《煤矿开采学》试题（一）
姓名 得分
一、名词解释（3×5＝15分）
1、 运输大巷 2、辅助水平 3、倾斜长壁采煤法
4、下山 5、放顶煤采煤法
二、简答题（6×6＝36分）
1、如何合理的划分井田？
2、如何提高采区的采出率？
3、采煤工作面作业规程的内容主要包括哪些部分?
4、井底车场内主要硐室有哪些？
5、我国煤矿井田开拓的主要发展方向是什么？
6、试分析比较炮采与综采两种工艺方式的优缺点。
三、分析题（2×12＝24分）
1、如何合理的划分开采水平？
2、与斜井开拓相比，立井开拓有哪些优缺点？
四、绘图题（25分）
某一采区内有一层煤，其倾角平均为180，厚度平均为6m，其顶、底板条件从优，采区倾斜长度为600m，走向长度为1500m，试进行采区巷道布置，用双线条绘出采区巷道布置平、剖面图，并回答以下问题：
1、 写出巷道名称；
2、 写出采区巷道掘进顺序；
3、 写出运煤系统、运料系统及通风系统；
4、 简要分析采区巷道布置的主要依据。
《煤矿开采学》试题（一）参考答案
一、名词解释
1、 运输大巷
沿煤层走向布置的担负水平运输任务的水平巷道
2、 辅助水平
设有阶段大巷，担任阶段运输、通风、排水等项任务，但不设井底车场，大巷运出的煤需要下达到开采水平。
3、 倾斜长壁采煤法
沿煤层走向布置工作面沿倾斜推进的采煤法。
4、 下山
服务于一个采（盘）区用于开采其开采水平以下煤层的倾斜巷道。
5、 放顶煤采煤法
放顶煤采煤法就是在厚煤层沿底部布置一个高2～3m的长壁工作面，用常规方法进行回采，并利用矿山压力的作用或辅以松动爆破等方法，使支架上方的顶煤破碎成散体后，由支架后方放煤口放出，经由后方刮板输送机运出工作面。
二、简答题
1、如何合理的划分井田？
（1）要充分利用自然条件划分井田；（2）要有与矿区开发强度相适应的矿井数目和井田范围；照顾全局；（4）为矿井发展留有余地；（5）直（折线）原则；（6）安全经济效果好。
2、如何提高采区的采出率？
采用合理的采煤方法；加大采区范围；减少断层煤柱损失；减少区段煤柱损失或不留区段煤柱。
3、采煤工作面作业规程的内容主要包括哪些部分?
采煤工作面地质概况；采煤方法及工艺流程；顶板管理方法；采煤工作面的风量、风速、通风设施、通风监测等通风系统图；运煤、运料的设备及其系统图；供电设施及其系统图；安全技术措施、避灾路线；劳动组织循环图表及主要技术经济指标表。
4、井底车场内主要硐室有哪些？
翻车机硐室、井底煤仓、箕斗装载硐室、中央水泵房、中央变电所、水仓、等候室、调度室、井下爆破材料库等。
5、我国煤矿井田开拓的主要发展方向是什么？
生产集中化；矿井大型化、运输连续化。
6、试分析比较炮采与综采两种工艺方式的优缺点。
综采工艺具有高产、高效、安全、低耗以及劳动条件好、劳动强度小的优点，但对地质条件要求高，工作面设备投资高；炮采工艺主要优点是技术装备投资少、适应性强，操作技术容易掌握，生产技术管理简单，但炮采单产和效率低、劳动条件差。
三、分析题
1、如何合理的划分开采水平？
1、合理的水平垂高
(1)具有合理的阶段斜长（考虑煤的运输、辅助运输及行人条件）
(2)具有合理的区段数目；
(3)要有利于采区的正常接替；
(4)要保证开采水平有合理的服务年限及足够的储量；
(5)经济上有利的水平垂高。
从技术与经济统一的观点来看，技术上合理的水平垂高，应能获得较好的经济效果，可以通过经济比较的方法，选择有利的水平垂高。
2、下山开采的应用
为扩大开采水平的开采范围，有时除在开采水平以上布置上山采区外，还在开采水平以下布置下山采区，进行下山开采。
3、辅助水平的应用
由于要增加开采水平储量和服务年限等原因，有时需设置辅助水平。
2、与斜井开拓相比，立井开拓有哪些优缺点？
立井开拓主要优点：
（1）立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件限制。
（2）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；
（3）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；
（4）煤田开发及并田开拓高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井当表土层为富含水的冲积层或流砂层时，立井井筒比斜井容易施工；
（5）对地质构造和煤层产状均特别复杂的井田，能兼顾井田浅部和深部不同产状的煤层。
立井开拓主要缺点：
井筒施工技术复杂，需用设备多，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。
四、绘图题
开采方案：可采用厚煤层分层开采，也可以采用厚煤层整层开采，这里以厚煤层分层开采为例。
其采区平剖面图如下：
1、 巷道名称
1——岩石运输大巷；2——岩石回风大巷；3——采区下部车场；4——运输上山；5——轨道上山；6——采区上部车场；7——甩车场；8——区段回风石门；9——区段轨道集中平巷；10——区段运输集中平巷；11——联络斜巷；12——溜煤眼；13——回风小石门；]4——上分层运输平巷； 15——上分层回风平巷；16——采区变电所；17——绞车房；18——区段溜煤眼；[9——采区煤仓； 2D——中分层运输平巷；21——中分层回风平巷；22——行人联络巷
2、 写出采区巷道掘进顺序
当运输大巷和回风大巷的掘进工作面超过采区沿走向的中央位置—定距离后，即可开始采区的准备工作。首先，在采区沿走向的中部位置，由运输大巷1开掘采区下部车场3，并由此在底板岩层中掘进轨道上山5和运输上山4。两条上山掘至采区上部边界后，轨道上山以上部平车场6与回风大巷2相通、而运输上山则直接与回风大巷2相连接，形成通风回路。然后，在第一区段下部掘进中部车场的甩车场7、区段回风石门8，并由此向采区边界掘进区段集中平巷9和10。区段集中轨道平巷9沿下区段顶分层回风平巷位置开掘。在巷10和巷9中分别每隔一定距离掘溜煤眼12和联络眼11，以备与分层运输平相通，当巷10和巷9掘至采区边界附近时，由近边界的一个溜煤眼和联络巷进入煤层上分层，并开掘上分层第—区段的超前分层运输平巷14和开切眼。与此同时．在第一区段上部，利用阶段回风大巷2兼做区段回风集中平巷，并由此每隔一定间距掘13与分层回风平巷相连通。在掘进上述巷道的过程中，要掘进19、16、17、18。
3、运煤系统、运料系统及通风系统
运煤系统：
分层工作面→分层区段超前运输平巷14(或20)→溜煤眼12→区段运输集中平巷10→区段溜煤眼18→运输上山4→采区煤仓19→大巷装车外运。
通风系统：
新鲜风流由运输大巷1→下部车场3→轨道上山5→中部车场7→运输集中平巷10和轨道集中平巷9，联络斜巷11(有两个溜眼12与分层运输平巷14相通，其中一个溜煤眼可通风) →分层运输平巷14(或20) →采煤工作面。污风由采煤面→分层回风平巷15(或21)→回风小石门13、至回风大巷2排入大气。
材料运输系统
采煤工作面所需的材料运输路线为：材料和设备自来区下部车场3食轨道上山5→上部车场6→回风大巷2→回风小石门13→区段超前回风平巷15(或21)送至分层工作面。区段分层超前运输平巷14和20掘进时所需的材料，自轨道上山5→中部车场7→轨道集中平巷9→联络斜巷11运至掘进工作面。区段运输集中平巷10所需的材料．由轨道上山5经中部甩车场7运入。
4、采区巷道布置的依据。
将厚煤层分为3个分层，采区沿倾斜划分为3—5个区段。由于上下分层同采，开掘有供各分层共用的区段运输集中平巷和区段轨道回风集中平巷。由于采区服务年限长，运输大巷l和回风大巷2都布置在底板岩层中，采区运输上山4、轨道上山5和区段运输集中平巷10也布置在底板岩层中，并用联络石门和溜煤眼与各分层平巷联系。
《煤矿开采学》试题（二）
姓名 得分
一、名词解释（3×5＝15分）
1、阶段 2、采煤工艺 3、采区采出率
4、石门 5、急斜厚煤层
二、简答题（6×6＝36分）
1、根据巷道作用和服务范围不同，可将矿山井巷分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三种类型，试对每种类型巷道列举3例。
2、分析矿井储量、生产能力和服务年限的关系。
3、简述选择开拓延深方案原则及要求。
4、与盘区上山相比，石门盘区有哪些优点？
5、简述倾斜长壁开采的优点及适应条件。
6、放顶煤工作面煤炭损失主要有哪些？
三、分析题（12×2＝24分）
1、试分析比较炮采、普采、综采三种工艺方式的各自优缺点。
2、如何合理确定采煤工作面的长度？
四、绘图题（25分）
用双线条绘出立井多水平上山分区式开拓平、剖面示意图，标出井巷名称，并写出井巷掘进顺序、运煤系统及通风系统。
《煤矿开采学》试题（二）
姓名 得分
一、名词解释（3×5＝15分）
1、阶段
在井田范围内，沿着煤层的倾向，按一定标尚把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分称为—个阶段。
2、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，称为采煤工艺
3、采区采出率
采出率是指工业储量中，设计或实际采出的那一部分储量，约占工业储量的比例，以百分数表示。采区采出率为：采区采出率＝
4、石门
与地面不直接相通的水平巷道，其长轴线与煤层直交或斜交的岩石平巷称为石门。
5、急斜厚煤层
指开采倾角大于450，厚度为3.5～5m的煤层
二、简答题（6×6＝36分）
1、根据巷道作用和服务范围不同，可将矿山井巷分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三种类型，试对每种类型巷道列举3例。
开拓巷道：井筒、井底车场、主要石门、运输大巷、轨道大巷和回风大巷(或总回风道)、主要风井；
准备巷道：采区上下山、采区车场、采区峒室；
回采巷道：区段运输平巷、区段回风平巷、开切眼。
2、分析矿井储量、生产能力和服务年限的关系。
开采能力即按矿井开采条件所能保证的原煤生产能力、主要是同时正常生产的采区生产能力的总和。矿井生产能力应与其储量相适应，以保证有足够的矿井和水平的服务年限。储量是基础，开采能力是关键，各生产环节能力应配套，安全生产条件必须保证。在划定的并田范围内，当矿井生产能力一定时，可计算出矿井的设计服务年限P：P＝ 式中：K－矿进储量备用系数，矿井设计一般取1.4，地质条件复杂的矿井及矿区总体设计可取1.5、地方小煤矿可取1.3。矿井服务年限应与矿井的生产能力相适应。
3、简述选择开拓延深方案原则及要求。
(1)保持或扩大矿井生产能力；(2)充分利用现有井巷、设施及设备，减少临时辅助工程量，降低投资；(3)积极采用新技术、新工艺和新设备。在新水平开拓时选择更为合适的采煤方法、先进的采掘技术和设备，改革矿井井田开拓和采区准备方式；(4)加强生产管理、延深的组织管理与技术管理，施工与生产紧密配合、协调一致，尽量
减少延深对生产的影响；(5)尽可能缩短新、旧水平的同时生产时间。
4、与盘区上山相比，石门盘区有哪些优点？
石门盘区主要是改善了盘区上山的运输和维护条件，具有以下优点：(1)将盘区上山的倾斜运输变为盘区石门的水平运输，给使用电机车创造了条件，简化了运输系统，减少了运输环节，运输能力大，而且不受运输长度的限制，运输费用低。（2)采用盘区石门后，各工作面的煤运至溜煤眼、后又入区段煤仓可起到缓冲和调节运输的作用，加之石门中电机车运输义不易发生故障，几个煤仓即使同时装车也不互相干扰，有利于工作面连续生产。(3)岩石巷道维护工作量小，维护费用低，有利于改善工作条件和降低煤柱损失。
5、简述倾斜长壁开采的优点及适应条件。
(1)按目前的设备条件，倾斜长壁采煤法主要适用于倾角在120以下的煤层，应做为推广应用的重点； (2)当对采煤工作面设备采取有效的技术措施后，可应用于120～170的煤层。当煤层倾角在200左右时，现只有少数矿井应用，总的也有待于改进； (3)对于倾斜和斜交断层较多的区域，能大致划分成较为规则分带的情况下，可采用倾斜长壁采煤法或伪斜长壁采煤法。其他因素对采用倾斜长壁采煤法的影响较小。必要时，要进行技术经济比较，最后确定采煤方法。
6、放顶煤工作面煤炭损失主要有哪些？
（1）、初采损失率；（2）末采损失率；（3）端头损失率；（4）采煤工艺损失率。
三、分析题（12×2＝24分）
1、试分析比较炮采、普采、综采三种工艺方式的各自优缺点。
炮采工艺的主要优点是：技术装备投资少，适应性强，操作技术容易掌握，生产技术管理比较简单，是我国日前采用仍然较多的一种采煤工艺。炮采工艺的主要缺点是：炮采单产和效率抵、劳动条件差，工人劳动强度大。
综采工艺的优点是：它具有高产、高效、安全、低耗以及劳动条件好、劳动强度小的优点。综采工艺的主要缺点是：综采设备价格昂贵，综采生产优势的发挥有赖于全矿井良好的生产系统、较好的煤层赋存条件以及较高的操作和管理水平，对地质条件的适应性差。
普采工艺的优点是：与综采相比，普采普采设备价格便宜，操作技术较易掌握，组织生产比较容易；普采对地质变化的适应性比综采强，工作面搬迁容易，对推进距离短、形状不规则、小断层和榴曲较发育的工作面，综采的优势难以发挥，旧采用普采则可取得较好的效果。普采工艺的优点是：对地质条件的适应性不如炮采适应性强。
2、如何合理确定采煤工作面的长度？
合理的工作面长度是实现高产、高效的重要条件，影响工作面长度因索主要有以下几个方面：
(一)技术因索：（1）设备条件是影响工作面长度的主要因素之一；（2）煤层地质条件是影响工作面长度的又一重要因素；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，工作面推进度下降，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；项板过于破碎或过于坚硬，顶板管理起于复杂。（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。（二）经济因素：采用优化设计的方法，可求出尽产和效率最高、效益最好的工作面长度。根据工作面日产量和工作面长度之间的关系式，用数学分析法，也可以分析出经济上最佳的工作面长度。
四、绘图题（25分）
用双线条绘出立井多水平上山分区式开拓平、剖面示意图，标出井巷名称，并写出井巷掘进顺序、运煤系统及通风系统。
图17－1 立井多水平上山式开拓
1－主井；2－副井；3－井底车场及主石门；4—-260m运输大巷；5－采区下部车场；6－采区运输上山；7－采区轨道上山；8－边界风井；9－总回风道；10－m5区段运输平巷；11－区段运输石门；12－m1区段运输平巷；13－m5区段运输平巷；14―区段风石门；15－m1区段回风平巷；16－采煤工作面；17－ -400m运输大巷
开掘顺序是：首先在井田中部开凿一对立井，主副井筒到-260m第 水平后，开掘井底车场及主石门3，然后，在最下一层煤的底板岩层中开主要运输大巷4向两翼伸展，当其掘至各采区中部，开掘采区下部车场5，采区运输上山6，采区轨道上山7，与总回风巷9连通形成通风系统，再继续进行采区内巷道的掘进。为加快矿井建设及有利于矿井通风，井田上部边界的风井8、回风石门及总回风道9，常与大巷等同时开掘。（此示例总回风道位置在-120 m水平最下可采煤层的底板岩层中。）采区采用集中上山联合布置方式，从采区上山依次掘进各区段的中部车场及区段石门ll、各煤层的区段运输平巷10、12，区段回风平巷13、l 5和各煤层的开切眼，即可进行回采。
通风系统：矿井通风采用中央分列式(中央边界式)，出副井进入的新鲜风流，经井底车场、主要运输大巷、采区车场、采区上山、区段石门、区段运输平巷．清洗采煤工作而后的污风经区段回风平巷、区段回风石门、采区上山至总回风巷，再经回风石门由边界风井排出地面。
运煤系统：采煤工作面出煤经区段运输平巷、区段石门、区段溜煤眼、采区运输上山、采区煤仓，在运输大巷装车，电机车牵引载煤列车至井底车场卸载后，由主井内安装的箕斗将原煤提至地面。
《煤矿开采学》试题（三）
姓名 得分
一、名词解释（3×5＝15分）
1、矿井生产能力 2、开拓巷道 3、开采水平
4、盘区 5、大采高综采
二、简答题（6×6＝36分）
1、分析综采放顶煤采煤法的优缺点及适应条件
2、井田开拓要解决哪些基本问题？
3、简要分析影响采煤工作面长度确定的因素。
4、什么是开机率？如何提高机采工作面开机率？
5、简述环形式井底车场的基本特点。
6、开采水平运输大巷的布置方式有哪几种？
三、分析题（2×12＝24分）
1、试分析正确合理的准备方式应该遵循哪些原则？
2、试分析如何选择合理的采煤工艺方式？
四、绘图题（25分）
某矿井仅有一层缓倾斜中厚煤层，拟采用立井单水平上、下山带区式开拓，试用双线条绘出该井田开拓的平、剖面示意图，注明巷道名称，并回答以下问题：
1、写出矿井掘进顺序;
2、写出矿井生产系统（运煤、通风、运料和排水）;
3、分析该开拓方式的应用条件。
《煤矿开采学》试题（三）参考答案
一、名词解释（3×5＝15分）
1、矿井生产能力
矿井生产能力，—般是指矿井的设计生产能力，以万t／a(或Mt／a，1Mt／a＝100万t／a) 表示。
2、开拓巷道
一般说来，为全矿井、一个水平或若干采区服务的巷道，如井筒、井底车场、主要石门、运输大巷、轨道大巷和回风大巷(或总回风道)、主要风井等。
3、开采水平
通常特设有井底车场、阶段运输大巷并且担负全阶段运输任务的水平，称“开采水平”，简称“水平”。
4、盘区
开采近水平煤层时一种采区巷道布置方式，通常，依煤层的延展方向布置大巷，在大巷两侧划分成若干块段，划分为具有独立生产系统的块段，称为盘区或带区
5、大采高综采
缓斜厚煤层采用综合机械化一次采全厚的单一长壁采煤法
二、简答题（6×6＝36分）
1、分析综采放顶煤采煤法的优缺点及适应条件
优点：(1)单产高，(2)效率高，(3)成本低，(4)巷道掘进量小，(5)减少了搬家倒面次数，节省了采煤工作画的安装和搬迁费用。
缺点：(1)煤损多，(2)易发火，(3)煤尘大，(4)瓦斯易积聚。
适应条件：(1)煤层厚度 一般认为一次采出的煤层厚度以6—10m为佳。(2)煤层硬度 顶煤破碎主要依靠顶板岩层的压力，其次是支架的反复支撑作用，因此，故顶煤开采时，煤的坚固世系数一般应小于3，若煤层层理、节理发育，可适当增大，但一次开采的厚度也不宜过大。(3)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。(4)煤层结构 煤层中含有坚硬夹矸会影响顶煤的放落，或者因放落大块夹矸堵住放煤口，因此，每一夹矸层厚度不宜超过0．5m，其坚固性系数也应小于3。顶煤中夹矸层厚度占煤层厚度的比例也不宜超过l0％～15％。(5)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，1.0～1.2倍，老顶悬露面积不宜过大，以免受冲击。(6)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采较因难的地段、上下山煤柱等，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 对于自然发火期短、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。
2、井田开拓要解决哪些基本问题？
井田开拓所要解决的问题是，在一定的矿山地质和开采技术条件下，根据矿区总体设计的原则规定，正确解决下列问题：
(1)确定井简的形式、数目及其配置．合理选择井筒及工业场地的位置
(2)合理地确定开采水平数目和位置：
(3)布置大巷及井底车场；
(4)确定矿井开采程序，做好开采水平的接替；
(5)进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造。
3、简要分析影响采煤工作面长度确定的因素。
合理的工作面长度是实现高产、高效的重要条件，影响工作面长度因索主要有以下几个方面：
(一)技术因索：（1）设备条件是影响工作面长度的主要因素之一；（2）煤层地质条件是影响工作面长度的又一重要因素；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，工作面推进度下降，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；项板过于破碎或过于坚硬，顶板管理起于复杂。（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。（二）经济因素：采用优化设计的方法，可求出尽产和效率最高、效益最好的工作面长度。根据工作面日产量和工作面长度之间的关系式，用数学分析法，也可以分析出经济上最佳的工作面长度。
4、什么是开机率？如何提高机采工作面开机率？
采煤机开机率就是采煤机日运转时间占每日时间的百分比。
提高开机率的途径有：提高工作面的检修速度和质量，减少路途时间损失，增加采煤机作业时间；提高采区及全矿生产系统可靠性，降低生产系统事故率；缩短工作面端头移输送机机头(尾)和端头支架时间，使其不影响采煤机端头作业；提高操作和维修水平，降低机电和顶板事故率；加强组织管理，使各工种、各班组之间工作协调，不影响采煤机运转；合理确定工作面参数，最大限度发挥设备效能。
5、简述环形式井底车场的基本特点。
环行式井底车场的特点是空重列车在车场内不在同一轨道上做相向运行，即采用环行单向运行。因而，调度工作简单，通过能力较大，应用范围广。但车场的开拓工程量较大。环行式井底车场的优点是调车方便，通过能力较大，一般能满足大、中型矿井生产的需要。其缺点是巷道交岔点多，大弯度曲线巷道多，施工复杂，掘进工程量大，电机车在弯道上行驶速度慢，且顶推调车(特别在弯道上)不够安全，用固定式矿车运煤翻笼卸载能力较小，影响车场能力进一步提高。
6、开采水平运输大巷的布置方式有哪几种？
(一)煤层大巷
通常，分煤层运输大巷为煤层内大巷。条件适宜的集中大巷有时也在煤层内。大巷设在煤层内，掘进施工容易，掘进速度快，有利于采用综掘，沿煤掘进能进一步探明煤层赋存情况。但是，煤层大巷有下列几项缺点：(1)煤层大巷的巷道维护困难，维护费用高。(2)当煤层起伏、褶曲较多时，如大巷按一定坡度沿煤层掘进，则巷道弯曲转折多，机车运行速度受到限制，将降低运输能力。(3)为便于巷道维护，须在煤层大巷上下两侧各留40～50 m以上的煤柱．煤柱回收因煤柱回收困难，资源损失大。(4)当煤层有自然发火危险时，一旦发火就必须封闭大巷，导至矿井停产，而且因煤柱受采动影响破坏，密闭效果不好，处理火灾更感困难。
(二)岩层大巷(岩石大巷)
岩石大巷能适应地质构造的变化，便于保持一定的方向和坡度，可在较长距离内直线布置，弯曲转折少，利于提高列车远行速度和大巷通过能力；巷道维护条件好，维护费用低，并可少留或不留煤柱，对预防火灾及安全生产也是有利的；另外，岩石大巷布置比较灵活，有利于设置采区煤仓。岩石大巷的主要问题是岩石掘进工程虽较大、要求的掘进设备多、掘进速度慢。
三、分析题（2×12＝24分）
1、试分析正确合理的准备方式应该遵循哪些原则？
准备方式是否适当，直接关系着工作回和矿井的生产效果。正确合理的准备方式应遵循以下几项原则：①有利于矿井合理集中生产，使采准巷道系统有合理的生产能力和增产潜力；②保证具备完善的生产系统，有利于充分发挥机电设备的效能，并为采用新技术、发展综合机械化和自动化创造条件；③力求在技术和经济上合理．尽量简化巷道系统，减少巷道掘进和维护工程量，减少设备占用台数和生产费用，使于采掘正常衔接；④煤炭损失少，有利于提高采出率；⑤安全生产条件好，符合《煤矿安全规程》的有关规定。
2、试分析如何选择合理的采煤工艺方式？
一、选择采煤方法的原则：(一)生产安全 一般应做到以几个方面：(1)合理布置巷道，保证巷道维护状态良好，满足采掘接替要求，建立妥善的通风、运输、行人以及防火、防尘、防瓦斯积聚、防水和处理各种灾害事故的系统和措施，并尽虽创造良好的工作条件。 (2)正确确定和安排采煤工艺过程，切实防止冒顶、片帮、支架倾倒、机械事故以及避免其他可能危及人身安全和正常生产的各种事故发生 (3)认真编制采煤工作面作业规程，制定完整、合理的安全技术措施，并建立制度以保证实施。 (二)经济合理 主要有以下五个方面的要求：(1)采煤工作面单产高；(2)劳功效率高；(3)材料消耗少；(4)煤炭质量好。(5)成本低。(三)煤炭采出军高。
二、选择采煤方法的影响因素：(一)地质因素 主要地质因素有以下五个方面：(1)煤层倾角；(2)煤层厚度；(3)煤层及围岩的特征；(4)煤层的地质构造情况；(5)煤层的含水性及瓦斯涌出量及煤的自燃情况。(二)技术发展及装备水平的影响，其中主要是机械装备水平以及生产中设备供应条件。(三) 管理水平因素 管理水平及职工素质有时对选择采煤方法产生一定影响，在管理水平较差的条件下，一些难度较大的开采技术和工艺、如大采高一次采全厚综采及大倾角综采等，应有计划地逐步推广，先易后难，掌握其规律及经验，并对职工进行技术培训，条件成熟后再推广应用。
四、绘图题（25分）
某矿井仅有一层缓倾斜中厚煤层，拟采用立井单水平上、下山带区式开拓，试用双线条绘出该井田开拓的平、剖面示意图，注明巷道名称，并回答以下问题：
1、写出矿井掘进顺序;
2、写出矿井生产系统（运煤、通风、运料和排水）;
3、分析该开拓方式的应用条件。
1-主井；2-副井；3-井底车场；4-运输大巷；5-回风石门；6-回风大巷；7－分带运输巷；8－分带回风巷；9－采煤工作面；10－带区煤仓；11－运料斜巷；12－行人进风斜巷
1、矿井掘进顺序：在井田中央从地面开凿主井1和副井2，当掘至开采水平标高后，开掘井底车场3、主要运输大巷4、回风石门5、回风大巷6，当阶段运输大巷向两冀开掘一定距离后，即可由大巷掘行人进风斜巷12、运料斜巷11进入煤层，并沿煤层掘分带运输巷7、煤仓10、分带回风巷8。最后沿煤层走向掘进并开切眼即可进行间采。
2、矿井生产系统：
通风系统：新鲜风流自地面经副井、井底车场、运输大巷、行人进风斜巷，从分带运输巷分两股进入两个工作而。清洗采煤工作面后的污风，由各自的分带回风巷到总回风巷，再经回风石门进入主井排出地面。
运煤系统：由工作面采出的煤装入刮板输送机运至分带运输巷，经转载机至胶带输送机运至煤仓在运输大巷装车，由电机车牵引至井底车场，通过主井提至地面。
运料系统：工作面所需物料及设备经副井下放至井底车场，由电机车牵引至分带材料车场，经斜巷11由绞车引至分带回风巷，然后运至采煤工作面。
排水系统：由采煤工作面，由分带回风及运输巷，经运料斜巷及行人进风斜巷，经运输大巷水沟流人井底车场，汇入水仓，由水泵房的水泵，经副井井筒的管道排至地面。
3、该开拓方式的应用条件：适合于煤层倾角较小的缓斜煤层，当煤层倾角较小(如160以上)时、井田内仍划分为两个区段，则可采用单水平上下山开拓；当煤层倾角小于120时，一般可采用带区式准备。
《煤矿开采学》试题（四）
姓名 得分
一、名词解释（3×5＝15分）
1、采煤方法 2、风井 3、对拉工作面
4、多井筒分区域开拓 5、准备方式
二、简答题（6×6＝36分）
1、现阶段我国将矿井井型分为大、中、小三种，分别写出每种井型的矿井生产能力。
2、综采工作面主要有哪些设备？
3、急斜煤层采煤法的主要特点有哪些？
4、如何合理确定矿井生产能力？
5、综采工作面采煤机的进刀方式有哪几种？
6、矿井开拓延深有哪几种方式？
三、分析题（2×12＝24分）
1、如何合理确定开采水平垂高？
2、立井开拓时，如何合理选择井筒位置？
四、绘图题（25分）
某矿井有一层煤，其倾角平均为140，厚度平均为3m，其顶、底板条件从优，拟采用倾斜长壁开采，试进行带区巷道布置，用双线条绘出带区巷道布置平、剖面图，并写出带区巷道掘进顺序、运煤系统及通风系统。
《煤矿开采学》试题（四）
姓名 得分
一、名词解释（3×5＝15分）
1、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相互配合。但两者又是互相影响和制约的。
2、风井
用作通风并直接与地面相通的直立的巷道叫作风井。
3、对拉工作面
指位于同一开采煤层中的两个工作面共用一条运输巷或共用一条回风巷的同采工作面。
4、多井筒分区域开拓
采用多井筒分区域开拓，即将井田划分为若干个分区，每个分区内可采用采区式、盘区式或带区式准备，每—分区有各自的辅助井筒，担负进风和回风任务，有时还担负辅助提升工作。采用这种开拓的方式叫多井筒分区域开拓。
5、准备方式
准备巷道的布置方式称准备方式。
二、简答题（6×6＝36分）
1、现阶段我国将矿井井型分为大、中、小三种，分别写出每种井型的矿井生产能力。
大型矿井：生产能力为1.20Mt／a、1.50Mt／a、1.80Mt／a、2.40Mt／a、3.00Mt／a、4．00Mt／a、5．00 Mt／a和5．00Mt／a以上的矿井。3.00M t／a及其以上的矿井又称特大型矿井。
中型矿井：生产能力为45万t／a、60万t／a、90万t／a。
小型矿井：生产能力为9万t／a、35万t／a、21万t／a和30万t／a。
2、综采工作面主要有哪些设备？
采煤机、刮板输送机、液压支架、下端头支架、上端头支架、转载机、可伸缩胶带输送机、配电箱、乳化液泵站、设备列车、移动变电站、喷雾泵站、液压安全绞车、集中控制台。
3、急斜煤层采煤法的主要特点有哪些？
(1)采煤工作面采下的煤块能自动下滑，从而简化了工作面的装运工作，但下滑的煤块和矸石容易冲倒支架，砸伤人员，给生产带来不安全因素。
(2)、急斜煤层顶板压力垂直作用于支架或煤柱上的分力比缓斜煤层要小，而沿倾斜作用的分力要大，煤层顶底板都有可能沿倾向滑动，支架稳定性差，因而增加了回来和支护工作的复杂性c
(3)采煤工作面的行人、运料、落煤、支护、采空区处理等各项工序的操作都比较困难，增加了机械化采煤的难度。为了克服这些困难，采用了多种多样的采煤工作面的布置形式和推进方向，因而构成了各种各样的采煤方法。
(4)采区中一组上山眼的布置，以溜煤眼代替缓斜煤层中的运料上山。
(5)—般说来，急斜煤层都经历过强烈的地质变动，地质构造较复杂，围岩条件较差；再加上采煤工作面推进速度慢，采出率较低。因而，采区走向长度比缓斜煤层要小。
4、如何合理确定矿井生产能力？
矿井生产能力，—般是指矿井的设计生产能力，矿井生产能力主要根据矿井地质条件、煤层赋存情况、储星、开采条件、设备供应及国家需煤等因素决定，对于储量丰富、地质构造简单、煤层生产能力大，反之生产能力小。还有限制生产能力的生产环节如主要是提升、运筋棚通风能力，大巷和井底车场通过能力。对于生产矿井即为按矿井开采条件所能保证的原煤生产能力、主要是同时正常生产的采区生产能力的总和。
5、综采工作面采煤机的进刀方式有哪几种？
（1）直接推入法进刀；（2）工作面端部斜切进刀；（3）综采面中部斜切进刀；（4）滚筒钻入法进刀
6、矿井开拓延深有哪几种方式？
（1）延深原有主副井；（2）暗井延深；（3）延深一个井简，新打一个暗井；（4）延深一个井筒，新打一个立井或斜扦；（5）几个矿并联合开拓延深。
三、分析题（2×12＝24分）
1、如何合理确定开采水平垂高？
合理的开采水平垂高应以合理的阶段垂高(斜长)为前提，并使开采水平有合理的服务年限，有利于矿井水平和采区的接替，还要有较好的技术经济效果。合理的水平垂高应注意满足以下要求。
(一)具有合理的阶段斜长。阶段划分为采区是普遍应用的一种准备方式。由于阶段内沿倾斜可布置几个区段、因此必须考虑以下因素对阶段斜长的影响：(1)煤的运输；(2)辅助提升；(3)行人条件。因此，应综合考虑上述因素的限制，规定合理阶段斜长的范围。
(二)具有合理的区段数目。所谓合理的区段数，是指能保证采区正常生产和接替的区段数。由于是在保证工作面长度合理的前提下划分区段，所以区段数目从另一个侧而反映了对阶段斜长的要求。
(三)要有利于采区的正常接替。为保证矿井均衡生产，一个采区开始减产，另一个新采区即应投人生产，为此，必须提前准备好一个新采区。所以，一个采区的服务年限应大于一个采区的开拓准备时间。由此看来，阶段斜长大、采区储量多、采区服务年限长、对采区的接替当然是有利的。
(四)要保证开采水平有合理的服务年限及足够的储量。开拓一个水平要掘进许多巷道，基建投资较大，为了充分发挥这些设施和投资的效果，应有合理的水平服务年限。
(五)经济上有利的水平垂高。从技术与经济统一的观点来看，技术上合理的水平垂高，应能获得较好的经济效果，可以通过经济比较的方法，选择有利的水平垂高。
2、立井开拓时，如何合理选择井筒位置？
一、对井下开采合理的井筒位置：（1）井筒沿井田走向的位置：①井简设在井田中央(储量分布的中央)，可使沿井田走向的井下运输工作量最小，而井筒偏在一翼边界时的相应并下运输工作量要较前者为大。②并筒设在井田中央时，两翼产量分配、风量分配比较均衡，通风网路较短，通风阻力较小。并田偏于一侧时，—翼通风距离长、风压增大。当产量集中于一翼时，风量成倍增加，风压按二次方关系增加。如要降低风压，就要增大巷道断面，增加掘进工程量。（2）井筒沿煤层倾向的位置：井筒设于井田中部时，可使石门总长度较短、沿石门的运输工作量较少；井简位置设于浅部时，总的石门工程量稍大，但初期(第—水平)工程量及投资较少、建井期较短；井简位置设于深部时，总的石门工程量最大，石门总长度和沿石门的运输工作量也较大，但如煤系基底有含水特大的岩层，不允许井筒穿过时，它可以延深井简到深部，对开采井田深部及向下扩展有利；而在浅部、中部位置，井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井开采，生产系统较复杂，环节较多。从保护井筒和工业场地的煤柱损失看，愈靠近浅部，煤柱的尺寸愈小，愈近深部，则则煤柱损失愈大。
二，对掘进与维护有利的井筒位置。为使井筒的开掘和使用安全可靠、减少其掘进的困难及便于维护，应使井筒通过的岩层及表土具有较好的水文、围岩和地质条件。还应使井底车场有较好的围岩条件，便于大容积硐室的掘进和维护。
三、便于布置地面工业场地的井简位置。为合理布置工业场地，在选择井筒位置时，应贯彻农业为基础的方针，充分利用荒山、坡地、劣地，尽可能不占良田或少占农田．不妨碍农田水利建设，避免拆迁村庄及河流改道，也不要占用重要文化古迹和回林。并旦应注意符合下列要求：(1)要有足够的场地，便于布置矿井地面生产系统及其工业建筑物和构筑物，如主、副井绞车房及井口棚、井口车场，受煤仓、筛选帮(选煤厂)等。根据需要，还应考虑为以后扩建留有适当的余地。(2)要有较好的工程地质和水文地质条件、尽可能避开滑坡、崩岩、溶洞、流沙层、采空区等不良地段，这样既便于施工，也可防止自然灾害的侵袭。(3)要便于矿井供电、给水和运输，并使附近有便于建设居住区、排矸设施的地点。(4)要避免井筒和工业场地遭受水患，井筒位置应高于当地最高洪水位，在平原地区还应考虑工业场地内雨水、污水排出的问题。在森林地区，工业场地和森林间应有足够的防火距离。(5)要充分利用地形，使地面生产系统、工业场地总平而布置及地面运输合理、并尽可能位平整场地的工程量较少。
四、绘图题（25分）
某矿井有一层煤，其倾角平均为140，厚度平均为3m，其顶、底板条件从优，拟采用倾斜长壁开采，试进行带区巷道布置，用双线条绘出带区巷道布置平、剖面图，并写出带区巷道掘进顺序、运煤系统及通风系统。
1－运输大巷；2－回风大巷（总回风巷）；3－采煤工作面；4－分带运输斜巷；5－分带回风斜巷；6－带区煤仓；7－进风行人斜巷
掘进顺序：自运输大巷l开掘带区下部车场和进风行人斜巷7，掘进分带运输巷4至上部边界。由于大巷1在煤层中开掘，为了形成一定的煤仓高度，分带运输斜巷4在接近煤仓处，应向上抬起，进入煤层顶板。同时，自大巷1沿煤层倾斜向上掘进分带回风斜巷5。该与回风大巷2相交，掘进到上部边界后，开掘开切眼，即可进行回采。
运煤系统：自工作面3→运输斜巷4→带区煤仓6→运输大巷1外运。
通风系统：运输大巷1→进风行人斜巷7→运输斜巷4→采煤工作面3→回风运料斜巷5→回风大巷2排出。
《煤矿开采学》试题（五）
姓名 得分
一、名词解释（3×5＝15分）
1、副井 2、准备煤量 3、开拓方式
4、回风水平 5、下部车场
二、简答题（6×6＝36分）
1、简要分析矿井生产能力与哪些因素有关？
2、下山开采有哪些优点？
3、综采工作面移架方式有哪几种？
4、什么是井底车场？井底车场内副井附近主要有哪些硐室？
5、提高采区的采出率主要有哪些措施？
6、简要分析放顶煤采煤法的适应条件。
三、分析题（2×12＝24分）
1、与立井开拓相比，斜井开拓有哪些优缺点？并分析其适应条件。
2、与走向长壁开采相比，倾斜长壁开采有哪些优缺点？并分析其适应条件。
四、绘图题（25分）
某采区仅有一层5m厚的缓倾斜煤层，拟采用倾斜分层走向长壁下行跨落采煤法，试进行该采区巷道布置。
1、用双线条绘出采区的平、剖面示意图，注明巷道名称；
2、写出采区掘进顺序；
3、写出采区生产系统（运煤、通风）；
4、简要说明采区巷道布置的依据。
《煤矿开采学》标准参考答案
一、简答题（12×5＝60分）
1、井田开拓要解决哪些基本问题？
(1)确定井简的形式、数目及其配置，合理选择并简及工业场地的位置；(2)合理确定开采水平数目和位置；(3)布置大巷及井底车场；(4)确定矿井开采程序，做好开答：采水平的接替；(5)进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造。
2、简要分析矿井生产能力与哪些因素有关？
开采能力、各生产环节能力、储量条件、安全生产条件。
3、开采水平大巷布置方式有哪几种？
答：分煤层大巷；分组集中大巷;集中大巷。
4、什么是井底车场？井底车场内副井附近主要有哪些硐室？
井底车场：连接井筒和井下主要运输巷道的一组巷道或硐室的总称。
中央水泵房、中央变电所、水仓、中央煤仓、装载硐室、等候室、调度室、井下爆破材料库等等。
5、一般矿井开拓延深方式有哪几种？
直接延深；暗井延深；直接延深结合暗井延深；新开一个井筒，延深一个井筒；新开立井或斜井。
6、井下巷道支护方式有哪几种？
木材支护、金属棚支护、砌碹支护、喷射混凝土支护、锚喷支护、锚杆支护等。
7、提高采区的采出率主要有哪些措施？
采用合理的采煤方法；加大采区范围；减少断层煤柱损失；减少区段煤柱损失或不留区段煤柱。
8、简述综采放顶煤技术的主要优点。
(1)单产高；(2)效率高；(3)成本低；(4)巷道掘进量小、掘进率和巷道维护费用减少，便于采掘接替；(5)减少了搬家倒面次数，节省了采煤工作面的安装和搬迁费用(6)对煤层厚度变化及地质构造的适应性强。
9、综采工作面主要有哪些设备？与炮采工艺相比，综采工艺方式有哪些优缺点？
设备：采煤机、液压支架、刮板输送机、皮带运输机、转载机、移动变电站、泵站等。
与炮采工艺相比，综采工艺具有高产、高效、安全、低耗以及劳动条件好、劳动强度小的优点，但对地质条件要求高，工作面设备投资高。
10、采煤工作面作业规程的内容主要包括哪些部分?
采煤工作面地质概况；采煤方法及工艺流程；顶板管理方法；采煤工作面的风量、风速、通风设施、通风监测等通风系统图；运煤、运料的设备及其系统图；供电设施及其系统图；安全技术措施、避灾路线；劳动组织循环图表及主要技术经济指标表。
11、什么是开机率？如何提高机采工作面开机率？
开机率：采煤机运转时间占每日1班的百分比。措施：增加采煤机作业时间；降低生产系统事故率；加强端头作业；降低机电和顶板事故；管理、协调好工序和工种；合理确定工作面参数。
12、简述我国采煤方法的主要发展方向。
(1)对缓斜、倾斜煤层长壁式开采，关键是不断改进采煤工艺，根本的出路在于推行机械化。(2)对于走向长壁开采，要结合矿井煤层开采条件和采煤工艺的发展，改进巷道布置，优化采区系统和参数，为集中、稳产、高效、安全生产创造良好条件。 (3)缓斜、倾斜厚煤层开采，在我国煤矿生产中占有相当大的比重，合理地开采这类煤层可以采用不同的技术途径。(4)推广无煤柱护巷技术。（5）采用无人工作面。
二、问答题（2×10＝20分）
1、如何合理确定矿井开采水平？
(1)具有合理的阶段斜长（考虑煤的运输、辅助运输及行人条件）
(2)具有合理的区段数目；
(3)要有利于采区的正常接替；
(4)要保证开采水平有合理的服务年限及足够的储量；
(5)经济上有利的水平垂高。
从技术与经济统一的观点来看，技术上合理的水平垂高，应能获得较好的经济效果，可以通过经济比较的方法，选择有利的水平垂高。
2、下山开采的应用
为扩大开采水平的开采范围，有时除在开采水平以上布置上山采区外，还在开采水平以下布置下山采区，进行下山开采。
3、辅助水平的应用
由于要增加开采水平储量和服务年限等原因，有时需设置辅助水平。
2、与走向长壁开采相比，倾斜长壁开采有哪些优缺点？并分析其适应条件。
优点：(1)巷道布置简单，巷道掘进和维护费用低、投产快；(2)运输系统简单，占用设备少．运输费用低；(3)采煤工作面可以保持等长，有利于采用综采； (4)通风路线短，风流方向转折变化少；(5)对某些地质条件的适应性较强； (6)技术经济效果比较显著。
缺点：(1)长距离的倾斜巷道，使掘进及辅助运输、行人比较因难；(2)现有设备都是按走向长壁工作面的回采条件设计和制造的，不能完全适应倾斜长壁工作面生产的要求；(3)大巷装车点较多；(4)有时存在着污风下行的问题。
倾斜长壁采煤法的适用条件：(1)按目前的设备条件，倾斜长壁采煤法主要适用于倾角在120以下的煤层；(2)当对采煤工作面设备采取有效的技术措施后，可应用于120一200的煤层；(3)对于倾斜和斜交断层较多的区域，能大致划分成较为规则分带的情况下，可采用倾斜长壁采煤法。
四、综合题（30分）
1、写出图中1～26所代表的巷道名称，并指出图中哪些是开拓巷道？哪些是回采巷道？
图中1～26所代表的巷道名称：1——主井；2——副井；3——井底车场；4——主要运输石门；5——运输大巷；6——风井；7——回风石门 8——回风大巷；9——采区运输石门；10——采区下部车场；11——采区下部材料车场；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；26——采空区
开拓巷道：1——主井；2——副井；3——井底车场；4——主要运输石门；5——运输大巷；6——风井；7——回风石门 8——回风大巷；
回采巷道：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；26——采空区
2、写出矿井的主要生产系统（运煤、通风、运料）。
（1）运煤系统
从采煤工作面25采下的煤，经区段运输平巷20，采区运输上山14，到采区煤仓12，在采区下部车场10内装车，经开采水平运输大巷5，主要运输石门4，运到井底车场3，由主井1提升到地面。
（2）通风系统
新鲜风流从地面经副井2进入井下，经井底车场3、主要运输石门4、运输大巷5、米区下部材料车场11、采区轨道上山15、区段运输平巷20进入采煤工作面25。清洗工作面后，污浊风流经区段回风平巷23、采区回风石门17、回风大巷8、回风石门7，从风井6排出。
（3）运料系统
采煤工作面所需材料、设备，用矿车由副井2下放到井底车场3，经主要运输石门4、运输大巷5、采区运输石门9、采区下部材料车场11，由采区轨道上山15提升到区段回风平巷 23，再运到采煤工作面25。
3、图1为立井开拓方式，试分析这种开拓方式的主要优缺点及适应条件。
立井开拓主要优点：
（1）立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件限制。
（2）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；
（3）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；
（4）煤田开发及并田开拓高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井当表土层为富含水的冲积层或流砂层时，立井井筒比斜井容易施工；
（5）对地质构造和煤层产状均特别复杂的井田，能兼顾井田浅部和深部不同产状的煤层。
立井开拓主要缺点：
井筒施工技术复杂，需用设备多，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。
适应条件:
煤层赋存较深、表土层厚，或水文情况比较复杂、井筒需要特殊法施工，或多水平开采急斜煤层的矿井
四、绘图题（40分）
1．用双线条绘出采区的平、剖面示意图，注明巷道名称；
采区平、剖面示意图
1——岩石运输大巷；2——岩石回风大巷；3——采区下部车场；4——运输上山；5——轨道上山；6——采区上部车场；7——甩车场；8——区段回风石门；9——区段轨道集中平巷；10——区段运输集中平巷；11——联络斜巷；12——溜煤眼；13——回风小石门；]4——上分层运输平巷； 15——上分层回风平巷；16——采区变电所；17——绞车房；18——区段溜煤眼；[9——采区煤仓； 2D——中分层运输平巷；21——中分层回风平巷；22——行人联络巷
2．写出采区巷道掘进顺序；
当运输大巷和回风大巷的掘进工作面超过采区沿走向的中央位置—定距离后，即可开始采区的准备工作。首先，在采区沿走向的中部位置，由运输大巷1开掘采区下部车场3，并由此在底板岩层中掘进轨道上山5和运输上山4。两条上山掘至采区上部边界后，轨道上山以上部平车场6与回风大巷2相通、而运输上山则直接与回风大巷2相连接，形成通风回路。然后，在第一区段下部掘进中部车场的甩车场7、区段回风石门8，并由此向采区边界掘进区段集中平巷9和10。区段集中轨道平巷9沿下区段顶分层回风平巷位置开掘。在巷10和巷9中分别每隔一定距离掘溜煤眼12和联络眼11，以备与分层运输平相通，当巷10和巷9掘至采区边界附近时，由近边界的一个溜煤眼和联络巷进入煤层上分层，并开掘上分层第—区段的超前分层运输平巷14和开切眼。与此同时．在第一区段上部，利用阶段回风大巷2兼做区段回风集中平巷，并由此每隔一定间距掘13与分层回风平巷相连通。在掘进上述巷道的过程中，要掘进19、16、17、18。
3．写出采区生产系统（运煤、通风）；
运煤系统：
分层工作面→分层区段超前运输平巷14(或20)→溜煤眼12→区段运输集中平巷10→区段溜煤眼18→运输上山4→采区煤仓19→大巷装车外运。
通风系统：
新鲜风流由运输大巷1→下部车场3→轨道上山5→中部车场7→运输集中平巷10和轨道集中平巷9，联络斜巷11(有两个溜眼12与分层运输平巷14相通，其中一个溜煤眼可通风) →分层运输平巷14(或20) →采煤工作面。污风由采煤面→分层回风平巷15(或21)→回风小石门13、至回风大巷2排入大气。
4、说明采区巷道布置的依据。
将厚煤层分为3个分层，采区沿倾斜划分为3—5个区段。由于上下分层同采，开掘有供各分层共用的区段运输集中平巷和区段轨道回风集中平巷。由于采区服务年限长，运输大巷l和回风大巷2都布置在底板岩层中，采区运输上山4、轨道上山5和区段运输集中平巷10也布置在底板岩层中，并用联络石门和溜煤眼与各分层平巷联系。
《煤矿开采学》试题（六）
姓名 得分
一、名词解释（3×5＝15分）
1、采区上山 2、暗立井 3、可采储量
4、开拓煤量 5、采掘平衡
二、简答题（6×6＝36分）
1、采区上山位置的选择应考虑哪些因素？
2、伪倾斜柔性掩护支架采煤法有哪些优点?
3、在解决井田开拓问题时应遵循哪些原则？
4、试述综采放顶煤采煤法的主要工艺过程。
5、简述大采高综采工艺的特点及防止煤壁片帮的措施。
6、阶段内的再划分有哪几种方式？
三、分析题（2×12＝24分）
1、试分析我国煤矿井田开拓的发展方向。
2、试分析仰斜开采和俯斜开采的特点及使用条件。
四、综合题（25分）
用双线条绘出斜井多水平上山式开拓平、剖面示意图，标出井巷名称，并写出井巷掘进顺序、运煤系统及通风系统。
《煤矿开采学》试题（六）
姓名 得分
一、名词解释
1、 采区上山
服务于一个采区的倾斜巷道
2、 暗立井
又称盲立井、盲竖井，又称盲竖并、盲立井，为不与地面直接相通的直立巷道，其用途同立井。
3、 可采储量
矿井可采储量〔Z)是矿井没计的可以采出的储量，故 Z＝(Z-P)C式中P—保护工业场地、并筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的水久煤柱损失量； C__采区采出率，厚煤层不低于0. 75;中厚煤层不低于0．8；薄煤层不低于085；地方小煤矿不低于0.7。新井设计时可按上述数据选取。
4、 开拓煤量
是井田范围内己掘进开拓巷道所圈定的尚未采出的那部分可采储量。
5、 采掘平衡
准备巷道的开掘和工作面成一顶的比例
二、简答题
1、采区上山位置的选择应考虑哪些因素？
采区上山的位置，又布置在煤层中或底板岩层中的问题；对于煤层群联合布置的采区，还有布置在煤层群的上部、中部或下部的问题。
（一) 煤层上山
（1）开采薄或中厚煤层的单—煤层采区，采区服务年限短；（2）开采只有两个分层的单—厚煤层采区，煤层顶底板岩层比较稳固，煤质在中硬以上山不难维护；(3)煤层群联合准备的采区，下部有维护条件较好的薄及中厚煤层；(4)为部分煤层服务的、维护期限不长的专用于通风或运煤的上山。
(二)岩石上山
对于单一厚煤层采区和联合准备采区，在煤层上山维护条件困难的情况下，目前多将上山布置在煤层底板岩层中，其技术经济效果比较显著。巷道围岩较坚硬，同时上山离开了煤层一段距离，减小了受采动影响。为此要求岩石上山不仅要布置在比较稳固的岩层中，还要与煤层底板保持一定距离，距煤层愈远，受采动影响愈小，但也不宜太远，否则会增加过多的联络巷道工程量。一般条件下，视围岩性质，采区岩石上山与煤层底板间的法线距离为10—15m比较合适。
(三)上山的层位与坡度 主要考虑因素是：适应煤层下行开采顺序，减少煤柱损失和便于维护。否则，为了保护上山巷道．必须在其下部煤层中留设宽度较大的煤柱并且距上山愈远的下部煤层中、所要保留的煤柱尺小愈大。
2、伪倾斜柔性掩护支架采煤法有哪些优点?
伪倾斜柔性掩护支架采煤法将工作面倾角变缓、工作面较长，从而具有缓斜、倾斜煤层走向长壁采煤法巷道布置和生产系统简单、掘进效率低的一系列优点；这种采煤方法利用掩护支架把工作空间与采空区隔开，大大简化了复杂繁重的顶板管理工作．为安全生产和三班出煤创造了良好条件；工作面煤炭自溜运输，减轻了繁重的攉煤劳动。由于上述三个基本优
点，这种采煤方法的技术经济效果明显高于其他急斜煤层采煤方法(综采放顶煤除外)，是我国开采急倾斜煤层的一种主要方法。
3、在解决井田开拓问题时应遵循哪些原则？
(1)贯彻执行有关煤炭工业的技术政策，为多出煤、早出煤、出好煤、投资少、成本低、效率高创造条件。要使生产系统完善、有效、可靠，在保证生产可靠和安全的条件下减少升拓工程量：尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿并建设。
(2)合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，为集中生产创造条件。
(3)合理开发国家资源，减少煤炭损失。
(4)必须贯彻执行有关煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。
(5)要适应当前国家的技术水平和设备供应情况．并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综合机械化、自动化创造条件
(6)根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其他有益矿物的综合开采。
4、试述综采放顶煤采煤法的主要工艺过程。
综合机械化放顶煤工艺过程如下：在沿煤层(或分段)底部布置的综采工作面中，采煤机割煤后，液压支架及时支护并移到新的位置。推移工作面前部输送机至煤帮。此后，操作后部输送机专用千斤顶将后部输送机相应前移。这样，采过1—3刀后，按规定的放煤工艺要求．打开放煤窗口，放出已松碎的煤炭，待放出煤炭中的矸石含量超过一定限度后，及时关闭放煤口完成上述采放全部工序为—个采煤工艺循环。
5、简述大采高综采工艺的特点及防止煤壁片帮的措施。
1、改工作而推进力向。出于煤层节理面方向的原因，有的综采面在同一煤层中采煤，推进方向不问时．片帮程度不同．月产量可相差30％以上。
2、用木锚杆或薄壁钢管锚杆加固煤帮，煤帮上锚杆布置的密度、深度依据煤层特点和片帮严重程度而定。
3、用聚氨脂或其他化学树脂固结煤壁，增加煤体强度。目前，主要使用方法有药包和注入法两种。
6、阶段内的再划分有哪几种方式？
除近水平煤层以外．井田—舶按一定标高划分成若干个阶段。阶段内可有采区式、分段式及带区式三种准备方式。分段式准备只用于走向尺寸很小的井田．目前，我国大多采用采区式准备，即在阶段内沿走向划分成若干生产系统相互独立的采区；倾角在12度以下的煤层也可不划分采区，采用在大巷两侧直接布置工作面的带区式准备。带区式准备时，可以是相邻两个分带组成一个采准系统，同采或不同采，合用一个带区煤仓；也可由多个分带(如4—6个)组成一个采准系统，开掘为多分带服务的准备巷道，如带区运煤平巷及煤仓、带区运料斜巷的等。
三、分析题
1、试分析我国煤矿井田开拓的发展方向。
我国煤矿井田开杨的发展方向：随着科学技术的进步和煤炭生产发展的要求．井田开拓朝着生产集中化、矿井大型化、运输连续化、系统简单化方向发展．这将使煤矿的技术面貌发生根本性的变化。
(一) 生产集中化
在现代化、高产高效矿井的建设过程中，将形成——批高产高效的一矿—井一面或二面的现代化矿井，降低开拓及生产巷道掘进率、简化生产系统，使矿井生产朝着高度集中、简单可靠的方向发展。
(二)矿井大型化
主要是增大矿井生产能力，以及相应加大水平垂高及采区尺寸等。我国西部的—些煤矿多为人为境界，邻近井田适合旧井四开发的，可以利用了老井设施建设大型矿井；东部老矿区的—些煤矿，浅部分散开发，进入深部开采以后采用集中开发，可以加大开发强度，简化生产环节，大同、究州、潞安、晋城、铁法等老矿区，神木府谷、离柳、乡宁、灵武等新矿区．都有条件建设3千万吨以上的特大型矿井。
(三)运输连续化
随着生产集中化和矿井大型化，设备功率和能力加大及日产万吨以上工作面出现．要求煤炭运输从工作面到地面(或井底)实现不间断连续的胶带输送机运输，以保证生产能力的充分发挥。因此，斜井开拓、主斜副立井开拓将得到进一步的发展：并推广应用各种辅助运输设备，如卡轨车、齿轨车、单轨吊等．使辅助运输实现简单化和连续化。
2.、试分析仰斜开采和俯斜开采的特点及使用条件
一、矿压显现及支护特点
对于仰斜工作面，由于倾角的影响，顶板将产生向采空区方向的分力(沿层面方向)，在此分力作用下，顶板的悬臂岩层将向采空区方向移动，使顶板岩层受拉力作用。因此，它更容易出现裂隙和加剧破碎，并有将支柱推向采空区侧的趋势。
对于俯斜工作面沿顶板岩层的分力指向煤壁侧，顶板岩层受压力作用，使顶板裂隙有密合的趋势，有利于顶板保持连续性和稳定性。对于仰斜工作面，采空区顶板冒落矸石石基本上涌向采空区，这时支架的主要作用是支撑顶板。因此，可选用支撑式或支撑掩护式支架。当倾角大于12度左右时，为防止支架向采空区侧倾斜，支柱应斜向煤壁6度左右，并加强复位装置或设置复位千斤顶，以确保支柱与煤壁的正确位置关系。煤层倾角较大时，工作面长度不能过大，否则由于煤壁片帮造成煤量过多，输送机难以启动。煤层厚度增加时．需采取防片帮措施。如打锚杆控制煤壁片帮；液压支架应设防片帮装置等。仰斜开采移架困难，当倾角较大时，可采用全工作面小移量多次移的方法，同时优先采用大拉力推移千斤顶的液压支架；倾角较大时，垛式支架有向后倾倒的现象且移架困难。支撑掩护式支架则可加大掩护梁坡度使托梁受力作用方向趋向底座内，对支架工作有利．稳定性较好。
二、采煤工艺特点
仰斜开采时，水可以自动流向来空区。工作面无积水，劳动条件好．机械设备不易受潮，装煤效果好。当煤层倾角小于10度。左右时，采煤机及输送机工作稳定性尚好。如倾角较大，采煤机在自重影响下，截煤时偏离煤壁减少了截深；输送机也会因果下的煤滚向溜格下侧，易造成断链事故。为此．要采取—些措施，如减少截深、采用中心链式输送机、下部设三角架把馈送机调平、加强采煤机的导向定位装置等。在煤层夹矸较多时，滚筒切割反弹力较大，年予煤机受振动和滚筒易“割飘”．导向管在煤壁侧磨损严重。当倾角大于17度时，采煤机机体常向采空区一侧转动，甚至出现翻倒现象。
在俯斜开采时，随着煤层倾角的加大采煤机和输送机的事故也会增加，装煤率降低。由于采煤机的重心偏向滚筒俯斜开采将加剧机组的不稳定，易出现机组掉道或断牵引链的事故，并且采煤机机身两侧导向装置磨损严重。
四、综合题
用双线条绘出斜井多水平上山式开拓平、剖面示意图，标出井巷名称，并写出井巷掘进顺序、运煤系统及通风系统。
1－主斜井；2—副斜井；3—＋80m辅助车场；4——＋80m总回风道；5—边界风井；6—井底车场； 7— -100m运输大巷；8—采区下部车场；9—采区运输上山；10—采区轨道上山；11－m4区段运输平巷；12—区段运输石门；13—m1区段运输平巷；14—m4区段回风平巷；15—区段回风石门；16—m1区段回风石门；17—采煤工作面18— -280m运输大巷
井巷掘进顺序：在井田走向中部自地面向下开掘—对斜井，主斜井l、副斜井2均位于最下—个可采煤层的底板岩层中。当副斜井掘至＋80 m回风水平后，开掘辅助车场3及总回风道4，斜井达－100m第一水平后，开掘井底车场6．并在最下部的可采煤层底板岩层中掘主要运输大巷7，待其掘至采区中部后，掘采区车场8、采区运输上山9和轨道上山10，并继续进行采区内巷道的掘进，从采区上山依次掘进各区段的中部车场及区段石门12、15，各煤层的区段运输平巷11、13，区段回风平巷14、16，和各煤层的切眼。形成系统后即可进行回采。为便于矿井通风，在并田亡部边界另掘风并5，并以石门与总回风巷相联。
运煤系统：采出煤炭经片盘运输巷至采区运输上山，经运输大巷至井底车场，经主斜井运至地面。
通风系统：新鲜风流自主斜井进入，经片盘运输巷、斜石门、超前平巷，清洗采煤工作面后，经煤层回风巷、石门、片盘回风巷，由副并排出。
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