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1、采煤概论重点内容复习1. 地质作用:由于自然动力引起地壳物质组成、内部构造和地表形态变化与进展的作用。地质作用也分为:内力地质作用和外力地质作用。内力地质作用:1 地壳运动 2 岩浆活动 3 变质作用 4 地震作用外力地质作用:1 风化和剥蚀 2 搬运和沉淀 3 固结成岩2. 岩石可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。3 煤是由古代植物遗体演化而形成的。4 煤层形成的条件:1 古植物 2 古气候 3 古地理 4 古构造5 成煤作用可分为泥炭化和煤化两个阶段。6 煤质的主要指标:水分、灰分、挥发分、胶质层厚度、发热量、硫和磷的含量、含矸率。7 煤层的厚度分为:薄煤层0.51.3m、中厚煤层1.33
2、.5m、厚煤层3.58m、巨厚煤层8m 以上8 煤层厚度对开采的影响,煤层分为:稳定煤层、较稳定煤层、不稳定煤层、极不稳定煤层。9 煤层中有无较稳定的夹石层,煤层可分为简洁构造煤层和简单构造煤层。10 地质构造:10 / 14在地壳运动下,煤和岩层转变了原始掩埋状态,所产生的变形或变位的形迹。11 地质构造可分为:1 单斜构造 2 褶皱构造背斜和向斜3 断裂构造12 断层两盘运动方向,断层可分为: 正断层、逆断层、平推断层。13 断层走向与岩层走向相对关系,断层分为: 走向断层、倾向断层、斜交断层。14 岩层的产状要素有走向、倾向和倾角。15 煤层按倾角可分为:缓斜煤层8*25*、倾斜煤层25
3、*45*、急斜煤层45*90*、近水平煤层小于 8*16 煤田地质勘探的任务:了解煤炭储量、井田地质条件、煤层赋存条件、水文地质条件、开采技术条件、煤种煤质等矿井资源条件。17 煤炭工业建设分为:远景规划、矿区总体设计、矿井设计。18 煤田地质勘探工作划分为: 煤田普查、矿区详查、xx 精查。19 矿井储量可分为:矿井地质资源量、矿井工业储量、矿井设计储量、矿井设计可采储量。20 坐标系统:1 地理坐标系 2 平面直角坐标 3 高程确定高程和相对高程21 在煤矿地质图中,承受方位角和象限角表示煤层、断层、巷道的走向和倾角。方位角范围:0*360*。象限角范围:0*90*。22 等高线特点:(1
4、) 等高线是连续的闭合曲线,不能相交或重合。(2) 等高线任意一点向相邻等高线可作很多线段,最短一条线段称最大倾斜线,与等高线成直角。(3) 等高线稠密表示陡坡、稀疏表示缓坡、均匀表示坡度全都。23xx 开拓:划归煤矿开采的范围称井田,在井田范围内,主要巷道的总体布置及其有关参数确实定叫 xx 开拓。24 煤矿床的开采方法有露天开采和地下开采两类。25 煤田划分为 xx 的原则:(1) 井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井生产力量相适应(2) 保证 xx 有合理的尺寸(3) 充分利用自然等条件划分 xx(4) 合理规划矿井开采范围,处理好相邻矿井之间的关系。26xx 境地划分方法:垂直划
5、分、水平划分、按煤组划分27 大型矿井1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0、5.0、6.0 及以上Mt/a中型矿井0. 45、0.6、0.9Mt/a 小型矿井0.3 及以下Mt/a28。T=Zk/(AK)T-矿井设计效劳年限,a A-矿井设计生产力量,t/a Zk-矿井设计可采储量 K-储量备用系数29 开采水平:布置有井底车场和主要运输大巷,并负担该水平开采范围内的主要运输和提升任务的水平。30 巷道按空间特征分为:垂直巷道、水平巷道、倾斜巷道。31 矿井巷道按在生产的重要性可分为: 开拓巷道、预备巷道、回采巷道。32 开拓方式:在肯定的井田地质、开采技术条件下,矿井开拓巷道的布置
6、方式叫开拓方式。33 井田开拓方式按井筒硐分为:立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓。34 解决井田开拓问题,应遵循的原则:(1) 贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策,在保证生产牢靠和安全的条件下削减开拓工程量。(2) 简化生产系统、避开生产分散、合理集中生产(3) 合理开发国家资源,削减煤炭损失(4) 贯彻执行煤矿安全生产有关规定,建立完善的通风、运输、供电系统,使主要巷道保持良好状态。(5) 适应国家的技术水平和设备供给,为进展采煤机械化、综合机械化、自动化制造条件(6) 不同煤质和煤层要分别开采,以及其他有益矿物的综合开采。35 矿井倾角只要依据装备的提升设备确定,符合的范围:串车提升
7、a 不大于 25*、箕斗提升a=20*30*、无极绳提升a 不大于 10*、胶带输送机提升a 不大于 17*36 立井开拓方式的优缺点特点:此开拓方式生产系统简洁、运输环节少、建井速度快、投产早,但上山阶段的分带风巷是下行风。37 平硐开拓的布置方式: 走向平硐和垂直平硐。38 综合开拓分为:1 立井-斜井综合开拓 2 斜井-立井综合开拓 3 平硐-立井综合开通 4 平硐-斜井综合开拓 39 井筒位置主要指 1 是井口和井底沿井田走向和倾斜方向的位置;2 是井筒通过的岩层层位 40 选择井筒位置:1 地面因素 2 地下因素 3 技术经济因素41 采区上山开采与采区下山开采在运输、排水、通风、掘
8、进都有各自特点:(1) 运输方面:采区上山开采时,运输力量大、动力消耗少、运输费用低,假设煤向上运输,费用比下山开采费用大。(2) 排水方面:采区上山开采排水系统简洁,下山开采排水简单,要增加排水设备和费用(3) 通风方面:采区上山开采不易漏风;下山开采通风效率低,建筑物多,通风治理困难,对高瓦斯矿井更不利(4) 掘进方面:采区下山掘进的通风比上山掘进简洁,装载、运输、排水都比上山困难(5) 只有煤层倾角小于 16*、瓦斯含量低、涌水量小时,既可用上山开采也可用下山开采。42 阶段大巷包括阶段运输大巷和回风大巷。43 我国阶段大巷运输方式: 轨道运输和带式输送机运输。44 运输大巷布置形式有:
9、分层运输大巷、集中运输大巷、分组集中运输大巷。45 井底车场:是井筒与井下主要巷道连接处的一组巷道和硐室的总称。它负担着矿井煤矸、物料、设备、人员的转运任务,又为矿井的通风、排水、供电效劳,是连接井下运输和井筒提升的枢纽。46 井底车场形式分为:环行式卧式、斜式、立式和折返式。47 选择井底车场形式时的原则:(1) 运输系统和调车方式要简洁(2) 车场通过力量较矿井实际生产力量富有 30%以上(3) 削减巷道开拓工程量(4) 削减巷道穿插点,削减施工困能、提高行车速度,增大井底车场的通过力量(5) 车场硐室和巷道,应布置在稳定的简洁维护的岩层中。48 矿井延长的原则:(1) 利用老矿原有设备、
10、设施,挖掘现有生产潜力(2) 力求生产系统简洁,缩短旧开采水平交替生产时间(3) 削减投资、缩短工期、降低生产费用(4) 承受先进技术,适应现代化生产的需要。49 矿井延长方案的选择:1 主、副井直接延长 2 承受暗立井或暗斜井延长3 开一个井筒,延长一个井筒50f=Rc/10f-为普氏岩石结实性系数 Rc-岩石的单轴抗压强度,MPa51 破岩方法:机械破岩和爆破破岩。52 炮眼又称掏槽眼崩落眼分为: 关心眼和周边眼53 炸药按其成分分为: 硝甘炸药和硝铵炸药。54 巷道围岩压力:围岩变形受阻而作用在支护构造物上的挤压力或塌落岩石的重力。巷道围岩压力的组成:松动围岩压力、变形围岩压力、膨胀围岩
11、压力、撞击围岩压力。55 巷道矿压掌握的方法:1 巷道保护 2 巷道支护 3 巷道维护应付矿压的原理来看包括:抗压、让压、躲压、移压。56 预备方式包括:上下山采区式预备方式、盘曲式与条带式预备方式57 采区布置两条上、下山运输上山、轨道上山,除满足运输、通风、行人需要,需增加的上山数目:(1) 生产力量大的特厚煤层采区和联合布置采区(2) 产量大、瓦斯多的采区,特别是下山采区(3) 上下区段同时生产,需要简化通风系统的采区(4) 提前掘进其他采区巷道的采区。58 上山的布置方式:1 两条煤层上山 2 一岩一煤上山 3 两条岩石上山4 两岩一煤上山 5 三条岩石上山59 采区车场:是采区上下山
12、与区段平巷或阶段运输大巷连接处一组巷道和硐室的总称,是采区巷道的组成局部。依据所处位置,分为:上部车场甩车场和平车场、中部车场和下部车场。60 采区采出率:厚煤层不低于 75%,中厚煤层不低于 80%,薄煤层不低于 85%工作面采出率:厚煤层分层工作面不低于 93%,中厚煤层不低于 95%,薄煤层不低于97%61 矿山压力:应力分布中,使围岩产生变形、移动、破坏,从而对工作面、巷道及围岩产生压力,这种因围岩移动而产生的压力称矿山压力。62 矿山压力显现:在矿山压力下,消灭冒顶、低鼓、煤岩片帮、支架破坏、煤和瓦斯突出等破坏现象,称矿山压力现象或压力显现。63 煤层围岩分类:直接顶和根本顶老顶。6
13、4 支承压力:当在煤体内开掘开切眼后,破坏了应力的平衡状态,引起应力重分布,开切眼两帮煤体中,产生了应力集中现象,这种应力集中称支承压力。支承压力可分为 3 个区:减压区、增压区、稳压区。65 初次来压步距:根本顶初次垮落时,工作面距开切眼煤壁的距离称初次垮落步距。66 顶板下沉自下而上分为三带: 冒落带、裂隙带、弯曲下沉带。67 按支架组合形式,支架分为: 单体支架和液压自移式支架。自移式液压支架分为:1 支撑式液压支架 2 掩护式液压支架 3 支撑掩护式液压支架 68 采场:用来直接大量实行煤炭的场所。采煤工作面:在采场内进展回采的煤壁。69 采煤工作:在采场内,为了实行煤炭所进展的一系列
14、工作。煤的破、装、运是回采工作中的根本工序。70 采煤工艺:煤层的自然条件和承受的机械不同,完成这些工序的方法也不同,在进展的挨次、时间和空间上,依据肯定挨次完成各项工作的方法及其协作,称为。71 采煤系统:采煤巷道的掘进和采煤工作在时间上的协作以及空间上的位置关系,称。72 采煤方法:是采煤工艺与采煤系统在时间、空间相互协作的总称。73 采煤方法分为壁式体系和柱式体系两大类。74长壁式体系采煤方法的特点:(1) 采煤工作面长度较长,在 80m 以上(2) 随着顶板暴露面积增大,矿山压力猛烈(3) 用爆破、滚筒式或刨煤机破、装煤,用刮板输送机运煤,用支架支护工作空间,用垮落法或充填法处理采空区
15、(4) 至少有一条回采巷道,以构成完整的生产系统。75 柱式体系采煤方法的特点:(1) 煤层内布置煤房,成短工作面对前推动,房与房之间留有煤柱,隔肯定距离用联络巷贯穿,构成生产系统,形成条或块状煤柱支撑顶板(2) 矿山压力比较和缓,用锚杆支护,支护简洁(3) 采煤用爆破或连续采煤机配套设备,在房内交替作业(4) 采掘合一,使用同一种类型的采煤配套设备76 液压支架的移架方式:1 单架依次挨次式 2 分组间隔穿插式 3 成组整体依次挨次式 77 综采面割煤、移架、推移输送机 3 个工序。按不同挨次分准时支护方式和滞后支护方式。78 放顶煤采煤法的优点、适用条件及应留意的问题: 优点:(1) 在工
16、作面采高不大状况下,可增加一次开采的厚度,用于特厚煤层开采(2) 简化巷道布置,削减巷道掘进工作量(3) 提高采煤工效(4) 降低吨煤生产费用。适用条件:适用于煤层厚度 520m 或更厚煤层;煤层倾角由缓倾斜到急倾斜厚煤层; 煤质松软易垮落、顶板也易垮落。应留意的问题:(1) 实行措施提高煤炭采出率(2) 防止煤的自燃和瓦斯爆炸(3) 完善顶煤下放技术措施 79 矿井通风的主要任务:1 供给颖空气供人员呼吸 2 稀释瓦斯、排出井下有毒害气体和矿尘 3 保证适合的的气候条件,以利于工人劳动和机器运转。80 矿井通风阻力分为摩擦阻力和局部阻力两类。81 降低通风阻力的措施:1 削减井巷摩擦阻力系数
17、 2 保证有足够大的井巷断面3 尽量缩短通风路线长度 4 降低局部阻力82 矿用通风机按其构造分为离心式通风机和轴流式通风机。83 矿井通风系统:是矿井主要通风机的工作方式、通风方式和通风网路的总称,是矿井生产系统的重要组成局部。84 矿井通风方式分为中心式、对焦式、混合式三种根本类型。85 矿井通风构筑物及作用:1 风门切断风流保证行人通车2 风墙切断风流、封闭采空区,防止瓦斯向巷道集中3 风桥防止风流短路、使进回风分别4 井口封闭装置防止井内风流和地面大气短路。86 瓦斯存在状态:游离状态和吸着状态。瓦斯的涌出形式:一般涌出和特别涌出。矿井瓦斯等级:低瓦斯矿井、高瓦斯矿井、煤岩和瓦斯CO2
18、突出矿井瓦斯爆炸条件:1 瓦斯浓度、引火温度、氧的浓度87 预防瓦斯爆炸措施:1 防止瓦斯积聚。(1) 加强通风(2) 准时处理局部积聚的瓦斯(3) 加强瓦斯监测 2 防止瓦斯引燃(1) 在井口制止使用明火(2) 在瓦斯矿井,使用防爆型或安全火花型电器设备(3) 严格执行爆破制度(4) 严格治理火区、防止密闭墙漏风,定期测定火区内温度 3 限制瓦斯爆炸范围扩大(1) 各工作面都有独立的通风系统(2) 通风系统力求简洁,不用的巷道要封闭(3) 装有通风机的井口必需设置防爆门(4) 矿井主要通道必需装有反风设备(5) 相邻采区、煤层的巷道设置岩粉棚或水槽,防止煤尘参与爆炸(6) 编制周密的灾难预防和处理预案。88 引火缘由分为内因火灾和外因火灾。89 矿井灭火方法:直接灭火法、隔绝灭火法、联合灭火法。90 外因火灾的预防主要实行“预防为主、消防结合”的方针。防火的主要措施有:1 技术措施确定发火危急区,加强治理与掌握、防止火源产生,消退可燃物质,防止火源与可燃物接触;安装保护措施,防止潜在热源转化为显热源;防止火灾扩大2 教育措施从学问、技术和态度上进展教育3 治理措施制定各种规程、标准和标准且强制执行91 矿井水源按来源分为:地面水和地下水两类。92 井下水的防治措施:(1) 把握矿井的水文地质资料(2) 井下探水(3) 井下放水(4) 井下堵水