11 單一走向長壁采煤法.ppt

1、第十一章單一走向長壁采煤法,采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 回采巷道布置分析,第一節(jié) 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng),一、采區(qū)巷道布置 原則：盡量平行作業(yè)，盡快溝通風路 掘進順序：運輸石門1靠近煤層時，掘采區(qū)下部車場3，向上掘軌上4和運上5，至采區(qū)邊界，通過采區(qū)上部車場6與采區(qū)回風石門2連通，形成通風回路。,第一節(jié) 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng),二、采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 運煤：159 5121 通風：工作面1347811915(17)102 掘進頭1347811952 硐室 采區(qū)絞車房和變電所軌道上山供給，煤倉不通風,第一節(jié) 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng),二、采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 運料：13 4610 15(17) 供電：13513降壓

2、后引向用電設備 壓氣和供水：由專用管路送至用氣和用水地點。,第一節(jié) 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng),三、采區(qū)內(nèi)巷道類型 回采巷道、上山、車場、硐室、聯(lián)絡巷道。 四、區(qū)段參數(shù)(區(qū)段走向長度和區(qū)段斜長) 區(qū)段走向長度：采區(qū)走向長度即采煤工作面連續(xù)推進長度 緩(傾)斜煤層綜采，采區(qū)一翼走向長度和傾斜分帶斜長不宜少于工作面一年連續(xù)推進長度，普采采區(qū)一翼不宜少于0.6km；開采技術條件簡單，不受斷層限制，綜采裝備水平較高時，工作面推進方向上的長度不宜小于3.0km。 煤礦工業(yè)礦井設計規(guī)范 走向長度加大：掘進、支護技術的改進，長距離膠帶輸送機及移動變電站的應用；采煤工作面裝備和單產(chǎn)提高，同采采區(qū)和工作面數(shù)量的減少

3、；巷道掘進、維護工程量，工作面搬家次數(shù)，煤柱損失減少 區(qū)段傾斜長度：采煤工作面長度、區(qū)段煤柱和上下平巷寬度之和。也有加大趨勢。,第二節(jié) 回采巷道布置分析,回采巷道布置主要指運輸平巷和回風平巷布置，涉及坡度、方向、位置、斷面、數(shù)目和與工作面開采的時間關系。 一、區(qū)段平巷的功能與裝備 運輸平巷一般布置在工作面下端，作用運煤和引入新風，裝備 綜采普采可伸縮膠帶輸送機、轉(zhuǎn)載機；普采(產(chǎn)量小)炮采刮板輸送機串聯(lián)運輸。 回風平巷一般布置在工作面上端，鋪設軌道，運料回風。 二、區(qū)段平巷的坡度與方向 1、區(qū)段平巷按中線和按腰線施工的差異 區(qū)段平巷總的延伸方向是煤層的走向方向，坡度相對較小，一般以平巷對待。但實

4、際上區(qū)段平巷并不是水平的，局部范圍內(nèi)可能于煤層走向斜交，為排水和礦車運輸考慮，按0.31.0%的坡度布置和掘進；為滿足采煤工藝和合理的巷道布置，坡度變化可能更大。,第二節(jié) 回采巷道布置分析,區(qū)段平巷掘進時，中線控制巷道的延伸方向，腰線控制巷道的坡度或高低；按中線掘進，巷道相當于鉛垂面與煤層層面相交的交線；按腰線掘進，巷道相當于水平面與煤層層面相交的交線。,按中線腰線掘進按中線掘進按腰線掘進,第二節(jié) 回采巷道布置分析,煤層走向方向不變時，按中線和腰線掘出的巷道是一致的 煤層走向方向變化時，按中線掘出的巷道在底板等高線上是直線，方向不變，但高低不平；按腰線掘出的巷道隨煤層底板等高線變化而變化，但坡

5、度是一定的。 適用：回風平巷鋪設軌道，巷道基本水平，允許有一定彎曲，按腰線掘進。 運輸平巷中鋪設輸送機，為適應輸送機直線鋪設，巷道投影在水平面內(nèi)保持直線，按中線掘進或分段中線掘進。 2、采煤工藝對區(qū)段平巷的坡度和方向要求 煤層走向方向不變時，按有利于兩種不同運輸方式的坡度和方向掘進(回風腰線，運輸中線)，形成的工作面等長； 煤層走向方向變化時，區(qū)段的坡度和方向要考慮采煤工藝對工作面長度的要求。 受搬運困難的影響，綜采工作面投產(chǎn)至停產(chǎn)，工作面一般不增添或撤除液壓支架，要求工作面等長布置。,第二節(jié) 回采巷道布置分析,工作面回風運輸平巷平行布置，按中線掘進或分段按中線掘進，且有較長的分段長度(減少掘

6、進長度和煤損，應用較多)。,實際生產(chǎn)中，受傾角變化影響，工作面變長時，在端部增添單體液壓支柱支護；變短時，將工作面調(diào)成偽斜或在兩巷中擴幫。布置巷道時盡量使兩巷保持直線，且相互平行布置。 炮采普采可以通過增添或 減少支柱適應工作面長度的變 化，平巷布置采用回風按腰線 運輸按中線，工作面不等長， 或均按中線或分段按中線掘進,第二節(jié) 回采巷道布置分析,三、區(qū)段平巷布置與掘進方式 后退式回采順序的長壁工作面，區(qū)段平巷布置與掘進方式主要涉及回風平巷，分雙巷布置、多巷布置、單巷布置和沿空留巷布置。 1、雙巷布置與掘進 本區(qū)段運輸平巷與下區(qū)段回風平巷同時掘進，兩巷間留820m區(qū)段煤柱。運輸平巷按中線或分段按

7、中線掘進，回風平巷兩種掘進方式按腰線超前運輸平巷掘進(探明煤層走向，便于輔運排水)； 按中線或分段按中線掘進。,第二節(jié) 回采巷道布置分析,優(yōu)缺點：下區(qū)段回風平巷受開采影響較小時，上下區(qū)段工作面接替容易；生產(chǎn)期間工作面下方有兩條通道與上下山相連，通風、運料、行人方便；增加區(qū)段煤柱損失；維護費用高，且增加了聯(lián)絡巷的掘進費和密閉費用。采深大低瓦斯礦井應用減少。 瓦斯涌出量大的礦井，采前預抽放瓦斯，開采期間排放采空區(qū)瓦斯，出現(xiàn)增加瓦斯尾巷的區(qū)段平巷雙巷布置與掘進方式 為減少本區(qū)段工作面開采對下區(qū)段回風平巷的影響，加大區(qū)段煤柱，下區(qū)段回采期間沿空掘巷回收煤柱。缺點增加一條平巷和聯(lián)絡巷的工程量，邊生產(chǎn)邊掘

8、進，采掘干擾，少用。,第二節(jié) 回采巷道布置分析,2、多巷布置與掘進 連續(xù)采煤機掘進巷道，為滿足高產(chǎn)條件下通風安全要求，采用多巷布置和掘進，輔運采用無軌膠輪車。,3、單巷布置與掘進 瓦斯涌出量小，煤層賦存穩(wěn)定，涌水量小時，采用單巷布置和掘進。下區(qū)段回風平巷在相鄰工作面開采完畢，采空區(qū)上方一定范圍內(nèi)巖層活動基本穩(wěn)定后開掘。縮短維護時間，巷道長時，掘進通風相對困難，不利于采掘接替。,第二節(jié) 回采巷道布置分析,根據(jù)下區(qū)段回風平巷與上區(qū)段工作面采空區(qū)之間的距離，下區(qū)段工作面回風平巷單巷布置與掘進分留煤柱護巷和沿空掘巷 留煤柱護巷：留煤柱寬度一般為620m，增加了煤柱損失，受側(cè)向支承壓力影響，維護比較困難

9、。 沿空掘巷：沿采空區(qū)邊緣 開掘巷道，上下區(qū)段不留煤 柱或留35m小煤柱擋矸、 阻水或阻隔采空區(qū)有害氣體 。減少了區(qū)段煤柱、利于維 護。適用于瓦斯涌出量小、 煤層埋藏穩(wěn)定、特別是進入 深部開采的煤礦。 沿空掘巷必須在采空區(qū)垮 落的頂板巖層活動穩(wěn)定后掘 進，否則受移動支承壓力影響，難于維護。,第二節(jié) 回采巷道布置分析,沿空留巷掘進與上區(qū)段回采的間隔時間就不小于3個月，通常46月，個別810個月，堅硬頂板比松軟頂板間隔時間長。 回采巷道沿空掘巷，單一煤層采區(qū)內(nèi)工作面接替方式 雙翼采區(qū)，同一區(qū)段內(nèi)雙翼跳采，區(qū)段間依次接替 煤層內(nèi)多個工作面同時生產(chǎn)，區(qū)段間跳采接替，,巷內(nèi)設備布置 設備集中布置在區(qū)段運

10、輸平巷中，巷道斷面大，12m2 工作面下行通風（上部進風，下部回風），配電點及變電站布置在上部平巷，綜采設備分巷布置，少用,第二節(jié) 回采巷道布置分析,高產(chǎn)高效綜采工作面單巷加中切眼布置 采煤工作面(尤其是高瓦斯條件)連續(xù)推進長度較大時受掘進面通風的制約，采用綜采工作面中部布中切眼，連通運輸平巷和回風平巷的辦法解決。 優(yōu)點：縮短供風距離，降低 風阻提高通風效率；加快掘進 速度；變電站布置在中切眼附 近便于向綜掘機高壓供電；增 加了避災路線。,第二節(jié) 回采巷道布置分析,4、沿空留巷 工作面采煤后沿采空區(qū)邊緣 維護原回采巷道的護巷方法稱 為沿空留巷。取消了區(qū)段煤柱 ，但留巷期間所留巷道的維護 難度大

11、，需要巷旁支護，多應用于薄及中厚煤層中。 四、雙工作面布置 雙工作面布置：利用三條區(qū)段平巷準備出兩個同時生產(chǎn)的采煤工作面。中間平巷出煤稱為對拉工作面，中間平巷和下平巷出煤稱為順拉工作面。,第二節(jié) 回采巷道布置分析,對拉工作面，中間平巷出煤，為便于運輸下工作面長度短些 順拉工作面，各自運輸平巷出煤，兩工作面可等長 雙工作面通風方式：中間平巷進/回風，上下平巷回/進風 下平巷和中平巷進風，上平巷回風 生產(chǎn)期間雙工作面一般要保持一定的錯距，通常5m； 適用條件：對拉工作面 煤層傾角15，頂板中等穩(wěn)定以上，瓦斯涌出量小，工作面單產(chǎn)低的炮采和普采工作面；順拉工作面 煤層傾角15，頂板中等穩(wěn)定以上，瓦斯涌

12、出量小，進入深部開采的工作面。 五、采煤工作面回采順序 根據(jù)長壁工作面與采區(qū)邊界和上下山的相對位置關系，以及采煤與形成巷道在時間和空間上的關系，采煤工作面回采順序分后退式、前進式、往復式及旋轉(zhuǎn)往復式四種。,第二節(jié) 回采巷道布置分析,后退式：回采巷道先開掘出來， 采煤工作面由采區(qū)邊界向采區(qū)運輸 上山方向推進?；夭筛蓴_少，但準 備時間長，回采前掘進巷道可探明 煤層條件，漏風少，普遍采用。 前進式：回采巷道在工作面推進過程中通過沿空留巷形成，采煤工作面由采區(qū)運輸上山附近向采區(qū)邊界方向回采。減少了平巷的掘進量提高了采出率，但漏風大，巷道維護困難，少用 往復式：后退式和前進式的結(jié)合設備可直接搬遷到相鄰工

13、作面，節(jié)省搬運時間和費用，在采區(qū)邊界時應用更有利。,第二節(jié) 回采巷道布置分析,旋轉(zhuǎn)往復式：采煤工作面旋轉(zhuǎn)180，并與往復式回采順序相結(jié)合，實現(xiàn)工作面不搬遷而連續(xù)回采。邊角煤損失多，技術操作及管理復雜，易損壞設備，應用很少。,第二節(jié) 回采巷道布置分析,六、工作面通風方式與回采巷道布置 與通風相關的回采巷道布置原則： 風量足夠，符合安全規(guī)程要求 防止工作面上隅角瓦斯積聚； 沿空掘巷和沿空留巷，防止向 采空區(qū)漏風； 風流單向順流，少折返逆流，系統(tǒng)簡單，風路短； 進回風巷應有足夠斷面和數(shù)目，保證風速不超限。 通風方式：U形、Z形、Y形、H形、W形和三進兩回 U形：通風系統(tǒng)簡單，漏風少，線路長，變化大。

14、適用 瓦斯不太大，我國常用；瓦斯大，設瓦斯尾巷，U + L通風,第二節(jié) 回采巷道布置分析,Z形：進風流與回風流方向相同，又稱順流通風，風路短, 通風效果比U型好 。要求：邊界上山，沿空留巷,Y形：工作面瓦斯大時稀釋風流中的瓦斯。要求：有邊界回風上山、留巷；當邊界無回風上山，區(qū)段回風平巷設在上平巷進風平巷的上部(留區(qū)段煤柱)，稱偏Y形通風,第二節(jié) 回采巷道布置分析,第二節(jié) 回采巷道布置分析,H形：工作面兩端的運輸、回風平巷均進風或回風，增加風量，利于稀釋瓦斯。通風系統(tǒng)復雜，平巷先掘后留，少用。,W形：雙工作面布置，上下同時進/回風，中間回/進風；不用設置第二條風道，上下進風可為設備回撤安裝維修提供良好的作業(yè)環(huán)境，易于稀釋瓦斯，排濁風速度快。,第二節(jié) 回采巷道布置分析,三進兩回：采高大