采煤概论(高起专)

采煤概论(高起专)

填空题

1. 评价煤质的主要指标有水分、___(1)___ 、挥发分、固体碳、胶质层厚度、发热量、___(2)___ 的含量以及含矸率等。(4分)

(1). 参考答案: 灰分(2). 参考答案: 硫和磷

2. 矿图上平面直角坐标系的纵轴x是与___(3)___ 方向一致，表示南北方向，指___(4)___ 为正，指

___(5)___ 为负，横轴y表示东西方向，指东为正，指西为负。(6分)

(1). 参考答案: 地球子午线(2). 参考答案: 北(3).

参考答案: 南

3. 矿井主要通风机的工作方式主要有抽出式通风和

___(6)___ 通风两种。(2分)(1). 参考答案: 压入

式

4. 成煤过程包括两个阶段，依次为___(7)___ 和

___(8)___ 。(4分)

(1). 参考答案: 泥炭化阶段(2). 参考答案: 煤化

阶段

5. 煤层、岩层的产状要素有___(9)___ 向、倾向和

___(10)___ 角。(4分)

(1). 参考答案: 走(2). 参考答案: 倾

6. 由地球内部能量引起的地壳物质成分、内部构造、地表形状发生变化的地质作用称为___(11)___ 地质作用，它包括___(12)___ 、变质作用、地壳运动和地震作用。(4分)

(1). 参考答案: 内力(2). 参考答案: 岩浆活动

7. 为全矿井、一个开采水平或若干个采区服务的的巷道称为___(13)___ 巷道、为一个采区或数个区段服务的的巷道称为___(14)___ 巷道、仅为一个采煤工作面服务的的巷道称为回采巷道。(4分)

(1). 参考答案: 开拓(2). 参考答案: 准备

8. 矿井瓦斯只可能在一定的浓度范围内爆炸，该浓度范围是___(15)___ ,也称为爆炸界限。(2分)

(1). 参考答案: 5%~16%

9. 排水系统利用排水设备，将井下涌水排至地面，以维持井下正常、安全的生产。要求必须有工作、备用和检修水泵，工作水泵的排水能力应能在___(16)___ h内排除矿井24h的正常涌水量，备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的___(17)___ 。工作水泵和备用水泵的总能力，应能在___(18)___ h内排出矿井24h的最大涌水量。(6分)

(1). 参考答案: 20(2). 参考答案: 70%(3).

参考答案: 20

名词解释

10. 煤巷：(3分)参考答案：煤巷：沿煤层掘进的巷道，如果在掘进断面中，煤层占4/5以上者（包括4/5在内），称为煤巷。11. 斜切式进刀：(3分)参考答案：斜切式进刀：采煤机沿着输送机的弯曲段逐渐切入煤壁的进刀方式。这种进刀方式又可分为：割三角煤进刀、留三角煤进刀和中间进刀3种。常用的是割三角煤进刀方式。

12. 沿空留巷：(3分)参考答案：沿空留巷：保留和维护上区段的运输平巷，作为下区段的回风平巷，可以少掘一条巷道，减少区段煤柱损失，而且巷道处于减压区，易于维护。

13. 石门：(3分)参考答案：石门：没有通达地面的出口，在岩层中开掘的垂直或斜交于岩层走向的水平巷道。一般有联络石门、运输石门、回风石门等。

14. 初次来压：(3分)参考答案：初次来压：当基本顶第一次垮落的面积大、来势猛，常给回采工作面带来明显的压力增大现象，即通常所说的采场初次来压现象。

15. 垂直平硐：(3分)参考答案：垂直平硐：垂直于煤层走向布置的平硐。垂直平硐可以从煤层顶板或底板进入煤层。

16. 巷道地压：(3分)参考答案：巷道地压：由于围岩移动或破碎而作用在围岩和支撑物（支架）上的力称为地压，或者围岩压力。

17. 普氏系数：(3分)参考答案：普氏系数：普氏系数，等于岩石的单向抗压强度R0（MPa）除以10，即f=R0 /10；十分简明，但不能反映围岩的整体性和裂隙性，也不能反映不同应力作用下的围岩稳定性。

问答题

18. 简述煤尘爆炸的过程。(5分)

参考答案：煤尘爆炸的实质是空气中的氧气与煤尘急剧氧化的反应过程。这一过程大致可分为三步：

1）悬浮的煤尘在热源作用下迅速地被干馏或气化而释放出可燃性气体；

2）可燃性气体与空气混合后，在高温热源作用下燃烧；3）煤尘燃烧放出热量，这种热量以分子传到或火焰辐射的方式传给附近悬浮的或刚被吹扬起来的煤尘，这些煤尘受热后气化，释放出可燃性气体，使燃烧循环进行下去，氧化反应越来越快，温度越来越高，范围越来越大，达到

一定程度时，便形成剧烈爆炸。

19. 矿井通风的任务是什么？(5分)

参考答案：矿井通风的主要任务：

（1）供给井下人员足够的新鲜空气；

（2）将各种有害气体及矿尘稀释到安全浓度（体积分数或质量浓度）一下，并排出矿井。

（3）保证井下有适宜的气候条件，以利于工人劳动和机

械运转。

20. 简述煤的形成过程。(5分)

参考答案：煤是由古代植物遗体经过变化形成的。

古植物从死亡、堆积到转化为煤的演化过程，称为成煤作用。分为泥炭化阶段和煤化阶段。泥炭化阶段：在古代成煤时期，地球上气候温暖而潮湿，在浅海、湖泊和沼泽地带，植物十分茂盛，植物不断地繁殖、生长、死亡，其遗体被水浸没，在缺氧条件下，在微生物的作用下，不断地分解、化合，形成了泥炭层。煤化阶段：随着时间的推移，地壳继续缓慢下沉，泥炭层被水携带来的泥、砂等物质覆盖，并逐渐加厚，在上覆地层压力和地热的作用下，泥炭层逐渐脱水、压紧，碳的含量逐渐增加，泥炭就变成了褐煤。如果地壳继续下沉，覆盖岩层不断加厚，褐煤在高温、高压的影响下，内部分子结构、物理性质发生变化，逐渐形成了烟煤、无烟煤，这一过程称为煤化阶段。个别情况

下，无烟煤可能进一步变质为一种不能燃烧的矿产--石墨。

21. 巷道顶压的产生原理。(5分)

参考答案：巷道开掘后，顶板岩石好像双支梁一样，支撑上部岩石的压力，受力后的顶板梁将向下弯曲，靠近巷道顶板线的岩石受拉力而裂开，随着裂隙的增多、扩展，岩石将开始冒落，顶板梁承受的压力逐渐降低，作用在巷道两帮上的压力逐渐增加，当顶板破碎岩石继续冒落范围逐渐扩大到一定范围而形成一个拱的时候，就停止冒落。顶板又处于新的平衡状态，这个拱称为自然平衡拱。自然平衡拱形成过程，即为顶板破碎岩石的冒落过程。

为了安全生产，必须及时支撑这些冒落的岩石，这部分即将冒落的演示作用的支架上的压力称为顶压。顶压的大小就是拱内破碎的岩石的重力。冒落拱的大小与顶板岩石的性质、巷道的宽度等因素有关。岩石松软，巷道宽度大，冒落拱就大，顶压就大。反之，岩石坚硬，巷道狭窄，冒

落拱就小，顶压也小。

22. 瓦斯爆炸的条件。(5分)

参考答案：瓦斯爆炸有三个充分必要条件：一定浓度的瓦斯（瓦斯的爆炸浓度界限5%~16%）、高温引火源的存在（瓦斯爆炸的引火温度为650~750℃，存在时间大于瓦斯的引火感应期）和充足的氧气（氧气浓度不得低于1

2%），且三个条件必须同时存在。

23. 简述巷道断面尺寸确定的步骤和方法。(5分)

参考答案：巷道断面尺寸的确定方法和步骤如下：1）巷道净宽度；2）巷道净高度；3）巷道净断面；4）风速校

核净断面；5）巷道设计掘进断面积。

24. 瓦斯是如何涌出的？(5分)

参考答案：瓦斯的涌出形式有：

（1）普通涌出

瓦斯由煤层或岩层表面非常细微的缝隙中缓慢、均匀、持久地涌出。其涌出的范围广、时间长，是瓦斯涌出的主要形式。

（2）特殊涌出

分为瓦斯喷出和煤（岩）与瓦斯突出两种。

瓦斯喷出指从岩石的空隙中突然喷出大量瓦斯的现象，喷出的时间可长可短（数天或数年）。每昼夜的喷出量可达几万立方米。

煤（岩）与瓦斯突出指在很短的时间内（几秒钟或几分钟），从煤体或围岩的空隙中突然涌出大量的瓦斯，并伴随大量

的煤（岩）被抛出的现象。

25. 煤田划分井田的原则是什么？(5分)

参考答案：

（1）充分利用自然条件划分井田

（2）保证井田有合理的尺寸。

（3）合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系。

（4）为矿井的发展留有余地。

（5）安全经济效果好。

填空题

1. 我国矿井开采的采煤工艺方式主要有炮采、普采、

___(1)___ 和水采。(2分)(1). 参考答案: 综采2. 根据倾角大小，煤层可分为：___(2)___ 、倾斜煤层和急斜煤层。(2分)(1). 参考答案: 缓斜煤层

3. 巷道掘进通风中，以排除瓦斯为主的煤巷或半煤巷掘进时，采用___(3)___ 式通风；当以排除粉尘、炮烟为主的井筒掘进时，采用___(4)___ 式通风；___(5)___