煤礦開采方法課件

採煤方法概述第一節(jié)採煤方法概念及分類一、基本概念1、采場(chǎng)在采區(qū)內(nèi)，用來直接大量開採煤炭資源的場(chǎng)所，稱為采場(chǎng)。2、採煤工作面

在采場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行採煤的煤層暴露面稱為煤壁，又稱為採煤工作面。在實(shí)際工作中，採煤工作面就是採煤作業(yè)的場(chǎng)地，與采場(chǎng)是同義語。3、採煤工作

在采場(chǎng)內(nèi)，為了開採煤炭資源所進(jìn)行的一系列工作，稱為採煤工作。採煤工作包括破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)、采空區(qū)處理等基本工序及其輔助工序。一、採煤方法基本概念4、採煤工藝採煤工作面各工序所用方法、設(shè)備及其在時(shí)間上、空間上的相互配合。5、採煤系統(tǒng)

採煤系統(tǒng)是指采區(qū)內(nèi)的巷道佈置系統(tǒng)以及為了正常生產(chǎn)而建立的采區(qū)內(nèi)用於運(yùn)輸、通風(fēng)等目的的生產(chǎn)系統(tǒng)。通常是由一系列的準(zhǔn)備巷道和回採巷道構(gòu)成的。一、採煤方法基本概念6、採煤方法

採煤方法是指採煤系統(tǒng)和採煤工藝的綜合及其在時(shí)間、空間上的相互配合。不同採煤工藝與采區(qū)內(nèi)相關(guān)巷道佈置的組合，構(gòu)成了不同的採煤方法。

二、採煤方法分類（一）壁式體系採煤法

壁式體系採煤法一般以長(zhǎng)壁工作面採煤為主要特徵，是目前我國(guó)應(yīng)用最普遍的一種採煤方法，其產(chǎn)量約占到國(guó)有重點(diǎn)煤礦產(chǎn)量的95%以上。（一）壁式採煤法1、壁式採煤法的特點(diǎn)（1）在採煤工作面的兩端各至少佈置一條巷道，構(gòu)成完整的生產(chǎn)系統(tǒng)。（2）採煤工作面長(zhǎng)度較長(zhǎng)，一般在80～250m以上。（3）採煤工作面可分別採用爆破、滾筒式採煤機(jī)或刨煤機(jī)破煤和裝煤，用與工作面煤壁平行鋪設(shè)的可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，用自移液壓支架或單體液壓支柱與鉸接頂梁組成的單體支架支護(hù)採煤工作面工作空間，用全部垮落法或充填法處理采空區(qū)。（4）隨著採煤工作面不斷向前推進(jìn)，頂板暴露面積增大，礦山壓力顯現(xiàn)較為強(qiáng)烈。2.壁式體系採煤法的類型（1）根據(jù)開採技術(shù)條件煤層按傾角分類：地下開採露天開採近水準(zhǔn)煤層α<8°α<5°

緩傾斜煤層8°~25°5°~10°

傾斜煤層25°~45°10°~45°

急傾斜煤層α>45°α>45°近水準(zhǔn)煤層採煤法緩傾斜煤層採煤法傾斜煤層採煤法急傾斜煤層採煤法（2）根據(jù)開採技術(shù)條件煤層按厚度分類：地下開採(m)露天開採(m)

薄煤層M<1.3M<3.5

中厚煤層1.3~3.53.5~10

厚煤層M>3.5M>10分層開採整層開採厚煤層採煤法薄及中厚煤層採煤法壁式體系採煤法的類型壁式體系採煤法的類型(3)按採煤工藝分：

爆破採煤法普通機(jī)械化採煤法綜合機(jī)械化採煤法(4)按采空區(qū)處理方法分:

全部垮落採煤法煤柱支撐(刀柱)採煤法充填採煤法(5)按工作面佈置和推進(jìn)方向分:

走向長(zhǎng)壁採煤法

傾斜長(zhǎng)壁採煤法（俯斜，仰斜）水準(zhǔn)分層採煤方法旱采水采壁式體系柱式體系柱式體系單一長(zhǎng)壁放頂煤整層開採斜切分層水準(zhǔn)分段放頂煤傾斜分層掩護(hù)支架分層開採整層開採整層開採房式房柱式傾斜短壁式走向短壁式走向長(zhǎng)壁傾斜長(zhǎng)壁走向長(zhǎng)壁傾斜長(zhǎng)壁下行垮落上行充填垮落刀柱採煤方法分類（二）柱式體系採煤法柱式體系採煤法又稱為短壁體系採煤法，是以房、柱間隔採煤為主要特徵，常見的有巷柱式、房式、房柱式採煤法。第二節(jié)採煤方法的選擇一、選擇採煤方法的原則

1、安全

2、經(jīng)濟(jì)

3、采出率高以上三個(gè)基本原則是密切聯(lián)繫有相互制約的，在選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合考慮。二、影響採煤方法選擇的因素煤層傾角煤層厚度煤層瓦斯含量煤層特徵及頂?shù)装宸€(wěn)定性煤層地質(zhì)構(gòu)造煤層含水性煤層自燃發(fā)火傾向性地質(zhì)因素技術(shù)發(fā)展及裝備水準(zhǔn)礦井管理水準(zhǔn)礦井經(jīng)濟(jì)效益影響採煤方法選擇因素第三節(jié)採煤方法發(fā)展方向一、改進(jìn)採煤工藝，因地制宜地發(fā)展先進(jìn)的機(jī)械化採煤技術(shù)二、擴(kuò)大走向長(zhǎng)壁採煤法和傾斜長(zhǎng)壁採煤法的應(yīng)用範(fàn)圍三、緩斜、傾斜厚煤層進(jìn)行傾斜分層下行垮落採煤法和放頂煤採煤法四、大力推廣無煤柱護(hù)巷技術(shù)五、急傾斜煤層開採要進(jìn)一步探索機(jī)械化的發(fā)展途徑採煤方法發(fā)展方向六、“三下一上”採煤技術(shù)推廣有廣泛的發(fā)間七、適度發(fā)展水力採煤技術(shù)八、柱式體系採煤法應(yīng)用範(fàn)圍將不斷擴(kuò)大九、煤炭地下氣化技術(shù)前景光明十、採煤方法是一個(gè)發(fā)展著的系統(tǒng)工程作業(yè)：1、什麼是採煤方法？選擇採煤方法應(yīng)遵循的原則是什麼？2、壁式體系採煤方法有什麼特點(diǎn)？

采區(qū)硐室設(shè)計(jì)

采區(qū)硐室主要包括采區(qū)煤倉、采區(qū)絞車房、采區(qū)變電所、采區(qū)水泵房等。第一節(jié)采區(qū)煤倉設(shè)計(jì)一、采區(qū)煤倉的容量取決於采區(qū)生產(chǎn)能力、采區(qū)下部車場(chǎng)裝車站和運(yùn)輸大巷的通過能力。（1）在采區(qū)高峰生產(chǎn)延續(xù)時(shí)間內(nèi)，保證采區(qū)連續(xù)生產(chǎn)：Q=（AG-AN）tGＫｂAG——采區(qū)生產(chǎn)能力1.5～2.0倍平均產(chǎn)量，t/hAN——通過能力1.0～1.3平均ｔ／hＴG——生產(chǎn)延續(xù)時(shí)間機(jī)1.0～1.5ｈ炮1.5～2.0ｈＫｂ——運(yùn)輸不均勻係數(shù),機(jī)採取1.15～1.20，炮採取1.5一、采區(qū)煤倉的容量（2）按裝車站的裝車間隔時(shí)間來計(jì)算：Q=AGt0KbAG——采區(qū)高峰生產(chǎn)能力，t/h；t0——裝車間隔時(shí)間，一般可按15～30min計(jì)算；Kb——運(yùn)輸不均勻係數(shù)。二、煤倉的形式及參數(shù)煤倉的形式按傾角分為垂直式，傾斜式和混合式；按斷面形狀有圓形、拱形、橢圓和矩形倉底傾角為60°～65°（主要參數(shù)：斷面尺寸和高度）圓形垂直煤倉直徑為2～5ｍ，個(gè)別5ｍ以上；拱形斷面傾斜煤倉寬度一般為2m左右，高度可大於2m。煤倉高度不宜超過30ｍ，以20ｍ為宜有效容積V′≥V90%ｈ≤3.5D圓形垂直煤倉應(yīng)設(shè)計(jì)成“短粗”形。三、煤倉的結(jié)構(gòu)及支護(hù)煤倉的結(jié)構(gòu)包括煤倉的上部收口、倉身、下口漏斗及溜口和閘門裝置等。圖18-1煤倉結(jié)構(gòu)1—上部收口；2—倉身；3—下口漏斗及漏口閘門基礎(chǔ)；4—漏口和閘門三、煤倉的結(jié)構(gòu)及支護(hù)（一）煤倉上口1、為了保證煤倉上口安全，用混凝土收口；2、為了防止大塊煤、矸石、廢木料等進(jìn)入煤倉造成煤倉堵塞，應(yīng)在煤倉上口安設(shè)鐵箅子，鐵箅子一般採用8～24kg/m舊鋼軌或Ⅰ10～Ⅰ20號(hào)工字鋼做成，鐵箅子的網(wǎng)孔尺寸一般為200mm×200mm、250mm×250mm、300mm×300mm，圖18-2三、煤倉的結(jié)構(gòu)及支護(hù)圖18—2煤倉上口鐵箅子三、煤倉的結(jié)構(gòu)及支護(hù)煤倉上口網(wǎng)孔上大塊煤炭的破碎和雜物的清理工作，可在煤倉上部巷道內(nèi)進(jìn)行，或者設(shè)置專門的破碎硐室。圖18－3大塊煤破碎硐室的佈置形式（a）煤倉上口兼作破碎硐室；（b）設(shè)有人工破碎硐室的煤倉；（c）設(shè)有機(jī)械破碎硐室的煤倉1－煤倉；2－人工破碎硐室；3－機(jī)械破碎硐室三、煤倉的結(jié)構(gòu)及支護(hù)（二）倉身煤倉倉身一般應(yīng)砌鏇。砌鏇的壁厚可為300～400mm。（三）下口漏斗及溜口和閘門基礎(chǔ)1、煤倉倉身下部的收口漏斗一般為截圓錐形。2、為了防止堵塞，下口漏斗應(yīng)儘量消除死角。3、為了安裝溜口和閘門，在漏斗下方留一邊長(zhǎng)為0.7m的方形孔口，在孔口預(yù)埋安裝固定溜口的螺栓。三、煤倉的結(jié)構(gòu)及支護(hù)（四）溜口及閘門裝置1、煤倉的溜口一般均做成四角錐形，在溜口處安設(shè)可以啟閉的閘門。2、選擇閘門時(shí)，應(yīng)以操作方便省力，啟動(dòng)迅速可靠為原則，多採用上關(guān)式氣動(dòng)閘門。

三、煤倉的結(jié)構(gòu)及支護(hù)3、溜口閘門與礦車的位置關(guān)係。圖18-4溜口與礦車的相對(duì)位置1－溜口；2－閘門；3－礦車三、煤倉的結(jié)構(gòu)及支護(hù)4、溜口的方向有三種。圖18-5溜口方向（a）順向；（b）側(cè)向；(c)垂直第二節(jié)采區(qū)絞車房設(shè)計(jì)一、絞車房的位置應(yīng)在圍巖堅(jiān)固穩(wěn)定的薄及中厚煤層或頂?shù)装鍘r層中。二、風(fēng)道及鋼絲繩通道兩個(gè)安全出口：1.繩道：用於運(yùn)輸設(shè)備、行人、通風(fēng)、走繩，繩道寬2000m～2500m，並在5m以內(nèi)，採用不燃性材料支護(hù)。2、風(fēng)道：位於硐室的左、右、後側(cè)，應(yīng)靠近電機(jī)佈置，淨(jìng)寬1.2～1.5m，主要用於回風(fēng)。三、絞車房的平面佈置及尺寸圖18-6絞車平面尺寸（a）滾筒直徑為1200mm；（b）滾筒直徑為1800mm1－繩道；2－左側(cè)風(fēng)道；3－電動(dòng)機(jī)壁龕三、絞車房的平面佈置及尺寸1、絞車房的平面佈置在保證安全生產(chǎn)和易於安裝檢修的條件下，盡可能佈置得緊湊，以減少硐室工程量。2、絞車房尺寸四、絞車房的高度1.2m以上絞車，絞車房應(yīng)設(shè)起重梁，起重梁一般用Ⅰ20～Ⅰ40工字鋼，兩端插入壁內(nèi)300～400mm，安裝1.2m以下絞車可用三角架。五、絞車房的坡度絞車房地面應(yīng)高於鋼絲繩通道低板100～300mm，並向繩道傾斜2‰～3‰，以免積水?；仫L(fēng)道應(yīng)向外傾斜，以傾角不大於3°為宜。六、絞車房支護(hù)1、採用不燃性材料支護(hù)，並用C15混凝土鋪底。2、硐室一般用直牆半圓拱鏇。採用料石砌鏇時(shí)，料石強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)大於MU30，砌體允許抗壓強(qiáng)度應(yīng)大於2.2MPa；採用混凝土砌拱時(shí)，允許抗壓強(qiáng)度應(yīng)大於2.5MPa。3、有條件的地方儘量採用錨噴支護(hù)。第三節(jié)采區(qū)變電所設(shè)計(jì)一、采區(qū)變電所的位置一般設(shè)在輸送機(jī)上山與軌道上山之間或設(shè)在上（下）山巷道與運(yùn)輸大巷交岔點(diǎn)附近。二、采區(qū)變電所的尺寸和支護(hù)

圖18－7采區(qū)變電硐室二、采區(qū)變電所的尺寸和支護(hù)1、采區(qū)變電所的高度一般為2.5～3.5m；2、采區(qū)變電所採用不燃性材料支護(hù)。3、變電所的地面應(yīng)高出鄰近巷道200～300mm，且應(yīng)有3‰的坡度。4、變電所硐室長(zhǎng)度超過6m時(shí)，必須在硐室兩端各設(shè)一個(gè)出口。在通道5m範(fàn)圍內(nèi)用不燃性材料支護(hù)。5、硐室與通道的聯(lián)接處，設(shè)防火柵欄兩用門。第四節(jié)采區(qū)水泵房設(shè)計(jì)水泵房的位置：在下部井筒（下山）之間，採用垂直或平行井筒（下山）佈置，並儘量與變電所聯(lián)合佈置。圖18-8水泵房位置（a）水泵房垂直下山；（b）水泵房平行下山一、水泵房尺寸確定1、水泵房尺寸（1）水泵房長(zhǎng)度L=nb+a（n+1）式中：n——水泵臺(tái)數(shù)；b——水泵及電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)總長(zhǎng)度，m；a——各基礎(chǔ)之間的距離，取1.5～2m，最外側(cè)基礎(chǔ)牆應(yīng)適當(dāng)加大到2.5～3m。一、水泵房尺寸確定（2）水泵房寬度B=B1+B2+B3B1——水泵房基礎(chǔ)寬度，m；B2——吸水井一側(cè)水泵基礎(chǔ)至牆的距離，一般為0.8～1m；B3——有軌道一側(cè)水泵基礎(chǔ)至牆的距離，一般為1.5～2m。（3）水泵房高度淨(jìng)高3～4.5m；水泵房地面標(biāo)高應(yīng)高出車場(chǎng)軌面0.5m，並應(yīng)向吸水小井設(shè)1%的下坡。（4）設(shè)備基礎(chǔ)一、水泵房尺寸確定2、吸水小井（1）吸水小井形式：（2）吸水小井的斷面形狀可採用方形或圓形，深度為4.0～5.5m。

二、水倉水倉由兩個(gè)斷面相同、間隔15～20m的巷道組成，其中一個(gè)水倉清理時(shí)，另一個(gè)水倉正常使用。水倉設(shè)計(jì)要做到：（1）水倉的有效容量應(yīng)能容納4h的采區(qū)正常湧水量。（2）水倉向吸水井方向應(yīng)有1‰～2‰的上坡，以便泥砂沉澱、清理時(shí)便於礦車運(yùn)輸。二、水倉（3）為便於維護(hù)和清理水倉，一般採用單軌巷道的斷面，並需鋪設(shè)軌道。水倉淨(jìng)斷面一般為5～7m2。水倉的總長(zhǎng)度：L=V/S式中：V——水倉的有效容量，m3；S——水倉的淨(jìng)斷面積，m2二、水倉（4）水倉與吸水小井聯(lián)接處的水倉底板標(biāo)高應(yīng)比泵房底板標(biāo)高低4.5～5.0m，否則，水泵將因吸水高度的限制而無法抽出水倉內(nèi)的全部積水。（5）水倉在清理斜巷的標(biāo)高最低處，其頂板標(biāo)高必須較水倉入口處水溝的溝底為低，否則，水倉將灌不滿水。三、清理斜巷1、清理斜巷的設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的要求（1）傾角α≤20°，以保證裝滿煤泥的礦車在斜巷運(yùn)行時(shí)不潑撒。（2）保證水倉最高水位應(yīng)低於泵房地面1～2m，水倉頂必須低於附近巷道最低點(diǎn)的水溝底。三、清理斜巷2、設(shè)計(jì)已知條件圖18-10水倉清理斜巷總斷面圖（1）清理斜巷傾角α≤20°，一般取α=20°；（2）水倉底板坡度i=1‰～2‰；（3）豎曲線半徑R取9～12m；（4）水倉起點(diǎn)與終點(diǎn)的標(biāo)高差H應(yīng)事先計(jì)算。習(xí)題：1、如何確定采區(qū)煤倉容量？2、試述采區(qū)絞車房的合理位置。3、試述采區(qū)變電所的位置及形式。4、試述采區(qū)水泵房的位置及尺寸確定。

采區(qū)方案設(shè)計(jì)

第一節(jié)采區(qū)設(shè)計(jì)的依據(jù)、程式和步驟一、采區(qū)設(shè)計(jì)的依據(jù)1.已批準(zhǔn)的地質(zhì)報(bào)告2）采區(qū)地質(zhì)說明書；3）附圖。2.礦井開採設(shè)計(jì)采區(qū)設(shè)計(jì)通常分兩個(gè)階段：（1）方案設(shè)計(jì)：確定采區(qū)主要技術(shù)特徵的采區(qū)方案設(shè)計(jì)。（2）施工設(shè)計(jì)：根據(jù)批準(zhǔn)的方案而進(jìn)行的采區(qū)單位工程巷道施工圖設(shè)計(jì)。第一節(jié)采區(qū)設(shè)計(jì)的依據(jù)、程式和步驟二、采區(qū)設(shè)計(jì)的程式和步驟（1）明確設(shè)計(jì)任務(wù)，掌握設(shè)計(jì)依據(jù)。（2）深入現(xiàn)場(chǎng)，調(diào)查研究。（3）研究方案，編制設(shè)計(jì)。（4）審批方案設(shè)計(jì)。（5）進(jìn)行施工圖設(shè)第二節(jié)采區(qū)設(shè)計(jì)內(nèi)容一、采區(qū)設(shè)計(jì)說明書共計(jì)11項(xiàng)內(nèi)容（1）采區(qū)基本概況：（2）采區(qū)煤層及圍巖：（3）儲(chǔ)量及生產(chǎn)能力確定：。（4）采區(qū)巷道佈置方案設(shè)計(jì)：（5）採煤方法設(shè)計(jì)：。第二節(jié)采區(qū)設(shè)計(jì)內(nèi)容（6）采區(qū)機(jī)電設(shè)計(jì)：（7）采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)：（8）采區(qū)其他系統(tǒng)：（9）安全技術(shù)及組織措施。（10）計(jì)算采區(qū)巷道掘進(jìn)工程量。（11）編制采區(qū)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。二、采區(qū)設(shè)計(jì)的程式和步驟第一節(jié)采區(qū)設(shè)計(jì)的依據(jù)、程式和步驟二、采區(qū)設(shè)計(jì)圖紙采區(qū)設(shè)計(jì)所需圖紙包括：地質(zhì)柱狀圖、采區(qū)井上下對(duì)照?qǐng)D、煤層底板等高線土、儲(chǔ)量計(jì)算及剖面圖等。采區(qū)設(shè)計(jì)圖紙主要包括：（1）采區(qū)巷道佈置平面及剖面圖（比例：1∶1000或1∶2000）；（2）采區(qū)採掘機(jī)械配備平面圖（比例：1∶1000或1∶2000）；（3）采區(qū)工作面佈置圖（比例：1∶50或1∶200）；（4）采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)（最大、最小負(fù)壓）示意圖；第二節(jié)采區(qū)設(shè)計(jì)內(nèi)容（5）瓦斯抽放系統(tǒng)圖（低瓦斯礦井不要）；（6）采區(qū)管線佈置圖（包括防塵、灑水、灌漿管路佈置等）；（7）采區(qū)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)圖（比例：1∶1000或1∶2000）；（8）采區(qū)供電系統(tǒng)圖（比例：1∶1000或1∶2000）；第二節(jié)采區(qū)設(shè)計(jì)內(nèi)容（9）采區(qū)避災(zāi)路線圖；（10）采區(qū)車場(chǎng)圖（比例：1∶200或1∶500）；（11）采區(qū)巷道斷面圖（比例：1∶50或1∶20）（12）采區(qū)軌道交岔點(diǎn)圖（比例：1∶50或1∶100）；（13）采區(qū)硐室佈置圖（比例：1∶200）。第三節(jié)采區(qū)設(shè)計(jì)內(nèi)容一、采區(qū)尺寸（一）影響采區(qū)尺寸的因素1.地質(zhì)條件（地質(zhì)構(gòu)造、圍巖特徵、煤層產(chǎn)狀、瓦斯及自燃等）2.生產(chǎn)技術(shù)條件（運(yùn)輸條件、設(shè)備特徵、采區(qū)供電、設(shè)備搬運(yùn)）3.經(jīng)濟(jì)因素（噸煤投資、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率、優(yōu)化采區(qū)程度）4.采區(qū)尺寸數(shù)值第三節(jié)采區(qū)參數(shù)的確定（二）采區(qū)尺寸數(shù)值采區(qū)尺寸包括采區(qū)走向長(zhǎng)度和傾斜長(zhǎng)度。使用單體液壓支柱的普采工作面采區(qū)，其走向長(zhǎng)度一般為1500～2000m。綜采采區(qū)宜用單面佈置，其走向長(zhǎng)度一般不小於1000m；當(dāng)雙面佈置時(shí)，一般不小於2000m第三節(jié)采區(qū)參數(shù)的確定二、採煤工作面長(zhǎng)度（一）影響工作面長(zhǎng)度的因素1.煤層賦存條件2.機(jī)械設(shè)備及技術(shù)管理水準(zhǔn)3.巷道佈置（二）採煤工作面長(zhǎng)度綜采：150～200m；普采：120～150m；炮采：80～150m；（綜采目前有已達(dá)300m以上）第三節(jié)采區(qū)參數(shù)的確定三、采區(qū)煤柱尺寸1.上山之間一般20m以上，厚煤層25m以上；2.上山一側(cè)煤柱一般30m以上，有達(dá)到60m以上；3.區(qū)段煤柱採用煤柱護(hù)巷要達(dá)到8~15m以上；4.大巷煤柱在2.~30m以上。距煤層20m以上可採用跨大巷開採。5.采區(qū)之間煤柱寬度一般在10m左右；6.斷層落差大的時(shí)，一般留10~15m煤柱，含水大時(shí)煤柱質(zhì)寬度可達(dá)30m以上。第三節(jié)采區(qū)參數(shù)的確定四、采區(qū)生產(chǎn)能力（一）采區(qū)生產(chǎn)能力的影響因素1、地質(zhì)因素；2、採煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械化程度和通風(fēng)、供電能力；3、采區(qū)儲(chǔ)量；4、采區(qū)產(chǎn)量的穩(wěn)定性。第三節(jié)采區(qū)參數(shù)的確定（二）確定采區(qū)生產(chǎn)能力的方法1.一個(gè)採煤工作面產(chǎn)量計(jì)算2.采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的工作面數(shù)目3.進(jìn)行采區(qū)生產(chǎn)能力驗(yàn)算第四節(jié)采區(qū)準(zhǔn)備方式的發(fā)展方向一、準(zhǔn)備方式多樣化（采區(qū)、盤區(qū)、帶區(qū)佈置方式）二、采區(qū)大型化(工作面單產(chǎn)高、走向長(zhǎng)度大、采區(qū)生產(chǎn)能力大)三、單層化和全煤巷化支護(hù)技術(shù)改進(jìn)，巷道將向煤層巷道發(fā)展。第五節(jié)采區(qū)方案設(shè)計(jì)案例采區(qū)境界m1煤層底板等高線圖第五節(jié)采區(qū)方案設(shè)計(jì)案例第一方案采區(qū)巷道佈置圖第五節(jié)采區(qū)方案設(shè)計(jì)案例第二方案采區(qū)巷道佈置圖第五節(jié)采區(qū)方案設(shè)計(jì)案例第三方案采區(qū)巷道佈置圖

采區(qū)方案技術(shù)比較

采區(qū)方案技術(shù)比較表

方案專案第一方案雙巖上山方案第二方案雙煤上山方案第三方案一煤一巖上山方案1.掘進(jìn)工程量工程量大。因兩上山均在巖層中，故要多掘進(jìn)252m石門和60m溜煤眼工程量小工程量較大比比第二方案多掘170m石門2.工程難度困難。一是巖巷施工，二是巷道聯(lián)接複雜較容易困難3.通風(fēng)距離場(chǎng)。每區(qū)段要增加130m的通風(fēng)距離短較長(zhǎng)。每區(qū)段增加60m通風(fēng)距離4.管理環(huán)節(jié)管理環(huán)節(jié)多。一是溜煤眼多；二是漏風(fēng)地點(diǎn)多少多（同第一方案）5.巷道維護(hù)維護(hù)工程量少，維護(hù)費(fèi)用低煤層上山，梯形金屬支架受采動(dòng)影響大，維護(hù)工程量大，費(fèi)用高第一條煤層上山，維護(hù)工程量較大，費(fèi)用較高6.支架回收無法回收可以回收，70％可以複用煤層上山支架可以回收複用7.工程期巖石上山掘進(jìn)速度慢，約需14個(gè)月才能投產(chǎn)煤層上山掘進(jìn)快，約10個(gè)月投產(chǎn)同第一方案采區(qū)方案經(jīng)濟(jì)比較采區(qū)方案經(jīng)濟(jì)比較表

方案專案第一方案雙巖上山方案第二方案雙煤上山方案1.上山2.長(zhǎng)度/m3.掘進(jìn)單價(jià)/元·m－14.費(fèi)用/元560×2394.4441728.0560×2433.5485520.02.聯(lián)絡(luò)巷（1）石門：長(zhǎng)度/m單價(jià)/元·m－1單條上山費(fèi)用/元總費(fèi)用（4條）兩煤層間42m，上山到m2煤層63m394.441412.0165648.0兩煤層間距42m394.416564.866259.2（2）溜煤眼（φ＝2m）：體積/m3單價(jià)/元·m－1每區(qū)段費(fèi)用/元總費(fèi)用（3組）6345.532868.411473.60（3）維護(hù)巷道長(zhǎng)度/m單價(jià)/元·m－1維護(hù)時(shí)間/a費(fèi)用/元560×2＋63×23.627.734731.0560×241.27.7355308.8采區(qū)方案經(jīng)濟(jì)比較采區(qū)方案經(jīng)濟(jì)比較匯總表

方案專案

第一方案第二方案1.初期投資/元（包括上山、石門、溜煤眼各一組，鋪軌兩組537050.3520350.5初期投資比較/％103.211002.總費(fèi)用/元（1）總投資（2）總費(fèi)用（扣除可回收部分後的費(fèi)用）661873.8695005.4912190.7622690.9總費(fèi)用比較/％105.83100作業(yè)：1、編制采區(qū)設(shè)計(jì)的依據(jù)是什麼？2、試述采區(qū)設(shè)計(jì)的步驟。3、簡(jiǎn)述采區(qū)設(shè)計(jì)應(yīng)包括的內(nèi)容。4、影響采區(qū)尺寸的因素有哪些？5、試述採煤工作面合理長(zhǎng)度以及影響工作面長(zhǎng)度的因素。

厚煤層放頂煤採煤法第一節(jié)基本特點(diǎn)和類型一、放頂煤採煤法基本特點(diǎn)放頂煤採煤法就是在厚煤層中，沿煤層（或分段）底部佈置一個(gè)采高2～3m的長(zhǎng)壁工作面，用綜合機(jī)械化採煤工藝進(jìn)行回採，利用礦山壓力的作用或輔以人工鬆動(dòng)方法使支架上方的頂煤破碎成散體後由支架後方（或上方）放出，並予以回收的一種採煤方法。第一節(jié)基本特點(diǎn)和類型二、放頂煤採煤法基本類型1、一次采全厚放頂煤開採一般適用於厚度6～12m的煤層。優(yōu)點(diǎn)：掘進(jìn)量小，設(shè)備少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)集中。缺點(diǎn)：煤質(zhì)軟時(shí)，兩巷維護(hù)困難。第一節(jié)基本特點(diǎn)和類型2、預(yù)采頂分層網(wǎng)下放頂煤開採優(yōu)點(diǎn)：由於頂層鋪設(shè)金屬網(wǎng)，可以減少放煤的含矸量。缺點(diǎn)：開採頂分層後一般礦山壓力減弱，不利於頂煤的破碎，常有大塊煤需要人工預(yù)裂。一般適用於12m

以上、直接頂堅(jiān)硬、瓦斯大的煤層。第一節(jié)基本特點(diǎn)和類型3、傾斜分層放頂煤開採當(dāng)煤層超過15～20m以上時(shí)，可將煤層自頂板至底板分成8～12m的分段，然後自上而下依次進(jìn)行放頂煤開採。一般適用於15m以上的緩斜煤層。第二節(jié)放頂煤開採的支護(hù)設(shè)備

一、放頂煤液壓支架的特點(diǎn)和性質(zhì)1、有液壓控制放煤機(jī)構(gòu)2、有強(qiáng)力可靠的二次破煤性能3、有推移後部輸送機(jī)、清理後部煤的機(jī)構(gòu)4、支架結(jié)構(gòu)必須有較強(qiáng)抗扭和抗側(cè)向內(nèi)力的功能5、空間大、控頂距較大、頂梁較長(zhǎng)6、有一定的防漏、防昌能力7、采高大概在2.5～3.0m之間8、有較大拉架力、拉架速度快、帶壓擦頂移架第二節(jié)放頂煤開採的支護(hù)設(shè)備二、放頂煤液壓架分類1、按支架類型：掩護(hù)式、支掩式、支撐式、簡(jiǎn)易式。2、按窗口位置：高、中、低三種放煤方式3、按輸送機(jī)位置：?jiǎn)巍㈦p輸送機(jī)放頂煤液壓支架：掩護(hù)式(單輸送機(jī)高位放煤、雙輸送機(jī)低位放煤)；支掩式(雙輸，輸送機(jī)掩護(hù)梁開天窗(插服式，非插服式))；支撐式；簡(jiǎn)易式)第二節(jié)放頂煤開採的支護(hù)設(shè)備單輸送機(jī)高位放頂煤支架YFY3000—16/26第二節(jié)放頂煤開採的支護(hù)設(shè)備單輸送機(jī)高位放頂煤支架YFY3000—16/26特點(diǎn)：（1）支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，採煤機(jī)割煤與放煤由一部輸送機(jī)運(yùn)出，端頭維護(hù)空間小，工作面整體佈置與普通長(zhǎng)壁工作面相同，便於維護(hù)管理，減少事故發(fā)生（2）支架的長(zhǎng)度較短，結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定性和封閉性較好（3）掩護(hù)梁放煤口尺寸較大，有利於頂煤的放出，但放煤口位置高，丟煤多，采出率較低，煤塵大，支架通風(fēng)斷面較?。?）由於頂梁短，放煤口位置距煤壁較近，因此對(duì)煤層冒放性的要求較高（5）放煤槽在放煤狀態(tài)時(shí)與底座成35°夾角，難以達(dá)到40°（6）采放用同一部輸送機(jī)，不能平行作業(yè)，影響產(chǎn)量的提高第二節(jié)放頂煤開採的支護(hù)設(shè)備雙輸送機(jī)中位放頂煤支架第二節(jié)放頂煤開採的支護(hù)設(shè)備雙輸送機(jī)中位放頂煤支架特點(diǎn)：（1）支架穩(wěn)定性和密封性好，抗偏載和抗扭能力大，不易損壞（2）放煤口距煤壁遠(yuǎn)有助於工作面前方頂煤的維護(hù)（3）由於採煤和放煤使用兩部輸送機(jī)，可實(shí)現(xiàn)采放平行作業(yè)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效（4）放煤口位置較高，丟煤多，采出率較低，煤塵較大（5）後輸送機(jī)放在支架底座上，後部空間有限，造成大塊煤通過困難，移架阻力大（6）掩護(hù)梁不能擺動(dòng)，二次破煤能力差第二節(jié)放頂煤開採的支護(hù)設(shè)備雙輸送機(jī)低位放頂煤支架（FZ3000-15/30型放頂煤支架）第二節(jié)放頂煤開採的支護(hù)設(shè)備雙輸送機(jī)低位放頂煤支架特點(diǎn)：（1）由於具有連續(xù)的放煤口，放煤效果好，采出率高（2）頂梁長(zhǎng)，放煤口距煤壁遠(yuǎn)，經(jīng)頂梁反復(fù)支撐，使頂煤充分破碎，對(duì)放煤極為有利（3）後輸送機(jī)沿底板佈置，浮煤容易排出，移架輕快，同時(shí)尾梁插板可以破碎大塊煤，放煤口不易堵塞（4）低位放煤，煤塵小，有利於降塵（5）支架的穩(wěn)定性差第二節(jié)放頂煤開採的支護(hù)設(shè)備輕型放頂煤液壓支架第二節(jié)放頂煤開採的支護(hù)設(shè)備輕型放頂煤液壓支架特點(diǎn)：（1）支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，重量輕，便於拆裝運(yùn)輸（2）支架空間較大，便於清理浮煤和拆裝檢修後部輸送機(jī)（3）支架穩(wěn)定性好，造價(jià)低（4）單鉸接輕型放頂煤液壓支架，具有較高的封閉能力，能較好地解決“三軟”煤層和較薄的厚煤層綜放開採端面易冒落的問題。第二節(jié)放頂煤開採的支護(hù)設(shè)備輕型放頂煤液壓支架的適用條件：（1）煤層普氏係數(shù)f＜2.5，來壓強(qiáng)度不大，煤層厚度3~8m，煤層傾角＜25°（2）工作面尺寸較小，斷層較多，地質(zhì)條件較為複雜的工作面（3）邊角煤或煤柱的開採，厚度不穩(wěn)定的煤層，較薄厚煤層第三節(jié)放頂煤工作面礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)及頂煤破碎機(jī)理

一、巖層活動(dòng)及礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)放頂煤開採時(shí)，由於煤層一次采出厚度的增大，直接頂?shù)目迓涓叨瘸杀对黾?，可達(dá)煤層采出厚度的2.0～2.5倍，其中1.0～1.2倍範(fàn)圍內(nèi)的直接頂為不規(guī)則垮落帶，而在上位直接頂中則形成某各臨時(shí)性“小結(jié)構(gòu)”，其活動(dòng)可對(duì)采場(chǎng)造成明顯影響。綜放采場(chǎng)上方仍可形成穩(wěn)定的“砌體梁”式基本頂結(jié)構(gòu)，如圖，但其形成的位置遠(yuǎn)離采場(chǎng)。

第三節(jié)放頂煤工作面礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)及頂煤破碎機(jī)理第三節(jié)放頂煤工作面礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)及頂煤破碎機(jī)理上位直接頂中可形式“半拱”式小結(jié)構(gòu)，並與其上的“砌體梁”結(jié)構(gòu)相結(jié)合，共同構(gòu)成綜放開採覆巖結(jié)構(gòu)的基本形式。由於鬆軟頂煤的參與，綜放支架阻力通常不大於分開采的支架阻力。綜放基本頂初次來壓與分層開採相比步距增大，一般可達(dá)50m以上；週期來壓步距相對(duì)減少，約為其初次來壓步距的三分之一。第三節(jié)放頂煤工作面礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)及頂煤破碎機(jī)理二、頂煤破碎機(jī)理1、綜放開採時(shí)，實(shí)現(xiàn)頂煤的有效破碎和順利放出是放頂煤工作的核心問題，而頂煤的有效破碎又是頂煤順利放出的前提，同時(shí)也是支架選型不確定放頂煤工藝的依據(jù)。2、煤的普氏係數(shù)越小，有利於頂煤的放出；相反，f值越大，放煤效果越不理想。一般認(rèn)為，煤的普氏係數(shù)f〈3的煤層更適合放頂煤開採。第三節(jié)放頂煤工作面礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)及頂煤破碎機(jī)理3、頂煤的破碎是支承壓力。頂板運(yùn)動(dòng)及支架反復(fù)支撐共同作用的結(jié)果。4、支架對(duì)頂煤反復(fù)支撐的次數(shù)N與頂梁的長(zhǎng)度L及採煤機(jī)截深B有關(guān)，可表示為：

N5、根據(jù)頂煤的變形和破壞發(fā)展規(guī)律，沿工作面推進(jìn)方向前將煤劃分為四個(gè)破壞區(qū)，依次為：完整區(qū)、破壞發(fā)展區(qū)、裂隙發(fā)育區(qū)、垮落破碎區(qū)。

第三節(jié)放頂煤工作面礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)及頂煤破碎機(jī)理第四節(jié)放頂煤採煤工藝一、放頂煤綜采主要工藝過程採煤機(jī)割煤：破煤和裝煤移架：維護(hù)端面穩(wěn)定用前探梁及時(shí)支護(hù)，後移架推移前部輸送機(jī)：推移時(shí)保證輸送機(jī)彎曲長(zhǎng)度大於15m移後輸送機(jī)：把後輸送機(jī)移到規(guī)定位置放頂煤：打開放煤口放頂煤（放煤步距和放煤方式）處理碎煤成拱、大塊煤堵口、頂煤過硬採煤機(jī)割煤→移架及時(shí)支護(hù)→推移前部輸送機(jī)→拉後部輸送機(jī)→打開放煤口放頂煤。第四節(jié)放頂煤採煤工藝二、初采和末采放煤工藝1、初采目前在大多數(shù)綜放工作面，推出開切眼後及時(shí)放煤，根據(jù)採煤工作面頂板的結(jié)構(gòu)和頂煤的性質(zhì)，為減小初次放頂煤步距，提高初采回收率，常採用深孔爆破技術(shù)和切頂巷技術(shù)。2、末采在應(yīng)用放頂煤開採技術(shù)初期，通常在工作面結(jié)束前20m左右鋪雙層金屬網(wǎng)停止放煤，或使沿底板佈置的工作面向上爬至頂板時(shí)結(jié)束，這樣造成了大量煤炭損失。為此，近年來在綜放開採的實(shí)踐中普遍縮小了不放煤的範(fàn)圍，一般可提前10m左右停止放頂煤並鋪頂網(wǎng)。第四節(jié)放頂煤採煤工藝三、放煤步距放煤步距：是指沿工作面推進(jìn)方向前後兩次放煤的間距。大小對(duì)放煤的影響如圖11—9所示放煤過程中不能保證既不混矸又不丟煤，只是控制采出率和混矸率在一定範(fàn)圍內(nèi)。放煤步距L=n×移架步距B

經(jīng)驗(yàn)：L=(0.15～0.21)h第四節(jié)放頂煤採煤工藝第四節(jié)放頂煤採煤工藝四、放煤方式連續(xù)放煤（單輪）和不連續(xù)放煤（多輪），順序放煤和間隔放煤?jiǎn)屋嗧樞蚍琶海阂婍逢P(guān)門單輪順序多口放煤多輪順序放煤?jiǎn)屋嗛g隔放煤（圖11—10）第四節(jié)放頂煤採煤工藝第四節(jié)放頂煤採煤工藝五、端頭放煤

隨著工作面輸送機(jī)和支架的不斷改進(jìn)，使端頭設(shè)備佈置也不斷更新。目前解決端頭放煤的途徑主要有以下三種：加大巷道斷面尺寸，機(jī)頭機(jī)尾置於巷道中，取消過渡支架；使用短機(jī)頭和短機(jī)尾工作面輸送機(jī)或側(cè)卸式工作面輸送機(jī)；採用帶有高位放煤口的端頭支架，實(shí)現(xiàn)端頭及兩巷放頂煤。第五節(jié)厚煤層放頂煤採煤法技術(shù)

發(fā)展展望

一、綜放開採的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)

近年來綜放開採之所以成為我國(guó)高產(chǎn)高效礦井建設(shè)的重要技術(shù)途徑，是因?yàn)檫@種採煤方法不但符合我國(guó)國(guó)情(厚煤層產(chǎn)量占煤炭總量的41%)，而且較厚煤層分層開採和單一煤層綜采有明顯的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)1、適應(yīng)性強(qiáng)綜放開採實(shí)現(xiàn)了緩傾斜特厚煤層的一次采全厚開採和急傾斜特厚煤層的水準(zhǔn)分段開採，對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性較分層綜采和單一煤層綜采更強(qiáng)。適應(yīng)於煤層厚度變化大、頂?shù)装迤鸱黄?、斷層?gòu)造多以及其他地質(zhì)條件變化的不穩(wěn)定煤層。第五節(jié)厚煤層放頂煤採煤法技術(shù)

發(fā)展展望2、產(chǎn)量高綜放開採一次開採厚度大幅度增加，煤層開採強(qiáng)度加大，實(shí)現(xiàn)了垂直集中生產(chǎn)，而且低位放項(xiàng)煤支架工作面有兩個(gè)出煤點(diǎn)，在同樣工作面長(zhǎng)度和工作面推進(jìn)速度的情況下，綜放開採較分層綜采和單一煤層綜采工作面的單產(chǎn)可以成倍地增長(zhǎng)（舉例）。3、成本低綜放開採較分層綜采的巷道掘進(jìn)率低，工作面壽命長(zhǎng)，搬家次數(shù)少，有利於接續(xù)，噸煤設(shè)備投入費(fèi)用少；工作面材料、電力消耗少；因而工作面直接成本大大降低。綜放開採的噸煤成本可比分層綜采的成本降低10元/t以上，因而礦井的經(jīng)濟(jì)效益可以明顯提高。第五節(jié)厚煤層放頂煤採煤法技術(shù)

發(fā)展展望二、主要存在的技術(shù)問題1、煤炭采出率低工藝、初末采、端頭、巷頂煤、煤柱等損失。2、放頂煤開採瓦斯積聚問題絕對(duì)瓦斯量、采空區(qū)瓦斯3、放頂煤開採發(fā)火問題均壓、注氮、灌漿4、放頂煤開採煤塵問題割煤、放煤、漏煤綜合防塵（注水、各種噴霧）第五節(jié)厚煤層放頂煤採煤法技術(shù)

發(fā)展展望三、開採技術(shù)條件與措施1、採煤系統(tǒng)圖11-12

厚煤層綜采放頂煤採煤法回採工作面巷道佈置與普通綜采回採工作面巷道差別不大。若頂煤中瓦斯含量較高，可沿工作面頂板佈置一條瓦斯排放巷，採用一進(jìn)二回的E形巷道佈置。第五節(jié)厚煤層放頂煤採煤法技術(shù)

發(fā)展展望第五節(jié)厚煤層放頂煤採煤法技術(shù)

發(fā)展展望2、工作面長(zhǎng)度及推進(jìn)長(zhǎng)度放頂煤工作面的支承壓力和頂板的運(yùn)動(dòng)是頂煤破碎的主要力源，工作面長(zhǎng)度過短和過長(zhǎng)都不利於頂煤的破碎，工作面一般確定在80m<工作面<200m。綜采放頂煤工作面連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度的確定，應(yīng)考慮地質(zhì)條件、工作面搬遷、工作面初末采的損失、自然發(fā)火等因素的影響，因此綜采放頂煤工作面的連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度一般不宜小於800～1000m，兗州礦區(qū)綜采放頂煤工作面的連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度多在2000m左右。第五節(jié)厚煤層放頂煤採煤法技術(shù)

發(fā)展展望3、適用條件（1）煤層厚度一次采出的煤層厚度以6～8m為佳。預(yù)采頂分層綜采放頂煤開採時(shí)，最小厚度為7～8m.（2）煤層硬度普氏係數(shù)一般f≤3（3）煤層傾角煤層傾角不宜過大，一般<25o（4）煤層結(jié)構(gòu)（5）頂板條件（6）地質(zhì)構(gòu)造（7）自然發(fā)火、瓦斯及水文地質(zhì)條件第五節(jié)厚煤層放頂煤採煤法技術(shù)

發(fā)展展望四、展望在“十一五”期間，綜放開採技術(shù)將會(huì)取得較快發(fā)展1、綜放工作面年產(chǎn)將在500萬噸的基礎(chǔ)上，達(dá)到700萬噸以上。2、工作面將在實(shí)現(xiàn)采、放、運(yùn)自動(dòng)化程式控制的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作面的自動(dòng)化控制。3、複雜厚煤層的系列輕放支架及配套裝備將得到進(jìn)一步發(fā)展，以擴(kuò)大綜放開採技術(shù)在不同條件下的應(yīng)用範(fàn)圍。4、頂煤破碎和冒放性理論與控制技術(shù)研究將取得巨大進(jìn)展，直接指導(dǎo)和服務(wù)於綜放開採。5、中國(guó)的綜放開採技術(shù)繼續(xù)領(lǐng)先世界水準(zhǔn)。作業(yè)：1.簡(jiǎn)述綜采放頂煤開採初采和末采放煤工藝。2.我國(guó)常用的放煤方式有哪幾種？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？3.如何確定放頂煤開採工作面長(zhǎng)度及推進(jìn)長(zhǎng)度？4.綜采放頂煤開採的適用條件是什麼？1、放頂煤開採的特點(diǎn)及基本類型是什麼？2、試述綜采放頂煤支架的主要形式和分類依據(jù)，以及不同架型的主要優(yōu)缺點(diǎn)。

急斜煤層採煤法第一節(jié)急斜煤層開採的特點(diǎn)

一、礦井地質(zhì)構(gòu)造複雜，開採難度大，生產(chǎn)能力。二、由於煤層傾角已經(jīng)超過巖石自然安息角，採煤工作面破落的煤塊會(huì)沿底板自動(dòng)向下滑滾，簡(jiǎn)化了採煤工作面的裝運(yùn)工作。三、採煤工作面的行人、破煤、支護(hù)、采空區(qū)處理、運(yùn)料等各項(xiàng)工序的操作困難，增加了採煤機(jī)械化的難度。

第一節(jié)急斜煤層開採的特點(diǎn)四、急斜煤層頂板壓力垂直分力小，沿傾斜分力大，支柱穩(wěn)定性差。五、由於煤層超過底板巖層移動(dòng)角，煤層開採後頂板會(huì)發(fā)生移動(dòng)垮落，底板也會(huì)發(fā)生滑動(dòng)和垮落。（見下圖）第一節(jié)急斜煤層開採的特點(diǎn)第一節(jié)急斜煤層開採的特點(diǎn)

六、由於急斜煤層傾角大於巖石自然安息角，采空區(qū)垮落矸石會(huì)自動(dòng)由上部向下部滾落，對(duì)下部采空區(qū)產(chǎn)生局部充填作用。第二節(jié)急斜煤層采區(qū)巷道佈置方式

一、單層佈置（附圖）第二節(jié)急斜煤層采區(qū)巷道佈置方式在采區(qū)中央沿煤層傾斜方向掘進(jìn)3～5條上山眼，用於溜煤、運(yùn)料、行人以及溜矸等。當(dāng)工作面湧水量大時(shí)，還需設(shè)置放水眼。第二節(jié)急斜煤層采區(qū)巷道佈置方式

二、近距離煤層群聯(lián)合佈置

1.分組小聯(lián)合佈置形式當(dāng)采區(qū)內(nèi)開採煤層數(shù)目較多，層間距遠(yuǎn)近不一時(shí)，根據(jù)煤層層間距遠(yuǎn)近、煤質(zhì)、自燃發(fā)火傾向性、採煤方法等因素，將采區(qū)內(nèi)煤層劃分為若干開採組。

2.大聯(lián)合佈置方式

在井田內(nèi)煤層數(shù)目多、間距較大時(shí)，可以採用不分組集中大聯(lián)合或分組大聯(lián)合佈置方式。第二節(jié)急斜煤層采區(qū)巷道佈置方式三、采區(qū)車場(chǎng)佈置

開採急斜煤層時(shí)，往往在煤層中布一組上山眼，由於煤層傾角較大，一般不使用軌道運(yùn)輸，可以不佈置上部車場(chǎng)和中部車場(chǎng)，但必須設(shè)置下部車場(chǎng)。急斜煤層采區(qū)下部車場(chǎng)多為石門車場(chǎng)。當(dāng)採用巖石軌道上山佈置方式時(shí)，仍急設(shè)置上部車場(chǎng)、中部車場(chǎng)、下部車場(chǎng)，其佈置原則與緩傾斜煤層基本相同。第三節(jié)急斜煤層走向長(zhǎng)壁採煤法

一、急斜單一煤層走向長(zhǎng)壁採煤法工作面沿走向佈置，上部為回風(fēng)平巷，下部為運(yùn)輸平巷，采區(qū)邊界佈置開切眼，多採用鑽眼爆破破煤。為了適應(yīng)急斜煤層頂板下滑力大的特點(diǎn)，採用平行於採煤工作面的順山木支柱或單體液壓支柱支護(hù)，用四、六排距控頂，分段錯(cuò)茬放頂。第三節(jié)急斜煤層走向長(zhǎng)壁採煤法二、倒臺(tái)階採煤法(一)倒臺(tái)階全部垮落採煤法1.採煤系統(tǒng)（1）運(yùn)煤系統(tǒng)：工作面破煤自溜到下部?jī)?chǔ)煤臺(tái)階，由區(qū)段運(yùn)輸平巷中的運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至溜煤上山，下放至采區(qū)煤倉，由采區(qū)運(yùn)輸石門裝車運(yùn)至井底車場(chǎng)。（2）運(yùn)料系統(tǒng)：由采區(qū)運(yùn)輸石門、回風(fēng)石門運(yùn)進(jìn)，經(jīng)運(yùn)料上山提運(yùn)至區(qū)段平巷，經(jīng)人工轉(zhuǎn)運(yùn)至工作面運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷，再轉(zhuǎn)到各臺(tái)階。第三節(jié)急斜煤層走向長(zhǎng)壁採煤法

（3）通風(fēng)系統(tǒng)：新鮮風(fēng)流由采區(qū)運(yùn)輸石門進(jìn)入，經(jīng)人行上山進(jìn)入?yún)^(qū)段運(yùn)輸平巷到採煤工作面，污濁風(fēng)流經(jīng)區(qū)段回風(fēng)平巷、采區(qū)回風(fēng)上山到上部回風(fēng)石門排出。

2.採煤工藝“三板”——倒臺(tái)階工作面安全腳手板、護(hù)身板和溜煤板。第三節(jié)急斜煤層走向長(zhǎng)壁採煤法3.優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件優(yōu)點(diǎn)：巷道佈置簡(jiǎn)單、采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠；對(duì)地質(zhì)條件變化適應(yīng)性強(qiáng)；掘進(jìn)率較低，煤炭回收率高。缺點(diǎn)：人工破煤、支柱，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，勞動(dòng)生產(chǎn)率低；工作面採用木支柱支護(hù)，坑木消耗高；臺(tái)階上隅角容易積聚瓦斯，工人高空作業(yè)，安全性較差；對(duì)支柱操作技術(shù)要求高，不利於實(shí)現(xiàn)採煤機(jī)械化。第三節(jié)急斜煤層走向長(zhǎng)壁採煤法(二)倒臺(tái)階矸石充填採煤法1.採煤系統(tǒng)2.採煤工藝3.優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件第三節(jié)急斜煤層走向長(zhǎng)壁採煤法三、正臺(tái)階採煤法1.採煤系統(tǒng)2.採煤工藝3.優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件第三節(jié)急斜煤層走向長(zhǎng)壁採煤法

四、俯偽斜走向長(zhǎng)壁採煤法俯偽斜走向長(zhǎng)壁採煤法適用於傾角為40°～75°，頂板中等穩(wěn)定，易片幫、采高不超過2.0m的低瓦斯煤層，或不宜適用偽斜柔性掩護(hù)支架採煤法的不穩(wěn)定的急斜薄及中厚煤層。

第三節(jié)急斜煤層走向長(zhǎng)壁採煤法第四節(jié)偽斜柔性掩護(hù)支架採煤法

一、採煤系統(tǒng)第四節(jié)偽斜柔性掩護(hù)支架採煤法

1、通風(fēng)系統(tǒng)新鮮風(fēng)流自采區(qū)運(yùn)輸石門進(jìn)入，經(jīng)運(yùn)輸平巷到採煤工作面。污濁風(fēng)流從採煤工作面經(jīng)回風(fēng)平巷到回風(fēng)石門排出。

2、運(yùn)料系統(tǒng)支架等材料由回風(fēng)石門運(yùn)進(jìn)，經(jīng)回風(fēng)平巷運(yùn)到支架安裝地點(diǎn)。

3、運(yùn)煤系統(tǒng)工作面破煤經(jīng)自溜到運(yùn)輸平巷，經(jīng)刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)到運(yùn)輸石門，到采區(qū)溜煤眼，大巷裝車。第四節(jié)偽斜柔性掩護(hù)支架採煤法二、掩護(hù)支架結(jié)構(gòu)第四節(jié)偽斜柔性掩護(hù)支架採煤法平板型掩護(hù)支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由長(zhǎng)度比煤層小0.2～0.4m直鋼樑及鋼絲繩構(gòu)成。鋼絲繩排列密度根據(jù)煤層厚度靈活掌握：煤層厚度：m鋼樑密度：根/m2.5~43~54~55~6理想適用條件：傾角大於60°，厚度2.4～3.6m，賦存穩(wěn)定的煤層。

第四節(jié)偽斜柔性掩護(hù)支架採煤法三、採煤工藝1、準(zhǔn)備階段：擴(kuò)巷、挖地溝、鋪設(shè)掩護(hù)支架、調(diào)架2、正常採煤階段：在掩護(hù)支架下破煤，在回風(fēng)平巷鋪設(shè)支架，在工作面下端掩護(hù)支架放平位置撤除部分支架。3、收尾階段第四節(jié)偽斜柔性掩護(hù)支架採煤法四、改進(jìn)支架結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大使用範(fàn)圍1、多根鋼樑組合平板形掩護(hù)支架2、八字形掩護(hù)支架3、“＜”形掩護(hù)支架4、單腿支撐式掩護(hù)支架5、“7”字形掩護(hù)支架第四節(jié)偽斜柔性掩護(hù)支架採煤法五、改進(jìn)巷道佈置，減少支架安裝和拆除次數(shù)1、上下山區(qū)段構(gòu)成連續(xù)工作面2、工作面分段連續(xù)推進(jìn)3、加強(qiáng)溜煤眼的分段工作面4、加掘偽傾斜溜煤斜巷的分段工作面5、真傾斜溜煤直眼與偽斜溜煤斜巷相結(jié)合的分段工作面第四節(jié)偽斜柔性掩護(hù)支架採煤法

六、偽斜柔性掩護(hù)支架採煤法適用條件及改進(jìn)方向

適用條件：煤層賦存穩(wěn)定，傾角和厚度變化較小，夾矸層較薄，煤層厚度在1.1～8m的急斜煤層。

改進(jìn)方向：（1）在傾角大於60°、厚度不同的急斜煤層中應(yīng)用時(shí)，對(duì)這種條件下的掩護(hù)支架結(jié)構(gòu)及其下放方式需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)。第四節(jié)偽斜柔性掩護(hù)支架採煤法（2）在傾角大於60°、厚度小於1.3m及厚度大於8m的急斜煤層中應(yīng)用時(shí)，對(duì)這兩種條件下的掩護(hù)支架結(jié)構(gòu)及其下放方式需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)。（3）偽斜柔性掩護(hù)支架採煤法的所有工序均是人工作業(yè)，勞動(dòng)強(qiáng)度大。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)迫切需要實(shí)現(xiàn)部分工序機(jī)械化，以改善作業(yè)人員的勞動(dòng)條件。作業(yè)1、急傾斜煤層開採的主要特點(diǎn)是什麼？2、試述急傾斜煤層群采區(qū)聯(lián)合佈置形式。3、試述俯偽斜走向長(zhǎng)壁採煤法的適用條件和主要優(yōu)缺點(diǎn)。

井底車場(chǎng)第一節(jié)井底車場(chǎng)組成聯(lián)結(jié)井筒和主要運(yùn)輸大巷的一組巷道和硐室的總稱，稱井底車場(chǎng)。井底車場(chǎng)調(diào)車第一節(jié)井底車場(chǎng)組成

一、

井底車場(chǎng)運(yùn)輸線路

1.

存車線（1）主井存車線主井重車線：在主井井底兩側(cè)儲(chǔ)放重車的線路。主井空車線：儲(chǔ)放空車的線路。空、重車線長(zhǎng)度一般為1.5～２.０列長(zhǎng)度。第一節(jié)井底車場(chǎng)組成（２）副井存車線副井重車線：在副井井底兩側(cè)，存放矸石或煤車的線路。材料車線：存放材料車的線路。副井空車線：在材料車線一旁設(shè)有存放由副井放下的空車的線路?？铡⒅剀嚲€長(zhǎng)度大型礦井一般能容納１.０～１.５列車。中小型礦井應(yīng)能容納０.５～１.０列車。材料車線長(zhǎng)度：大型礦井應(yīng)能容納10個(gè)以上材料車；中、小型礦井應(yīng)能容納5～10個(gè)材料車。第一節(jié)井底車場(chǎng)組成

２.調(diào)車線路這種為使電機(jī)車由列車頭部調(diào)到尾部的專門設(shè)置的軌道線路，稱為調(diào)車線路。長(zhǎng)度＝列車＋電機(jī)車長(zhǎng)＋過渡道岔３.繞道線路由重車線繞行到空車線的線路（電機(jī)車），稱為繞道線路。第一節(jié)井底車場(chǎng)組成

二、井底車場(chǎng)硐室

１.

主井系統(tǒng)硐室

翻車硐室、井底煤倉、裝載硐室、撤煤清理硐室等；

2.

副井系統(tǒng)硐室馬頭門、井底水倉、

變電所、

候車室等；

3.

其他硐室調(diào)度室、

電機(jī)車庫及機(jī)車修理硐室、防火門硐室、爆炸材料庫、消防材料庫、人車場(chǎng)、工具庫、醫(yī)療室等。

第二節(jié)井底車場(chǎng)調(diào)車方式及通過能力

一、

調(diào)車方式井底車場(chǎng)調(diào)車的主要任務(wù)是如何將由運(yùn)輸大巷駛來的重列車調(diào)入主井重車線。（一）

頂推調(diào)車法當(dāng)電機(jī)車牽引重列車駛?cè)胝{(diào)車場(chǎng)後，停車摘鉤，電機(jī)車通過調(diào)車線道岔（如上圖），由列車頭部轉(zhuǎn)向尾部，推頂列車進(jìn)入重車線，這種方法稱為錯(cuò)車線入場(chǎng)法。其過程是：拉—?！e(cuò)—頂；另一種是三角入場(chǎng)法，其過程為：拉—?！?。

第二節(jié)井底車場(chǎng)調(diào)車方式及通過能力

（二）

甩車調(diào)車法調(diào)車方式：電機(jī)車牽引重列車行至自行分離道岔前10～20m，機(jī)車與列車在行駛中摘鉤離體進(jìn)入回車線，列車則由於初速度及慣性甩入重車線。優(yōu)缺點(diǎn)：通過能力強(qiáng)，但易發(fā)生碰車事故。第二節(jié)井底車場(chǎng)調(diào)車方式及通過能力（三）

專用設(shè)備調(diào)車法電機(jī)車將重列車?yán)镣＼嚲€摘鉤後，直接去空車線牽引空列車車場(chǎng)。而重列車則由專用機(jī)車或調(diào)度絞車、鋼絲繩推車機(jī)等專用設(shè)備調(diào)入重車線。第二節(jié)井底車場(chǎng)調(diào)車方式及通過能力二、井底車場(chǎng)通過能力計(jì)算

1、採用底卸式礦車的井底車場(chǎng)通過能力每個(gè)卸載坑的通過能力可達(dá)180萬t/a；特大型礦井的井底車場(chǎng)可採用兩組卸車線卸車，其通過能力可達(dá)400萬t/a以上。

2、採用普通箱式礦車的井底車場(chǎng)通過能力式中：N—井底車場(chǎng)通過能力，萬t/a；n—一列礦車數(shù)，輛；G—每輛礦車實(shí)際載重，t；300—年工作日，d/a；14—日工作時(shí)數(shù)，h/d；60—分/h，min/h；1.15—運(yùn)輸不均衡係數(shù)，K—矸石係數(shù)，0.1

0.25；t—列車進(jìn)入井底車場(chǎng)的平均間隔時(shí)間，min；第二節(jié)井底車場(chǎng)調(diào)車方式及通過能力第二節(jié)井底車場(chǎng)調(diào)車方式及通過能力井底車場(chǎng)通過能力要滿足：(N/A)≥kk—井底車場(chǎng)通過能力富裕係數(shù)，一般取1.3~1.5井底車場(chǎng)通過能力一般要大於礦井生產(chǎn)能力30%作業(yè)：1.解釋井底車場(chǎng)的概念，以刀把式井底車場(chǎng)為例說明井底車場(chǎng)的組成部分。2.井底車場(chǎng)的調(diào)車方式有幾種？試述刀把式井底車場(chǎng)的調(diào)車過程。

第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇

按照礦車在井底車場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)行特點(diǎn)，井底車場(chǎng)可分為環(huán)行式的折返式兩大類型。固定式礦車適用於：環(huán)行式、折返式底卸式適用於：折返式第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇

按照礦車在井底車場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)行特點(diǎn)，井底車場(chǎng)可分為環(huán)行式的折返式兩大類型。固定式礦車適用於：環(huán)行式、折返式底卸式適用於：折返式第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇一、固定式礦車運(yùn)煤時(shí)井底車場(chǎng)形式環(huán)行式井底車場(chǎng)特點(diǎn)：列車在車場(chǎng)中環(huán)行單向運(yùn)行。環(huán)行車場(chǎng)可分為：臥式、斜式和立式臥式環(huán)行車場(chǎng)—空重車線與主運(yùn)輸巷（大巷或主石門）平行斜式環(huán)行車場(chǎng)—空重車線與主運(yùn)輸巷（大巷或主石門）斜交立式環(huán)行車場(chǎng)—空重車線與主運(yùn)輸巷（大巷或主石門）垂直第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇（一）環(huán)行式井底車場(chǎng)按與主要運(yùn)輸巷道相互關(guān)係分：臥式、立式、斜式；按井筒形式不同分：立井和斜井環(huán)行式車場(chǎng)。1.立井環(huán)行式井底車場(chǎng)（1）臥式：存車場(chǎng)與運(yùn)輸大巷平行，主副井與運(yùn)輸大巷較近，需慢行。優(yōu)點(diǎn)：利用運(yùn)輸大巷作為調(diào)車線和回車線，工程量較小。調(diào)車方便。缺點(diǎn)：電機(jī)車在彎道上頂推調(diào)車安全性差。第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇

（1）立井臥式環(huán)行井底車場(chǎng)

1－主井；2－副井；3－主井重車場(chǎng)；4－主井空車場(chǎng)；5－主要運(yùn)輸巷道特點(diǎn)：主、副井存車線與主要運(yùn)輸巷道5（大巷或石門）平行，並利用主要運(yùn)輸巷道作為繞道回車線及調(diào)車線。調(diào)車（三角岔道入場(chǎng)法）：u

煤（空）列車：左翼

N2，機(jī)車停車反向頂煤列車入主井重車線。機(jī)車反回經(jīng)5

4，牽引空列車駛向采區(qū)。右翼

N1，機(jī)車停車反向頂煤列車入主井重車線。機(jī)車反向經(jīng)5

4，牽空列車駛向采區(qū)。u

混合列車：（矸石車半列位於列車後頭）。矸石車先頂入副井重車線重列車頂入主井重車線第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇優(yōu)缺點(diǎn)及使用條件：a、利用主要運(yùn)輸巷作繞道及調(diào)車線，開拓工程量小;b、調(diào)車較方便，通過能力大；c、安全性差：機(jī)車在彎道上頂車，減速，不安全；d、交叉點(diǎn)及彎道多，施工不便；e、機(jī)車不過翻車機(jī)硐室，安全；f、用於主井筒距主要運(yùn)輸巷道很近(約一列車長(zhǎng))的條件下。第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇

（2）立井斜式環(huán)行井底車場(chǎng)

1－主井重車線；2－主井空車線；3－主要運(yùn)輸巷道；4－調(diào)車線；5－巷道回車線特點(diǎn)：主副井存車線與主要運(yùn)輸巷道斜交，並利用主要運(yùn)輸巷道作為調(diào)車線及部分回車?yán)@道。優(yōu)缺點(diǎn)及使用條件：a、開拓工程量??；b、調(diào)車方便，通過能力較大；c、

安全性好些，彎道角度小，頂推車有利，機(jī)車不過翻車機(jī)硐室；d、巷道交叉點(diǎn)較少，施工較易；井筒距大巷較近（小於一列車長(zhǎng)）且地面出車方向

a、也要求大巷斜交時(shí)採用。第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇（3）立井立式環(huán)行井底車場(chǎng)特點(diǎn)：主副井存車線與主要運(yùn)輸巷道垂直，並利用主要運(yùn)輸巷道作為調(diào)車線，但專開繞道線5。

1－主井；2－副井；3－主井重車線；4－主井空車線；5－繞道回車線；6－主要運(yùn)輸巷道第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇優(yōu)缺點(diǎn)及使用a、開拓工程量大；b、交叉點(diǎn)及彎道多；c、在大彎道上頂推車不夠安全，但機(jī)車不過翻車機(jī)硐室。d、調(diào)車較方便，通過能力大；e、當(dāng)井筒距主要運(yùn)輸大巷較遠(yuǎn)時(shí)（大於一列車長(zhǎng)）採用。第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇2、斜井環(huán)行井底車場(chǎng)特點(diǎn)：存車線與主要運(yùn)輸巷平行

斜井立式環(huán)形井底車場(chǎng)第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇（二）折返式井底車場(chǎng)特點(diǎn)：空、重列車在車場(chǎng)內(nèi)同一巷道的兩股線路上折返運(yùn)行，可簡(jiǎn)化井底車場(chǎng)的線路結(jié)構(gòu)，減少巷道開拓工程量。分為梭式和盡頭式兩種類型。1、立井梭式車場(chǎng)1－主井重車線；2－主井空車線；3－副井重車線；4－副井空車線；5－材料車線；6－調(diào)車線；7－通過線

第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇

井筒距大巷較遠(yuǎn)，用於中小型井。1－主井空車線；2－主井重車線；3－副井重車線；4－副井空車線；5－材料車線；6－通過線2、立井盡頭式車場(chǎng)第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇3、斜井折返式車場(chǎng)主井採用帶式輸送機(jī)或箕鬥提升的斜井折返式車場(chǎng)

1－主井；2－副井；3－主井重車線；4－主井空車線；5－調(diào)車線；6－材料車線；7－矸石車線斜井梭式車場(chǎng)第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇

二、底卸式礦車運(yùn)煤井底車場(chǎng)卸煤過程（動(dòng)畫）1－底卸式礦車；2－礦車車輪；3－緩衝輪；4－卸載輪；5－卸載曲軌；6－煤倉；7－支承托輥第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇

三、

小型礦井井底車場(chǎng)形式及特點(diǎn)1、環(huán)行式井底車場(chǎng)環(huán)行式井底車場(chǎng)第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇（1）梭式車場(chǎng)（2）盡頭式車場(chǎng)2、小型礦車立井折返式車場(chǎng)（1）單立井梭式（2）單立井盡頭式第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇

四、

大巷用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤的井底車場(chǎng)採用帶式輸送機(jī)代替礦車運(yùn)輸，煤炭經(jīng)輸送機(jī)直接送入井底煤倉，井底車場(chǎng)只擔(dān)負(fù)輔助運(yùn)輸任務(wù)。1－主井；2－副井；3－中央煤倉；4－中間煤倉；5－軌道中石門；6－西翼軌道巷；7－東翼軌道巷；8－中區(qū)軌道巷；9－中、西上倉膠帶膠帶機(jī)斜巷；10－東翼上倉膠帶膠帶機(jī)斜巷；11－機(jī)車?yán)@道；12－西翼膠帶機(jī)斜巷；13－中區(qū)膠帶機(jī)斜巷

第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇

五、井底車場(chǎng)形式的選擇（一）

井底車場(chǎng)應(yīng)滿足的基本要求１.

要開掘在易維護(hù)的巖層內(nèi)。２.

車場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸系統(tǒng)、調(diào)車工作簡(jiǎn)單，管理方便。３.

作業(yè)操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)定４.

井上、下生產(chǎn)系統(tǒng)要協(xié)調(diào)，佈置適宜。５.

必須要確保礦井生產(chǎn)能力，並有30～50%的備用能力。第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇（二）

影響井底車場(chǎng)形式選擇的因素１.

礦井生產(chǎn)能力２.

礦井開拓方式３.

運(yùn)輸大巷的運(yùn)輸形式４.

礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)佈置方式５.

礦井瓦斯等級(jí)第三節(jié)井底車場(chǎng)的形式及其選擇

礦井生產(chǎn)能力礦井生產(chǎn)能力提升方式井底車場(chǎng)生產(chǎn)能力小的礦井井筒盡頭式或單環(huán)刀式60～90萬t/a箕鬥或帶式輸送機(jī)環(huán)形式或複線折返式120萬t/a環(huán)形車場(chǎng)作業(yè)：1.按照礦車在井底車場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)行特點(diǎn)，井底車場(chǎng)可分為幾類？各有何特點(diǎn)？各有什麼適用條件？2.採用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤的井底車場(chǎng)較軌道礦車運(yùn)煤的井底車場(chǎng)有什麼不同？為什麼我國(guó)大型、特大型礦井中，普遍採用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤？3.選擇井底車場(chǎng)形式的主要原則有哪些？選擇井底車場(chǎng)形式的主要原則有哪些？選擇井底車場(chǎng)形式時(shí)，需要考慮哪些因素？

井田開拓的基本問題

第一節(jié)井筒的數(shù)目及位置

一、

井筒數(shù)目根據(jù)礦井提升任務(wù)大小和通風(fēng)需要等因素確定的。1、雙提升井筒，準(zhǔn)備兩個(gè)提升井，一個(gè)為主井，擔(dān)負(fù)提煤；一個(gè)為副井，擔(dān)負(fù)人員、設(shè)備、材料、矸石等的輔助提升。2、多提升井筒開拓。在一個(gè)井田中，裝備兩個(gè)以上的提升井筒開拓整個(gè)井田。3、單提升井筒開拓。裝備一個(gè)井筒提升，另設(shè)一個(gè)通達(dá)地面的安全出口。第一節(jié)井筒的數(shù)目及位置

二、

井筒位置

（一）

對(duì)井下開採合理的井筒位置１.

井筒沿井田走向的位置在井田中央；當(dāng)井田儲(chǔ)量呈不均勻分佈時(shí)，應(yīng)在儲(chǔ)量分佈的中央。避免井筒偏於一側(cè)，造成單翼開採不利局面。２.

井筒沿煤層傾向的位置（1）斜井開拓時(shí)，斜井井筒沿煤層傾向的有利位置主要是選擇合適的層位和傾角。（2）立井開拓時(shí)，井筒沿煤層傾向位置的幾個(gè)原則方案見下圖立井井筒沿煤層傾向位置的幾個(gè)原則方案1－井筒；2－石門；3－富含水巖層；4－需保護(hù)的場(chǎng)地範(fàn)圍第一節(jié)井筒的數(shù)目及位置第一節(jié)井筒的數(shù)目及位置

井筒位置比較井筒位置優(yōu)缺點(diǎn)B處石門總長(zhǎng)度較短，沿石門的運(yùn)輸工作量較少A處石門工程量稍大，但初期工程量及投資較少、建井期較短C處初期工程量最大，石門總長(zhǎng)度和沿石門的運(yùn)輸工程量也較大，但對(duì)開采井田深部及向下擴(kuò)展有利A、B處井筒只能打到一、二水準(zhǔn)，深部需用暗井或暗斜井開採，生產(chǎn)系統(tǒng)較複雜，環(huán)節(jié)較多第一節(jié)井筒的數(shù)目及位置（3）單水準(zhǔn)開採緩傾斜煤層的井田，井筒應(yīng)坐落在井田中部；或者使上山部分斜長(zhǎng)略大於下山部分；（4）對(duì)水準(zhǔn)開採緩傾斜或傾斜煤層群的礦井，考慮井筒設(shè)在沿傾斜中部靠上方的適當(dāng)位置，並應(yīng)使保護(hù)井筒煤柱不占初期投產(chǎn)采區(qū)；（5）急傾斜礦井，井筒宜靠近煤層淺部，甚至佈置在煤系底板，如下圖（6）開採近水準(zhǔn)煤層的礦井，盡可能使井筒靠近儲(chǔ)量中央；（7）煤系基底有豐富含水層的礦井，既要考慮井筒到最終深度仍不穿過豐富含水層，又要考慮初期工程量和基建投資，還應(yīng)考慮煤柱損失。急傾斜煤層開拓的井筒位置1－井筒位於煤層底板；2－井筒位於煤層頂板；3－階段石門；4－工業(yè)場(chǎng)地煤柱邊界線第一節(jié)井筒的數(shù)目及位置（二）對(duì)掘進(jìn)與維護(hù)有利的井筒位置1、井筒應(yīng)盡可能不通過或少通過流砂層、較厚的沖積層及較大的含水層。2、井筒位置應(yīng)使井底車場(chǎng)有較好的圍巖條件，便於大容積硐室的掘進(jìn)與維護(hù)。（三）

便於佈置地面工業(yè)場(chǎng)地的井筒位置1、井筒位置必須為合理佈置地面工業(yè)場(chǎng)地創(chuàng)造有利條件；2、符合下列條件：第一節(jié)井筒的數(shù)目及位置第一節(jié)井筒的數(shù)目及位置

（1）要有足夠的便於佈置礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)及其工業(yè)建築物和構(gòu)築物的場(chǎng)地；（2）有較好的工程地質(zhì)條件；（3）便於礦井供電、給水和運(yùn)輸，並使附近有便於建設(shè)居住區(qū)、排矸設(shè)施的地點(diǎn)；（4）井筒位置應(yīng)高於當(dāng)?shù)刈罡吆樗唬唬?）充分利用地形，使地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)場(chǎng)地總平面佈置及地面運(yùn)輸合理，並盡可能使平整場(chǎng)地的工程量較少。第二節(jié)開採水準(zhǔn)的劃分確定水準(zhǔn)垂高——確定階段垂高——能否進(jìn)行上、下山開採

一、

階段垂高的確定應(yīng)考慮以下因素1、開採水準(zhǔn)服務(wù)年限：必須有足夠的可采儲(chǔ)量以保證水準(zhǔn)有合理的服務(wù)年限。2、採掘運(yùn)機(jī)械化程度：採煤工作面長(zhǎng)度隨著機(jī)械化程度的提高而增長(zhǎng)，一般變動(dòng)於80～150m以上。盤區(qū)開採：下山不超過1500m；上山不超過2000m。3、煤層賦存條件和地質(zhì)構(gòu)造（1）煤層傾角：急傾斜煤層階段垂高，一般為100～150m；緩傾斜、傾斜煤層階段垂高，一般為150～300m；（2）煤層厚度：厚度有時(shí)發(fā)生變化時(shí)，也可利用變化初作為劃分階段的依據(jù)。

第二節(jié)開採水準(zhǔn)的劃分4、噸煤建設(shè)投資和生產(chǎn)費(fèi)用合理的階段垂高應(yīng)使噸煤投資和生產(chǎn)總費(fèi)用最低。井型開採緩斜煤層的礦井/m開採傾斜煤層的礦井/m開採急緩斜煤層的礦井/m大、中型礦井100～250100～200100～150小型礦井60～10080～12080～120

礦井階段（水準(zhǔn)）垂高第二節(jié)開採水準(zhǔn)的劃分二、

下山開採的應(yīng)用1、上、下山開採的比較開採方式上山開採上下山開採中的下山開採開拓工程量（井筒、井底車場(chǎng)、石門等）大（井筒、井底車場(chǎng)、石門等）小基建投資大小水準(zhǔn)垂高Ha＝1/2HbHb水準(zhǔn)服務(wù)年限及接替T短，井筒延深多次；接替緊張T長(zhǎng)；井筒延深次數(shù)少；利於接替運(yùn)輸煤（矸）下運(yùn)，能力大，費(fèi)用低；全礦有折返運(yùn)輸煤（矸）上運(yùn)，能力低，費(fèi)用低；全礦無折返運(yùn)輸掘進(jìn)工序簡(jiǎn)單，方便，成本低工序複雜，裝運(yùn)困難，速度慢，成本高；水大時(shí)困難通風(fēng)新風(fēng)、泛風(fēng)均向上，線路短；漏風(fēng)少；通風(fēng)設(shè)施少；管理方便，費(fèi)用低。①兩下山相距近，負(fù)壓大，漏風(fēng)大;②通風(fēng)線路長(zhǎng)，最困難時(shí)期比上山采區(qū)長(zhǎng)一倍;③通風(fēng)交叉點(diǎn)和設(shè)施多，④管理複雜,CH4大時(shí)，費(fèi)用高。排水水自流入倉，系統(tǒng)簡(jiǎn)單費(fèi)用低①每個(gè)區(qū)段設(shè)臨時(shí)水窩，安小水泵排水至大巷—

水小時(shí)②將采區(qū)下山一次掘至終深，在采區(qū)下部設(shè)水倉及硐室，安泵排水.總工程量大，費(fèi)用高技術(shù)上基建投資生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)優(yōu)高低可行低高第二節(jié)開採水準(zhǔn)的劃分上下山開採的比較1－主井；2－副井；3－回風(fēng)井；4－運(yùn)輸大巷；5－總回風(fēng)巷；6－采區(qū)上山；7－下山采區(qū)中部車場(chǎng)；8－下山采區(qū)上部車場(chǎng)；9－采區(qū)下山；10－大巷配風(fēng)巷（作為下山采區(qū)總回風(fēng)巷）；11－下山采區(qū)水倉

第二節(jié)開採水準(zhǔn)的劃分第二節(jié)開採水準(zhǔn)的劃分2、下山開採一般的適用條件（1）傾角小於16°的緩斜煤層，瓦斯及湧水量不大；（2）煤層傾角不大，採用多水準(zhǔn)開拓的礦井，開拓延深後提升能力降低的；（3）由於開採強(qiáng)度加大、水準(zhǔn)服務(wù)年限縮短，造成水準(zhǔn)接替緊張，可佈置一個(gè)或幾個(gè)下山采區(qū)；（4）當(dāng)井田深部受自然條件限制，儲(chǔ)量不多、深部境界不一，設(shè)置開採水準(zhǔn)有困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可在最終開採水準(zhǔn)以下設(shè)一部分下山采區(qū)。第二節(jié)開採水準(zhǔn)的劃分三、

開採水準(zhǔn)的設(shè)置開採水準(zhǔn)的數(shù)目和位置，主要根據(jù)：（１）

井田傾斜長(zhǎng)度（２）

階段高度（３）

能否進(jìn)行上、下山開採（４）

煤層傾角、層間距離、地質(zhì)構(gòu)造、井底車場(chǎng)處的圍巖性質(zhì)（５）

排水（６）

提升設(shè)備型號(hào)對(duì)於傾角小於16°，井田傾斜長(zhǎng)度小於2000米，可設(shè)一個(gè)水準(zhǔn)，採用上、下山開採。對(duì)於傾角大於16°，井田傾斜長(zhǎng)度較長(zhǎng)，可設(shè)兩個(gè)以上水準(zhǔn)，但盡可能減少開採水準(zhǔn)。水準(zhǔn)服務(wù)年限TS＝ＺS/KA

按煤組劃分水準(zhǔn)示意圖

1－第一水準(zhǔn)；2－第二水準(zhǔn)第二節(jié)開採水準(zhǔn)的劃分第二節(jié)開採水準(zhǔn)的劃分

四、

輔助水準(zhǔn)的應(yīng)用１.

階段斜長(zhǎng)較長(zhǎng)２.

井田形狀不規(guī)則，煤層傾角變化大３.

近水準(zhǔn)煤層分組開採階段斜長(zhǎng)較長(zhǎng)近水準(zhǔn)煤層分組開採第二節(jié)開採水準(zhǔn)的劃分作業(yè)：1.選擇井筒位置時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？如何確定？2.怎樣確定井筒沿傾斜方向的位置？

第三節(jié)水準(zhǔn)大巷佈置

一、運(yùn)輸大巷為水準(zhǔn)或一個(gè)階段運(yùn)輸服務(wù)的水準(zhǔn)巷道。（一）運(yùn)輸大巷的運(yùn)輸方式1.軌道運(yùn)輸大巷軌距一般有600mm、900mm兩種電機(jī)車類型、礦車型號(hào)分類見下表第三節(jié)水準(zhǔn)大巷佈置

礦井電機(jī)車、礦車類型

井型礦車類型電機(jī)車類型小型礦井1t（固定式）蓄電池電機(jī)車無極繩絞車≤60萬t1t（固定式）架線式電機(jī)車90～180萬t3t（固定式、底卸式）架線式電機(jī)車>240萬t3t（固定式、底卸式）5t（底卸式）架線式電機(jī)車高瓦斯礦井8t蓄電池電機(jī)車第三節(jié)水準(zhǔn)大巷佈置（3）軌道運(yùn)輸對(duì)大巷的一般要求

①大巷風(fēng)速不大於8m／s②運(yùn)輸大巷的方向應(yīng)與煤層走向大體一致，大巷儘量取直。

③運(yùn)輸大巷坡度一般為3‰～4‰或5‰；採用無極繩運(yùn)輸大巷一般不超過10°（4）大巷採用礦車運(yùn)煤的優(yōu)點(diǎn)

①同時(shí)統(tǒng)一解決煤炭、矸石、物料和人員的運(yùn)輸問題；

②運(yùn)輸能力大，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)；

③能滿足不同煤種煤炭的分運(yùn)要求；

④能適應(yīng)長(zhǎng)距離運(yùn)輸；

⑤噸公里運(yùn)輸費(fèi)用低。第三節(jié)水準(zhǔn)大巷佈置2、帶式輸送機(jī)運(yùn)輸大巷帶式輸送機(jī)運(yùn)煤優(yōu)點(diǎn)：①實(shí)現(xiàn)大巷連續(xù)化運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大；②操作簡(jiǎn)單，比較容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；③裝卸設(shè)備少，卸載均勻。第三節(jié)水準(zhǔn)大巷佈置

不同礦井生產(chǎn)能力的大巷運(yùn)輸設(shè)備礦井生產(chǎn)能力/萬t·a－1運(yùn)煤輔助運(yùn)輸大巷軌距/mm＞2405t礦車底卸式1.5t固定車廂式礦車900帶式輸送機(jī)1.5t固定車廂式礦車60090～1803t礦車底卸式1.5t或1t固定車廂式礦車6003t固定車廂式礦車1.5t固定車廂式礦車900≤601t固定車廂式礦車1t固定車廂式礦車600第三節(jié)水準(zhǔn)大巷佈置

（二）運(yùn)輸大巷的佈置方式１.分層運(yùn)輸大巷：在井田內(nèi)為一個(gè)煤層服務(wù)的運(yùn)輸大巷（1）煤層距離遠(yuǎn)（2）煤層煤質(zhì)不同，需分裝分運(yùn)（3）煤層數(shù)目少，走向短優(yōu)：初期投入少，見效快缺：後期工程量大，維護(hù)費(fèi)高。2.集中運(yùn)輸大巷3.分組集中運(yùn)輸大巷分層運(yùn)輸大巷佈置第三節(jié)水準(zhǔn)大巷佈置集中運(yùn)輸大巷佈置在井田內(nèi)為所有煤層服務(wù)的運(yùn)輸大巷。優(yōu)點(diǎn)：各煤層聯(lián)合開採，大巷工程量及佔(zhàn)用的軌道、管線也少；可同時(shí)進(jìn)行若干煤層的準(zhǔn)備和回採，開採強(qiáng)度比較大，井下生產(chǎn)采區(qū)比較集中，便於管理；巷道維護(hù)條件好，有利於大巷運(yùn)輸，且煤柱損失少。缺點(diǎn)：建井初期工程量大，建井期長(zhǎng)，每個(gè)采區(qū)都要掘進(jìn)石門，采區(qū)石門工程量大，經(jīng)濟(jì)上不合理。第三節(jié)水準(zhǔn)大巷佈置分組集中運(yùn)輸大巷佈置井田內(nèi)煤層分為若干煤組時(shí)，為一個(gè)煤組服務(wù)的運(yùn)輸大巷。各分組集中大巷之間用主要石門聯(lián)系。煤組內(nèi)各煤層之間用采區(qū)石門聯(lián)系。第三節(jié)水準(zhǔn)大巷佈置第三節(jié)水準(zhǔn)大巷佈置（三）運(yùn)輸大巷的位置

運(yùn)輸大巷作用：為開採上水平各煤層服務(wù)；為開採下水平煤層回風(fēng)。要求：服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)；處於不受或少受采動(dòng)影響的位置。

位置：巖石大巷，煤組的底板巖石中；煤層大巷，煤組最下部煤質(zhì)堅(jiān)硬，圍巖穩(wěn)定的薄及中厚煤層中。第三節(jié)水準(zhǔn)大巷佈置1、煤層大巷煤層大巷位置分煤層大巷—沿煤層佈置；集中大巷—佈置在煤組最下部穩(wěn)定的薄及中厚煤層中分組集中大巷—佈置在煤組最下部穩(wěn)定的薄及中厚煤層中煤層大巷施工：i、按腰線沿煤層掘進(jìn)—適合機(jī)車運(yùn)輸；

ii、按中線沿煤層掘進(jìn)—適合膠帶運(yùn)輸；

iii、按中線及腰線掘進(jìn)大巷—適合機(jī)車和膠帶（可能穿層）第三節(jié)水準(zhǔn)大巷佈置煤層大巷的適用條件（１）

煤層賦存不穩(wěn)定，變化大的小