煤礦開采學名詞解釋
1.煤田:大麵積的含煤地帶 2. 井田:劃分給一個礦井開采的那一部分煤田
3.礦井生產能力和井型:(1)根據礦井生產能力不同,我國把礦井劃分為大、中、小三種類型,稱井型。(2)礦井年
產量是礦井每年生產出來的煤炭數量。一般小型礦井井田走向長度不小於1500m;中型礦井不小於4000m;大型礦井不小於7000m。
3.礦山井巷種類:直立巷道、水平巷道、傾斜巷道。
4.核定生產能力:核定後的綜合生產能力稱為核定生產能力。
5.根據生產能力不同,我國把礦井劃分為大、小、中三種類型。
①大型礦井:1.20Mt/a、1.50Mt/a、1.80Mt/a、2.40Mt/a、3.00Mt/a、4.00Mt/a、5.00Mt/a和5.00Mt/a以上的礦井;②中型礦井:0.45Mt/a、0.60Mt/a、0.90Mt/a;③小型礦井:0.90Mt/a、0.15Mt/a、0.21Mt/a和0.30Mt/a。
6.礦井年生產量:是礦井每年生產出來的煤炭量,以萬t或Mt表示。年產量,是指每年實際生產出來的煤炭量,其數值常常不同於礦井生產能力,而且每年的產量常不相等。
7.最大經濟剝采比:是按該剝采比開采的煤炭成本不大於用地下開采的煤炭成本。
8.礦山巷道分類:直立巷道、水平巷道、傾斜巷道。
9.暗立井:又稱盲豎井、盲立井,為不與地麵直接相通的直立巷道。
10.暗斜井:不與地麵直接相通的斜井。
11.主要上下山:服務於一個開采水平的傾斜巷道。
4.階段和水平:(1)在井田範圍內,沿著煤層的傾向,按一定標高把煤層劃分為若幹個平行於走向的長條部分,每個長條部分稱為一個階段。(2)水平用標高(m)來表示,通常將設有井底車場、階段運輸大巷並且擔負全階段運輸任務的水平,稱為開采水平,簡稱水平。
5.階段內的再劃分:采區式 分段式 帶區式
(1)采區式劃分:在階段範圍內,沿走向把階段劃分為若幹具有獨立生產係統的塊段,每一塊段稱為采區。
(2)分段式劃分:在階段範圍內不劃分采區,而是沿傾向將煤層劃分為若幹平行於走向的長條帶,每個長條帶稱為分段。
6.采煤工藝:在采煤工作麵內按照一定順序完成各項工序的方法及其配合,稱為采煤工藝。
7.采煤係統:回采巷道的掘進和回采工作麵之間在時間上的配合以及在空間上的相互位置關係,稱為采煤係統
8.采煤方法:采煤方法就是采煤係統和采煤工藝的綜合及其在實踐和空間上的相互配合。
9.厚煤層分層開采的采煤方法: 傾斜分層 水平分層 斜切分層
(1)傾斜分層:將煤層劃分成若幹個與煤層層麵相平行的分層,工作麵沿走向或傾向推進。
(2)水平分層:將煤層劃分成若幹個與水平麵相平行的分層,工作麵一般沿走向推進。
10.一般常用的炮眼布置有以下三種:(1)單排眼,一般用於薄煤層或煤質軟、節理發育的煤層。(2)雙排眼,其布置形式有對眼,三花眼和三角眼等,一般適用於采高較小的中厚煤層。煤質中硬時可用對眼,煤質軟時可用三花眼,煤層上部煤質軟或頂板較破碎時可用三角眼。(3)三排眼,亦稱五花眼,用於煤質堅硬或采高較大的中厚煤層。
11.炮采工作麵支護:主要有兩種,正懸臂齊梁直線柱和正懸臂錯梁三角柱,後者采用較少。最小控頂距時應有3排支柱,以保證有足夠的工作空間,最大控頂距時一般不宜超過5排支柱。在有周期來壓的工作麵中,當工作空間達到最大控頂距時,為了加強對放頂處頂板的支撐作用,回柱之前常在放頂排處另外架設一些加強支架,稱為工作麵的特種支架。特種支架的形式很多,有叢柱、密集支柱、木垛、斜撐支架以及切頂墩柱等。
12.普采采煤機的割煤方式:(1)雙向割煤、往返一刀(2)字形割煤、往返一刀 (3)單向割煤、往返一刀(4)雙向割煤、往返兩刀
13.普采單滾筒采煤機的進刀方式: (1)直接推入 (2)倒8 字形割煤時采煤機沿工作麵中部輸送機彎曲段運行自行進刀,沒有單獨進刀過程,有利於端頭作業和頂板支護(3)斜切進刀 分為割三角煤和留三角煤兩種方式
14.普采麵端頭支護應滿足以下要求:(1)要有足夠的支護強度,保證工作麵端部出口的安全(2)支架跨度要大,不影響輸送機機頭、機尾的正常運行,並要為維護和操縱設備人員留出足夠活動空間 (3)要能夠保證機頭、機尾快速移置,縮短端頭作業時間,提高開機率。
15.端頭支護主要有以下幾種:(1)單體支柱加鉸接頂梁支護(2)用4~5對長梁加單體支柱組成的邁步走向抬棚支護(3)用基本支架加走向邁步抬棚支護。
16.綜采麵采煤機的進刀方式:(1)直接推入法進刀(2)工作麵端部斜切進刀 (3)綜采麵中部斜切進刀 (4)滾筒鑽入法進刀
17.綜采麵液壓支架的移架方式:(1)單架依次順序式 (2)分組間隔交錯式 (3)成組整體依次順序式
18.大傾角機采麵的工藝特點:一、防止輸送機下滑。措施:(1)防止煤、矸等進入底槽,以減小底鏈運行阻力。(2)工作麵適當偽斜偽斜角隨煤層傾角的增加而增加。(3)嚴格把握移輸送機順序(4)用單體液壓支柱頂住機頭(尾),推移時,將先移完的機頭(尾)錨固後,用單體支柱斜支在底座下側,然後再繼續推移(5)在移輸送機時,不能同時鬆開機頭和機尾的錨固裝置,移完後應立即錨固(6)煤層傾角大於18度時,安裝防滑千斤頂。 二、液壓支架防倒防滑。措施:(1)始終自工作麵下部向上移架,以防采空區滾動矸石衝擊支架尾部(2)為防止新移設支架處於初撐力階段與頂底板的摩擦力小可能產生下滑,應采取間隔移架,並使支架保持適當迎山角,以抵消頂板下沉時的水平位移量。(3)要嚴防輸送機下滑牽動支架下滑,要采取特殊支護措施,確保排頭支架的穩定。 三、采煤機防滑 :新型采煤機牽引部都具有下滑閉鎖性能
19.回采順序:後退式、前進式、往複式和旋轉式
20.沿空掘巷:沿著已采工作麵的采空區邊緣掘進區段平巷。這種方法利用采空區邊緣壓力較小的特點,沿著上覆岩層已垮落穩定的采空區邊緣進行掘進,有利於區段平巷在掘進和生產期間的維護。它多用於開采緩斜、傾斜,厚度較大的中厚煤層或厚煤層。
21.單一走向長臂采煤法采場通風方式:U型通風、Z型通風、Y型通風、H型通風、W型通風
(1)技術措施:上煤層的開采必須在下煤層開采的岩層移動穩定之後進行;當層間距較小時,下煤層宜采用無煤柱護巷;應合理布置開采邊界;同時應避免先在上煤層開掘巷道。
(2)應用條件:①當煤層頂板堅硬,煤質堅硬不易回采時。②當上煤層含水量大時,先采下煤層③當上部為煤與瓦斯突出煤層時,下部又有可作為保護層開采的煤層,采用上行開采④上部為劣質、薄及不穩定煤層,開采困難,長期達不到設計能力。可先采下煤層或上下搭配開采。⑤建築物下、水體下、鐵路下采煤,有時需要先采下煤層。⑥開采火區或積水區下壓煤,有時需要采用上行式開采。⑦上部煤層開采困難或投資很多,或下部煤質優良,從國民經濟需要及企業效益出發,有時采用上行開采。⑧複采采空區上部遺留的煤炭資源,等等。
23.區段分層平巷的布置:(1)傾斜式布置(2)水平式布置(3)垂直式布置
25.傾斜長臂采煤法采煤工藝特點:(1)仰斜開采時,水可以自動流向采空區,工作麵無積水,勞動條件好,機械設備不宜受潮裝煤效果好(2)在俯斜開采時,隨著煤層傾角的加大采煤機和輸送機的02manbetx.com 也會增加,裝煤率降低。
26.傾斜長臂采煤法的優缺點及適用條件:優點,(1)巷道布置簡單,巷道掘進和維護費用低、投產快。(2)運輸係統簡單,占用設備少,運輸費用低。(3)可使采煤工作麵長度保持等長,從而減少了因工作麵長度的變化給生產帶來的不利影響,對綜合機械化采煤非常有利。(4)通風路線短,風流方向折轉變化少,同時使巷道交叉點和風橋等通風構築物也相應減少。(5)對某些地質條件的適應性較強(6)技術經濟效果比較顯著。 存在的問題:(1)長距離的傾斜巷道,使掘進及輔助運輸、行人比較困難(2)現有設備都是按走向長臂工作麵的回采條件設計和製造的,不能完全適應傾斜長臂工作麵生產的要求(3)大巷裝車點較多,特別是當工作麵單產低,同采工作麵個數較多時,這一問題更加突出(4)有時存在著汙風下行的問題 適用條件:(1)按目前的設備條件,傾斜長臂采煤法主要適用於傾角在12度以下的煤層,應作為推廣應用的重點(2)當對采煤工作麵設備采取有效的技術措施後,可應用於12~17度的煤層。(3)對於傾斜和斜交斷層較多的區域,能大致劃分成較為規則分帶的情況下,可采用傾斜長臂采煤法或偽斜長臂采煤法。
27.綜合機械化放頂煤工藝過程:在沿煤層(或分段)底部布置的綜采工作麵中,采煤機割煤後,液壓支架及時支護並移到新的位置。推移工作麵前部輸送機至煤幫。此後,操作後部輸送機專用千斤頂,將後部輸送機相應前移。這樣,采過1~3刀後,按規定的放煤工藝要求,打開放煤窗口,放出已鬆碎的煤炭。待放出煤炭中的矸石含量超過一定限度後,及時關閉放煤口。完成上述采放全部工序為一個采煤工藝循環
28.放煤步距概念:在采煤工作麵的推進方向上,兩次放頂煤之間的推進距離稱為循環放煤步距。 確定循環放煤步距的原則:應使放出範圍內的頂煤能夠充分破碎和鬆散,並能做到提高采出率,降低含矸率。
29.放頂煤采煤法的優缺點及適用條件:優點,(1)單產高 ,工作麵內具有多個出煤點,而且在工作麵內可實行分段平行作業,即在不同地段采煤和放煤同時進行,因而易於實現高產。(2)效率高,由於放頂煤工作麵的一次采出厚度大,生產集中,放煤工藝勞動量小以及出煤點增多等原因,其生產效率和經濟效益大幅度提高(3)成本低,因為減少了分層的數目和鋪網工序,節省了鋪網費用(4)巷道掘進量小,掘進率和巷道維護費用減少,便於采掘接替。(5)減少了搬家倒麵次數,節省了采煤工作麵的安裝和搬遷費用(6)對煤層厚度變化及地質構造的適應性強 缺點:(1)煤損多(2)易發火(3)煤塵大(4)瓦斯易積聚 適用條件:(1)煤層厚度。一般認為一次采出的煤厚度以6~10m為佳(2)煤層硬度,煤的堅硬性係數一般應小於3(3)煤層傾角,煤層傾角不宜過大(4)煤層結構,每一層夾矸厚度不宜超過0.5m,堅硬性係數小於3(5)頂板條件,直接頂應具有隨頂煤下落的特性(6)地質構造,地質破壞較嚴重、構造複雜、斷層較多的地段使用放頂煤采煤法能取得較好的效益(6)自然發火期短、瓦斯量大及水文地質條件複雜的煤層,先調查清楚,有相應措施後才能使用放頂煤開采。
30.準備方式的類型:(1)按煤層賦存條件——采區式、盤區式和帶區式準備(2)按開采方式——上山采(盤)區與下山采(盤)區準備(3)按采區上(下)山的布置——單翼采區、雙翼采區與跨多上山采區準備(4)按煤層群開采時的聯係——單層準備與聯合準備
31.上山布置類型(1)一岩一煤上山(2)兩條岩石上山或兩條煤層上山(3)兩岩一煤上山(3)三條岩石上山
32.采區采出率概念和如何提高采出率:概念,采出率是指工業儲量中,設計或實際采出的那一部分儲量,越占工業儲量的比例,以百分數表示,采區.采出率為:采區采出率=(采區工業儲量—采區損失)/采區工業儲量*100% 提高采出率的方法:為了提高采區采出率,在采區巷道布置中,應力求減少煤柱損失。首先是合理確定煤柱尺寸,或采取措施取消區段煤柱或上下山煤柱;其次是在必須留煤柱時,盡量提高煤柱的回收;再就是適當加大采區尺寸,相對減小采區隔離煤柱及上下山煤柱損失所占的比例。
33.煤田劃分為井田的原則(簡答):(1)井田範圍、儲量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產能力相適應。對於一個生產能力較大的礦井,尤其是機械化程度較高的現代化大型礦井,應要求井田有足夠的儲量和合理的服務年限。井田範圍應適當劃的大些,或在井田範圍外留一備用區,暫不建井,以適應礦井將來發展的要求(2)保證井田有合理的尺寸:井田走向長度應達到,小型礦井不下於1.5km;中型礦井不小於7.0km;特大型礦井可達10.0~15.0km(3)充分利用自然等條件劃分井田,利用大斷層或河流、國家鐵路、城鎮等作為邊界。(4)合理規劃礦井開采範圍,處理好相鄰礦井之間的關係
34.井田境界的劃分方法:(1)垂直劃分,相鄰礦井以某一垂直麵為界,沿境界線各留井田邊界煤柱,稱為垂直劃分(2)水平劃分,以一定標高的水平麵為界,即以一定標高的煤層底板等高線為界,並沿該煤層底板等高線留置邊界煤柱,這種方法稱作水平劃分(3)按煤組劃分,按煤層間距的大小來劃分礦界,即把煤層間距較小的相鄰煤層劃歸一個礦開采,把層間距較大的煤層劃歸另一個礦開采
35.影響礦井生產能力的因素:(1)開采能力即按礦井開采條件所能保證的原煤生產能力,主要是同時正常生產的采區生產能力的總和。在具體條件下,根據煤層賦存情況、頂底板岩石性質、所選用的采煤工藝和設備、相應的采煤工作麵長度和推進度,可確定采煤工作麵的生產能力。在此基礎上,根據采區巷道布置類型、采區工作麵接替等因素,並結合采區運輸、通風條件,可確定采區內同時生產的采煤工作麵數目,從而確定采區生產能力。(2)各生產環節的生產能力主要是提升、運輸和通風能力,大巷和井底車場通過能力。(3)儲量條件
36.礦井服務年限:在規劃的井田範圍內,當礦井生產能力A一定時,可計算出礦井的設計服務年限P:P=Z/AK 式中K——礦井儲量備用係數,礦井設計一般取1.4,地質條件複雜的礦井及礦區總體設計可取1.5,地方小煤礦可取1.3 Z——可采儲量
38.井田開拓方式分類(1)按井筒形式(2)按開采水平數目(3)按開采準備方式(4)按開采水平大巷布置方式 a分煤層大巷,即在每個煤層設大巷 b集中大巷,在煤層群集中設置大巷,通過采區石門與各煤層聯係(3)分組集中大巷,即對煤層群分組,分組中設集中大巷。
40.我國煤礦井田開拓的發展方向:(1)生產集中化。在現代化、高產高效礦井的建設過程中,將形成一批一礦一井一麵或兩麵得現代化礦井,降低開拓及生產巷道掘進率,簡化生產係統(2)礦井大型化。主要是增大礦井生產能力以及相應加大水平垂高及采區尺寸等(3)運輸連續化
41.斜井與立井相比有哪些優缺點:一、優點:(1)斜井與立井相比,井筒掘進技術和施工設備比較簡單,掘進速度快(2)在多水平開采時,斜井的石門總長度比用立井時短掘進石門的工程量減少(3)延深斜井井筒的施工比較方便,對生產的幹擾少(4)強力膠帶輸送機的使用,增加了斜井開拓的優越性。 二、缺點:(1)在自然條件相同時,斜井要比立井長的多(2)圍岩不穩固時,斜井井筒維護費用高(3)采用絞車提升時,提升速度較低、能力較小(4)由於斜井較長,沿井筒敷設管路、電纜所需的管線長度較大(5)對生產能力特大的斜井,輔助提升的工作量很大,甚至需增開副斜井
42.合理的水平垂高應注意滿足那些要求:(1)具有合理的階段斜長(2)具有合理的區段數目(3)要有利於采區的正常接替(4)要保證開采水平有合理的服務年限及足夠的儲量(5)經濟上有利的水平垂高
43.上山開采與下山開采的區別:一、上山開采時,煤向下運輸,上山的運輸能力大,輸送機的鋪設長度較長,傾角較大時還可采用自溜運輸,運輸費用較低,但從全礦看,它有折返運輸。下山開采時,向上運煤,沒有折返運輸,總的運輸工作量較少。二、上山開采時,井下湧水可直接流入井底水倉,排水係統簡單;下山開采時,各采區都要解決采區內的排水問題。 三、下山掘進的裝載、運輸、排水等工序比較複雜,因而掘進速度較慢、效率較低、成本較高,尤其當下山坡度大,湧水量大時,下山掘進更為困難;而上山掘進則方便的多。 四.上山開采時,沿傾斜方向的風路較短;而下山開采時,采區範圍內沿傾斜方向的風路較長。 下山開采的主要優點是充分利用原有開采水平的井巷和設施,節省開拓工程量和基建投資,延長水平服務年限。
44.煤層大巷的優缺點:一,優點:掘進施工容易,掘進速度快,有利於采用綜掘,沿煤掘進能進一步探明煤層賦存情況。二、缺點:(1)煤層大巷的巷道維護困難,維護費用高。(2)當煤層起伏、褶曲較多時,機車運行速度受到限製,將降低運輸能力(3)為便於巷道維護,需在煤層大巷上下兩側留40~50m以上的煤柱,煤柱回收困難,資源損失大(4)不容易處理火災。
45.如何建立風井的位置: 一、對井下開采合理的井筒位置:(1)井筒沿井田走向的位置 a、井筒設在井田中央,可使沿井田走向的井下運輸工作量最小,而井筒偏在一翼邊界時的相應井下運輸工作量比前者大。b、井筒設在井田中央時,兩翼產量分配、風量分配比較均衡,通風網路較短,通風阻力較小c、井筒設在井田中央時,兩翼分擔產量比較均衡,各水平兩翼開采結束的時間比較接近。(2)井筒沿井田傾向的位置。 二、對掘進和維護有利的井筒位置 三、便於布置地麵工業場地的井筒位置。
46.風井的布置方式:(1)中央並列式 (2)中央邊界式 (3)對角式通風 (4)分區式通風
46.井底車場的調車方式:(1)頂推調車 (2)專用設備調車 (3)甩車調車 (3)頂推拉調車
47.底卸式礦車的卸車過程:列車進入卸載站後,電機車可牽引重列車過卸載坑,由於煤塵大,應切斷坑上架線電源。過坑時,機車、礦車車廂上兩側的翼板即支撐於卸載坑兩側的支撐托輥上,使機車、礦車懸空。當礦車車廂懸空,並沿托輥向前移動時,礦車底架借其自重及載煤重量自動向下張開,車廂底架後端的卸載輪沿卸載曲軌向前下方滾動,車底們逐漸打開。礦車通過卸載中心點,煤炭全部卸掉。卸載輪滾過曲軌拐點逐漸向上,車底架與車廂逐漸閉合。由於卸載產生的推力使列車加速。電機車過卸載坑後,接上電源,進行自動減速,安全運行進入到空車線。
48.底卸式礦車與固定式礦相比的優點;:車廂較窄,可采用600mm軌距,從而使車場及運輸大巷的寬度減少,節省巷道工程量,且卸煤方便,效率高,井底車場通過能力大
。2.采區走向長度的影響因素:
㈠地質因素:煤層的地質構造,如斷層、褶曲以及煤層傾角或厚度的急劇變化等地質因素。
㈡技術因素:主要考慮區段巷道的運輸、掘進和供電等問題。區段平巷鋪設刮板輸送機時,采區走向長度不能太大,一般為1000~1200m。
㈢經濟因素:在經濟上,采區走向長度的變化將引起掘進費、維護費和運輸費的變化。
2.選擇井底車場形式的原則:①車場的通過能力,應比礦井生產能力有30%以上的富含係數,有增產的可能性;
②調車簡單,管理方便,彎道及交叉點少;③操作安全,符合有關01manbetx 、規範要求;④井巷工程量小,建設投資省;便於維護,生產成本低;⑤施工方便,各井筒間、井底車場巷道與主要巷道間能迅速貫通,縮短建設時間。
第二十章 礦井開拓延深與技術改造
1.三量:開拓煤量、準備煤量、回采煤量
①開拓煤量:井田範圍內已掘進開拓巷道所圈定的尚未采出的那部分可采儲量。 3~5年
②指采區上山及車場等準備巷道所圈定的開采煤量。 1年
③指準備煤量範圍內已有回采巷道及開切眼在所圈定的可采儲量,也就是采煤工作麵和已準備接替的各工作麵尚保有的可采儲量。 4~6月
2.選擇開拓延深方案的原則:①保持或擴大礦井生產能力;②充分利用現有井巷、設施及設備,減少臨時輔助工程量,降低投資;③積極采用新技術、新工藝和新設備;④加強生產管理、延深的組織管理與技術管理,施工與生產緊密配合、協調一致,盡量減少延深對生產的影響;⑤盡可能縮短新、舊水平的同時生產時間。
3.開拓延深方案:①延深原有主副井;②暗井延深;③延深一個井筒,新打一個暗井;④延深一個井筒,新打一個立井或斜井。
4.3.下山開采的應用條件
5.①對傾角小於16°的緩斜煤層,瓦斯及水的湧出量不太大,前述下山開采的缺點並不嚴重,而其節約工程量的優點較為突出。
6.②當井田深部受自然條件限製,儲量不多、深部境界不一、設置開采水平有困難或不經濟時,可在最終水平以下設一部分下山采區。
7.③一些多水平開采的礦井,由於開采強度大、井田走向長度短、水平接替緊張、原有生產水平保證不了礦井產量時,可在井田中央部分布置一個或幾個下山采區。
8.1.合理的水平垂高的要求
9.單一走向長臂采煤法采煤係統
10.1.(1)運煤係統:在運輸上山和運輸巷內均鋪設有刮板輸送機
11. (2)運料排矸係統:運料排矸采用600mm軌距的礦車和平板車。
12. (3)通風係統:采煤工作麵所需的新鮮風流,從采取運輸石門進入,經下部車場、軌道上山、中部車場,分成兩翼經平巷、聯絡巷、運輸巷到達工作麵。從工作麵出來的汙風,經回風巷,右翼直接進入采區回風石門,左翼側需經車場繞道進入采區回風石門。
13. (4)供電係統:高壓電纜由井底中央變電所,經大巷、采區運輸石門、下部車場、運輸上山至采區變電所。經降壓後的低電壓,由低壓電纜分別引向回采和掘進工作麵附近的配電點以及上山輸
14.送機,絞車房等用電地點。
15. (5)壓氣和安全用水係統:掘進岩巷時所用的壓氣,采掘工作
16.麵、平巷以及上山輸送機轉載點所需的防塵噴霧用水,分別由地麵壓氣機房和地麵儲水池以專用管路送至采區用氣用水地點。
17.2.對拉工作麵:利用三條區段平巷準備出兩個采煤工作麵。