【采礦】第十章準(zhǔn)備方式ppt課件

1、河南理工大學(xué)精品課程第四篇 預(yù)備方式與采煤方法第10章 預(yù)備方式.主要內(nèi)容第10章 預(yù)備方式第一節(jié) 上下山采區(qū)式預(yù)備方式第二節(jié) 盤區(qū)式與條帶式預(yù)備方式第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題復(fù)習(xí)思索題.第一節(jié) 上下山采區(qū)式預(yù)備方式上下山采區(qū)式預(yù)備方式是在階段開辟巷道已圈定的采區(qū)范圍內(nèi)開掘預(yù)備巷道。根據(jù)采區(qū)內(nèi)預(yù)備巷道特點、效力范圍、開采煤層數(shù)目的不同，通常把采區(qū)分為：上山采區(qū)與下山采區(qū)，單翼采區(qū)與雙翼采區(qū)，單層布置采區(qū)與結(jié)合布置采區(qū)等不同類型。在運輸大巷的上側(cè)布置采區(qū)巷道，采區(qū)內(nèi)采出的煤下運至運輸大巷的采區(qū)，稱為上山采區(qū)。在運輸大巷的下側(cè)布置采區(qū)巷道，采區(qū)內(nèi)采出的煤上運至運輸大巷的采區(qū)，稱為下山采區(qū)。普

2、通多采用上山采區(qū)。.第一節(jié) 上下山采區(qū)式預(yù)備方式一、單層布置上山的采區(qū)預(yù)備方式1巷道掘進順序2消費系統(tǒng)圖101 單層布置上山采區(qū)預(yù)備方式1-運輸大巷；2回風(fēng)大巷；3-下部車場；4軌道上山；5-運輸上山；6上部車場；7、7-中部車場；8、8、10區(qū)段回風(fēng)平巷；9、9-區(qū)段運輸平巷；11聯(lián)絡(luò)眼；12采取煤倉；13-采區(qū)變電所14絞車房；15行人聯(lián)絡(luò)眼 .第一節(jié) 上下山采區(qū)式預(yù)備方式二、結(jié)合布置上山采區(qū)預(yù)備方式一共用采區(qū)上山的一種結(jié)合預(yù)備方式兩個薄及中厚煤層m1和m2共用采區(qū)上山的一種結(jié)合預(yù)備方式如圖102所示。1巷道掘進順序2消費系統(tǒng)圖102 共用采區(qū)上山的采區(qū)巷道結(jié)合布置1階段運輸大巷；2階段回

3、風(fēng)大巷；3共用運輸上山；4共用軌道上山；5-m1層區(qū)段運輸平巷；6-區(qū)段溜煤眼；7-m1層區(qū)段軌道平巷；8區(qū)段石門；9- m2層區(qū)段運輸平巷；10-m2層區(qū)段軌道平巷；11采區(qū)煤倉；12大巷車場.第一節(jié) 上下山采區(qū)式預(yù)備方式二共用采區(qū)上山和共用區(qū)段平巷的結(jié)合布置1巷道掘進順序2消費系統(tǒng)圖103 共用采區(qū)上山和區(qū)段平巷的采區(qū)巷道結(jié)合布置1階段運輸大巷；2階段回風(fēng)大巷；3共用運輸上山；4共用軌道上山；5共用區(qū)段平巷；6、7-共用區(qū)段運輸平巷；8運輸石門；9-溜煤眼；10、11區(qū)段軌道平巷；12軌道石門；13區(qū)段溜煤眼；14區(qū)段石門；15采區(qū)煤倉.第二節(jié) 盤區(qū)式與條帶式預(yù)備方式我國通常把58以下的煤

4、層叫做近程度煤層。由于近程度煤層傾角小，因此在預(yù)備方式上與緩傾斜和傾斜煤層相比，有類似之處，又有一些不同的特點。盤區(qū)式預(yù)備方式，按盤區(qū)與運輸大巷相對位置的不同，有上山盤區(qū)與下山盤區(qū)之分；條帶式的預(yù)備方式，按條帶開采煤層的數(shù)目分，有單層布置條帶與結(jié)合布置條帶。 .第二節(jié) 盤區(qū)式與條帶式預(yù)備方式一、上下山盤區(qū)預(yù)備方式圖104是上山盤區(qū)結(jié)合布置的預(yù)備方式，平面圖中只畫出上層煤的巷道布置，盤區(qū)內(nèi)開采兩個薄及中厚煤層m1和m2，其間距為10m15m，地質(zhì)構(gòu)造簡單， 煤層平均傾角為58。盤區(qū)雙翼開采，走向長度為1200m，斜長為1000m，盤區(qū)內(nèi)劃分假設(shè)干區(qū)段。運輸大巷開在m2煤層底板巖石中，總回風(fēng)巷、運

5、煤上山布置在m2煤層，軌道上山布置m1煤層中；區(qū)段平巷為雙巷布置，盤區(qū)上山與區(qū)段平巷以溜煤眼和資料斜巷聯(lián)絡(luò)，大巷與軌道上山以盤區(qū)資料上山聯(lián)絡(luò)。.圖104 上山盤區(qū)結(jié)合布置預(yù)備方式1-巖石運輸大巷；2總回風(fēng)巷；3-盤區(qū)資料上山；4-盤區(qū)軌道上山；5盤區(qū)運煤上山；6-下部車場；7-進風(fēng)斜巷；8-回風(fēng)斜巷；9-煤倉；10-m1層區(qū)段進風(fēng)平巷層；11-區(qū)段運輸平巷12-m2層區(qū)段進風(fēng)平巷層；13-m2層區(qū)段運輸平巷；14-區(qū)段資料斜巷；15-區(qū)段溜煤眼；16甩車場；17-無極繩絞車房；18無極繩尾輪；19盤區(qū)資料斜巷絞車房；20-絞車房回風(fēng)巷；21下層煤回風(fēng)眼 .第二節(jié) 盤區(qū)式與條帶式預(yù)備方式二、條帶

6、式預(yù)備方式圖105 條帶式預(yù)備方式1運輸大巷；2-回風(fēng)大巷；3資料大巷；4煤倉；5行人進風(fēng)斜巷；6任務(wù)面運輸巷；7-任務(wù)面回風(fēng)巷.第二節(jié) 盤區(qū)式與條帶式預(yù)備方式圖105所示為條帶式預(yù)備方式。條帶式內(nèi)開采三層薄及中厚近距煤層，運輸大巷1布置在煤層群底板巖石中，回風(fēng)大巷2布置在最下煤層中。采煤巷道采用分層布置和對拉任務(wù)面布置。采煤任務(wù)面的煤經(jīng)任務(wù)面運輸巷6運入煤倉4，在運輸大巷1裝車外運；資料從運輸大巷1經(jīng)資料斜巷3、任務(wù)面回風(fēng)巷7進入采煤任務(wù)面；新穎空氣從運輸大巷1經(jīng)進風(fēng)行人斜巷5、任務(wù)面運輸巷6進入采煤任務(wù)面，清洗采煤任務(wù)面的污濁空氣經(jīng)任務(wù)面回風(fēng)巷7、資料斜巷3進入回風(fēng)大巷2排出。.第二節(jié) 盤

7、區(qū)式與條帶式預(yù)備方式條帶預(yù)備方式中任務(wù)面按推進方向，分為仰斜開采和俯斜開采兩種。普通來說，采煤任務(wù)面向大巷方向推進，對于任務(wù)面通風(fēng)和巷道維護比較有利。因此，在開采近程度薄及中厚煤層時，煤層頂板及其它地質(zhì)條件沒有特殊要求時，往往采用大巷上方的煤層俯斜開采，大巷下方的煤層采用仰斜開采的方式。.第二節(jié) 盤區(qū)式與條帶式預(yù)備方式條帶式預(yù)備方式的采煤任務(wù)面可以按單任務(wù)面布置，也可以成對的按對拉任務(wù)面布置。由于任務(wù)面沿煤層走向呈程度狀布置，任務(wù)面保送機效能不受煤炭運輸方向的影響，同時任務(wù)面風(fēng)流也不存在上行和下行的問題，通風(fēng)情況良好。所以條帶式預(yù)備方式巷道布置簡單，巷道掘進和維護費用低，建井工期短，投產(chǎn)快；運

8、輸系統(tǒng)簡單，占用設(shè)備少，運輸費用低；采煤任務(wù)面長度在整個采煤期間堅持不變，為采用綜采設(shè)備發(fā)明了良好的條件；煤炭損失少，回收率高；通風(fēng)系統(tǒng)簡單，通風(fēng)設(shè)備少；對某些地質(zhì)條件的順應(yīng)性強。但是，傾斜巷道掘進工程量大，效率低；傾斜巷道長，輔助運輸比較困難；當(dāng)煤層沿傾斜起伏較大時，巷道積水不易處理；而且大巷裝車站多。條帶式預(yù)備方式適用于以下條件：傾角為12以下的薄及中厚煤層，走向斷層不發(fā)育，沼氣涌出量和涌水量不大的煤層。 .第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題一、回采巷道布置一單煤層區(qū)段平巷每一個采煤任務(wù)面必需具有兩條平巷，任務(wù)面下段布置運輸平巷，上段布置軌道平巷回風(fēng)平巷。當(dāng)煤層傾角較大時，軌道平巷多沿煤層頂

9、板掛腰線掘進。運輸平巷盡量分段取直，以折線布置。除第一區(qū)段煤層回風(fēng)平巷必然單巷布置外，其他各區(qū)段煤層平巷，可單巷布置，也可雙巷布置。.第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題 從消費實際中，雙巷布置比單巷布置方便，故多為雙巷布置。但當(dāng)煤層埋藏平穩(wěn)，頂?shù)装鍡l件較好，特別是薄煤層采用巷旁支護維護巷道不成問題時，可思索采用單巷布置。.第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題二分層平巷布置厚煤層分層開采時，各分層平巷相距很近，相互有聯(lián)絡(luò)。從各分層平巷的相互關(guān)系來說，根本上有以下幾種根本類型：傾斜式、程度式、重疊式和混合式。1傾斜式布置：內(nèi)錯式與外錯式這種方式的各分層平巷是按2535角成傾斜式布置，普通適宜于傾斜角小于

10、1520的煤層。內(nèi)錯式布置就是下分層巷道位于上分層巷道的內(nèi)側(cè)，位于上分層采空區(qū)下面。外錯式布置下分層巷道位于上分層巷道的外側(cè)，位于分層煤柱下面。 .第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題圖106 分層平巷傾斜式布置a內(nèi)錯式布置；b外錯式布置1-上區(qū)段任務(wù)面的運輸平巷；2下區(qū)段任務(wù)面的回風(fēng)平巷.第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題2程度式布置當(dāng)煤層傾角大于20時，通常采用程度式布置，如圖47所示。3重疊式垂直式布置各分層平巷沿鉛垂線呈重疊式布置，如圖48所示。 圖107 分層平巷程度式布置 圖108 分層平巷重疊式布置 1上區(qū)段任務(wù)面的運輸平巷； 1上區(qū)段任務(wù)面的運輸平巷； 2下區(qū)段任務(wù)面的回風(fēng)平巷； 2

11、下區(qū)段任務(wù)面的回風(fēng)平巷.第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題二、上下山的數(shù)目、位置和布置方式上下山是預(yù)備方式中重要的運輸、通風(fēng)巷道，而且效力時間較長。一上山條數(shù)確實定在普通情況下，采區(qū)布置兩條上下山一條運輸上山、一條軌道上山，就能滿足采取運輸、通風(fēng)和行人的需求。隨著消費的開展，經(jīng)常需求添加上山數(shù)目，例如：1消費才干很大的特厚煤層采區(qū)和結(jié)合布置采區(qū)。2產(chǎn)量較大，沼氣涌出量也很大的采區(qū)，特別是下山采區(qū)。3產(chǎn)量較大，經(jīng)常出現(xiàn)上下區(qū)段同時消費，需求簡化通風(fēng)系統(tǒng)的采區(qū)。4運輸上山和軌道上山均布置在底板巖石中，需求探清煤層情況，或為提早掘進其他采區(qū)巷道的采區(qū)。.第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題二上山布置的方式

12、1兩條煤層上山2一巖一煤上山3兩條巖石上山4兩巖一煤上山5三條巖石上山.第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題圖109 采區(qū)上山的位置1-軌道上山；2運輸上山；3通風(fēng)、行人上山.第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題三、采區(qū)消費才干采區(qū)消費才干是采區(qū)內(nèi)采煤任務(wù)面和掘進任務(wù)面產(chǎn)量之和，依單位時間內(nèi)所消費的煤量計算，普通以采區(qū)日產(chǎn)量t/日或年產(chǎn)量萬t/年表示。近年來，由于采煤機械化程度不斷提高，機采任務(wù)面平均月產(chǎn)可達(dá)兩萬噸，最高可達(dá)10萬t。大型結(jié)合布置的采區(qū)，普通年產(chǎn)為4560萬t，有的高達(dá)百萬噸以上。高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)任務(wù)面為采區(qū)集中消費發(fā)明了有利條件，集中消費結(jié)合布置的采區(qū)，又促進了高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)任務(wù)面的開展。采區(qū)集

13、中、機械化消費在技術(shù)經(jīng)濟上具有很大的優(yōu)越性。加大采區(qū)消費才干，實現(xiàn)采區(qū)集中，機械化消費，是煤炭工業(yè)開展的方向，但是在確定采區(qū)消費才干時，要根據(jù)詳細(xì)條件，作詳細(xì)分析。 .第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題四、采區(qū)走向長度合理的采區(qū)走向長度，對于提高礦井及采區(qū)消費技術(shù)經(jīng)濟目的，保證采區(qū)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有親密聯(lián)絡(luò)。隨著采區(qū)消費才干的添加，采區(qū)走向長度需相應(yīng)添加，否那么采區(qū)效力年限過短。機械化開采及任務(wù)面推進速度加快，同時將給任務(wù)面機械設(shè)備的搬遷帶來困難，因此，必需加大采區(qū)走向長度，充分發(fā)揚機械效能，減少任務(wù)面搬遷次數(shù)，減少輔助工時，提高勞動消費率。.第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題普通情況下，雙面采區(qū)的走向

14、長度為800m1000m，對于綜采任務(wù)面，有條件的應(yīng)盡量跨越上山下山或石門回采，其采區(qū)走向長度普通為1000m1500m，當(dāng)不能跨越上山下山或石門回采時，其采區(qū)走向長度普通為1500m3000m，對于底板松軟、巷道維護困難、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜或自然發(fā)火期短的煤層，以及配備程度低的小礦，采區(qū)走向長度可適當(dāng)縮短。.第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題五、任務(wù)面長度任務(wù)面長度合理與否，要看它能否促進任務(wù)面高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。普通說，加大任務(wù)面長度可獲得較高的產(chǎn)量，能提高勞動消費率，降低噸煤本錢。同時，較長的任務(wù)面，可以減少區(qū)段數(shù)目，因此減少區(qū)段平巷掘進任務(wù)量和護巷煤柱損失。但是，任務(wù)面過長，將降低任務(wù)面推進速度，降低

15、循環(huán)率，不利與高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)及降低本錢。.第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題煤 層采煤方法工作面長度（m）傾斜厚度（米）炮采機采綜采緩斜和傾斜1.3長壁開采701201001401201503.5厚煤層傾斜分層開采100120150急斜-臺階開采與掩護支架開采5040-表101 任務(wù)面最短長度(參考).第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題六、采區(qū)車場、煤倉和裝車站采區(qū)車場是采區(qū)上下山與區(qū)段平巷或階段運輸大巷銜接處一組巷道和硐室的總稱，是采區(qū)巷道的組成部分。根據(jù)所處的位置，可分為上部、中部和下部車場。1.上部車場上部車場是采區(qū)上山和區(qū)段回風(fēng)巷之間的聯(lián)絡(luò)巷道。并擔(dān)負(fù)運輸、通風(fēng)和行人的義務(wù)。其根本方式有兩種：

16、甩車場和平車場。.第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題圖1010 雙面甩車場1絞車房；2軌道上山；3階段回風(fēng)大巷；4區(qū)段回風(fēng)平巷；5甩車道 圖1011 平車場1運輸上山；2軌道上山；3絞車房；4聯(lián)絡(luò)石門 5絞車房回風(fēng)巷；6平車場；7總回風(fēng)道；8岔巷 .第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題2、中部車場在煤層中布置上山時，多采用單向斜甩繞道式車場。圖1012 單向斜甩繞道式車場1運輸上山；2軌道上山；3區(qū)段軌道平巷； 4甩車道；5繞道.圖1013 大巷裝車站采區(qū)下部車場a 頂板繞道；b底板繞道1運輸上山；2軌道上山；3采區(qū)煤倉；4大巷；5人行道；6資料車道；7繞道3、下部車場是采區(qū)和階段運輸大巷銜接的樞紐

17、，最常用的是繞道式車場。第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題.第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題七、采區(qū)采出率采區(qū)內(nèi)留設(shè)的煤柱，有一部分可以回收，有的煤柱往往不能完全回收，致使煤炭資源損失。因此，采區(qū)實踐采出的煤量低于實踐埋藏量。采區(qū)內(nèi)采出的煤量與采區(qū)內(nèi)工業(yè)儲量的百分比稱為采區(qū)采出率，其計算公式為 采區(qū)工業(yè)儲量一開采損失 采區(qū)采出率= 100% 采區(qū)工業(yè)儲量采區(qū)開采損失主要指采區(qū)內(nèi)各種煤柱損失及任務(wù)面回采中的落煤損失。為了提高采區(qū)采出率，在采區(qū)巷道布置上應(yīng)積極采取措施，少留煤柱或不留煤柱，并盡量減少落煤損失。厚煤層不低于0.75，中厚煤層不低于0.8，薄煤層不低于0.85；任務(wù)面采出率：厚煤層分層任

18、務(wù)面不低于0.93，中厚煤層不低于095，薄煤層不低于097。.第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題八、采區(qū)煤柱尺寸確定維護煤柱合理尺寸，取決于煤層所接受的壓力大小和煤柱本身的強度。通常煤層埋藏深、厚度大、圍巖軟時煤柱接受的壓力就大。煤柱強度取決于煤層的力學(xué)性質(zhì)，煤柱尺寸，同時也與巷道支護情況及巷道維護時間有關(guān)。到目前為止，雖然有許多計算煤柱尺寸的方法，但都不能全面和準(zhǔn)確地反映一切要素對煤柱尺寸的影響。因此采區(qū)煤柱尺寸確實定必需經(jīng)過詳細(xì)礦井進展實踐觀測和總結(jié)大量現(xiàn)場實測資料處理。以下各種煤柱尺寸可供參考。 .第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題1采區(qū)上山下山煤柱沿走向一側(cè)寬度薄及中厚煤層 20 m厚煤層 3040 m2區(qū)段一側(cè)煤柱寬度薄及中厚煤層 815m厚煤層 1520 m.第三節(jié) 預(yù)備方式中的幾個主要問題 (3主要運輸大巷，總回風(fēng)巷沿煤層布置，上下每一側(cè)煤柱寬度近程度煤層 不小于40 m緩斜煤層 2540 m傾斜煤層 1525 m急斜煤層 1015m (4相鄰采區(qū)之間隔離煤柱寬度普通為10