值而确定的，分基岩移动角和松散移动角，后者与煤层倾角无关。 保护煤柱：指专门留在井下不予采出的、目的是保护其上方岩层内部和地表的上述保护对象不受开采影响的那部分煤体 辅助水平：指在开采水平内，因生产需要而增设有运输大巷的水平位置和所服务的开采范围。 井底车场：指位于开采水平，井筒附近的一组巷道和硐室的总称。井底车场是连接井筒提升与大巷运输的枢纽，担负着煤，矸，物料人员的转运任务，并为矿井的排水，通风，动力供应，通讯和调度服务，对于保证矿井正常生产和安全生产具有重要作用。 配采∶矿井在设计和生产过程中，为了满足用户需要，保证矿井产量和煤质的要求，达到均衡，有效合理的开采井田范围的煤层，根据煤层煤质的附存条件，分布特点及开采技术的不同，在相互衔接的各时期对各采区，工作面开采程序和部署所做到的统筹安排，称为配采，也称配产 双工作面布置:利用3条区段平巷准备出两个同时生产的采煤工作面的布置，称为双工作面布置 采掘比∶是指在一定时期内采煤工作面个数与掘进工作面个数之比，有时也指采煤工作面个工人人数和掘进工作面工人人数之比。年平均采煤工作面个数除以年平均掘进工作面个数。一般为1:2。 三量∶为了及时掌握和检查各矿井的采掘关系是否正常和合理，按开采准备程度可将矿井计划开采的可采储量划分为开拓煤量，准备煤量和回采煤量。 专用回风巷∶是指采区巷道中专门用于回风，不得用于运料和安设电气设备的巷道。在煤与瓦斯突出区，其还不得行人 回采∶采煤工作面采出煤炭的过程和工作习惯上称为回踩 最小控顶距：采煤工作面在放顶以后进行下次采煤以前的宽度。最大控顶距：采煤工作面在放顶前的最大宽度 顶煤冒放性∶是指顶煤本身冒落便可放出的特性，他是顶煤在支撑压力作用下冒落和放出难易特征的度量参数 采放比∶是指放顶煤工作面采煤机机采高度或爆破高度与顶煤高度之比； 采煤工艺∶是指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，又称回采工艺。爆破采煤工艺，普通机械化采煤工，综合机械化采煤工艺 调车方式：1、顶推调车2、甩车调车3、专用设备调车4、顶推拉调车 采空区处理方法∶分垮落法，充填法，刀柱法，缓慢下沉法，最常用的是全部垮落法 移架方式∶单架依次顺序式。分组间隔交错式，成组整体依次顺序式 作业方式的分类∶两采一准，三采三准，两班半采煤，半班准备。三采一准 近水平：倾角＜8o 缓斜煤层：8-25 中：25-45 急：＞45。薄煤层：煤厚＜1.3 中1.3-3.5 厚＞3.5 特厚＞8 阶段内在划分：分为采区式划分：在阶段内沿走向把阶段划分为若干具有独立生产系统的开采块段，每一个块段成为一个采区。带区式划分：由相邻较近的若干分带组成，并具有独立生产系统的开采区域。 按作用和服务范围不同可划分为开拓巷道，准备巷道，回采巷道。 炮眼的布置方式∶单排眼，双排眼分为对眼，三花眼三角眼。三排眼； 进刀方式∶端部斜切进刀。中部斜切进刀。 割煤方式∶双向割煤往返一刀双向割煤往返两刀。单向割煤往返一刀 井田划分的原则和方法：原则：与矿井的生产能力相适应，充分利用自然条件，应有合理的尺寸和足够的储量，统筹兼顾、照顾大局，留有余地，直（折）线划分；方法：按地质构造划分，按煤层赋存形态划分，按媒质、煤种分布划分，按地形地物界线划分，人为划分井田。 井田开拓内容：1）井田内的再划分，确定水平高度、水平数目、水平位置标高、阶段斜长；2）确定井筒及工业广场位置3）井筒形式、数目、功能、装备、断面、支护、深度及配置4）确定井底车场形式、能力、线路和硐室；5）确定运输大巷和总回风道位置、数目、装备、断面、支护、方向和进度；6）开掘开拓巷道；7）确定开采顺序、采掘接替和配采方式8）确定并实施开拓延深方案9）确定技术改造及必扩建方案 平硐（标高上是否有足够的采煤量）优点：施工技术简单；掘进快，安全性高；生产系统简单，地面工业广场简单，不设井底车场缺点：符合平硐的煤层较少 立井（表土层厚，地质复杂，煤层倾角大）
《采矿学》 A卷闭卷 站点：专业年级：姓名：学号： 一、填空题（每空1分，共30分） 1）图1所示为单一走向长壁采煤法上山采区巷道布置图（包括平面图和剖面图），要求写出图中所示数字1至14代表的巷道名称 图1 单一走向长壁采煤法上山采区巷道布置图 回答数字代表的巷道名称： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2）采煤工作面周而复始地完成、、、、等
工序的过程称为采煤循环。 3）滚筒采煤机的进刀方式有直接推入法进刀、和中部斜切进刀。 4）采煤工艺的类型有、和综合机械化开采三种，其中综采面的主要设备有、和，综采与普采的区别在于工作面支护采用了。 5）在T = Z k/（A×K）的关系式中，T代表，Z k代表矿井可采储量，A 代表，K代表储量备用系数。 6）根据采煤工艺、矿压控制特点和工作面长度不同，采煤方法分为壁式体系和 体系两大类。 7）在缓倾斜煤层中的长壁工作面，炮采工艺方式是指采用落煤、爆破装煤和人工装煤、可弯曲刮板输送机运煤及单体支柱支护的采煤工艺方式。 二、名词解释（每题5分，共30分） 1).采煤方法： 2).及时支护： 滞后支护： 3).采区车场： 4).矿井生产能力： 5).放煤步距(循环放煤步距)： 采放比： 6).石门： 三、简答题（共25分） 1).根据第一题填空题图1所示的采矿工程平面图，写出运煤、运料、通风系统（只用数字表示即可，并且新风和污风要分开写）。（6分）
2).煤层上山和岩石上山的比较。写出各自的布置位置、优缺点和适用条件。（8分） 3).简要说明合理井田位置要考虑的因素。（5分） 4）简述立井的优缺点和适用条件（6分）
1煤层的倾角是煤层层面与水平面所夹的两面交。按倾角分：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°。 2煤层厚度是煤层顶底板之间的法线距离。按煤厚分：厚煤层<1.3m；中厚煤层1.3-3.5m；厚煤层>3.5m。 3矿井：是形成地下煤矿生产系统的井巷、洞室、装备、地面建筑物和构筑物的总称。 4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。 5矿区：同一规划和开发的煤田或其一部分。 6井田：划归一个矿井开采的那部分煤田。 7矿田：划归为一个露天矿开采的那部分煤田。 8矿井设计生产能力：是设计中规定的矿井在单位时间内采出的煤炭数量。 9核定生产能力：有些生产矿井通过改扩建和技术改造，原来的生产能力得到改变，因而要对生产矿井各生产系统的能力重新核定，核定后的综合生产能力称为核定生产能力。 10根据矿井设计生产能力不同，我国煤矿划分为大、中、小三种井型。 大型矿井：1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0、5.0、6.0Mt/a及以上； 中型矿井：0.45、0.6、0.9Mt/a； 小型矿井：0.3Mt/a及以下。 其中：3.0Mt/a及其以上的矿井又称特大型矿井。 11矿井生产系统：是由完成特定功能的设施、设备、构筑物、线路和井巷的总称。 组成：由矿井的运煤、通风、运料、排矸、排水、动力供应、通讯、监测等子系统组成。 12 P14矿井生产系统图。井巷开掘顺序；生产系统。矿井巷道开掘原则：尽量平行作业，尽快沟通风路。 13开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服务的巷道。如井筒、水平大巷、井底车场。 14准备巷道：为一个采区或几个区段服务的运输、通风等巷道。如采区上下、采区或带区车场、变电所、煤仓等。 15回采巷道：直接为采煤工作面服务的巷道。作用在于切割出新的采煤工作面。如区段运输平巷、区段回风平巷和开切眼。 16采场：用于大量直接采取煤炭的场所。 17回采工作面：在采场中进行回采的煤壁。 18回采工作：落煤、装煤、运煤、支护、采空区处理（五个回采工序）。 19回采工艺：在采煤工作面中，按顺序完成各项回采工序的方法及配合关系。 20采煤方法：是采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互配合。 21采空区处理：a自然垮落法；b充填法（水沙充填、矸石充填、膏体充填）；c刀柱式（煤柱支撑）；d缓慢下沉法。 22壁式体系采煤方法的一般特点： A采煤工作面较长，通常在80-250m； B随着采煤工作面推进，顶板暴露面积增大，矿山压力显现较为强烈； C采煤工作面可分别用爆破、滚筒式采煤机或刨煤机破煤、装煤，一般用与采煤工作面平行铺设的刮板输送机运煤，用支架支护工作空间，用垮落法或填充法处理采空区； D在采煤工作面两端，一般至少各有一条回采巷道与之相连，以形成生产系统。 23柱式体系采煤法以间隔开掘煤房采煤和留设煤柱为主要标志。一般特点： A在煤层内布置一系列宽为5-7m的煤房，采煤房时形成窄工作面，一般成组向前推进。煤房之间留设煤柱，煤柱宽数米至20-30m不等，每隔一定距离用联络巷贯通，构成生产系统，并形成条状或块状煤柱，用于支撑顶板。 B采煤房时矿山压力显现较为和缓，可以用锚杆支护工作空间、支护较简单。 C高度机械化的柱式体系采煤法目前多用连续采煤机及配套设备，且在一组煤房内交替作业； D采掘合一，掘进准备也是采煤过程，回收煤房间煤柱时，也使用同一种类型的采煤配套设备。 24 “一炮三检制”是：装药前、爆破前、爆破后要认真检查爆破地点附近的瓦斯，瓦斯超过１％，不准爆破。 25爆破采煤工艺（炮采）：是用爆破的方法破煤和装煤，输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺。特点：爆破落煤，爆破及人工装煤，机械运煤。 26炮采工艺过程：包括钻眼、爆破落煤和装煤、人工装煤，刮板输送机运煤、推移输送机、支护、回柱放顶等主要工序。 27普通机械化采煤工艺（普采）：用机械方法破煤和装煤、输送机运煤、单体支柱支护顶板的采煤工艺。 特点：用采煤机或刨煤机完成落煤和装煤工序，支护处理采空区工序与炮采相同，仍需要人工来完成。
剪切与挤压的实用计算 1. 图示木接头，水平杆与斜杆成α （A ）bh ； （B ）αtan bh ； （C ）α cos bh ； （D ）αα sin cos ?bh 。 答：C 2. 图示铆钉连接，铆钉的挤压应力bs σ （A ）2 π2d F ； （B ）δ 2d F ； （C ）δ 2b F ； （D ）2 π4d F 。 答：B 3. 切应力互等定理是由单元体 （A ）静力平衡关系导出的； （B ）几何关系导出的； （C ）物理关系导出的； （D ）强度条件导出的。 答：A 4. 销钉接头如图所示。销钉的剪切面面积为 ，挤压面面积为 。 答：bh 2；bd 5. 木榫接头的剪切面面积为 和 ，挤压面面积为 。 答：ab ；bd ；bc 6. 图示厚度为δ的基础上有一方柱，柱受轴向压力 F 作用，则基础的剪切面面积为 ，挤压 面面积为 。 答： δa 4 ； 2a
7. 图示直径为d 的圆柱放在直径为d D 3=，厚度为 δ的圆形基座上，地基对基座的支反力为均匀分布，圆柱承受轴向压力F ，则基座剪切面的剪力 =S F 。 答：()984 π π4222 S F d D D F F =-?= 8. 拉杆及头部均为圆截面，已知mm 15mm, 20mm, 40===h d D 。材料的许用切应力MPa 100][=τ，许用挤压应力MPa 240][bs =σ，试由拉杆头的强度确定许用拉力F 。 解： kN 3.94][ π S =≤τh d F () kN 226][ 4 π bs 22 bs =-≤ σd D F 取kN 3.94][=F 。 9. 图示在拉力F 的作用下的螺栓，已知螺栓的许用切应力][τ是拉伸许用应力的6.0倍。试求螺栓直径d 和螺栓头高度h 的合理比值。 解：][ π42 σ≤d F 因为,][6.0 πσ≤h d F 所以 在正应力和切应力都达到各自许用应力时，有 6.01ππ42=dh F d F ， 4.2=h d 。 10. 图示键的长度mm 30=l ，键许用切应力MPa 80][=τ，许用挤压应力 MPa 200][bs =σ，试求许可载荷][F 。 解：以手柄和半个键为隔离体， ∑=?-?=040020 , 0S o F F M 取半个键为隔离体，F F F 20S bs == 由剪切：][S ττ≤=s A F ，N 720=F 由挤压：N 900 ],[][bs bs bs bs ≤≤=F A F σσ 取N 720][=F 。
专业基本知识考试题库 一、填空题 1、矿井巷道按其所处空间位置和形状，可分为垂直巷道、水平巷道和倾斜巷道。 2、根据巷道服务范围及其用途，矿井巷道可分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三类。 3、我国现阶段合理的井田走向长度一般为：小型矿井不小于1500m；中型矿井不小于4000m；大型矿井不小于7000m。 4、阶段内的划分方式有采区式、分段式和带区式三种。 5、国家对采区采出率的规定是：薄煤层不低于85%，中厚煤层不低于80%，厚煤层不低于75%。 6、国家对采煤工作面采出率的规定是：薄煤层不低于97%，中厚煤层不低于95%，厚煤层不低于93%。 7、根据生产能力的大小，我国把矿井划分为大、中、小三类。 8、井田开拓方式按井硐形式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓四类。 9、按平硐与煤层走向的相对位置不同，平硐分为走向平硐、垂直平硐和斜交平硐。 10、井底车场运输线路包括存车线、调车线和绕道线路等。 11、井底车场常用的调车方式有：顶推调车法、甩车调车法和专用设备调车法。 12、按照矿车在井底车场内的运行特点，井底车场可分为环形式和折返式。 13、按照井底车场存车线与主要运输巷道的位置关系，环形式车场可分为卧式、立式和斜式。 14、按列车从井底车场两端或一端进出车，折返式车场可分为梭式车场和尽头式车场。 15、煤矿井下运输大巷的运输方式有：轨道运输和带式输送机运输。 16、轨道运输大巷的轨距一般有600mm和900mm两种。 17、运输大巷的方向应与煤层走向大体一致，为便于运输和排水，其坡度一般为3‰～5‰。 18、运输大巷的布置方式有分层运输大巷、集中运输大巷和分组集中运输大巷。 19、井田开拓方式是井硐形式、水平数目和阶段内的布置方式的总称。 20、在现生产的采区内，采煤工作面结束前 10～15 天，完成接替工作面的巷道掘进及设备安装工程；在现开采水平内，每个采区减产前 1～1.5 个月，必须完成接替采区和接替工作面的掘进工程和设备安装工程。 21、采煤方法是指采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间、空间上的相互配合。 22、影响采煤方法选择的因素主要有：地质因素、技术发展及装备水平、矿井管理水平和矿井经济效益。 23、影响采煤方法选择的地质因素有：煤层倾角、煤层厚度、煤层特征及顶底板稳定性、煤层地质构造、煤层含水性、煤层瓦斯含量和煤层自然发火倾向性等。