第一二章 煤礦地質(zhì)與礦圖基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié) 地殼及其運(yùn)動(dòng)1地殼是指地球表面及其以下的堅(jiān)硬薄殼層,其厚度約為地球半徑的1/4002地殼的平均厚度為16km3地殼是煤及其各種礦產(chǎn)資源形成和保存的地方4地殼是由巖石組成的5組成地殼的巖石種類很多按其成因,可分為巖漿巖沉積巖和變質(zhì)巖三大類6巖漿巖是由高溫熔融狀態(tài)的巖漿噴出地表或侵入地殼的上部逐漸冷卻凝固而形成的巖石常見的巖漿巖有花崗巖玄武巖閃長(zhǎng)巖安山巖流紋巖和輝長(zhǎng)巖等7沉積巖是在地殼表面環(huán)境中形成的巖石沉積巖在地表表層分布最廣,它覆蓋的面積約占地表面積的75%,是最常見的一類巖石,有許多重要的礦產(chǎn)資源就是沉積巖如煤油頁(yè)巖鹽礦沉積鐵礦石灰?guī)r等此外石油和天然氣也生成于沉積巖中據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全世界每年開采的礦產(chǎn)資源75%來(lái)自沉積巖8煤是一種主要由植物遺體轉(zhuǎn)變而成的沉積巖,煤層的頂?shù)装鍘r層絕大多數(shù)也都是沉積巖因此,也可以說(shuō)煤是一種天然形成的固體可燃有機(jī)巖9變質(zhì)巖是地殼內(nèi)已經(jīng)形成的巖漿巖沉積巖或變質(zhì)巖,受到高溫高壓作用或巖漿侵入,使原有巖石的礦物成分結(jié)構(gòu)發(fā)生部分或全部變化而形成的一種新巖石常見的變質(zhì)巖有石英巖大理巖片麻巖等二地質(zhì)作用1促使地球的物質(zhì)成分構(gòu)造和地表形態(tài)等方面發(fā)生變化的各種作用,稱為地質(zhì)作用2根據(jù)地質(zhì)作用能量來(lái)源和發(fā)生的地點(diǎn)不同,地質(zhì)作用分為內(nèi)力和外力地質(zhì)作用兩大類3由地球的旋轉(zhuǎn)能重力能和地球內(nèi)部的熱能化學(xué)能等引起整個(gè)地殼物質(zhì)成分和地殼內(nèi)部構(gòu)造及地表形態(tài)發(fā)生變化的地質(zhì)作用,稱為內(nèi)力地質(zhì)作用4內(nèi)力地質(zhì)作用包括地殼運(yùn)動(dòng)巖漿活動(dòng)變質(zhì)作用和地震作用5外力地質(zhì)作用是在地殼表面或接近地表的地方進(jìn)行的地質(zhì)作用,它們的能量來(lái)自地球以外,主要是太陽(yáng)的輻射熱能,因而這類地質(zhì)作用稱為外力地質(zhì)作用6外力地質(zhì)作用分為:風(fēng)化作用剝蝕作用搬運(yùn)作用沉積作用和固結(jié)成巖作用三地質(zhì)年代及地層1根據(jù)地殼運(yùn)動(dòng)及古生物的發(fā)展,把地殼的歷史劃分為宙代紀(jì)世期時(shí)六個(gè)地質(zhì)年代單位2地層單位從大到小依次分為宇界系統(tǒng)階時(shí)間帶六個(gè)等級(jí)3地質(zhì)年代單位與地層單位對(duì)應(yīng)關(guān)系為:地質(zhì)年代單位“宙”這個(gè)時(shí)間單位內(nèi)形成的地層單位叫“宇”;地質(zhì)年代單位“代”這個(gè)時(shí)間單位內(nèi)形成的地層單位叫 “界”;地質(zhì)年代單位“紀(jì)”這個(gè)時(shí)間單位內(nèi)形成的地層單位叫“系”,其余類推“世”“統(tǒng)”“期”“階”“時(shí)”“時(shí)間帶” 第二節(jié) 煤的形成用途和分類1煤是由古代植物遺體經(jīng)過(guò)演變而形成的 大約在1.52.5億年前,地球上天氣炎熱雨量充沛,植物生長(zhǎng)繁茂;植物死亡以后的遺體經(jīng)過(guò)風(fēng)化剝蝕搬運(yùn)沉積到比較低的沼澤湖泊地帶形成泥炭,這是煤形成的第一階段,稱為泥炭階段泥炭形成以后,經(jīng)過(guò)若干年的地殼緩慢沉降運(yùn)動(dòng),泥炭被埋藏在地殼的深部,經(jīng)過(guò)不斷的高溫高壓脫氧作用,逐漸形成褐煤煙煤和無(wú)煙煤這是成煤的第二個(gè)階段,稱為煤化階段2成煤的必要條件 答: 繁茂的植物生成條件; 溫濕的古氣候條件; 沼澤湖泊的古地理?xiàng)l件; 緩慢沉降的地殼運(yùn)動(dòng)條件3我國(guó)三大主要成煤時(shí)期分別是什么地質(zhì)年代? 答: 石炭二疊紀(jì)聚煤期,是晚古生代,距今大約2.32.8億年 侏羅白堊紀(jì)聚煤期是中生代,距今大約6500萬(wàn)年1.8億年 第三紀(jì)聚煤期是新生代,距今大約300萬(wàn)年2000萬(wàn)年4煤層按傾角一般分為哪三類? 答:緩傾斜煤層 傾角25° 傾斜煤層 傾角在25°45° 急傾斜煤層 傾角45°5煤層按厚度一般分為哪三類? 答:薄煤層 1.3m 中厚煤層 1.3m3.5m 厚煤層 3.5m6煤層的結(jié)構(gòu)是指煤層內(nèi)是否含有較穩(wěn)定的夾石層 通常煤層結(jié)構(gòu)分為簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)和復(fù)雜結(jié)構(gòu)兩類 簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的煤層中不含穩(wěn)定的夾石層 復(fù)雜結(jié)構(gòu)的煤層中含有較穩(wěn)定的夾石層7煤的工業(yè)指標(biāo)有哪些? 答:水分(M) 灰分(A) 揮發(fā)分(V) 膠質(zhì)層厚度(Y) 發(fā)熱量(Q) 含矸率8我國(guó)煤的工業(yè)分類所依據(jù)的指標(biāo)是哪些? 答:Vdaf干燥無(wú)灰基揮發(fā)分 GR.I 煙煤的黏結(jié)性指數(shù) Y 煙煤的膠質(zhì)層最大厚度 B - 煙煤的奧阿膨脹度 Hdaf 干燥無(wú)灰基氫含量 PM 煤樣的透光率 Qgr.maf 煤的恒溫?zé)o灰基高位發(fā)熱量9我國(guó)煤炭分為哪14類? 答:無(wú)煙煤貧煤貧瘦煤瘦煤焦煤 1/3 焦煤肥煤氣肥煤氣煤1/2中黏煤弱黏煤不黏煤長(zhǎng)焰煤褐煤10什么是斷層要素?斷層要素包括哪些?答:斷層各組成部分的名稱叫做斷層要素?cái)鄬右赜袛鄬用鏀啾P 斷層線和斷距11根據(jù)斷層兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向斷層分為哪三類? 答:正斷層上盤相對(duì)下降,下盤相對(duì)上升逆斷層上盤相對(duì)上升,下盤相對(duì)下降平移斷層斷層兩盤沿水平向相對(duì)移動(dòng) 正斷層 逆斷層 平移斷層 12根據(jù)斷層面走向與巖層面走向的相對(duì)關(guān)系斷層分為哪三類?答:走向斷層 斷層面走向與巖層走向一致或大致一致的斷層傾向斷層 斷層面走向與巖層走向垂直或近于垂直的斷層斜交斷層 斷層面走向與巖層走向斜交的斷層 走向斷層 傾向斷層 斜交斷層 13什么是煤炭?jī)?chǔ)量?答:煤炭?jī)?chǔ)量是指地下埋藏的具有一定工業(yè)價(jià)值和一定研究程度的煤炭資源數(shù)量14礦井地質(zhì)儲(chǔ)量是如何分類 答: 可采儲(chǔ)量 工業(yè)儲(chǔ)量 能利用儲(chǔ)量 設(shè)計(jì)損失量 遠(yuǎn)景儲(chǔ)量 礦井地質(zhì)儲(chǔ)量 暫不能利用儲(chǔ)量(1)礦井地質(zhì)儲(chǔ)量是指井田技術(shù)邊界范圍內(nèi),通過(guò)地質(zhì)勘查(物探鉆探巷探)和地質(zhì)調(diào)查已查明的符合我國(guó)能源政策和標(biāo)準(zhǔn)的全部?jī)?chǔ)量(2)能利用的儲(chǔ)量(又稱平衡表內(nèi)儲(chǔ)量)是指煤質(zhì)指標(biāo)(如硫磷灰等)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)(如煤層厚度埋藏條件等)符合工業(yè)要求,在目前煤礦開采技術(shù)條件下可以開采和利用的儲(chǔ)量)(3)暫不能利用的儲(chǔ)量(又稱平衡表外儲(chǔ)量)是指煤質(zhì)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)暫不符合工業(yè)要求,在目前煤礦開采技術(shù)條件下暫不能開采和利用的儲(chǔ)量(4)工業(yè)儲(chǔ)量在能利用儲(chǔ)量中,做為設(shè)計(jì)和投資依據(jù)的那部分儲(chǔ)量(5)遠(yuǎn)景儲(chǔ)量指在能利用儲(chǔ)量中,研究程度不足,只能做為地質(zhì)勘探設(shè)計(jì)和礦區(qū)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃依據(jù)的那部分儲(chǔ)量(6)可采儲(chǔ)量是指在工業(yè)儲(chǔ)量中,預(yù)計(jì)可以采出來(lái)的那部分儲(chǔ)量(7)設(shè)計(jì)損失量是指根據(jù)煤層賦存條件,采用不同的采煤方法,以及保證開采工作的安全等,在開采設(shè)計(jì)時(shí),按規(guī)定允許遺留在地下的那部分儲(chǔ)量15什么是絕對(duì)高程?什么是相對(duì)高程?答:絕對(duì)高程是指空間某一點(diǎn)至黃海海平面的垂直距離高于黃海海平面的標(biāo)高為正,低于黃海海平面的標(biāo)高為負(fù)(是以黃海海平面為基準(zhǔn))相對(duì)高程是指空間任一點(diǎn)至假定水準(zhǔn)面的垂直距離任一點(diǎn)的高程以假定水準(zhǔn)面為基準(zhǔn),高于水準(zhǔn)面的標(biāo)高為正,低于水準(zhǔn)面的標(biāo)高為負(fù)兩點(diǎn)間的高程差稱為高差以絕對(duì)值表示16敘述褶曲斷層在煤層底板等高線上的表現(xiàn)形式答:煤層的褶曲表現(xiàn)為煤層底板等高線發(fā)生彎曲如圖1-28所示,等高線凸出方向是標(biāo)高升高的方向,則為向斜;若等高線凸出方向是標(biāo)高降低方向,則為背斜 圖1-28煤層底板等高線為封閉曲線時(shí),由邊緣向中央等高線逐漸增加則為穹窿構(gòu)造; 相反,標(biāo)高逐漸降低則為盆地構(gòu)造,如圖1-29所示 圖1-29在煤層底板等高線圖上,斷層就是用斷層面與煤層底板層面交線的水平投影來(lái)表示的,一般叫做斷煤交線斷層有上下兩盤,因此一條斷層有兩條斷煤交線斷層使煤層底板等高線失去連續(xù)性,一般正斷層表現(xiàn)為等高線在兩條交面線中間缺失,等高線中斷缺失是因?yàn)槊簩訑嚅_,形成無(wú)煤帶,逆斷層表現(xiàn)為等高線重疊,這是因?yàn)槟鏀鄬釉谒酵队吧袭a(chǎn)生部分重疊,如圖1-8所示 正斷層 逆斷層 圖1-817如何進(jìn)行煤礦地質(zhì)圖的識(shí)讀?答:(1)圖名和比例(2)圖例(3)判斷方位(4)分析圖中的內(nèi)容例如:識(shí)讀圖1-33 插圖1-33 圖1-33由圖名及比例知該圖是按1:5000比例尺繪制的煤層底板等高線圖由圖例知該區(qū)內(nèi)共有四條斷層,F1F2F3為正斷層,F4為逆斷層將煤層分為五個(gè)塊段進(jìn)行分析: F2和F3之間塊段為一傾伏向斜; F3F4斷層之間傾角變化較大,北部?jī)A角小,向南傾角逐漸變大,北高南低,等高線方向變化不太大,近似于單斜構(gòu)造;F4斷層面以南,F2斷層以東,煤層等高線方向變化不大,基本上是單斜構(gòu)造該區(qū)域西北部邊界為煤層露頭帶全部鉆孔見煤,說(shuō)明煤層埋藏穩(wěn)定第三章 井田開拓1煤田劃分為井田要考慮哪些因素?如圖2-1答:(1)充分利用自然條件劃分井田; (2)井田范圍儲(chǔ)量和開采技術(shù)條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng); (3)保證井田有合理的尺寸; (4)合理規(guī)劃礦井開采范圍,處理好相鄰礦井之間的關(guān)系2井田邊界的劃分方法有哪幾種?各適用于什么條件?如圖2-2 答:(1)水平劃分 適用于傾斜煤層的急傾斜煤層(2)垂直劃分 適用于近水平煤層和緩傾斜煤層(3)以較大斷層為界 井田內(nèi)存在較大斷層,盡量利用斷層為界,這樣既降低了煤柱損失,又減少了開采技術(shù)上的困難3繪圖說(shuō)明階段與水平的概念? 答:如圖2-3 當(dāng)開采緩傾斜傾斜和急傾斜煤層時(shí),通常沿煤層傾斜方向,按一定的標(biāo)高將井田劃分為若干個(gè)平行于走向的長(zhǎng)條形部分,每個(gè)長(zhǎng)條形部分稱為階段階段與階段之間是以水平面分界,分界面又稱為水平 水平用標(biāo)高來(lái)表示,如圖2-3中的±0-150-300等水平階段沿傾斜方向的長(zhǎng)度稱為階段斜長(zhǎng)階段上部與下部分界的垂直高度稱為階段高度每個(gè)階段構(gòu)成獨(dú)立的生成系統(tǒng),在階段的下部邊界開掘階段運(yùn)輸大巷(兼作進(jìn)風(fēng)巷),在階段上部邊界開掘階段回風(fēng)大巷,為整個(gè)階段服務(wù)4井田劃分為階段時(shí),階段內(nèi)再劃分有哪幾種方式?各適用于什么條件? 答:(1)采區(qū)式劃分 如圖2-5,它適用于復(fù)雜的地質(zhì)條件,一般用于采區(qū)生產(chǎn)能力大的大型礦井較多(2)分段式劃分 如圖2-6,它適用于地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,走向長(zhǎng)度較短的中小型礦井(3)帶區(qū)式劃分 如圖2-7,它一般適用于煤層傾角小于12°,地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單的煤層.5簡(jiǎn)述礦井生產(chǎn)能力,服務(wù)年限與礦井儲(chǔ)量之間的關(guān)系?答:礦井儲(chǔ)量是指礦井邊界范圍內(nèi),通過(guò)地質(zhì)手段查明的符合國(guó)家煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的全部?jī)?chǔ)量,又稱礦井總儲(chǔ)量礦井生產(chǎn)能力又稱為礦井年產(chǎn)量,是指礦井在一年內(nèi)生產(chǎn)煤炭的數(shù)量礦井服務(wù)念限是指礦井從投產(chǎn)到報(bào)廢的開采年限當(dāng)?shù)V井生產(chǎn)能力一定時(shí),礦井的設(shè)計(jì)服務(wù)年限可用下式計(jì)算: T 式中 T礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 a(年) A礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量 萬(wàn)噸/年 ZK礦井可采儲(chǔ)量 萬(wàn)噸 K儲(chǔ)量備用系數(shù),礦井設(shè)計(jì)時(shí)一般取1.4 礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限的關(guān)系,實(shí)質(zhì)上就是礦井生產(chǎn)能力和礦井儲(chǔ)量的關(guān)系在規(guī)定的井田范圍內(nèi),礦井儲(chǔ)量一定,礦井生產(chǎn)能力越大,服務(wù)年限越短;生產(chǎn)能力越小,服務(wù)年限越長(zhǎng)6井田開拓有幾種方式?各適用什么條件? 答:(1)斜井開拓 主要用于煤層埋藏穩(wěn)定地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單的大中型礦井(2)主井開拓 主要用于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,井筒難以采用斜井施工條件的大中型礦井(3)平硐開拓 一般用于山嶺丘陵地區(qū)的中小型礦井如圖2-152-17(4)綜合開拓 如圖2-18能適應(yīng)復(fù)雜的礦井環(huán)境,開采條件的大中型礦井7什么是井底車場(chǎng)?為什么說(shuō)井底車場(chǎng)是礦井的咽喉要道?答:環(huán)繞井筒底部開鑿的一組水平巷道和硐室的總稱稱為井底車場(chǎng)是井下運(yùn)輸和井筒提升兩大環(huán)節(jié)之間的樞紐,擔(dān)負(fù)著煤炭矸石材料設(shè)備和人員的轉(zhuǎn)運(yùn),同時(shí)為礦井供電排水通風(fēng)提供保證,一是井底車場(chǎng)發(fā)生事故(或故障),勢(shì)必影響全礦井生產(chǎn)及安全因此,井底車場(chǎng)是礦井安全生產(chǎn)的咽喉要道 8立井刀式環(huán)形井底的調(diào)車方式有哪幾種?答:(1)頂推調(diào)車 (2)甩車調(diào)車 (3)專用設(shè)備調(diào)車9井底車場(chǎng)形式是如何分類的?答:根據(jù)礦車在車場(chǎng)內(nèi)運(yùn)行的特點(diǎn),井底車場(chǎng)可分為環(huán)形式和拆返式兩大類型 環(huán)形車場(chǎng)又可分為臥式斜式和立式三種基本類型如圖 2-21. 折返式車場(chǎng)又可分為梭式和盡頭式兩種類型10選擇井底車場(chǎng)形式時(shí),需要考慮那些因素?答:(1)煤層賦存形式; (2)井田開拓方式; (3)礦井生產(chǎn)能力; (4)井筒和主要巷道位置關(guān)系; (5)井筒和主要巷道的提升運(yùn)輸方式; (6)井下圍巖條件; (7)地面布置以及礦井生產(chǎn)系統(tǒng); (8)車場(chǎng)通過(guò)能力較礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力富裕30%以上 ;(9)調(diào)車及運(yùn)輸系統(tǒng)簡(jiǎn)單,管理方便,彎道及交岔點(diǎn)要少,有利于采用集中閉塞自動(dòng)控制信號(hào)系統(tǒng);(10)施工容易,巷道工程量少,生產(chǎn)成本低;(11)開掘在易于維護(hù)的巖層內(nèi),使車場(chǎng)巷道便于維護(hù)(12)操作安全,符合有關(guān)規(guī)程規(guī)范要求11運(yùn)輸大巷的位置通常有哪兩種?答: (1)將運(yùn)輸大巷布置在不受采動(dòng)影響的煤組底板巖層中稱為巖石大巷(2)將運(yùn)輸大巷布置在煤組下層煤質(zhì)堅(jiān)硬圍巖穩(wěn)定的薄及中厚煤層稱為煤層大巷12運(yùn)輸大巷有幾種布置方式?各應(yīng)用于什么條件?答: (1)分層運(yùn)輸大巷 如圖2-24,只有當(dāng)煤層間距大,集中布置在技術(shù)上有困難,經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí),才考慮采用這種布置方式(2)集中運(yùn)輸大巷 如圖 2-25 這種布置方式適用于煤層層數(shù)較多而層間距不大的礦井 (3)分組集中運(yùn)輸大巷 如圖 2-26 這種布置方式適用于煤層層數(shù)較多而分組間距又較大的礦井13石門垂直或斜交巖層走向的水平巖石巷道14上山是指運(yùn)輸大巷以上,沿煤層傾斜方向向上開掘的傾斜巷道15下山是指運(yùn)輸大巷以下,沿煤層傾斜方向向下開掘的傾斜巷道16暗井沒(méi)有直接通過(guò)地面出口的垂直巷道17開拓巷道為全礦井或者一個(gè)以上采區(qū)服務(wù)的巷道18準(zhǔn)備巷道為一個(gè)采區(qū)或者兩個(gè)工作面以上服務(wù)的巷道19回采巷道為一個(gè)工作面服務(wù)的巷道稱為回采巷道20何謂礦井“三量”“三量”可采期是如何規(guī)定的?答:開拓煤量是準(zhǔn)備煤量回采煤量統(tǒng)稱礦井“三量” 開拓煤量是指井田范圍內(nèi)已掘進(jìn)的開拓巷道所圈定的尚未采出的那部分可采儲(chǔ)量 準(zhǔn)備煤量是指準(zhǔn)備煤量的范圍內(nèi),已掘進(jìn)的回采巷道所圈定的可采儲(chǔ)量 “三量”可采期通常規(guī)定為:開拓煤量35年以上;準(zhǔn)備煤量1年以上;回采煤量46個(gè)月以上21沿煤層傾斜的開采順序包括哪幾種? 答:包括階段間的開采順序和采區(qū)內(nèi)各區(qū)段的開采順序階段間的開采順序一般是沿煤層的傾斜方向,自上而下按階段依次進(jìn)行回采采區(qū)內(nèi)各區(qū)段的開采順序包括上山采區(qū)和下山采區(qū)上山采區(qū)一般采用下行式,即先將采區(qū)上山掘至采區(qū)上部邊界,由采區(qū)邊界向大巷方向自上而下依次開采各區(qū)段下山采區(qū)一般采用上行式,即先將采區(qū)下山掘至采區(qū)下部邊界,由采區(qū)邊界向大巷方向自下而上依次開采各區(qū)段22沿煤層走向的開采順序包括哪幾種?答:包括階段內(nèi)各采區(qū)的開采順序和采區(qū)內(nèi)工作面的推進(jìn)方向階段內(nèi)各采區(qū)的開采順序包括前進(jìn)式和后退式采區(qū)前進(jìn)式開采順序是指采區(qū)由井筒向井田邊界方向依次開采采區(qū)后退式開采順序是指采區(qū)由井田邊界向井筒方向依次開采 一般情況下,上山采區(qū)采用前進(jìn)式開采,下山采區(qū)采用后退式開采采區(qū)內(nèi)工作面的推進(jìn)方向也可分為前進(jìn)式和后退式采煤工作面自采區(qū)上下山向邊界推進(jìn)稱為前進(jìn)式開采采煤工作面自采區(qū)邊界向采區(qū)上下山方向推進(jìn),稱為后退式開采23何謂采掘關(guān)系?為保證礦井的采掘平衡,應(yīng)有哪些具體措施?答:在礦井正常生產(chǎn)時(shí)期,為保持礦井的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn),必須按一定的采掘程序有計(jì)劃地掘進(jìn)各種巷道和布置一定數(shù)量的工作面這種巷道掘進(jìn)和回采在時(shí)間上和空間上的配合關(guān)系稱為采掘關(guān)系為保證礦井的采掘平衡,需要制定開采計(jì)劃和巷道掘進(jìn)工程計(jì)劃,并切實(shí)執(zhí)行24什么叫礦井開拓延深?礦井開拓延深有哪些具體方式?答:在多水平開拓的礦井中,井筒不是一次掘進(jìn)到最終的開采深度和水平的,而是先掘進(jìn)到第一個(gè)開采水平的位置進(jìn)行生產(chǎn)所以,為了保持礦井正常接續(xù)和均衡生產(chǎn),在生產(chǎn)水平減產(chǎn)前必須完成井筒延深和新水平的開拓準(zhǔn)備工作這一井筒延深和新水平的開拓準(zhǔn)備工作稱為礦井延深25選擇礦井開拓礦井延深方案的原則及要求是什么?答:(1)保持或擴(kuò)大礦井生產(chǎn)能力,充分利用現(xiàn)有井巷設(shè)施及設(shè)備,降低投資(2)采用新技術(shù)新工藝和新設(shè)備,在新水平開拓時(shí)選擇先進(jìn)的采煤方法采掘技術(shù)和設(shè)備,優(yōu)化礦井開拓方案和采區(qū)準(zhǔn)備方式(3)加強(qiáng)生產(chǎn)管理,延深的組織管理與技術(shù)管理,盡量減少延深對(duì)生產(chǎn)的影響(4)盡可能縮短新舊水平的同時(shí)生產(chǎn)時(shí)間26礦井技術(shù)改造有什么意義?其內(nèi)容包括哪幾個(gè)方面?答:礦井技術(shù)改造,是改造礦井原有的開拓方式中與現(xiàn)在生產(chǎn)技術(shù)和管理水平不相適應(yīng)的環(huán)節(jié)進(jìn)而使生產(chǎn)各盡礦井達(dá)到高產(chǎn)高效型本質(zhì)安全型礦井技術(shù)改造內(nèi)容主要有以下三個(gè)方面:礦井改擴(kuò)建合理集中生產(chǎn)和礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)的環(huán)節(jié)改造第四章 井巷掘進(jìn)與支護(hù)1簡(jiǎn)述巖石分級(jí)與圍巖分類?答:巖石分級(jí)的目的,主要是區(qū)分破碎巖石的難易程度巖石破碎的難易程度通常用“堅(jiān)固性系數(shù)”f(又稱普氏系數(shù))將巖石分為十級(jí)共15種見表3-1 f值等于巖石的單向 強(qiáng)度R(Mpa)除以標(biāo)準(zhǔn)巖石的抗壓強(qiáng)度10(Mpa)即 f圍巖分類的目的是針對(duì)性地選擇圍巖的支護(hù)方式,根據(jù)相關(guān)規(guī)定與要求,目前煤礦井下圍巖劃分為五類,見表3-2類圍巖 穩(wěn)定巖層類圍巖 穩(wěn)定性較好巖層類圍巖 中等穩(wěn)定巖層類圍巖 穩(wěn)定性較差巖層類圍巖 不穩(wěn)定巖層2煤礦井下最常用的巷道斷面形狀有哪幾種?簡(jiǎn)答其應(yīng)用條件?答:煤礦井下最常用的巷道斷面形狀有梯形矩形和拱形一般情況下,服務(wù)年限較短的回采巷道,如區(qū)段運(yùn)輸平巷,區(qū)段回風(fēng)巷道和開切眼等多采用梯形或矩形斷面;服務(wù)年限較長(zhǎng)的開拓巷道 如:斜井平硐井底車場(chǎng)運(yùn)輸大巷和石門等多采用拱形斷面3什么是巖巷煤巷和半煤巖巷?答:在巷道掘進(jìn)斷面中巖層占4/5以上(包括4/5)時(shí),則該巷道稱為巖巷在巷道掘進(jìn)斷面中煤層占4/5以上(包括4/5)時(shí),則該巷道稱為煤巷在巷道掘進(jìn)斷面中煤層占1/5以上而小于4/5時(shí),則該巷道稱為半煤巖巷4銨銻炸藥由哪些成分組成?以及各成分在銨銻炸藥中的作用?答:銨銻炸藥由硝酸銨銻恩梯木粉食鹽石蠟和瀝青組成 硝酸銨本身就是一種弱質(zhì)炸藥,是銨銻炸藥的主要成分 銻恩銻(TNT)一種烈性炸藥,用以提高銨銻炸藥的敏感度 木粉是松散劑,慘入銨銻炸藥可使炸藥疏松不易結(jié)塊 食鹽是消焰劑,用以吸熱降低爆溫,對(duì)引爆瓦斯能起到阻化作用 石蠟和瀝青石防水劑,用以防止炸藥受潮變質(zhì)5掘進(jìn)通風(fēng)有哪幾種方式?簡(jiǎn)述其優(yōu)缺點(diǎn)?如圖3-10答:(1)壓入式 這種通風(fēng)方式,局部通風(fēng)和安裝在新鮮風(fēng)流中安全性高,而且使用柔性風(fēng)筒架設(shè)安裝使用方便缺點(diǎn)是掘進(jìn)巷道空氣質(zhì)量不好 (2)抽出式 這種通風(fēng)方式,污濁空氣經(jīng)過(guò)局部通風(fēng)機(jī),安全性差,而且使用硬質(zhì)金屬風(fēng)筒架設(shè)安裝使用都不方便 (3)混合式 這種通風(fēng)方式占用設(shè)備多,管理使用難度較大,但是能適應(yīng)長(zhǎng)距離巷道掘進(jìn)(一般在2000m以上巷道掘進(jìn)使用)6什么是地壓?自然平衡拱是如何形成的?答:在原巖體內(nèi)開掘巷道以后,由于圍巖的變形或破壞而作用在支架上的力,稱為地壓 巷道開掘以后,巷道頂部巖石受著上部巖石的壓力,當(dāng)應(yīng)力值超過(guò)其極限強(qiáng)度時(shí),會(huì)出現(xiàn)頂板下沉,冒頂現(xiàn)象,冒落范圍也不斷向上發(fā)展,最后形成一個(gè)冒落拱冒落拱形成后,巷道上部的巖石就會(huì)停止冒落,這個(gè)拱就叫自然平衡拱 并非在所有的巖體中開掘巷道都會(huì)形成自然平衡拱7巷道支護(hù)類型通常有三種?錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)主要優(yōu)點(diǎn)是什么?答:巷道支護(hù)類型通常有棚室支護(hù)石材整體式支架錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)三種類型 錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)主要是提高圍巖的本身強(qiáng)度,是一種積極防御性的支護(hù)方法,而且支護(hù)成本低,施工方便;幾乎適用于各種不同地質(zhì)條件下的井巷工程8簡(jiǎn)答錨桿支護(hù)的作用原理?說(shuō)明錨桿支護(hù)與傳統(tǒng)支護(hù)方式的本質(zhì)區(qū)別?答:錨桿支護(hù)的作用原理: (1)懸吊作用錨桿好象 “釘子”把松軟巖層釘固在上面堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖層上,從而提高整體巖層的強(qiáng)度(2)組合梁作用科學(xué)認(rèn)為:組合梁的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于疊加梁的強(qiáng)度,通過(guò)錨桿把不同強(qiáng)度巖層組成一個(gè)組合梁,從而提高整體巖層的強(qiáng)度 錨桿的懸吊作用 錨桿的組合梁作用(3)擠壓加固作用錨桿好象楔子一樣,能把較松散的巖層加固成一整體,從而提高整體巖層的強(qiáng)度(4)減小跨度作用科學(xué)認(rèn)為:跨度越大,穩(wěn)定性越差,強(qiáng)度越低,在巷道中心線頂板處打上錨桿,相當(dāng)于在該處打了根點(diǎn)柱,從而減小了巷道的跨度,提高了巷道圍巖的穩(wěn)定性 錨桿的擠壓加固作用 錨桿的減小跨度作用 傳統(tǒng)的棚式支護(hù)和石材整體式支架是在巷道圍巖的外部對(duì)巖石進(jìn)行支護(hù),只是消極地承受圍巖產(chǎn)生的壓力和防止破碎巖石的冒落是一種被動(dòng)的支護(hù)方式而錨桿支護(hù)實(shí)質(zhì)是在加固圍巖,提高圍巖的本身強(qiáng)度,是一種積極主動(dòng)的支護(hù)方式9簡(jiǎn)答噴射混凝土或噴射水泥砂漿支護(hù)的作用原理? 答:(1)充填作用噴射混凝土或噴射水泥砂漿可起到充填巷道周邊巖體裂隙或凹穴(2)隔絕作用噴射混凝土或噴射水泥砂漿可起到巷道掘進(jìn)圍巖與巷道空氣的隔絕作用,防止圍巖風(fēng)化(3)支撐作用掘進(jìn)巷道噴射混凝土或水泥砂漿凝固后與巖層緊密地結(jié)合在一起,具有很高的黏結(jié)力,從而提高圍巖強(qiáng)度,起到支撐作用(4)轉(zhuǎn)化作用巷道掘進(jìn)后,巷道周邊產(chǎn)生大量裂隙和凹穴,引起巖層松動(dòng),穩(wěn)定性差,噴射混凝土或噴射水泥砂漿后,巷道圍巖強(qiáng)度得到明顯的改善10簡(jiǎn)答錨網(wǎng)支護(hù)的作用及適用范圍?答:錨桿加金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)稱錨網(wǎng)支護(hù)其作用是維護(hù)錨桿間的圍巖,防止松動(dòng)小塊巖石掉落錨桿支護(hù)一般用于圍巖穩(wěn)定性較差,垮度小,服務(wù)年限不長(zhǎng)的回采巷道11簡(jiǎn)答立井施工工序和施工作業(yè)方式?答:立井施工主要工序有: 破巖裝巖提升巖石支護(hù)立井施工輔助工序主要有:通風(fēng)排水測(cè)量等立井施工作業(yè)方式有:掘砌單行作業(yè)掘砌平行作業(yè)掘砌混合作業(yè)三種第五章 采煤方法1選擇采煤方法應(yīng)滿足哪些要求?答:應(yīng)滿足采煤工作面的安全高產(chǎn)高效煤質(zhì)好成本低和煤炭采出率高的基本要求2填空題 采煤方法包括 采煤工藝 和 采煤系統(tǒng) 兩項(xiàng)內(nèi)容3名詞解釋 (1)回采工作在采煤工作面內(nèi),為開采煤炭所進(jìn)行的各項(xiàng)工作,稱為回采工作(2)采煤工藝在采煤工作面內(nèi),按照一定順序完成各項(xiàng)工序的方法及其配合關(guān)系,稱為采煤工藝(3)采煤系統(tǒng)是指采區(qū)或盤區(qū)開采單元內(nèi),準(zhǔn)備和回采巷道的布置形式以及所建立起來(lái)的運(yùn)輸通風(fēng)等生產(chǎn)系統(tǒng)的總稱,稱為采煤系統(tǒng)(4)采煤方法是指采煤系統(tǒng)和采煤方法在時(shí)間和空間上的配合關(guān)系4壁式體系采煤法有何特點(diǎn)?走向長(zhǎng)壁采煤法和傾斜長(zhǎng)壁采煤法的區(qū)別是什么?答:壁式體系采煤法的特點(diǎn)是:(1)采煤工作面長(zhǎng)度較長(zhǎng),通常在80250m左右;(2)在采煤工作面兩端至少各有一條回采巷道用于通風(fēng)和運(yùn)輸;(3)采落的煤巖平行于采煤工作面煤壁的方向運(yùn)出采場(chǎng);(4)隨著采煤工作面的推進(jìn),要及時(shí)有計(jì)劃地處理采空區(qū);(5)壁式體系采煤法工作面的通風(fēng)狀況良好走向長(zhǎng)壁采煤法:回采工作面沿傾斜布置,沿走向推進(jìn)傾斜長(zhǎng)壁采煤法:回采工作面沿走向布置,沿傾斜推進(jìn)5簡(jiǎn)答采煤方法選擇的原則及影響因素? 答:采煤方法選擇的原則: (1)技術(shù)上要先進(jìn) 達(dá)到采煤工作面機(jī)械化水平高單產(chǎn)高煤炭質(zhì)量好煤炭采出率高的要求 (2)經(jīng)濟(jì)上要合理 應(yīng)達(dá)到勞動(dòng)生產(chǎn)率高;材料消耗少;成本低的要求 (3)安全上要可靠 應(yīng)保證礦井和采區(qū)有完善的運(yùn)輸通風(fēng)行人系統(tǒng);建立完善的防火防塵防瓦斯積聚和處理各種災(zāi)害事故的系統(tǒng)和設(shè)施;有防止冒頂片幫支架傾倒機(jī)械傷人的安全技術(shù)措施;采用高技術(shù),加強(qiáng)全方位的安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)選擇采煤方法的影響因素包括地質(zhì)因素和技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素 地質(zhì)因素主要有: 煤層的厚度和傾角,煤層及圍巖特征,煤層的地質(zhì)構(gòu)造,煤層的含水量,瓦斯的涌出量及煤的自燃傾向性 技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素主要有: 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位先進(jìn)技術(shù)裝備的購(gòu)買能力以及適應(yīng)性,生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位的技術(shù)管理水平以及職工的綜合素質(zhì)6什么是礦山壓力?答:在原巖體內(nèi)開掘巷道以后,破壞了原巖體本身的應(yīng)力平衡,此時(shí)巖體要尋找新的應(yīng)力平衡,在尋找新的應(yīng)力平衡過(guò)程中,必然要引起巖體的變形位移和破壞,巖體的這種變形位移和破壞作用在支架上的力稱為礦山壓力7什么是礦山壓力顯現(xiàn)?答:在礦山壓力的作用下所引起的采掘工作面頂板下沉裂縫掉渣,煤壁的片幫,木支架折損,金屬支架變形,工作面瓦斯涌出量增大,工作面淋水增大,綜采工作面液壓支架被“壓死”等一系列力學(xué)現(xiàn)象,稱為礦山的壓力顯現(xiàn)8什么是礦山壓力控制?答:所謂人為地調(diào)節(jié)改變和利用礦山壓力的各種措施叫做是礦山壓力控制9采煤工作面根據(jù)直接頂自身的穩(wěn)定性,我國(guó)將直接頂分為哪四類?答:一類為不穩(wěn)定頂板,回采時(shí)若不及時(shí)支護(hù),很容易發(fā)生局部冒頂,如裂隙發(fā)育的炭質(zhì)頁(yè)巖泥巖泥質(zhì)頁(yè)巖等; 二類為中等穩(wěn)定頂板,雖然受到裂隙的切割,但局部尚完整,其巖層的強(qiáng)度仍較大,如裂隙不發(fā)育的致密泥巖,粉砂巖,沙質(zhì)頁(yè)巖等; 三類為穩(wěn)定頂板,它允許暴露的面積大,穩(wěn)定性好,不易發(fā)生局部冒頂,如裂隙較少的砂巖,石灰?guī)r等; 四類為非常穩(wěn)定頂板,即煤層上方直接賦存著堅(jiān)硬難冒得基本頂,如厚度致密的砂巖石灰?guī)r整體性強(qiáng)的礫巖等10判斷題基本頂是影響工作面頂板來(lái)壓的主要因素,是確定支架支撐能力,可縮性能以及選擇采空區(qū)處理方法的主要依據(jù)()11多項(xiàng)選擇題 根據(jù)我國(guó)煤礦多年來(lái)的實(shí)踐和研究,將基本頂來(lái)壓顯現(xiàn)的強(qiáng)烈程度分為哪四級(jí)ABCDA來(lái)壓不明顯頂板 B來(lái)壓明顯頂板C來(lái)壓強(qiáng)烈的頂板 D來(lái)壓非常強(qiáng)烈的頂板E周期來(lái)壓頂板12滾筒采煤機(jī)的割煤方式通常有哪幾種? 答:(1)單向割煤,往返進(jìn)一刀; (2)雙向割煤,往返進(jìn)兩刀; (3)“”字形割煤,往返進(jìn)一刀;13判斷題(1)滾筒采煤機(jī)每割一刀之前,必須使其滾筒切入煤體,這一過(guò)程稱為進(jìn)刀 ()(2)斜切進(jìn)刀方式最常用的是留三角煤進(jìn)刀 (×)14單體流壓支柱的工作特性是什么?外注式單體流壓支柱的工作過(guò)程分為哪三個(gè)階段?答:單體液壓支柱的工作面特性為恒阻式外注式單體流壓支柱的工作過(guò)程分為:(1)升柱初撐階段 (2)承載階段 (3)卸載回柱15采空區(qū)處理的方法有哪些?全部垮落法處理采空區(qū)的實(shí)質(zhì)是什么?答:采空區(qū)的處理方法主要有以下五種(1)全部垮落法 (2)全部充填法(2)局部充填法 (4)緩慢下沉法(5)煤柱支撐法全部垮落法處理采空區(qū)的實(shí)質(zhì):隨著工作面的不斷推進(jìn),人為地有計(jì)劃地使采煤工作空間以外的直接頂自行垮落下來(lái)(簡(jiǎn)稱放頂),以保持采煤工作面最小懸頂面積,同時(shí),垮落的巖石充填采空區(qū)并支撐上部裂隙帶巖層,從而減輕頂板對(duì)工作面支架的壓力16簡(jiǎn)述對(duì)懸臂支護(hù)的認(rèn)識(shí)?答:懸臂支護(hù)是有由單體支柱與鉸接頂梁組合成的一種支護(hù)方式,是普采炮采工作面最常用的一種支護(hù)方式按懸臂梁與支柱的相互位置不同,可分為正懸臂和倒懸臂兩種如圖4-22所示,懸臂伸向工作面煤壁時(shí),簡(jiǎn)稱正懸臂;懸臂伸向采空區(qū)一側(cè)時(shí),稱為倒懸臂采用正懸臂時(shí),機(jī)道頂板有懸臂支護(hù),必要時(shí)還可掏梁窩提前掛梁,打貼幫柱等,因此機(jī)道安全好;懸梁靠采空區(qū)一側(cè)伸出較短,故頂梁不易折損采用倒懸臂時(shí),靠采空區(qū)一側(cè)的支柱不易被矸石埋住,回柱時(shí)比較安全;當(dāng)頂板比較破碎時(shí),掏梁窩比較淺,因此容易掛梁17根據(jù)支架與圍巖相互作用的特點(diǎn),液壓支架分為哪三類?各適用于什么條件?答:(1)支撐式液壓支架 在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有掩護(hù)梁,對(duì)頂板的作用以支撐為主適用于中等穩(wěn)定以上的頂板條件(2)掩護(hù)式液壓支架 在結(jié)構(gòu)上有掩護(hù)梁,支柱是通過(guò)掩護(hù)梁對(duì)頂板起支撐作用如圖4-30 適用于頂板破碎或中等穩(wěn)定以下的頂板條件(3)支撐掩護(hù)式液壓支架 具有掩護(hù)梁結(jié)構(gòu),支柱大部分或幾乎全部時(shí)通過(guò)頂梁對(duì)頂板起支撐作用,也可有部分支柱是通過(guò)掩護(hù)梁對(duì)頂板起支撐作用如圖4-31 在頂板破碎或頂壓較大的條件下,均可使用18什么是放頂煤采煤法?主要類型有哪幾種?答:放頂煤采煤法是在開采厚煤層時(shí),沿煤層的底板或煤層某一厚度范圍內(nèi)的底部布置一個(gè)采高為23m的綜采工作面,用常規(guī)方法進(jìn)行回采,利用礦山壓力的作用或輔以人工松動(dòng)方法,使支架上方的頂煤破碎成散體后,由支架后方或上方的“放煤窗口”放出,并由刮板輸送機(jī)運(yùn)出工作面的一種采煤方法綜采放頂煤采煤法主要有:一次采全厚放頂煤,預(yù)采頂分層網(wǎng)下放頂煤,傾斜分段放頂煤三種類型,如圖4-3819綜采放頂煤液壓支架的類型有哪些?答:(1)單輸送機(jī)高位放頂煤液壓支架; (2)雙輸送機(jī)中位放頂煤液壓支架; (3)雙輸送機(jī)低位放頂煤液壓支架20簡(jiǎn)答綜采放頂煤采煤法的主要優(yōu)點(diǎn)及使用條件?答:主要優(yōu)點(diǎn): (1)單產(chǎn)高 (2)效率高 (3)成本低 (4)巷道掘進(jìn)工程量小 (5)減少了搬家倒面次數(shù),節(jié)省了采煤工作面的安裝與搬遷費(fèi)用(6)對(duì)煤層厚度變化及地質(zhì)構(gòu)造適應(yīng)性強(qiáng) 適用條件:(1)一次采出的煤層厚度610m為佳;(2)煤的堅(jiān)固性系數(shù)一般應(yīng)小于3;(3)傾角不宜過(guò)大的緩傾斜煤層;(4)夾矸層厚度不宜超過(guò)0.5m的煤層;(5)直接頂應(yīng)具有隨頂煤下落的特性;(6)地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜的區(qū)域;(7)煤炭自燃發(fā)火期短,瓦斯涌出量大的綜采工作面不宜采用綜采放頂煤采煤法21采煤工作面常用的作業(yè)形式有哪幾種?答:(1)“兩采一準(zhǔn)”作業(yè)形式;(2)“三班采煤邊采邊準(zhǔn)” 作業(yè)形式;(3)“兩班半采煤,半班準(zhǔn)備”作業(yè)形式;(4)“四班交叉”作業(yè)形式;(5)“四班作業(yè)三采一準(zhǔn)” 作業(yè)形式22采煤工作面循環(huán)作業(yè)圖表包括哪幾項(xiàng)內(nèi)容?循環(huán)作業(yè)圖是如何構(gòu)成的? 答:循環(huán)作業(yè)圖表包括循環(huán)作業(yè)圖人工出勤表和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表三項(xiàng)內(nèi)容循環(huán)作業(yè)圖用來(lái)表示工作面內(nèi)各工序在時(shí)間上和空間上的相互關(guān)系 循環(huán)作業(yè)圖的構(gòu)成是以工作面長(zhǎng)度為縱坐標(biāo),以晝夜24小時(shí)時(shí)間為橫坐標(biāo),再以帶有各種符合的線條繪出各工序的時(shí)間和地點(diǎn),如圖 4-41所示23什么是采煤工作面的正規(guī)循環(huán)作業(yè)?答:在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),按照規(guī)定的程序和工藝,保質(zhì)保量的完成一個(gè)循環(huán)的全部工序和工作量,并保持周而復(fù)始地進(jìn)行采煤工作的一種作業(yè)方式24長(zhǎng)臂采煤法的巷道布置可歸納為哪三種?基本類型?答:(1)采區(qū)式巷道布置 (2)盤區(qū)式巷道布置(3)帶區(qū)式巷道布置25采區(qū)巷道聯(lián)合布置的形式有哪幾種?聯(lián)合布置的形式取決于什么條件?答:(1)集中聯(lián)合布置 (2)分組集中聯(lián)合布置聯(lián)合布置的形式主要取決于煤層數(shù)目煤層厚度層間距離頂?shù)装宓膸r性地質(zhì)構(gòu)造等因素26簡(jiǎn)述傾斜長(zhǎng)臂采煤法的主要優(yōu)點(diǎn)及適用條件?答:(1)巷道布置簡(jiǎn)單,巷道掘進(jìn)和維護(hù)費(fèi)用低投產(chǎn)快(2)運(yùn)輸系統(tǒng)簡(jiǎn)單,占用設(shè)備少運(yùn)輸費(fèi)用低(3)采煤工作面的長(zhǎng)度等長(zhǎng),有利于綜合機(jī)械化采煤另外,也便于布置對(duì)拉工作面(4)通風(fēng)路線短,風(fēng)流轉(zhuǎn)折變化少,通風(fēng)構(gòu)筑物也相應(yīng)減少(5)對(duì)某些地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)(6)經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果比較顯著適用條件:主要適用于傾角在12°以下的煤層27厚煤層區(qū)段分層平巷的布置方式有哪幾種?各適用于什么條件?答:(1)傾斜式布置 如圖4-53 一般適用于傾角小于15°20°的煤層 (2)水平式布置 如圖4-53(c) 一般適用于傾角大于27°25°的煤層(3)垂直式布置 如圖4-53(d) 一般適用于傾角小于8°10°的煤層28何為“三上一下”采煤?答:“三上一下”采煤是指在建筑物下,鐵路下水體下和承壓水體上采煤承壓水體是指在開采煤層底板中,存在高壓力,對(duì)煤層開采有威脅的含水量29什么是巖層移動(dòng)?答:地下煤層采出之后,采空區(qū)周圍巖層的原始應(yīng)力平衡狀態(tài)遭到破壞從而發(fā)生移動(dòng)變形和破壞,這一過(guò)程為巖層移動(dòng)第六章 礦井通風(fēng)安全1何為礦井通風(fēng)?礦井通風(fēng)的基本任務(wù)是什么?答:利用機(jī)械或自然風(fēng)壓為動(dòng)力,向井下各用風(fēng)地點(diǎn)輸送適量的新空氣,創(chuàng)造良好的礦內(nèi)工作環(huán)境的工作,稱為礦井通風(fēng)礦井通風(fēng)的基本任務(wù)有3條:(1)供給井下人員足夠的新鮮空氣,供人們呼吸和機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn) (2)沖淡和排出井下有毒有害氣體和礦塵,使其符合煤礦安全規(guī)程的規(guī)定 (3)改善礦井氣候條件,保證井下有適宜的溫度濕度和風(fēng)速,創(chuàng)造一個(gè)良好的工作環(huán)境2地面新鮮空氣進(jìn)入井下后一般發(fā)生哪些物理變化?答:(1)氣體混入 從煤層或巖層內(nèi)涌出的CH4 CO2 H2S NO2 SO2 H2氣體進(jìn)入井下空氣中 (2)固體混入 井下作業(yè)地點(diǎn)產(chǎn)生的各種粉塵進(jìn)入井下空氣中 (3)氣象變化由于井下空氣溫度濕度壓力的變化引起井下空氣體積和濃度的變化井下空氣物理變化的結(jié)果,導(dǎo)致井下空氣成分種類增多,而且各種成分的濃度也發(fā)生變化3地面新鮮空氣進(jìn)入井下后一般發(fā)生哪些化學(xué)變化?答:(1)煤巖石坑木得緩慢氧化生成CO CO2 (2)井下爆破工作生成CO NO2 (3)井下煤炭自燃生成CO CO2 NH3 SO2 (4)井下充電硐室的電解生成H2 (5)井下人員呼吸產(chǎn)生CO24煤礦井下主要有哪些有害氣體?答:CH4 CO CO2 H2S SO2 NO2 NH3 H25選擇題答:(1)煤礦井下經(jīng)常出現(xiàn)且數(shù)量較多的有害氣體是C D A SO2 B H2S C CH4 D CO2 E CO(2)煤礦井下常說(shuō)的臭雞蛋味氣體是H2S A NH3 B SO2 C H2S D CO2(3)煤礦井下被稱為“重氣”的是 D A SO2 B NO2 C H2S D CO2(4)煤礦井下被稱為害眼氣體的是C A NO B H2S C SO2 D CO2(5)下列比空氣重的氣體是ABCD A SO2 B NO2 C CO2 D H2S E CO(6) 下列比空氣輕的氣體是ABCE A CH4 B NH3 C N2 D NO2 E CO(7)下列能溶于水的氣體是ABCDE A SO2 B H2S C CO2 D NO2 E NH3(8)下列能爆炸的有害氣體是ABCEA CH4 B H2S C COD SO2 E H2(9)下列對(duì)人身有毒的氣體是ABCDEA NO2 B SO2 C H2S D CO E NH36瓦斯爆炸的條件是什么?防止瓦斯爆炸的措施有哪些?答:瓦斯爆炸的條件:一定濃度的瓦斯(5%16%); 高溫火源(650°750°)且持續(xù)一定的時(shí)間; 氧氣濃度在12%以上防止瓦斯爆炸的措施歸納起來(lái)有三個(gè)方面: 防止瓦斯積聚的措施 加強(qiáng)通風(fēng),把瓦斯?jié)舛认♂尩桨踩珴舛纫韵?并排出礦井;加強(qiáng)瓦斯?jié)舛葯z查和檢測(cè),及時(shí)處理局部積聚的瓦斯;對(duì)瓦斯涌出量大的煤層或采區(qū)進(jìn)行瓦斯抽放,這是防止瓦斯積聚和突出的最有效措施 防止瓦斯引燃的措施 嚴(yán)格明火管理;嚴(yán)格井下放炮制度,井下使用的電器設(shè)備,必須符合煤礦安全規(guī)程的有關(guān)要求;嚴(yán)防摩擦火花和靜電火源出現(xiàn);嚴(yán)格管理火區(qū),防止密閉墻漏風(fēng) 限制瓦斯爆炸范圍擴(kuò)大的措施 編制預(yù)防和處理瓦斯爆炸事故計(jì)劃(應(yīng)急預(yù)案);實(shí)行分區(qū)通風(fēng),簡(jiǎn)化通風(fēng)系統(tǒng);設(shè)置防塵隔爆設(shè)施等(例如:巖粉棚水棚);巷道內(nèi)撒布巖粉7井巷風(fēng)流的聯(lián)接形式有幾種?答:通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中個(gè)分支的基本聯(lián)接形式有串聯(lián)并聯(lián)和角聯(lián)三種8什么叫礦井氣候條件?答:礦井氣候條件是指井下空氣的溫度濕度風(fēng)速三者的綜合狀況對(duì)人體的影響9什么叫礦井通風(fēng)壓力?答:是指在機(jī)械通風(fēng)礦井中,扇風(fēng)機(jī)工作產(chǎn)生的機(jī)械作用,使進(jìn)風(fēng)井口與出風(fēng)井口之間的空氣壓力差10什么叫礦井通風(fēng)阻力?答:是指空氣在井巷中流動(dòng)時(shí),由于空氣分子(流體)內(nèi)外摩擦力的作用以及井巷斷面變化或轉(zhuǎn)彎引起風(fēng)速大小或方向的改變,造成沖擊或渦流等對(duì)風(fēng)流的阻力,稱之為礦井通風(fēng)阻力11怎樣計(jì)算礦井需要的總風(fēng)量?答:按井下采煤掘進(jìn)硐室以及其他地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量求總和,然后乘以20%25%的礦井風(fēng)量備用系數(shù)12掘進(jìn)巷道應(yīng)采用何種通風(fēng)?答:應(yīng)采用礦井全風(fēng)壓通風(fēng)或局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng),不得采用擴(kuò)散通風(fēng)13煤礦井下主要有哪8種有害氣體?答:CO CO2 SO2 H2S CH4 N2O NH3 H214礦井主要通風(fēng)機(jī)的安裝和使用應(yīng)符合哪些要求?答:要求通風(fēng)機(jī)必須安裝在地面; 裝有主要通風(fēng)機(jī)的井口必須封閉嚴(yán)密,其外部漏風(fēng)率在無(wú)提升設(shè)備時(shí)不得超過(guò)5%,有提升設(shè)備時(shí)不得超過(guò)15%必須保證主要通風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)必須安裝2套同等能力的主要通風(fēng)機(jī)裝置,其中一套備用,備用通風(fēng)機(jī)必須能在10min內(nèi)開動(dòng)在建井期間可安裝一套通風(fēng)機(jī)和1部備用電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)礦井現(xiàn)有的2套不同能力的主要通風(fēng)機(jī)嚴(yán)禁使用局部通風(fēng)機(jī)或風(fēng)機(jī)群作為主要通風(fēng)機(jī)使用裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口應(yīng)安裝防爆門,防爆門每6個(gè)月檢查維修一次至少每月檢查一次主要通風(fēng)機(jī)改變通風(fēng)機(jī)指數(shù)或葉片角度時(shí),必須經(jīng)礦技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)新安裝的通風(fēng)機(jī)投入使用前,必須進(jìn)行一次通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定和試運(yùn)行工作以后每5年至少進(jìn)行1次性能測(cè)定15什么叫專用回風(fēng)巷?答:是指在采區(qū)巷道中,專門用于回風(fēng),不得用于運(yùn)轉(zhuǎn)安裝電器設(shè)備的巷道16什么叫回風(fēng)巷?答:回風(fēng)風(fēng)流所經(jīng)過(guò)的巷道為全礦井或礦井一翼回風(fēng)用的叫總回風(fēng)巷;為幾個(gè)采區(qū)回風(fēng)用的叫主要回風(fēng)巷;為一個(gè)采區(qū)回風(fēng)用的叫采區(qū)回風(fēng)巷;為一個(gè)工作面回風(fēng)用的叫工作面回風(fēng)巷17什么叫串聯(lián)通風(fēng)?答:是指井下用風(fēng)地點(diǎn)的回風(fēng)再次進(jìn)入其他用風(fēng)地點(diǎn)的通風(fēng)方式18什么叫獨(dú)立風(fēng)流?答:是指從主要進(jìn)風(fēng)巷分出的,經(jīng)過(guò)爆炸材料庫(kù)或充電硐室后在進(jìn)入回風(fēng)巷的風(fēng)流19什么叫循環(huán)風(fēng)?答:是指局部通風(fēng)機(jī)的回風(fēng)部分或全部再進(jìn)入同一部分通風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)流中20什么叫擴(kuò)散通風(fēng)?答:利用空氣分子的自燃擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),對(duì)局部地點(diǎn)進(jìn)行通風(fēng)的方式21煤塵爆炸的條件是什么?如何預(yù)防?答:煤塵本身具有爆炸性煤塵必須懸浮在空氣中,且濃度達(dá)到爆炸濃度范圍(下限濃度3050g/m3,上限濃度10002000 g/m3 )存在高溫引爆熱源,煤塵的引燃溫度一般為700800預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施主要有:防塵措施:主要有煤塵注水采空區(qū)注水水封爆破噴霧灑水控制風(fēng)速和清掃煤塵等防爆措施:主要消除井下引爆火源井下引爆火源主要有:放炮產(chǎn)生的火焰(源)電器火花摩擦火花瓦斯爆炸和煤炭自燃等隔爆措施: 主要是限制煤塵爆炸范圍擴(kuò)大,避免煤塵瓦斯連續(xù)爆炸防止災(zāi)情蔓延主要是在礦井兩翼,相鄰采取相鄰煤層或工作面之間設(shè)置巖粉棚和水棚22什么是礦井火災(zāi)?答:凡是發(fā)生在煤礦井下或者發(fā)生在井口附近火焰和煙霧能波及到煤礦井下的火災(zāi)都叫做礦井火災(zāi)23煤炭自燃初期征兆有哪些?如何預(yù)防?答:煤體溫度升高空氣溫度加大,支架和巷道壁有水珠凝結(jié)空氣中 C O 濃度升高煤炭自燃的預(yù)防:加強(qiáng)煤層自燃的早期識(shí)別,適時(shí)采取措施防止煤層自燃合理選擇巷道的布置形式,采用合理的采煤方法和先進(jìn)的開采技術(shù),提高采出率,加快回采速度,及時(shí)封閉采空區(qū)選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng),建立通風(fēng)管理制度,提高通風(fēng)建筑物的質(zhì)量,防止漏風(fēng);利用調(diào)壓法減少漏風(fēng)量利用預(yù)防性灌漿和阻化劑防火24什么是礦井水災(zāi)?答:礦井在建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中,地面水和地下水通過(guò)各種通道涌入礦井,當(dāng)?shù)V井涌水超過(guò)正常排水能力時(shí),就造成礦井水災(zāi)礦井水災(zāi)(又稱礦井透水突水)是煤礦常見的主要災(zāi)害之一一旦礦井發(fā)生透水事故,淹沒(méi)礦井和采區(qū)不但影響礦井正常生產(chǎn),而且還會(huì)造成人員傷亡25礦井透水前有哪些征兆?答:煤壁或巷道壁“掛紅”“掛汗”;巷道空氣變冷;煤層發(fā)潮發(fā)暗;巷道產(chǎn)生霧氣;頂板來(lái)壓淋水加大或底板鼓起有滲水;有“咝咝”的水流聲;水質(zhì)混濁;有時(shí)有臭雞蛋味26如何預(yù)防礦井水災(zāi)(突水透水)?答:地面防治水:要有齊全的水文地質(zhì)資料;挖溝排(截)洪;河流改道及整鋪河床;堵塞通道;井下防治水探放水;留設(shè)防隔水煤(巖)柱;設(shè)置水閘門和水閘墻;疏干降壓;礦井排水;注漿注水27在采掘工作面中哪些情況下必須探水?答:接近被淹井巷或水窯老空區(qū);接近溶洞含水?dāng)鄬雍畬踊蚪咏e水區(qū);上層有積水,在下層進(jìn)行采掘活動(dòng),兩層之間的距離小于安全厚度的要求;探水地區(qū)內(nèi)掘進(jìn),一次掘進(jìn)長(zhǎng)度達(dá)到了允許掘進(jìn)的長(zhǎng)度;采掘工作面發(fā)現(xiàn)突水征兆;突然發(fā)現(xiàn)斷層,對(duì)另一盤的水文地質(zhì)情況不清楚;打開隔離煤柱放水;接近有突水可能的鉆孔;采掘工作面接近各類防水煤柱線;在強(qiáng)含水層上,工作面進(jìn)行帶壓開采28井下采掘工作面發(fā)生頂板事故的原因可能有哪些?答:地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域最容易發(fā)生冒頂 例如:沖擊地壓斷層褶曲;頂板壓力變化 例如:初次來(lái)壓周期來(lái)壓期間;回采工作面工序的影響 例如:割煤放頂對(duì)工作面頂板震動(dòng)破壞較大,易發(fā)生冒頂;工作面部位不同 例如:機(jī)頭機(jī)尾處支護(hù)不合格地方;煤壁線放頂線最容易發(fā)生冒頂;頂板管理方式;認(rèn)為因素;技術(shù)裝備落后29煤礦井下發(fā)生事故時(shí),在場(chǎng)人員的行動(dòng)原則是什么?答: 積極搶救;及時(shí)匯報(bào);安全撤離;脫善避難第六章 礦井其他生產(chǎn)系統(tǒng)1礦井生產(chǎn)系統(tǒng)包括 地面生產(chǎn)系統(tǒng) 和 井下生產(chǎn)系統(tǒng) 兩部分(1)地面生產(chǎn)系統(tǒng)主要包括:地面提升系統(tǒng)運(yùn)輸系統(tǒng)排矸系統(tǒng)選煤系統(tǒng)和巷道線路系統(tǒng)此外還包括地面變電所壓風(fēng)機(jī)房鍋爐房機(jī)械修配廠坑木場(chǎng)礦燈房浴室及行政福利大樓等(2)井下生產(chǎn)系統(tǒng)主要包括:采掘系統(tǒng)排水系統(tǒng)動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)瓦斯抽放系統(tǒng)注漿防滅火系統(tǒng)等2簡(jiǎn)述礦井運(yùn)輸與提升方式?答:(1)采煤工作面運(yùn)輸方式 a25°廣泛采用可彎曲刮板機(jī)輸送機(jī)運(yùn)輸方式(2)區(qū)段平巷運(yùn)輸方式目前,廣泛采用可伸縮帶式輸送機(jī)運(yùn)輸方式,通常,工作面 可彎曲刮板輸送機(jī)上的煤通過(guò)橋式轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)載到可伸縮帶式輸送機(jī)上(3)采區(qū)上下山的運(yùn)輸方式兩條平行的上山巷道,一條鋪設(shè)帶式輸送機(jī),運(yùn)輸煤炭,稱為運(yùn)輸上山另一條鋪設(shè)軌道,上部開掘絞車房調(diào)泵,絞車通過(guò)鋼絲繩牽引軌道上的礦車,運(yùn)送材料設(shè)備,下放矸石等,進(jìn)行輔助運(yùn)輸,稱為軌道上山(4)大巷運(yùn)輸方式大巷運(yùn)輸方式,通常有電機(jī)車運(yùn)輸和帶式輸送機(jī)運(yùn)輸兩種方式(5)井筒提升方式