(完整版)采矿学试卷2010(1)

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采矿工程2010级《采矿学》试卷A

(答题时间:120分钟)

班级: ____________学号: ___________ 姓名:_______ _____

一、填图与简答题

1、图1是某矿13#煤层底板等高线图局部,其走向长度3600m ,倾斜长度1400m 。煤层平均厚度3.2m ,倾角8~20°,平均14°,煤层瓦斯含量低,涌水

量不大,采用综采工艺开采。试根据以下要求填图并配以必要文字说明:

1)添加必要的准备巷道后(可用单线表示,大巷已画出),划分出若干可布置采煤工作面的块段,并用虚线分开,同时标注巷道名称;(8分)

2)用双线至少画出2个回采巷道采用单巷布置沿空掘巷的采煤工作面,同时标注巷道名称;(8分)

3)指出采煤工作面的回采顺序和接替顺序。(4分)

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39500

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-70

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-500-400

图1 某矿13#煤层底板等高线图(局部)

解答:

1)根据所给条件,本块段宜布置一个双翼采区,可划分为7个区段,如不跨上

山开采,则可布置14工作面。

巷道名称:

1-运输大巷;2-轨道大巷;3-运输上山;4-轨道上山;5-采区煤仓;6-采区下部车场;7-采区中部车场;8-采区上部车场;9-区段运输平巷;10-区段回风平巷;11-采空区;12-下区段运输平巷;13-下区段回风平巷;14-绞车房;15-行人斜巷。2)沿空掘巷如上图所示13。

3)回采顺序:

1301→1302→1303→1304→1305→1306→1307→1308→1309→1310→1311→131 2→1313→1314。

注:

1)两条大巷可为煤层大巷或岩石大巷,大巷功能自定;

2)最好划分一个双翼采区,如划分为一个单翼采区也可;

3)上山可为3条或2条;

4)采区车场形式符合要求即可,下部车场也可是顶板绕道式;

5)沿空掘巷也可画成本工作面正在开采,下区段回采巷道用虚线表示出位置;6)如画成带区式布置,可扣5分,其它按正常加减分;

7)总体原则:适度从宽,由于本图是示意性的,不严格要求比例及巷道之间的交叉关系及其他细节,只要大致符合采区要求即可。

2、图2是某矿3#煤层底板等高线图局部,其走向长度1800m,倾斜长度1400m。煤层平均厚度2.8m,平均倾角8°,煤层瓦斯含量低,采用综采工艺开采。试根据以下要求填图并配以必要文字说明:

1)添加必要的准备巷道后(可用单线表示,大巷已画出),划分出若干可布置采煤工作面的块段,并用虚线分开,同时标注巷道名称;(8分)2)用双线至少画出2个回采巷道采用单巷布置沿空掘巷的回采工作面,同时标注巷道名称;(8分)

2)沿空掘巷如图所示。

3)回采顺序:

301→302→303→304→305→306→307→308→309。

注:两条大巷可为煤层大巷或岩石大巷;可布置6或9个分带;也可采用盘区布置,准备巷道及回采巷道基本符合规范即可。

3、用双线画出缓(倾)斜煤层采区下部车场巷道布置平面图和剖面图,并标注巷道名称,大巷采用胶带运输大巷和轨道运输大巷平行布置形式,且均位于煤层底板岩层中。(车场形式任选一种,煤层层数、车场与大巷连接方式自定,本题15分)

123

4

765

8

I

I

1

23

4

5

87

6II

II

1-运输上山,2-轨道上山,3-运输大巷,4-轨道大巷,5-行人斜巷,6-材料车场,

7-绕道,8-采区煤仓 注:

1)本题答案设置为较为常见的大巷装车式采区下部车场,若画成石门装车式或绕道装车式也不能算错,只要布置成双大巷且车场与大巷连接关系正确即可; 2)煤层可以化成1层,或者两层,上山也可化成煤层上山或岩石上山; 3)若画成3条上山,只要平面图与剖面图在连接和对应上正确,也可。

二、论述题

某矿井开采的3#煤层埋深较大,煤层厚度5.5~6.2m ,平均5.8m ,倾角3~12°,平均8°,煤层中硬,节理裂隙较为发育,瓦斯含量小。试确定合理的采煤方法,并详细论述确定的依据。(20分)

根据题目描述条件,3#煤可供选择的采煤工艺主要有:一次采全高综采放顶煤工艺、一次采全高大采高综采工艺和分层综采工艺,其具体优缺点及适应条件如下:

(1)一次采全高综采放顶煤工艺

优点:有利于合理集中生产,实现高产高效,单产和效率高,具有显著的经济效益;巷道掘进较少,减少了巷道的维护工程量,同时生产也相对集中;工作面搬家次数少;对地质条件、煤层赋存条件有更大的适应性。

缺点:煤损多,工作面回收率低;煤尘大,放煤时煤和矸石界线难以区别,使得煤炭含矸率提高,影响煤质;自然发火、瓦斯积聚隐患较大,“一通三防”难度大。

一般适用于厚度4~12m的缓倾斜厚煤层,冒放性好,煤层倾角小于15°效果最佳。

(2)一次采全高大采高综采工艺

优点:工作面产量和效率高;巷道掘进量较少,减少了巷道的维护工程量并减少了假顶的铺设,同时生产也相对集中;万吨掘进率低;工作面搬家次数少,节省搬迁费用,增加了生产时间;材料消耗少;设备投资比分层综采大,但产量大、效益高,大采高采场过风断面大,为稀释瓦斯创造了有利条件。

缺点:煤炭损失较大,对于煤厚比采高大的煤层,不能一次采完;控顶较困难,煤壁容易偏帮,支架易倾斜、滑倒;采高固定,适应煤层厚度变化能力较差;对煤层及顶底板要求较高。

一般适用于地质构造相对简单,煤质较硬,煤层厚度3.5~7m,赋存稳定,倾角一般小于12°,最大不超过20°,顶板稳定或较稳定的厚煤层。

(3)分层综采工艺

优点:分层综采工艺技术成熟,设备类型齐全性能完好,操作方便,管理简单,可选出适应各种条件的采煤设备;液压支架及配套的采煤机设备小、轻便,回采工作面搬家方便。采高一般为2.0~3.5 m,回采工作面煤壁增压小,煤壁稳定,生产环节良好;工作面采出率高,可达到93~97%以上。

缺点:巷道掘进较多,万吨掘进率高;工作面单产低,单产提高困难;开采投入高,分层开采人工铺网劳动强度大,费用大;加剧接替紧张的矛盾,需要等到再生顶板稳定后才可采下分层。

比较上述3种回采工艺的特点,分层开采综合经济效益差,不利于矿井实现高产高效,初步选择放顶煤开采工艺或一次采全高工艺。再者如果3#煤采用综放,放煤过程煤炭损失较多,降低采区生产能力和采出率,且整个放顶煤设备和