开采技术因素是人为可以改变的,只要掌握矿压显现规律即可控制和改变这些影响因素,主要有巷道位置、支护方法、开采程序、工作面推进速度及顶板控制方法等。
(1)巷道位置。若巷道开掘在支承压力影响区,则作用在巷道周围的压力要比未受采动影响区增加许多倍,这是井下各类巷道产生严重变形和破坏的主要原因。(2)开采程序。不同的开采程序,矿压显现规律亦不相同,对中间巷道的双工作面后退式开采,当两侧工作面同时推进至停采线时,巷道要受两侧采动支承压力的叠加影响,矿压显现剧烈,巷道变形破坏严重,维护困难。此外,对跳采式开采,先采工作面矿压显现缓和,而后采的孤岛式工作面的矿压显现剧烈。在煤层群开采时,上部煤层开采后可减轻下部煤层开采的矿压显现程度,若上部煤层留有煤柱,则当在煤柱下开采时,矿压显现会明显增加,开采困难。(3)支护方法。采场围岩和支架是相互作用的统一力学体系,支架的结构和力学性能对矿压显现程度影响很大。单体支架或轻型支架,困工作阻力小,支架稳定性差,则围岩移动量大,矿压显现明显;液压支架的工作阻力大,稳定性好,对顶板的封密性好,接顶密实,矿压显现将趋于缓和,比单体支架或轻支架的支护控顶效果要好。(4)顶板控制。采煤工作面中采用不同的顶板控制方法,矿压显现不同,应根据顶板类别而采用相适应的控制方法。(5)工作面推进速度。采场推进速度对矿影响主要表现在时间因素方面。在一定条件下,随时间增加顶底板相对移近量增加,若推进速度慢,矿压显现剧烈;工作面推进速度快,则矿压显现缓和,有利于改善工作面顶板控制效果。高产高效快速推进的综合机械化工作面,矿压显现将会趋缓。
3.答:
巷道变形、破坏的原因主要受到顶压、侧压和底压的作用,其中主要是顶压的作用。只有在底板松软和顶压、侧压大的情况下才会出现底压,即底臌。(1)顶压作用:掘进巷道后,暴露出来的顶板形成一个岩石梁。梁上面岩的重量和岩梁本身重量的作用,必然会产生弯曲变形、裂隙、离层。此时,如巷道无支架支撑,裂隙和离层继续发展,最后顶板就会冒落。一般来说,巷道顶板是受水平拉力的作用,巷道两帮受垂直应力的作用,而巷道四角受剪应力的作用。(2)侧压作用:侧压是指两帮岩石或煤向巷道内挤压而产生的。如果巷道两帮不支护或支护壁后的背帮不严不实,其变形得不到控制,并继续发展下去,就会造成片帮。如果巷道使用刚性支架,当变形严重时,柱腿可能折断或砌墙被破坏。采区巷道因受采动影响,两帮的移近量经常是很明显的。影响巷道两帮移近量大小的主要原因是:①巷道两帮支撑压力的大小。巷道两帮支撑压力的大小主要取决于巷道的位置。如果巷道位于采空区一侧煤柱的支撑压力增压区,巷道压大很大,则支架损坏严重,巷道维护困难,费用很高。如巷道距采空区较远或煤柱留的较宽,使巷道处在采空区的边缘和采空区之间有一窄煤柱(或无煤柱),即处于减压区内,则巷道压力很小,变形相应也小,巷道就易于维护。②巷道两帮围岩的稳定性。实践证明,巷道两帮的煤或岩石越坚硬稳定,巷道就越易维护。(3)底压的作用:当巷道两侧煤帮或岩帮受到支承压力的作用时,高支承压力使巷道两帮和底板内部都产生一个侧压力,侧压力又可产生向上的底压,底压可使底板臌起,并产生离层、弯曲和破坏,由于巷道支架一般不设底梁来阻止底臌,因此有时底板向上臌起要比顶板下沉、两帮移近容易得多,严重得多。巷道底板臌起的主要原因,是矿山压力大,底板岩石强度小,岩石吸水膨胀。
第四章 采煤方法和采煤工艺
一、填空题:
1.采煤方法包括 和 两部分内容。
2.长壁采煤法主要采煤工艺有 、 和 。 3.单一走向长壁采煤法,单一表示 。
4.工作面向采区运煤上山方向推进的回采顺序称为 式。
5.综采放顶煤采煤方法主要有 放顶煤开采、 放顶煤开采和倾斜分段放顶煤开采。 6.放顶煤工艺主要包括 放煤工艺、 、 和 端头放煤。 7.在采煤工作面的推进方向上,两次放顶煤之间的推进距离称为 步距。 8.煤壁长度在 m以下采煤工作面叫短壁工作面。
9.不管采用那种回采工艺,都包括 、 、 、 、 五道工序过程。10.劳动组织图表表示了各个 在时间与空间上的配合关系。
11.将厚煤层沿倾斜方向,划分为若干个中等厚度的分层,分别布置采煤工作面进行开采称为 。 12.随着上区段推进,用专门的支护材料,在采空区维护将上区段运输平巷作为下区段采煤工作面的 称为 。
13.上区段工作面采完厚,沿着上区段采空区边缘开掘下区段工作面的回风平巷称为 。
14.倾斜长壁采煤法的特点是,工作面煤壁较长,工作面回风巷与运输巷是沿着煤层的 方向掘进的,而开切眼是沿着 方向推进的。
15.综采采区布置的特点是,区段平巷轨运上山,采区车场等巷道断面加大; ; 设置大容量的采区煤仓。
16.倾斜长壁采煤法中,采煤工作面沿煤层倾斜方向自下而上推进的开采叫做 开采。 17.倾斜长壁采煤法中,采煤工作面沿煤层倾斜方向自上而下推进的开采叫做 开采。 18.回采工艺有 , , 急倾斜各种采煤工艺及水采工艺,露天采煤工艺等。 19.放顶煤开采是集 、 于一体的开采方法。
20.“三下一上”采煤是指在 下、 下、 下和 上采煤。 21.几个煤层联合在一起设置一部分共用准备巷道进行开采的,称为 准备方式。 22.联合布置采区中同一区段同一翼上、下烒层工作面错距,一般不小于 m。 23.同一煤层一下区段的采煤工作面同采煤时,采煤工作面间的错距应在 m以上。 24.厚煤层分层工作面的实际采高,按《技术作业规程》规定的采高误差不得超过 。 25.采放比大于 的严禁采用放顶煤开采。
26.顶煤破碎是 、 及支架支撑共同作用的结果。
27.支架反复支撑的实质是对顶煤多次 和 使顶煤内的应力发生周期性的变化,形成交变应力作用促使顶煤破坏的发展。
28.正规循环作业图表包括 、 和技术经济指标表。
29.走向长壁采煤法是长壁工作面沿 推进的采煤方法。
二、判断题(判断下列说法是否正确,并在每小题后边的括号中划“√”号或“×”号) 1.采煤方法就是首先形成采煤系统,然后选择采煤工艺并按一定的工艺工序生产。( )
2.利用打眼放炮破煤,人工装煤的回采工作面叫普采工作面。( ) 3.炮采和普采的区别仅在于落煤方式不同。( )
4.炮采和综采的区别在于落煤、装煤、运煤方式的不同。( ) 5.煤质软煤层薄且节理发育的煤层要采用双排眼。( ) 6.顶眼一般在垂直面上向顶板方向仰起5°~10°。( ) 7.底眼一般在垂直面上向底板方向保持20°~30°的俯角。( )
8.正规循环作业就是在按定员、定额、定时、定质量、定安全的要求下完成一个循环的全部工序的作业。( )
9.循环作业图的横坐标表示工作面长度,纵坐标表示时间。( ) 10.倾斜长壁采煤法巷道工程量大,但生产系统简单了。 ( ) 11.煤仓的作用就是为了存储煤炭。( )
12.走向长壁采煤法采煤工作面倾斜方向布置走向方向推进。( )
13.综采采区布置时应把区段平巷,轨道上山,采区车场巷道等巷道断面适当加大。( ) 14.对于非常稳定的直接顶,难以垮落,有时要适用强制放顶。( ) 15.沿送巷不需要开掘下区段的回风平巷。( ) 16.沿空留巷不需重新开掘下区段回风平巷。( ) 17.煤层平均厚度小于4米可以采用放顶煤开采。( ) 18.有煤与瓦斯突出危险的煤层严禁采用放顶煤开采。( ) 19.在复合煤层的工作面,可以在夹矸中打眼。( )
20.循环作业图表反映工作面的循环方式、作业方式和劳动组织等情况。( ) 21.采煤方法包括采煤工艺和采煤设备两大部分的内容。( )
22.在回采工艺过程中,破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理五大工序全部机械化作业叫普采。( ) 23.综采工作面完成一个循环的标志是移架。( )
24.一个采区内同一煤层不得布置2个(含2个)以上回采工作面。( ) 25.对于回采工艺中的破煤工序只能采用打眼放炮。( ) 26.厚煤层采区回采率是70% 。( )
三、单项选择题(下例各题的选项中,只有一个是正确的或是最符合题意的,请将正选项的字母填入相应的空格内):
1.采用炮采时,如果煤质坚硬或者采高较大的中厚煤层应采用 。 A.单排眼 B.双排眼 C.三排眼 D.五花眼 2.炮眼与煤壁的夹角一般选 。
A.50°~80 ° B.30°~50° C.10°~30° D.90°
3.综采和普采的最大区别是 。
A.用双滚筒采煤机破煤、装煤 B.用可弯曲刮板输送机运煤 C.用自移式液压支架支护顶板 D.工作劳动强度减小
4.炮采和普采工作面常使用“两采一准”,采煤班的工序是指 。
A.采煤、挂梁、移输送机和支柱 B. 采煤、移输送机、支柱和回柱 C. 采煤、挂梁、支柱和回柱、检修机械、拆接输送机 D.挂梁、移输送机和支柱、采煤
5.厚煤层倾斜分层开采 。
A.是将厚煤层沿倾斜方向进行分层 B.是将厚煤层水平方向进行分层 C.是将厚煤层沿任意方向进行分层 D.是将厚煤层沿走向方向进行分层
6.随着上区段工作面采完后,用专门的支护材料,在采空区维护将上区段运输平巷作为下区段采煤工作面的回风平巷称为 。
A.沿空留巷 B.沿空送巷 C.双巷布置 7.倾斜长壁采煤法适用于煤层倾角是 。
A.12度以下 B.25度以下 C.30度以上 D.45度以上
8.上区段工作面采完后,沿着上区段采空区边缘开掘下区段的回风平巷叫做 。 A.沿空留巷 B.沿空送巷 C.双巷布置
四、多项选择题(下列各题的选项中,正确选项不止1个,请将正确选项的字母填入相应的空格中) 1.采煤回采工艺包括的工序有 。
A.破装煤 B.运煤 C.支护 D.采空区处理 2.采煤工作面炮眼布置方式有 。
A.单排眼 B.双排眼 C.三花眼 D.五花眼 3.采煤工作面的炮眼类型分为: 。 A.顶眼 B.中间眼 C.底眼 D.周边眼 4.综采放顶煤顺序有 。
A. 多轮顺序 B.多轮间隔顺序 C.单轮顺序 D.单轮隔顺序 五、问答题:
1.什么叫采煤方法?
2.什么叫采煤工艺?采煤工艺包括哪些? 3.什么叫走向长壁采煤法?有哪些特点? 4.倾斜长壁采煤法的特点?
5.什么叫仰斜开采?什么叫俯斜开采? 6.什么叫综合机械化采煤? 7.什么是放顶煤采煤法?
8.简述综采放顶煤技术的主要优缺点? 9.什么叫综采工作面的正规循环作业?

