1安全矿井的概念：通过现代高新技术对传统采煤技术进行改造，采用新的采煤工艺和新的技术装备，运用新的控制监测设施和新的科学管理技术及方法，在一定时期内，矿井产量和效率等主要技术经济指标明显高于同类矿井平均水平的矿井。

2安全高效矿井建设，是以安全高效矿井为样板、作导向，以不同层次条件的矿井建设为主要内容，充实内涵、改进技术、加强管理，提高主要煤矿的技术经济效果，从而推进整个煤炭工业的发展。 3辅巷多通道搬迁技术

① 预掘辅巷和联络巷，充分利用连续采煤机快速掘进的优势，以掘代采，预先形成工作面支架回撤的调向通道和撤回通道。

② 应用无轨胶轮车，将支架装、运、卸集于一体，对于正对联巷口(通道)的三组支架可直接装车外运，省去其他工序。

4旺格维利采煤法: 是一种新型的短壁式开采方法，以其适用机械化程度高、生产能力大、资源回收率高、生产系统简单、生产管理较为容易等特点，成为了短壁式采煤的发展方向.

1 我国安全矿井的几种类型目前我国井工开采矿并实现安全高效的主要采煤方法有:单一长壁综采、综放开采、大采高综采及旺格维利采煤法。

2 我国综采放顶煤技术取得的成就(1)实现了低投入、高产出的安全高效采煤(2)研制成功了适应综采放顶煤的系列架型(3)提高了放顶煤回采率(4)建立了综放的安全保障体系(5)综放开采的基础理论研究工作取得很大成绩

3.1放顶煤技术放顶煤技术是只在下部煤层中布置采煤工作面，上部煤炭则从支架上的窗口放出的技术。3.2排头放顶煤支架的特点① 工作面两端部所需支护面积较大，要求支架具有较强的支护力和较高的可靠性，当沿空掘巷时支架的支护能力更应加强；② 工作面两端部设备多、体积大、空间紧张，要求加大前、后输送机机头(尾)安装及工作空间；③ 放顶煤排头支架工作时，一般尾梁处在较高位置(与水平线夹角较小)，垮落的顶煤作用在尾梁上，对支架形成了较大的附加外载，并增大了移架阻力，因此在确定支架工作阻力及移架力时应充分考虑尾梁附加外载的影响；由于前、后输送机机头(尾)较重，受结构限制支架顶梁较长，底座较短，造成底座前端的底板比压较大，因此要求支架具有可靠的推移机构及足够的推移力；⑤ 通常放顶煤排头支架处的工作顺序为先推溜、后移架(即滞后支护)。

3.3提高煤炭回收率的工艺技术 1）无煤柱开采技术 2）放煤工艺优化

3）工作面几何尺寸合理优化

4）减少初采损失量的切顶巷技术 4.1大采高综采设备配套与工艺研究

① 合理的支架结构功能，如支架设计采用二级护帮结构，顶梁采用伸缩前梁结构，采煤机过后立即伸出伸缩梁，并打开二级护帮板护帮；

② 采用台阶式割煤工艺，优化煤壁区域应力状态，从本质上改善工作面煤岩的稳定性等.

4.2工作面搬迁工作面搬迁普遍采用采煤机自做回撤空间的方法，在工作面停采线附近进行最后几刀煤的截割时，通过采煤机与输送机整体前移实现正常截割，而液压支架则保持不动，以形成足够的设备调向及回撤空间。

5 薄煤层炮采工作面现场条件的安全高效工艺技术 ① 含硬夹矸薄煤层炮采工作面高分子聚乙烯挡煤板应用

② 薄煤层炮采工作面推进铲煤(铲装)系统；

③ 薄煤层炮采工作面转载机、皮带机尾液压自移系统。

6连续采煤机短壁机械化开采技术的适应性 (1)适用于浅埋煤层

(2) 适用于煤厚2～4.5m且埋藏稳定的煤层 (3) 适用于近水平煤层

(4) 适宜于顶底板中等稳定的煤层

7 构造应力以水平力为主，具有有以下基本特点： ① 一般情况下地壳运动以水平运动为主，构造应力主要是水平应力；而且地壳总的运动趋势是相互挤压，所以水平应力以压应力占绝对优势。

② 构造应力分布不均匀，在地质构造变化比较剧烈的地区，最大主应力的大小和方向往往有很大变化。 ③ 岩体中的构造应力具有明显的方向性，最大水平主应力和最小水平主应力之值一般相差较大。

④ 构造应力在坚硬岩层中出现一般比较普遍，在软岩中贮存构造应力很少。 8 最大水平应力理论

围岩层状特性比较突出的回采巷道开挖引起应力重新分布时，铅直应力向两帮转移，而水平应力向顶、底板转移。巷道顶底板的稳定性主要受水平应力影响,且有三个特点: ①与最大水平应力平行的巷道受水平应力影响最小,顶底板稳定性最好; ②与最大水平应力呈锐角相交的巷道。其顶板变形破坏偏向巷道某一帮; ③与最大水平应力垂直的巷道,顶底板稳定性最差。 最大水平应力理论,论述了巷道围岩水平应力对巷道稳定性的影响以及锚杆支护所起的作用。在最大水平应力作用下,巷道顶底板岩层发生剪切破坏,因而会出现错动与松动引起层间膨胀,造成围岩变形。 9 煤巷和岩巷快速掘进技术有哪些？

岩巷：岩巷钻爆法快速掘进技术、岩巷机掘快速掘进技术 煤巷：综合机械化掘进技术、炮掘巷道快速掘进技术、普通综掘机械化作业线、连续采煤机掘进作业线、掘—锚一体化作业线

10 锚杆支护作用机理分析

a.锚杆可不同程度地提高锚固区煤岩体强度、弹性模量粘聚力等；

b.锚杆提供轴向力和切向力，提高不连续面的抗剪强度，阻止产生离层和滑动；

c.给围岩施加一定的压应力，可以改善围岩应力状态； d.最大限度地把保持围岩的完整性。 11国外安全高效矿井巷道布置主要特点

安全高效矿井的开拓方式一般是一个水平开采一个煤层。只要煤层地质条件允许，一般沿煤层布置开拓大巷，沿大巷两侧布置条带工作面(传统的上下山采区和盘区的布置方式已逐渐减少)。以一个安全高效工作面，一个掘进工作面和一套连续采煤机(以房柱方式开采边角煤)完成大型矿井的生产量。

国外综采工作面工作面尺寸不断增大,1998年德国费力特里西·海因里希煤矿的杰兰德矿井工作面长430m，目前已达500m左右。国外先进采煤国家它

们的长壁工作面面长正以每年2%的速度增加。美国长壁工作面平均长度为251m，最大长度为351m；澳大利亚长壁工作面平均长度为192m，最大长度为270m。

工作面走向长度一般为2000m～3000m，1996年美国有两个煤矿综采工作面走向长度分别达到6000m和7000m。但是，为满足通风和辅助运输的需要，工作面运输平巷和回风平巷采用大断面多巷布置，一般为三巷。或者采用四巷或五巷布置，实现长壁和短壁工作面相结合的开采方式。 12 全煤巷布置的技术基础

现代煤炭科学技术的发展和煤巷支护技术的提高，使全煤巷开拓方式的实现成为可能，具体表现在以下几方面：

① 现代化高强度开采，回采速度加快，生产高度集中，矿井服务年限相应减少;需要同时维护使用的巷道长度和时间缩短。

② 支护技术和材料(锚杆支护、U型钢支护、壁后充填等技术)的发展，使大断面煤层巷道能长期维护使用。

③ 高强度长距离带式输送机的发展，新的辅助运输技术和装备的出现，使煤、材料及人员的输送不再依赖于传统的轨道矿车，对巷道的起伏己无严格要求。 ④ 与煤层巷道相适应的通风、排水技术和设备。 13 我国五种辅助运输方式（了解）

主要有单轨吊、卡轨车、齿轨车、无轨胶轮车和胶套轮机车。

单轨吊是将运送人员，物料的车辆悬吊在巷道顶部单轨上，由单轨吊车的牵引机构牵引进行运输的系统。根据牵引方式的不同，单轨吊又分绳牵引单轨吊和机车牵引单轨吊。

卡轨车系统主要由轨道装置、卡轨车车辆及牵引控制三部分组成。卡轨车有液压绞车的钢丝绳牵引，也有内燃机、蓄电池和电机车牵引。卡轨车轨道多用槽钢制成，槽钢轨与轨枕固定在一起形成梯子道。卡轨车运输系统是在普通窄轨车辆运输的基础上，用专用轨增加卡轨滚轮防止脱轨掉道，提高其运输安全可靠性的新型运输系统，特别适用于重物和人员列车上下坡道及弯道运输。

齿轨车运输系统是在两根普通窄轨中间加装一根平行的齿条作为齿轨，而在机车上除了车轮作粘着传动牵引外，另增加1～2套驱动齿轮(及制动装置)与齿轨啮合以增大牵引力和制动力。

胶套轮机车系统是在使用普通钢轨的基础上，将机车的钢轮套上一个胶质圈套作轮缘踏面，显著增加车轮与钢轨间的粘着系数，在机车制动系统中，加装新型制动闸，加大机车牵引能力和制动能力。

无轨胶轮运输车以防爆柴油机或蓄电池组为动力，利用胶轮直接在巷道底板上自由行驶，无需铺设轨道，是近年来发展较快的辅助运输设备。

顺槽连续牵引车是我国科技工作者首创的一种新型高效的煤矿辅助运输设备。它吸取了绳牵引卡轨车和无极绳绞车的优点，克服了它们的缺点，特别适合我国国情。