采礦概論講稿4

1、第四章 近水平、緩斜、中斜煤層準(zhǔn)備方式第一節(jié) 采區(qū)式準(zhǔn)備第二節(jié) 帶區(qū)式準(zhǔn)備方式第二節(jié) 采區(qū)準(zhǔn)備巷道布置及參數(shù)9/16/20221第四章 近水平、緩斜、中斜煤層準(zhǔn)備方式準(zhǔn)備方式：準(zhǔn)備巷道在井下的布置形態(tài)和方法。準(zhǔn)備方式基本方式：采區(qū)式、帶區(qū)式1.采區(qū)式：當(dāng)煤層傾角在12以上時(shí)，階段內(nèi)按采區(qū)式準(zhǔn)備；2.帶區(qū)式：當(dāng)煤層傾角小于12時(shí)，階段內(nèi)一般按帶區(qū)式準(zhǔn)備，也可按采區(qū)式準(zhǔn)備。 9/16/20222按開采方式： 上山采（帶）區(qū) 與下山采（帶）區(qū)按煤層群開采時(shí)的聯(lián)系方式： 單層準(zhǔn)備與聯(lián)合準(zhǔn)備按采區(qū)上（下）山的位置： 單翼采區(qū)與雙翼采區(qū)9/16/20223第一節(jié) 采區(qū)式準(zhǔn)備 煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，雙翼采區(qū)的走

2、向長(zhǎng)度（600 3000 m），采用綜合機(jī)械化采煤時(shí)，一般不小于2000 m，普通機(jī)械化采煤時(shí)一般為10001500 m。采區(qū)的傾斜長(zhǎng)度（6001200 m）在井田劃分階段時(shí)已經(jīng)確定，一般為6001000 m，煤層傾角較小時(shí)可在1000 m以上。 采區(qū)內(nèi)一般劃分成35個(gè)區(qū)段，區(qū)段斜長(zhǎng)主要取決于采煤工作面長(zhǎng)度及區(qū)段間煤柱尺寸。 走向長(zhǎng)壁采煤法:采煤工作面沿煤層傾向布置，沿走向推進(jìn)，這種采煤方法。9/16/20224第一節(jié) 采區(qū)式準(zhǔn)備一、單一煤層整層采區(qū)式準(zhǔn)備方式1.適用條件： 傾角小于45 厚度M 4.5 m 或 厚度M 512 m 工作面采用炮采、普采、綜采一次采全高或放頂煤回采工藝。 2.巷

3、道布置與掘進(jìn)順序9/16/20225 準(zhǔn)備巷道 回采巷道1 采區(qū)運(yùn)輸石門2 采區(qū)回風(fēng)石門3 采區(qū)下部車場(chǎng) 8 下區(qū)段回風(fēng)平巷4 采區(qū)軌道上山 9 區(qū)段運(yùn)輸平巷5 采區(qū)運(yùn)煤上山 10 區(qū)段回風(fēng)平巷6 采區(qū)上部車場(chǎng) 11 聯(lián)絡(luò)巷7 采區(qū)中部車場(chǎng)12 采區(qū)煤倉(cāng)13 采區(qū)變電所14 絞車房回風(fēng)平巷 軌道平巷9/16/202269/16/202279/16/202289/16/202299/16/2022109/16/2022119/16/2022129/16/202213第一節(jié) 采區(qū)式準(zhǔn)備3.生產(chǎn)系統(tǒng) 運(yùn)煤系統(tǒng) 運(yùn)料排矸系統(tǒng) 通風(fēng)系統(tǒng)9/16/2022149/16/202215第一節(jié) 采區(qū)式準(zhǔn)備4.采

4、區(qū)巷道由下列五類巷道組成：1）采區(qū)上山（運(yùn)輸上山、軌道上山）；2）區(qū)段平巷（運(yùn)輸平巷、回風(fēng)平巷）；3）采區(qū)車場(chǎng)（上、中、下部車場(chǎng)）；4）采區(qū)硐室（絞車房、變電所、煤倉(cāng)）；5）聯(lián)絡(luò)巷道（溜煤眼、回風(fēng)行人聯(lián)絡(luò)巷等）9/16/202216第一節(jié) 采區(qū)式準(zhǔn)備二、近距離煤層群聯(lián)合準(zhǔn)備方式1.適用條件： 傾角小于25（緩斜煤層） 厚度M 3.5 m （薄及中厚煤層） 層間距小于20 m 地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單 2.巷道布置與掘進(jìn)順序 采區(qū)上山布置在下部煤層中，下部煤層中的采區(qū)巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)與單一煤層完全相同。上部煤層通過區(qū)段石門和溜煤眼與下部煤層中的準(zhǔn)備巷道聯(lián)系。9/16/2022179/16/20221811

5、223344556667788886999101011111212131315159/16/202219第一節(jié) 采區(qū)式準(zhǔn)備3.生產(chǎn)系統(tǒng) 上部煤層運(yùn)煤系統(tǒng)增加區(qū)段溜煤眼 上部煤層運(yùn)料排矸系統(tǒng)增加區(qū)段石門 上部煤層通風(fēng)系統(tǒng)增加區(qū)段石門9/16/202220第二節(jié) 帶區(qū)式準(zhǔn)備方式1.適用條件：在煤層傾角小于17尤其是小于12井田劃分為階段后，階段內(nèi)不進(jìn)行分區(qū)式而直接進(jìn)行分帶式劃分。2.傾斜長(zhǎng)壁采煤法：在帶區(qū)內(nèi)，采煤工作面沿煤層走向布置，沿傾斜方向推進(jìn)。傾斜長(zhǎng)壁采煤法按工作面推進(jìn)方向可分為：(1)仰斜開采：工作面沿傾斜方向是由下向上推進(jìn).(2)俯斜開采：工作面沿傾斜方向是由上向下推進(jìn).9/16/202

6、221第二節(jié) 帶區(qū)式準(zhǔn)備方式一、單一煤層整層開采時(shí)傾斜長(zhǎng)壁采煤法準(zhǔn)備方式1.巷道布置與掘進(jìn)順序2.生產(chǎn)系統(tǒng) 運(yùn)煤、運(yùn)料、通風(fēng)、排矸等9/16/202222第二節(jié) 帶區(qū)式準(zhǔn)備方式9/16/202223第二節(jié) 帶區(qū)式準(zhǔn)備方式二、傾斜長(zhǎng)壁采煤法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件傾斜長(zhǎng)壁采煤法主要優(yōu)點(diǎn)： 巷道布置簡(jiǎn)單，巷道掘進(jìn)及維護(hù)費(fèi)用低，投產(chǎn)快 運(yùn)煤系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占用設(shè)備少，運(yùn)費(fèi)低。 對(duì)某些地質(zhì)條件和回采工藝條件適應(yīng)性強(qiáng)。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果比較顯著。 9/16/202224第二節(jié) 帶區(qū)式準(zhǔn)備方式傾斜長(zhǎng)壁采煤法主要缺點(diǎn)： (1)長(zhǎng)距離的傾斜巷道，使掘進(jìn)及輔助運(yùn)輸、行人比較困難；(2)現(xiàn)有設(shè)備不能完全適應(yīng)傾斜長(zhǎng)壁工作面的要求；

7、(3)大巷裝車點(diǎn)較多，使調(diào)運(yùn)、裝車相互影響；(4)存在污風(fēng)下行問題。9/16/202225第二節(jié) 帶區(qū)式準(zhǔn)備方式傾斜長(zhǎng)壁采煤法的適用條件： 按目前的機(jī)械設(shè)備條件，傾斜長(zhǎng)壁采煤法主要適用于傾角在12以下的煤層,當(dāng)對(duì)回采設(shè)備采取有效措施后,可應(yīng)用于1217的煤層。 對(duì)于傾斜和斜交斷層較多的區(qū)域，可采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法。9/16/202226第三節(jié) 采區(qū)準(zhǔn)備巷道布置及參數(shù)一、采區(qū)上山布置（一）采區(qū)上山的位置1、煤層上山2、巖石上山3、上山層位及坡度（二）采區(qū)上山的數(shù)目及相對(duì)位置1、數(shù)目2、相對(duì)位置關(guān)系（三）采區(qū)上山的運(yùn)輸1、運(yùn)輸上山2、軌道上山9/16/202227（一）采區(qū)上山位置1 煤層上山：沿煤

8、層布置。1）掘進(jìn)容易，速度快，費(fèi)用低，聯(lián)絡(luò)巷工程少；2）當(dāng)煤層傾角變化時(shí)，坡度變化對(duì)輸送機(jī)不利；3）需留煤柱保護(hù)，煤柱損失大；4）受采動(dòng)影響，維護(hù)條件差。 適用條件1）薄或中厚煤層采區(qū)，采區(qū)服務(wù)年限短2）分層數(shù)少的厚煤層，頂?shù)装遢^穩(wěn)固，煤質(zhì)中硬以上3）煤層群聯(lián)合布置的采區(qū)，下部薄及中厚煤層維護(hù)條件好9/16/2022282 巖石上山上山布置于煤層底板穩(wěn)定的巖層中距煤層底板距離1015 m維護(hù)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低煤損少，可跨上山采，加大采面連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度生產(chǎn)系統(tǒng)可靠，通風(fēng)條件好，易封閉采空區(qū)，防自燃有利不受煤層傾角影響，可定向按坡度取直掘進(jìn)能合理處理上山與平巷的平面或立面相交工程，繞道量小巖石工程量大 9

9、/16/202229 3上山的傾角（坡度） 一般與煤層傾角一致； 當(dāng)有變化時(shí)，力求使上山保持固定坡度； 為滿足運(yùn)輸要求，巖石上山可穿層布置：當(dāng) 1520時(shí)，“運(yùn)上”調(diào)為15，膠帶機(jī)；當(dāng) 2030 時(shí)，“運(yùn)上”調(diào)為30，自溜煤。 9/16/202230（二）采區(qū)上山數(shù)目及相對(duì)位置1 上山數(shù)目 為保證采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)完善，采區(qū)上山至少兩條 軌道上山進(jìn)風(fēng)、輔運(yùn) 運(yùn)輸上山運(yùn)煤，回風(fēng) 根據(jù)生產(chǎn)需要或開采條件的變化，可以增加上山數(shù)目，如通風(fēng)、行人上山生產(chǎn)能力大的厚煤層采區(qū)或聯(lián)合布置采區(qū)產(chǎn)量大、瓦斯涌出量也大的采區(qū)常出現(xiàn)上下區(qū)段同采，為了便于安排通風(fēng)系統(tǒng)的采區(qū)為探明煤層變化、通風(fēng)、準(zhǔn)備其它巷道9/16/2022

10、31（二）采區(qū)上山數(shù)目及相對(duì)位置2 相對(duì)位置 （水平間距、垂直高差） 2條煤層上山，間距2025 m1煤（軌上）1巖（運(yùn)上）上山，間距20 m，巖石上山距煤層底板1015 m2條巖石上山，間距2025 m，高差35 m 便于運(yùn)煤：軌高運(yùn)低（一般情況） 便于排水、布置中部車場(chǎng)：軌低運(yùn)高 巖層條件不允許，高差為02巖1煤上山，煤上通風(fēng)行人用，布置在2條巖上中間，巖上間距2030 m，即3條上山間距1015 m，高差同上3條巖石上山，間距1015 m，一般軌上與通風(fēng)行人上山在同一層位，比運(yùn)上高35 m9/16/202232（三）采區(qū)上（下）山運(yùn)輸 運(yùn)輸上山：運(yùn)煤 膠帶輸送機(jī)：運(yùn)輸可靠，費(fèi)用低。適用：

11、 上山（向下運(yùn)煤）； 下山（向上運(yùn)煤）7 刮板輸送機(jī) 828，采區(qū)能力小，上山長(zhǎng)度短 自溜運(yùn)輸： 30 礦車運(yùn)輸：采區(qū)能力小，傾角小軌道上山：運(yùn)材料、設(shè)備、矸石 礦車+ 絞車9/16/202233 采區(qū)車場(chǎng)采區(qū)上山和區(qū)段平巷或階段大巷連接處的一組巷道和硐室 井底車場(chǎng)位于開采水平、井筒附近的巷道與硐室的總稱，是連接井筒提升和大巷運(yùn)輸?shù)臉屑~。 采區(qū)車場(chǎng)的主要作用是在采區(qū)內(nèi)運(yùn)輸方式改變或過渡的地方完成轉(zhuǎn)載工作。采區(qū)車場(chǎng)的巷道包括甩車場(chǎng)、存車線及一些聯(lián)絡(luò)巷道，硐室有煤倉(cāng)、絞車房、變電所及信號(hào)硐室等。 采區(qū)車場(chǎng)按地點(diǎn)分有上部車場(chǎng)、中部車場(chǎng)和下部車場(chǎng)。由于地質(zhì)條件、準(zhǔn)備方式不同，車場(chǎng)形式也不同。選擇采區(qū)車

12、場(chǎng)的形式應(yīng)考慮采區(qū)地質(zhì)、開采條件。二、采區(qū)車場(chǎng)、硐室的布置第三節(jié) 采區(qū)準(zhǔn)備巷道布置及參數(shù)9/16/202234采區(qū)下部車場(chǎng)是采區(qū)上山和運(yùn)輸大巷的連接樞紐。圖4-5使用條件石門裝車：運(yùn)輸上山和大巷相距較遠(yuǎn)、采區(qū)石門較長(zhǎng)繞道裝車：大巷的運(yùn)輸能力較低、運(yùn)輸上山距大巷較遠(yuǎn) 底繞式：軌道上山傾角較小大巷裝車 頂繞式：軌道上山傾角較大9/16/202235采區(qū)中部車場(chǎng)是采區(qū)上山和區(qū)段平巷聯(lián)系的一組巷道。按甩車方向分為雙向甩車和單向甩車按甩入地點(diǎn)分為繞道車場(chǎng)、平巷車場(chǎng)和石門車場(chǎng)。常用的有：?jiǎn)蜗蚱较镘噲?chǎng)、單向繞道車場(chǎng)、單向石門車場(chǎng)、雙向平巷車場(chǎng)。圖4-69/16/202236 采區(qū)上部車場(chǎng)是聯(lián)系軌道上山和最上

13、區(qū)段軌道平巷的一組巷道和硐室，其作用是轉(zhuǎn)運(yùn)材料或矸石。 采區(qū)上部車場(chǎng)的基本形式：甩車場(chǎng)和平車場(chǎng) 甩車場(chǎng)與平車場(chǎng)相比 優(yōu)點(diǎn)：使用方便、安全、調(diào)車勞動(dòng)量小 缺點(diǎn)：絞車房通風(fēng)、維護(hù)條件差，開掘量也較大。 順向或逆向兩種平車場(chǎng)的選用，主要根據(jù)上山、絞車房及回風(fēng)大巷的相對(duì)位置確定。若平車場(chǎng)變坡點(diǎn)與絞車房之間的距離較小，可采用順向平車場(chǎng)，反之則采用逆向平車場(chǎng)。 9/16/202237第三節(jié) 采區(qū)準(zhǔn)備巷道布置及參數(shù)三、采區(qū)參數(shù)1、采區(qū)傾斜長(zhǎng)度（階段高度、煤層傾角）2、采區(qū)走向長(zhǎng)度（地質(zhì)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)因素）3、采區(qū)生產(chǎn)能力4、采區(qū)采出率9/16/2022381、采區(qū)傾斜長(zhǎng)度 LL= 區(qū)段斜長(zhǎng)區(qū)段數(shù)目區(qū)段斜長(zhǎng)=工作面長(zhǎng)度+煤柱寬度+2條巷道的寬度中厚煤層工作面長(zhǎng)度： 綜采