开采方法相关概念

名词解释：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。

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。

石门：布置在岩层中和岩层走向垂直或斜交的水平巷道。

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。

煤田：在地质历史发展过程中，同一地质时期形成的并大致连续的含煤岩系分布区。

井田：划分给一个矿井开采的那部分煤田。

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。

盘区：当开采近水平煤层时，沿着等高线的大致延展方向在井田中部布置运输、回风大巷，在大巷的两侧按一定的尺寸将井田划分为若干个块段，其中每个块段为一个盘区。

开采水平：布置有主要运输大巷和井底车场，并担负该水平开采范围内的主要运输和提升任务的水平。

采区：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，每个块段为一个采区。

采区的倾斜长度即为阶段的斜长。

分段：在阶段范围内不划分采区，而是沿倾向将煤层划分为若干个平行于走向的长条，每个长条带称为一个分段。

分带：在阶段范围内，沿煤层走向划分为若干个相等的条带，每个条带为一个回采工作面。

井底车场：是连接井筒和主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称，是井下运输和井筒提升两大环节的枢纽。

它担负着矿井煤矸、物料、设备、人员的转运，又为矿井的通风、排水、供电服务。

调车线：电机车的车头调到重车车尾推重车进入重车线的轨道线路。

绕道：电机车将列车推入重车线后，通过轨道线路牵引空车或材料车驶出井底车场的线路。

回采工作：在采煤工作面内，为采取煤炭所进行的各项工作。

采煤工艺：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。

采煤系统：回采巷道的掘进和回采工作之间在时间上的配合以及在空间上的相互位置关系。

采煤方法：是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的配合。

两者之间相互影响相互制约。

矿山压力：存在于采掘空间周围岩体内和作用在支护物上的力。

支承压力：采掘空间原被采物承受的载荷转移到周围支承体上而形成的力。

最大控顶距：当工作面推进一次或二次之后，工作空间达到允许的最大宽度。

最小控顶距：及时回柱放顶，使工作空间只保留回采工作所需要的最小宽度。

放顶步距：最大控顶距与最小控顶距之差。

循环作业：指采煤工作面周而复始地完成落煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等工序的一种作业方式。

正规循环：在规定叫间内，按既定的工艺方式，保质保量安全地完成一个循环的全部工序和工作量，并保持周而复始地进行采煤工作的一种作业方法。

（正规循环作业用循环图表来表示。

）放顶煤采煤法：是在厚煤层中，沿煤层底部布置一个采高2——3m的长壁回采工作面，用常规方法进行回采，利用矿山压力将工作面顶部煤层在工作面推进过后破碎冒落，并将冒落顶煤予以回收的一种采煤方法。

顶煤冒放性：顶煤冒放性是顶煤本身冒落和放出及其难易程度的度量，亦即顶部煤体可冒性和可放性的总和。

沿空留巷：随着上区段工作面向前推进，用专门的支护材料，在采空区维护好上区段运输平巷，作为下区段采煤工作面的回风平巷。

沿空掘巷：上区段回采工作面采完以后，沿着上区段采空区边缘开掘下区段工作面的回风平巷。

（可分为完全沿空掘巷和留窄小煤柱沿空掘巷。

）简答、论述题：1、简述煤田划分为井田的原则。

①充分利用自然条件；②要保证矿井有合理的开采技术条件、足够的储量、合理的井田范围；③为矿井今后发展留有余地；④处理好相邻矿井之间的关系。

深部与浅部。

2、简述确定井田开拓方式需要解决的基本问题及应遵循的基本原则。

基本问题：确定井筒的形式、数量和位置；确定开采水平的数目和位置；布置井底车场和大巷；阶段内的划分；确定矿井开采程序和采区接替；确定水平延深方式及技术改造。

遵循原则：①贯彻执行国家方针、政策；②合理开拓部署，简化生产系统；③合理利用国家资源，减少煤炭损失；④完善通风系统，创造良好的生产条件；⑤尽量减少开拓井巷工程量，减少初期投资，力争工期短，出煤快；⑥尽量采用新技术、新工艺，发展采煤机械化、综合机械化、自动化。

3、简述斜井、立井、平硐开拓的优缺点及适用条件。

斜井开拓：优点：施工技术简单，开掘速度快，井筒装备简单，初期投资小，投产快，井筒延深简单。

使用胶带机提升能力大。

缺点：在相同地质条件下，井筒长；围岩不稳固时，维护费用高，管线布置长；通风阻力大；当地下含流沙、含水层时，施工困难。

适用条件：赋存浅，表土层不厚，水文地质条件简单，不需采用特殊施工的缓倾斜煤层。

立井开拓：优点：井筒短，生产系统简单，运输环节少，提升速度快，通风阻力小。

缺点：施工、装备较复杂，工程进度慢、费用高，井筒装备复杂、投资大。

一架（井架）、两台（天轮台、卸矸台）、三盘（封口盘、固定盘、吊盘）适用条件：煤层赋存条件较深，表土层较厚，水文地质条件复杂。

平硐开拓：优点：投资少，占用设备少，施工简单，成本低，只要条件适合尽可能采用平硐开拓。

4、井底车场主要包括哪些硐室。

主井系统硐室：翻车机硐室、煤仓、箕斗装载硐室、清理斜巷、绞车硐室等。

副井系统硐室：马头门、中央变电所、中央水泵房、水仓、等候室、调度室、消防材料库等。

5、简述环形式、折返式井底车场的特点。

环形式：环形单向运行，调车简单，通过能力大；但开拓工程量大。

折返式：空、重车在车场内有折返运行。

折返式车场的巷道开拓量小，巷道交岔点和弯道少，行车安全。

但由于巷道断面大，需要布置在比较坚硬的岩石中，否则维护困难。

6、简述选择井底车场型式应遵循的主要原则。

①运输系统和调车方式简单，有利于采用集中、闭塞、自动控制信号系统；②车场通过能力较矿井设计生产能力富裕30％以上；③施工容易，巷道工程量少，生产成本低；④尽量减少巷道交岔点，以便减少施工的困难和提高行车速度，增大并底车场的通过能力；⑤整个车场巷道和硐室，应布置在稳定的易于维护的岩层中；⑥安全操作，符合规程、规范。

7、简述煤层分组的原则。

①层间距较近的尽可能划为一组；②煤种或煤质相近的尽可能划为一组；③多煤组煤层的总厚度大致相等的，以便配采和均衡生产；④瓦斯等级相近的煤层尽可能划为一组，以便通风管理；⑤同组煤各层煤使用同一种采煤方法，便于巷道布置。

8、简述矿井延深应遵循的主要原则及方案。

原则：①保持或扩大矿井生产能力；②充分利用现有井巷，设施、设备，降低投资；③积极利用新技术、新工艺和新设备，选择先进的采煤方法；④加强生产管理，延深的组织管理和技术管理，尽量减少延深对生产的影响；⑤尽可能缩短新旧水平同时生产的时间。

方案：①延深原有主副井；②暗井延深；③延深一个井筒新打一个暗井；④延深一个井筒，新打一个井筒；⑤几个矿井联合开拓延深。

9、简述影响采煤方法选择的因素。

①地质因素：煤层倾角、厚度；煤层及围岩特性；煤层地质构造；煤层水文地质条件；矿井瓦斯等级；地温、地压；煤层自燃发火倾向性；煤尘的爆炸危险性。

②矿井管理水平。

③工人掌握先进技术的水平。

④技术发展及装备水平。

10、简述仰斜开采与俯斜开采的特点及适用条件。

仰斜：采面沿倾斜从下向上推进采煤。

特点：①水自流入采空区；②煤壁稳定性差；③顶板稳定性差，临界角8°左右；④当α＞10°时，采煤机偏离煤壁，输送机易断链；当α＞17°时，采煤机不稳定，易翻倒。

适用：顶板稳定，煤质较硬；顶板淋水大；煤易自燃需注浆。

俯斜：采面沿倾斜自上向下推进采煤。

特点：①水流入采面，工作条件差；②顶板相对稳定；③煤壁相对稳定，但装煤效果变差；④机组不稳定，易掉道。

适用：煤厚，倾角大，煤松软易片帮，瓦斯大。

当α＜5-8°时，仰斜与俯斜相结合的形式。

3、论述倾斜长壁采煤法优、缺点及适用条件。

优点：①巷道布置简单，巷道掘进及维护费低，投产快。

②运输系统简单，占用设备少。

③回采巷道沿煤掘进，易固定方向，采面可等长布置，利于生产管理。

④通风系统简单，风路短，通风构筑物少。

⑤对某些地质条件的适应性强。

⑥技术经济效益显著，采面单产增加，巷道掘进率降低，采出率增加，工效提高。

缺点：①长距离倾斜巷道辅运和行人困难；②当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长壁的要求；③大巷装车点多，可设带区，共用一个煤仓。

④下行回风—注意监测。

适用条件：适用于倾角在12°以下煤层，采取措施后最大可达到17°。

4、简述大采高采煤法的优、缺点及适用条件。

优点：①工作面产量和效率大幅度提高；②回采巷道的掘进量比分层减少了一半；减少了假顶的铺设；③减少了综采设备搬迁次数，节省搬迁费用，增加了生产时间；④设备投资比分层综采大，其综合经济效益明显高于分层综采；⑤提高了资源的采出率。

不利因素：采高越大，支架重量越大，如采高4.5 m，每架支架重约17.5 t；采高5 m时，则为22 t。

采煤机、输送机重量也将增大。

适用条件：地质构造简单、煤层厚度3.5——6.0 m、赋存稳定、倾角小于12°和顶板较稳定的煤层。

5、简述放顶煤采煤法的优、缺点及适用条件。

优点：①简化巷道布置，减少巷道掘进工作量；②提高采煤工效，降低吨煤生产费用；③经济效益显著；④对煤层厚度变化和地质条件适应性强。

缺点：采出率低、粉尘大、自然发火瓦斯积聚隐患较大。

适用条件：对煤层厚度变化和地质条件适应性强。

1-主井2-副井3-井底车场4-主要输石门5-阶段运输大巷6-回风井7-回风石门8-回风大巷9采取运输石门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-采煤工作面开拓巷道：1、2、、3、6、4、7、17、5、8、准备巷道：9、10、11、12、回采巷道：18、19、20、21、22、23、24、242524201921232522232116431315141718197891112102065211-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'-区段运输平巷 9、9'、10-区段回风平巷 11-联络巷 12-采区煤仓 13-采区变电所 14-绞车房 运煤系统：工作面→8→5→12→1→装车外送 运料系统：1→3→4→6→10→9/9'→8/8'→4→7/7'通风系统：（新）1→3→4→7→9→11→8→采煤工作面→（污）10→2（新）4→7'→9'→掘进工作面→（污）8’→5→2绞车房、变电所由4直接供风9′8′7′15151312111098754321614。