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1、2018/9/17,1,第八章 准备巷道布置及参数分析,李建忠 太原理工大学,2018/9/17,2,第一节 采区上山布置 第二节 煤层群区段集中平巷的布置 第三节 采区参数 第四节 开采准备系统的改革及发展方向,2018/9/17,3,第一节 采区上山布置一、采区上山位置 煤层上山 开采单一薄或中厚煤层，煤层中硬以上。 煤层群联合布置时，下部有合适的薄或中厚煤层 维护时间短，专用回风或运煤。 岩石上山 煤层顶板岩石上山 （用于底板有承压水时） 煤层底板岩石上山,2018/9/17,4,（一）煤层上山,1、煤层上山特点掘进速度快，联络巷工程少，费用低；超前探煤作用；（当变化时，坡度对输送机不利
2、；）需留煤柱保护；维护条件差；上山与平巷的层面交叉，多开绕道工程；受采动影响 2、改善维护状况的技术措施避免两侧采面同时接近上山。煤柱越宽，采动影响越小。 薄30 m， 厚3040 m。采用可缩性支护。,2018/9/17,5,（二）岩石上山,1、岩石上山布置 岩性要求 布置于煤层底板稳定的岩层中，避免构造破坏 层间距要求（h） 距煤层1020 m 2、岩石上山优点维护费用低；煤损少。可跨上山采，加大采面连续推进长度；生产系统可靠，通风条件好，易封闭采空区，防自燃有利；不受煤层倾角影响，可定向按坡度取直掘进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。,2018/9/17,6,（二）
3、岩石上山,3、缺点岩石工程量大；需岩石施工能力强的队伍。4、岩石上山适用条件单一厚煤层（3个分层），或近距煤层群联合布置；采区服务年限3年以上；岩石施工能力强；,2018/9/17,7,二、上山的层位与坡度,（一）层位 联合布置采区。 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：能适应煤层下行开采顺序；提高采出率，煤损少；采区生产系统可靠，易维护。 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：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。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。,2018/9/17,8,（二）上山的倾角（坡度）,一
4、般与煤层倾角一致；当有变化时，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： 当 1520时，运输上山调为15，胶带机；2030 时，运输上山调为30，煤自溜。,2018/9/17,9,三、采区上山数目及布置类型,（一）上山数目1、采区上山至少2条 轨道上山进风、辅运运输上山运煤，回风 2、增加上山数目条件生产能力大的联合布置采区；生产能力大，瓦斯涌出量大和水大的采区（下山采区）；生产能力大，常出现上、下区段同采的采区，增设通风上山。“运上”、“轨上”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。采用特采技术（如水砂充填）需设充填管道或泄水的采区。,2018/9/
5、17,10,三、采区上山数目及布置类型,（一）上山数目2、增加上山数目条件 煤矿安全规程第113条规定：高瓦斯矿井、有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区，必须设置至少1条专用回风巷；低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区，必须设置1条专用回风巷。专用回风巷：在采区巷道中，专门用于回风，不得用于运料、安设电气设备的巷道。在煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出区，专用回风巷内还不得行人。,2018/9/17,11,（二）上山布置类型,(1) 双煤上山 布置特点： 双上山置于下部薄及中厚稳定煤层中； 走向间距2025m，两侧煤柱30m,适用： 下部有薄及稳
6、定的中厚煤层。单一薄及中厚煤层。,2018/9/17,12,(2) 一煤一岩上山,布置特点：轨上沿煤层顶板布置；运上沿底板岩层布置。上山错距：运上距煤层1012 m运上、轨上走向距20 m,适用：A小、服务年限短的采区。（t5a）,（二）上山布置类型,2018/9/17,13,(3) 双岩上山,布置特点: 两条上山置于底板岩石中 轨上距煤层810 m 运上距煤层1214 m 走向间距：2025 m,适用： 开采单一厚煤层；煤层群最下一层为厚煤层；CH4小的联合布置采区。,（二）上山布置类型,2018/9/17,14,(4) 双岩一煤上山,布置特点： 走向间距 1015 m 层位： 1距煤层 8
7、10m 2距煤层 1214m 3沿煤层顶板,此种方式：回风上山3先掘，超前勘探，为1和2 取直定向；,适用： 开采煤层数目多，厚度大，储量丰富的采区。 瓦斯、水大的采区。,（二）上山布置类型,2018/9/17,15,（5）三岩上山,布置特点： 三岩上山均置于底板岩层中； 走向间距：1015m,适用：煤层多，储量丰富，瓦斯大、水大的采区。,（二）上山布置类型,2018/9/17,16,四、采区上（下）山运输,采区上（下）山任务 担负采区的煤、矸、物料等运输； 通风行人、管线的通道。,2018/9/17,17,四、采区上（下）山运输,1、运煤上山 视上（下）山倾角和产量，选运输设备 要求上山设备
8、能力大于同时生产的工作面产量之和 近水平、缓倾和倾斜煤层运输上山中的运输设备类型胶带输送机刮板输送机自溜运输绞车或无极绳运输,2018/9/17,18,四、采区上（下）山运输,胶带输送机,吊挂式输送机 落地式输送机,胶带输送机能力大、运距长、运输可靠、费用低。 适用：常用角度；新型特殊胶带机：适于=28。,2018/9/17,19,四、采区上（下）山运输,刮板输送机,阻力小，耗电低，能力大，事故少，易维护。适用范围大；运费略高于胶带机；运输可靠。,一般长度：150300m。适应角度：向下运可达1828。,2018/9/17,20,自溜运输设备简单，费用低。 铁溜槽、铸石溜槽、搪瓷溜槽 3时，均
9、采用自溜； 对2的煤层，增大上山角度，实现自溜；,自溜运输,四、采区上（下）山运输,2018/9/17,21,运输能力小；运输不连续（间断式）、影响生产。 适用：轨道 600mm，900mm 矿车：1t、1.5t、3.0t、5.0t,四、采区上（下）山运输,绞车或无极绳牵引矿车运输,2018/9/17,22,四、采区上（下）山运输,2、轨道上山 轨道上山担负采区辅助运输工作。辅助运输量相对于煤炭运输来说比较小，例如矸石一般只占出煤量的10%左右。而且货流不同，运输设备也有所区别。 矸石要用矿车装运，某些设备或材料要用平板车运送，而人员需要乘专用的人车上下。目前，采区辅助运输一般采用绞车串车运输
10、方式。,2018/9/17,23,第二节 煤层群区段集中平巷的布置,区段集中巷 煤层群联合布置采区，布置在煤层或煤组下煤层（或岩石）中，为区段内各煤层生产服务的巷道。 区段集中运输平巷（集中机巷）：集中出煤。 区段集中轨道平巷（集中轨巷）：运送物料等。,自学,2018/9/17,24,第三节 采区（盘区）参数,一、采区倾斜长度采区斜长在开拓部署时已定，大致为定值。为什么？,采区斜长 = 阶段斜长 近水平煤层， 5 8 时，采区斜长1000 1500m。 以上，采区斜长约800 1000m。,2018/9/17,25,1、区段斜长,1、区段斜长一般是多少？ 2、区段斜长和什么有关系？,第三节 采
11、区（盘区）参数,2018/9/17,26,回采工作面斜长影响因素： 受地质条件、技术条件（设备）、通风能力等因素影响； 当前开采技术条件，工作面长度为80-400m。 2、区段数目 合理的区段数目，是保证采区正常生产和接替的前提。 一个采区内，各区段的斜长应尽量相等，但往往不一定相等。 为什么？,缓斜煤层： n = 4 5（个） 倾、急斜层： n 2 3（个）,第三节 采区（盘区）参数,2018/9/17,27,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：Mt/a,采面生产能力A0（Mt / a）A0 = LV0 m c0 式中：L 采面长，m；V0采面年推进度，m/a；m 采高，
12、m； 容重，t/m3；c0 采面采出率 （0.97、0.95、0.93）,第三节 采区（盘区）参数,二、采区生产能力,2018/9/17,28,煤矿安全规程第48条：,一个采区内同一煤层的一翼最多只能布置1个回采工作面和2个掘进工作面同时作业。 一个采区内同一煤层双翼开采或多煤层开采的，该采区最多只能布置2个回采工作面和4个掘进工作面同时作业。 严禁在采煤工作面范围内再布置另一个采煤工作面同时作业。,不再有分层同采的问题！,2、采区同采工作面数目,第三节 采区（盘区）参数,2018/9/17,29,采区走向长度 = 采面连续推进长度 + 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，
13、矿井生产合理集中，采区尺寸日趋扩大。,相对减少上（下）山、车场及硐室的掘进工程量； 减少采区边界煤柱、上（下）山煤柱损失； 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A； 减少采面搬家次数。,加大采区走向尺寸的好处:,第三节 采区（盘区）参数,三、采区走向长度,2018/9/17,30,确定采区走向长度主要影响因素,（一）地质因素 断层、倾角和厚度变化大处 “三下”开采、必须留煤柱处，采区以此为界； 煤层顶底板岩性: 支护与维护困难时，走向长度宜短； 煤的自燃性：自燃发火期短者，长度宜短，以减小推进时间。,2018/9/17,31,确定采区走向长度主要影响因素,（
14、二）技术因素 区段巷道的掘进、维护、运输、搬家、供电等因素。 掘进：掘进时间、掘进通风能力 维护：维护时间与难易程度 运输：主要指设备，若多台串联、事故多，费用高。 搬家：倒面周期一般不超过1年。 供电： 380v供电，采区一翼长可达400 m； ii、660v供电，采区一翼长可达700 m1000 m； 移动变电站，1140 v供电，可达1000m以上，采区走向长度不受限制。,2018/9/17,32,确定采区走向长度主要影响因素,（三）经济因素 采区走向长度增加 石门、上山、切眼掘进费、设备安装费减少 区段巷道维护费增加。 区段巷道掘进费一般变化不大。,吨煤费用与采区走向长度关系,2018
15、/9/17,33,缓斜煤层： 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 1600 2400m大柳塔推进4000 6000m 急斜煤层： 双翼采区走向长1000 m 单翼采区走向长500 m ,2018/9/17,34,采区工业储量 - 开采损失 采区采出率= 100% 采区工业储量 开采损失：（1）采面落煤损失：3 7%（2）区段煤柱、上山煤柱、采区边界煤柱等,煤层 国家规定的采区采出率 厚煤层 0.75 中厚煤层 0.8 薄煤层 0.85,四、采区采出率,第三节 采区（盘区）参数,2018/9/17,35,工作面实际出煤量 工作面采出率= 100%工作面实际可采储量,减小煤柱损失；尽量回收煤柱；合理加大采区尺寸；减少工作面损失,提高采出率途径,煤层 采出率 厚煤层 0.93 中厚煤层 0.95 薄煤层 0.97,第三节 采区（盘区）参数,2018/9/17,36,1、 上（下）山煤柱 岩石上（下）山可不留煤柱（跨上、下山开采） 煤层上（下）山本层中的煤柱： 薄及中厚煤层 单侧煤柱 20m 厚煤层 单侧煤柱30 40m,
