2003 年考题
1、 根据我国具体情况,请回答常用的采煤方法有哪些种类?并指出其适用条件及发展前途。(P19)(参照2007-2第一题)
2、 简述长壁工作面自开切眼推进后矿压显现的一般规律,并画图说明工作面前、后方支撑压力的分布曲线。(参照2007-1第二题)
3、 矿井开拓主要研究和确定哪些问题?目前国内外矿井开拓发展趋势有何特点?(参照 2009-3第三题)
4、 请说出厚煤层的主要开采方法和回采工艺有哪几种?各自的特点是什么?
主要方法有:a大采高一次采全厚采煤法,适用于缓斜厚煤层(小于5m); b放顶煤采煤法,适用于缓斜厚煤层(大于5m); c倾斜分层长壁采煤法,适用于缓斜、倾斜厚及特厚煤层; d水平分层、斜切分层下行垮落采煤法,适用于急斜厚煤层; e水平分段放顶煤采煤法,适用于急斜特厚煤层; f掩护支架采煤法,适用于急斜厚煤层。 g开采厚煤层及特厚煤层时可把厚煤层分为若干中等厚度的分层来开采。
根据煤层赋存条件及开采技术不同,分层采煤法又可以分为倾斜分层、水平分层、斜切分层三种。 倾斜分层——将煤层划分成若干个与煤层层面相平行的分层,工作面沿走向或倾向推进。 水平分层——将煤层划分成若干个与水平面相平行的分层,工作面一般沿走向推进。 斜切分层——将煤层划分成若干个与水平面成一定角度的分层,工作面沿走向推进。 各分层的回采有下行式和上行式两种顺序。先采上部分层,然后依次回采下部分层的方式成为下行式;先回采最下分层,然后依次回采上部分层的方式成为上行式。
不同的分层方法、回采顺序以及采空区处理方法的综合应用,可以演变出各式各样的分层采煤方法。但是,在实际工作中一般采用的主要有倾斜分层下行垮落采煤法、倾斜分层上行充填采煤法、水平或斜切分层下行垮落采煤法。
分层采煤法是当前我国在厚煤层中采用的主要采煤方法,最常用的是倾斜分层,这种分层方法多用于开采缓斜、倾斜厚及持厚煤层,有时也可用于倾角较小的急斜厚煤层;开采急斜厚煤层时,过去常用的水平(或斜切)分层采煤法已部分为掩护支架采煤法所替代,采用较少;急斜持厚煤层条件下,近几年来已在水平分层采煤法基础上成功地采用了水平分段综采放顶煤采煤法,煤厚一般25m以上,分段高度可为10~12m,分段底部采高约3m,放顶煤高度7~9m,取得了显著效果。 随着生产技术的发展,在厚煤层开采中整层开采有了较大发展。产量比重达到14.75%。如近几年来,由于综合机械化采煤技术装备的发展、大采高支
架的应用,为5m以下的缓斜厚煤层采用大采高一次采全厚的单一长壁采煤法创造了条件,并已得到一定的发展,产量比重已达2.44%。
在缓倾斜、厚度为5.0m以上的厚煤层条件下,特别是厚度变化较大的特厚煤层,采用了综采放顶煤采煤法,产量比重约占12.29%。 在急斜厚煤层条件下,可利用煤层倾角较大的特点,使工作面俯斜布置,依靠重力下放工作面支架,为有效地进行顶板管理创造了条件,在煤层赋存较稳定的条件下,成功采用了掩护支架采煤法,实现了整层开采,并获得了较广泛的应用,产量比重为0.77%,约为急斜煤层产量的1/4。
放顶煤采煤法的实质就是在厚煤层中,沿煤层(或分段)底部布置一个采高2~3m的长壁工作面,用常规方法进行回采,利用矿山压力的作用或辅以人工松动方法,使支架上方的顶煤破碎成散体后由支架后方(或上方)放出,并经由刮板输送机运出工作面。 依据煤层赋存条件的不同,放顶煤长壁采煤法可分为三种主要类型。 (1)一次采全厚放顶煤开采 沿煤层底板布置机采工作面,一次采出煤层的全部厚度。这种方法一般适用于厚度6~12m的缓斜厚煤层,是我国目前使用的主要方法。 (2)预采顶分层网下放顶煤开采 首先沿煤层顶板布置一个普通长壁工作面(顶分层开采),而后沿煤层底板布置放顶煤工作面,将两个工作面之间的顶煤放出。这种方法一般适用于厚度大于12m、直接顶板坚硬或煤层瓦斯含量高,需要预先排放瓦斯的缓斜煤层。 (3)倾斜分段放顶煤开采 当煤层厚度超过15~20m以上时,可自煤层顶板至底板将煤层分成8~10m的分段,依次进行放顶煤开采。这种方法一般适用于厚度大于15m的缓斜煤层
5、你认为当前采矿技术的发展方向是什么?我国应在哪些采矿技术方面加强研究、推广和进一步提高水平?(参照2007-1第六题)
2004-1 考题
1、 目前在我国应用较广泛的有哪几种采煤方法?应用和发展前景如何?(P19)(参照2007-2第一题)
2、 什么是工作面开机率?提高工作面开机率的途径有哪些?(参照2007-1第一题)
3、 为什么厚煤层放顶煤开采技术在我国能够得到发展,并取得显著成就?
(1)、适应性强。综放开采实现了缓倾斜特厚煤层的一次采全厚开采和急倾斜特厚煤层的水平分段开采,对地质条件的适应性较分层综采和单一煤层综采更强。适应于煤层厚度变化大、顶底板起伏不平、断层构造多以及其他地质条件变化的不稳定煤层。
(2)、产量高。综放开采一次开采厚度大幅度增加,煤层开采强度加大,实现了垂直集中生产,而且低位放项煤支架工作面有两个出煤点,在同样工作面长度和工作面推进速度的情况下,综放开采较分层综采和单一煤层综采工作面的单产可以成倍地增长。
(3)、成本低。综放开采较分层综采的巷道掘进率低,工作面寿命长,搬家次数少,有利于接续,吨煤设备投入费用少;工作面材料、电力消耗少;因而工作面直接成本大大降低。综放开采的吨煤成本可比分层综采的成本降低10元/t以上,因而矿井的经济效益可以明显提高。
4、薄及中厚煤层单层布置和近距离煤层群联合布置两种准备方法各有什么特点?试述两种布置方式和适用范围及优缺点。
煤层开采时,由于开采水平大巷每隔一段距离开掘采区石门,为各煤层服务,主要根据各煤层的距离不同,采区式准备可分为煤层群单层采区准备方式、煤层群采区联合布置准备方式。
(1)布置方式及特点:
对于单一煤层,采区石门贯穿的各煤层均独立布置采区上山,装车站和车场。对于单一薄及中厚煤层开采要解决合理确定采区走向长度,煤层合理布置上山,合理划分区段及采区车场形式等问题。对于以后每层还要合理确定才去上山的层位。
开采近距离煤层群时,如果采用单层布置采区巷道的在技术上、经济上不合理,可把相距较近的几个煤层联合在一起,设置一部分共用的采区巷道来进行开采,可减少工程量并能获得较好的经济效益。这种布置方式称为采取联合布置。
(2)采区准备方式适用条件
采区准备方式适用条件:煤层群联合的程度主要取决于煤层间距。当煤层间距较小时、层间联系巷道的工程量不大,采区生产能力又较大的情况下,可以采用集中联合布置方式。此外,在采区轨道上山运送材料、设备、矸石的工作量少,而运煤上山工作量较大时,为了降低运输费用或提高采区产量,科技中布置轨道上山,分组布置运煤上山,即辅助运输集中联合,出煤分组联合。
对于分组联合布置,在煤层群分组时应考虑以下因素:联合布置的煤层距离,应使层间的联系巷道长度合理,相同煤种的煤层,尽可能化为一组开采,对于煤层群中瓦斯涌出量较大的煤层,易于自然发火的煤层,有煤与瓦斯突出危险的煤层,以及受严重水患的威胁的煤层,应本着有利于开采安全的原则进行分组。一般情况下可分为开采,地质构造复杂时联合程度不宜过高,以免造成巷道工作量大,生产系统复杂。分组联合还应与采区生产能力、采