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1、第四章 单一走向长壁采煤法,煤层倾角条件: 近水平、缓斜、倾斜煤层 层厚度条件: 薄、中厚及厚煤层(35m) 开采方法: 整层开采(一次采全高开采) 工作面推进方向:走向 走向长壁。,第一节 示例,(一)条件: 近水平、缓斜、倾斜,单一煤层薄、中厚及厚煤层(35m) 地质构造简单,瓦斯涌出量小。,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(二区段中部车场) ; 8、 8二区段回风平巷(第三区段回风巷); 9 、9区段运输平巷(第二区段运输巷); 11联络巷; 10区段回风巷; 12采区煤仓; 13变电所; 14绞车房。,(二
2、)巷道名称,(三)巷道掘进顺序,由采区运输石门1采区下部车场3。沿煤层分别开掘轨道上山4相运输上山5,至采区上部边界后采区上部午场6与采区回风石门2联通,形成通风系统。 在上山附近第一区段下部掘中部车场7并用双巷掘进的方法掘进两翼的第二区段回风巷8和第一区段的运输巷9掘出开切眼。 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巷10。 同时开掘采区煤仓12、变电所13和绞车磨14。,(四) 主要生产系统,1、运煤系统: 2、运料排矸系统: 3、通风系统: 4、供电系统: 5、压风及安全用水:(管路经运上) 6、排水系统:,风帘 风窗 风桥 风墙 风门,第二节 采煤系统分析,一、 区段
3、参数: 区段斜长:L区 = L采+ 2L巷+ L柱 区段走向长:,区段斜长:,我国 兖州 美国(综采)L采 120 200m 300 m 246 m(335 m)综采 150 mL柱 015 m;普采 综采 L巷 2.5 3.0m 4 4.5 m,区段走向长,区段走向长 = 采区走向长 普采 500 m综采 1000 m 技术发展趋势:加大,(二)区段平巷的布置,巷道布置的内容:巷道用途、数量、位置和巷道之间的时空关系 1、普采或炮采区段平巷布置 1)区段回风平巷(轨巷): (1)功用:轨道运输、回风、行人。(2)要求:与采面上出口相连,必须沿煤层掘进; 断面要符合运输、通风、行人、安全等要求
4、;,1)区段回风平巷,轨道要求 :坡度i =3 5%0 ,有时6 10 %0 ; 能适应弯道。1t矿车 ,R 6 m ,1.5t矿车 ,R 9m 掘进导向方式:按腰线沿煤层走向掘进(两端安绞车时也可以按中线掘进,分段取值)。,2)区段运输平巷(机巷),(1)功用:铺输送机,运煤或物料,行人。 (2)要求: 与采面下出口相连,必须沿煤层掘进。 位置、断面利于装运煤。 方向要求直或分段取直,利于运煤。 链板输送机每部长200m,允许弯度值 12m2 风巷:铺轨。以设备最大外廓尺寸定,S 10m2。 (1)机巷、风巷定向取直、平行布置,保持采面等长; (2)机巷、风巷分段定向取直、平行布置,保持采面
5、等长; (3)施工技术:沿中线定向取直或分段取直。,(1)中切眼 在采面推进方向走向中部开掘的、连通机巷、风巷且与开切眼长度相近的联络巷。 (2)中切眼位置 根据采面连续推进长度及设备性能,避开应力集中区,选择围岩稳定、无淋水的地段。 与区段平巷交角为85O为宜。,中切眼的布置,(3)中切眼断面及支护,断面 10m2;支护 锚网支护平六矿:煤巷锚杆间距0.7m, 锚杆长1.8m,冷拔钢丝网,14#钢丝,网孔40*40mm(4)中切眼作用: 解决掘进期间局部通风问题 如:JBT局扇或 JBD622局扇 ,有效供风长度700m 利用中切眼,缩短了供风距离,减少了风筒占用量,降低了风阻,提高通风效率
6、。,中切眼作用,解决长距离掘进供电问题 综合掘进机容量300kW以上,低压供电困难;设中切眼后,可将移动变电站放在中切眼附近,高压供电 增加安全避灾通道 加快了巷道掘进速度:风巷掘进煤可通过中切眼从机巷一起运出,材料由风巷运进方便,三、区段平巷布置方式,1、双巷布置:上区段机巷与下区段风巷统一布置 双巷同时一次掘出,轨巷超前 优点:1)掘进通风容易; 2)安全好 进出掘进面有两个出口,对回采也有避灾出口;,区段平巷双巷布置,双巷布置的优点: 3)可超前勘探煤层变化,利于为机巷定向; 4)泄水方便; 5)易送物料到机巷(安装维修); 6)为上、下采面及时接替创造条件 。 双巷布置缺点: (1)下
7、区段风巷受采动影响,维护时间长且困难; (2)若设备放在下区段风巷内,需重新移置电路和油管等。 (3)损失区段煤柱,区段平巷双巷布置煤柱回收,留煤柱20 30m,回收部分煤柱。 适用:区段数目少;矿压大,不宜跳采时,增加了平巷及联络巷的工程量,2、一条半巷布置,上区段机巷掘出,下区段风巷掘一半 优点:同双巷布置,利于接替,一半长巷道易维护。,3、单巷布置,Fig. 94(b)示,分巷布置, 10o 时,下行风,设备在上巷,可用于低沼矿井。 Fig.94(c)示,设备在机巷,要求机巷大断面。,4、高沼矿设瓦斯尾巷的双巷布置,高沼矿:Fig.9 5示,双巷布置设瓦斯尾巷。,四、 单工作面与双工作面
8、布置,Fig.9 6示,对拉工作面 1、对拉采面生产系统 运煤:上采面下运 下采面上运 通风: (1)1 进风,2、3 回风,下采面下行风; (2)2、3 进风,1 回风,上采面下行风; (3)串联掺新,3、1 进风,2 回风。,1中间运输平巷 2上轨道平巷 3下轨道平巷,对拉工作面,2、上、下采面错距:一般5m ,木垛维护。 3、优、缺点及适用:优点 减少平巷掘进量和 维护量;采出率高;占用设备少;生产集中;管理方便。缺点 上、下采面交接处难维护。适用:非综采工作面;顶板中等稳定以上;瓦斯少。,五、 工作面回采顺序,1、采面后退式: 由采区边界附近向采区上山方向推进采煤。 适用: 我国广泛应
9、用,2、 采面前进式: 采面由采区上山附近向采区边界方向回采,区段平巷沿空留巷。,问题:少掘巷;采出率高;要求支护技术和手段好;要防漏风;留巷困难。 适用: 少用。,工作面回采顺序,工作面回采顺序,3、采面往复式: 上采面前进式,沿空留巷;下采面后退式,沿空留巷。 优点:缩短搬家距离;采出率高;少掘巷道。,工作面回采顺序,4、往复旋转式:使综采面旋转180,往复回采,沿空留巷。 优点:采面不搬家;少掘巷; 缺点:煤损大;回采技术复杂;转折点难维护,设备折损严重。,六、区段间无煤柱开采的回采巷道布置,1、 沿空留巷(巷帮充填):工作面采煤后沿采空区边缘维护回采巷道前进式沿空留巷:采面前进式回采,
10、沿采空区留出平巷。2)后退式沿空留巷:先掘区段平巷到采区边界,采面后退回采,沿采空区留出平巷,为下区段服务。,沿空留巷,3)往复式沿空留巷 4)沿空留巷适用条件:中倾斜以下,厚2m以下的薄及中厚煤层。 沿空留巷比较困难,使用的比例有下降的趋势。,沿空掘巷,1)特点:沿上覆岩层移动稳定后的采空区边缘掘巷或仅留很窄的煤柱掘巷。,2)沿空掘巷时回采面接替顺序,(1)优缺点及使用条件 区段跳采接替方便,巷道掘进量少; 但生产分散,“孤岛”采煤矿压显现强烈;适用:采区区段数目多。,单面保持采区产量,区段顺序接替,(2)沿空掘巷区段顺序接替,区段平巷双巷布置,留煤柱20 30m,回收部分煤柱。 适用:区段
11、数目少;矿压大,不宜跳采时,增加了平巷及联络巷的工程量,(七)采场通风方式与回采巷道布置,1、工作面通风的要求 : 符合安全规程,防止上隅角瓦斯聚积; 防漏风; 通风系统简单; 风巷断面足够。,上隅角,2、通风方式,U型通风 Fig.9 9(a) 通风系统简单,漏风少,风流线路长,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,通风方式,Z型通风 Fig.9 9(b) 顺流通风方式,风路短,通风效果比U型好,通风方式,Y型通风 Fig.9 9(c)示,稀释风流中的瓦斯。 要求:有边界上山回风。 偏Y型通风,Fig.9 5,改2进风,通风方式,H型通风 Fig.99(d
12、)示,系统复杂,稀释瓦斯,W型通风 Fig.9 9(e)示,对拉工作面,(八)地质构造影响时区段平巷布置,断层构造, Fig.9 10示,权台矿综采面布置之一 陷落柱 Fig.9 11示,范各庄矿,思考题,一、绘采区巷道布置图,说明: 1、 巷道名称; 2、 构成完善的采区生产系统应具备哪几类巷道? 3、 运煤及通风系统? 4、 最下一个区段的生产系统图。5、煤层上山与区段平巷在维护上各有何特点?6、区段回采顺序?7、控制采区巷道的基本途径。 二、试述普采的区段平巷的布置特点。 三、试述综采的区段平巷的布置特点。,思考题,1、说明区段平巷单巷布置及双巷布置的特点及应用。 2、说明单工作面与双工作面布置的特点及应用。 3、绘图说明采煤工作面回采顺序的几种方式及应用。 4、绘图说明采场通风的几种方式及适用条件。,