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《煤矿开采学》试题（五）及参考答案一、简答题（12×5＝60分）1、井田开拓要解决哪些基本问题？(1)确定井简的形式、数目及其配置，合理选择并简及工业场地的位置；(2)合理确定开采水平数目和位置；(3)布置大巷及井底车场；(4)确定矿井开采程序，做好开答：采水平的接替；(5)进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造。
2、简要分析矿井生产能力与哪些因素有关？开采能力、各生产环节能力、储量条件、安全生产条件。
3、开采水平大巷布置方式有哪几种？答：分煤层大巷；分组集中大巷;集中大巷。
4、什么是井底车场？井底车场内副井附近主要有哪些硐室？井底车场：连接井筒和井下主要运输巷道的一组巷道或硐室的总称。
中央水泵房、中央变电所、水仓、中央煤仓、装载硐室、等候室、调度室、井下爆破材料库等等。
5、一般矿井开拓延深方式有哪几种？直接延深；暗井延深；直接延深结合暗井延深；新开一个井筒，延深一个井筒；新开立井或斜井。
6、井下巷道支护方式有哪几种？木材支护、金属棚支护、砌碹支护、喷射混凝土支护、锚喷支护、锚杆支护等。
7、提高采区的采出率主要有哪些措施？采用合理的采煤方法；加大采区范围；减少断层煤柱损失；减少区段煤柱损失或不留区段煤柱。
8、简述综采放顶煤技术的主要优点。
(1)单产高；(2)效率高；(3)成本低；(4)巷道掘进量小、掘进率和巷道维护费用减少，便于采掘接替；(5)减少了搬家倒面次数，节省了采煤工作面的安装和搬迁费用(6)对煤层厚度变化及地质构造的适应性强。
9、综采工作面主要有哪些设备？与炮采工艺相比，综采工艺方式有哪些优缺点？设备：采煤机、液压支架、刮板输送机、皮带运输机、转载机、移动变电站、泵站等。
与炮采工艺相比，综采工艺具有高产、高效、安全、低耗以及劳动条件好、劳动强度小的优点，但对地质条件要求高，工作面设备投资高。
10、采煤工作面作业规程的内容主要包括哪些部分?采煤工作面地质概况；采煤方法及工艺流程；顶板管理方法；采煤工作面的风量、风速、通风设施、通风监测等通风系统图；运煤、运料的设备及其系统图；供电设施及其系统图；安全技术措施、避灾路线；劳动组织循环图表及主要技术经济指标表。
井田开拓第一节基本概念⏹井田开拓：为了采取煤炭，需从地面向井下开掘一系列的井巷。
⏹井筒：从地面向地下开掘的用于行人、通风、运输、提升的通道。
有立、平、斜。
⏹巷道：与地面不直接相通的，用于行人、通风、运输等的通道。
直立巷道：巷道的长轴线与水平面垂直。
包括：立井、暗立井、溜井。
水平巷道：巷道的长轴线与水平面近似平行。
包括：平硐、平巷、大巷、石门、煤门。
倾斜巷道：巷道的长轴线与水平面有一定的夹角的巷道。
包括：斜井、采区上下山。
⏹硐室：空间三个轴线长度相差不大，且与地面不直接相通的地下巷道。
包括：井底水仓、变电所、绞车房、调度室、候车室。
⏹立井：有直接通达地面出口的垂直巷道，竖井。
⏹暗立井：没有直接通达地面出口的垂直巷道。
⏹溜井：担负自上而下溜放煤炭任务的暗井。
⏹平硐：有直接通达地面出口的水平巷道。
⏹平巷：沿煤层走向开掘的水平巷道。
⏹石门：布置在岩层中和岩层走向垂直或斜交的水平巷道。
⏹煤门：布置在煤层中和煤层走向垂直或斜交的水平巷道。
⏹斜井：有直接通达地面出口的倾斜巷道。
⏹暗立井：没有直接通达地面出口的倾斜巷道。
⏹上山：没有直接通达地面的出口，位于开采水平之上，从主要运输大巷沿煤层或岩⏹层由下向上开掘的倾斜巷道。
⏹下山：没有直接通达地面的出口，位于开采水平之下，从主要运输大巷沿煤层或岩层由上向下开掘的倾斜巷道。
⏹溜煤眼：专作溜煤用的小斜巷。
生产系统1）运煤系统2）通风系统3）运料排矸系统4）排水系统5）动力供应（电、压风）6）通讯、监测系统井下生产系统示意图1—主井；2—副井；3—井底车场；4—运输石门；5—运输大巷；6—回风立井；7—回风石门；8—回风大巷；9—采区运输石门；10—采区下部车场底板绕道；11—采区下部车场；12—采区煤仓；13—行人进风巷；14—运输上山；15—轨道上山；16—绞车房；17—采区回风石门；18—采区上部车场；19—采区中部车场；20—区段运输平巷；21—下区段回风平巷；22—联络巷；23—区段回风平巷；24—开切眼；25—采煤工作面。
井田开拓方式井田开拓方式是矿井开拓巷道在井田内的布置方式，也称为开拓方式。
根据井筒（碉）形式，井田开拓方式可分为立井开拓、斜井开拓、平胴开拓和综合开拓。
1.立井开拓：主井、副井均采用立井的开拓方式。
适用于煤层埋藏较深、表土层较厚、水文地质条件较复杂，或需要采用特殊方法施工的井筒。
2.斜井开拓：主井、副井均为斜井的开拓方式。
一般以一对斜井开拓井田。
适用于表土层较薄、水文地质条件简单、煤层赋存较浅的情况。
3.平胴开拓：利用直通地面的水平巷道进入地下煤层的开拓方式。
主要用于运输矿产品的平胴称为主平胴。
4.综合开拓：在复杂的地形、地质及开采技术条件下，采用单一的井筒形式开拓在技术上有困难、经济上也不合理，因此可以采用综合开拓。
井田开拓方式的选择应根据矿井的地质条件、技术条件和经济条件进行综合考虑。
在选择开拓方式时，应充分考虑矿井的生产能力、开采深度、煤层赋存条件、水文地质条件、瓦斯等级等因素。
同时，还应考虑施工难度、投资成本、安全可靠性和经济效益等因素。
在立井开拓中，主井和副井均采用立井方式开拓，适用于煤层埋藏较深、表土层较厚、水文地质条件较复杂，或需要采用特殊方法施工的井筒。
立井开拓具有适应性强、安全可靠度高等优点，但施工难度较大、投资成本校I¾o 在斜井开拓中，主井和副井均为斜井方式开拓，适用于表土层较薄、水文地质条件简单、煤层赋存较浅的情况。
斜井开拓具有施工难度较小、投资成本较低等优点，但斜井的通风和排水较为困难。
在平胴开拓中，利用直通地面的水平巷道进入地下煤层的开拓方式，主要用于运输矿产品的平胴称为主平胴。
平胴开拓具有通风和排水较为容易等优点，但施工难度较大、投资成本较高，且受到地形和地质条件的限制。
在综合开拓中，根据实际情况可以采用多种井筒形式进行开拓，以充分利用各种开拓方式的优点，降低工程难度和投资成本。
综合开拓具有较大的灵活性，但需要综合考虑各种因素进行合理规划。
总之，选择合理的井田开拓方式是矿井建设和生产的重要环节，需要根据实际情况进行综合考虑和评估。
第十八章井田开拓基本问题第一节开采水平的划分及上下山开采阶段倾斜方向尺寸大小以阶段垂高或斜长表示。
开采水平的尺寸以水平垂高（或称水平高度）表示。
水平垂高——一个水平开采范围的上部边界与下部边界的标高差。
一、合理的水平垂高（一）具有合理的阶段斜长（垂高）（二）具有合理的区段数目（三）利于采区正常接替（四）要保证开采水平有合理的服务年限及足够的储量（五）经济上有利的水平垂高二、下山开采的应用下山及下山开采概念：下山采区：开采水平之下的采区。
下山：为下山采区服务的主要倾斜巷道。
如：运输下山，轨道下山，通风行人下山等。
下山开采：利用原开采水平的井巷和设施，开采该开采水平之下的采区，煤从下向上运输。
上下山开采：一个开采水平既采上山阶段又采下山阶段。
（一）上、下山开采的比较利用原有开采水平进行下山开采与另设开采水平进行上山开采比较。
优点：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。
缺点：运输、掘进、通风、排水等环节在技术上较复杂，生产经营费较高。
（二）下山开采一般的适用条件1、下山开采适用条件下山开采在经济上有利，上山开采在技术上优越。
下山开采在技术上的问题随煤层倾角变小而变弱。
因而，一般适用于：（1）倾角小于16°的缓斜煤层，瓦斯及涌水量不大；（2）由于开采强度加大、水平服务年限缩短，造成水平接替紧张，可布置一个或几个下山采区；或在井田中央划下山采区（靠近井筒部分）担负生产任务，通过下山掘一部分下水平的大巷、车场、水仓等，加快下水平开拓延深。
（3）当井田深部受自然条件限制，储量不多、深部境界不一，设置开采水平有困难或不经济时，可在最终开采水平以下设一部分下山采区。
三、辅助水平的应用（一）辅助水平设置一个开采水平开采两个上山阶段，在两上山阶段间设辅助水平，其水平垂高H=H1+H2。
主要适用条件如下：1、开采水平上山部分或下山部分斜长过大（井田形状不规则或煤层倾角大小不一时，导致开采水平范围内局部地段斜长过大），可利用辅助水平将其分做两部分开采；2、多水平上下山开采的矿井，上水平下山采区辅运、通风、排水困难时，下开采水平的回风问题也需妥善解决，在上、下水平设辅助水平。
目录一、煤矿开采学------------------------------------------------------1—77二、矿山压力与控制------------------------------------------------《煤矿开采学》课程教学大纲第一部分：大纲说明一、先修课程工程制图材料力学煤矿地质矿山测量岩体力学井巷工程采掘机械二、适用范围及属性适用范围：采矿工程安全工程课程性质：主干课程三、课程的目的与任务本课程是研究煤矿开采技术的综合性工程技术科学，是采矿、安全工程专业必修的专业课之一，目的是培养学生对煤矿巷道布置、生产系统、生产工艺有全面了解。
四、课程的重点和基本要求(一)本课程的重点重点要掌握缓倾煤层的长壁采煤方法、准备方式和井田开拓三部分，训练学生进行方案设计的基本技能。
(二)基本要求要求学生熟悉基本概念，掌握煤矿开采的基本原理，掌握采煤方法、准备方式、和井田开拓三部分内容。
并通过各种教学环节，使学生对矿井开采技术、机械化采煤等有较全面的认识和理解。
并能运用所学理论知识解决生产中的问题五、本课程与其它相关课程的衔接和分工煤矿地质、矿山测量是讲述矿图和煤柱留设方法，在本课程之前进行；井巷工程是讲述井巷断面和交岔点设计，在课程之前进行。
矿井通风与安全、矿山压力与控制、矿井设计、特殊开采应在本课程之后进行。
六、执行大纲的几点说明1、除课堂使用多媒体讲授外，努力运用模型教学、电视录像等教学手段。
2、未列入课程复习内容的不属于考试范围第二部分：课程内容大纲第一篇采煤方法第一章：煤矿开采的基本概念第一节煤田开发的概念介绍矿区、煤田、井田、矿井生产能力和井型、露天开采与地下开采的概念第二节矿井井巷名称及井田内划分l、介绍矿井井巷名称；2、井田内划分(分采区、分段、条带、盘区)。
第三节矿井生产的基本概念l、矿井生产系统概念2、矿井开拓、准备、回采的概念第二章：采煤方法概念及分类第一节采煤方法的概念介绍采场、采煤方法、回采工作面、采煤系统、回采工艺的概念。
井田开拓基本知识1、煤田；在地质历史发展的过程中，含碳物质沉积形成的基本连续的大面积含煤地带2、矿区；统一规划和开发的煤田或其一部分3、矿区开发；矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资环境等情况，确定矿区规模、划分井田，规划井田开采方式，规划矿井或露天矿建顺序，确定矿区附属企业的类别、数目和生产规模，建设过程等，总称为矿区开发。
4、井田；划分给一个矿井开采的那一部分煤田5、立井：直接与地面相通的直立巷道6、暗立井：不与地面直接相通的垂直巷道7、斜井：与地面直接相通的倾斜巷道8、暗斜井：没有出口直接通到地面，用来联系上、下两个水平并担负提升任务的斜巷9、上山\下山:服务于一个采盘区的倾斜巷道，上山用于开采其开采水平以上的煤层；下山用于开采其开采水平以下的煤层11、平硐：直接与地面相通的水平巷道12、石门：不与地面直接相通的水平巷道，其长轴线与煤层直交或斜交的岩石平巷13、煤门：与煤层走向垂直或斜交的煤层平巷14、平巷；没有出口直接通到地面，沿岩层走向开掘的水平巷道15、开拓巷道；为全矿井或一个开采水平服务的巷道16、准备巷道；为采区、一个以上区段、分段服务的运输、通风巷道17、回采巷道；形成采煤工作面及为其服务的巷道18、矿井生产系统；在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石出运、供电、供气、供水等巷道线路及其设施19、阶段；在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分具有独立的生产系统，称之为一个阶段20、水平；布置大巷的某一标高水平面21、开采水平；简称水平，指地下采煤时，将井田沿倾斜方向按一定高度划分的开采范围22、采区式划分；在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干个具有独立生产系统的块段，每一块段称为采区23、分段式划分；在阶段范围内沿倾斜方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，每个分段沿倾斜布置一个采煤工作面24、带区式划分；在阶段内沿煤层走向划分为若干个具有独立生产系统的带区，带区内又划分成为若干个倾斜分带，每个分带布置一个采煤工作面。
第四章井田开拓巷道布置（第十八章内容）本章为井田开拓部分的重点，第二章是基本概念，第三章是开拓方式，而如何确定有关参数及方案，如§2.3中开拓方式所解决的问题中，井筒位置，水平标高的确定，水平大巷的布置，是本章的主要内容。
§4.1 井筒位置的确定(书上§18.3)位置的确定不能从一方面考虑,从开拓布局的整体考虑,如水平的位置，大巷的类型等,它们相互影响。
合理的井筒位置应考虑地面情况，井下地质以及生产情况。
一、对地面布置工业广场有利每个矿井，都有地面生产系统，行政管理系统，需占有一定的面积的土地。
1、场地足够。
布置地面生产系统及其工业建筑、行政管理系统。
如主付井（绞车房）、洗（选）煤厂、煤仓（场），装车站，办公楼，宿舍，食堂，浴池等。
（一般情况下，工业广场的面积为：大型井0.8 ～ 1.1公顷/10万吨，中型井 1.3 ～ 1.8公顷/10万吨，小型井 2.0 ～ 2.5公顷/10万吨）。
2、少占农田，不占良田及重要文化古籍和园林，要避免村庄搬迁及河流改道；3、有较好的工程地质和水文地质条件，避开滑坡，崩岩，溶洞，流沙等地段。
森林地区应与林地有足够的防火距离。
4、避免井筒和工业广场遭受水灾。
井口位置高于最高洪水位，工业广场不受洪水威胁。
（解释最高洪水位的意义）5、便于矿井的供水，供电，运输，便于排污，排矸的处理。
不影响居民生活。
6、充分利用地形，使地面生产系统合理，尽可能少平整土地。
对于平硐开拓，主要考虑地面，若地面无太大的限制，则可考虑井下。
二、对井下开采有利应使井巷工程量，运输量，维护量，通风效果上达到较佳水平，使工业广场压煤量达到合理。
1、走向的位置：在储量中心。
此时，运输量最小，通风费用最低，水平接替易。
（解释运输量、通风问题）2、倾斜方向的位置1）、斜井：多数在井田边界外。
主要考虑地面和所选用设备所要求的倾角而决定地面的位置。
2）、立井：主要是第一水平工程量，总工程量和工业广场煤柱的关系。
煤矿开采基本概念1.煤田：由含炭物质沉积形成的大面积含煤地带称～（自然形成）2.矿区：开发煤田形成的社会组合称矿区（社会的）3.阶段内的划分：（1）划分为采区。
采区：在阶段内，根据地质条件和设备水平等条件的不同，沿走向每隔1000m～4000m，划分成具有相对独立的生产系统的开采区域，叫采区，它是矿井生产的基本单元。
（2）划分为条带：当煤层倾角比较小时，即小于15 °时，可以考虑采用倾斜长壁开采。
条带：在阶段内，根据地质条件和设备水平等条件的不同，沿走向每隔100m～350m，划分成可以进行开采的单元，每一个单元称为条带；当井田的走向长度比较长时，每5～12个条带划分为一个区域，使其具有相对独立的生产系统，此区域也可以称为带区（3）划分为分段。
分段：当井田的走向长度比较短时，如达到4000m以下，并且沿走向没有沿倾斜方向的断层，则沿倾斜方向每隔100m～350m，划分成可以进行开采的单元，每一个单元称为一个分段4.露天开采：从散露的地表直接采出有用矿物的方法叫露天开采5.井工开采：从地面开始掘进井硐通达有用矿体，然后采出它们，这样的方法称之为地下开采6.矿井设计生产能力：指矿井的设计年生产能力，单位用万t/a或Mt/a表示7.井田：划分给一个矿井开采的那一部分煤田称为井田8.矿田：划分给一个露天矿开采的那一部分煤田9.盘区：在近水平煤层中，不能划分为阶段，在大致是煤层的倾斜方向上，在大约3000 m～4000m的范围内，在中部布置开采水平大巷（可以有回风大巷），然后在大巷两侧沿大致走向方向，每隔1000m～4000m，划分成具有相对独立生产系统的单元，每一个单元称为盘区10.区段：在盘区范围内，沿大致倾斜方向每隔一定的距离，一般为150m～350m，将采区划分为沿走向的若干个长条部分，每一个部分称为区段井田开拓的基本概念11.如何合理确定矿井的生产能力？：（1）储量（指工业储量）：大型井，投资多，应有较长的生产期（服务年限），储量应大。
