1、采矿工程专业实验指导手册内蒙古工业大学矿业学院二一三年十一月实验实验1 1 现代化矿井开采设计综合实验现代化矿井开采设计综合实验实验实验2 2 倒台阶采煤法采区巷道布置倒台阶采煤法采区巷道布置实验实验3 3 井底车场巷道布置井底车场巷道布置实验实验4 4 急倾斜单一煤层采区巷道布置急倾斜单一煤层采区巷道布置实验实验5 5 伪倾斜柔性掩护支架采煤法巷道布置伪倾斜柔性掩护支架采煤法巷道布置实验实验6 6 地质构造立体模型演示地质构造立体模型演示实验实验7 7 现代化矿井通风系统与安全演示现代化矿井通风系统与安全演示实验实验8 8 综采（放）工作面及顶板管理演示综采（放）工作面及顶板管理演示实验实验
2、9 9 煤与瓦斯突出演示煤与瓦斯突出演示实验实验10 10 矿井防水演示矿井防水演示实验实验11 11 煤尘爆炸鉴定实验煤尘爆炸鉴定实验实验实验12 12 瓦斯爆炸实验瓦斯爆炸实验实验实验13 13 综采、综掘工作面仿真实验综采、综掘工作面仿真实验目 录实验实验1 1 现代化矿井开采设计综合实验现代化矿井开采设计综合实验实验实验1 1 现代化矿井开采设计综合实验现代化矿井开采设计综合实验一、实验目的及要求一、实验目的及要求1、掌握矿山井上、井下对照方式；2、掌握我国典型现代化煤矿的井上地面生产建筑布局和各生产运行系统；3、掌握矿井地面工业广场构筑物及布置原则；4、掌握不同采煤方法的巷道和工作面
3、布置、采区布置方式、工艺过程；5、掌握矿井通风系统、安全设施及瓦斯监测系统；6、掌握我国常用的各种采煤方法，并从空间上理解各巷道之间的空间立体关系。实验实验1 1 现代化矿井开采设计综合实验现代化矿井开采设计综合实验二、实验设备二、实验设备 现代化矿井开采设计综合模型（地面部分、井现代化矿井开采设计综合模型（地面部分、井下巷道布置部分、煤矿安全生产部分、监控检测下巷道布置部分、煤矿安全生产部分、监控检测部分）。部分）。实验实验1 1 现代化矿井开采设计综合实验现代化矿井开采设计综合实验三、实验内容三、实验内容1、矿山井上、井下对照方式，我国典型现代化煤、矿山井上、井下对照方式，我国典型现代化煤
4、矿的井上地面生产建筑布局和通风、压气、排矿的井上地面生产建筑布局和通风、压气、排水、提升、运输、转载、供电、调度瓦斯抽采水、提升、运输、转载、供电、调度瓦斯抽采等机电设备的生产运行系统。等机电设备的生产运行系统。2、矿井地面工业广场构筑物及布置原则；、矿井地面工业广场构筑物及布置原则；3、不同采煤工艺的巷道和工作面布置及其工艺过、不同采煤工艺的巷道和工作面布置及其工艺过程：走向（倾斜）长臂采煤、综采工作面、高程：走向（倾斜）长臂采煤、综采工作面、高档普采工作面、三进两回采煤方法；档普采工作面、三进两回采煤方法；4、矿井通风系统及各种通风方式和相关通风设施、矿井通风系统及各种通风方式和相关通风设
5、施、环境安全检测、瓦斯防治模拟、矿井水害防治、环境安全检测、瓦斯防治模拟、矿井水害防治、火灾防治、粉尘防治、顶板管理、避灾路线等火灾防治、粉尘防治、顶板管理、避灾路线等系统。系统。实验实验1 1 现代化矿井开采设计综合实验现代化矿井开采设计综合实验四、思考题四、思考题1、矿山井上、井下对照方式；、矿山井上、井下对照方式；2、矿井工业广场布置的主要原则；、矿井工业广场布置的主要原则；3、现代化矿井不同采煤工艺的工艺过程。、现代化矿井不同采煤工艺的工艺过程。五、实验报告五、实验报告1、绘制矿井典型开拓巷道平面、剖面布置、绘制矿井典型开拓巷道平面、剖面布置图并标注相关巷道和硐室；图并标注相关巷道和硐
6、室；2、简述实验模型中的矿区地面工业广场的、简述实验模型中的矿区地面工业广场的地面构筑物名称及相关作用；地面构筑物名称及相关作用；3、论述实验模型中不同采煤方法各自的优、论述实验模型中不同采煤方法各自的优缺点及适用条件；缺点及适用条件；一、实验目的及要求一、实验目的及要求 掌握倒台阶采煤法采区巷道布置和生产系统，掌掌握倒台阶采煤法采区巷道布置和生产系统，掌握井下各巷道的立体布局极各岩层的空间位置。握井下各巷道的立体布局极各岩层的空间位置。二、实验设备二、实验设备 倒台阶采煤法倒台阶采煤法采区巷道布置采区巷道布置演示模型。演示模型。实验实验2 2 倒台阶采煤法采区巷道布置倒台阶采煤法采区巷道布置
7、三、实验内容三、实验内容 通过讲解和参观倒台阶采煤法采区巷道布置通过讲解和参观倒台阶采煤法采区巷道布置演示模型，认识倒台阶采煤法的采区巷道布置演示模型，认识倒台阶采煤法的采区巷道布置（准备巷道、回采巷道）和生产系统（运煤、（准备巷道、回采巷道）和生产系统（运煤、行人、运料）及各巷道的立体布局关系。行人、运料）及各巷道的立体布局关系。四、思考题四、思考题 倒台阶采煤法的评价及适用性。倒台阶采煤法的评价及适用性。五、实验报告五、实验报告 倒台阶采煤法的评价及适用性。倒台阶采煤法的评价及适用性。实验实验2 2 倒台阶采煤法采区巷道布置倒台阶采煤法采区巷道布置一、实验目的及要求一、实验目的及要求1、对
8、井底车场的布置形式有一个整体直观的理解；2、掌握不同型式井底车场的巷道、硐室布置形式及运行方式。二、实验设备二、实验设备 井底车场模型。实验实验3 3 井底车场巷道布置井底车场巷道布置三、实验内容三、实验内容1、通过观看和实际操作仿真模型，对井底车场巷道、硐、通过观看和实际操作仿真模型，对井底车场巷道、硐室等布置方式及电机车、材料等运输方式、井底车场室等布置方式及电机车、材料等运输方式、井底车场布置方式有一个整体直观认识和理解；布置方式有一个整体直观认识和理解；2、灯光演示井底车场各种线路主调车方法。、灯光演示井底车场各种线路主调车方法。四、思考题四、思考题1、井底车场主要巷道和主要硐室，井底
9、车场与井筒、运、井底车场主要巷道和主要硐室，井底车场与井筒、运输大巷的联系及线路布置方式？输大巷的联系及线路布置方式？2、不同类型井底车场电机车的运行方式有何不同？、不同类型井底车场电机车的运行方式有何不同？五、实验报告五、实验报告 1、论述井底车场各主要巷道及硐室组成；、论述井底车场各主要巷道及硐室组成；2、绘制不同布置形式井底车场的简图并论述其特点及适、绘制不同布置形式井底车场的简图并论述其特点及适用性。用性。实验实验3 3 井底车场巷道布置井底车场巷道布置一、实验目的及要求一、实验目的及要求 急倾斜单一煤层采区巷道布置和生产系统，掌握井下各巷道的立体布局极各岩层的空间位置。二、实验设备二
10、、实验设备 急倾斜单一煤层采区巷道布置演示模型。实验实验4 4 急倾斜单一煤层采区巷道布置急倾斜单一煤层采区巷道布置三、实验内容三、实验内容1、通过观看和实际操作仿真模型，对井底车场巷道、硐、通过观看和实际操作仿真模型，对井底车场巷道、硐室等布置方式及电机车、材料等运输方式、井底车场室等布置方式及电机车、材料等运输方式、井底车场布置方式有一个整体直观认识和理解；布置方式有一个整体直观认识和理解；2、灯光演示井底车场各种线路主调车方法。、灯光演示井底车场各种线路主调车方法。四、思考题四、思考题1、井底车场主要巷道和主要硐室，井底车场与井筒、运、井底车场主要巷道和主要硐室，井底车场与井筒、运输大巷
11、的联系及线路布置方式？输大巷的联系及线路布置方式？2、不同类型井底车场电机车的运行方式有何不同？、不同类型井底车场电机车的运行方式有何不同？五、实验报告五、实验报告 1、论述井底车场各主要巷道及硐室组成；、论述井底车场各主要巷道及硐室组成；2、绘制不同布置形式井底车场的简图并论述其特点及适、绘制不同布置形式井底车场的简图并论述其特点及适用性。用性。实验实验4 4 急倾斜单一煤层采区巷道布置急倾斜单一煤层采区巷道布置一、实验目的及要求一、实验目的及要求 掌握伪倾斜柔性掩护支架采煤法采区巷道布置和生产系统，掌握井下各巷道的立体布局极各岩层的空间位置。二、实验设备二、实验设备 伪倾斜柔性掩护支架采煤
12、法采区巷道布置演示模型。实验实验5 5 伪倾斜柔性掩护支架采煤法巷道布置伪倾斜柔性掩护支架采煤法巷道布置三、实验内容三、实验内容 通过讲解和参观伪倾斜柔性掩护支架采煤法采区巷通过讲解和参观伪倾斜柔性掩护支架采煤法采区巷道布置演示模型，认识伪倾斜柔性掩护支架采煤法采道布置演示模型，认识伪倾斜柔性掩护支架采煤法采区巷道布置（准备巷道、回采巷道）和生产系统（运区巷道布置（准备巷道、回采巷道）和生产系统（运煤、行人、运料）及各巷道的立体布局关系。煤、行人、运料）及各巷道的立体布局关系。四、思考题四、思考题 急伪倾斜柔性掩护支架采煤法采区巷道布置有什么特急伪倾斜柔性掩护支架采煤法采区巷道布置有什么特点？
13、点？五、实验报告五、实验报告 论述伪倾斜柔性掩护支架采煤法的优缺点及适用性。论述伪倾斜柔性掩护支架采煤法的优缺点及适用性。实验实验5 5 伪倾斜柔性掩护支架采煤法巷道布置伪倾斜柔性掩护支架采煤法巷道布置一、实验目的及要求一、实验目的及要求 掌握各种不同地质构造的形态和特点；二、实验设备二、实验设备 各种地质构造立体模型及岩石标本、岩层产状模型。实验实验6 6 地质构造立体模型演示地质构造立体模型演示三、实验内容三、实验内容1、观察各种岩层构造；、观察各种岩层构造；2、演示断层的自然移动。、演示断层的自然移动。四、思考题四、思考题1、煤矿矿山常见的地质构造有哪些？、煤矿矿山常见的地质构造有哪些？
14、2、各种地质构造对煤矿生产有什么影响？、各种地质构造对煤矿生产有什么影响？五、实验报告五、实验报告 1、简述煤矿矿山常见的地质构造及分类。、简述煤矿矿山常见的地质构造及分类。2、论述不同地质构造对煤矿生产的影响。、论述不同地质构造对煤矿生产的影响。实验实验6 6 地质构造立体模型演示地质构造立体模型演示一、实验目的及要求一、实验目的及要求 掌握矿井通风的不同方式；二、实验设备二、实验设备 现代化矿井通风系统与安全演示装置。实验实验7 7 现代化矿井通风系统与安全演示现代化矿井通风系统与安全演示三、实验内容三、实验内容1、通过声光电显示对角式通风方式、分区式通风、通过声光电显示对角式通风方式、分
15、区式通风方式、边界式通风方式，中央并列式通风方式、方式、边界式通风方式，中央并列式通风方式、工作面局部反风、全矿井反风、均压灭火。工作面局部反风、全矿井反风、均压灭火。2、通过声光电显示煤巷掘进时的通风路线、煤层、通过声光电显示煤巷掘进时的通风路线、煤层注水、煤层瓦斯抽放。注水、煤层瓦斯抽放。四、思考题四、思考题 煤矿井下有哪几种通风方式煤矿井下有哪几种通风方式？五、实验报告五、实验报告 论述煤矿井下不同通风方式的优缺点及适用性论述煤矿井下不同通风方式的优缺点及适用性。实验实验7 7 现代化矿井通风系统与安全演示现代化矿井通风系统与安全演示一、实验目的及要求一、实验目的及要求1、掌握综采（放）
16、工作面工艺流程。2、掌握综采（放）工作面顶板管理、“三带”分布规律和地表沉降规律；二、实验设备二、实验设备 综采（放）工作面及顶板管理演示装置。实验实验8 8 综采（放）工作面及顶板管理演示综采（放）工作面及顶板管理演示三、实验内容三、实验内容1、利用声、光、电、机械传动技术显示工艺流程、利用声、光、电、机械传动技术显示工艺流程及顶板岩层的移动及应力分布，直观体现割煤、及顶板岩层的移动及应力分布，直观体现割煤、移架和推溜。移架和推溜。2、通过支架的移动，展现初次放顶、初次来压、通过支架的移动，展现初次放顶、初次来压、周期来压、工作面前后方应力的分布形态，上周期来压、工作面前后方应力的分布形态，
17、上覆岩层的移动特征及垮落带，裂隙带、沉降弯覆岩层的移动特征及垮落带，裂隙带、沉降弯曲带曲带“三带三带”分布规律和地表沉降规律。分布规律和地表沉降规律。3、演示通风系统、运煤系统、注氮系统、易燃区。、演示通风系统、运煤系统、注氮系统、易燃区。4、演示采煤机移动、支架移动。、演示采煤机移动、支架移动。实验实验8 8 综采（放）工作面及顶板管理演示综采（放）工作面及顶板管理演示四、思考题四、思考题1、思考综采（放）工作面的工艺流程；、思考综采（放）工作面的工艺流程；2、思考综采（放）工作面顶板岩层的移动及应力、思考综采（放）工作面顶板岩层的移动及应力分布规律。分布规律。五、实验报告五、实验报告 1、
18、论述综采（放）工作面的工艺流程。、论述综采（放）工作面的工艺流程。2、论述综采（放）工作面顶板岩层的移动及应力、论述综采（放）工作面顶板岩层的移动及应力分布规律并绘制工作面应力分布简图。分布规律并绘制工作面应力分布简图。实验实验8 8 综采（放）工作面及顶板管理演示综采（放）工作面及顶板管理演示一、实验目的及要求一、实验目的及要求 掌握煤与瓦斯突出的预兆和发生灾害事故之后的危害，提高对预防煤与瓦斯突出事故重要意义的认识。二、实验设备二、实验设备 煤与瓦斯突出演示装置。实验实验9 9 煤与瓦斯突出演示煤与瓦斯突出演示三、实验内容三、实验内容 演示煤与瓦斯突出（或煤与瓦斯倾出），显演示煤与瓦斯突出
19、（或煤与瓦斯倾出），显示工作面煤被压出的形状，显示注水情况，显示示工作面煤被压出的形状，显示注水情况，显示抽放孔中瓦斯的流态抽放孔中瓦斯的流态。四、思考题四、思考题1、煤与瓦斯突出对煤矿生产有什么影响？、煤与瓦斯突出对煤矿生产有什么影响？2、如何进行煤与瓦斯突出的防治？、如何进行煤与瓦斯突出的防治？五、实验报告五、实验报告 1、论述煤与瓦斯突出对煤矿生产的影响；、论述煤与瓦斯突出对煤矿生产的影响；2、论述煤与瓦斯突出的防治措施及治理意义。、论述煤与瓦斯突出的防治措施及治理意义。实验实验9 9 煤与瓦斯突出演示煤与瓦斯突出演示一、实验目的及要求一、实验目的及要求 掌握井下水的危害及水害的防治措施
20、。二、实验设备二、实验设备 矿井防水演示演示装置。实验实验10 10 矿井防水演示矿井防水演示三、实验内容三、实验内容 演示采区巷道布置，利用发光管显示老空积演示采区巷道布置，利用发光管显示老空积水区、正常排水、掘进面和采煤面突水的避灾路水区、正常排水、掘进面和采煤面突水的避灾路线、探水巷道布置、注浆钻孔布置线、探水巷道布置、注浆钻孔布置。四、思考题四、思考题 1、思考井下积水及涌水的危害。、思考井下积水及涌水的危害。2、思考井下防治水的措施。、思考井下防治水的措施。五、实验报告五、实验报告 论述井下涌水的危害及防治水的措施论述井下涌水的危害及防治水的措施。实验实验10 10 矿井防水演示矿井
21、防水演示一、实验目的及要求一、实验目的及要求 掌握煤尘爆炸的四个条件：煤尘本身具有爆炸性；煤尘必须悬浮于空气中,并达到一定的浓度；存在能引燃煤法爆炸的高温热源；一定浓度的氧气。二、实验设备二、实验设备 煤尘爆炸鉴定实验装置。实验实验11 11 煤尘爆炸鉴定实验煤尘爆炸鉴定实验三、实验内容三、实验内容 通过声、光、电真实体现出煤尘爆炸危害及通过声、光、电真实体现出煤尘爆炸危害及其强大破坏力，实现温度自动监测，自动喷尘对其强大破坏力，实现温度自动监测，自动喷尘对煤尘爆炸进一步鉴定，提高对煤尘爆炸危害的直煤尘爆炸进一步鉴定，提高对煤尘爆炸危害的直观认识和煤矿井下综合防尘重要意义的认识观认识和煤矿井下
22、综合防尘重要意义的认识。四、思考题四、思考题1、煤尘达到什么样的条件才能实现爆炸？、煤尘达到什么样的条件才能实现爆炸？2、煤尘爆炸对煤炭生产的影响有多大？、煤尘爆炸对煤炭生产的影响有多大？五、实验报告五、实验报告 1、煤尘爆炸的四个基本条件是什么？、煤尘爆炸的四个基本条件是什么？2、如何预防煤尘爆炸？、如何预防煤尘爆炸？实验实验11 11 煤尘爆炸鉴定实验煤尘爆炸鉴定实验一、实验目的及要求一、实验目的及要求1、掌握瓦斯爆炸的三个条件；、掌握瓦斯爆炸的三个条件；2、掌握预防瓦斯爆炸的安全技术措施。、掌握预防瓦斯爆炸的安全技术措施。二、实验设备二、实验设备 瓦斯爆炸实瓦斯爆炸实验装置。验装置。实验
23、实验12 12 瓦斯爆炸实验瓦斯爆炸实验三、实验内容三、实验内容 采用直观立体巷道布置方式，以及自动监测监控系统，采用直观立体巷道布置方式，以及自动监测监控系统，真实显示瓦斯爆炸的三个条件。并通过声光控制系统真实真实显示瓦斯爆炸的三个条件。并通过声光控制系统真实体现出瓦斯煤尘爆炸危害及其强大破坏力，同时可显示煤体现出瓦斯煤尘爆炸危害及其强大破坏力，同时可显示煤尘爆炸引起的瓦斯爆炸及瓦斯爆炸引起的煤尘爆炸的连锁尘爆炸引起的瓦斯爆炸及瓦斯爆炸引起的煤尘爆炸的连锁反映的巨大危害反映的巨大危害。四、思考题四、思考题1、瓦斯爆炸的基本条件是什么，如何采区措施预防瓦斯、瓦斯爆炸的基本条件是什么，如何采区措
24、施预防瓦斯爆炸？爆炸？2、瓦斯爆炸对煤炭生产的影响是什么？、瓦斯爆炸对煤炭生产的影响是什么？五、实验报告五、实验报告 1、瓦斯爆炸的基本条件是什么？、瓦斯爆炸的基本条件是什么？2、如何预防瓦斯爆炸？、如何预防瓦斯爆炸？实验实验12 12 瓦斯爆炸实验瓦斯爆炸实验一、实验目的及要求一、实验目的及要求 掌握综采工作面、综掘工作面设备配备及采区巷道布置掌握综采工作面、综掘工作面设备配备及采区巷道布置形式形式。二、实验设备二、实验设备 1、掘进工作面演示装置模型、掘进工作面演示装置模型;实验实验13 13 综采、综掘工作面仿真实验综采、综掘工作面仿真实验二、实验设备二、实验设备2、综采工作面演示装置模
25、型、综采工作面演示装置模型实验实验13 13 综采、综掘工作面仿真实验综采、综掘工作面仿真实验三、实验内容三、实验内容1、通过参观、操作综采、综放工作面设备，演示、通过参观、操作综采、综放工作面设备，演示综采、综放工作面采煤工艺过程（采煤机上、综采、综放工作面采煤工艺过程（采煤机上、下运行，滚筒旋转上升、下降模拟煤割）及液下运行，滚筒旋转上升、下降模拟煤割）及液压支架动态模拟演示。降柱、推溜、移架、升压支架动态模拟演示。降柱、推溜、移架、升柱的作业过程；柱的作业过程；2、通过参观、操作掘进机，演示掘进机的工作过、通过参观、操作掘进机，演示掘进机的工作过程。程。实验实验13 13 综采、综掘工作
26、面仿真实验综采、综掘工作面仿真实验四、思考题四、思考题1、综采工作面的生产系统是如何布置的。、综采工作面的生产系统是如何布置的。2、综掘工作面的生产系统是如何布置的。、综掘工作面的生产系统是如何布置的。五、实验报告五、实验报告 1、论述掘进工作面掘进、运输、压风过程及支护、论述掘进工作面掘进、运输、压风过程及支护方式。方式。2、论述掘进工作面的安全设置及安全配套装置。、论述掘进工作面的安全设置及安全配套装置。3、论述采煤工作面的支架布置形式及放架过程。、论述采煤工作面的支架布置形式及放架过程。4、论述采煤工作面顶板管理的注意事项。、论述采煤工作面顶板管理的注意事项。实验实验13 13 综采、综
27、掘工作面仿真实验综采、综掘工作面仿真实验说 明顺序顺序实验名称实验名称课时课时实验用时实验用时备注备注实验1现代化矿井开采设计综合实验2100分钟实验室一实验2倒台阶采煤法采区巷道布置115分钟实验室二实验3井底车场巷道布置115分钟实验4急倾斜单一煤层采区巷道布置115分钟实验5伪倾斜柔性掩护支架采煤法巷道布置115分钟实验6地质构造立体模型演示115分钟实验7现代化矿井通风系统与安全演示115分钟实验8综采（放）工作面及顶板管理演示115分钟实验9煤与瓦斯突出演示115分钟实验10矿井防水演示115分钟实验11煤尘爆炸鉴定实验115分钟实验12瓦斯爆炸实验1实验13综采、综掘工作面仿真实验250分钟实验室三注：注：1、实验过程包括现场讲解、学生参观、现场讨论并整理实验结果。、实验过程包括现场讲解、学生参观、现场讨论并整理实验结果。2、采矿工程实验课分两个半天进行；、采矿工程实验课分两个半天进行；3、实验人员分两组（、实验人员分两组（A组组21人人&B组组22人），带队老师各人），带队老师各1人，人，A组做实验组做实验1和实验和实验13，计时计时150分钟；分钟；B组做实验组做实验2-12，计时，计时15分钟分钟10=150分钟。分钟。
