采煤学重点
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第一章1.阶段内的划分方式:采区式划分、分段式划分、带区式划分。
(P13页图1-5.1-6.1-7)2.矿井储量类型分类:1)矿井地质资源量(Z)2)矿井工业资源/储量(Z g)3)矿井设计资源/储量(Z c)4)矿井设计可采储量(Z k)3.矿井巷道:为满足矿井提升、运输、通风、排水、动力供应等需要而开掘的井筒、巷道和硐室的总称。
4.矿井巷道按空间形态分类:1)直立巷道2)水平巷道(例:平硐、平巷与大巷、石门与煤门)3)倾斜巷道4)硐室5.矿井巷道按服务范围分类:1)开拓巷道:为全矿、某一开采水平、某一阶段或两个以上采(盘、带)区服务的巷道和硐室。
2)准备巷道:为整个采(区、带)区服务的巷道和硐室。
3)回采巷道:为某一采煤工作面服务的巷道。
6.井田开拓:在井田范围内,从地面向地下掘一系列井巷进入煤层,形成矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统的行为,称为井田开拓。
7.矿井开拓系统:为开发井田所布置的开拓巷道和开采部署的有序组合,称为矿井开拓系统。
8.井田开拓方式分类:1)按井筒形式:平硐开拓、斜井开拓、立井开拓、综合开拓。
2)按开采水平数目:单水平开拓、多水平开拓。
3)按开采方式:上山开采,下山开采,上下山开采,上山开采和上下山开采相结合的混合式开采。
4)按水平大巷布置:分层大巷布置、集中大巷布置、分组集中大巷布置。
第二章第三章1.上、下山开采的应用:上山开采和下山开采存在如下差异:上山开采:1)煤炭运输方便,运输能力大;有反向运输。
2)排水简单,上山道自流;避免了下山多段排水的复杂性。
3)通风系统简化,不易漏风;4)掘进工作简单(装载、运输、排水等);掘进通风困难,瓦斯易积聚。
5)基建投资:每个开采水平为一个阶段服务,开采水平数目多,基建投资大。
下山开采:1)总的运输工作量较低(不存在或较少反向运输);煤炭上向运输,能力较低。
2)排水系统复杂(集中排水或多段排水,各采区都要解决采区内的排水问题);1 25.矿井开拓发展趋势:1)矿井大型化2)生产集中化。
3)运输连续化4)开采大区化第四章1.井底车场的调车方式:1)顶推调车(错线入场法和三角岔道入场法)2)专用设备调车3)甩车调车2.环行式井底车场:按井筒形式不同,分为立井环行式井底车场和斜井环行式井底车场;按照空、重车线与主要运输巷道平行、斜交或垂直的相对位置关系,又分为卧室、斜式、立式等三种基本类型。
第五章1.矿井采掘关系:采煤与掘进是煤矿生产的两个基本环节,两者的配合关系称为采掘关系。
2.矿井开拓延深方式:1)原有井筒延深2)暗斜(立)井延深3)暗斜(立)井结合原有井筒延深4)新布置井筒结合原有井筒延深5)新布置井筒延深3.矿井技术改造的主要内容和技术措施:1)扩大矿井开采范围2)改造矿井开拓开采部署3)改造矿井生产系统第七章1.采煤方法:是采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上相互配合的总称。
2.采煤工作面:进行采煤作业的场所。
一般还可称为:回采工作面、采场。
3.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。
或采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法、设备及其配合。
又称回采工艺。
4.工作面内采煤工艺包括:破煤、装煤、运煤、顶板支护和采空区处理(破、装、运、支、处)五项主要工序5.回采巷道:形成采煤工作面及为其服务的巷道,如开切眼、工作面运输巷、工作面回风巷等。
6.采煤系统:回采巷道在时间上的配合及其在空间上的相互位置关系。
也称为回采巷道布置系统。
7.采煤方法分类:按采煤工艺、矿压控制特点,分为壁式体系和柱式体系。
壁式体系采煤法按所采煤层倾角,分为缓斜、倾斜、急斜煤层采煤法;按采用的采煤工艺不同,分为爆破采煤法、普通机械化采煤法,综合机械化采煤法;按采空区处理方法不同,分为垮落采煤法、刀柱(煤柱支撑)采煤法、充填采煤法;按回采工作面布置及推进方向的不同,分为走向长壁采煤法、倾斜长壁采煤法;按回采工作面仰斜或俯斜推进,倾斜长壁又有仰斜长壁和俯斜长壁之分;按是否将煤层全厚进行一次开采,可分为整层采煤法和分层采煤法;柱式体系采煤法分为房式采煤法和房柱式采煤法。
壁式体系采煤法特点:1)采煤工作面长度较长。
2)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。
3)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,用刮板输送机运煤,用支架支护工作空间,用放顶垮落法或充填法处理采空区。
4)在采煤工作面两断,一般至少各有一条回采巷道,构成完整的生产系统。
柱式体系采煤法特点:1)煤房比较窄5~7m,采煤时形成窄(短)工作面成组向前推进,采房和回收煤柱设备合一;2)矿山压力显现较和缓,用锚杆支护工作空间,支护较简单;3)采煤用爆破或连续采煤机及配套设备,采场内煤的运输方向垂直工作面;4)煤柱支撑顶板,工作面通风条件较壁式采煤法差,采出率较低。
8.走向长壁采煤法:就是首先将采(盘)区划分为区段,在区段内布置回采巷道(区段平巷、开切眼),采煤工作面沿煤层倾向布置,沿走向推进,回采巷道基本上是水平的,通过采区车场与采(盘)区上山相连。
9.倾斜长壁采煤法:就是首先将井田或阶段划分为带区,在带区内布置回采巷道(分带斜巷、开切眼),采煤工作面沿煤层走向布置,沿倾斜推进,回采巷道是倾斜的,并通过联络巷直接与大巷相联。
(采煤工作面向上推进称仰斜长壁,向下推进称俯斜长壁)10.仰斜开采特点:1)水自动流入采空区,工作面无积水;2)劳动条件好,机械设备不易受潮,装煤效果好;3)当α>10°时采煤机因偏离煤壁而减少截深,输送机因煤滚入下侧易断链;4)当α>17°时采煤机不稳定易翻倒。
11.俯斜开采特点:1)煤壁不易片帮,顶板受力有利于其保持稳定性;2)水流入采面,工作条件差;3)随着煤层倾角的加大,采煤机和输送机的事故也会增加,装煤效率降低;4)俯斜开采的最大问题是装煤困难的问题。
12. 按运煤方式的不同,连续采煤机采煤工艺可以分为间断运输工艺系统和连续运输系统。
典型的连续采煤机间断运输工艺系统配备设备包括:一台连续采煤机、一台锚杆机、最少一台梭车或蓄电池运煤车、一台给料破碎车、一台蓄电池铲车、一套移动变电站、充电设备和足够的备用蓄电池。
9.柱式体系采煤法的优缺点:优点:1)设备投资少,为综采的1/4~1/5;2)采掘合一,建井期短;3)设备少,灵活,易搬运;4)巷道压力小,支护简单;5)利于环境(无矸时),地面下沉量少;6)全员效率高。
缺点:1)回采率低,50~60%,房柱式70~75%2)通风条件差10.柱式体系采煤法的适用条件:1)开采深度浅,不宜超过300~500m2)顶板较稳定的薄及中厚煤层;3)倾角在10º以下,煤层稳定;4)底板平整,顶板无水;5)低瓦斯,不易发火第八章1.常用回采工艺:爆破落煤回采工艺、普通机械化回采工艺、综合机械化回采工艺。
2.爆破采煤工艺其特点是爆破落煤,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。
3.悬臂支架单体支柱与铰接顶梁组合成悬臂支架。
按悬臂顶梁与支柱的关系分为正悬臂支架和倒悬臂支架两种。
正悬臂支架机道上方有悬臂支护,有利于机道上方顶板;悬臂采空侧伸出不长,顶梁不易折损。
倒悬臂支架采空区侧立柱不易被碎矸石埋住,但易损坏顶梁。
4.采煤机的进刀方式:1)直接推入进刀2)端部斜切进刀(又分为割三角煤斜切进刀,留三角煤斜切进刀)3)中部斜切进刀5.单滚筒采煤机的割煤方式:1)双向割煤、往返一刀2)“∞”字形割煤、往返一刀3)单向割煤、往返一刀4)双向割煤、往返两刀双滚筒采煤机多采用双向割煤,往返两刀的割煤方式。
6. 综采工作面支架类型(按支架结构分类):1)支撑式:指在结构上没有掩护梁,对顶板的作用以支撑为主的支架。
2)掩护式:指在结构上有掩护梁,单排立柱连接掩护梁或直接支撑顶梁对顶板起支撑作用的支架。
3)支撑掩护式:指具有双排或多排立柱及掩护梁结构的支架,支柱大部或全部通过顶梁对顶板起支撑作用,可能有部分支柱通过掩护梁对顶板作用。
7.放顶煤采煤法:是沿煤层的底板或煤层某一厚度范围内的底部布置一个采煤工作面,利用矿山压力的作用将工作面顶部煤层在工作面推过后破碎冒落,并将冒落顶煤予以回收的一种采煤方法。
8.放顶煤液压架分类:1)按支架类型:掩护式、支撑掩护式、支撑式。
2)按窗口位置:高、中、低三种放煤方式3)按输送机位置:单、双输送机9.放顶煤采煤法的优点:1)高产高效2)巷道掘进率低3)减少了搬家倒面次数4)吨煤成本低5)对煤层厚度变化及地质构造的适应性较强10.放顶煤采煤法存在的问题:1)采出率不高,一般低于合理分层的综采工作面2)液压支架是综放开采的关键设备,需不断优化改进3)瓦斯灾害防治4)自然发火防治5)煤尘防治6)沿底煤巷矿压控制技术。
11.放顶煤采煤方法的适用条件:1)煤层厚度:M = 5~12m为佳,过小易超前冒顶,过大破坏不充分2)煤层的可放性:煤质松软,层理节理发育。
煤质中硬,f<2最好,个别f = 3.1 ~3.9,层理节理发育亦可。
3)煤层倾角:α不宜太大,缓倾斜煤层中一般 <15 o,太大影响支架的稳定性,25 o 30o 煤层中也试验成功。
4)煤层结构:过厚过硬的夹矸影响顶煤放落,单层夹矸厚大于0.5m或f大于3要采取措施,顶煤中的夹矸总厚度不宜大于顶煤厚度的10~15%5)顶板条件:顶板岩性最理想的条件是基本顶I、II级,直接顶有一定厚度,采空区不悬顶,冒落后松散体基本充满采空区。
6)地质构造:煤层厚度变化大,地质构造复杂,断层切割块段,阶段煤柱等无法应用分层长壁采煤法时,可放顶煤。
采面短,亦可放顶煤。
如:回采鸡窝煤。
7)自然发火、瓦斯及水文地质条件12.循环作业:指采煤面在规定时间内保质、保量安全地完成“破、装、运、支、处”的采煤全过程。
循环作业图:表示在一个循环内各工序在时间和空间上的相互关系。
循环作业图以工作面长度为纵坐标,以昼夜24小时为横坐标,在图上表示出工作面各工序在回采空间的位置和起止时间关系。
炮采工作面循环作业上图表示的是单滚筒采煤机双向割煤,往返一刀,上行割顶煤,下行割底煤扫余煤。
留三角煤斜切进刀。
实行“三、五”排控顶,两采一准单循环作业,劳动组织为专业工种机作业。
第九章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’-中部车场;8,8’,10-区段回风平巷;9,9’-区段运输平巷;11-联络眼;12-采区煤仓;13-采区变电所;14-绞车房;运煤路线:工作面运出的煤炭—区段运输平巷9—运输上山5—采区煤仓12—采区运输石门1—装车外运。
运料系统:物料—采区运输石门1—采区下部车场3—轨道上山4—采区上部车场6—采区回风平巷10—采煤工作面。