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1、2019/11/12,1,煤矿开采学 Coal Mining Science,下篇：准备方式和采煤方法(系统),2019/11/12,2,本篇目录,第九章 采区准备方式和走向长壁采煤方法（含课本7.2、8.5） 第十章 采区巷道布置分析及采区参数选择 (课本11.1) 第十一章 采区设计矿井设计课程讲解 第十二章 盘区准备方式和采煤方法 第十三章 带区准备方式和倾斜长壁采煤方法（含课本7.3、8.5） 第十四章 急倾斜煤层准备方式和采煤方法（课本14、15） 第十五章 放顶煤采煤方法（课本8.4，扩充） 第十六章 柱式采煤方法（课本7.4，扩充） 第十七章 采煤方法的选择（补充）,2019/1
2、1/12,3,第九章 采区准备方式和走向长壁采煤方法,第一节 准备方式的概念及分类 第二节 采区单层准备方式 第三节 单一走向长壁采煤系统 第四节 厚煤层倾斜分层开采采区联合准备方式 第五节 倾斜分层下行垮落走向长壁采煤法 第六节 近距离煤层群采区联合准备方式 第七节 采区准备方式评价及应用,2019/11/12,4,引 言,井田或阶段划分为采区、盘区或带区后，为建立采（盘、带）区完整独立的运煤、通风、运料、排矸、排水、行人和动力供应等生产系统， 必须在已有主要石门、运输大巷和回风大巷等开拓巷道的基础上，再开掘为采（盘、带）区服务的上（下）山及车场、区段（分带）集中巷等准备巷道， 以及为采煤工
3、作面服务的区段运输平巷、区段回风平巷和开切眼等回采巷道。,2019/11/12,5,第一节 准备方式的概念和分类,一、准备方式 准备巷道为准备采区、盘区或带区而掘进的主要巷道。 采区（盘区）上、下山，采区、盘区石门 采区、盘区或带区车场 区段或分带集中巷、区段石门 采区（盘区或带区）绞车房、变电所、煤仓 准备方式 采（盘、带）区主要巷道的布置方式称为准备方式（准备巷道的布置方式）。,2019/11/12,6,第一节 准备方式的概念和分类,二、准备方式分类 （一）按煤层赋存条件 采区式、盘区式及带区式准备 井田划分为阶段 采区 广泛采用； 带区 一般用于缓倾斜煤层（特别是12度以下）。 盘区 近
4、水平煤层 井田直接划分为盘区 近水平煤层。,2019/11/12,7,井田划分为阶段 采区式准备,第一节 准备方式的概念和分类,2019/11/12,8,第一节 准备方式的概念和分类,带区式准备,2019/11/12,9,第一节 准备方式的概念和分类,井田沿倾斜高差较小的条件下,panel,井田直接划分为盘区,2019/11/12,10,第一节 准备方式的概念和分类,上山采区 开采水平（标高）之上的采区 下山采区 开采水平（标高）之下的采区 上山盘区开采水平之上的盘区（上山作为盘区主要运输巷道） 石门盘区开采水平之上的盘区（石门作为盘区主要运输巷道） 下山盘区开采水平之下的盘区 上山带区 按煤
5、层倾斜方向，开采水平之上的带区 下山带区 按煤层倾斜方向，开采水平之下的带区,1）,2）,3）,（二）按开采方式上山式、下山式准备,2019/11/12,11,第一节 准备方式的概念和分类,上山采区准备,2019/11/12,12,第一节 准备方式的概念和分类,（石门作为盘区的主要运输巷道）大同同家梁矿盘区石门溜煤眼布置,石门盘区,2019/11/12,13,下山采区,第一节 准备方式的概念和分类,2019/11/12,14,（三）按区内主要巷道布置（上山的走向位置）,双翼采区或盘区 采区或盘区的主要巷道（上山、下山或石门）布置于采区或盘区中部。 单翼采区或盘区（前上山和后上山） 采区或盘区的
6、主要巷道（上山、下山或石门）布置于采区或盘区一翼。 跨多上山采区或跨多石门盘区（减少工作面搬迁）,第一节 准备方式的概念和分类,双翼,单翼,跨采,2019/11/12,15,跨上山开采盘区巷道布置,第一节 准备方式的概念和分类,2019/11/12,16,跨多石门盘区,第一节 准备方式的概念和分类,2019/11/12,17,（四）按煤层群开采时的联系 单层准备 各煤层独立布置准备巷道及生产系统。 联合准备 几个煤层组成一个统一的采准系统（共用一套准备巷道及生产系统）。 “大联合”既共用集中上山又共用区段集中平巷。 “小联合”只共用集中上山，不共用区段集中平巷。,第一节 准备方式的概念和分类,
7、准备方式分类汇总图,18,开采方式,主要巷道位置,煤层群联系,赋 存,2019/11/12,19,第二节 采区单层准备方式,一、基本特征 一组上山、硐室和车场只为一个煤层服务； 另外，对于煤层群而言，和大巷相联的采区石门贯穿若干煤层。 二、要解决的问题 采区内划分； 合理布置上山（位置）； 采区车场和硐室； 采掘接替与开采顺序； 采煤方法； 掘进工艺； 采区生产系统。,2019/11/12,20,单一薄及中厚煤层采区单层准备,第二节 采区单层准备方式,2019/11/12,21,煤层群单层采区准备,第二节 采区单层准备方式,2）对于煤层群而言，和大巷相联的采区石门贯穿若干煤层。,2019/11
8、/12,22,第三节 单一走向长壁采煤系统,一、地质条件 二、采区划分和基本参数 三、巷道布置 四、巷道掘进和采掘接替 五、生产系统 六、单一走向长壁采煤法的评价和应用,2019/11/12,23,一、地质条件 该采区开采一层煤，为中厚煤层，煤层埋藏平稳，地质构造简单，瓦斯涌出量小。 二、采区划分和参数 采区走向长度1200m，采区沿倾斜划分为三个区段，普通机械化采煤。 单一煤层采区巷道布置如图9.1所示。,第三节 单一走向长壁采煤系统,2019/11/12,24,图9.1 单一煤层采区巷道布置,1,2,3,4,5,6,7,7,14,12,13,9,10,11,8,运输大巷,采面,1-采区运输
9、石门； 2-采区回风石门； 3-采区下部车场； 4-轨道上山； 5-运输上山； 6-上部车场； 7,7-中部车场； 8,8,10-区段回风平巷； 9,9-区段运输平巷； 11-联络巷； 12-采区煤仓； 13-采区变电所； 14-绞车房。,24,2019/11/12,25,第三节 单一走向长壁采煤系统,1-采区运输石门； 2-采区回风石门； 3-采区下部车场； 4-轨道上山； 5-运输上山； 6-上部车场； 7,7-中部车场； 8,8,10-区段回风平巷； 9,9-区段运输平巷； 11-联络巷； 12-采区煤仓； 13-采区变电所； 14-绞车房； 15-局部通风机。,图9.1 单一煤层采区巷
10、道布置,三 、巷道布置及特点,2019/11/12,26,第三节 单一走向长壁采煤系统,1）巷道名称及作用,1-采区运输石门； 2-采区回风石门； 3-采区下部车场； 4-轨道上山； 5-运输上山； 6-上部车场； 7,7-中部车场； 8,8,10-区段回风平巷； 9,9-区段运输平巷； 11-联络巷； 12-采区煤仓； 13-采区变电所； 14-绞车房； 15-局部通风机。,1-采区运输石门；2-采区回风石门；3-采区下部车场；4-轨道上山；5-运输上山； 6-上部车场；7,7-中部车场；8,8,10-区段回风平巷；9,9-区段运输平巷； 11-联络巷；12-采区煤仓；13-采区变电所；14
11、-绞车房；15-局部通风机。,2019/11/12,29,第三节 单一走向长壁采煤系统,采区巷道类型 准备巷道：为采区、各区段服务 上山：运煤上山（运输上山、输送机上山），轨道上山以及通风行人上山； 采区上、中、下部车场 联结采区上山与区段平巷，作为运输转载用的准备巷道； 回采巷道：直接为回采工作面服务开切眼和区段平巷：运输巷（输送机巷、机巷）回风巷（轨道巷、风巷、轨巷）； 安装机械电气设备用的硐室：绞车房、变电所、煤仓等； 附属于上述各类巷道的联络巷。,2019/11/12,30,2）巷道布置特点,（1）上山、区段平巷、联络巷布置在煤层中 （2）车场、石门、硐室布置在岩层中,上山间距：20m
12、； 8和9倾斜间距：815m； 回风巷8超前运输巷9： 100150m； 联络巷间距：80100m；,2019/11/12,31,第三节 单一走向长壁采煤系统,2）单层准备采区巷道布置特点 1）为各区段服务的采区运输上山、轨道上山布置在煤层中，分别担负采区煤炭、材料、设备、矸石等的运输以及进、回风和行人等任务。 2）直接为工作面服务的区段运输平巷、区段回风平巷沿煤层布置，其中区段运输平巷承担工作面煤炭运输、进风任务；区段回风平巷承担工作面回风、运料任务。通常前者安装运输机，后者铺设轨道。 3）联接区段平巷和采区上山，作为运输转载用的采区上、中、下部车场，依据煤层的赋存条件，可布置在煤层或顶底板
13、岩层中。 4）安装机电设备的绞车房、变电所等采区硐室和附属于上述各类巷道的联络巷，可根据煤层及顶底板岩性等条件，布置在底板岩层或煤层中。,2019/11/12,32,图9.1 单一煤层采区巷道布置,1,2,3,4,5,6,7,7,14,12,13,9,10,11,8,运输大巷,采面,2019/11/12,33,1）巷道掘进原则 （1）巷道掘进尽快构成通风系统 （2）尽量采用平行作业。,采区巷道掘进,第三节 单一走向长壁采煤系统,四、巷道掘进和采掘接替,2019/11/12,34,第三节 单一走向长壁采煤系统,四、巷道掘进和采掘接替,2） 掘进顺序 从运输大巷掘进采区运输石门 1，从回风大巷掘进
14、采区上部回风石门 2。 在采区运输石门1接近煤层处,开掘采区下部车场 3，由下部车场向上,沿煤层分别开掘轨道上山 4和运输上山 5,两条上山相距20m,至采区上部边界后,以采区上部车场 6与采区回风石门2联通,形成通风系统。 此后,为了准备出第一区段的采煤工作面,在上山附近第一区段下部掘中部车场7。,2019/11/12,35,第三节 单一走向长壁采煤系统,2）掘进顺序,用双巷掘进的方法掘进两翼的第二区段回风平巷8和第一区段的运输平巷9。其倾斜间距一般8-15m(薄煤层取下限),即为区段煤柱(上区段采后,以维护下区段回风平巷)。 回风平巷8超前运输平巷9约100-150m掘进,沿走向每隔80-
15、100m掘联络巷11沟通两巷,8和9掘到采区边界后再掘出开切眼。与此同时,在采区上部边界，从上部车场6向两翼开掘第一区段的回风平巷10。 在掘进上述各巷道的过程中,还要开掘采区煤仓12、变电所13和绞车房14。,2019/11/12,36,第三节 单一走向长壁采煤系统,3）采掘接替 当上述巷道和硐室的规格质量经验收合格后，再安装所需要的机电设备,形成一个完整的采区生产系统,便可交工投产。 随着第一区段的回采,应及时开掘第二区段的中部车场7、回风平巷8、运输平巷9 和开切眼，准备出第二区段的采煤工作面,以保证工作面的正常生产接替。 同理,在第二区段回采时,准备出第三区段的有关巷道。这种先采第一区
16、段下行式开采顺序。,四、巷道掘进和采掘接替,2019/11/12,37,第三节 单一走向长壁采煤系统,五、采区生产系统 运煤系统 运料排矸系统 通风系统 动力供用系统 排水系统,2019/11/12,38,五、生产系统,1）运煤系统（动画）（煤流） 采煤工作面内铺设可弯曲刮板输送机，区段运输平巷9内铺设桥式转载机和带式输送机，在运输上山内铺设带式输送机或刮板输送机。 运煤路线：工作面运出的煤炭 区段运输平巷9运输上山5采区煤仓12采区运输石门1装车外运。,第三节 单一走向长壁采煤系统,2019/11/12,39,2）运料排矸系统（器材流）,运料排矸采用600mm轨距的矿车和平板车。 （1）运料系统（动画） 物料采区运输石门1采区下部车场3轨道上山4采区上部车场 6采区回风平巷10采煤工作面。 物料采区运输石门1采区下部车场3轨道上山4采区中部车场7, 7区段回风平巷8,8和运
