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《采矿学》复习资料二1、无煤柱护巷概念、适用条件、合理性答：区段无煤柱护巷有沿空留巷和沿空掘巷两种方法。采用区段无煤柱护巷．使区段平巷沿采空区布置，可避开或削弱固定支点压力的影响能改善巷道维护状态．减少煤炭损失，技术经济效益显著。(1)沿空留巷:一般适用于开采缓斜和倾斜、厚度在2m以下的薄及中厚煤层，这种方法与留煤与时相比，不仅可减少区段煤柱损失，而且可大最减少于巷掘进工程量。沿空留巷时区段平巷的布置主要有三种：前进式沿空留巷、后退式沿空留巷和往复式沿空留巷。(2)沿空掘巷：沿着已采工作面的采空区边缘掘进区段平巷。这种方法利用采空区边缘压力较小的特点．沿着上覆岩层已垮落稳定的采空区边缘进行掘进，有利于区段平巷在掘进和生产期间的维护。它多用于开采缓斜、倾斜，厚度较大的中厚煤层或厚煤层。在采用沿空掘巷时，需要根据煤层和顶板条件．通过观调和试验确定沿空巷道的位置和掘进与回采的间隔时间，在布置和掘进巷道时还需要采取一些措施。沿空掘巷时的区段平巷布置与回采顺序有关，沿空掘巷时采煤工作面接替有两种方式区段跳采接替和区段依次接替。2、放顶煤的适用条件，大采高采煤使用条件答：放顶煤开采的优点：单产高；效率高；成本低，放顶煤采煤法比分层开采减少了分层数目和铺网工序，由此节省了铺网费用。此外，其他材料、电力消耗、工资费用等也都相应减少；巷道掘进量小，掘进率和巷道维护费用减少，便于采掘接替。减少了搬家倒面次数，节省了采煤工作画的安装和服迁费用；对煤层厚度变化及地质构造的适应性强。问题和不足：煤损多，比分层开采低10％左右；易发火，由于煤损较多，在来期间采空区就可能发生自燃；煤尘大，在放项煤工作面，采煤机割煤、支架操作时的架间漏煤及放煤均为粉尘的来源；瓦斯易积聚与分层升采相比放顶煤开采的产量集中，瓦斯散发面大，采空区高度大．易于积聚。特别在高瓦斯矿井，瓦斯涌出量会更大。其适用条件：(1)煤层厚度一般认为一次采出的煤层厚度以6—1()m为佳。（2）煤层倾角缓斜煤层采用放顶煤开采时，煤层倾角不宜过大，否则支架的倒滑问题会给开采造成困难。(3)煤层结构煤层中含有坚硬夹酐会影响顶煤的放落；或者因放落大块夹歼堵住放煤口。因此，每一夹歼层厚度不宜超过0．5m，其坚固性系数也应小于3。(4)顶板条件直接顶应具有随顶煤下落的特性，其冒落高度不宜小于煤层厚度的10—12倍，老顶悬露面积不宜过大，以免受冲击。(5)地质构造地质破坏较严重、构造复杂、断层较多和使用分层长壁综来较因难的地段、上下山煤校等，使用放顶煤开采比使用其他方法能取得较好的效益。(7)自然发火、瓦斯及水文地质条件对于自然发火朗短、瓦斯量大，以及水文地质条件复杂的煤层，先要调查清楚，并有相应措施席才能采用放顶煤开采。大采高采煤的有缺点和使用条件：我国很多矿区的主采煤层厚度均在3.5—5m左右。这类煤层右采用分居综采，则采高较小．影响经济效益。若采用故顶煤综采，则煤层又较薄时．不太适宜。于是80年代以来出现了一批大采高综采工作面。采高大于3.5m时，支架稳定性差．煤壁易片帮，管理难度大。大采高采煤适应于厚度为3.5—5m煤层。3、矿井开拓中，平硐、立井、斜井开拓有什么特点和使用条件，为什么国家要求矿井设计要有一定的服务年限。答：平硐、立井、斜井三种井筒形式各有特点，一般情况下，平硐最简单，斜井次之，立井最复杂。平硐开拓的优点是：井下煤炭运输不需转载即可由平硐直接外运，因而运输环节和设备少、系统简单、费用低；平硐地面工业设施较简单，不需结构复杂的井架、绞车房和硐口车场；无需在平硐内设水泵房、水仓等硐室；平硐施工条件较好，掘进速度快，可加快矿井建设；不留或者少留工业场地煤柱，煤柱损失少。缺点：平硐开拓受地形及埋藏条件限制较大。斜井开拓与立井开拓相比优点：井筒施工工艺、施工设备与工序比较简单，掘进速度快，井筒施工单价低，初期投资少；地面工业建筑、井筒设备、井底车场及硐室都比较简单，井筒延伸施工方便；主提升胶带化有相当大的提升能力，可满足特大型矿井主提升的需要；斜井井筒可作为安全出口；缺点：斜井井筒长，辅助提升能力小，提升深度有限；通风路线长、阻力大，管线长度长；斜井井筒通过富含水层，流沙层施工技术复杂。对井田煤层埋藏不深，表土层不厚，水文地质情况简单，井筒不需要特殊施工的缓斜和倾斜煤层，一般可采用斜井开拓。立井开拓优点：不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制。在采深相同的条件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，井筒通风断面大，可满足高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井需风量的要求，且阻力小，对深井开拓更为有利；当表土层为富含水的冲击层或流沙层时，立井井筒比斜井容易施工；对地质构造和煤层产状均特别复杂的井田，能兼顾井田深部和深部不同产状的煤层。缺点：井筒施工技术复杂，需要设备多，要求有较高的技术水平，井筒装备复杂，掘进速度慢，基本建设投资大。当井田的地形地质条件不利于采用平硐或斜井开拓时都可以考虑采用立井开拓。4、论述工作面开采的合理长度和选择的主要因素？答：合理的工作面长度是实现高产、高效的重要条件。在一定范围内加长工作面长度，有利于提高产量、效率相效益，并能降低巷道掘进率。但是，工作面长度受设备、煤层地质条件及瓦斯涌出量等因素约束；同时工作面长度增大，生产技术管理的难度也增大。因此．超过—定长度范围，工作面单产、效率、效被以及安全生产条件等都会下降影响工作面长度的技术因索：(1)设备条件;(2)煤层地质条件，较大地质构造往往限制工作面长度小构造使割煤和支护变得困难，工作面愈长，含小构造可能性增多，工作面推进度下降、支护愈加困难。薄煤层、倾角大的煤层，运料、行人、操作等均很困难；采高大时，技术管理和操作难度加大；顶板过于破碎或过于坚硬，顶板管理起于复杂。这些因素，都会影响工作面长度的选择。(3)通风能力对工作面长度的影响取决于工作面瓦斯涌出量。在低瓦斯矿井，工作面长度不受通风能力限制。在高瓦斯矿井工作面的通风能力则是限制工作面长度的重要因素。5、什么叫支撑压力，回采工作面周围征程压力的分布规律如何？说明支撑压力影响因素答：支撑压力是指地下煤炭采出后，采空区上方岩体的压力要向周围煤体内转移，产生应力集中，周边煤体强度和应力发生变化，形成支撑应力。分布规律：随着工作面开采，在工作面前方形成超前支撑压力区，在侧向，形成侧向支撑压力区，在后方采空区内形成后支撑压力区区。其影响因素为：a、开采深度。深度越大，压力越高；b、围岩性质。煤质越硬，强度越高，压力峰值越高，峰值距煤壁距离越近，分布范围越小；c、采空区残留空间。开挖的空间越大，压力分布范围越大，空间越宽，峰值越高；d、相邻工作面开采，形成叠加，范围和峰值增大。e、近距离煤层回采，上下煤层叠加，使前支撑压力峰值和范围增大。6、高产高效矿井的主要特点和存在问题答：（1）提高采掘工作面单产、单进和工效在吸收国外综采技术装备特点的基础上,研制开发适合我国各种煤层条件和开采工艺的综采技术装备,已得到广泛应用,涌现出了一批年产100万t、200万t以上综采队组。已研制开发出的日产7000t重型成套综采技术装备在铁法晓南、大隆两矿使用取得了良好的效果。国家“九五”攻关的日产万吨年产300万t、工效100t/工以上的放顶煤综采成套设备(实际年生产能力达到400万t以上),在兖州兴隆庄矿进行工业试验成功的基础上,又实施年产600万t综放工作面配套技术与装备引进和研制重型、大功率综合机械化掘进装备后,年进万米掘进队个数每年都有发展。神华集团为保证高产高效综采工作面正常衔接,结合矿井地质条件引进了连续采煤机进行煤巷掘进,收到了良好的效果。（2）矿井生产高度集中化随着综采工作面高产高效的发展,矿井同采工作面个数不断减少。从累计建成的123处高产高效矿井看,一矿(井)一面、一矿(井)两面矿井数逐年增加（3）矿井生产技术现代化1992年以来,高产高效矿井采煤工作面装备日益更新,引进、消化、研制了日产可达万吨以上的大功率、高可靠性、机电一体化的成套设备,并改革、发展了放顶煤、大采高综采工艺等,改变了综采生产技术的面貌,大幅度提高了单产水平及效率。在薄煤层刨煤机综采工作面已成功地实现全自动化无人工作面采煤。（4）矿井生产规模的大型化进行高产高效矿井建设以来,由于工作面单产的不断提高,高产高效矿井生产能力大幅度提高。主要问题：高产高效矿井建设不平衡，有的矿区发展较快，有的矿区发展较慢；设备因素制约高产高效的发展，大型化、重型化设备的研发和国产化应是未来研究的重点；无人工作面、自动化工作面等开采条件将大幅度提高高产高效矿井水平。