《煤矿开采方法》参考答案

7.答:(1)根据采区和工作面设计,在设计图上测算各工作面参数,如采高、工作面长度、推进长度、可采储量等,并掌握煤层及地质构造等情况;

(2)确定各采煤工作面的采煤工艺,安排采煤队伍,估算月进度、产量和可采期; (3)编排各采煤工作面的接替顺序,编制采煤工作面接替表;

(4)检查与接替表有关的巷道掘进、设备安装能否按期完成,运输、通风等生产系统和能力是否适应。如不能满足需要,则要采取措施或调整计划,保证实现。

8.答:(1)提前做好准备工作; (2)保证或扩大矿井生产能力; (3)充分、合理地利用现有井巷设施; (4)积极采用新技术、新工艺和新设备; (5)尽可能缩短施工工期。 9.答:壁式体系采煤法特点: (1)工作面较长,一般80~200m;

(2)工作面两端各有一条巷道,分别用于运输、通风等用; (3)采落的煤沿平行于工作面煤壁的方向运出采场; (4)随着工作面的推进,要及时、有计划地处理采空区; (5)采场的通风状况良好。 柱式体系采煤法的特点:

(1)工作面较短,一般10~30m,且数目多; (2)采煤巷道多、掘进率高、采出率低; (3)采落的煤垂直于工作面煤壁方向运出采场; (4)采煤工艺简单,一般没有采空区处理的工序; (6)工作面通风条件差。

10.答:开采技术条件可以促使冲击地压发生。主要体现在以下两个方面:一是人为地形成应力集中,增大发生冲击地压的危险性;二是改变应力状态和产生震动,诱发出冲击地压。

(1)采煤方法:一般说,柱式体系采煤法由于开掘巷道多,巷道交岔多,遗留煤柱也多,形成多处支承压力叠加,容易发生冲击地压。

(2)煤柱:煤柱是发生应力集中的地点,在煤柱附近最容易发生冲击地压。煤柱上的集中应力不仅对本煤层开采有影响,而且还向下传递,对下部煤层形成冲击。

(3)采掘顺序:采掘顺序对形成矿山压力的大小和分布有很大关系。巷道和采煤工作面相向推进、在工作面或煤柱中的支承压力带内掘进巷道,都会使应力叠加而发生冲击地压。

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(4)放炮:放炮产生震动,引起动栽荷。一方面能使煤层中的应力迅速重新分布而增加煤体应力;另一方面能迅速解除煤壁边缘侧向约束力,改变煤体的应力状态,由三向压缩变为二向或单向压缩,使其抗压强度下降,导致迅速破坏。

(5)顶板控制方法:是影响冲击地压的重要因素。冲击地压煤层的顶板大多是又硬又厚,不易昌落,必须采取各种方法(如爆破、注水等)使顶板昌落,从而起到缓冲冲击地压的作用。

11.答:

目的:掌握采煤工作面上覆岩层运动规律;分析采煤空间支架与围岩的相互作用关系;提供合理的顶板控制措施;选择合理的采煤参数;及时进行顶板来压预报;合理安排采煤工艺;为研制采煤机械和支架提供基础参数。

类型:采煤工作面矿压观测可分为常规观测和专项观测两种类型。

内容:常规观测:掌握工作面矿压基本规律,综合分析工作面矿压控制问题。一般要进行“三量”观测,即顶底板移近量、支架阻力、活柱下缩量的观测;此外,还应进行顶板破碎度的观测;

专项观测:对工作面矿压影响因素进行专门项目的观测,如上覆岩层活动规律的观测等。 12.答:综合机械化采煤时,由于机械设备数量多、容量大、吨位重、工作面推进速度快、产量高,因此,综采工作面区段巷布置有以下特点:

(1)考虑自移支架的搬迁。为减少向工作面运入或撤出自移支架的困难,上下区段巷应尽量采用平行直线式布置或折线式布置。

(2)考虑掘进方式及围岩条件。根据区段巷道的掘进方式及围岩条件,布置机电设备时可选择大断面单巷布置或小断面双巷布置方式。

13.答:沿空掘巷有三种方式,各自适用条件是:

完全沿空掘巷:当顶板稳定或中等稳定,固定支承压力分布曲线靠采空区侧比较陡时,可采用完全沿空掘巷;

留小煤柱沿空掘巷:当沿空掘进巷道受采空区矸石窜入影响严重,掘进施工困难以及固定支承压力分布曲线靠采空区侧比较平缓时,可采用留1~4m小煤柱沿空掘巷;

局部保留上区段巷道沿空掘巷:当顶板不稳定,煤层瓦斯含量较大,沿空掘巷不允许独头通风时,可采用上区段运输巷在采煤工作面推过后,用密集支柱和纵梁抬棚维护巷道的一半断面,然后再紧贴运输巷开掘回风巷,即局部保留上区段巷道沿空掘巷的方式。

14.答:(1)工作面采空区采用黄泥灌浆防火。这种方法能使煤炭表面减弱或失去氧化能力;此外,还应堵塞裂隙,以减少漏风量,降低采空区内已自热的煤炭温度。

(2)在沿采空区一帮,应采取充填、挂帘、喷涂等措施,防止和减少向采空区漏风。

(3)沿空巷道必须保持设计巷道断面,以防止由于巷道净断面积的缩小而产生过大的局部阻力,增

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大相邻采空区的漏风量。

(4)工作面应顺序开采,不得跳采,以防止出现孤岛煤柱。

(5)降低生产巷道两端风压差,对减少向采空区漏风,预防采空区内煤炭自燃有重要作用。其措施有:扩大进风和回风巷道断面;清除进风和回风巷堆积的杂物;加大分层采高;适当降低采煤工作面的供风量。

15.答:原因:普采工作面输送机机头和机尾均置于工作面中,在该处采煤机无法截割。

尺寸确定:要满足采煤机进刀的需要,便于行人、通风、运送材料与设备等;上下切口的长度主要取决于进刀方式及采、运机械设备的型号与技术特征。下切口应比输送机机头稍长,一般为3~5m;上切口应为输送机机尾加采煤机的长度,一般8~10m。

16.答:采煤机割煤至下(上)切口后,翻转挡煤板,随即上行沿输送机弯曲段逐渐切入煤壁,达到规定的截深后,将输送机机头及弯曲段推移成直线,然后采煤机下行割掉三角煤,随后上行正式割煤。

17.答:(1)煤壁采成一条直线。工作面煤壁应呈直线,且大体垂直于工作面运输及回风巷。煤壁 采直的关键是输送机保持一条直线,当工作面有凹入或凸出时,可将输送机调直,逐步将煤壁采直。

(2)采高符合设计要求,顶底板平整。采煤机运行时,应根据煤层厚度的变化及时升降摇臂,调整采高,避免采煤机飘刀或啃底。

18.答:(1)移溜前应将浮煤清理干净,垫平底板、处理底鼓;

(2)严格掌握推移顺序。沿工作面可自上而下或自下而上顺序推移,不允许由两端向中间推移,以免中间起供;

(3)移溜工作宜在输送机运行时进行,以免再启动带来困难; (4)同时工作的千斤顶不少于2台,且前后相互协调; (5)严格控制每次推移距离,截深0.6m时,应分2~3次推移; (6)移溜后,输送机应保持与煤壁200~300mm的间隙。

19.答:(1)出口处顶板悬露面积大。上下出口处有工作面输送机的机头或机尾,附近有采煤机的上下切口、工作面运输巷转载尾部,有时还有回柱绞车及固定支柱等;

(2)工作面前方支承压力与区段巷的支承压力迭加,使煤体破坏、顶板破碎、压力增大; (3)出口处支架拆移频繁,支柱常处于初撑状态等。

20.答:(1)前后柱的升降工作应同步进行;顶梁上矸石较多时,降柱时应先降后柱,升柱时,应先升后柱;

(2)顶梁距顶板15~20cm即开始移架。顶板破碎时,应使支架带压擦顶前移,以免造成局部昌顶; (3)移架时必须保持架间中心距相等。如中心距不正确,又未及时调整,则可能发生漏顶、顶梁端部互相干扰、挤架、卡架、软管拉长拉断等事故;

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(4)第一架支架移架工作全部完成后,相邻支架再开始降柱,以免油压不足影响支架升降速度或使支架迟迟达不到额定的初撑力;

(5)移架步距应一次移够。移架步距小,会使截深减小,降低循环产量;工作面局部移架步距不够,会使壁不直,给其它工序带来很多困难;

(6)前探梁至煤壁要有一定距离,一般为20cm左右,以防采煤机截割前探梁。 21.答:综采工作面自移支架压架的处理方法有三种:

(1)增压法:利用一台辅助千斤顶与本架立柱的油路串联,增加进入本架立柱下腔的油压。反复升柱,使顶板稍微活动,立柱有小量行程后,即可拉架前移。

(2)挑顶法:挑落顶梁上面的顶板,使活柱上升。但注意不得引起局部昌顶。

(3)挖底法:在不允许挑顶的民政部下,可采取挖底法。即从底板前方向底板打浅眼,每次装药量要少,放炮后把崩碎的底板岩块掏出,底座下降,使活柱有小量行程,即可拉架前移。

22.答:(1)顶板破碎面积大,用戴帽点柱或棚子不足以支撑顶板,或顶板来压时可能推倒立柱,为了保证安全,放顶前需要加打木垛;

(2)工作面顶板下沉量及下沉速度均较大,支柱大量折断或下缩,有发生大面积昌顶危险时,应立即打木垛。

(3)用缓慢下沉法处理采空区时,木垛可作为主要放顶支架。

23.答:应用条件:对来压步距小和来压规律不十分明显的煤层,可采用台阶式放顶法。

进行方法:沿工作面放顶线分上、下两部分,放顶工作随工作面循环进行,第一循环先放一半工作面,第二循环再放另一半,这样每推进两个循环全工作面放顶一次,在工作面上下部交替形成台阶。在一半工作面深孔放顶时,另一半仍要配合浅孔小眼放顶,以保证回柱作业的安全。

24.答:(1)按割煤方向和时间顺序,画出主要矛盾线(主要工序)上工序;

(2)画出与主要工序循序进行的次要矛盾线(次要工序),其中超前于主要工序的,画在其左侧,滞后者画在其右侧;超前或滞后的时间,等于两线间的水平距离;

(3)按地点和时间,画出不按主要工序顺序进行的其它工序,如开切口等。

25.答:采煤工作面作业规程的内容一般应包括:工作面概况、地质情况、采煤方法、采煤工艺、顶板控制与支护、运输及动力供应、通风与排水、安全制度、安全技术措施、提高煤质的措施等。

26.答:(1)老顶来压步距小、强度低。一般仍有初次来压及周期来压,但来压步距小、强度低。 (2)支架载荷小。据观测:第二分层支架载荷比第一分层有时可以低40%左右。 (3)顶板下沉量变大。第二、三分层顶板下沉量一般均比第一分层大。 27.答:(1)应选用掩护式或支撑掩护式支架,以便于架后放网; (2)及时支护新裸露的人工顶板,以放金属网下坠及漏矸;

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