煤矿开采学课件第二篇准备方式及采区设计第十三章 采区准备及参数分析

1、主讲：林世豪第十三章第十三章n采区准备巷道布置及参数分析采区准备巷道布置及参数分析主讲：林世豪第一节第一节 煤层群区段集中平巷的布置及层煤层群区段集中平巷的布置及层间联系方式间联系方式n区段集中巷区段集中巷 煤层群联合布置采区，在煤层煤层群联合布置采区，在煤层或煤组下煤层（或岩石中）布置为区段内各煤或煤组下煤层（或岩石中）布置为区段内各煤层生产服务的巷道或为一个区段的几个煤层或层生产服务的巷道或为一个区段的几个煤层或几个分层服务的平巷。几个分层服务的平巷。n区段集中运输平巷（集中机巷）：区段集中运输平巷（集中机巷）：集中出煤。集中出煤。n区段集中轨道平巷（集中轨巷）：区段集中轨道平巷（集中轨巷

2、）：运送物料等。运送物料等。 主讲：林世豪布置区段集中平巷的目的布置区段集中平巷的目的 n减少分层区段平巷的维护时间，降低维护费；减少分层区段平巷的维护时间，降低维护费；n布置能力大的集中运输系统，减少设备占有数；布置能力大的集中运输系统，减少设备占有数；n分层同采，合理集中生产。分层同采，合理集中生产。主讲：林世豪区段集中平巷的布置方式区段集中平巷的布置方式 一、机轨分煤岩布置一、机轨分煤岩布置 1、布置特点：、布置特点：q运输集中平巷置于煤层底板岩石内；运输集中平巷置于煤层底板岩石内；q轨道集中平巷置于煤层内。轨道集中平巷置于煤层内。2、区段集中平巷与工作面超前平巷联系方式、区段集中平巷与

3、工作面超前平巷联系方式 : 石门联系、斜巷联系、立眼联系。石门联系、斜巷联系、立眼联系。主讲：林世豪91312111013131311451839102014127822119176132211598718541410（1 1）厚煤层分层同采一煤一岩集中巷布）厚煤层分层同采一煤一岩集中巷布置置主讲：林世豪1、区段集中平巷与工作面超前平、区段集中平巷与工作面超前平巷斜巷联系巷斜巷联系溜眼溜眼30 ，煤自溜，少占设备；，煤自溜，少占设备；斜巷斜巷20，施工条件差；辅运和，施工条件差；辅运和行人不便（设绞车）行人不便（设绞车）适用：适用：15 ；层间距；层间距10 15m。（2 2）机轨分煤岩布置）

4、机轨分煤岩布置351212111210468712341012117568主讲：林世豪876451039112112施工方便；利用石门布置中部车场，辅运环节少；行人方便。施工方便；利用石门布置中部车场，辅运环节少；行人方便。当当 很小时，石门长，工程量大；且石门用输送机运煤，占很小时，石门长，工程量大；且石门用输送机运煤，占设备较多。设备较多。适用：适用： 的煤层；层间距的煤层；层间距10 15m。 2 2、区段集中平巷与工作面超前平巷石门联系、区段集中平巷与工作面超前平巷石门联系主讲：林世豪3 3、区段集中平巷与工作面超前平巷立眼联系、区段集中平巷与工作面超前平巷立眼联系( (近水平煤层近水

5、平煤层) )。 近水平煤层机轨合一巷及其联系方式图13-467123(a)11125(b)653567主讲：林世豪4、区段集中平巷与采区集中上山、区段集中平巷与采区集中上山的联系方式的联系方式一般考虑：一般考虑： 运输方式；运输方式；（1） 集中集中“轨上轨上”与集中与集中“轨轨巷巷” 联系联系 石门、斜巷石门、斜巷 （2） 集中机巷集中机巷 溜煤眼溜煤眼 集集中中“运上运上”。351212111210468712341012117568主讲：林世豪5、机轨分煤岩布置优缺点分析、机轨分煤岩布置优缺点分析集中机巷沿岩层布置：集中机巷沿岩层布置：q易定向取直或分段取直，满足输送机要求；易定向取直或

6、分段取直，满足输送机要求；q本区段运煤，下区段回风、运送物料，服务时间长，岩本区段运煤，下区段回风、运送物料，服务时间长，岩层中易维护；层中易维护；q实现分层同采，上下区段同采。实现分层同采，上下区段同采。 主讲：林世豪集中轨巷沿煤层布置：集中轨巷沿煤层布置：q探煤层走向的变化，为集中机巷定向；探煤层走向的变化，为集中机巷定向；q采掘互不干扰，利于接替，便于在上分层采空区后反向掘进下分层的采掘互不干扰，利于接替，便于在上分层采空区后反向掘进下分层的超前机巷超前机巷q泄水；泄水；q易于掘进；易于掘进；q受多次采动影响，维护困难。受多次采动影响，维护困难。 6、机轨分煤岩布置适用、机轨分煤岩布置适

7、用q煤层多，生产能力大；层间距煤层多，生产能力大；层间距10 15m。 主讲：林世豪二、机轨双岩巷布置二、机轨双岩巷布置 1、布置特点、布置特点n双岩巷相同标高布置双岩巷相同标高布置3 集中机巷集中机巷 ， 4 集中轨巷集中轨巷平行布置于同水平底板岩层中，掘进联系方便。平行布置于同水平底板岩层中，掘进联系方便。925874101311126（淮南实例）（淮南实例） 主讲：林世豪2 2、联系方式、联系方式各煤（分）层超前平巷各煤（分）层超前平巷平石门平石门3平石门和溜煤眼平石门和溜煤眼运输上山运输上山1各分煤层超前平巷各分煤层超前平巷4 平石门平石门 轨道上山轨道上山 2 92587410131

8、1126主讲：林世豪n双岩巷不同标高布置：双岩巷不同标高布置：3 集中机巷，集中机巷，4 集中轨巷集中轨巷布置于不同水平的底板岩层中布置于不同水平的底板岩层中 主、辅运干扰小主、辅运干扰小2758121246103111主讲：林世豪3、机轨双岩巷布置优缺点分析：、机轨双岩巷布置优缺点分析： n利于上、下区段同采，分层同采，生产能力大；利于上、下区段同采，分层同采，生产能力大；n岩石工程量大，准备时间长；岩石工程量大，准备时间长； 4、机轨双岩巷布置适用、机轨双岩巷布置适用煤层数多，生产时间长，煤巷难以维护。煤层数多，生产时间长，煤巷难以维护。 主讲：林世豪三、机轨合一巷布置三、机轨合一巷布置

9、1、布置特点：、布置特点：胶带机和轨道布置在同一大断面岩巷内；胶带机和轨道布置在同一大断面岩巷内； 87111265312主讲：林世豪2、布置方式、布置方式1）、机轨合一巷的轨道置于远离煤层一侧，轨上通过中）、机轨合一巷的轨道置于远离煤层一侧，轨上通过中部车场直接与部车场直接与3相连，不穿越输送机；但采用平石门与各相连，不穿越输送机；但采用平石门与各分层平巷联系时，则需穿输送机，抬高输送机。分层平巷联系时，则需穿输送机，抬高输送机。主讲：林世豪2 2）、轨道置于靠近煤层一侧时，中部车场通达集中巷的）、轨道置于靠近煤层一侧时，中部车场通达集中巷的轨道则需穿越输送机，并抬高输送机。轨道则需穿越输送

10、机，并抬高输送机。主讲：林世豪3 机轨合一巷分析：机轨合一巷分析：少一条岩巷，省工程量；少一条岩巷，省工程量；易维护；易维护；设备集中，易管理；设备集中，易管理；断面大，施工定向困难；断面大，施工定向困难；中部车场轨道与输送机交叉，交叉点施工复杂；中部车场轨道与输送机交叉，交叉点施工复杂；上、下区段不能同采、通风难解决。上、下区段不能同采、通风难解决。4 适用：适用：煤层多，生产能力大的采区。当前，应用较少。煤层多，生产能力大的采区。当前，应用较少。主讲：林世豪近水平煤层机轨合一巷布置近水平煤层机轨合一巷布置机轨合一集中巷置于底板岩机轨合一集中巷置于底板岩层中层中 采用立眼与斜巷联系方式采用立

11、眼与斜巷联系方式 立眼立眼溜煤，斜巷溜煤，斜巷辅运。辅运。 轨道布置在外侧轨道布置在外侧(b)65356767123(a)11125主讲：林世豪四、机轨双煤巷布置四、机轨双煤巷布置 1、布置特点、布置特点 运输集中巷和轨道集中巷均置于下部薄及中厚煤层中。运输集中巷和轨道集中巷均置于下部薄及中厚煤层中。687125411321主讲：林世豪2、优缺点及适用条件、优缺点及适用条件n优点：优点：岩石工程量小，掘进容易，速度快，费岩石工程量小，掘进容易，速度快，费用低，可缩短采区准备时间。同时双巷布置有用低，可缩短采区准备时间。同时双巷布置有利于上下区段同时回采，扩大采区生产能力。利于上下区段同时回采，

12、扩大采区生产能力。n缺点：缺点：在煤层中布置集中巷道，受采动影响大，在煤层中布置集中巷道，受采动影响大，维护工程量大，严重时会影响生产。维护工程量大，严重时会影响生产。n适用条件：适用条件：在联合布置的采区内，如果最下部在联合布置的采区内，如果最下部有围岩较好的薄及中厚煤层，可以考虑采用双有围岩较好的薄及中厚煤层，可以考虑采用双煤巷布置。煤巷布置。主讲：林世豪第二节第二节 采（盘）区上下山布置采（盘）区上下山布置一、采区上山的位置选择一、采区上山的位置选择 单一煤层布置：单一煤层布置： 岩层中，煤层中岩层中，煤层中 煤层群联合布置：煤层群联合布置： 煤组上部、中部和下部煤组上部、中部和下部 岩

13、层中，煤层中岩层中，煤层中主讲：林世豪（一）煤层上山（一）煤层上山 沿煤层布置。（要求不破坏顶板的完整性）沿煤层布置。（要求不破坏顶板的完整性） 1、 煤层上山特点煤层上山特点l l 掘进速度快，联络巷工程少，费用低；掘进速度快，联络巷工程少，费用低；l l 超前探煤作用；当超前探煤作用；当 变化时，坡度对输送机不利；变化时，坡度对输送机不利；l l 需留大尺寸煤柱保护，增加一定的煤柱损失；需留大尺寸煤柱保护，增加一定的煤柱损失；l l 上山围岩是煤和软岩；维护条件差；上山围岩是煤和软岩；维护条件差；l l 上山与平巷的层面交叉，多开绕道工程；上山与平巷的层面交叉，多开绕道工程；l l 受采动

14、影响受采动影响主讲：林世豪2、 改善维护状况的技术措施：改善维护状况的技术措施：l l 避免两侧采面同时接近上山。避免两侧采面同时接近上山。l l 煤柱越宽，采动影响越小。煤柱越宽，采动影响越小。 薄薄30 m 厚厚30 40 ml l 采用可缩性支护。采用可缩性支护。主讲：林世豪 3、 适用条件适用条件l l 单单薄及中厚煤层采区，服务年限短；薄及中厚煤层采区，服务年限短；l l 采两个分层的单一厚煤层采区，煤层顶板岩层比较稳采两个分层的单一厚煤层采区，煤层顶板岩层比较稳固，煤质在中硬以上，上山不难维护。固，煤质在中硬以上，上山不难维护。l l 煤层群联合布置采区，下部有维护条件较好的薄及中

15、煤层群联合布置采区，下部有维护条件较好的薄及中 厚煤层。厚煤层。ll为部分煤层服务的、为部分煤层服务的、服务时间不长的专用于通风或运服务时间不长的专用于通风或运煤的上山。煤的上山。 主讲：林世豪（二）岩石上山（二）岩石上山 1、 岩石上山布置：岩石上山布置：q 岩性要求岩性要求 布置于煤层底板稳定的岩层中，避免布置于煤层底板稳定的岩层中，避免构造破坏构造破坏q 层间距要求（层间距要求（h） 距煤层距煤层10 20 m 范各庄矿：页岩范各庄矿：页岩 12 m； 新庄孜矿：砂页岩新庄孜矿：砂页岩 6 8 m； 平四矿：平四矿： 砂页岩砂页岩 15 m 一般条件下，岩石上山与煤层底板间的法线距离为一

16、般条件下，岩石上山与煤层底板间的法线距离为10-15米比较合适。米比较合适。主讲：林世豪2、 岩石上山特点岩石上山特点 n1）实例）实例n张庄矿，开采张庄矿，开采m=5 m，n煤层上山：维护费煤层上山：维护费67.2元元/a.m，煤柱宽，煤柱宽100 m;n岩石上山岩石上山:维护费维护费2.0元元/a.m，不留煤柱，不留煤柱.n在此条件下在此条件下,采区服务年限采区服务年限 3年时，岩石上山合理年时，岩石上山合理.n范各庄矿范各庄矿:开采开采7层煤层煤, m=14.3 m，采区服务，采区服务t 5a，岩石上山合理，岩石上山合理.主讲：林世豪 2) 优点：优点：nl l 维护费用低；维护费用低；

17、nl l 煤损少。可跨上山采，加大采面连续推进长度；煤损少。可跨上山采，加大采面连续推进长度；nl l 生产系统可靠，通风条件好，易封闭采空区，防自燃有利；生产系统可靠，通风条件好，易封闭采空区，防自燃有利；nl l 不受煤层倾角影响，可定向按坡度取直掘进不受煤层倾角影响，可定向按坡度取直掘进nl l 能合理处理上山与平巷的平面或立面相交工程，绕道工程量小。能合理处理上山与平巷的平面或立面相交工程，绕道工程量小。主讲：林世豪 3）缺点：）缺点：l l 岩石工程量大；岩石工程量大；l l 需岩石施工能力强的队伍。需岩石施工能力强的队伍。 3、岩石上山适用条件：、岩石上山适用条件：l l 单一厚煤

18、层（单一厚煤层（ 3个分层），或近距煤层群联合布置；个分层），或近距煤层群联合布置；l l 采区服务年限采区服务年限 3年以上；年以上；l l 岩石施工能力强；岩石施工能力强；l l 煤层底板岩层较稳定，无承压水。煤层底板岩层较稳定，无承压水。主讲：林世豪（三）上山的层位与坡度（三）上山的层位与坡度n（1）层位）层位n联合布置采区。联合布置采区。n一般将上（下）山置于下部稳定的煤层或底板岩石中一般将上（下）山置于下部稳定的煤层或底板岩石中。主要原因为：主要原因为：v 能适应煤层下行开采顺序；能适应煤层下行开采顺序；v 提高采出率，煤损少；提高采出率，煤损少；v 采区生产系统可靠，易维护。采区生

19、产系统可靠，易维护。 主讲：林世豪特殊条件下，将上山置于煤层群的中部或上部。特殊条件下，将上山置于煤层群的中部或上部。可能的原因为：可能的原因为：v下部煤层底板接近富含水层，或底板岩石松软，且很厚，下部煤层底板接近富含水层，或底板岩石松软，且很厚，不易维护。不易维护。如：华北奥陶纪灰岩，承压水。峰峰局，焦作局如：华北奥陶纪灰岩，承压水。峰峰局，焦作局49m3/t水等水等v 煤层赋存适于人为或自然分组，单独设置为分组煤层服务煤层赋存适于人为或自然分组，单独设置为分组煤层服务的专用上山。的专用上山。主讲：林世豪（2）上山的倾角（坡度）上山的倾角（坡度）v 一般与煤层倾角一致；一般与煤层倾角一致；v

20、 当当 有变化时，力求使上山保持固定坡度；有变化时，力求使上山保持固定坡度；n为满足运输要求，岩石上山可穿层布置：为满足运输要求，岩石上山可穿层布置：n当当 1520 时，时，“运上运上”调为调为15 ，胶带机；，胶带机；n 2030 时，时，“运上运上”调为调为30 ，煤自溜。，煤自溜。 主讲：林世豪二、采区上山数目及相对位置二、采区上山数目及相对位置n （一）（一） 上山数目上山数目n 1、 采区上山至少两条采区上山至少两条 n 轨道上山轨道上山进风、辅运进风、辅运n 运输上山运输上山运煤，回风运煤，回风 主讲：林世豪2、在下述条件下增加上山数目、在下述条件下增加上山数目na大的厚煤层采区

21、或煤层群集中联合布置采区；大的厚煤层采区或煤层群集中联合布置采区；na大，瓦斯涌出量也很大的采区（特别下山采区）；大，瓦斯涌出量也很大的采区（特别下山采区）；na大，常出现上、下区段同采的采区。增设通风上山。大，常出现上、下区段同采的采区。增设通风上山。n “运上运上”、“轨上轨上”均置于底板岩石中，需探明煤层均置于底板岩石中，需探明煤层情况，提前掘进煤层内的采区上山。情况，提前掘进煤层内的采区上山。n采用特采技术（如水砂充填）需设充填管道或泄水的采用特采技术（如水砂充填）需设充填管道或泄水的采区。采区。 主讲：林世豪（二）上山布置类型（二）上山布置类型 (1) 双煤上山双煤上山布置特点：布置

22、特点：双上山置于下部薄及中厚稳双上山置于下部薄及中厚稳定煤层中；定煤层中；走向间距走向间距20 25m，两侧煤，两侧煤柱柱30 m 2025m21适用：适用： 下部有薄及稳定的中厚煤层。下部有薄及稳定的中厚煤层。 单一薄及中厚煤层。单一薄及中厚煤层。主讲：林世豪(2) 一煤一岩上山一煤一岩上山布置特点：布置特点：n轨上沿煤层顶板布置；轨上沿煤层顶板布置；n运上沿底板岩层布置。运上沿底板岩层布置。n上山错距：上山错距： 运上距煤层运上距煤层10 12 mn 运上、轨上走向距运上、轨上走向距20 m 适用：适用：a小、服务年限短小、服务年限短的采区。（的采区。（t 5a）2(a)20m1012m主

23、讲：林世豪(3) 双岩上山双岩上山布置特点布置特点:n两条上山置于底板岩石两条上山置于底板岩石中中 轨上距煤层轨上距煤层8 10 mn运上距煤层运上距煤层12 14 mn走向间距：走向间距：20 25 m适用适用：开采单一厚煤层采区；煤开采单一厚煤层采区；煤层群最下一层为厚煤层；层群最下一层为厚煤层； ch4小小的联合布置采区普遍采用。的联合布置采区普遍采用。 2025m810m1(b)1214m2主讲：林世豪(4) 双岩一煤上山双岩一煤上山布置特点：布置特点： n走向间距走向间距 1-3 和和 3-2 10 15 mn层位上：层位上：1距煤层距煤层 8 10m，2距煤层距煤层 12 14 m

24、 ， 3沿煤顶沿煤顶(d)1015m810m11015m1214m23此种方式：此种方式：3先掘，超前勘探，为先掘，超前勘探，为1和和2 取直定向；取直定向；3用于通风行人。用于通风行人。主讲：林世豪适用条件：适用条件：n开采煤层数目多，厚度大，开采煤层数目多，厚度大，储量丰富的采区。储量丰富的采区。n瓦斯、水大的采区。瓦斯、水大的采区。(d)1015m810m11015m1214m23主讲：林世豪（5）三岩上山）三岩上山布置特点：布置特点：n三岩上山均置于底板岩层中；三岩上山均置于底板岩层中；n走向间距：走向间距：10 15mn层位上：层位上： 1 和和 3 同层位同层位n2低低2 4m适用

25、：适用：煤层层数多，储量丰富，厚度大、瓦斯大、通风系统煤层层数多，储量丰富，厚度大、瓦斯大、通风系统复杂的采区。复杂的采区。21015m1015m810m311214m主讲：林世豪（三）上山间的位置关系（三）上山间的位置关系n两条岩石上山布置时两条岩石上山布置时：其间距为：其间距为20-25mn三条岩石上山布置时三条岩石上山布置时：其间距为其间距为10-15mn间距过大间距过大，联络巷长度增大，煤层上山时煤柱宽度增大；，联络巷长度增大，煤层上山时煤柱宽度增大；间距过间距过小小，不利于上山掘进和维护，不利于利用联络巷做采区机电洞室，不利于上山掘进和维护，不利于利用联络巷做采区机电洞室，中部车场布

26、置也有困难。中部车场布置也有困难。n上山在层位上的相互位置上山在层位上的相互位置，既可以布置在同一层位上，也可以使，既可以布置在同一层位上，也可以使两条上山之间在层位上保持一定高差。两条上山之间在层位上保持一定高差。 为便于运煤可把运输上山设在比轨道上山低为便于运煤可把运输上山设在比轨道上山低3-5m处；如果采区处；如果采区涌水量较大，为使运输上山不流水，同时便于布置中部车场，则涌水量较大，为使运输上山不流水，同时便于布置中部车场，则可将轨道上山布置在低于运输上山的位置。可将轨道上山布置在低于运输上山的位置。主讲：林世豪（四）（四） 设采区边界上山设采区边界上山在采区边界设在采区边界设1 2条

27、边界上山。条边界上山。瓦斯大，采用瓦斯大，采用z、y型通风时，两条需设回风边界上山。型通风时，两条需设回风边界上山。往复式开采，不沿空留巷，区段煤柱护巷的往复式开采，往复式开采，不沿空留巷，区段煤柱护巷的往复式开采，要求采区一翼开掘两条上山。要求采区一翼开掘两条上山。主讲：林世豪三、采区上（下）山运输三、采区上（下）山运输1、 任务任务：采区上（下）山担负采区的煤、矸、物料等运输；：采区上（下）山担负采区的煤、矸、物料等运输； 通风行人、管线的通道。通风行人、管线的通道。2、 运煤上山运煤上山： conveyer rise 主要任务：主要任务：运煤。运煤。 视上（下）山倾角和产量，选运输设备视

28、上（下）山倾角和产量，选运输设备 1）上山设备能力）上山设备能力：大于同时生产的工作面产量之和。大于同时生产的工作面产量之和。 一般：一般： 普采普采按采面设备能力计算；按采面设备能力计算； 炮采炮采q(采区日产量）采区日产量） 1.5/n t/h； n-每班运煤时间（每班运煤时间（5 6）小时计算）小时计算主讲：林世豪 2） 近水平、缓倾和倾斜煤层运输上山中的运输设备类型近水平、缓倾和倾斜煤层运输上山中的运输设备类型n胶带输送机：胶带输送机：吊挂式、落地式吊挂式、落地式n胶带输送机能力大、运输可靠、运输费用低。当采区生胶带输送机能力大、运输可靠、运输费用低。当采区生产能力大，上山倾斜角度在产

29、能力大，上山倾斜角度在15度（下山度（下山17度）以下时广度）以下时广泛使用。泛使用。主讲：林世豪胶带输送机运输能力胶带输送机运输能力 带宽（带宽（mm）能力（能力（t/h）80035010006301200700100014002500主讲：林世豪胶带输送机胶带输送机运输可靠，费用低、运距长。运输可靠，费用低、运距长。一般一部胶带输送机运距可达一般一部胶带输送机运距可达300-500 m。功率大的可达功率大的可达500-1000 m。适用：适用： 上山（向下运煤）上山（向下运煤）； 下山（向上运煤）下山（向上运煤）7 新型胶带机：新型胶带机：适于适于 =28。主讲：林世豪刮板输送机刮板输送机

30、型号型号 下链式下链式回空链条在溜槽下面；回空链条在溜槽下面； 上链式上链式回空链条在溜槽上面。回空链条在溜槽上面。平八矿：上链式刮板机：平八矿：上链式刮板机：电机：电机：15 44kw； 长：长：150 300m。适应角度；适应角度；向下运可达向下运可达18 28 。阻力小，耗电低，能力大，事故少，易维护。阻力小，耗电低，能力大，事故少，易维护。下链式刮板机下链式刮板机：适用：适用，原则防滑装置。，原则防滑装置。刮板机：刮板机：适用范围大；运费略高于胶带机；运输可靠。适用范围大；运费略高于胶带机；运输可靠。 主讲：林世豪自溜运输自溜运输松煤的自然安息角：松煤的自然安息角： 35 i、 煤层或

31、上山的煤层或上山的 3时，均采用自溜；时，均采用自溜；ii、对、对2的煤层，将上山置于底板岩石中，增大上山角的煤层，将上山置于底板岩石中，增大上山角度，度， =（30 3）、实现自溜；）、实现自溜；搪瓷溜槽：搪瓷溜槽： ，可自溜。，可自溜。铸石溜槽、铁板溜槽，砼溜槽等，铸石溜槽、铁板溜槽，砼溜槽等， =30。 主讲：林世豪矿车运输矿车运输绞车或无极绳牵引矿车运输绞车或无极绳牵引矿车运输生产能力小的采区生产能力小的采区 ： 矿车进采区矿车进采区采区煤仓口装煤；采区煤仓口装煤； 矿车进采区矿车进采区在采面下口装煤。在采面下口装煤。a小；运输不连续（间断式）、影响生产。小；运输不连续（间断式）、影响

32、生产。适用适用：轨道：轨道 600mm，900mm与全矿大巷巷道轨距一致。与全矿大巷巷道轨距一致。矿车矿车：1t、1.5t、3.0t、5.0t绞车：视上山绞车：视上山 、长度、生产任务等选用。、长度、生产任务等选用。 主讲：林世豪绞车滚筒直径与绳长绞车滚筒直径与绳长滚筒直径（滚筒直径（m）绳长（绳长（m）1.26001.68002.010002.51200主讲：林世豪2、机轨双煤巷布置分析、机轨双煤巷布置分析 n岩巷工程量小，掘进速度快，缩短准备时间；岩巷工程量小，掘进速度快，缩短准备时间；n利于上、下区段回采，分层回采，利于上、下区段回采，分层回采，a大；大；n受采动影响大，维护量大。受采动

33、影响大，维护量大。3、机轨双煤巷布置适用、机轨双煤巷布置适用：煤层多，下部有薄及中厚煤煤层多，下部有薄及中厚煤层、围岩稳定。层、围岩稳定。 主讲：林世豪第三节第三节 采区参数采区参数一、采区倾斜长度一、采区倾斜长度采区斜长在开拓部署时已定，大致为定值采区斜长在开拓部署时已定，大致为定值 采区斜长采区斜长 = 阶段斜长阶段斜长n近水平煤层，近水平煤层， 5 8 时，采区斜长时，采区斜长1000 1500m。n 以上，采区斜长约以上，采区斜长约800 1000m。主讲：林世豪1、区段斜长、区段斜长l巷巷=3 4.5m, l柱柱=0 20ml 区区= l采采+2 l巷巷+ l柱柱主讲：林世豪1）回采

34、工作面斜长影响因素：）回采工作面斜长影响因素：n（1）煤层赋存条件）煤层赋存条件n煤层厚度煤层厚度：煤层很薄时，运料行人不便；厚度大于：煤层很薄时，运料行人不便；厚度大于2.5m时，支柱和回柱操作困难，工作面不宜过长。时，支柱和回柱操作困难，工作面不宜过长。n煤层倾角煤层倾角：倾角大于：倾角大于25度（特别是急倾斜煤层），工度（特别是急倾斜煤层），工作面宜较短。作面宜较短。n围岩性质围岩性质：顶板松软破碎或坚硬顶板，工作面均不宜：顶板松软破碎或坚硬顶板，工作面均不宜过长。过长。n地质构造地质构造：采区中小断层多或顶板起伏较大，工作面：采区中小断层多或顶板起伏较大，工作面不宜过长；落差较大的走向

35、断层常作为划分区段的边不宜过长；落差较大的走向断层常作为划分区段的边界，客观上限制了工作面长度。界，客观上限制了工作面长度。主讲：林世豪（2）机械设备及技术管理水平）机械设备及技术管理水平n采煤机采煤机：n比爆破落煤速度快、效率高，条件相比爆破落煤速度快、效率高，条件相 同的普采工同的普采工作面长度宜大于炮采工作面长度。作面长度宜大于炮采工作面长度。n输送机输送机：n运输能力和有效铺设长度应满足工作运输能力和有效铺设长度应满足工作 面生产的要求，面生产的要求，使采落的煤炭在规定时间内运出。使采落的煤炭在规定时间内运出。n顶板控制：顶板控制：n通常表现为采空区处理能力赶不上通常表现为采空区处理能

36、力赶不上 采煤速度，尤其在采煤速度，尤其在使用单体支架的普采工作面常出现这种现象。使用单体支架的普采工作面常出现这种现象。n工作面通风工作面通风：n瓦斯涌出量较大的煤层，风速是限制工作面长度的重瓦斯涌出量较大的煤层，风速是限制工作面长度的重要因素。要因素。主讲：林世豪（3）巷道布置）巷道布置n如煤层群联合布置的采区，应使各区段上下煤层工作面长度相适如煤层群联合布置的采区，应使各区段上下煤层工作面长度相适应。应。2）当前开采技术条件下，各工作面长度）当前开采技术条件下，各工作面长度 综采工作面长度：综采工作面长度：150-200m 普采工作面长度：普采工作面长度：120-150m 炮采工作面长度

37、：炮采工作面长度：80-150m 对拉工作面总长度：对拉工作面总长度：200-300m 小型矿井采面长度可采用大、中型矿井的下限或适当降低。小型矿井采面长度可采用大、中型矿井的下限或适当降低。 掩护支架采煤法工作面长度：掩护支架采煤法工作面长度：30-60m主讲：林世豪2、区段数目、区段数目n 合理的合理的n 保证采区正常生产和接替。保证采区正常生产和接替。在保证在保证l采采合理的前提下，划分区段。合理的前提下，划分区段。 采区斜长采区斜长 n = 区段斜长区段斜长l区区 必须调整：必须调整：n为整数；为整数；要充分考虑断层；要充分考虑断层；使采区大部分地区都处于工作面合理长度范围内。使采区大

38、部分地区都处于工作面合理长度范围内。当前，缓斜煤层当前，缓斜煤层 n = 4 5（个）（个）倾、急斜层：倾、急斜层： n 2 3（个）（个） 主讲：林世豪二、采区走向长度二、采区走向长度问题及主要影响因素问题及主要影响因素采区走向长度采区走向长度 = 采面连续推进长度采面连续推进长度 + 采区间煤柱尺寸采区间煤柱尺寸随科技进步，采面单产和采区生产能力提高，矿井生产合随科技进步，采面单产和采区生产能力提高，矿井生产合理集中，采区走向尺寸日趋扩大。理集中，采区走向尺寸日趋扩大。主讲：林世豪加大采区走向尺寸的好处：加大采区走向尺寸的好处：n相对减少上（下）山、车场及硐室的掘进工程量；相对减少上（下）

39、山、车场及硐室的掘进工程量；n减少采区边界煤柱、上（下）山煤柱损失；减少采区边界煤柱、上（下）山煤柱损失；n增大采区储量和服务年限，利于接替；增大采区储量和服务年限，利于接替；利于采区和矿井合理集中生产，提高采区利于采区和矿井合理集中生产，提高采区a；n减少采面搬家次数。减少采面搬家次数。主讲：林世豪确定采区走向长度主要影响因素确定采区走向长度主要影响因素 （一）地质因素（一）地质因素 1 1、断层、倾角和厚度变化大处、变薄带处、断层、倾角和厚度变化大处、变薄带处范各庄矿北翼采区为急斜煤层，专设计为范各庄矿北翼采区为急斜煤层，专设计为14721472采区。其他采区采区。其他采区为缓倾斜煤层采区

40、。为缓倾斜煤层采区。 n “三下三下”开采、必须留煤柱处，采区以此为界；开采、必须留煤柱处，采区以此为界；n 煤层顶底板岩性煤层顶底板岩性 松软松软 支护、维护困难；支护、维护困难；n 煤的自燃期长短煤的自燃期长短 短短 区段一翼较短区段一翼较短。 主讲：林世豪（二）技术因素（二）技术因素 区段巷道的掘进、维护、运输、供电等因素。区段巷道的掘进、维护、运输、供电等因素。 n掘进掘进i、联合掘进机掘进、联合掘进机掘进 ii、炮掘、炮掘 配以：刮板机、胶带机、局扇配以：刮板机、胶带机、局扇单孔掘进：单孔掘进：1000 m ，随着长距离掘进通风的解决，有的已达到，随着长距离掘进通风的解决，有的已达到

41、1500m. 当前，掘进技术受局扇通风影响。当前，掘进技术受局扇通风影响。 主讲：林世豪n 运输运输 i、刮板机、刮板机 多台串联、事故多，费用高，不超过多台串联、事故多，费用高，不超过5台为宜。台为宜。 采区一翼为采区一翼为500600m，双翼采区走向长度为，双翼采区走向长度为10001200mii、胶带机、胶带机 宽宽800 mm：500 m 宽宽1000 mm：800 1000 m 不受限制。不受限制。 采区一翼长可达采区一翼长可达500m1000 m， 双翼采区走向长度为双翼采区走向长度为10002000m主讲：林世豪n 区段巷维护技术区段巷维护技术 煤巷维护困难：随采面推进，受采动影

42、响，多次维修；煤巷维护困难：随采面推进，受采动影响，多次维修； 巷道布置巷道布置：双巷、单巷、沿空留巷、沿空掘巷、双巷、单巷、沿空留巷、沿空掘巷、 区段间有集中巷（联合布置）区段间有集中巷（联合布置） 区段集中巷可改善回采巷道维护状况，缩短维护时间，可加大采区走向长度区段集中巷可改善回采巷道维护状况，缩短维护时间，可加大采区走向长度支护技术：支护技术： u型钢棚、工字钢梯形棚、锚杆型钢棚、工字钢梯形棚、锚杆 锚、网支护可加大巷道长度。锚、网支护可加大巷道长度。 平六矿、平六矿、j5 -6煤，煤，m=3.5 m 区段巷长区段巷长2430 m。不是限制采区走向长的决定因素。不是限制采区走向长的决定

43、因素。主讲：林世豪n供电：供电：i、380v供电，采区一翼长可达供电，采区一翼长可达400 m ；ii、660v供电，采区一翼长可达供电，采区一翼长可达700 m 1000 m；iii、移动变电站，、移动变电站，1140 v供电，可达供电，可达1000m以上，采区走向长度不受限制。以上，采区走向长度不受限制。n设备检修时间设备检修时间液压支架检修期：液压支架检修期：原煤炭部规定一年左右为倒面周期。即：原煤炭部规定一年左右为倒面周期。即：综采设备连续推进时间综采设备连续推进时间 + 检修倒面时间检修倒面时间 = 1年年 。 主讲：林世豪（二）经济因素（二）经济因素 经济合理的采区走向长度经济合理

44、的采区走向长度经济上合理经济上合理 吨煤费用最低吨煤费用最低。n采区走向长度增加吨煤费用减少：采区走向长度增加吨煤费用减少：石门、上山掘进费、切眼掘进、设备安装费石门、上山掘进费、切眼掘进、设备安装费n采区走向长度增加吨煤费用增加：采区走向长度增加吨煤费用增加：区段巷道维护费区段巷道维护费n采区走向长度与吨煤费用无关：采区走向长度与吨煤费用无关：区段巷道掘进费区段巷道掘进费 主讲：林世豪吨煤费用与采区走向长度关系吨煤费用与采区走向长度关系oy2431x准则准则：技术上先进可行，经济上合理技术上先进可行，经济上合理 吨煤费用最低。吨煤费用最低。主讲：林世豪缓斜煤层：缓斜煤层：不受地质条件限制的普

45、采、炮采双翼采区：一般不受地质条件限制的普采、炮采双翼采区：一般 1000 1500m 不受地质条件限制的综采双翼采区：一般不受地质条件限制的综采双翼采区：一般 1600 2430m 大柳塔推进大柳塔推进4000 6000m急斜煤层：急斜煤层： 双翼采区走向长双翼采区走向长1000 m 单翼采区走向长单翼采区走向长500 m 主讲：林世豪三、采区生产能力三、采区生产能力n采区生产能力采区生产能力：采区内同时生产的采煤工作面采区内同时生产的采煤工作面和掘进工作面产量之和，单位一般是万吨和掘进工作面产量之和，单位一般是万吨/ /年年. .n采区生产能力的基础是采煤工作面生产能力，采区生产能力的基础

46、是采煤工作面生产能力，而采煤工作面的产量取决于煤层厚度、工作面而采煤工作面的产量取决于煤层厚度、工作面长度及推进度。长度及推进度。主讲：林世豪1、采面生产能力、采面生产能力a0（万（万t / a）a0 = l v0 m c0式中：式中：l 采面长，采面长，m； v0采面年进度，采面年进度，m/a；综采：综采：1080 1200m; 普采：普采： 600m;炮采：炮采：420 540m m 采高，采高，m； 容重，容重，t/m3；c0 采面采出率采面采出率 c0 采面采出采面采出率率薄煤层薄煤层0.97中厚煤层中厚煤层0.95厚煤层厚煤层0.93主讲：林世豪当前：采面生产能力当前：采面生产能力

47、综采：综采： 平均平均 87万万t /a m 2m，一般，一般80 100万万t /a普采：普采：平均平均 25 30万万t /a 炮采：炮采： 平均平均 10 20万万t /a 急倾斜炮采：急倾斜炮采：平均平均5 10万万t /a主讲：林世豪 2、采区同采工作面数目采区同采工作面数目 缓、倾斜煤层：缓、倾斜煤层： 综采综采 1 2个采面同采；个采面同采； 普采、炮采普采、炮采 1 2个采面同采。个采面同采。 急斜煤层炮采：急斜煤层炮采： 2 3个采面同采。个采面同采。主讲：林世豪3、采区生产能力、采区生产能力ab（万（万t/a） nioibakka121式中：式中：n 同采工作面数，个；同采

48、工作面数，个； k1 采区掘进出煤系数，采区掘进出煤系数，k1=1.1； k2 采面之间出煤影响系数，采面之间出煤影响系数， 当当n = 2时，时， k2 = 0.95; n = 3时时, k2 = 0.90主讲：林世豪ab的环节能力验算的环节能力验算1）上山运输能力：）上山运输能力： 3000aanbkt式中：式中：an 小时设备能力，小时设备能力，t / h； k 产量不均衡系数，产量不均衡系数，k=1.2 1.3; t 日出煤时间，日出煤时间，h； 0 运输设备正常工作系数，运输设备正常工作系数， 0 = 0.7 0.9。 主讲：林世豪2）采区通风能力）采区通风能力 、风量和风速限制、风量和风速限制16024300ccvsab式中：式中：s 巷道净断面，巷道净断面，m2； v 巷道允许最大风速，巷道允许最大风速，m/s； c 日日1t煤的供风量，煤的供风量，m3/min/t； c1 风量备用系数，风量备用系数，c1 = 1.2。分子分子 一年的风量一年的风量分母分母 产一吨煤的风量产一吨煤的风量主讲：林世豪 3）保证采区正常接替保证采区正常接替tanbz式中：式中：z 采区可采储量，采区可采储量，t； t