礦大采煤學(xué)試講

第四章

單一走向長壁采煤法采煤系統(tǒng)第一節(jié)例如內(nèi)容●1、單一走向長壁采煤法的含義及運(yùn)用范圍●2、走向長壁采煤法采區(qū)式預(yù)備〔回想內(nèi)容〕●3、采區(qū)的巷道類型●4、采區(qū)的消費(fèi)系統(tǒng)●5、采區(qū)內(nèi)采準(zhǔn)任務(wù)的順序1、單一走向長壁采煤法的含義及

運(yùn)用范圍●“單一〞表示整層開采，對于薄及中厚煤層，普通都是按煤層全厚一次采出?！癫擅悍椒偟膩碚f，分為壁式體系采煤法和柱式體系采煤法；壁式體系采煤法又按照采煤任務(wù)面推進(jìn)方向的不同，分為走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法?！駟我蛔呦蜷L壁采煤法的運(yùn)用范圍：緩斜、傾斜薄及中厚煤層或緩斜3.5～5m的厚煤層。2、走向長壁采煤法采區(qū)式劃分●一個(gè)井田的范圍相當(dāng)大，其走向長度和傾向長度均可達(dá)數(shù)千米到萬余米，為了對井田進(jìn)展有方案、有規(guī)律的開采，必需將井田進(jìn)展劃分，最終構(gòu)成一個(gè)個(gè)的矩形塊段，布置采煤任務(wù)面進(jìn)展開采?！癫蓞^(qū)式劃分的順序井田階段采區(qū)區(qū)段●先后開掘開辟巷道、預(yù)備巷道和回采巷道，最后構(gòu)成完整的消費(fèi)系統(tǒng)。采區(qū)式劃分▲階段●在井田范圍內(nèi)，沿煤層的傾向，按一定標(biāo)高把煤層劃分為假設(shè)干個(gè)平行于走向的長條部分，每個(gè)長條部分都稱為一個(gè)階段?！耠A段的走向長度與井田的走向全長相等，范圍依然較大，需求進(jìn)一步劃分更小的塊段。采區(qū)式●階段內(nèi)的劃分帶區(qū)式▲采區(qū)●在階段范圍內(nèi)，沿走向?qū)㈦A段劃分為假設(shè)干具有獨(dú)立消費(fèi)系統(tǒng)的塊段，每一塊段稱為采區(qū)?！癫蓞^(qū)的傾斜長度與階段斜長相等。范圍依然較大，需求再劃分成區(qū)段?！鴧^(qū)段●在采區(qū)范圍內(nèi)，沿煤層傾向?qū)⒉蓞^(qū)劃分成假設(shè)干個(gè)長條部分，每一塊長條部分稱為區(qū)段?！裨诿總€(gè)區(qū)段下部邊境開掘區(qū)段運(yùn)輸平巷，上部邊境開掘區(qū)段回風(fēng)平巷；每個(gè)區(qū)段斜長布置一個(gè)采煤任務(wù)面，采煤任務(wù)面呈傾斜布置，沿走向推進(jìn)；●各區(qū)段經(jīng)過采區(qū)運(yùn)輸上山、軌道上山與開采程度大巷相銜接，構(gòu)成獨(dú)立的消費(fèi)系統(tǒng)?！鴧^(qū)段●在采區(qū)范圍內(nèi)，沿煤層傾向?qū)⒉蓞^(qū)劃分成假設(shè)干個(gè)長條部分，每一塊長條部分稱為區(qū)段?！裨诿總€(gè)區(qū)段下部邊境開掘區(qū)段運(yùn)輸平巷，上部邊境開掘區(qū)段回風(fēng)平巷；每個(gè)區(qū)段斜長布置一個(gè)采煤任務(wù)面，采煤任務(wù)面呈傾斜布置，沿走向推進(jìn)；●各區(qū)段經(jīng)過采區(qū)運(yùn)輸上山、軌道上山與開采程度大巷相銜接，構(gòu)成獨(dú)立的消費(fèi)系統(tǒng)。▲采區(qū)是在階段內(nèi)沿走向劃分的具有獨(dú)立消費(fèi)系統(tǒng)的塊段；在采區(qū)內(nèi)沿傾向劃分區(qū)段，分別開掘區(qū)段回風(fēng)平巷、區(qū)段運(yùn)輸平巷和開切眼，布置采煤任務(wù)面，沿走向推進(jìn)，進(jìn)展煤炭開采。3、采區(qū)的巷道類型▲礦山井巷的類型及定義●對于各種各樣、數(shù)量眾多的礦山井巷，按效力范圍和作用的不同，可以分為開辟巷道、預(yù)備巷道和回采巷道；●按照井巷延伸方向與程度面夾角的不同，可以分為程度巷道、傾斜巷道和直立巷道。▲開辟巷道●為全礦井、一個(gè)程度或假設(shè)干采區(qū)效力的巷道，如井筒、井底車場、主要石門、運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷、主要風(fēng)井等都稱為開辟巷道。●效力年限普通在10～30年以上?！褡饔迷谟跇?gòu)成新的〔或擴(kuò)展原有的〕階段或開采程度，為構(gòu)建礦井完好的消費(fèi)系統(tǒng)奠定根底?！A(yù)備巷道●為一個(gè)采區(qū)或數(shù)個(gè)區(qū)段效力的巷道，包括采區(qū)上下山、采區(qū)車場、采區(qū)硐室，稱為預(yù)備巷道?！裥Яδ晗奁胀ㄔ?～5年以上?！褡饔迷谟陬A(yù)備新的采區(qū)，以便構(gòu)建采區(qū)的消費(fèi)系統(tǒng)。▲回采巷道●為采煤任務(wù)面消費(fèi)效力的巷道，如區(qū)段運(yùn)輸平巷、區(qū)段回風(fēng)平巷、開切眼〔構(gòu)成初始采場的巷道〕，稱作回采巷道。●效力年限較短，普通在0.5～1年左右。●作用在于切割出新的采煤任務(wù)面并進(jìn)展消費(fèi)。圖4-1單一走向長壁采煤法采區(qū)巷道布置第三節(jié)采區(qū)預(yù)備巷道布置及參數(shù)一、采區(qū)上山布置1.煤層上山〔優(yōu)缺陷和適用條件〕(1)

開采薄或中厚煤層的采區(qū)，采區(qū)效力年限短；(2)開采分層數(shù)少的厚煤層，煤層頂?shù)装鍘r石比較穩(wěn)定、煤質(zhì)中硬以上；(3)煤層群結(jié)合預(yù)備的采區(qū)，下部有維護(hù)條件好的薄及中厚煤層。2.巖石上山〔優(yōu)缺陷和布置方式〕巖石上山普通布置在煤層底板巖層中，與煤層底板間距10～15m。3.上山層位及坡度采區(qū)集中上山，常布置在下部煤層或較穩(wěn)定的底板巖石中。采區(qū)上山的傾角，普通與煤層傾角一致。(二)采區(qū)上山數(shù)目及相對位置1.上山條數(shù)確實(shí)定★采區(qū)上山至少要有兩條，即一條運(yùn)輸上山，一條軌道上山?！锂?dāng)采區(qū)消費(fèi)才干較大、瓦斯涌出量較大、下山采區(qū)、后煤層采區(qū)以及煤層群結(jié)合布置時(shí)，常添加一條通風(fēng)上山，并兼作行人和輔助提升之用。2.上山間的相互關(guān)系★采區(qū)上山之間在層面上需求堅(jiān)持一定間距。當(dāng)采用兩條巖石上山布置時(shí)，其間距普通取20～25m；采用三條巖石上山布置時(shí)，其間距減少到10～15m?！锊蓞^(qū)上山可以在同一層位的煤巖層中，也可以根據(jù)需求，在層位上堅(jiān)持一定的高差。(三)采區(qū)上山的運(yùn)輸1.運(yùn)輸上山(1)膠帶保送機(jī)的消費(fèi)才干大，運(yùn)輸可靠，運(yùn)輸費(fèi)用低，當(dāng)采區(qū)消費(fèi)才干大，上山傾斜角度在15°(下山17°)以下時(shí)可廣泛采用。(2)自溜運(yùn)輸，要求采區(qū)上山的傾角應(yīng)大于30°。(3)采區(qū)上山用絞車串車或無極繩牽引的礦車運(yùn)煤。2.軌道上山鋪設(shè)軌道，主要擔(dān)負(fù)采區(qū)輔助運(yùn)輸任務(wù)，常在軌道上山的上部布置絞車房。圖4-1中的預(yù)備巷道▲圖4-1中所示的巷道，按照作用和效力范圍的不同，可分為兩類：回采巷道和預(yù)備巷道。圖4-1中的回采巷道運(yùn)煤系統(tǒng)1111運(yùn)煤系統(tǒng)11運(yùn)料系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)11通風(fēng)系統(tǒng)114、采區(qū)的消費(fèi)系統(tǒng)●采區(qū)的消費(fèi)系統(tǒng)，包括運(yùn)煤系統(tǒng)、運(yùn)料排矸系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、壓氣和平安用水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等。▲運(yùn)煤系統(tǒng)●設(shè)備：區(qū)段運(yùn)輸平巷和采區(qū)運(yùn)輸上山內(nèi)鋪設(shè)的刮板保送機(jī)〔或皮帶保送機(jī)〕?！襁\(yùn)煤道路：任務(wù)面采出的煤炭，經(jīng)區(qū)段運(yùn)輸巷9、運(yùn)輸上到5采區(qū)煤倉12上口，經(jīng)過采區(qū)煤倉在采區(qū)運(yùn)輸石門1裝車外運(yùn)?！\(yùn)料排矸系統(tǒng)●設(shè)備：600mm軌距的礦車和平板車；●運(yùn)料道路：區(qū)段回風(fēng)巷10掘進(jìn)所需的物料自采區(qū)下部車場3，經(jīng)軌道上山4和采區(qū)上部車場6送入?！駞^(qū)段回風(fēng)巷8、8’和區(qū)段運(yùn)輸巷9、9’掘進(jìn)所需的物料自軌道上山4經(jīng)中部車場7、7’送入；●采煤任務(wù)面安裝所需的設(shè)備及資料自采區(qū)下部車場3，經(jīng)軌道上山4、采區(qū)上部車場6和區(qū)段回風(fēng)巷10送入；●排矸道路：各條巷道掘進(jìn)時(shí)所出的煤和矸石，所經(jīng)運(yùn)輸線路與運(yùn)料線路一樣，但是運(yùn)輸方向相反，利用礦車從各掘進(jìn)巷道運(yùn)出，經(jīng)軌道上山運(yùn)至采區(qū)下部車場?！L(fēng)系統(tǒng)●釆煤任務(wù)面所需的新穎風(fēng)流，從采區(qū)運(yùn)輸石門1進(jìn)入，經(jīng)采區(qū)下部車場、軌道上山、中部車場7，分成兩翼經(jīng)區(qū)段運(yùn)輸平巷8、聯(lián)絡(luò)眼11、運(yùn)輸巷9到達(dá)任務(wù)面。從任務(wù)面出來的污風(fēng)，經(jīng)區(qū)段回風(fēng)平巷10，右翼直接進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)石門，左翼經(jīng)車場繞道6進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)石門；●掘進(jìn)任務(wù)面所需的新穎風(fēng)流，從軌道上山經(jīng)中部車場7’；分兩翼送至平巷8’。在平巷內(nèi)由部分通風(fēng)機(jī)送至掘進(jìn)任務(wù)面，污風(fēng)那么從運(yùn)輸巷9’經(jīng)運(yùn)愉上山回入采區(qū)回風(fēng)石門；

●采區(qū)絞車房和變電所所需求的新風(fēng)是由軌道上山直接供應(yīng)的。采區(qū)絞車房的回風(fēng)是經(jīng)聯(lián)絡(luò)小巷處的調(diào)理風(fēng)窗回入采區(qū)回風(fēng)石門；變電所的回風(fēng)是經(jīng)運(yùn)輸上山直接進(jìn)入回風(fēng)石門；●煤倉不通風(fēng)，煤倉上口、運(yùn)輸上山刮板保送機(jī)機(jī)頭硐室的新風(fēng)直接由采區(qū)運(yùn)輸石門經(jīng)聯(lián)絡(luò)巷中的調(diào)理風(fēng)窗供應(yīng)；●為使風(fēng)流能按上述道路流通，需在相應(yīng)地點(diǎn)設(shè)置風(fēng)門等設(shè)備。▲供電系統(tǒng)●高壓電纜由中央變電所，經(jīng)運(yùn)輸大巷、采區(qū)運(yùn)輸石門1、采區(qū)下部車場3、軌道上山4，到達(dá)采區(qū)變電所13。經(jīng)降壓后的低壓電，由低壓電纜分別引向回采任務(wù)面和掘進(jìn)任務(wù)面附近的配電點(diǎn)以及上山保送機(jī)、絞車房等用電地點(diǎn)?！鴫簹饧捌桨灿盟到y(tǒng)●巷道掘進(jìn)時(shí)所需的壓氣，釆掘任務(wù)面、運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷以及上山保送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)所需的防塵噴霧用水，分別由地面〔或井下〕壓氣機(jī)房和地面儲水池〔或井下小水泵〕以公用管路送至采區(qū)用氣、用水地點(diǎn)?！潘到y(tǒng)●普通與進(jìn)風(fēng)風(fēng)流的方向相反，采煤任務(wù)面的涌水從采煤任務(wù)面，經(jīng)區(qū)段運(yùn)輸平巷9，采區(qū)中部車場7，采區(qū)軌道上山4，采區(qū)下部車場3，采區(qū)運(yùn)輸石門1，到井底水倉，然后排出地面。5、采區(qū)內(nèi)采準(zhǔn)任務(wù)的順序●采區(qū)內(nèi)各條巷道的開掘有先后順序，其目的是先盡快預(yù)備出一個(gè)采煤任務(wù)面并投入正常消費(fèi)，在一個(gè)采煤任務(wù)面消費(fèi)的同時(shí)，要盡快預(yù)備出下一個(gè)采煤任務(wù)面，以實(shí)現(xiàn)采區(qū)內(nèi)消費(fèi)的銜接?！褚獦?gòu)成采區(qū)的根本構(gòu)架，就要開掘采區(qū)的預(yù)備巷道，包括采區(qū)石門、采區(qū)上山、采區(qū)車場和采區(qū)硐室；要構(gòu)成采煤任務(wù)面，就要開掘回采巷道，包括區(qū)段運(yùn)輸平巷、區(qū)段回風(fēng)平巷和開切眼?！蓞^(qū)的根本構(gòu)成與采煤任務(wù)面的預(yù)備●如圖4-1所示，在采區(qū)運(yùn)輸石門1接近煤層處，開掘采區(qū)下部車場3。由下部車場向上，沿煤層分別開掘軌道上山4和運(yùn)輸上山5，兩條上山相距20m〔留設(shè)了20m的護(hù)巷煤柱〕，至采區(qū)上部邊境后，與采區(qū)回風(fēng)石門2聯(lián)通，構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)。●以后，為預(yù)備第一區(qū)段的采煤任務(wù)面，在上山附近第一區(qū)段下部開掘中部車場7，并用雙巷掘進(jìn)的方法開掘兩翼的第一區(qū)段運(yùn)輸平巷9和第二區(qū)段回風(fēng)平巷8，其間為8～15m〔薄煤層取下限〕的區(qū)段煤柱〔上區(qū)段回采后，用來維護(hù)下區(qū)段的回風(fēng)平巷〕。第二區(qū)段回風(fēng)平巷8超前第一區(qū)段運(yùn)輸平巷9約100～150m掘進(jìn)，沿走向每隔80～100m掘進(jìn)聯(lián)絡(luò)〔斜〕巷11溝通兩巷，8和9開掘到采區(qū)邊境后，再開掘開切眼?！衽c此同時(shí)，在采區(qū)上部邊境，開掘采區(qū)上部車場6，并從采區(qū)上部車場6向兩翼開掘第一區(qū)段的回風(fēng)平巷10。●在掘進(jìn)上述巷道的同時(shí)，還要開掘采區(qū)煤倉12、采區(qū)變電所13、絞車房14等?！癞?dāng)上述巷道和硐室的規(guī)格質(zhì)量閱歷收合格后，安裝所需求的機(jī)電設(shè)備，就構(gòu)成了一個(gè)完好的采區(qū)消費(fèi)系統(tǒng)?！裨诓蓞^(qū)內(nèi)，預(yù)備巷道總是先行開掘，回采巷道是在預(yù)備巷道的根底上開掘出來的。

▲區(qū)段下行式開采●在第一區(qū)段回采時(shí)，應(yīng)及時(shí)預(yù)備出第二區(qū)段的采煤任務(wù)面，這就要開掘第二區(qū)段的中部車場7’、回風(fēng)巷8’、運(yùn)輸巷9’和開切眼，以保證采區(qū)的正常消費(fèi)接替。同理，在第二區(qū)段回采時(shí)，應(yīng)及時(shí)預(yù)備第三區(qū)段的有關(guān)巷道?！襁@種從采區(qū)的上部邊境到下部邊境依次布置區(qū)段順序開采的方法稱為區(qū)段下行式開采。1、采區(qū)車場：采區(qū)上〔下〕山與區(qū)段平巷或階段大巷銜接處的一組巷道及硐室2、采區(qū)車場巷道：甩車道、存車線、聯(lián)絡(luò)巷道及各種硐室。3、采區(qū)車場的分類：按地點(diǎn)，分為：采區(qū)上、中、下部車場按效力對象，分為：主提升甩〔平〕車場輔助提升甩〔平〕車場。按線路布置，分為：單道起坡甩〔平〕車場雙道起坡甩〔平〕車場。采區(qū)車場、硐室采區(qū)車場、硐室1.采區(qū)下部車場2.采區(qū)中部車場圖4-6采區(qū)中部車場型式采區(qū)車場、硐室3.采區(qū)上部車場(平車場)采區(qū)車場、硐室▲本次課主要內(nèi)容：●單一走向長壁采煤法的含義及運(yùn)用范圍；●采區(qū)式劃分〔巷道布置〕；●采區(qū)巷道類型；●采區(qū)的消費(fèi)系統(tǒng)〔包括運(yùn)煤系統(tǒng)、運(yùn)料排矸系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)及壓氣和平安用水系統(tǒng)等〕的道路；●采區(qū)內(nèi)采準(zhǔn)任務(wù)的順序以及區(qū)段下行式開采?？偨Y(jié)預(yù)備：階段劃分為帶區(qū)帶區(qū)：在階段內(nèi)沿煤層走向劃分為假設(shè)干個(gè)具有獨(dú)立消費(fèi)系統(tǒng)的分帶，每個(gè)分帶沿煤層走向的長度為150~200m，沿煤層傾斜方向的長度與階段斜長相等，為1000~1500m，每個(gè)分帶布置一個(gè)采煤任務(wù)面。2~5個(gè)分帶組成一個(gè)帶區(qū)。如圖2-6所示。圖2-6帶區(qū)式劃分F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，F(xiàn)4，F(xiàn)5，F(xiàn)6—帶區(qū)；①、②—分帶1-運(yùn)輸大巷；2-回風(fēng)大巷；3-采煤任務(wù)面；4-運(yùn)輸巷；5-軌道巷；6-煤倉；7-行人進(jìn)風(fēng)斜巷傾斜長壁對拉任務(wù)面布置圖運(yùn)煤系統(tǒng)圖1-運(yùn)輸大巷；2-回風(fēng)大巷；3-采煤任務(wù)面；4-運(yùn)輸巷；5-軌道巷6-煤倉7-行人進(jìn)風(fēng)斜巷通風(fēng)系統(tǒng)圖1-運(yùn)輸大巷；2-回風(fēng)大巷；3-采煤任務(wù)面；4-運(yùn)輸巷；5-軌道巷；6-煤倉7-行人進(jìn)風(fēng)斜巷運(yùn)料系統(tǒng)圖⑴傾斜長壁采煤法主要優(yōu)點(diǎn)：①巷道布置簡單，巷道掘進(jìn)及維護(hù)費(fèi)用低，投產(chǎn)快。②運(yùn)煤系統(tǒng)簡單，占用設(shè)備少，運(yùn)費(fèi)低。通風(fēng)道路短，風(fēng)阻小。③對某些地質(zhì)條件和回采工藝條件順應(yīng)性強(qiáng)。④技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果比較顯著。⑵主要缺陷有：①長間隔的傾斜巷道，使掘進(jìn)及輔助運(yùn)