采礦學(xué)第13章采(盤)區(qū)準備巷道布置及參數(shù)分析

1、第十三章第十三章 采采(盤盤)區(qū)準備巷道布置及參數(shù)分析區(qū)準備巷道布置及參數(shù)分析Layout and parameter of preparation roadway in district第一節(jié)第一節(jié) 采區(qū)上山布置采區(qū)上山布置layout of district rise一、上山位置一、上山位置l l 單一煤層布置單一煤層布置巖層中，煤層中巖層中，煤層中l(wèi) l 煤層群聯(lián)合布置煤層群聯(lián)合布置煤組上部、中部和下部煤組上部、中部和下部巖層中，煤層中巖層中，煤層中（一）煤層上山（一）煤層上山（ rise in coal ） 沿煤層布置。（要求不破壞頂板的完整性）沿煤層布置。（要求不破壞頂板的完整性）

2、1、 煤層上山特點煤層上山特點l l 掘進速度快，聯(lián)絡(luò)巷工程少，費用低；掘進速度快，聯(lián)絡(luò)巷工程少，費用低；l l 超前探煤作用；當(dāng)超前探煤作用；當(dāng) 變化時，坡度對輸送機變化時，坡度對輸送機不利；不利；l l 需留煤柱保護；需留煤柱保護；l l 上山圍巖是煤和軟巖；維護條件差；上山圍巖是煤和軟巖；維護條件差；l l 上山與平巷的層面交叉，多開繞道工程；上山與平巷的層面交叉，多開繞道工程；l l 受采動影響受采動影響（一）煤層上山（一）煤層上山（coal rise ） 2、 改善維護狀況的技術(shù)措施：改善維護狀況的技術(shù)措施：l l 避免兩側(cè)采面同時接近上山。避免兩側(cè)采面同時接近上山。l l 煤柱越寬

3、，采動影響越小。煤柱越寬，采動影響越小。 薄薄30 m 厚厚30 40 ml l 采用可縮性支護。采用可縮性支護。（一）煤層上山（一）煤層上山（ rise in in coal ） 3、 適用條件適用條件l l 單單薄及中厚煤層采區(qū)，服務(wù)年限短；薄及中厚煤層采區(qū)，服務(wù)年限短；l l 采兩個分層的單一厚煤層采區(qū)采兩個分層的單一厚煤層采區(qū)(一次一次采全高或放頂煤采全高或放頂煤)，煤及圍巖穩(wěn)定，煤及圍巖穩(wěn)定l l 煤層群聯(lián)合布置采區(qū)，下部有維護條煤層群聯(lián)合布置采區(qū)，下部有維護條件較好的薄及中厚煤層。件較好的薄及中厚煤層。服務(wù)時間短的專用通風(fēng)或運煤上山。服務(wù)時間短的專用通風(fēng)或運煤上山。 （二）巖石上山

4、（二）巖石上山（rock rise ） 1、 巖石上山布置：巖石上山布置：q 巖性要求巖性要求 布置于煤層底板穩(wěn)定的巖布置于煤層底板穩(wěn)定的巖層中，避免構(gòu)造破壞層中，避免構(gòu)造破壞q 層間距要求（層間距要求（h） 距煤層距煤層10 20 m范各莊礦：頁巖范各莊礦：頁巖 12 m；新莊孜礦：砂頁巖新莊孜礦：砂頁巖 6 8 m；平四礦：平四礦： 砂頁巖砂頁巖 15 m （二）巖石上山（二）巖石上山（rock rise ） 2、 巖石上山特點巖石上山特點1）實例）實例張莊礦，開采張莊礦，開采M=5 m，煤層上山：維護費煤層上山：維護費67.2元元/a.m，煤柱寬煤柱寬100 m;巖石上山巖石上山:維護費

5、維護費2.0元元/a.m，不留煤柱不留煤柱.在此條件下在此條件下,采區(qū)服務(wù)年限采區(qū)服務(wù)年限 3年時，巖石上山年時，巖石上山合理合理.范各莊礦范各莊礦:開采開采7層煤層煤, M=14.3 m，采區(qū)服務(wù)采區(qū)服務(wù)t 5a，巖石上山合理巖石上山合理.（二）巖石上山（二）巖石上山（rock rise ）2)優(yōu)點：優(yōu)點：l l 維護費用低；維護費用低；l l 煤損少?？煽缟仙讲?，加大采面連續(xù)推進煤損少?？煽缟仙讲?，加大采面連續(xù)推進長度；長度；l l 生產(chǎn)系統(tǒng)可靠，通風(fēng)條件好，易封閉采空生產(chǎn)系統(tǒng)可靠，通風(fēng)條件好，易封閉采空區(qū)，防自燃有利；區(qū)，防自燃有利；l l 不受煤層傾角影響，可定向按坡度取直掘不受煤層傾

6、角影響，可定向按坡度取直掘進進l l 能合理處理上山與平巷的平面或立面相交能合理處理上山與平巷的平面或立面相交工程，繞道工程量小。工程，繞道工程量小。（二）巖石上山（二）巖石上山（rock rise ）3）缺點：）缺點：l l 巖石工程量大；巖石工程量大；l l 需巖石施工能力強的隊伍。需巖石施工能力強的隊伍。 3、巖石上山、巖石上山適用條件：適用條件：l l 單一厚煤層（單一厚煤層（ 3個分層），或近距煤層群個分層），或近距煤層群聯(lián)合布置；聯(lián)合布置；l l 采區(qū)服務(wù)年限采區(qū)服務(wù)年限 3年以上；年以上；l l 巖石施工能力強；巖石施工能力強；l l 煤層底板巖層較穩(wěn)定，無承壓水。煤層底板巖層較

7、穩(wěn)定，無承壓水。二、上山的層位與坡度二、上山的層位與坡度（一）層位（一）層位聯(lián)合布置采區(qū)。聯(lián)合布置采區(qū)。一般將上（下）山置于下部穩(wěn)定的煤層或一般將上（下）山置于下部穩(wěn)定的煤層或底板巖石中。底板巖石中。主要原因為：主要原因為：v 能適應(yīng)煤層下行開采順序；能適應(yīng)煤層下行開采順序；v 提高采出率，煤損少；提高采出率，煤損少；v 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)可靠，易維護。采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)可靠，易維護。 二、上山的層位與坡度二、上山的層位與坡度特殊條件下，將上山置于煤層群的中部特殊條件下，將上山置于煤層群的中部或上部。或上部?？赡艿脑驗椋嚎赡艿脑驗椋簐下部煤層底板接近富含水層，或底板下部煤層底板接近富含水層，或底板巖石

8、松軟，且很厚，不易維護。巖石松軟，且很厚，不易維護。如：華北奧陶紀灰?guī)r，承壓水。峰峰局，如：華北奧陶紀灰?guī)r，承壓水。峰峰局，焦作局焦作局49m3/t水等水等v 煤層賦存適于人為或自然分組，單獨煤層賦存適于人為或自然分組，單獨設(shè)置為分組煤層服務(wù)的專用上山。設(shè)置為分組煤層服務(wù)的專用上山。（二）上山的傾角（坡度）（二）上山的傾角（坡度）v 一般與煤層傾角一致；一般與煤層傾角一致；v 當(dāng)當(dāng) 有變化時，力求使上山保持固定坡度；有變化時，力求使上山保持固定坡度；為滿足運輸要求，巖石上山可穿層布置：為滿足運輸要求，巖石上山可穿層布置：當(dāng)當(dāng) 1520 時，時，“運上運上”調(diào)為調(diào)為15 ，膠帶機；，膠帶機； 2

9、030 時，時，“運上運上”調(diào)為調(diào)為30 ，煤自溜。，煤自溜。 三、采區(qū)上山數(shù)目及布置類型三、采區(qū)上山數(shù)目及布置類型 （一）（一） 上山數(shù)目上山數(shù)目 1、 采區(qū)上山至少兩條采區(qū)上山至少兩條 軌道上山軌道上山進風(fēng)、輔運進風(fēng)、輔運 運輸上山運輸上山運煤，回風(fēng)運煤，回風(fēng) 2、在下述條件下增加上山數(shù)目、在下述條件下增加上山數(shù)目A大的聯(lián)合布置采區(qū)；大的聯(lián)合布置采區(qū)；A大，瓦斯涌出量大和水大的采區(qū)（下山采大，瓦斯涌出量大和水大的采區(qū)（下山采區(qū)）；區(qū)）；A大，常出現(xiàn)上、下區(qū)段同采的采區(qū)。增設(shè)通大，常出現(xiàn)上、下區(qū)段同采的采區(qū)。增設(shè)通風(fēng)上山。風(fēng)上山。 “運上運上”、“軌上軌上”均置于底板巖石中，需均置于底板巖石

10、中，需探明煤層情況，提前掘進煤層內(nèi)的采區(qū)上山。探明煤層情況，提前掘進煤層內(nèi)的采區(qū)上山。采用特采技術(shù)（如水砂充填）需設(shè)充填管道采用特采技術(shù)（如水砂充填）需設(shè)充填管道或泄水的采區(qū)。或泄水的采區(qū)。 （二）上山布置類型（二）上山布置類型 (1) 雙煤上山雙煤上山布置特點：布置特點：雙上山置于下部薄及雙上山置于下部薄及中厚穩(wěn)定煤層中；中厚穩(wěn)定煤層中；走向間距走向間距20 25m，兩側(cè)煤柱兩側(cè)煤柱30 m 20 25m21適用：適用： 下部有薄及穩(wěn)定的中厚煤層。下部有薄及穩(wěn)定的中厚煤層。 單一薄及中厚煤層。單一薄及中厚煤層。(2) 一煤一巖上山一煤一巖上山布置特點：布置特點：軌上沿煤層頂板布置；軌上沿煤層

11、頂板布置；運上沿底板巖層布置。運上沿底板巖層布置。上山錯距：上山錯距： 運上距煤層運上距煤層10 12 m 運上、軌上走向距運上、軌上走向距20 m 適用：適用：A小、服小、服務(wù)年限短的采區(qū)。務(wù)年限短的采區(qū)。（t 5a）2(a)20m1012m(3) 雙巖上山雙巖上山Fig、171、b示。示。布置特點布置特點:兩條上山置于底板巖石兩條上山置于底板巖石中中 軌上距煤層軌上距煤層8 10 m運上距煤層運上距煤層12 14 m走向間距：走向間距：20 25 m適用適用： 開采單一厚煤層開采單一厚煤層采區(qū)；采區(qū)；煤層群最下一層為厚煤煤層群最下一層為厚煤層；層； CH4小的聯(lián)合布置小的聯(lián)合布置采區(qū)普遍采

12、用。采區(qū)普遍采用。 2 0 2 5 m8 1 0 m1(b )1 2 1 4 m2(4) 雙巖一煤上山雙巖一煤上山布置特點：布置特點： 走向間距走向間距 1-3 和和 3-2 10 15 m層 位 上 ：層 位 上 ： 1 距 煤 層距 煤 層 8 1 0 m ， 2 距 煤 層距 煤 層 12 14 m ， 3沿煤頂沿煤頂(d)1015m810m11015m1214m23此種方式：此種方式：3先掘，超前勘探，為先掘，超前勘探，為1和和2 取直定向；取直定向；3用于通風(fēng)行人。用于通風(fēng)行人。(4) 雙巖一煤上山雙巖一煤上山適用：適用：開采煤層數(shù)目多，開采煤層數(shù)目多，厚度大，儲量豐富厚度大，儲量豐

13、富的采區(qū)。的采區(qū)。瓦斯、水大的采區(qū)。瓦斯、水大的采區(qū)。(d)1015m810m11015m1214m23（5）三巖上山）三巖上山布置特點：布置特點：三巖上山均置于底板巖層三巖上山均置于底板巖層中；中；走向間距：走向間距：10 15m層位上：層位上： 1 和和 3 同層位同層位2低低2 4m適用：適用：煤層多，儲量豐富，瓦斯大、水大的煤層多，儲量豐富，瓦斯大、水大的采區(qū)。采區(qū)。21 0 1 5 m1 0 1 5 m8 1 0 m311 2 1 4 m（三）（三） 設(shè)采區(qū)邊界上山設(shè)采區(qū)邊界上山在采區(qū)邊界設(shè)在采區(qū)邊界設(shè)1 2條邊界上山。條邊界上山。瓦斯大，采用瓦斯大，采用Z、Y型通風(fēng)時，兩條需設(shè)回型

14、通風(fēng)時，兩條需設(shè)回風(fēng)邊界上山。風(fēng)邊界上山。往復(fù)式開采，不沿空留巷，區(qū)段煤柱護巷往復(fù)式開采，不沿空留巷，區(qū)段煤柱護巷的往復(fù)式開采，要求采區(qū)一翼開掘兩條上的往復(fù)式開采，要求采區(qū)一翼開掘兩條上山。山。四、采區(qū)上（下）山運輸四、采區(qū)上（下）山運輸（rise haulage in district）1、 任務(wù)：采區(qū)上（下）山擔(dān)負采區(qū)的煤、矸、物料任務(wù)：采區(qū)上（下）山擔(dān)負采區(qū)的煤、矸、物料等運輸；通風(fēng)行人、管線的通道。等運輸；通風(fēng)行人、管線的通道。 2、 運煤上山：運煤上山： conveyer rise 主要任務(wù)：運煤。主要任務(wù)：運煤。視上（下）山傾角和產(chǎn)量，選運輸設(shè)備視上（下）山傾角和產(chǎn)量，選運輸設(shè)備

15、1）上山設(shè)備能力：大于同時生產(chǎn)的工作面產(chǎn)量之）上山設(shè)備能力：大于同時生產(chǎn)的工作面產(chǎn)量之和。和。一般：一般： 普采普采按采面設(shè)備能力計算；按采面設(shè)備能力計算； 炮采炮采Q(采區(qū)日產(chǎn)量）采區(qū)日產(chǎn)量） 1.5/n （5 6），），t/h；2、 運煤上山運煤上山 2） 近水平、緩傾和傾斜煤層運輸上近水平、緩傾和傾斜煤層運輸上山中的運輸設(shè)備類型山中的運輸設(shè)備類型膠帶輸送機膠帶輸送機吊掛式吊掛式落地式落地式膠帶輸送機能力大：膠帶輸送機能力大： 膠帶輸送機運輸能力膠帶輸送機運輸能力 帶寬（帶寬（mm）能力（能力（t/h）80035010006301200700 100014002500膠帶輸送機膠帶輸送機運

16、輸可靠，費用低。運輸可靠，費用低。運距長。一般一部膠帶輸送機運距可運距長。一般一部膠帶輸送機運距可達達300-500 m。功率大的可達功率大的可達500-1000 m。適用：適用： 上山（向下運煤）上山（向下運煤）； 下山（向上運煤）下山（向上運煤）7 新型膠帶機：適于新型膠帶機：適于 =28。刮板輸送機刮板輸送機型號型號 下鏈式下鏈式回空鏈條在溜槽下面；回空鏈條在溜槽下面； 上鏈式上鏈式回空鏈條在溜槽上面?；乜真湕l在溜槽上面。平八礦：上鏈式刮板機：平八礦：上鏈式刮板機：電機：電機：15 44kW； 長：長：150 300m。適應(yīng)角度；適應(yīng)角度；向下運可達向下運可達18 28 。阻力小，耗電低

17、，能力大，事故少，易維護。阻力小，耗電低，能力大，事故少，易維護。下鏈式刮板機：適用下鏈式刮板機：適用，原則防滑裝置。，原則防滑裝置。刮板機：刮板機：適用范圍大；運費略高于膠帶機；運適用范圍大；運費略高于膠帶機；運輸可靠。輸可靠。 自溜運輸自溜運輸松煤的自然安息角：松煤的自然安息角： 35 i、 煤層或上山的煤層或上山的 3時，均采用時，均采用自溜；自溜；ii、對對2的煤層，將上山置于底板巖的煤層，將上山置于底板巖石中，增大上山角度，石中，增大上山角度， =（30 3）、）、實現(xiàn)自溜；實現(xiàn)自溜；搪瓷溜槽：搪瓷溜槽： ，可自溜。，可自溜。鑄石溜槽：鐵板溜槽，砼溜槽等，鑄石溜槽：鐵板溜槽，砼溜槽等

18、， =30。 礦車運輸?shù)V車運輸絞車或無極繩牽引礦車運輸絞車或無極繩牽引礦車運輸生產(chǎn)能力小的采區(qū)生產(chǎn)能力小的采區(qū) ： 礦車進采區(qū)礦車進采區(qū)采區(qū)煤倉口裝煤；采區(qū)煤倉口裝煤； 礦車進采區(qū)礦車進采區(qū)在采面下口裝煤。在采面下口裝煤。A?。贿\輸不連續(xù)（間斷式）、影響生產(chǎn)。??；運輸不連續(xù)（間斷式）、影響生產(chǎn)。適用：軌道適用：軌道 600 600mmmm，900mm900mm與全礦大巷巷道與全礦大巷巷道軌距一致。軌距一致。 礦車：礦車：1 1t t、1.5t1.5t、3.0t3.0t、5.0t5.0t絞車：視上山絞車：視上山 、長度、生產(chǎn)任務(wù)等選用。、長度、生產(chǎn)任務(wù)等選用。 絞車絞車滾筒直徑與繩長滾筒直徑與繩

19、長滾筒直徑（滾筒直徑（m）繩長（繩長（m）1.2600 1.6800 2.01000 2.51200 第二節(jié)第二節(jié) 煤層群區(qū)段集中平巷的布置及層煤層群區(qū)段集中平巷的布置及層間聯(lián)系方式間聯(lián)系方式（district sublevel gathering entry） 區(qū)段集中巷區(qū)段集中巷 煤層群聯(lián)合布置采區(qū)，在煤層煤層群聯(lián)合布置采區(qū)，在煤層或煤組下煤層（或巖石中）布置為區(qū)段內(nèi)各煤或煤組下煤層（或巖石中）布置為區(qū)段內(nèi)各煤層生產(chǎn)服務(wù)的巷道層生產(chǎn)服務(wù)的巷道或為一個區(qū)段的幾個煤層或幾個分層服務(wù)的平或為一個區(qū)段的幾個煤層或幾個分層服務(wù)的平巷。巷。區(qū)段集中運輸平巷（集中機巷）：集中出煤。區(qū)段集中運輸平巷（集中

20、機巷）：集中出煤。區(qū)段集中軌道平巷（集中軌巷）：運送物料等。區(qū)段集中軌道平巷（集中軌巷）：運送物料等。 布置區(qū)段集中平巷的目的布置區(qū)段集中平巷的目的 減少分層區(qū)段平巷的維護時間，降低減少分層區(qū)段平巷的維護時間，降低維護費；維護費；布置能力大的集中運輸系統(tǒng)，減少設(shè)布置能力大的集中運輸系統(tǒng)，減少設(shè)備占有數(shù)；備占有數(shù)；分層同采，合理集中生產(chǎn)。分層同采，合理集中生產(chǎn)。一、區(qū)段集中平巷的布置方式一、區(qū)段集中平巷的布置方式 （一）機軌分煤巖布置（一）機軌分煤巖布置 1、布置特點：、布置特點：q運輸集中平巷置于煤層底板巖石內(nèi)；運輸集中平巷置于煤層底板巖石內(nèi)；q軌道集中平巷置于煤層內(nèi)。軌道集中平巷置于煤層內(nèi)。

21、2、區(qū)段集中平巷與工作面超前平巷聯(lián)、區(qū)段集中平巷與工作面超前平巷聯(lián)系方式系方式 9131211101313131 1451 8391 02 01 41 2782 211 91 761 322 11 598718541410厚煤層分層同采一煤一巖集中巷布置厚煤層分層同采一煤一巖集中巷布置q區(qū)段集中平巷與工作面區(qū)段集中平巷與工作面超前平巷超前平巷斜巷聯(lián)系斜巷聯(lián)系溜眼溜眼30 ，煤自溜，少，煤自溜，少占設(shè)備；占設(shè)備；斜巷斜巷20，施工條件差；，施工條件差；輔運和行人不便（設(shè)絞車）輔運和行人不便（設(shè)絞車）適用：適用：15 ；層間距；層間距10 15m。機軌分煤巖布置機軌分煤巖布置351 2121 11

22、 21 0468712341 01 21 17568機軌分煤巖布置機軌分煤巖布置876451039112112施工方便；利用石門布置中部車場，輔運環(huán)節(jié)少；施工方便；利用石門布置中部車場，輔運環(huán)節(jié)少；行人方便。行人方便。當(dāng)當(dāng) 很小時，石門長，工程量大；運煤占設(shè)備多。很小時，石門長，工程量大；運煤占設(shè)備多。適用：適用： 的煤層；層間距的煤層；層間距10 15m。 區(qū)段集中平巷與工作面超前平巷區(qū)段集中平巷與工作面超前平巷石門聯(lián)系石門聯(lián)系q區(qū)段集中平巷與工作面超前平巷區(qū)段集中平巷與工作面超前平巷立眼聯(lián)系立眼聯(lián)系(近水平煤層近水平煤層) )。 近水平煤層機軌合一巷及其聯(lián)系方式圖1 3 - 467123(

23、 a )1 11 25( b )6535673、區(qū)段集中平巷與采區(qū)區(qū)段集中平巷與采區(qū)集中上山的聯(lián)系方式集中上山的聯(lián)系方式一般考慮：一般考慮： 運輸方式；運輸方式；（1） 集中集中“軌上軌上”與與集中集中“軌巷軌巷”聯(lián)系聯(lián)系 石石門、斜巷門、斜巷 （2） 集中機巷集中機巷 溜煤溜煤眼眼 集中集中“運上運上”。351 2121 11 21 0468712341 01 21 175684、機軌分煤巖布置優(yōu)缺點分析、機軌分煤巖布置優(yōu)缺點分析集中機巷沿巖層布置：集中機巷沿巖層布置：q易定向取直或分段取直，滿足輸送易定向取直或分段取直，滿足輸送機要求；機要求；q本區(qū)段運煤，下區(qū)段回風(fēng)、運送物本區(qū)段運煤，下

24、區(qū)段回風(fēng)、運送物料，服務(wù)時間長，巖層中易維護；料，服務(wù)時間長，巖層中易維護；q實現(xiàn)分層同采，上下區(qū)段同采。實現(xiàn)分層同采，上下區(qū)段同采。 5、 機軌分煤巖布置適用機軌分煤巖布置適用q煤層多，煤層多，A大；層間距大；層間距10 15m。 4、機軌分煤巖布置優(yōu)缺點分析、機軌分煤巖布置優(yōu)缺點分析集中軌巷沿煤層布置：集中軌巷沿煤層布置：q探煤層走向的變化，為集中機巷定向；探煤層走向的變化，為集中機巷定向；q采掘互不干擾，利于接替，便于在上分層采掘互不干擾，利于接替，便于在上分層采空區(qū)后反向掘進下分層的超前機巷采空區(qū)后反向掘進下分層的超前機巷q泄水；泄水；q易于掘進；易于掘進；q受多次采動影響，維護困難。

25、受多次采動影響，維護困難。 （二）機軌雙巖巷布置（二）機軌雙巖巷布置 1 1、布置特點、布置特點雙巖巷相同標高布置雙巖巷相同標高布置3 3 集中機巷集中機巷 ， 4 4 集中軌巷集中軌巷平行布置于同水平底板巖層中，掘進聯(lián)系方便。平行布置于同水平底板巖層中，掘進聯(lián)系方便。9258741 0131 11 26（淮南實例）（淮南實例） 2 2、聯(lián)系方式、聯(lián)系方式各分煤層超前平巷各分煤層超前平巷平石門平石門3平石門和溜煤眼平石門和溜煤眼運輸上山運輸上山1各分煤層超前平巷各分煤層超前平巷4 平石門平石門 軌道上山軌道上山 2 9258741 0131 11 26機軌雙巖巷布置機軌雙巖巷布置雙巖巷不同標高

26、布置：雙巖巷不同標高布置：3 集中機巷，集中機巷，4 集中軌巷集中軌巷布置于不同水平的底板巖層中布置于不同水平的底板巖層中 主、輔運主、輔運干擾小干擾小27581 21 2461 031 112 2、聯(lián)系方式、聯(lián)系方式各分煤層超前平巷各分煤層超前平巷平石門平石門3 平石平石門門溜煤眼溜煤眼運輸上山運輸上山1各分煤層超前平巷各分煤層超前平巷平石門平石門4 平石平石門門軌道上山軌道上山 227581 21 2461 031 113、機軌雙巖巷布置優(yōu)缺點分析：機軌雙巖巷布置優(yōu)缺點分析： 利于上、下區(qū)段同采，分層同采，利于上、下區(qū)段同采，分層同采，A大；大；巖石工程量大，準備時間長；巖石工程量大，準備

27、時間長；14、機軌雙巖巷布置適用、機軌雙巖巷布置適用煤層數(shù)多，生產(chǎn)時間長，煤巷難以維護。煤層數(shù)多，生產(chǎn)時間長，煤巷難以維護。 （三）機軌合一巷布置（三）機軌合一巷布置 1 1、布置特點：、布置特點：膠帶機和軌道布置在同一大斷面巖巷內(nèi)；膠帶機和軌道布置在同一大斷面巖巷內(nèi)； 871112653121 1）布置方式）布置方式l l 機軌合一巷的軌道置于遠離煤層一側(cè)，機軌合一巷的軌道置于遠離煤層一側(cè)，軌上通過中部車場直接與軌上通過中部車場直接與3相連，不穿越輸相連，不穿越輸送機；但采用平石門與各分層平巷聯(lián)系時，送機；但采用平石門與各分層平巷聯(lián)系時，則需穿輸送機，抬高輸送機。則需穿輸送機，抬高輸送機。1

28、 1）布置方式）布置方式l l 軌道置于靠近煤層一側(cè)時，中部軌道置于靠近煤層一側(cè)時，中部車場通達集中巷的軌道則需穿越輸送車場通達集中巷的軌道則需穿越輸送機，并抬高輸送機。機，并抬高輸送機。2 2、機軌合一巷分析：、機軌合一巷分析：少一條巖巷，省工程量；少一條巖巷，省工程量；易維護；易維護；設(shè)備集中，易管理；設(shè)備集中，易管理；斷面大，施工定向困難；斷面大，施工定向困難；中部車場軌道與輸送機交叉，交叉點施工復(fù)中部車場軌道與輸送機交叉，交叉點施工復(fù)雜；雜；上、下區(qū)段不能同采、通風(fēng)難解決。上、下區(qū)段不能同采、通風(fēng)難解決。3、適用：、適用：煤層多，煤層多，A大的采區(qū)。當(dāng)前，應(yīng)用大的采區(qū)。當(dāng)前，應(yīng)用較少。

29、較少。近水平煤層機軌合一巷布置近水平煤層機軌合一巷布置機軌合一集中巷置于機軌合一集中巷置于底板巖層中底板巖層中 采用立眼與斜巷聯(lián)系采用立眼與斜巷聯(lián)系方式方式 立眼立眼溜煤，斜巷溜煤，斜巷輔運。輔運。 軌道布置在外側(cè)軌道布置在外側(cè)(b)65356767123(a )1 11 25（四）機軌雙煤巷布置（四）機軌雙煤巷布置 1 1、布置特點、布置特點 運輸集中巷和軌道集中巷均置于下部運輸集中巷和軌道集中巷均置于下部薄及中厚煤層中。薄及中厚煤層中。6871254113212 2、機軌雙煤巷布置分析、機軌雙煤巷布置分析 巖巷工程量小，掘進速度快，縮短準備巖巷工程量小，掘進速度快，縮短準備時間；時間；利于

30、上、下區(qū)段回采，分層回采，利于上、下區(qū)段回采，分層回采，A大；大；受采動影響大，維護量大。受采動影響大，維護量大。3 3、機軌雙煤巷布置適用、機軌雙煤巷布置適用：煤層多，下：煤層多，下部有薄及中厚煤層、圍巖穩(wěn)定。部有薄及中厚煤層、圍巖穩(wěn)定。 第三節(jié)第三節(jié) 采區(qū)（盤區(qū)）參數(shù)采區(qū)（盤區(qū)）參數(shù)（parameters in district） 一、采區(qū)傾斜長度一、采區(qū)傾斜長度 采區(qū)斜長在開拓部署時已定，大致為定采區(qū)斜長在開拓部署時已定，大致為定值值 1 1、區(qū)段斜長、區(qū)段斜長 1 1）回采工作面斜長影響因素：）回采工作面斜長影響因素：（1） 受地質(zhì)條件、技術(shù)條件（設(shè)備）、通受地質(zhì)條件、技術(shù)條件（設(shè)備）

31、、通風(fēng)能力等因素影響；風(fēng)能力等因素影響； （2）當(dāng)前開采技術(shù)條件，工作面長度為）當(dāng)前開采技術(shù)條件，工作面長度為80-250m。 l巷巷=3 4.5m, l柱柱=0 20ml 區(qū)區(qū)= l采采+2 l巷巷+ l柱柱2 2、區(qū)段數(shù)目、區(qū)段數(shù)目n 合理的合理的n 保證采區(qū)正常生產(chǎn)和接替。保證采區(qū)正常生產(chǎn)和接替。在保證在保證l采采合理的前提下，劃分區(qū)段。合理的前提下，劃分區(qū)段。 采區(qū)斜長采區(qū)斜長 n = 區(qū)段斜長區(qū)段斜長l區(qū)區(qū) 必須調(diào)整：必須調(diào)整：n為整數(shù)；為整數(shù)；要充分考慮斷層；要充分考慮斷層；使采區(qū)大部分地區(qū)都處于工作面合理長度范使采區(qū)大部分地區(qū)都處于工作面合理長度范圍內(nèi)。圍內(nèi)。當(dāng)前，緩斜煤層當(dāng)前，

32、緩斜煤層 n = 4 5（個）個） 傾、急斜層：傾、急斜層： n 2 3（個）個） 二、采區(qū)生產(chǎn)能力二、采區(qū)生產(chǎn)能力（district productive capacity） 采區(qū)生產(chǎn)能力采區(qū)生產(chǎn)能力-采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的采煤工作面采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的采煤工作面和掘進工作面產(chǎn)量之和，單位一般是萬噸和掘進工作面產(chǎn)量之和，單位一般是萬噸/年年1 1、采面生產(chǎn)能力、采面生產(chǎn)能力A0（萬萬t / a）A A0 0 = L= L V V0 0 m m c c0 0式中：式中：L L 采面長，采面長，m m； V V0 0采面年進度，采面年進度，m/am/a；綜采：綜采：1000 1000 1200 1200m

33、; m; 普采：普采： 600 600m;m;炮采：炮采：400 400 500 500m m m 采高，采高，m； 容重，容重，t/m3；c0 0 采面采出率采面采出率 c0 0 采面采出率采面采出率 薄煤層薄煤層0.97 中厚煤層中厚煤層0.95 厚煤層厚煤層0.93當(dāng)前：采面生產(chǎn)能力當(dāng)前：采面生產(chǎn)能力 綜采：綜采： 平均平均 87萬萬t /a M 2m，一般一般80 100萬萬t /a普采：普采：平均平均 25 30萬萬t /a 炮采：炮采： 平均平均 10 20萬萬t /a 急傾斜炮采急傾斜炮采5 10萬萬t /a 2、采區(qū)同采工作面數(shù)目采區(qū)同采工作面數(shù)目 緩傾斜煤層：緩傾斜煤層： 綜

34、采綜采 1 2個采面同采；個采面同采； 普采普采 1 2個采面同采。個采面同采。急斜煤層炮采：急斜煤層炮采： 2 3個采面同采。個采面同采。3 3、采區(qū)生產(chǎn)能力、采區(qū)生產(chǎn)能力AB（萬萬t/a）：）： nioiBAkkA121式中：式中：n 同采工作面數(shù)，個；同采工作面數(shù)，個； K1 采區(qū)掘進出煤系數(shù)，采區(qū)掘進出煤系數(shù)，K1=1.1； K2 采面之間出煤影響系數(shù)，采面之間出煤影響系數(shù)， 當(dāng)當(dāng)n = 2時，時， K2 = 0.95; n = 3時時, K2 = 0.90AB的環(huán)節(jié)能力驗算：的環(huán)節(jié)能力驗算：1 1）上山運輸能力：）上山運輸能力： 3000AAnBKT式中：式中：An 小時設(shè)備能力，小

35、時設(shè)備能力，t / h； k 產(chǎn)量不均衡系數(shù)，產(chǎn)量不均衡系數(shù)，K=1.2 1.3; T 日出煤時間，日出煤時間，h； 0 運輸設(shè)備正常工作系數(shù)，運輸設(shè)備正常工作系數(shù)， 0 = 0.7 0.9。 2 2）采區(qū)通風(fēng)能力）采區(qū)通風(fēng)能力 風(fēng)量和風(fēng)速限制風(fēng)量和風(fēng)速限制cAcsvB16024300式中：式中：s 巷道凈斷面，巷道凈斷面，m2； v 巷道允許最大風(fēng)速，巷道允許最大風(fēng)速，m/s； c 日日1t煤的供風(fēng)量，煤的供風(fēng)量，m3/min/t； c1 風(fēng)量備用系數(shù)，風(fēng)量備用系數(shù)，c1 = 1.2。分子分子 一年的風(fēng)量一年的風(fēng)量分母分母 產(chǎn)一噸煤的風(fēng)量產(chǎn)一噸煤的風(fēng)量 3）保證采區(qū)正常接替保證采區(qū)正常接替T

36、AnBZ式中：式中：Z 采區(qū)可采儲量，采區(qū)可采儲量，t； Tn 新采區(qū)準備時間，新采區(qū)準備時間，a。每年生產(chǎn)的能力要小于準備出來的能力每年生產(chǎn)的能力要小于準備出來的能力 4 4）采區(qū)車場通過能力一般不受限制。）采區(qū)車場通過能力一般不受限制。5 5）備用采面）備用采面 綜采綜采 只備采面，不備設(shè)備、人員；只備采面，不備設(shè)備、人員； 普采普采 備采面，不備人員，備設(shè)備。備采面，不備人員，備設(shè)備。采區(qū)生產(chǎn)能力采區(qū)生產(chǎn)能力一般綜采：一般綜采：8080 100 100萬噸萬噸/ /年年大功率綜采：大功率綜采：200200 300 300萬噸萬噸/ /年年普采：普采：4545 60 60萬噸萬噸/ /年年

37、炮采：炮采：30 30 45 45萬噸萬噸/ /年年 三、采區(qū)走向長度三、采區(qū)走向長度（strike length） 問題及主要影響因素問題及主要影響因素采區(qū)走向長度采區(qū)走向長度 = 采面連續(xù)推進長度采面連續(xù)推進長度 + 采區(qū)間煤柱尺寸采區(qū)間煤柱尺寸隨科技進步，采面單產(chǎn)和采區(qū)生產(chǎn)能隨科技進步，采面單產(chǎn)和采區(qū)生產(chǎn)能力提高，礦井生產(chǎn)合理集中，采區(qū)尺力提高，礦井生產(chǎn)合理集中，采區(qū)尺寸日趨擴大。寸日趨擴大。加大采區(qū)走向尺寸的好處：加大采區(qū)走向尺寸的好處：相對減少上（下）山、車場及硐室的相對減少上（下）山、車場及硐室的掘進工程量；掘進工程量；減少采區(qū)邊界煤柱、上（下）山煤柱減少采區(qū)邊界煤柱、上（下）山煤

38、柱損失；損失；增大采區(qū)儲量和服務(wù)年限，利于接替；增大采區(qū)儲量和服務(wù)年限，利于接替；利于采區(qū)和礦井合理集中生產(chǎn)，提高采利于采區(qū)和礦井合理集中生產(chǎn)，提高采區(qū)區(qū)A；減少采面搬家次數(shù)。減少采面搬家次數(shù)。確定采區(qū)走向長度主要影響因素確定采區(qū)走向長度主要影響因素 （一）地質(zhì)因素（一）地質(zhì)因素l l 斷層、傾角和厚度變化大處、變薄帶處斷層、傾角和厚度變化大處、變薄帶處范各莊礦北翼采區(qū)為急斜煤層，專設(shè)計為范各莊礦北翼采區(qū)為急斜煤層，專設(shè)計為14721472采區(qū)。采區(qū)。其他采區(qū)為緩傾斜煤層采區(qū)。其他采區(qū)為緩傾斜煤層采區(qū)。 “三下三下”開采、必須留煤柱處，采區(qū)以此為開采、必須留煤柱處，采區(qū)以此為界；界；煤層頂?shù)装?/p>

39、巖性煤層頂?shù)装鍘r性 松軟松軟 支護、維護困支護、維護困難；難；煤的自燃期長短煤的自燃期長短 短短 區(qū)段一翼較短。區(qū)段一翼較短。 （二）技術(shù)因素二）技術(shù)因素 區(qū)段巷道的掘進、維護、運輸、供電等區(qū)段巷道的掘進、維護、運輸、供電等因素。因素。 掘進掘進i、聯(lián)合掘進機掘進聯(lián)合掘進機掘進 ii、炮掘炮掘 配以：刮板機、膠帶機、局扇配以：刮板機、膠帶機、局扇單孔掘進：單孔掘進：1000 m 當(dāng)前，掘進技術(shù)受局扇通風(fēng)影響。當(dāng)前，掘進技術(shù)受局扇通風(fēng)影響。 運輸運輸 i、刮板機刮板機 多臺串聯(lián)、事故多，費用高，不超多臺串聯(lián)、事故多，費用高，不超過過5臺為宜。臺為宜。采區(qū)一翼為采區(qū)一翼為400500m，雙翼采區(qū)走

40、向長度為雙翼采區(qū)走向長度為8001000m采區(qū)走向長度主要影響因素采區(qū)走向長度主要影響因素采區(qū)走向長度主要影響因素采區(qū)走向長度主要影響因素ii、膠帶機膠帶機 寬寬800 mm：500 m 寬寬1000 mm：800 1000 m 不受限制。不受限制。采區(qū)一翼長可達采區(qū)一翼長可達500m1000 m，雙翼采區(qū)走向長度為雙翼采區(qū)走向長度為10002000m區(qū)段巷維護技術(shù)區(qū)段巷維護技術(shù) 煤巷維護困難：隨采面推進，受采動影煤巷維護困難：隨采面推進，受采動影響，多次維修；響，多次維修； 巷道布置：巷道布置：雙巷、一條半、單巷、雙巷、一條半、單巷、沿空留巷、沿空掘巷、區(qū)段間有集中巷沿空留巷、沿空掘巷、區(qū)段

41、間有集中巷（聯(lián)合布置）（聯(lián)合布置） 區(qū)段集中巷可改善回采巷道維護狀區(qū)段集中巷可改善回采巷道維護狀況，縮短維護時間，可加大采區(qū)走向長況，縮短維護時間，可加大采區(qū)走向長度度采區(qū)走向長度主要影響因素采區(qū)走向長度主要影響因素支護技術(shù)：支護技術(shù)： U型鋼棚、工字鋼梯形棚、錨桿型鋼棚、工字鋼梯形棚、錨桿 錨、網(wǎng)支護可加大巷道長度。錨、網(wǎng)支護可加大巷道長度。 平六礦、平六礦、J J5 -65 -6煤，煤，M=3.5 m M=3.5 m 區(qū)段區(qū)段巷長巷長2430 2430 m m。不是限制采區(qū)走向長的不是限制采區(qū)走向長的決定因素。決定因素。 采區(qū)走向長度主要影響因素采區(qū)走向長度主要影響因素供電：供電：i、38

42、0v供電，采區(qū)一翼長可達供電，采區(qū)一翼長可達400 m ；ii、660v供電，采區(qū)一翼長可達供電，采區(qū)一翼長可達700 m 1000 m；iii、移動變電站，移動變電站，1140 v供電，可達供電，可達1000m以上，采區(qū)走向長度不受限制。以上，采區(qū)走向長度不受限制。 采區(qū)走向長度主要影響因素采區(qū)走向長度主要影響因素設(shè)備檢修時間設(shè)備檢修時間液壓支架檢修期：液壓支架檢修期：原煤炭部規(guī)定一年左右為倒面周期。原煤炭部規(guī)定一年左右為倒面周期。即：即：綜采設(shè)備連續(xù)推進時間綜采設(shè)備連續(xù)推進時間 + 檢修倒面時檢修倒面時間間 = 1年年 。 （二）經(jīng)濟因素（二）經(jīng)濟因素 經(jīng)濟合理的采區(qū)走向長度經(jīng)濟合理的采區(qū)

43、走向長度經(jīng)濟上合理經(jīng)濟上合理 噸煤費用最低。噸煤費用最低。采區(qū)走向長度增加噸煤費用減少采區(qū)走向長度增加噸煤費用減少石門、上山掘進費、切眼掘進、設(shè)備按裝石門、上山掘進費、切眼掘進、設(shè)備按裝費費采區(qū)走向長度增加噸煤費用增加采區(qū)走向長度增加噸煤費用增加區(qū)段巷道維護費區(qū)段巷道維護費采區(qū)走向長度與噸煤費用無關(guān)采區(qū)走向長度與噸煤費用無關(guān)區(qū)段巷道掘進費區(qū)段巷道掘進費 噸煤費用與采區(qū)走向長度關(guān)系噸煤費用與采區(qū)走向長度關(guān)系OY2431X準則準則：技術(shù)上先進可行，經(jīng)濟上合理：技術(shù)上先進可行，經(jīng)濟上合理 噸煤費用噸煤費用最低。最低。緩斜煤層：緩斜煤層：不受地質(zhì)條件限制的普采、炮采雙翼采區(qū)：不受地質(zhì)條件限制的普采、炮

44、采雙翼采區(qū)：一般一般 1000 1500m 不受地質(zhì)條件限制的綜采雙翼采區(qū)：一般不受地質(zhì)條件限制的綜采雙翼采區(qū)：一般 1600 24300m 大柳塔推進大柳塔推進4000 6000m急斜煤層：急斜煤層： 雙翼采區(qū)走向長雙翼采區(qū)走向長1000 m 單翼采區(qū)走向長單翼采區(qū)走向長500 m 采區(qū)斜長采區(qū)斜長采區(qū)斜長采區(qū)斜長 = 階段斜長階段斜長近水平煤層，近水平煤層， 5 8 時，采區(qū)斜時，采區(qū)斜長長1000 1500m。 以上，采區(qū)斜長約以上，采區(qū)斜長約800 1000m。四、采區(qū)采出率四、采區(qū)采出率 采區(qū)工業(yè)儲量采區(qū)工業(yè)儲量 - 開采損失開采損失 采區(qū)采出率采區(qū)采出率= 100% 采區(qū)工業(yè)儲量采

45、區(qū)工業(yè)儲量開采損失：開采損失： （1） 采面落煤損失：采面落煤損失：3 7% （2 2）區(qū)段煤柱、上山煤柱、采區(qū)邊界煤柱）區(qū)段煤柱、上山煤柱、采區(qū)邊界煤柱等等 采區(qū)采出率采區(qū)采出率煤層煤層 國家規(guī)定的采區(qū)采出率國家規(guī)定的采區(qū)采出率厚煤層厚煤層 0.75中厚煤層中厚煤層 0.8薄煤層薄煤層 0.8工作面采出率工作面采出率 工作面實際出煤量工作面實際出煤量 工作面采出率工作面采出率= 100% 工作面實際儲量工作面實際儲量 煤層煤層 國家規(guī)定的國家規(guī)定的工作面工作面采出率采出率厚煤層厚煤層 0.93中厚煤層中厚煤層 0.95薄煤層薄煤層 0.97提高采出率途徑：提高采出率途徑：減小煤柱損失；減小煤

46、柱損失；盡量回收煤柱；盡量回收煤柱；合理加大采區(qū)尺寸；合理加大采區(qū)尺寸；減少工作面損失。減少工作面損失。五、采區(qū)煤柱尺寸五、采區(qū)煤柱尺寸 經(jīng)驗法經(jīng)驗法 1、 上（下）山煤柱上（下）山煤柱 巖石上（下）山可不留煤柱（跨上、下山開巖石上（下）山可不留煤柱（跨上、下山開采）采）煤層上（下）山本層中的煤柱：煤層上（下）山本層中的煤柱：煤層煤層 煤柱沿走向一側(cè)寬度（煤柱沿走向一側(cè)寬度（m）薄及中厚薄及中厚 20厚煤層厚煤層 30 40采區(qū)煤柱尺寸采區(qū)煤柱尺寸2 2、區(qū)段煤柱、區(qū)段煤柱煤層煤層 區(qū)段煤柱寬度（區(qū)段煤柱寬度（m m）薄及中厚薄及中厚 8 8 15 15厚煤層厚煤層 1515 2020原則上區(qū)

47、段巷道應(yīng)沿空掘巷原則上區(qū)段巷道應(yīng)沿空掘巷 3 3 5 5m m 3 3、運輸大巷及總回風(fēng)巷保護煤柱、運輸大巷及總回風(fēng)巷保護煤柱 大巷布置在底板巖石中，其上可不留煤大巷布置在底板巖石中，其上可不留煤柱（跨大巷開采）柱（跨大巷開采）大巷布置在煤層中本層中一側(cè)的煤柱：大巷布置在煤層中本層中一側(cè)的煤柱：煤層煤層 一側(cè)的煤柱一側(cè)的煤柱寬度（寬度（m）近水平近水平 40緩斜緩斜 25 40傾斜傾斜 15 25 急斜急斜 10 15 問題：開采水平大巷煤柱如何留？問題：開采水平大巷煤柱如何留？4 4、采區(qū)邊界煤柱、采區(qū)邊界煤柱：一般：一般10m 5 5、斷層煤柱、斷層煤柱 斷層落差斷層落差 斷層一側(cè)煤柱斷層

48、一側(cè)煤柱寬度（寬度（m）落差很大（落差很大（ 10m） 30 落差大（落差大（ 5m） 10 15 落差很?。洳詈苄。?3m） 不留煤柱不留煤柱六、煤倉容量六、煤倉容量煤倉容量取決于采區(qū)煤倉容量取決于采區(qū)A，裝車站通過裝車站通過能力、大巷運輸能力等。能力、大巷運輸能力等。采區(qū)煤倉容量的確定原則采區(qū)煤倉容量的確定原則保證采區(qū)保證采區(qū)正常生產(chǎn)正常生產(chǎn) 煤倉與采區(qū)煤倉與采區(qū)A關(guān)系關(guān)系表表 煤倉與采區(qū)煤倉與采區(qū)A關(guān)系關(guān)系 采區(qū)采區(qū)A（萬萬ta）30以下以下30 4545 6060煤倉容量（煤倉容量（t）50 100100 150150 250 500煤倉容量煤倉容量（一）按采煤機連續(xù)作業(yè)割一刀煤的產(chǎn)量（一）按采煤機連續(xù)作業(yè)割一刀煤的產(chǎn)量 Q Q0 L .M.B. .C0. Kt n