采矿学相关知识1

1 煤层的倾角是煤层层面与水平面所夹的两面交。按倾角分：近水平煤层45。2 煤层厚度是煤层顶底板之间的法线距离。按煤厚分：厚煤层3.5m。3 矿井：是形成地下煤矿生产系统的井巷、洞室、装备、地面建筑物和构筑物的总称。4 煤田：同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区。5 矿区：同一规划和开发的煤田或其一部分。6 井田：划归一个矿井开采的那部分煤田。7 矿田：划归为一个露天矿开采的那部分煤田。8 矿井设计生产能力：是设计中规定的矿井在单位时间内采出的煤炭数量。9 核定生产能力：有些生产矿井通过改扩建和技术改造，原来的生产能力得到改变，因而要对生产矿井各生产系统的能力重新核定，核定后的综合生产能力称为核定生产能力。10 根据矿井设计生产能力不同，我国煤矿划分为大、中、小三种井型。大型矿井：1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0、5.0、6.0Mt/a 及以上；中型矿井：0.45、0.6、0.9Mt/a；小型矿井：0.3Mt/a 及以下。其中：3.0Mt/a 及其以上的矿井又称特大型矿井。11 矿井生产系统：是由完成特定功能的设施、设备、构筑物、线路和井巷的总称。组成：由矿井的运煤、通风、运料、排矸、排水、动力供应、通讯、监测等子系统组成。12 P14 矿井生产系统图。井巷开掘顺序；生产系统。矿井巷道开掘原则：尽量平行作业，尽快沟通风路。13 开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服务的巷道。如井筒、水平大巷、井底车场。14 准备巷道：为一个采区或几个区段服务的运输、通风等巷道。如采区上下、采区或带区车场、变电所、煤仓等。15 回采巷道：直接为采煤工作面服务的巷道。作用在于切割出新的采煤工作面。如区段运输平巷、区段回风平巷和开切眼。16 采场：用于大量直接采取煤炭的场所。17 回采工作面：在采场中进行回采的煤壁。18 回采工作：落煤、装煤、运煤、支护、采空区处理（五个回采工序） 。19 回采工艺：在采煤工作面中，按顺序完成各项回采工序的方法及配合关系。20 采煤方法：是采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互配合。21 采空区处理：a 自然垮落法；b 充填法（水沙充填、矸石充填、膏体充填） ；c 刀柱式（煤柱支撑） ；d 缓慢下沉法。22 壁式体系采煤方法的一般特点：A 采煤工作面较长，通常在 80-250m；B 随着采煤工作面推进，顶板暴露面积增大，矿山压力显现较为强烈；C 采煤工作面可分别用爆破、滚筒式采煤机或刨煤机破煤、装煤，一般用与采煤工作面平行铺设的刮板输送机运煤，用支架支护工作空间，用垮落法或填充法处理采空区；D 在采煤工作面两端，一般至少各有一条回采巷道与之相连，以形成生产系统。23 柱式体系采煤法以间隔开掘煤房采煤和留设煤柱为主要标志。一般特点：A 在煤层内布置一系列宽为 5-7m 的煤房，采煤房时形成窄工作面，一般成组向前推进。煤房之间留设煤柱，煤柱宽数米至 20-30m 不等，每隔一定距离用联络巷贯通，构成生产系统，并形成条状或块状煤柱，用于支撑顶板。B 采煤房时矿山压力显现较为和缓，可以用锚杆支护工作空间、支护较简单。C 高度机械化的柱式体系采煤法目前多用连续采煤机及配套设备，且在一组煤房内交替作业；D 采掘合一，掘进准备也是采煤过程，回收煤房间煤柱时，也使用同一种类型的采煤配套设备。24 “一炮三检制”是：装药前、爆破前、爆破后要认真检查爆破地点附近的瓦斯，瓦斯超过，不准爆破。 25 爆破采煤工艺（炮采）：是用爆破的方法破煤和装煤，输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺。特点：爆破落煤，爆破及人工装煤，机械运煤。26 炮采工艺过程：包括钻眼、爆破落煤和装煤、人工装煤，刮板输送机运煤、推移输送机、支护、回柱放顶等主要工序。27 普通机械化采煤工艺（普采）：用机械方法破煤和装煤、输送机运煤、单体支柱支护顶板的采煤工艺。特点：用采煤机或刨煤机完成落煤和装煤工序，支护处理采空区工序与炮采相同，仍需要人工来完成。分类（按采煤方法）：单一长壁普通机械化采煤（适用薄及中厚煤层）和分层长壁普通机械化采煤（适用于厚煤层分层开采） 。28 综合机械化采煤工艺（综采）：是用机械方法破煤和装煤、输送机运煤和自移式液压支架支护顶板的采煤工艺。工作面主要设备：采煤机、自移式液压支架、可弯曲刮板输送机。29 综采与普采的区别：工作面支护采用了自移式液压支架，这种工艺方式使采煤过程中破煤、装煤、运煤、支护和处理采空区等主要工序全部实现机械化，大幅度降低了劳动强度，提高了工作面单产及安全性。30 采场的支护方式：A 及时支护：先移架，后移输送机（移距为截深）B 滞后支护：先移输送机，后移架。31 普采支护形式：a 正悬臂齐梁直线式、b 正倒悬臂错梁直线柱、c 正悬臂错梁三角柱（已淘汰）32 端头支护：工作面与回风平巷的交会处称为工作面的上下端头或端部，此处控顶面积大，设备和人员集中，是工作面的安全出口。端头支护要求：a 有足够的支护强度、b 有足够的跨度、c 要保证机头机尾快速移置。32 端头支护形式：a 铰接支柱加铰接顶梁支护、b 长梁加单体支柱组成的迈步抬棚，称为四对八梁、c 基本支架加走向迈步抬棚、d 十字铰接顶梁。除机头、机尾处支护外，在工作面端部原平巷内可用顺向托梁加单体支柱或“十”字铰接顶梁加单体支柱支护。33 进刀：滚筒采煤机每割一刀煤之前，必须使其滚筒进入煤体，达到额定截深。34 进刀方式的实质是采煤机运行与推移输送机的配合关系。35 进到方式：A 直接推入法进刀。B 端部斜切进刀：分割三角煤进刀和留三角煤进刀两种方式。a 单滚筒采煤机端部斜切进刀、b 双滚筒采煤机端部斜切进刀。 （p34、35 图）C 中部斜切进刀：特点：采煤机在工作面中部切入煤壁，刮板输送机的进刀弯曲段在工作面中部，左半段割煤时，右半段推移输送机；右半段割煤时，左半段推移输送机。a 单滚筒采煤机中部斜切进刀、b 双滚筒采煤机中部斜切进刀。36 割煤方式：采煤机割煤与其他工序的配合称为采煤机割煤方式。有双向割煤和单向割煤之分。37 双向割煤：A 往返一刀：较厚的中厚煤层单滚筒采煤机普采工作面多采用。用端部斜切进刀，往返分别割顶煤或割底煤进一刀。B 往返两刀：单滚筒采煤机、双滚筒采煤机均可采用，又称穿梭割煤。在双滚筒采煤机普采或综采工作面，采煤机在工作面一端斜切进刀后，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，一次采全高。38 单向割煤（往返一刀）：A 单滚筒：在单滚筒采煤机普采工作面，这种割煤方式的工艺过程为：采煤机自工作面下（或上）切口向上（或下）沿底割煤，随机清理顶煤、挂梁，必要时可打临时支护。B 双滚筒：双滚筒采煤机工作面单向割煤方式的主要特点是：采煤机后追移架，但不移输送机；采煤机在与割煤反方向清扫浮煤后，再追机移输送机，往返一次进一刀煤。39 液压支架移架方式：（p45）A 单架依次顺序移架方式又称单架连续式。B 分组间隔交错式又称分组交错式。C 成组整体依次顺序式又称成组连续式（最常用）40 采煤循环：采煤工作面周而复始地完成破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等工序的过程。41 采煤工作面的作业方式：采煤工作面一昼夜内采煤班和准备班的配合方式。42 长壁工作面劳动组织形式：分段作业、追机作业、分段追机作业（p65）43 区段参数：A 区段走向长度：就是采区的走向长度。区段或采区一翼走向长度即为工作面连续推进长度B 区段倾斜长度：采煤工作面长度、区段煤柱宽度和区段上下平巷宽度之和。44 双巷布置与掘进：（p94）本区段的运输平巷与下区段的轨道平巷同时掘进，两巷间一般留 8-20m 的区段煤柱。采用双巷布置与掘进的方式时， ，运输平巷按中线或分段按中线掘进，轨道平巷有两种情况，一是按腰线超前工作面运输平巷掘进；二是按中线或分段按中线掘进，与运输平巷平行布置。优点：瓦斯含量大，一翼走向较长的采区，采用双巷布置与掘进有利于掘进通风安全；采用双巷布置与掘进，下区段的轨道平巷受开采影响较小时，上下区段工作面接替容易；生产期间工作面下方有两条通道与上下山相连，通风、运料和行人均方便。缺点：由于留设了区段煤柱，双巷布置与掘进降低了采区采出率，本区段工作面开采对下区段回风平巷有一定的影响；瓦斯涌出量大的矿井，需增加瓦斯尾巷（在工作面开采前预先抽放瓦斯或在工作面开采期间排放采空区的瓦斯） 。45 工作面通风方式与回采巷道布置：（P102）A U 形通风（我国多用）：在工作面采用后退式回采顺序时，这种通风方式具有风流系统简单，漏风小等优点，但风流线路长，阻力变化大。当采用前进式回采顺序时，漏风量较大。当瓦斯涌出量不太大、工作面通风能满足要求时，采用 U 形通风巷道布置简单，维护容易。B Z 形通风：由于进风流与回风流的方向相同，这也称为顺流通风方式。当采区边界布置有回风上山时，采用这种通风方式配合沿空留巷可使区段内的风流线路短而稳定。C Y 形通风：当采煤工作面产量大及瓦斯涌出量大时，采用这种方式可以稀释回风流中的瓦斯。对于综采工作面，上下平巷均进新鲜风流有利于上下平巷安装机电设备，可防止工作面上偶角积聚瓦斯及保证足够的风量。这种方式也要求设有边界回风上山。D H 形通风：与 Y 形通风的区别是：工作面两侧的区段运输、回风平巷均进风或回风，这增加了风量，有利于进一步稀释瓦斯。这种方式通风系统较复杂，区段运输平巷、回风平巷均要先掘后留，掘进工程量较大，故很少采用。E W 通风：当采用双工作面布置时，可用上下平巷同时进风或回风和中间平巷回风或进风的方式。W 形有利于满足上下工作面同采，实现集中生产的要求。特点是不用设置第二条风道；若上下平巷进风，在这些巷道中回撤、安装、维修采煤设备等有良好的作业环境；同时，易于稀释工作面的瓦斯，使上偶角瓦斯不聚集，且排放炮烟和煤尘速度快。F 三进两回通风：在采高大、工作面连续推进长度大，产量高的高瓦斯矿井中，回采巷道可采用多巷布置、三进两回通风。46 工作面通风方式的选择原则：A 满足工作面所需风量；B 减少漏风（特别是沿空留巷、沿空掘巷） ；C 通风线路尽量短，通风阻力尽量小（长度短、弯道少） ；D 保证最低、最高风速满足 安全规程 。47 分层开采特点：A 将近水平、缓倾斜及中斜厚煤层平行煤层层面划分为若干个 2-3m，逐层开采。B 除第一层外，其他各层在上分层的采空区下开采。C 铺设人工假顶（金属网）或形成再生顶板。48 开采方式：分层分采（P113 图） 、分层同采（P116 图） 。49 开采顺序：a 下行式（1-2-3） 、b 煤与瓦斯突出、冲地压影响大的矿井，上行式（3-2-1 ）50 巷道布置特点：a 采区下部车场大巷装车地板绕道，中部车场甩车场；b 轨道上山高于运输上山；c 三个分层共用两个上山（小联合准备） ；d 区段平巷双巷布置，留有区段煤柱。51 分层开采回采巷道布置：a 倾斜布置（内错式、外错式） 、b 水平布置、c 垂直布置。52 分层同采的优缺点（区段集中平巷作用）：A 通过增加同采工作面数来增加采区生产能力；B 各分层回采巷道超前工作面掘进，随采随废，缩短了维护时间，改善了维护条件；C 各分层出煤均利用区段集中运输平巷，占用设备少；有利于假顶防腐。缺点：岩石工程量大，初期准备时间长，生产系统复杂，单个工作面的能力不能发挥。53 长壁放顶煤采煤法：对于近水平、缓倾斜、中斜厚煤层（适用条件） ，沿底板布置一个长壁工作面（采高 3-4m）进行回采，再放出顶煤。54 按厚煤层赋存条件和采放次数分类：（P122-123）A 一次采全厚放顶煤：采面高度 2-3m，放顶高度是采面采高的 1-3 倍（采放比小于 1:3） ，一般适用于厚度 4-12m 缓倾斜厚煤层。B 预采顶分层顶网下放顶煤：将煤层划分为两个分层，沿煤层顶板下先采一个 2-3m 的顶分层长壁工作面。铺网后，再沿煤层底板布置放顶煤工作面，将两个工作面之间的顶煤放出。适用于厚度大于 12-14m，直接顶坚硬或煤层瓦斯含量高，需预先抽放的缓倾斜煤层。C 倾斜分层放顶煤：煤层厚度大于 15-20m 时，用于平行于煤层层面的斜面，将煤层分为两个以上厚度在 8-10m 以上的倾斜分层，而后依次放顶煤开采。D 预采中分层放顶煤：先在中分层布置普通的采煤工作面，让该面上部顶煤冒落，只采不放，堆积于采空区；再在下分层布置综放工作面，采底层煤，并将中分层开采后之上的原实体顶煤和已堆积在采空区的顶煤放出。55 支架形式和工作面输送机数目：（P123）A 综采放顶煤液压支架：a 高位单输送机；b 中位双输送机； c 低位双输送机B 炮采、普采放顶煤工艺：a 滑移顶梁液压支架；b 悬移顶梁液压支架；c 组合顶梁液压支架；d 形钢梁配单体支柱。56 顶煤破碎机理：A 矿山压力（顶煤破碎的主要原因）B 顶板活动：a 直接顶冒落（冒落时对顶板冲击） 、b 老顶断裂，回转；C 支架反复支撑（频繁升降产生交变应力）57 顶煤破坏分区A 完整区：工作面前方较远，顶煤尚未发生破坏；B 破坏发展区：靠近工作面，应力升高区，煤体开始破坏，水平变形大于垂直变形，仍具有一定整体性。C 裂隙发育区：工作面上放，受破碎机理共同作用，破碎主要在此区发育产生（进一步发育 a 裂隙密度增加、b 裂隙宽度增大） 。D 垮落破碎区：采空区右上方，煤体充分破坏，完全丧失整体性。放顶煤放 D 区。58 循环放煤步距：在工作面推进方向上，两次放顶煤之间的工作面的推进距离。合理的放煤步距能使顶煤上方的矸石与采空区矸石同时到达放煤口，这样才能最大限度地放出顶煤。59 放煤步距经验公式：L=（ 0.150.21）(H-M)-hL-放煤步距；H-煤层厚度；M- 采煤机割煤高度；h-放煤口至底板的垂高。60 放顶步距：最大控顶距（工作面允许达到的最大宽度）-最小控顶距=工作面必须保留的最小宽度。61 放煤方式：放顶煤工作面放煤顺序、次数和放煤量的配合方式。62 放煤分类方式：A 单轮顺序放煤； B 多轮顺序放煤；C 单轮间隔放煤63 采放比：是放顶煤工作面采煤机机采高度（或爆破高度）与顶煤高度之比。规定小于1:3.64 煤炭损失组成：a 工艺损失；b 初采损失；c 末采损失；d 端头损失；e 地质构造；f 区段煤柱（走向长壁双巷布置）或分带间煤柱（倾向布置） 。65 回采工作面回采率：a 厚煤层.=93%;b 中厚=95%;c 薄煤层 =97%;采区回采率：a 厚煤层=75%;b 中厚=80%;c 薄煤层=85%。66 准备方式的确定原则：a 生产系统完善；b 巷道布置简单；c 有利于集中生产；d 能充分发挥机电设备的效能；e 有利于工作面正常接替和保证安全。67 联合准备：分为煤层间共用上下山或石门的联合准备方式和煤层间既共用上下山或石门又共用区段集中平巷的联合准备方式。68 近距离煤层集中上山联合准备方式 P182-183-185 图69 区段集中平巷作用：使生产集中在区段内，区段内可保持多工作面同采，增加采区生产能力；各超前平巷随采随废，减少维护时间和长度，降低维护费用；布置可靠的能力较大的运输系统，减少设备台数；改善采掘接替关系。70 岩石集中平巷的布置：a 顶底板垂高 H；b 避开应力集中区的角度 ；c 岩石的岩性。71 岩石集中平巷的联系方式：石门（倾角较大） 、斜巷、溜煤眼。72 布置方式：a 机轨分煤岩；b 机轨双煤；c 机轨双岩；d 机轨合一。73 采区走向长度的影响因素：A 地质因素：a 断层-煤层厚度变化； b 倾角变化，向背斜轴部为边界；c 火成岩、陷落柱；d 自燃发火-工作面连续时间小于自燃发火期。B 技术因素：区段平巷的掘进通风技术；区段平巷的运输能力；供电及采煤机械化程度。C 经济因素：采区走向变化将引起各项成本的变化。D 采区走向边界的确定。74 采区采出率=（采区工业储量- 开采损失）/ 采区工业储量*100%；煤炭损失：煤柱损失和落煤损失。煤柱损失：a 区段煤柱；b 采区边界煤柱；c 上下山煤柱；d 大巷煤柱；e 断层煤柱；f 地面保护对象煤柱。75 井田划分的原则：a 与矿井的生产能力相适应；b 尽量利用自然条件；c 要有合理的尺寸和足够的储量；d 统筹兼顾，照顾全局；e 留有余地；f 直（折）线原则。76 井田划分的方法：a 按地质构造划分；b 按煤层赋存形态划分；c 按煤质、煤种分布划分；d 按地形地物界限划分；e 认为划分；f 按煤组划分。77 矿井服务年限：矿井设计时，按矿井可采储量、设计生产能力，并考虑储量备用系数计算出的矿井设计开采年限。矿井可采储量 Zk、设计生产能力 A 和矿井服务年限 T 之间的关系 T=Zk/AK；K- 矿井储量备用系数 1.31.5.为了保证矿井在生产期间有足够的储量和服务年限，设置储量备用系数。78 矿井开采过程中实际服务年限缩短的主要原因是：A 矿井增产：因矿井各生产环节设计时就有一定的富裕能力，矿井投产后，产量多要超过设计生产能力；B 地质损失增加：涉及煤层露头风化带降低，煤层变薄，断层增多，岩浆岩侵入，火灾和小窑开采，使可采储量减少；C 采出率降低：受地质构造和采矿技术的影响，实际采出率达不到设计要求。79 井田开拓：为整个矿井和各水平开采进行的总体性的井巷布置、工程实施和开采部署。80 井田开拓的主要内容：A 井田内的再划分，划分为阶段、开采水平、采区、盘区或带区，确定水平高度、水平数目、水平位置标高和阶段斜长；B 确定井筒位置及工业场地位置；C 确定井筒形式、数目、功能、装备、断面、支护、方向和坡度；D 确定井底车场形式、能力、线路和硐室；E 确定运输大巷和总回风道德位置、数目、装备、断面、支护、方向和坡度；F 开掘井筒、井底车场、主石门、运输大巷、总回风道、采区石门等为全矿或开采水平服务的开拓巷道；G 确定各煤层、各采区、盘区或带区的开采顺序、采掘接替和配采方式；H 确定并实施开拓延深方案；I 确定技术改造和改扩建方案。81 能够反映开拓方式主要特征的技术参数有：井筒形式、开采水平数目、运输大巷布置方式和准备方式。82 井田开拓方式的分类：83 斜井井筒方向：沿层、穿层、反斜井三类。P283-284A 沿层斜井：沿煤层和沿岩层斜井均为沿层斜井，一般沿煤岩层的真倾斜方向开掘，此时斜井的倾角及方向与煤岩层一致。B 穿层斜井：当煤层倾角与要求的井筒倾角不一致时，可以采用穿层斜井。C 反斜井：当煤层赋存不深，倾角不太大，井田沿倾斜方向尺寸小，因施工技术和装备条件等原因不便采用立井，受井上下条件限制又无法布置与煤层倾斜方向一致的斜井，这时采用反斜井。其井筒的倾斜方向与煤层倾斜方向相反。84 立井开拓的特点及应用：优点：A 适应性强，不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制。B 在相同条件下，立井井筒短，相应的管缆敷设长度短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，对于采深大的大型矿井，副井采用立井更具有优越性。C 井筒断面大，能下放外形尺寸较大的材料和设备。D 井筒支护条件好，且易于维护。E 井筒通风断面大，通风阻力小、允许通过的风量大，有利于矿井通风。F 在深矿井开拓中，立井的优点最为明显。缺点：井筒施工技术复杂，需用设备多，要求有较高的技术水平，井筒装备复杂，成井速度较慢，开凿费用较高，基建投资大。另外，立井直接延深比较困难，对生产干扰大。立井开拓应用的一般原则：A 对冲击层厚、水文地质条件复杂的矿井，多水平开采急倾斜煤层的矿井，以及煤层赋存深的矿井，一般采用立井开拓。B 当井田的地形地质条件不利于采用平硐或斜井的开拓时都可以考虑立井开拓。C 对于倾斜长度大的井田，采用立井多水平开拓能较合理地兼顾浅部和深部的开采。85 主副井井筒位置A 沿井田走向有利的位置：a 沿井田走向的运输工作量最小，运输费用最少； b 两翼通风均衡，通风路线短，通风阻力较小；c 两翼产量比较均衡。B 沿井田倾向有利的位置：平硐取决地形条件；斜井井筒沿倾向的位置主要是选择合适的层位、倾角、井口和井底位置；立井确定井筒沿井田倾向位置的原则是：石门工程量少；有利于第一水平开采。C 井筒穿过地层的合理位置：具有良好的施工和维护条件；D 布置合理地工业场地：其标高高于当地历史最高洪水位；避开地质灾害多发区。E 井筒及工业场地位置的选择。86 风井布置与位置：P302-304 图A 中央并列式通风：进、回风井均布置在井田中央的同一个工业场地内。优点：工业场地布置集中，管理方便，保护井筒的煤柱损失较小，构成矿井通风系统的时间短。缺点：通风路线长，通风阻力大，井下漏风多适用：井田范围和井型不大，瓦斯涌出量和自然发火都不严重的矿井。B 中央分列式通风：进风井布置在井田中央，回风井布置在井田上部边界的走向中部。一般由设在工业场地内的主井或副井进风，有边界的回风井回风。通风线路短，通风阻力小，井下漏风较少。C 对角式通风：进风井位于井田中央，回风井设在井田上部边界的两翼，成对角布置。缺点是回风井和通风设备较多，工业场地分散，占地和保护煤柱损失较多。D 采区式通风：回风井设在各采区。一般井田中央进风，井田上部边界各采区的回风井回风。缺点是回风井及所需通风设备较多，故适于煤层赋存浅的矿井，或因地表高低起伏较大，无法开掘浅部总回风道。E 混合式通风：上述诸种方式混合组成。F 分区域通风：多井筒分区域开拓，各分区域分别设进风井和回风井，通风系统基本独立。87 阶段垂高又称阶段高度，是阶段上下边界之间的垂直距离。88 开采水平垂高又称水平高度，是开采水平服务范围内上下边界之间的垂直距离。89 水平垂高的确定（水平大巷的布置）：A 具有合理地阶段斜长；B 具有合理地区段数；C 有利于采区的正常接替；D 保证开采水平有足够的服务年限；E 经济上有利的水平高度。90 上下山开采的比较：指利用原有开采水平进行下山开采与另设开采水平进行上山开采的比较。上下山开采在采煤工作面生产方面没有多大区别，在采区运输、提升、通风、排水、掘进等方面有很多区别。A 运输与提升方面：上山开采，煤矸向下运输，运输能力大，耗费动力少，存在折返运输；下山开采，煤矸向上运输，全矿没有折返运输，总运输工作量少。B 排水方面：上山，采区内涌水可直接流入井底水仓，一次排水至地面，排水系统简单；下山，采区内的涌水必须先排至阶段的上部水平，然后再排至地面。C 掘进方面：下山掘进期间的装载、运输、排水的工序比上山掘进时复杂，因而效率低，成本高；下山掘进采区防止跑车的技术措施。D 通风方面：上山沿倾斜方向风路较短；下山存在下行风的问题。91 下山开采的应用：A 倾角小于 16，瓦斯含量低，涌水量低；B 深部境界不一致，单设一个水平有困难，则最终阶段用下山开采；C 当开采强度增大，水平储量储量不够，水平接续紧张，采用在局部地段用下山开采，俗称剃头。92 辅助水平：在原有水平范围内，增设有运输大巷和简易的井底车场的水平。93 辅助水平的应用：A 阶段辅助水平：当矿井水平垂高有必要而又划分得很大时，开采水平以上的煤层如划分一个阶段，斜长过大。B 中间辅助水平：采用对水平上下山的矿井，上水平下山采区的掘进、排水、通风及辅助提升比较困难，下水平的回风问题也需要妥善解决，可在两开采水平之间铺设辅助水平，称中间水平。C 急倾斜煤层阶段间辅助水平：加大开采水平的垂高，一次延深两个阶段高度，两阶段间设辅助水平。D 近水平煤组（层）间辅助水平：在主采煤组以上或以下的煤组设辅助水平，开掘为该煤组开采服务的辅助水平巷道，并用暗立井与开采水平连通，煤经溜井下放或暗井提升。94 大巷的作用（P317）担负着开采水平的煤、矸、物料和人员的运输，以及通风、排水、敷设管线的任务。基本要求是：便于运输、利于掘进和维护、能满足矿井通风和安全的需要。95 大巷分类：A 按在矿井生产系统中的作用分：运输大巷和回风大巷；B 按运输功能划分：主要运输大巷和辅助运输大巷；C 按所在的层位分：岩层大巷和煤层大巷；D 按大巷在开采水平上的布置划分：分层大巷、集中大巷和分组集中大巷。96 大巷的布置方式：根据井田内可采煤层的层数，层间距和服务的煤层数目不同，运输大巷可分层布置、集中布置或分煤组集中布置。A 分层大巷布置特点：在各可采煤层中都布置大巷，相应地在各煤层中单层准备采区，就每一个采区来说，工程量较小。B 集中大巷布置的特点：大巷工程量较少；大巷一般布置在开采煤组的底板岩层或下部煤岩较坚硬的煤层中，易于维护，大巷维护工程量也较少；可以跨大巷开采，不留煤柱；井下运输效率高。C 分组集中大巷布置的特点：将煤层划分为若干个分组，每个分组开掘一条或一组集中大巷，分组内煤层间用采区石门或区段石门联系。兼有前两种方式的部分优点。97 分层、分组与集中大巷的应用：大巷采用分煤层还是集中或分组集中布置方式主要决定于矿井开采的煤层层数、层间距、倾角、开采程度及安全要求等因素。A 分煤层大巷布置：煤层间距大、倾角缓、石门长度大、井田走向长度短、组间距5070m；B 集中大巷：煤层间距小50m、倾角较大、石门长度短、井田走向长；C 分组集中大巷：分组间距一般大于 70m。98 运输大巷位置的选择：一般将运输大巷设在煤组的底板岩层中，有条件时，也可设在煤组底部煤质坚硬、围岩稳固的薄及中厚煤层中。99 煤层大巷：煤层中布置的大巷。A 优点：a 掘进易，速度快，投资少；b 可探明煤层赋存情况； c 出煤快、见效快，对环境保护有利。B 缺点：a 维护困难，维护费用高，受采动影响严重；b 大巷的坡度和方向不易保证；c 煤柱损失大，上下两层各需留 4050m，容易发火。C 适用条件：中、小型矿井，采用分层大巷布置。特殊情况，如底板附近有含水层或岩石软；煤无自然发火危险且较硬的条件下。100 岩层大巷：岩层中布置的大巷；一般作为集中或分组集中大巷。A 优点：适应性强，运输条件好；巷道维护条件好，费用低，并少留或不留煤柱；对防火和安全生产有利。B 缺点：岩石掘进工程量大、要求掘进设备多、掘进速度慢，掘进出的矸石排出地面，对环境保护不利。C 岩石大巷位置确定：a 大巷距煤层底板的垂直距离 H；b 压力影响角 ；c 所处岩层的岩性（坚硬、稳定） 。101 井底车场：位于开采水平，连接井筒和主要巷道（运输大巷、中央石门）的组巷道与硐室的总称。102 井底车场的组成：线路、布置线路的巷道和完成特定功能的硐室。103 井底车场内的轨道线路：主井空重车线、副井空重车线、材料车线、回车线、调车线和人车线路等。104 调车：采用矿车运煤和辅助运输时，根据运送的煤、矸或物料不同，矿车在井底车场内需要有序的调度，完成卸载、编组、升井、进入或使出井底车场等作业，总称调车。105 调车方式：顶推调车、甩车调车、专用设备调车、顶推拉调车。106 井底车场的形式及选择：分为环形式和折返式两大类。固定式矿车两类都可用；底卸式矿车一般选用折返式井底车场。A 环形式井底车场：特点：空重矿车在车场内环形运行。分类：卧式、斜式和立式；又分立井和斜井环形式井底车场。a 卧式：特点：主副井存车线与主要运输巷道平行；利用大巷作绕道回车线及调车线，可节省车场开拓工程量；调车方便。适用：主、副井距大巷较近。b 斜式：特点：存车线与大巷斜交；利用主要运输巷道作为调车线及部分回车绕道。适用：主、副井距大巷较近，且地面出车方向要求与大巷斜交时。c 立式：特点：存车线与大巷垂直，利用主要运输巷道作为调车线，但需专门开掘车场绕道。巷道工程量大，交叉及弯道多。适用：当主、副井距大巷较远时。B 折返式井底车场：空重列车在车场内同一巷道两条线路上折返运行。根据出车方向不同，分尽头式和梭式。a 梭式：特点：利用运输大巷作主井空、重车线和调车线。适用：井筒距大巷较近的场合。b 尽头式：特点：车场一端和大巷连接，另一端为尽头。主井空、重车线及通过线与大巷垂直，空重车辆由车场一端进入。适用：井筒距大巷较远的场合。107 底卸式矿车卸载原理：（p339-340 ）进入卸载站后，滚行至卸载坑，矿车车厢上两侧的翼板支撑于卸载坑两侧的支撑托辊上，使矿车悬空。矿车底架前端与车厢为铰接连接，后端可向下打开。矿车车厢悬空并沿托辊向前移动时，矿车底架借其自重及载煤重量自动向下张开，车厢底架后端的卸载轮沿卸载曲规向下方滚动，车底门逐渐开大。由于所载煤重量及矿车底架自重的共同作用，使矿车受到一个水平推力，推动列车继续前进。煤卸净后，卸载轮滚过曲规拐点逐渐向上，车底架与车厢逐渐闭合。108 井底车场的选择形式：与井筒形式、井型大小，井筒与大巷的距离，空间相对位置、运输方式及设备有关。109 井底车场形式选择的影响因素：A 井田开拓方式、矿井生产能力；B 井筒形式，大巷运输方式，井筒与大巷的距离；C 地面生产系统；D 煤种分运时，设不同的卸载系统。110 选择井底车场形式的原则：A 车场有足够的通过能力，应比矿井生产能力有 30%以上的富裕能力；B 调车简单、管理方便，弯道及交岔点少，布置尽量简单；C 操作简单，符合有关规程、规范要求；D 井巷工程量小，建设投资省，便于维护，生产成本低；E 施工方便，缩短建设时间。111 采掘比：一定时期内采煤工作面个数与掘进工作面个数之比，有时也指采煤工作面工人人数与掘进工作面工人人数之比。112 掘进率：井田一定范围或一定时间内，掘进巷道的总长度与采出总煤量之比。113 矿井开拓延深：多水平开拓的生产矿井为生产接替而进行的下一开采水平的井巷布置及工程实施。114 矿井开拓延深的特点：A 井巷工程量大，施工期较长；B 可利用已有的生产系统和设备；C 延深与生产互相干扰；D 可与矿井技术改造或改扩建相结合。115 采掘关系：在煤矿生产中，掘进工作在时间上和空间上都必须超前采煤工作，它们这种关系称准备与回采的关系，简称采掘关系。采掘并举，掘进现行。117 矿井开拓延深方案：a 主副井直接延深；b 暗井延深；c 一直接，一暗井；d 一新打井，一延深井；e 几个矿井联合延深，并合成较大的矿井。118 矿井开拓延深的原则及要求：A 保持或扩大矿井生产能力；B 充分利用现有的井巷、设备，减少临时辅助工程量，降低投资；C 积极采用新技术、新工艺和新设备，选择更适合于新水平条件的采煤方法，改革矿井井田开拓和采区准备方式。D 加强生产管理、延深的组织管理与技术管理，施工与生产紧密配合，协调一致，尽量减少延深对生产的影响；1 露天采矿学包括 a 露天开采工艺环节; 矿岩准备、采装工作、运输工作、排土工作 b 露天开采工艺系统；单斗挖掘机铁道开采工艺、单斗挖掘机汽车开采工艺、连续开采工艺、无运输剥离倒堆工艺。2 露天开采的特点；a 优点；1 安全性好 2 作业条件好 3 劳动效率高 4 基建速度快 5 资源回收率高 b 缺点；1 对矿体赋存条件要求严格（浅埋藏，厚煤层）2 受气候影响大 3 必须要移运大量的剥离物 4 破坏土地资源，影响生态环境3 松碎的方法 a 机械法；利用机械设备松碎矿岩 b 水利法；向钻孔中注入高压水，胀裂矿岩 c 穿孔爆破法；将一定量的炸药放置在一点规格的钻孔内，利用炸药爆炸所产生的化学能破碎矿岩。4 影响爆破质量的因素；a 矿岩本身的性质 b 结构面（地质构造、节理裂隙、断层、褶皱）c 炸药性能及装药量 d 爆破方法及起爆方法5 爆炸方法分类；a 药（硐）室爆破 特点；一次爆破量大，无需专门的穿孔设备，破碎效果较差，大块多 b 裸露爆破 特点；操作方便。危险。破碎效果差，炸药单耗高。一般用于二次爆破 c 浅孔爆破；孔径小于 75 毫米，孔深小于 4 米的爆破方法。特点；爆炸效果好，一次爆破量小，穿孔设备效率低，一般用于二次爆破 d 深孔爆破；孔径大于 75 毫米，孔深大于 4 米的爆破方法。特点；爆炸效果好，一次爆破量大，炸药单耗低，穿孔设备效率高，安全性好，工序复杂。6 影响深空爆破的主要因素；1 钻孔方式 2 孔网参数 3 布孔方法（单排孔，多排孔矩形网、多排孔三角网）4 起爆顺序 5 起爆方法7 采装与穿爆如何配合 a 爆破后台阶破面和平台应平整，避免出现硬帮，跟底和伞岩 b 爆破后的矿岩块度和爆堆尺寸满足采装作业要求 c 有足够的爆破储量 d 穿爆环节设备的能力和数量应和采装环节相匹配8 轮斗铲的特点及适用条件 优点；1 连续性作业 2 冲击载荷小 3 消耗能量小 4 相同能力的重量小 5 劳动效率高 缺点 1 铲取力小 2 适用性差 适用性；在以下几个条件下不能使用 1均压的硬岩 2 均匀致密的夹层 3 含研磨性矿物的的物料如石英砂 4 含有堵塞性植物根系 5气温常年在-35 度以下的严寒地区9 组合台阶的优点；1 充分发挥轮斗铲的线性参数，可以上下挖掘，转载机可以上下转载的特性。2 减少工作面胶带运输机的接长次数 3 可实现斗帮开采，提高露天矿的经济效益10 汽车运输的优缺点及适用条件；优点；1 转弯半径小，爬坡能力强（汽车爬坡千分之80，铁道千分之 20）2 机动灵活 3 基建工程量小，建设速度快 4 开采强度大，可实现较大的产量规模 5 运输组织简单 缺点 1 合理运距小（不大于 3 到 5 千米）2 运输成本高（超过3 到 5 千米不再适用）3 消耗大量的燃油及轮胎 4 环境污染严重（有扬尘）5 受气候影响大；适用地形复杂的条件11 胶带运输机运输的优缺点及适用条件；优点；连续性作业；易于实现自动化管理；运输能力大；爬坡能力强 17-18 度；运输成本低；缺点；对气候适应性差；价格昂贵；对矿岩硬度及块度要求严格；适用；松软或破碎效果好的矿岩12 胶带运输机的设计原则；1 工作线要求平直 2 单台胶带运输机应较长 3 应尽量减少胶带运输机的数量 4 适当加大移设步距 5 胶带运输机串联时，一般不应成锐角，最好是直角13 联合运输的特点及适用条件；优点 1 将各种运输方式组合在一起，发挥各自的特长，克服缺点，使整个运输系统达到最佳效果 2 减少同一种设备的数量，相应减少相互间的影响。缺点 1 需增设转载设备，增加了设备的投资，转载设备的状态直接影响整个系统效率 2 环节工序内复杂化，生产管理复杂化。适用条件；地质条件复杂的大中型露天矿。14 汽车胶带运输机串联联合的特点 1 发挥各自的优点，克服缺点 2 增加了转载设备，生产管理复杂化 3 转载设备的能力直接影响整个班的效率 4 转载站的布置和移设非常重要，影响采剥工程的发展 5 剥离物采用胶带运输机时，应考虑增加的破碎费用，能否通过运输方式的改善而得以补偿。适用；1 坑深，地面运距大 2 美艳破碎效果好，适合采用胶带运输3 经筛分后可用胶带运输15 排土工作的任务：a 选择排土设备工艺和参数 铁道运输 排土犁，机械铲 ；汽车运输推土机；胶带运输机运输胶带排土机排土；b 组织排土环节 内部各工序的配合；c 最大限度的利用排土空间 保证采场持续均衡生产16 排土工作的特点：a 与采装工作有类似的工作线和工作面的发展均是动态的 但二者的发展方向相反。b 排土工作面自上而下逐渐占据排土空间 c 排土作业的对象是松散物料，设备效率高但路线质量差17 推土机排土的作业方式：a 边缘排土：汽车以后退的方式驶向近至台阶坡底线附近 卸载土岩 推土机将残留的土岩推至坡下 优点：推土机工作量小 缺点：安全系数差，尤其是在夜间和雨季 适用：土岩稳定性较好时；b 场地作业：汽车将土岩直接卸载至排土台阶的平台撒谎能够，推土机将其推至坡下。优点：安全性好。缺点：推土机工作量大。适用：土岩稳定性较差时。18 露天采矿工艺系统：完成露天开采的采装，运输，排土三大主要缓解的机械设备和作业方法的总称。 分类：1）按物料流的连续性分 a 间断开采工艺：设备作业是周期的 物料流是不连续的。b 连续开采工艺系统：设备作业无周期性 物料流连续。c 半连续开采工艺系统：部分环节是间断的 物料流部分连续；按设备作业情况分 a 独立式开采工艺系统：不同环节采用不同的设备 b 合并式开采工艺系统：两个或两个以上环节应用同一种设备，如拉铲无运输倒推法。19 露天开采工艺系统选择时应考虑的因素：a 矿区自然条件 地质 地形 地貌 气候条件 b 可供选择设备的类型规格及数，各个环节采用设备尽量统一 c 资金情况 d 露天矿产量规模及质量要求 e 环境影响； 原则：经济合理 投资少收益大。技术可行：在满足产量规模前提下满足要求 和环节设备相互匹配 充分发挥效率。20 单斗卡车工艺特点及适用条件：优点：a 汽车转弯半径小 爬坡能力强 机动灵活b 开采强度大 建设速度快 矿山开拓简单 c 对地形及矿体贮存条件适用性强 d 对矿岩性质（硬度 块度）适应性强。 缺点：a 受气候影响较大 b 耗油量大轮胎磨损严重 c 运营成本高 合理运距小 d 环境污染严重