XXXX采矿考研复习资料.doc

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1、第一篇 绪论煤矿的三大规程技术操作规程煤矿安全规程采煤工作面作业规程1 采矿学的特点：专业性强；发展变化快，实践性强，时空关系强；名词概念多；综合性强 运用各种科学技术综合解决问题。采矿学研究的基本内容是：理论结合实际地阐述适应不同煤层赋存条件的各种采煤方法。准备方式、井田的开拓方式及设计等有关问题。2 煤矿开采学的特点是地下作业，生产环节多、工序复杂。因此要以开采为中心，建立地面及井下生产系统，搞好掘进、运输、提升、通风、排水、动力供应，搞好生产技术和组织管理。3 煤层的几种分类方法 ）按倾角分：根据开采技术条件煤层按倾角分类： 近水平煤层 45 2）按厚度分：根据开采技术条件煤层按厚度分类

2、： 薄煤层 M3.5 3）按稳定分：稳定煤层、较稳定煤层、不稳定煤层、及不稳定煤层。4 矿井生产能力和井型 矿井生产能力指矿井设计生产能力，即设计中规定的矿井在单位时间（年或日）内采出的煤炭数量。大型矿井：生产能力为1.20Mt/a、1.50Mt/a、1.80Mt/a、2.40Mt/a、3.000Mt/a、4.00Mt/a、5.00Mt/a及5.00Mt/a以上的矿井。3.00Mt/a及其以上的矿井又称特大型矿井。中型矿井：生产能力为45万t/a、60万t/a、90万t/a。小型矿井：生产能力为9万t/a、15万t/a、21万t/a和30万t/a。5 井田内的再划分（一）井田内划分为阶段和水平

3、：在井田范围内，沿着煤层的倾向，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，每个长条部分成为一个阶段。井田划分为阶段后，阶段内的范围仍然较大，通常要再划分，以适应开采技术的要求。阶段内的再划分（即为开采所需的阶段内的准备）一般有三种方式：采区式、分段式、带区式。（1）采区式划分：在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干具有独立生产系统的块段，每一块段称为采区。（2）分段式划分（适用于小型矿井）：在阶段范围内不划分采区，而是沿倾向将煤层划分为若干平行于走向的长条带，每个条带称为分段，每个分段斜长布置一个采煤工作面。（3）带区式划分（适用于煤层倾角很小的情况或走向、倾向不明显）：在阶段范围内沿

4、煤层走划分为若干个具有独立生产系统的带区，每个带区布置一个采煤工作面。（二）井田直接划分为盘区或者带区：开采倾角很小的近水平煤层，井田沿倾向的高差很小。这时以前述方法很难划分为以一定标高为界的阶段，则可将井田直接划为盘曲或者带区。通常，依煤层的延展方向布置大巷，在大巷两侧划分成若干块段。划分为具有独立生产系统的块段，成为带区或者盘区。6 矿井巷道的名称、类型、生产系统一、巷道系统，按其作用和服务的范围不同，可将矿山井巷分为开拓巷道、准备巷道、回采巷道三种类型。1.为全矿井、一个水平或若干个采区服务的巷道，如井筒、井底车场、主要石门、运输大巷和回风大巷（或总回风道）、主要风井称为开拓巷道。2.为

5、采区或者数个区段服务的巷道，如采区上下山，采区车场、采区硐室称为准备巷道。3.仅为采煤工作面生产服务的巷道，如区段运输平巷，区段回风平巷，开切眼（形成初始采场的巷道）叫做回采巷道。二、根据井巷的长轴线与水平的关系分为垂直巷道（立井、暗立井）、水平巷道（平硐、平巷、石门、煤门）、倾斜巷道（斜井、暗斜井、上山、下山）三、对采区和工作面采出率的要求1.采区：薄煤层大于85%、中厚煤层大于80%、厚煤层大于75%。2.工作面：薄煤层大于97%、中厚煤层大于95%、厚煤层大于93%。图14 井下生产系统示意图（开拓巷道）1主井；2副井，3井底车场；4主要运输石门；5阶段运输大巷6回风井；7回风石门；8回

6、风大巷；（准备巷道）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上山绞车房；17采区回风石门；18采区上部车场；19采区中部车场；（回采巷道）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1、运煤系统：252014121054312、通风系统：新鲜风流从地面123451115192025；污风2317876排入大气。3、运料排矸系统：23459111523254、排水系统：采掘工作面涌水，由区段平巷、采区上山排到采区下部车场，经水平运输大巷、主要运输石门等巷道排水沟，自

7、流到井底车场水仓，由中央泵房排到地面。 7 采区内的开采顺序：前进式和后退式。8、井田内水平和阶段的开采顺序，一般是先采上部水平和阶段，后采下部水平和阶段。这样的优点是建井时间短，生产安全条件好。 第二篇 采煤方法1 什么是采煤方法及采煤工艺采煤方法是指采煤系统和采煤工艺的综合及其在时间、空间上的相互配合。采煤工艺：由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同，并且在进行的顺序上、时间上和空间上必须有规律的加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合，称为采煤工艺。采煤系统：为了实现采煤工艺所必须的巷道布置。2 炮采、普采、综采工作面的组成）

8、爆破方法破煤、爆破及人工装煤、输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺炮采工艺标志是爆破破煤（刮板输送机、单体液压支柱、挡煤板、铲煤板等）普采工艺方式用机械化方法破煤、装煤、输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺（单滚筒采煤机、刮板输送机、单体液压支柱、铰接顶梁、乳化液泵。输送机移至器、水泵、绞车等。）综采、采煤工作面破煤、装煤、运煤、支护和处理采空区全部实现机械化的采煤工艺（双滚筒采煤机，刮板输送机、液压支架、端头支架、转载机等）3 综采工作面采场支护方式 综采割煤、移架、推移输送机三个主要工序，按照不同顺序有以下两种配合方式：及时支护方式、滞后支护方式综采面端头支护方式主要有三种：1、单体支柱加

9、长梁组成的迈步抬棚，2、自移式端头支架，3、用工作面液压支架支护端头。4 正规循环作业图表是工作面作业规程的主要内容，它主要包括工作面的循环作业图、劳动组织表、技术经济指标表盒工作面布置图四部分5 区段平巷的功能和装备运输平巷：作用：运输煤炭、进新风、装备：可伸缩胶带运输机，转载机，乳化液泵站、移动变电站、配电箱、设备列车等。回风平巷：作用：行人、回污风、运输材料、装备：绞车、轨道等。6 走向长壁采煤法与倾斜长壁采煤法的定义及适用条件走向长壁采煤法：采煤工作面沿倾斜方向布置，沿走向方向推进。适用条件：缓斜、倾斜薄及中厚煤层适用。倾斜长壁采煤法：采煤工作面沿走向方向布置，沿倾斜方向推进。适用条件

10、：适用于倾角不大于12的煤层。开采急倾斜煤层时，为了方便生产和安全，工作面可呈俯伪倾斜布置，沿走向推进，则成为单一伪斜走向长壁采煤法。 7 厚煤层分层方法：（分层开采顺序有下行式和上行式）倾斜分层将煤层划分为若干个与煤层想平行的分层，工作面沿走向或倾向推进。水平分层将煤层划分为若干个与水平面平行的分层，工作面一般沿走向推进。斜切分层将煤层划分为若干个与水平面呈一定角度的分层，工作面沿走向推进。前提：开采厚煤层及特厚煤层时，利用整层采煤法来开采将会遇到困难，在技术上较复杂。煤层厚度超过5m，采场空间支护技术和装备目前尚无法合理解决，为了克服整层开采的空难，可把厚煤层分为若干中厚煤层分层来开采。区

11、段平巷的布置方式：双巷布置和单巷布置。分层平巷(也称为分层超前平巷)的布置方式：水平式、倾斜式、垂直式。分层平巷与区段集中平巷的联系方式：石门、斜巷、立眼 8 假顶下采煤的特点与要求优点：1）有效解决中倾斜以下厚煤层开采时顶板支护和采空区处理问题；顶分层以下各分层矿压显现缓和。2）安全；3）采出率高；4）技术经济指标较好。 缺点1）铺假顶工作量大；2）巷道维护较困难；3）生产组织管理工作较复杂；4）开采易自燃煤层，采取防自燃措施等。适用条件煤层顶板不太坚硬，易于垮落、直接顶有一定厚度的缓、中倾斜厚煤层。9 放顶煤采煤法的概念、分类、适用条件，放顶煤采煤法的实质就是在厚煤层中，沿煤层（或分段）底

12、部布置一个才高23m的长壁工作面，用常规方法回采，利用矿山压力的作用或辅以人工松动的方法，使支架上方的顶煤破碎成散体后由支架后方（或上方）放出，并经由刮板输送机运出工作面。（放顶煤开采一个循环是以放顶工序完成为标志）依据煤层赋存条件不同，放顶煤长壁采煤法可分为三种主要类型：1.一次采全厚放顶煤开采2.预采顶分层网下放顶煤开采3.倾斜分段放顶煤开采适用条件：1.煤层厚度，一次采出的煤层厚度以6-8m为佳。2.煤层硬度，煤的普氏系数一般应小于3。3.煤层倾角倾角不易过大，否则支架容易倒滑。4.煤层结构，每一夹矸厚度不易超过0.5m。5.顶板条件直接顶应具有随顶煤下落的特性，冒落高度不易小于煤层厚度

13、的1.0-1.2倍等采放比的概念：采放比的要求：10 提高放顶煤回采率的措施提高顶煤的采出率应做到尽可能增加纯煤放出阶段所占比例，其原则是使煤矸分界面均匀地向放煤口收缩，使上方矸石和后方矸石同时到达放煤口，其措施主要包括支架选型、放煤工艺及其采放比的控制等。同时还要加强放顶煤的生产管理，增大洗选能力，允许较多的矸石放出。此外，积极推行无煤柱护巷及实现端头放顶煤，也是提高煤炭采出率的重要途径。11 柱式体系采煤法的分类柱式体系采煤法有两种基本类型，即房式采煤法和房柱式采煤法。12 影响采煤方法选择的因素（一） 地质因素：煤层倾角、煤层厚度、煤层及围岩的特征、煤层地质构造情况、煤层的含水性、瓦斯涌

14、出量及煤的自燃情况。（二） 技术发展及装备水平（三） 管理水平13 采煤方法的发展方向（p174）第三篇 准备方式1 准备方法的概念，分类，采区的准备方式，采区上山的参数、位置概念：为了采煤，必须在已有开拓巷道的基础上，再开掘一系列准备巷道和回采巷道，构成完整的采准系统，以便人员通行、煤炭运输、材料设备运送、通风、排水和动力供应等正常运行。（一） 按煤层赋存条件采区式、盘区式与带区式准备（二） 按开采方式上山采（盘）区与下山采（盘）区准备（三） 按采区上（下）山的布置单翼采区、双翼采区与跨多上山采区准备（四） 按煤层群开采时的联系单层准备于联合准备采区式准备方式有以下几种：（1）煤层群单层准备

15、方式。（2）采区多煤层联合准备方式。（3）煤层群分组集中采区联合准备方式。采区上山的位置，有布置在煤层中或底板岩层中，对于煤层群联合布置的采区，还有布置在煤层群的上部、中部与下部。采区参数：（1）采区倾斜长度（受绞车性能限制）（2）采区走向长度：地质因素、技术因素、经济因素。根据我国现场的实际情况，缓斜、倾斜煤层采区走向长度，普采、炮采双翼采区一般不小于10001200m。采用综合机械化采煤时，连续跨上山回采，采区走向长度不小于1000-1200m，不能跨上山连续回采，采区长度一般不小于2000m。2 准备方式的改革和发展方向1、 开采水平内准备方式的多样化2、 采（盘、带）区的大型化3、 开

16、采水平内生产的高产高效集中化4、 水平内开采布置的单层化和全煤巷化3 采区车场的概念，分类，上中下车场的类型、硐室、常用的辅助设备采区上（下）山与区段平巷或阶段大巷连接处的一组巷道和硐室称为采区车场。采区车场按地点分有上部车场、中部车场和下部车场。采区上部车场分为：平车场、甩车场和转盘车场。采区中部车场分为：平巷式，石门式，绕道式采区下部车场分为：大巷装车式、石门装车式和绕道装车式三种。采区硐室主要包括：采区煤仓、采区变电所和采区绞车房等。采区车场辅助设备：主要有：单轨吊车、卡轨车、齿轨机车、无轨胶轮运输车和轨道胶套轮机车。第四篇 井田开拓1 井田开拓是指由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井

17、巷布置和开掘工程。井田开拓方式：开拓巷道在井田内的总体布置方式。2 储量、生产能力、服务年限的关系矿井生产能力、服务年限与井田储量之间有密切关系，可用下式表示： T= （12） 式中 Zk矿井可采储量（万t）T矿井设计服务年限（a）A矿井设计生产能力（万t/a）；K储量备用系数。矿井设计一般取1.4，地质条件复杂的矿井及矿区总体设计可取1.5，地方小煤矿可取1.3。储量备用系数是为保证矿井有可靠服务年限而在计算时对储量采用的富裕系数，考虑储量备用系数的原因是：3 井田开拓分类方法（1） 按井筒（硐）形式：可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓。（2） 按开采水平数目：单水平开拓（井田内只

18、设1个开采水平）：多水平开拓（井田内设2个及2个以上开采水平）。（3） 按开采准备方式可分为上山式、下山式和混合式。（4） 按开采水平大巷布置方式：1，分煤层大巷，即在每个煤层设大巷。2，集中大巷，在煤层群集中设置大巷，通过采区石门与各煤层联系。3，分组集中大巷，即对煤层群分组，分组中设集中大巷。4 立井、斜井的比较，优缺点斜井和立井相比，井筒掘进技术和施工设备比较简单，掘进速度快、地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比立井简单，一般无须大型提升设备，同类井型的斜井提升绞车也较立井需要的绞车型号小，因而初期投资少，建井期短；在多水平开采时，斜井（不包括反斜井）的石门总长度较用立井开拓时为短

19、，因而掘进石门的工程量和沿石门的运输工作量较少；延深斜井井筒的施工比较简单，对生产的干扰少；采用胶带运输机斜井开拓时，可以布置中央采区，利用主副斜井兼做中央采区的上山，从而可节约初期建井工程量，加快矿井建设。胶带斜井可以同时为几个水平提煤，这对上下水平过渡时期的提煤或多水平同时成产的提煤都是有利的。当矿井需要增产而扩大提升能力时，更换胶带机也是比较容易的。与立井相比，斜井的缺点是：在自然条件相同时，斜井要比立井长的多；围岩不稳固时，斜井井筒维护费用高；采用绞车提升时，提升速度低、能力较小、钢丝绳磨损严重、动力消耗大、提升费用较高，当井田斜长较大时，采用多段绞车提升，转载环节多，系统复杂，更要多

20、占设备和人力；由于斜井较长，沿井筒敷设管路、电缆所需的管线长度较大，有条件是可采用钻孔下管路排水供电，但要为此留保安煤柱，增加煤柱损失；对生产能力较大的斜井，辅助提升的工作量很大，甚至需增开副斜井。另外，斜井的通风风路较长，对瓦斯涌出量大的大型矿井，斜井井筒断面小，通风阻力过大，可能满足不了通风的要求，不得不另开专用进风或回风的立井并兼做辅助提升；当表土为富含水的冲积层或流砂层是，斜井井筒掘进技术复杂，有时难以通过。5 综合开拓的定义主副井采用不同的井筒（硐）形式进行开拓的方式6 多井筒开拓的概念和适用条件将大型井田划分为若干个具有独立通风系统的开采区域，并共用主井的开拓方式，称为多井筒分区开

21、拓。适用条件：在一般情况下，分区开拓的适用条件是，矿井生产能力大于3.0Mt/a，井筒走向长度大于10km，以及瓦斯大，开采深度大于600m，或通风线路长的矿井。7 开采水平、阶段高度之间的关系开采水平的尺寸以水平垂高（或称水平高度）表示。水平垂高是指该水平开采范围的垂高。若一个开采水平只开采一个上山阶段，阶段的垂高就是水平垂高，通常所说的水平高度，如不附加说明，即指阶段高度。若一个水平开采上下山各一个阶段，水平垂高就应是这两个阶段的总垂高。在极少数情况下，一个开采水平开采两个上山阶段（此时要在上一阶段下部设辅助水平），水平垂高就应包括两个上山阶段的垂高。8 上山开采的优缺点，下山开采的优缺点

22、运输：上山开采时，煤向下运输，上山的运输能力大，输送机铺设长度较长，倾角较大时还可以采用自溜运输，运输费用低，但从全矿看，它有折返运输。下山开采时，向上运煤，没有折返运输，总的运输工作量较少。排水：上山开采时，井下涌水可直接流入井底水仓，排水系统简单。下山开采时，个采区都要解决采区内的排水问题。如涌水量不打，可在每区段下部设临时排水硐室及小水仓，随采掘工作的向下发展，在相应的区段安装排水设备，将采区涌水排至大巷，这样就要多掘硐室及增加排水设备。较常用的方法是，将采区下山一次掘至终深，在其下部掘排水硐室、水仓和安装排水设备，这样讲增加总的排水工作量和排水费用。此外，如排水系统发生故障（如水仓淤塞

23、、管路损坏、水泵损坏等），将影响下山采区的生产，而上山开采则没有这个问题。掘进：下山掘进的装载、运输、排水等工序比较复杂，因而掘进速度较慢、效率较低、成本较高，尤其当下山坡度大，涌水量大时，下山掘进更为困难，而上山掘进则方便得多。通风：上山开采时，新鲜风流由进风上山进入采区，清洗工作面厚的污风经回风上山流入回风道，新风和污风均向上流动，沿倾斜方向的风路较短；而下山开采时，新鲜风流由进风下山进入采区，清洗工作面后的污风经回风下山到回风道，风流在进风下山和回风下山内流动的方向相反，采区范围内沿倾斜方向的风路长，在通风困难时，约比上山采区长一倍。并且，进风下山和回风下山相距一般约2030m，下山之间

24、有巷道连通，有风门控制风流，量下山之间的风压差较大，漏风较大，通风管理比较复杂，当瓦斯涌出量较大时，通风更困难。设备：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机，可延长水平服务年限，推迟矿井下一水平延伸的期限。9 高产高效矿井水平大巷的布置及特点10 井田开拓的发展方向1.生产集中化 一矿一面或两面。巷道布置简单、生产系统简单。2.矿井大型化 加大矿井生产能力、水平垂高及采区尺寸。3.运输连续化 煤从采面到地面胶带连续运输。11 井底车场的概念、作用、类型井底车场是连接井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称。井底车场是连接井下运输和提升两个环节的枢纽，

25、是矿井成产的咽喉。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往返式两大类。固定式矿车运输时，两类车场均可选用，底卸式矿车运煤时，则一般用折返式车场。一、 固定式矿车运煤时井底车场形式：（一） 环形式井底车场：1、立井环形式井底车场：卧式井底车场、斜式井底车场、立式井底车场。2、斜井环形式井底车场。（二） 折返式井底车场：1、立井折返式井底车场：立井梭式车场、立井尽头式车场。2、斜井折返式车场。12 矿井的接替、采掘比、掘进率（1） 采掘比=采掘工作面个数比=年平均采煤工作面个数/年平均掘进工作面个数。我国通常在：1:1.5-1：2.5之间，一般为1:2。（2） 生产掘进率=生产掘进总进尺/矿井产量，m/万t开拓掘进率=开拓巷道掘进总进尺/（矿井产量+工程出煤），m/万t成产矿井全部掘进率=生产矿井全部井巷掘进总进尺/（矿井产量+工程出煤），m/万t13 三量的定义为了及时掌握和检查各矿井的采掘关系，按开采准备程度，将可才储量中已经进行开拓准备的那部分储量分为：开拓煤量、准备煤量和回采煤量，即所谓三量。三量可采期按原煤炭部规定为：开拓煤量35a以上，准备煤量1a以上，回采煤量46月以上