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1、煤矿开采学 Coal Mining Science 下篇：准备方式和采煤方法下篇：准备方式和采煤方法( (系统系统) ) Coal Mining Science 2*2 本篇目录 u 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 ） u 第十章 采区巷道布置分析及采区参数选择 (课本11.1) u 第十二章 盘区准备方式和采煤方法 u 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 ） u 第十四章 急倾斜煤层准备方式和采煤方法（课本14、15） u 第十五章 放顶煤采煤方法（课本8.4，扩充） u 第十六章 柱式采煤方法（课本7.4，扩充） u 第十七章 采煤
2、方法的选择（补充） Coal Mining Science 3 第十章 采区巷道布置分析及采区参数选择 引言 u 采区巷道有哪些？ u 巷道布置？巷道布置的参数有哪些？ 概念：巷道在空间上的位置关系（如距离、倾角、方位角 、层位等）和时间上的先后布置顺序 。 参数：数目，距离，倾角，形式。 u 准备巷道布置？ 上下山、采（盘）区石门，区段集中平巷，采区车场。 u 回采巷道布置？ u 描述采区特征的参数有哪些？ Coal Mining Science 4 第十章 准备巷道布置及参数分析 第一节 采区上山布置 第二节 区段平巷布置及回采工作面布置 第二节 区段集中平巷的布置及层间联系方式 第四节
3、采区车场和硐室 第五节 采区参数 Coal Mining Science 5 第一节 采区上山布置 一、概述 二、上山数目 三、上山位置 四、上山布置类型 五、上山运输 Coal Mining Science 6 第一节 采区上山布置 u 一、概述 采区上山概念 采区范围内联系矿井开拓巷道和回采巷道的主要倾斜巷 道，为采区运煤、通风、辅助运输、行人、排水等提供 通道。 分类 p 运输上山；轨道上山；专用通风上山；其它专用上山 。 p 岩石上山；煤层上山；穿层上山。 p 中央上山；边界上山。 p 单层上山；联合上山（也称为集中上山）。 Coal Mining Science 7 u 二、采区上山
4、数目 1、 采区上山至少两条 p 运输上山运煤，回风； p 轨道上山辅运、进风。 第一节 采区上山布置 Coal Mining Science 8 u 二、采区上山数目 2、增加上山数目的条件 p 煤层群和分层开采采用联合布置的采区，必须设置一 条专用回风巷；高瓦斯矿井、突出危险矿井、易自燃 煤层的采区，必须设置至少一条专用回风巷。 p 生产能力大、瓦斯涌出量大采区（下山采区）。 p 常出现上、下区段同采的采区。 p “运上”、“轨上”均布置于底板岩层中，需探明煤层 情况，提前掘进煤层内的采区上山。 第一节 采区上山布置 Coal Mining Science 9 第一节 采区上山布置 u 三
5、、上山位置 （一）上山的层位和倾角 p 岩层，煤层，穿层 （二）走向上的位置 p 边界上山，中央上山 （三）上山间的相对位置 p 水平间距，高差 Coal Mining Science 10 第一节 采区上山布置 （一）上山层位 单一布置 p 岩层中？煤层中？ 煤层群联合布置 p 煤组上部、中部或下 部？ p 岩层中？煤层中？ Coal Mining Science 11 1 煤层上山 1）煤层上山特点 p 掘进速度快，费用低； p 联络巷道工程量少，生产系统简单； p 超前探煤。 p 受采动影响较大，需留煤柱保护； p 上山围岩是煤和软岩，维护条件较差； p 上山与平巷的层面交叉，多开绕道工
6、程。 第一节 采区上山布置 （一）上山层位 Coal Mining Science 12 上山2顶底板移近速度曲线图 13271326 Coal Mining Science 13 2）改善煤层上山维护状况的技术措施 p 避免两侧采面同时接近上山； p 煤柱越宽，采动影响越小。一般薄及中厚煤层上 山一侧留2030 m煤柱，厚煤层留3040 m煤柱 ； p 采用可缩性金属支架或锚网支护。 第一节 采区上山布置 （一）上山层位 Coal Mining Science 14 3） 煤层层上山适用条件 p 单一薄及中厚煤层采区，服务年限短； p 开采两个分层的单一厚煤层采区，煤及围岩稳定 ； p 煤层
7、群联合布置采区，下部有维护条件较好的薄 及中厚煤层。 p 服务时间短的专用通风或运煤上山。 第一节 采区上山布置 （一）上山层位 Coal Mining Science 15 2 岩石上山 1）岩石上山布置 p 岩性要求：布置于煤层底板稳定的岩层中，避免构造 破坏。 p 层间距要求（h）：距煤层1020 m。 第一节 采区上山布置 （一）上山层位 Coal Mining Science 16 2） 岩石上山特点 p 巷道维护费用低； p 不受煤层倾角影响，可定向按坡度取直掘进； p 能合理处理上山与平巷的相交工程，绕道工程量 小； p 煤损少；煤柱尺寸小；跨上山开采。 p 生产系统可靠，通风条
8、件好，易封闭采空区，对 防治自然发火有利； p 巷道掘进困难，岩石工程量大，联络巷工程量大 。 第一节 采区上山布置 Coal Mining Science 17 3）岩石上山适用条件 p 煤层底板岩层较稳定，无承压水。 p 单一厚煤层（3个分层），或近距煤层群联合布 置； p 采区服务年限3a以上。 第一节 采区上山布置 Coal Mining Science 18 3、上山倾角及穿层上山 一般与煤层倾角一致； 当煤层倾角有变化时，力求使上山保持固定坡度。 为满足运输要求，岩石上山可穿层布置 p 当 1520时，“运上”调为15，胶带机； 2030 时，“运上”调为30，煤自溜。 第一节 采
9、区上山布置 （一）上山层位 Coal Mining Science 19 （一）上山层位 联合布置采区，一般将上（下）山布置于底板岩层或下 部稳定的煤层中。 主要原因： p 能适应煤层下行开采顺序； p 提高采出率，煤损少； p 采区生产系统可靠，易维护。 第一节 采区上山布置 Coal Mining Science 20 （一）上山层位 p 特殊条件下，将上山置于煤层群的中部或上部。 p 可能原因： F 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。 F 单独设置的为分组煤层服务的专用上山。 第一节 采区上山布置 Coal Mining Science 21 （二）上山沿采区
10、走向的位置 一组上山： p 边界上山：上山布置在采区走向的边界。“单翼采区” p 中央上山：上山布置在采区中部。“双翼采区” 多组上山： p 除在中部设置一组上山外，在采区边界再设置12条边界上山。 p 用途： （1）区段采用Z型或Y型通风方式时，采区边界需设一条回风上山； （2）当工作面采用往复式开采时，一般要求采区一翼掘两条上山； （3）当采用跨上山开采时，通常需要在采区一翼形成生产系统。“跨 采采区” 第一节 采区上山布置 Coal Mining Science 22 第一节 采区上山布置 双翼采区单翼采区跨多上山采区 （二）上山沿采区走向的位置 Coal Mining Science
11、23 （三）上山间的相对位置 1、 上山间的水平距离 两岩上山： 2025m 三岩上山： 1015m 双煤上山： 2025m p 过大：联巷长度变大，工程量大，费用高。 p 过小：不利于巷道安全，不便于采区硐室和中部车场 的布置。 第一节 采区上山布置 Coal Mining Science 24 （三）上山间的相对位置 2、 上山间的垂直距离 p 同一层位： p 不同层位： F 轨上高3-5m，便于运输； F 运上高3-5m，便于流水； F 运上沿底板，轨上沿顶板，便于处理同一煤层 中区段平巷与上山的交叉关系。 第一节 采区上山布置 Coal Mining Science 25 第一节 采区
12、上山布置 （三）上山间的相对位置 上山布置在同一层位 Coal Mining Science 26 第一节 采区上山布置 u 四、采区上山布置类型 1、 双煤上山 p 布置特点 双上山置于薄及中厚稳定煤层中； 走向间距2025m； 两侧煤柱30 m左右。 p 适用 单一薄及中厚煤层； 单一厚煤层，稳定，整层开采。 Coal Mining Science 27 u 四、采区上山布置类型 2、一煤一岩上山 p 布置特点 轨上沿煤层顶板布置； 运上沿底板岩层布置。 错距：运上距煤层1012 m 运上、轨上走向距20 m p 适用 A小、服务年限短， 煤层赋存复杂的采区。 第一节 采区上山布置 1 C
13、oal Mining Science 28 u 四、采区上山布置类型 3、 双岩上山 p 布置特点 两条上山置于底板岩层中 轨上距煤层810 m 运上距煤层1214 m 走向间距：2025 m p 适用 开采单一厚煤层采区。 第一节 采区上山布置 Coal Mining Science 29 u 四、采区上山布置类型 4、两岩一煤上山 p布置特点 走向间距： 1-3 和 3-2 1015 m 层位上： 1距煤层 810m， 2距煤层 1214 m ， 3沿煤顶 p掘进顺序：3先掘，超前勘探，为1和2 取直定向；3用于通风行人 。 p适用 开采煤层数目多、厚度大、储量丰富的采区； 瓦斯高、水大的
14、采区。 第一节 采区上山布置 Coal Mining Science 30 u 四、采区上山布置类型 5、三岩上山 p 布置特点 三岩上山均置于底板岩层中； 走向间距：1015m 层位上：1 和 3 同层位 2低24m p 适用 煤层多，储量丰富，瓦斯大的采区； 煤层群，下层煤不稳定或厚度大。 第一节 采区上山布置 Coal Mining Science 31 u 四、采区上山布置类型 6、三煤上山 p 布置特点 三岩上山均置于煤层中； 走向间距：1015m 层位上：1 和 2 下层煤 3 上层煤 p 适用 煤层群、下层为稳定性好的薄及中厚煤层； 稳定的厚煤层开采，需要专用回风巷时。 第一节
15、采区上山布置 Coal Mining Science 32 u 五、采区上（下）山运输 1、任务 p 采区上（下）山担负采区的煤、矸、物料等运输任务 ，也作为通风、行人、敷设管线的通道。 2、运煤上山 p 主要任务：运煤。视上（下）山倾角和产量，选运输 设备。 p 1）上山设备能力：大于同时生产的工作面产量之和 。 F 机采按采面设备能力计算； F 炮采Q(采区日产量)1.5/n(每日生产班数) (56)， t/h； 第一节 采区上山布置 Coal Mining Science 33 p 2）近水平、缓倾和倾斜煤层运输上山中的运输 设备 F （1）胶带输送机 吊挂式 落地式 第一节 采区上山布
16、置 Coal Mining Science 34 第一节 采区上山布置 F 胶带输送机特点及使用条件 能力大，运输可靠，费用低。3502500t/h 运距长。一般一部胶带输送机运距可达300-500 m，功率大的可达1000 m。 适用： 上山（向下运煤）6； 下山（向上运煤）8 。 新型胶带机：适于=25左右。 带宽 /m m 800100012001400 能力 /t/ h 35063070010 00 2500 胶带运输及运输能力 Coal Mining Science 35 F （2）自溜运输 松散煤炭的自然安息角： 35 煤层或上山倾角 3时，均采用自溜； 对2的煤层，将上山置于底板岩层中， 增大上山角度，=（303），实现自溜 ； 搪瓷溜槽
