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1、第十一章单一走向长壁采煤法,采区巷道布置及生产系统回采巷道布置分析,第一节 采区巷道布置及生产系统,一、采区巷道布置原则：尽量平行作业，尽快沟通风路掘进顺序：运输石门1靠近煤层时，掘采区下部车场3，向上掘轨上4和运上5，至采区边界，通过采区上部车场6与采区回风石门2连通，形成通风回路。,第一节 采区巷道布置及生产系统,二、采区生产系统运煤：159 5121通风：工作面1347811915(17)102掘进头1347811952硐室 采区绞车房和变电所轨道上山供给，煤仓不通风,第一节 采区巷道布置及生产系统,二、采区生产系统运料：13 4610 15(17)供电：13513降压后引向用电设备压气
2、和供水：由专用管路送至用气和用水地点。,第一节 采区巷道布置及生产系统,三、采区内巷道类型回采巷道、上山、车场、硐室、联络巷道。四、区段参数(区段走向长度和区段斜长)区段走向长度：采区走向长度即采煤工作面连续推进长度缓(倾)斜煤层综采，采区一翼走向长度和倾斜分带斜长不宜少于工作面一年连续推进长度，普采采区一翼不宜少于0.6km；开采技术条件简单，不受断层限制，综采装备水平较高时，工作面推进方向上的长度不宜小于3.0km。煤矿工业矿井设计规范走向长度加大：掘进、支护技术的改进，长距离胶带输送机及移动变电站的应用；采煤工作面装备和单产提高，同采采区和工作面数量的减少；巷道掘进、维护工程量，工作面搬
3、家次数，煤柱损失减少区段倾斜长度：采煤工作面长度、区段煤柱和上下平巷宽度之和。也有加大趋势。,第二节 回采巷道布置分析,回采巷道布置主要指运输平巷和回风平巷布置，涉及坡度、方向、位置、断面、数目和与工作面开采的时间关系。一、区段平巷的功能与装备运输平巷一般布置在工作面下端，作用运煤和引入新风，装备 综采普采可伸缩胶带输送机、转载机；普采(产量小)炮采刮板输送机串联运输。回风平巷一般布置在工作面上端，铺设轨道，运料回风。二、区段平巷的坡度与方向1、区段平巷按中线和按腰线施工的差异区段平巷总的延伸方向是煤层的走向方向，坡度相对较小，一般以平巷对待。但实际上区段平巷并不是水平的，局部范围内可能于煤层
4、走向斜交，为排水和矿车运输考虑，按0.31.0%的坡度布置和掘进；为满足采煤工艺和合理的巷道布置，坡度变化可能更大。,第二节 回采巷道布置分析,区段平巷掘进时，中线控制巷道的延伸方向，腰线控制巷道的坡度或高低；按中线掘进，巷道相当于铅垂面与煤层层面相交的交线；按腰线掘进，巷道相当于水平面与煤层层面相交的交线。,按中线腰线掘进按中线掘进按腰线掘进,第二节 回采巷道布置分析,煤层走向方向不变时，按中线和腰线掘出的巷道是一致的煤层走向方向变化时，按中线掘出的巷道在底板等高线上是直线，方向不变，但高低不平；按腰线掘出的巷道随煤层底板等高线变化而变化，但坡度是一定的。适用：回风平巷铺设轨道，巷道基本水平
5、，允许有一定弯曲，按腰线掘进。运输平巷中铺设输送机，为适应输送机直线铺设，巷道投影在水平面内保持直线，按中线掘进或分段中线掘进。2、采煤工艺对区段平巷的坡度和方向要求煤层走向方向不变时，按有利于两种不同运输方式的坡度和方向掘进(回风腰线，运输中线)，形成的工作面等长；煤层走向方向变化时，区段的坡度和方向要考虑采煤工艺对工作面长度的要求。受搬运困难的影响，综采工作面投产至停产，工作面一般不增添或撤除液压支架，要求工作面等长布置。,第二节 回采巷道布置分析,工作面回风运输平巷平行布置，按中线掘进或分段按中线掘进，且有较长的分段长度(减少掘进长度和煤损，应用较多)。,实际生产中，受倾角变化影响，工作
6、面变长时，在端部增添单体液压支柱支护；变短时，将工作面调成伪斜或在两巷中扩帮。布置巷道时尽量使两巷保持直线，且相互平行布置。炮采普采可以通过增添或减少支柱适应工作面长度的变化，平巷布置采用回风按腰线运输按中线，工作面不等长，或均按中线或分段按中线掘进,第二节 回采巷道布置分析,三、区段平巷布置与掘进方式后退式回采顺序的长壁工作面，区段平巷布置与掘进方式主要涉及回风平巷，分双巷布置、多巷布置、单巷布置和沿空留巷布置。1、双巷布置与掘进本区段运输平巷与下区段回风平巷同时掘进，两巷间留820m区段煤柱。运输平巷按中线或分段按中线掘进，回风平巷两种掘进方式按腰线超前运输平巷掘进(探明煤层走向，便于辅运
7、排水)； 按中线或分段按中线掘进。,第二节 回采巷道布置分析,优缺点：下区段回风平巷受开采影响较小时，上下区段工作面接替容易；生产期间工作面下方有两条通道与上下山相连，通风、运料、行人方便；增加区段煤柱损失；维护费用高，且增加了联络巷的掘进费和密闭费用。采深大低瓦斯矿井应用减少。瓦斯涌出量大的矿井，采前预抽放瓦斯，开采期间排放采空区瓦斯，出现增加瓦斯尾巷的区段平巷双巷布置与掘进方式为减少本区段工作面开采对下区段回风平巷的影响，加大区段煤柱，下区段回采期间沿空掘巷回收煤柱。缺点增加一条平巷和联络巷的工程量，边生产边掘进，采掘干扰，少用。,第二节 回采巷道布置分析,2、多巷布置与掘进连续采煤机掘进
8、巷道，为满足高产条件下通风安全要求，采用多巷布置和掘进，辅运采用无轨胶轮车。,3、单巷布置与掘进瓦斯涌出量小，煤层赋存稳定，涌水量小时，采用单巷布置和掘进。下区段回风平巷在相邻工作面开采完毕，采空区上方一定范围内岩层活动基本稳定后开掘。缩短维护时间，巷道长时，掘进通风相对困难，不利于采掘接替。,第二节 回采巷道布置分析,根据下区段回风平巷与上区段工作面采空区之间的距离，下区段工作面回风平巷单巷布置与掘进分留煤柱护巷和沿空掘巷留煤柱护巷：留煤柱宽度一般为620m，增加了煤柱损失，受侧向支承压力影响，维护比较困难。沿空掘巷：沿采空区边缘开掘巷道，上下区段不留煤柱或留35m小煤柱挡矸、阻水或阻隔采空
9、区有害气体。减少了区段煤柱、利于维护。适用于瓦斯涌出量小、煤层埋藏稳定、特别是进入深部开采的煤矿。沿空掘巷必须在采空区垮落的顶板岩层活动稳定后掘进，否则受移动支承压力影响，难于维护。,第二节 回采巷道布置分析,沿空留巷掘进与上区段回采的间隔时间就不小于3个月，通常46月，个别810个月，坚硬顶板比松软顶板间隔时间长。回采巷道沿空掘巷，单一煤层采区内工作面接替方式双翼采区，同一区段内双翼跳采，区段间依次接替煤层内多个工作面同时生产，区段间跳采接替，,巷内设备布置设备集中布置在区段运输平巷中，巷道断面大，12m2工作面下行通风（上部进风，下部回风），配电点及变电站布置在上部平巷，综采设备分巷布置，
10、少用,第二节 回采巷道布置分析,高产高效综采工作面单巷加中切眼布置采煤工作面(尤其是高瓦斯条件)连续推进长度较大时受掘进面通风的制约，采用综采工作面中部布中切眼，连通运输平巷和回风平巷的办法解决。优点：缩短供风距离，降低风阻提高通风效率；加快掘进速度；变电站布置在中切眼附近便于向综掘机高压供电；增加了避灾路线。,第二节 回采巷道布置分析,4、沿空留巷工作面采煤后沿采空区边缘维护原回采巷道的护巷方法称为沿空留巷。取消了区段煤柱，但留巷期间所留巷道的维护难度大，需要巷旁支护，多应用于薄及中厚煤层中。四、双工作面布置双工作面布置：利用三条区段平巷准备出两个同时生产的采煤工作面。中间平巷出煤称为对拉工
11、作面，中间平巷和下平巷出煤称为顺拉工作面。,第二节 回采巷道布置分析,对拉工作面，中间平巷出煤，为便于运输下工作面长度短些顺拉工作面，各自运输平巷出煤，两工作面可等长双工作面通风方式：中间平巷进/回风，上下平巷回/进风下平巷和中平巷进风，上平巷回风生产期间双工作面一般要保持一定的错距，通常5m；适用条件：对拉工作面 煤层倾角15，顶板中等稳定以上，瓦斯涌出量小，工作面单产低的炮采和普采工作面；顺拉工作面 煤层倾角15，顶板中等稳定以上，瓦斯涌出量小，进入深部开采的工作面。五、采煤工作面回采顺序根据长壁工作面与采区边界和上下山的相对位置关系，以及采煤与形成巷道在时间和空间上的关系，采煤工作面回采
12、顺序分后退式、前进式、往复式及旋转往复式四种。,第二节 回采巷道布置分析,后退式：回采巷道先开掘出来，采煤工作面由采区边界向采区运输上山方向推进。回采干扰少，但准备时间长，回采前掘进巷道可探明煤层条件，漏风少，普遍采用。前进式：回采巷道在工作面推进过程中通过沿空留巷形成，采煤工作面由采区运输上山附近向采区边界方向回采。减少了平巷的掘进量提高了采出率，但漏风大，巷道维护困难，少用往复式：后退式和前进式的结合设备可直接搬迁到相邻工作面，节省搬运时间和费用，在采区边界时应用更有利。,第二节 回采巷道布置分析,旋转往复式：采煤工作面旋转180，并与往复式回采顺序相结合，实现工作面不搬迁而连续回采。边角
13、煤损失多，技术操作及管理复杂，易损坏设备，应用很少。,第二节 回采巷道布置分析,六、工作面通风方式与回采巷道布置与通风相关的回采巷道布置原则：风量足够，符合安全规程要求防止工作面上隅角瓦斯积聚；沿空掘巷和沿空留巷，防止向采空区漏风；风流单向顺流，少折返逆流，系统简单，风路短；进回风巷应有足够断面和数目，保证风速不超限。通风方式：U形、Z形、Y形、H形、W形和三进两回 U形：通风系统简单，漏风少，线路长，变化大。适用 瓦斯不太大，我国常用；瓦斯大，设瓦斯尾巷，U + L通风,第二节 回采巷道布置分析,Z形：进风流与回风流方向相同，又称顺流通风，风路短, 通风效果比U型好 。要求：边界上山，沿空留
14、巷,Y形：工作面瓦斯大时稀释风流中的瓦斯。要求：有边界回风上山、留巷；当边界无回风上山，区段回风平巷设在上平巷进风平巷的上部(留区段煤柱)，称偏Y形通风,第二节 回采巷道布置分析,第二节 回采巷道布置分析,H形：工作面两端的运输、回风平巷均进风或回风，增加风量，利于稀释瓦斯。通风系统复杂，平巷先掘后留，少用。,W形：双工作面布置，上下同时进/回风，中间回/进风；不用设置第二条风道，上下进风可为设备回撤安装维修提供良好的作业环境，易于稀释瓦斯，排浊风速度快。,第二节 回采巷道布置分析,三进两回：采高大，工作面连续推进长度大，产量高的高瓦斯矿井采用；推进过程中，须根据工作面推进位置，及时封闭横贯以里的巷道，抑制采空区瓦斯向工作面涌出。七、地质构造对区段平巷布置的影响以地质构造不影响和少影响工作面正常开采为原则，并尽可能多的回收资源。权台矿综采布置：利用断层划分区段根据断层分段取直切眼沿断层布置调斜开采增加了工作面推进长度减少搬迁次数减少边角煤损失,第二节 回采巷道布置分析,遇陷落柱时，根据陷落柱尺寸，绕过或跳过,
