《煤矿开采方法》参考答案

(3)在支架顶梁上架设走向梁,进行超前支护,以防煤壁片帮造成坠网及漏矸;

(4)掌握好分层采高,使顶梁与顶网保持在同一平面,以减少金属网受拉,防止因网过度弯曲而发生崩网事故;

(5)网下割煤时,滚筒距网应有300mm左右,以防割破顶网;割煤后若留有未落的顶煤,应在移架前及时处理,防止顶煤大面积突然掉落、金属网突然下沉;

(6)相邻支架间出现网兜时,应及时在两梁之间的网兜下面架设走向棚托住网,使其不在继续下坠和扩大;

(7)支架排列要整齐、均匀,防止网受力不均而崩裂。

28.答:放顶煤工作面因其采高要比一般工作面高很多,矿山压力显现也要比一般工作面剧烈。 (1)工作面顶底板移近量很大,从煤壁到支架后方的移近量可达1m以上,顶煤水平位移也很大,为顶底移近量的一半以上,这是一般工作面见不到的;

(2)顶煤水平位移可分解为两个分量:即垂直煤壁指向老塘和平行煤壁指向放顶煤方向;

(3)整个顶煤向着采空区方向倾倒,顶煤在如此大的位移下已处于完全破碎状态,并发展至煤层顶板。在煤壁深处,破碎及断裂也可能延伸达数米;

(4)移架时顶底板移近量增加最快;煤层厚度大则顶底板移近量也增大;含有坚硬夹石时,顶底板移近量将减小;

(5)顶板岩性和强度对工作面矿压显现的影响是很显著的。坚硬顶板条件下,初次来压和周期来压强度都较大;支架增阻速度和活柱下缩量是一般长壁工作面的2~3倍。

29.答:(1)支架应有足够的初撑力和工作阻力,阻止顶煤在机道上方发生拉伸和昌落;

(2)割煤进度和放煤量应保持一定比例,使割煤量与放煤量之比约等于下层采高与顶煤高度之比; (3)为减少顶煤向采空区方向移动,应尽可能使工作面沿倾斜向下推进;

(4)工作空间的破碎顶煤除了可用胶结材料加固外,当前比较可行的是:实现及时移架、实现工作面正规循环作业、提高工作面推进度。

30.答:优点:

(1)在工作面采高不加大的情况下,可大大增加一次开采的厚度,用于特厚煤层的开采。 (2)简化巷道布置,减少巷道掘进工程量; (3)提高采煤工效,降低吨煤生产费用。 注意问题:(1)应采取措施提高煤炭采出率; (2)防止煤的自燃和瓦斯爆炸事故的发生; (3)继续完善控制顶煤下放的技术措施。

适用条件:适用于煤层厚度5~20m或更厚的煤层;煤层倾角由缓斜到倾斜;煤质比较松软易昌落,昌

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落块度不大;顶板容易垮落。

31.答:倾斜长壁采煤法工作面沿倾斜的推进长度,我国约在400~1200m左右。加大工作面推进长度,可以增加工作面的推进时间,减少工作面的搬迁次数,有利于使用综采工作面及保证采掘工作正常接替;可以降低工作面巷道的掘进率,减少掘进费用,提高采区采出率。但工作面推进长度过大,会使巷道维护困难,维护费用增加,并给工作面运输和通风带来一些困难。因此应综合考虑各影响因素,选择合理的工作面推进长度。主要考虑以下因素:

(1)地质因素:煤层度厚变化、断层、陷落柱的分布,煤层自燃发火和围岩的稳定性等因素,对工作面推进长度有较大影响;

(2)技术因素:工作面推进长度要受工作面装备,采煤巷道的运输方式和设备,供电距离等因素的影响;综采工作面推进长度一般应在1000~1500m比较合理;

(3)经济因素:根据地质及技术因素所选定的工作面推进长度,最终应当是经济上最有利的,即应使吨煤投资和生产成本最低。

32.答:(1)煤层赋存条件:

煤层厚度:薄煤层及采高过大(大于2.5m)时,工作面长度均不宜过长; 倾角:煤层倾角大于30O时,工作面长度不宜长; 围岩性质:顶板破碎或坚硬时,工作面长度不宜过长; 地质构造等:地质构造复杂的条件,工作面长度不宜长。

一般,当煤层倾角较小、采高适中、围岩便于顶板控制、地质构造简单时,可适当加长工作面长度。 (2)机械装备及技术管理水平:

落煤方式:机采工作面较炮采工作面长、综采工作面较普采工作面长; 输送机:采落的煤在规定的时间内运出;

顶板控制:采空区处理能力要与采煤机割煤速度相适应; 工作面通风:高瓦斯矿要考虑通风能力的影响。

(3)巷道布置:联合布置采区,应使各区段上下工作面长度相适应。

实际工作中,都是根据煤层赋存条件、机械装备情况、采空区处理能力及通风能力等因素综合考虑,确定工作面长度。

第六部分 计 算 题

1.解:(1)计算矿井的总储量Z总

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Z

=S*r*(m1+m2+m3)

=6800×1500×1.45×(5.8+3.2+1.2) =150858000(t)=15085.8(万t)

(2)计算矿井的工业储量Z工 Z工=Z总*(1-17%) =15085.8×(1-17%) =12521.214(万t) (3)计算矿井的可采储量Z可

矿井的永久煤柱损失为:P=60×2+540+420=1080(万t) 由于煤层厚度不同,故采区采出率C用加权平均法作近似计算: C=(m1*C1+m2*C2+m3*C3)÷(m1+m2+m3) =(5.8×0.75+3.2×0.8+1.2×0.85)÷(5.8+3.2+1.2) =7.93÷10.2=0.78 所以矿井的可采储量Z可为: Z可=(Z总-P)*C

=(12521.214-1080)×0.78 =8924.146(万t)

(4)确定矿井的生产能力及服务年限:

根据题意,井田地质条件简单,故取储量备用系数K=1.4。 ①初选矿井年生产能力A1=90万t/a

则矿井的服务年限为:T1=Z可/K*A1=8924.146÷(1.4×90)≈70(a) 符合设计规范规定。 ②选取矿井生产能力为A2=120万t/a

则矿井的服务年限为:T2=Z可/ K*A2=8924.146÷(1.4×120)≈53(a)

符合设计规范规定。

③选取矿井生产能力为A3=150万t

则矿井的服务年限为:T3=Z可/ K*A3=8924.146÷(1.4×150)≈42(a)

符合设计规范规定。

根据以上分析,取矿井的生产能力A=150万t/a,服务年限为45a比较合适。其理由如下:①符合

《设计规范》的规定;②根据已知条件该井田地质构造简单,煤层赋存稳定,且煤层倾角较小,开采时可采用机采或综采,故宜建大型矿井;③因该井田地处工农业较发达地区,需煤量较大,故宜建大型矿井,

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以满足需求;④根据目前煤炭工业的发展及技术进步情况来看,煤炭工业宜向现代化的大型矿井方向发展,故本井田宜建大型矿井。

2.解:①计算工业储量

Z工=∑S*r*(m1+m2+m3)

=6500×1100×1.4×(1.2+4.7+2.5) =84084000t=8408.4万t ②计算可采储量

由于煤层厚度不同,故采区采出率用加权平均法近似计算如下: C=(m1C1+m2C2+m3C3)/(m1+m2+m3)

=(1.2×85%+4.7×75%+2.5×80%)/(1.2+4.7+2.5) =0.7768=77.7%

可采储量为:Z可=(Z工-P)C

=(8408.4-8408.4×20%)×77.7% =5226.7万t

答:井田工业储量为8408.4万t;可采储量为5226.7万t。 3.解:工业储量:Z工=3000+2800+1700=7500万t 可采储量: Z可=(Z工-P)C

=(7500-500)×80%=5600万t 服务年限:T=Z可/(K*A)=5600÷(1.4×90)=44.4a<50a 不符合设计规范的要求。

答:该矿井的服务年限为44.4a;不符合设计规范的要求。 4.解:①计算井田工业储量

井田面积:S=[(2850+3800)×5000÷2]+(2850×1600)÷2+(3800×2000)÷2 =16625000+2280000+3800000=22705000m2 井田工业储量:Z工=S*[(r1*m1)+(r2*m2)]

=22705000×[(1.2×2.5)+(1.25×2.0)] =124877500t=12487.75万t 井田可采储量:Z可=(Z工-P)C

=(12487.75-395)×80%=9674.2万t ②计算服务年限

由于井田地质条件简单,故取K=1.4

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