采礦新技術(shù)考試題

1、采礦新技術(shù)考試題采礦新技術(shù)考試題一、請(qǐng)敘述礦山壓力研究和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法（20）答：礦山壓力有3類研究方法：一是采用數(shù)學(xué)力學(xué)分析法，如用有限元等方法進(jìn)行的計(jì)算機(jī)模擬研究（如Flac、Sansn等軟件）；二是以實(shí)驗(yàn)力學(xué)分析為途徑的研究；三是現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)研究。但是迄今為止，前兩張方法還需要將某些復(fù)雜多變的因素作簡(jiǎn)化處理，處理結(jié)果受人為因素影響較重。因此，前兩種方法更適用與進(jìn)行理論研究方面的學(xué)術(shù)討論，作為定性分析和結(jié)果校驗(yàn)尚可，因而其僅局限于較簡(jiǎn)單問

2、題的檢驗(yàn)與參數(shù)解算。同時(shí)，這兩種方法還要求現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)提供精確的參數(shù)，否則結(jié)果將嚴(yán)重脫離實(shí)際，使用價(jià)值極低?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)研究法是直接面對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)礦壓顯現(xiàn)的宏觀現(xiàn)象進(jìn)行觀測(cè)和記錄，同時(shí)利用各種儀表、工具觀測(cè)采場(chǎng)圍巖變形、位移、頂?shù)装迤茐?、支架受載及壓縮等。然后從動(dòng)態(tài)分析研究中得出對(duì)采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)有明顯影響的巖層運(yùn)動(dòng)的條件、時(shí)間和方向以及采場(chǎng)周圍支承壓力的分布變化狀況，為解決現(xiàn)場(chǎng)礦壓控制問題（如工作面頂?shù)装鍫顟B(tài)、來壓“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)”支護(hù)設(shè)計(jì)和支架選型、

3、巷道位置選擇、開采程序安排等）提供依據(jù)。由于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)獲得的資料反映的是多種因素綜合作用下的動(dòng)壓與支護(hù)間的互動(dòng)作用，故利用這種資料論證分析問題較為可靠，收效顯著，也越來越被生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)可和采用。此外，這種模式有利于工程技術(shù)管理人員直接接觸和參與礦壓研究工作?，F(xiàn)場(chǎng)礦壓檢測(cè)需要有明確的目的性，只有在符合客觀實(shí)際的理論知識(shí)指導(dǎo)下分析所得到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，才能獲得有效成果。因此，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)需要實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究與數(shù)學(xué)力學(xué)的數(shù)值模擬分析成果作為理論指導(dǎo)，以便改

4、進(jìn)檢測(cè)方法和獲取正確的分析資料。實(shí)驗(yàn)研究法和數(shù)值模擬法要以現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)所得的資料與數(shù)據(jù)為依據(jù)，其研究結(jié)論也需要在現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)。為此，礦山壓力采用的3類研究方法相輔相成，互為補(bǔ)充。二、說明煤礦安全規(guī)程對(duì)放頂煤開采的規(guī)定（20）答：《煤礦安全規(guī)程》第六十八條規(guī)定：采用放頂煤開采時(shí)，必須遵守下列規(guī)定：（一）礦井第一次采用放頂煤開采，或在煤層（瓦斯）賦存條件變化較大的區(qū)域采用放頂煤開采時(shí)，必須根據(jù)頂板、煤層、瓦斯、自然發(fā)火、水文地質(zhì)、煤塵爆炸性、沖擊地

5、壓等地質(zhì)特征和災(zāi)害危險(xiǎn)性編制開采設(shè)計(jì)，開采設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)經(jīng)專家論證或委托具有相關(guān)資質(zhì)單位評(píng)價(jià)后報(bào)請(qǐng)集團(tuán)公司或者縣級(jí)以上煤炭管理部門審批，并報(bào)煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)備案。（二）針對(duì)煤層的開采技術(shù)條件和放頂煤開采工藝的特點(diǎn)，必須對(duì)防瓦斯、防火、防塵、防水、采放煤工藝、頂板支護(hù)、初采和工作面收尾等制定安全技術(shù)措施（三）采用欲裂爆破對(duì)堅(jiān)硬頂板或者頂煤進(jìn)行弱化處理時(shí)，工作面未采動(dòng)區(qū)進(jìn)行，并制定專門的安全技術(shù)措施。嚴(yán)禁在工作面內(nèi)采用炸藥爆破方法處理頂煤、頂板及

6、卡在放煤口的大塊煤（矸）。（四）高瓦斯礦井的易自燃煤層，應(yīng)當(dāng)采取以預(yù)抽放式為主的綜合抽放瓦斯措施和綜合防滅火措施，保證本煤層瓦斯含量不大于6mt或工作面最高風(fēng)速不大于4.0ms。（五）工作面嚴(yán)禁采用木支柱、金屬摩擦支柱支護(hù)方式。有下列情形之一的，嚴(yán)禁采用單位液壓支柱放頂煤開采：（一）傾角大于30的煤層（急傾角特厚煤層水平分層放頂煤除外）。（二）沖擊地壓煤層。有下列情形之一的，嚴(yán)禁采用放頂煤開采：（一）煤層平均厚度小于4M的。（二）采放比

7、大于1：3的。（三）采區(qū)或工作面回采率達(dá)不到礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的。（四）煤層有煤（巖）和瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)的。（五）堅(jiān)硬頂板、堅(jiān)硬頂煤不易冒落，且采取措施后冒放性仍然較差，頂板垮落充填采空區(qū)的高度不大于采放煤高度的。（六）礦井水文地質(zhì)條件復(fù)雜，采放后有可能與地表水、老窯積水和強(qiáng)含水層導(dǎo)通的。三、論述煤炭清潔開采的含義、技術(shù)途徑和措施（30）答：所謂清潔開采，就是在生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煤炭的同時(shí)，最大限度地減小對(duì)礦區(qū)環(huán)境的污染。它是相對(duì)意義上的減

8、少煤炭生產(chǎn)、加工、利用、轉(zhuǎn)化和燃燒時(shí)對(duì)環(huán)境污染的技術(shù)，而不是絕對(duì)的清潔或潔凈。減少污染、改善環(huán)境狀態(tài)的程度，原則上是要求達(dá)到在生態(tài)自然環(huán)境可承受的范圍之內(nèi)。煤炭生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)，達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的途徑有兩個(gè)：一是減少生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境的污染，二是污染后加以治理。清潔開采技術(shù)屬于前者，潔凈煤技術(shù)屬于生產(chǎn)后更更深層次的煤炭加工利用等方面減少污染的途徑。但兩者都需要與污染治理技術(shù)相互配合，協(xié)調(diào)進(jìn)行，才能達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的。因此，清潔開采技術(shù)的基

9、本要求和目的，是能夠減輕對(duì)環(huán)境的污染，降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的有害影響。能夠達(dá)到這一要求的開采技術(shù)就是清潔開采技術(shù)，其作用是減輕污染后治理的難度和工程量。清潔開采的技術(shù)途徑和措施：一減少井下排矸量的有效措施，1、煤礦生產(chǎn)進(jìn)行總體合理規(guī)劃；2、改革巷道布置方式、減少巖巷掘進(jìn)量。對(duì)于井下開采而言，要從改革礦井開拓和巷道布置方式入手，本著“多做煤巷，少做巖巷”的原則，包括（1）全煤巷開拓方式，就是把個(gè)別井底車場(chǎng)硐室開挖在穩(wěn)定的巖層中，其余所有的開拓巷

10、全部布置在煤層中。（2）利用自然邊界劃分礦井和采區(qū)。（3）進(jìn)行搭配開采。（4）取消巖石集中巷。3、合理選擇采煤方法及生產(chǎn)工藝，包括(1)加大采高，實(shí)現(xiàn)煤層全厚開采。（2）合理分層。（3）煤巖分采。（4）留頂（或底）煤開采。4、矸石充填不出井。二減少井下廢氣、粉塵污染的措施，包括1）井下抽放瓦斯綜合利用；2）井下粉塵防治；3）井下防滅火技術(shù)；三煤礦污水處理技術(shù)，包括1）礦井水分類排放；2）水采礦井的閉路循環(huán)；3）煤礦用化工材料污染治理。四

11、減輕地表沉陷的開采技術(shù)，包括1）房柱式采煤方法；2）條帶開采；3）充填法控制頂板；4）分層間歇開采；5）離層帶高壓注入泥漿技術(shù)。四、說明局部冒頂事故的防治（30）答：局部冒頂?shù)脑蛴袃深悾阂活愂怯捎谥苯禹敱黄茐暮笫ビ行У闹ёo(hù)而造成局部垮落；另一類是基本頂下沉迫使直接頂破壞工作面支架而造成局部冒頂。從事故發(fā)生的地點(diǎn)來看，局部冒頂可分為靠近煤壁附近的局部冒頂。從事故發(fā)生的地點(diǎn)來看，局部冒頂可分為靠近煤壁附近的局部冒頂、上下出口局部冒頂、回

12、柱放頂線附近的局部冒頂和斷層帶附近的局部冒頂。1、防止靠近煤壁附近的局部冒頂：（1）采用能及時(shí)支護(hù)懸露頂板的支架，如橫板連鎖棚子、正懸臂交錯(cuò)金屬頂梁支架、正倒懸臂梁支架和貼幫支柱等。（2）在架設(shè)支架前必須敲幫問頂，以防落矸傷人，嚴(yán)禁工人在無支護(hù)空頂區(qū)進(jìn)行操作。（3）炮采時(shí)，炮眼布置及裝藥量應(yīng)合理，盡可能避免崩倒支柱。（4）工作面采用液壓控制的滑移頂梁支護(hù)。（5）盡量使工作面與煤層的主節(jié)理方向垂直或斜交，避免煤壁片幫。一旦煤壁片幫應(yīng)及時(shí)掏

13、梁窩超前支護(hù)，防止冒頂。（6）綜采時(shí)，對(duì)破碎直接頂可注入樹脂黏接劑，使頂板固化，以放冒頂發(fā)生。2、上下出口局部冒頂采取的措施有：（1）支架必須有足夠的支撐力，不僅要支撐松動(dòng)易冒落的直接頂，還要支撐基本頂來壓時(shí)造成的壓力。（2）支護(hù)系統(tǒng)必須始終沒有發(fā)生局部冒落的“空檔”。（3）支護(hù)系統(tǒng)要具有一定的側(cè)向抗力，防止基本頂來壓時(shí)推到支架。3、回柱放頂線附近的局部冒頂預(yù)防；（1）加強(qiáng)地質(zhì)觀察工作，記載大塊巖塊的位置及尺寸。（2）如果工作面采用金屬

14、摩擦支柱支護(hù)，可在這些支柱上各支一根木支柱作為替柱，然后回撤金屬支柱，最后用絞車回掉木支柱。（3）為了防止直接頂中或金屬網(wǎng)上大塊游離巖塊在回柱時(shí)旋轉(zhuǎn)而推倒工作面支架，造成冒頂事故，應(yīng)在大巖塊下采用打木垛等特殊支護(hù)手段加強(qiáng)支護(hù)。當(dāng)大巖塊長(zhǎng)度沿走向超過一次放頂步距時(shí)，要加大控頂距，當(dāng)大巖塊全部處于放頂線以外時(shí)，再用絞車回掉支柱。（4）在放頂線上架設(shè)具有液壓操縱移置的切頂支架，也能防止大塊游離巖塊旋轉(zhuǎn)推倒支架的冒頂事故。4、斷層帶附近的局部冒