1、采矿新技术考试题一、请叙述矿山压力研究和现场检测方法（20）答：矿山压力有 3 类研究方法：一是采用数学力学分析法，如用有限元等方法进行的计算机模拟研究（如 Flac、Sansn 等软件） ；二是以实验力学分析为途径的研究；三是现场监测研究。但是迄今为止，前两张方法还需要将某些复杂多变的因素作简化处理，处理结果受人为因素影响较重。因此，前两种方法更适用与进行理论研究方面的学术讨论，作为定性分析和结果校验尚可，因而其仅局限于较简单问题的检验与参数解算。同时，这两种方法还要求现场观测提供精确的参数，否则结果将严重脱离实际，使用价值极低。现场检测研究法是直接面对生产现场对矿压显现的宏观现象进行观测和
2、记录，同时利用各种仪表、工具观测采场围岩变形、位移、顶底板破坏、支架受载及压缩等。然后从动态分析研究中得出对采场矿压显现有明显影响的岩层运动的条件、时间和方向以及采场周围支承压力的分布变化状况，为解决现场矿压控制问题（如工作面顶底板状态、来压“预测预报”支护设计和支架选型、巷道位置选择、开采程序安排等）提供依据。由于现场检测获得的资料反映的是多种因素综合作用下的动压与支护间的互动作用，故利用这种资料论证分析问题较为可靠，收效显著，也越来越被生产现场认可和采用。此外，这种模式有利于工程技术管理人员直接接触和参与矿压研究工作。现场矿压检测需要有明确的目的性，只有在符合客观实际的理论知识指导下分析所
3、得到的实测数据，才能获得有效成果。因此，现场检测需要实验室试验研究与数学力学的数值模拟分析成果作为理论指导，以便改进检测方法和获取正确的分析资料。实验研究法和数值模拟法要以现场监测所得的资料与数据为依据，其研究结论也需要在现场检验。为此，矿山压力采用的 3 类研究方法相辅相成，互为补充。二、说明煤矿安全规程对放顶煤开采的规定（20）答：煤矿安全规程第六十八条规定：采用放顶煤开采时，必须遵守下列规定：（一） 矿井第一次采用放顶煤开采，或在煤层（瓦斯）赋存条件变化较大的区域采用放顶煤开采时，必须根据顶板、煤层、瓦斯、自然发火、水文地质、煤尘爆炸性、冲击地压等地质特征和灾害危险性编制开采设计，开采设
4、计应当经专家论证或委托具有相关资质单位评价后报请集团公司或者县级以上煤炭管理部门审批，并报煤矿安全监察机构备案。（二） 针对煤层的开采技术条件和放顶煤开采工艺的特点，必须对防瓦斯、防火、防尘、防水、采放煤工艺、顶板支护、初采和工作面收尾等制定安全技术措施（三） 采用欲裂爆破对坚硬顶板或者顶煤进行弱化处理时， 工作面未采动区进行，并制定专门的安全技术措施。严禁在工作面内采用炸药爆破方法处理顶煤、顶板及卡在放煤口的大块煤（矸） 。（四） 高瓦斯矿井的易自燃煤层，应当采取以预抽放式为主的综合抽放瓦斯措施和综合防灭火措施，保证本煤层瓦斯含量不大于 6m/t 或工作面最高风速不大于 4.0m/s。（五）
5、 工作面严禁采用木支柱、金属摩擦支柱支护方式。有下列情形之一的，严禁采用单位液压支柱放顶煤开采：（一） 倾角大于 30 的煤层（急倾角特厚煤层水平分层放顶煤除外） 。（二） 冲击地压煤层。有下列情形之一的，严禁采用放顶煤开采：（一） 煤层平均厚度小于 4M 的。（二） 采放比大于 1：3 的。（三） 采区或工作面回采率达不到矿井设计规范规定的。（四） 煤层有煤（岩）和瓦斯（二氧化碳）突出危险的。（五） 坚硬顶板、坚硬顶煤不易冒落，且采取措施后冒放性仍然较差，顶板垮落充填采空区的高度不大于采放煤高度的。（六） 矿井水文地质条件复杂，采放后有可能与地表水、老窑积水和强含水层导通的。三、论述煤炭清洁
6、开采的含义、技术途径和措施（30）答：所谓清洁开采，就是在生产优质煤炭的同时，最大限度地减小对矿区环境的污染。它是相对意义上的减少煤炭生产、加工、利用、转化和燃烧时对环境污染的技术，而不是绝对的清洁或洁净。减少污染、改善环境状态的程度，原则上是要求达到在生态自然环境可承受的范围之内。煤炭生产实现环境保护目标，达到规定标准的途径有两个：一是减少生产过程中对环境的污染，二是污染后加以治理。清洁开采技术属于前者，洁净煤技术属于生产后更更深层次的煤炭加工利用等方面减少污染的途径。但两者都需要与污染治理技术相互配合，协调进行，才能达到环境保护的目的。因此，清洁开采技术的基本要求和目的，是能够减轻对环境的
7、污染，降低对生态环境的有害影响。能够达到这一要求的开采技术就是清洁开采技术，其作用是减轻污染后治理的难度和工程量。清洁开采的技术途径和措施：一减少井下排矸量的有效措施，1、煤矿生产进行总体合理规划；2、改革巷道布置方式、减少岩巷掘进量。对于井下开采而言，要从改革矿井开拓和巷道布置方式入手，本着“多做煤巷，少做岩巷”的原则，包括（1）全煤巷开拓方式，就是把个别井底车场硐室开挖在稳定的岩层中，其余所有的开拓巷全部布置在煤层中。 （2）利用自然边界划分矿井和采区。 （3）进行搭配开采。（4）取消岩石集中巷。3、合理选择采煤方法及生产工艺，包括(1)加大采高，实现煤层全厚开采。 （2）合理分层。 （3
8、）煤岩分采。 （4）留顶（或底）煤开采。4、矸石充填不出井。二减少井下废气、粉尘污染的措施，包括 1）井下抽放瓦斯综合利用；2）井下粉尘防治；3）井下防灭火技术；三煤矿污水处理技术，包括 1）矿井水分类排放；2）水采矿井的闭路循环；3）煤矿用化工材料污染治理。四减轻地表沉陷的开采技术，包括 1）房柱式采煤方法；2）条带开采；3）充填法控制顶板；4）分层间歇开采；5）离层带高压注入泥浆技术。四、说明局部冒顶事故的防治（30）答：局部冒顶的原因有两类：一类是由于直接顶被破坏后失去有效的支护而造成局部垮落；另一类是基本顶下沉迫使直接顶破坏工作面支架而造成局部冒顶。从事故发生的地点来看，局部冒顶可分为
9、靠近煤壁附近的局部冒顶。从事故发生的地点来看，局部冒顶可分为靠近煤壁附近的局部冒顶、上下出口局部冒顶、回柱放顶线附近的局部冒顶和断层带附近的局部冒顶。1、防止靠近煤壁附近的局部冒顶：（1）采用能及时支护悬露顶板的支架，如横板连锁棚子、正悬臂交错金属顶梁支架、正倒悬臂梁支架和贴帮支柱等。 （2）在架设支架前必须敲帮问顶，以防落矸伤人，严禁工人在无支护空顶区进行操作。 （3）炮采时，炮眼布置及装药量应合理，尽可能避免崩倒支柱。 （4）工作面采用液压控制的滑移顶梁支护。（5）尽量使工作面与煤层的主节理方向垂直或斜交，避免煤壁片帮。一旦煤壁片帮应及时掏梁窝超前支护，防止冒顶。 （6）综采时，对破碎直接
10、顶可注入树脂黏接剂，使顶板固化，以放冒顶发生。2、上下出口局部冒顶采取的措施有：（1）支架必须有足够的支撑力，不仅要支撑松动易冒落的直接顶，还要支撑基本顶来压时造成的压力。 （2）支护系统必须始终没有发生局部冒落的“空档” 。 （3）支护系统要具有一定的侧向抗力，防止基本顶来压时推到支架。3、回柱放顶线附近的局部冒顶预防；（1）加强地质观察工作，记载大块岩块的位置及尺寸。 （2）如果工作面采用金属摩擦支柱支护，可在这些支柱上各支一根木支柱作为替柱，然后回撤金属支柱，最后用绞车回掉木支柱。 （3）为了防止直接顶中或金属网上大块游离岩块在回柱时旋转而推倒工作面支架，造成冒顶事故，应在大岩块下采用打木垛等特殊支护手段加强支护。当大岩块长度沿走向超过一次放顶步距时，要加大控顶距，当大岩块全部处于放顶线以外时，再用绞车回掉支柱。 （4）在放顶线上架设具有液压操纵移置的切顶支架，也能防止大块游离岩块旋转推倒支架的冒顶事故。4、断层带附近的局部冒顶防护；（1）过断层的方法；（2）过断层常用的支护方法；5、陷落柱附近的局部冒顶防治，过陷落柱的方法和过断层一样，可以绕过，也可以硬过。采用硬过的方法时，根据陷落柱破碎程度的差别，可采用套棚、木垛、撞楔法过陷落柱。
