矿井巷道布置-2
井田开拓巷道布置
02
巷道布置基础知识
巷道的作用与分类
巷道的作用
巷道是矿井生产的基础设施,用于运输、通风、排水、行人 等,是连接井上下各个生产环节的纽带。
巷道的分类
根据巷道的用途和服务范围,可分为开拓巷道、准备巷道和 回采巷道三类。
巷道断面形状与尺寸
巷道断面形状
常见的巷道断面形状有矩形、梯形、拱形、圆形等,不同的断面形状适用于不同 的地质条件和用途。
采用计算机辅助设计等技术手段,对 巷道断面进行优化设计,提高巷道的 掘进效率和安全性。
确定合理的断面尺寸
根据巷道用途和通过能力等因素,确 定合理的断面尺寸,以确保巷道的稳 定性和经济性。
采用先进支护方式与材料
推广新型支护方式
积极推广和应用新型支护方式,如锚杆支护、喷射混凝土支护等, 提高巷道的稳定性和安全性。
未来发展趋势与展望
智能化技术应用
随着人工智能、大数据等技术的发展,未来井田开拓巷道 布置将实现智能化,提高决策效率和准确性。
01
绿色开采理念
环保意识的提高将推动井田开拓巷道布 置向绿色、环保方向发展,减少对环境 的影响。
02
03
多学科融合
未来井田开拓巷道布置将融合地质学、 工程学、环境科学等多学科知识,形 成综合性的解决方案。
选用高性能支护材料
选用高强度、高韧性、耐腐蚀等性能优异的支护材料,如高强度钢、 纤维增强复合材料等,提高巷道的承载能力和耐久性。
加强支护结构监测与维护
建立完善的支护结构监测与维护制度,定期对支护结构进行检查、 评估和维修,确保巷道的长期稳定和安全使用。
05
井田开拓巷道布置实例 分析
实例一:某煤矿井田开拓巷道布置
03
煤矿企业巷道布置及支护说明
煤矿企业巷道布置及支护说明第一节巷道布置一、开拓方式:234下伏煤上出口自原230下伏煤巷探内553#导线点以上19nl处巷道西帮开门,开门后该巷道在岩层中掘进时,采用三心拱断面锚喷支护。
找到2煤下伏煤后沿2煤下伏煤顶板起底掘进,巷道采用矩形断面锚网支护或梯形断面架棚支护。
二、开拓顺序:1、234下伏煤上出口开门位置:自原230下伏煤巷探内553’导线点以上19nl 处巷道西帮开门,按方位280。
5%。
掘进234下伏煤上出口绕道车场15m。
调线按按方位214。
30,掘进234下伏煤上出口绕道25m后,找到2煤下伏煤再调线按方位269。
30,沿2煤下伏煤顶板起底掘进234下伏煤上出口,掘进500nl后,与234下伏煤切眼贯通。
2、234下伏煤上出口采用矩形断面锚网支护。
当顶板破碎、压力大或遇断层及其它地质构造时,采用架棚支护,必要时缩小棚距或等棚距对棚支护。
3、巷道在施工中,要每隔40m左右掘一个躲避所,其规格:宽X深X高=2. 0 X2.0X2.0m。
躲避所采用架棚支护时,棚距0.8口,躲避所掘完后,在其正迎头按标准打好两棵贴帮木柱,木柱直径不小于140nlm,木柱居中支设,间距 1.0m。
躲避所采用锚网支护时,锚杆间排距0.8X0. 8m,躲避所掘完后,必须在其正面打注两条锚杆,并用钢丝绳纸背实压紧。
4、234下伏煤上出口掘进过程中,若遇跌嵌或压梁时,必须平推将煤层找出,遇爬嵌或底鼓需根据现场实际情况,加大巷道坡度掘进施工。
5、巷道开门掘进时必须编制措施,经审批后认真贯彻执行。
6、巷道掘进施工中,必须严格按工程质量标准及中腰线施工。
7、巷道掘进过程中遇断层或破碎带时,必须采取加强支护措施。
8、巷道掘进工程量:540m。
234下伏煤上出口预想剖面图见附图(I )(1: 1000)234下伏煤上出口平面位置图见附图(III)(1: 1000)234下伏煤上出口开门大样图(1: 50)板起底掘进时,采用矩形断面锚网支护,当顶帮围岩破碎、压力大时,采用梯形 苗毛中>280。
采区巷道布置与矿压显现详解
(三)采区尺寸
• 1、采区尺寸范围
• 一般情况下,采区上山长度不超过1500m,采区下山 不宜超过1200m。用采区石门和溜煤眼开采时,采区 斜长可按具体条件确定。 • 采区(盘区)宜采用双翼布置,走向以不小于2000米 为宜,机械化高效开采应适当加长。因地质条件影响 只能单翼布置时,走向应不小于1000米。采区走向长 度还要考虑煤层赋存状况、厚度、构造、地压、开采 方式(是否跨上山)等各种因素具体确定。 • 煤层倾角小于12度,可用采用倾斜长壁布置,上山部 分斜长宜为1000~1500m,下上部分斜长宜为700~ 1200m。 • 随着装备水平和开采技术的提高,采区走向长度有逐 渐增大的趋势。如神华集团,3000~6000m。
• 分析目前所采用的各种矿压控制措施,从其对付矿压 的原理来看主要有这些措施:抗、避、移、卸。 • 抗--抵抗矿山压力;通过提高支护强度实施“抗 压”,投入高。 • 避--避开高应力区;巷道布置在低应力区,或错开 高压作用的时间,压力稳定后再掘巷。 • 移--移走高压。巷帮或底板开卸压槽、巷旁留卸载 空间、跨采不留煤柱。 • 卸--释放高压。可缩支架、预留收缩断面、允许底 鼓后起底。 • 矿压控制中还有最重要的一点,就是充分发挥围岩的 自身承载能力,把支架与围岩作为一个彼此密切相关 的力学相互作用系统,实现支架与围岩的共同承载作 用。锚杆支护就是明显的例子。
• 跨上山开采的影响: • 根据跨越方式的不同,前期有可能经受 一侧支撑压力、双测叠加支撑压力、采 动压力影响,跨越后巷道处于采空区下 应力降低区,若上方留设区段煤柱,则 部分上山将长期处于两侧采空引起的支 撑压力重叠区下。因此,应选择两翼一 面、沿空不留煤柱的跨上山开采最为适 宜。
(3)支撑压力在煤层底板的传播
第三章 采区巷道布置
第三章采区巷道布置第一节采区巷道布置1、采区准备巷道布置因为绿水洞煤矿为高瓦斯矿井,所以布置两条上山及一条瓦斯尾巷可满足运输、行人和通风的要求。
由于煤层间距较大且属于倾斜薄煤层所以采用采区联合准备方式,即两层煤共用一组上山。
下面列出三条可行性方案进行比较:方案一:三条岩石上山,将三条上山都布置在2#煤层底板岩石中,其中轨道上山和回风上三布置在同一层面(距离底板10m处),运输上山布置在下煤层15m处。
方案二:两条煤层上山,一条岩石上山,两条上山都布置在2#煤层中,巷道下部在煤层中,上部在煤层顶板中。
方案三:一条煤层两条岩石上山,将回风上山布置在2#煤层的煤层中,其中轨道上山和回风上三布置在同一层面(距离底板10m处),运输上山布置在下煤层15m处。
方案可行性比较由《井巷工程概算指标》可查得各种巷道的掘进和维护费用:如下表技术经济比较:表1-6 掘进费用表表1-6 维护费用表表1-6 辅助费用表表1-6 费用总汇表表1-7 技术比较表从以上对比中可以看出,两煤一岩上山所需费用最少,在经济上更为合理,沿煤层掘进具有超前探煤的作用,再加上现在我国煤巷支护技术有了很大的提高,完全可以满足煤层上山的需要,综合考虑以上因素,确定在2#煤层中布置两条上山。
即:选两条煤层上山方式布置生产系统。
2、上山的倾角、高程、断面、支护及用途;上下山与水平运输大巷及回风大巷的联系方式。
上山的倾角与煤层的倾角基本一致,标高近似等于采区的标高:上山由于是布置在岩层里,采用三心拱形断面,用锚喷,砌碹或金属支架支护。
运输上山主要用于煤的运输,轨道上山主要用于行人、通风、运料及出矸。
运输上山通过煤仓与水平运输大巷联系,通过回风石门与回风大巷联系;轨道上山通过下部绕道车场与水平运输大巷联系,通过采区上部平车场与回风大巷联系,上煤层与下煤层通过区段石门和溜煤眼联系。
3、采区车场布置采区上部车场:由于311采区,绞车房布置在回风巷标高以下,维护比较困难,,通风条件较差,因此选择顺向平车场。
煤矿掘进工作面作业—巷道布置及支护说明
煤矿掘进工作面作业一巷道布置及支护说明第一节巷道布置1、运输巷布置在14#煤层中,水平标高为1310.17,巷道断面为在13.641∏2(宽4.4mX高3.1m),净断面12.6nV(净宽4.2mX净高3.0m),巷道预计总掘进量为905m,沿煤层顶板施工。
运输巷在Π402专用回风巷k11点处开门,按339°方位煤巷沿顶板掘进施工18m后按41。
方位角调向开门掘进23m,再按158°方位角调向开门掘进56m后贯通11401运输巷,然后在y2点处反向开门掘进130m揭露断层后,退回至y2点前52m处向右按36°方位角开门掘进678m止2、运输巷平面图(附图二)3、运输巷巷道剖面图(附图三)4、运输巷开门大样图(附图四)第二节支护设计一、巷道断面运输巷沿14#煤掘进,掘进采用矩形断面,掘进断面13.64ι∏2(宽 4.4mX高3.1m),净断面12.6Hf(净宽4.2mX净高3.0m);运输巷沿14#煤掘进,煤层变薄不能满足通风断面需求时,掘进改用半圆拱断面,掘进断面13.32∏Λ净断面12.38∏Λ拱基线13m,半径2.1m;顶板破碎达不到支护要求时,掘进改用架棚支护。
使用吊环式前探梁作为临时支护,当顶板完整稳定时,前探梁采用2根3寸钢管制作;当顶板破碎,巷道压力大时,前探梁采用2根矿用11#工字钢制作;前探梁长度4∙5m,用专用吊环固定在顶板锚杆上,前探梁上方用板梁木垛式接顶,并用木楔加紧;前探梁要始终处于工作状态,前探梁间距为1600mm,到迎头的端面距不得大于0.3m,前探梁上方的板梁距巷道两帮端面距不得大于0.3m。
二、支护方式(-)临时支护使用吊环式前探梁作为临时支护,前探梁采用2棵15kg轨道制作,长4.5m,用专用吊环固定在顶板锚杆上,前端用方木及木枇接实顶板,前探梁要始终处于工作状态,前探梁间距为800mm,到迎头的端面距不得大于0.3m,前探方木距两帮端面距不得大于0.3m,使用3根。
矿井巷道布置-2
2)
巷道布置改革主要内容 (1) 中间岩石上下山、区段岩集巷改为分组 岩石上下山
煤岩巷垂直布置方式是通过生产实践,不断总结融 合各项新技术为一体,大胆改革后的一种能适应综采生 产发展和能适应厚煤层无煤柱开采的巷道布置形式。这 种布置形式如图5-9所示。
图5-9
煤岩巷垂直布置
①
在走向布置的采区内,分组岩石上下山的方向与煤顺
替综采工作面铺设胶带输送机的运输顺槽在实体煤一侧 掘进,便于大断面煤顺槽的维护。
(3) 取消与煤顺槽平行重叠的岩集巷,用150型胶带输送 机铺设于煤顺槽中取代DX型钢绳芯胶带输送机解决综采 工作面的运输问题,大幅度减少采区运输设备的投资。 (4) 采区各轨道运输上下山用Y型联络斜巷与综采工作面 的煤层平巷联通,形成综采工作面的辅助运输系统和进 回分风系统,便于采区通风调节和采区的防灭火工作。
(5) 采区巷道布置工程量的减少,大大减少了采区巷道 维护费用。
(6) 跨巷开采和分组岩石上下山无岩集巷的布置方式的 成功,打破了传统采区的概念,如地质条件允许,可使 采区进行无边界连续开采,为实现高度集中化生产创造 了条件。
5.3.2 整层开采巷道布置系统 1) 整层开采简化巷道布置
鉴于采用分层综采技术的工作面单产水平难以大幅度 提高。为此,兖州矿区推广应用综放开采技术,形成具 有中国特色的集中化生产采区巷道布置系统,对合理集 中生产起到了保证作用。 采区巷道布置系统首先要求巷道系统简洁,确保煤流 通畅,辅助、安全系统完善可靠。同时对工作面参数的 变化与调整具备适应性,为工作面今后的发展留有充分 余地。还要有利于采掘工作面在时间、空间上的安排, 确保巷道维护并消除灾变隐患,实现采面有序接续。最 终实现"煤巷为主、少做岩巷"的布置方式。
巷道布置
第四章井田开拓巷道布置(第十八章内容)本章为井田开拓部分的重点,第二章是基本概念,第三章是开拓方式,而如何确定有关参数及方案,如§2.3中开拓方式所解决的问题中,井筒位置,水平标高的确定,水平大巷的布置,是本章的主要内容。
§4.1 井筒位置的确定(书上§18.3)位置的确定不能从一方面考虑,从开拓布局的整体考虑,如水平的位置,大巷的类型等,它们相互影响。
合理的井筒位置应考虑地面情况,井下地质以及生产情况。
一、对地面布置工业广场有利每个矿井,都有地面生产系统,行政管理系统,需占有一定的面积的土地。
1、场地足够。
布置地面生产系统及其工业建筑、行政管理系统。
如主付井(绞车房)、洗(选)煤厂、煤仓(场),装车站,办公楼,宿舍,食堂,浴池等。
(一般情况下,工业广场的面积为:大型井0.8 ~ 1.1公顷/10万吨,中型井 1.3 ~ 1.8公顷/10万吨,小型井 2.0 ~ 2.5公顷/10万吨)。
2、少占农田,不占良田及重要文化古籍和园林,要避免村庄搬迁及河流改道;3、有较好的工程地质和水文地质条件,避开滑坡,崩岩,溶洞,流沙等地段。
森林地区应与林地有足够的防火距离。
4、避免井筒和工业广场遭受水灾。
井口位置高于最高洪水位,工业广场不受洪水威胁。
(解释最高洪水位的意义)5、便于矿井的供水,供电,运输,便于排污,排矸的处理。
不影响居民生活。
6、充分利用地形,使地面生产系统合理,尽可能少平整土地。
对于平硐开拓,主要考虑地面,若地面无太大的限制,则可考虑井下。
二、对井下开采有利应使井巷工程量,运输量,维护量,通风效果上达到较佳水平,使工业广场压煤量达到合理。
1、走向的位置:在储量中心。
此时,运输量最小,通风费用最低,水平接替易。
(解释运输量、通风问题)2、倾斜方向的位置1)、斜井:多数在井田边界外。
主要考虑地面和所选用设备所要求的倾角而决定地面的位置。
2)、立井:主要是第一水平工程量,总工程量和工业广场煤柱的关系。
巷道布置
第一节巷道布置一、工作面两巷10101面轨道顺槽:1、支护形式:巷道采用锚网梁锚索支护,顶板采用Φ18×2000的螺纹钢锚杆配合锚索、锚梁进行支护,锚杆间排距为800×800,锚索间排距2400×2400五花形支护方式;两帮采用Φ16×1600的螺纹钢锚杆配合锚梁,间排距为800×800,顶部及两帮挂11m×1m不燃性塑料网。
2、巷道净断面:巷道净宽为3.5m,净高为3m,净断面积为10.5m23、管线敷设:靠工作面侧布置一路2寸的静压洒水管路;1路D110mm的注浆管路;1路2寸的排水管路;1路2寸的压风管路。
另一侧布置低压电缆、信号、照明、监测和电话线。
4、用途:主要用于该工作面的回风和运料。
10101面皮带顺槽:1、支护形式:巷道采用锚网梁锚索支护,顶板采用Φ18×2000的螺纹钢锚杆配合锚索、锚梁进行支护,锚杆间排距为800×800,锚索间排距2400×2400五花形支护方式;两帮采用Φ16×1600的螺纹钢锚杆配合锚梁,间排距为800×800,顶部及两帮挂11m×1m不燃性塑料网。
2、巷道净断面:巷道净宽为4.5m,净高为3m.净断面积为13.5m2。
3、管线敷设:靠工作面侧布置一路4寸的防尘管路;1路D110mm的注浆管路;1路2寸排水管路;1路4寸的压风管路。
另一侧布置高、低压电缆、信号照明及监测线、通信线。
4、用途:工作面的进风、运煤。
第二节采煤工艺一、采煤工艺该采煤工作面采用综合机械化走向长壁后退式采煤法,全部垮落法管理顶板。
工艺顺序:双滚筒采煤机割煤→刮板输送机运煤→拉移液压支架支护顶板→推溜。
4、采高和循环进尺:最大采高4.35m,最小采高3.93m,平均4.14m,循环进尺0.8m。
第二节工作面顶板管理一、基本支护形式本面采用112架普通型掩护式大采高液压支架、头尾各1架过渡支架及头尾各3架端头支架维护工作面空间并隔离落山。
矿井巷道布置
传统的岩石大巷开拓,分两翼上(下)山布置 1-胶带运输机石门;2-北石门;3-采区轨道上山;4-采区回风上山;5-反上山; 6-煤仓;7-联络斜巷;8-西翼总回风巷;9-分层回风顺槽;10-岩石集中运输巷 ;11-分层运输顺槽;12-轨道顺槽;13-溜煤眼。
槽垂直,沿煤层倾斜方向布置在距3层煤10~2Om的底板
岩层内,分组岩石上下山间距根据采区走向长度和在煤
顺槽内所选设的胶带输送机长度确定。这种中间上下山
根据各采区的地质条件布置一组或多组。第一组中间上 下山距采区边界切眼 600m 左右 ( 根据煤层平巷所铺设的
胶带输送机的长度而定),第二组中间上下山(或边界上
(3) 优化联络斜巷布置保证采区巷道系统的完整 性
联络斜巷是由采区的岩石巷道通往综采工作面煤顺 槽的主要通道,它担负着综采工作面的通风、辅助运输、 供电、排水、注浆等主要任务,是构成采区巷道的主要 环节。 根据多年来的生产实践,从几种联络斜巷布置形式 中组合优化成Y型联络斜巷,这种布置形式能适应多变 的地质条件,能由两条上下山同时联结一条煤顺槽。Y 型联络斜巷的多功能性保证了改革后的巷道布置系统的 完整性。
(5) 采区巷道布置工程量的减少,大大减少了采区巷道 维护费用。
(6) 跨巷开采和分组岩石上下山无岩集巷的布置方式的 成功,打破了传统采区的概念,如地质条件允许,可使 采区进行无边界连续开采,为实现高度集中化生产创造 了条件。
5.3.2 整层开采巷道布置系统 1) 整层开采简化巷道布置
鉴于采用分层综采技术的工作面单产水平难以大幅度 提高。为此,兖州矿区推广应用综放开采技术,形成具 有中国特色的集中化生产采区巷道布置系统,对合理集 中生产起到了保证作用。 采区巷道布置系统首先要求巷道系统简洁,确保煤流 通畅,辅助、安全系统完善可靠。同时对工作面参数的 变化与调整具备适应性,为工作面今后的发展留有充分 余地。还要有利于采掘工作面在时间、空间上的安排, 确保巷道维护并消除灾变隐患,实现采面有序接续。最 终实现"煤巷为主、少做岩巷"的布置方式。
采区巷道布置
缓倾斜、倾斜薄及中厚煤层、厚煤层分层开采,条件适宜,回采巷道应采用无煤 柱护巷工艺;厚度小于2.5m、不易自燃或自燃煤层,可采用沿空留巷。沿空掘巷和沿 空留巷应采取巷旁密闭或充填措施。
煤炭工业矿井设计规范2005
采区巷道布置:
高瓦斯矿井、有煤与瓦斯突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区, 或低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采联合布置的采区,均必须按现行《煤矿安全规程》 的有关规定设置专用回风巷;采区进、回风巷严禁一段进风、一段回风。
煤炭工业矿井设计规范2005采 Nhomakorabea巷道布置:
采区巷道布置方式应根据煤层赋存条件、开采技术条件、采煤方法、采掘 机械化装备水平、采区运输方式、采区设计生产能力等因素确定。
无煤与瓦斯突出危险的矿井,采区准备巷道层位的选择应体现煤巷布置为主、少 布置岩巷的原则。凡煤层倾角及顶底板岩性条件适宜,采区上(下)山及分阶段平巷 均应布置在煤层中。 有煤与瓦斯突出危险的矿井,采区巷道布置应符合现行《煤矿安全规程》的有关 规定。
第一章巷道布置及用途
12011地面标高+265m ~周围无采、掘工作面。
一、巷道布置:12011采区上山西部。
12011+400m ,工作面标高-320m ~-238m 二、巷道用途:1、满足120112、满足120113、满足120114、是12011123附图一 12011附图一:12011工作面轨道顺槽巷道布置平面图附图一:12011工作面轨道顺槽巷道布置平面图第二章地质说明书第一节顶、底板岩性顶板岩性:工作面煤层为二1煤层。
伪顶不发育;直接顶为泥岩,局部相变为砂质泥岩,厚度0~3.5m;老顶为中粒石英砂岩(大占砂岩),厚9.9m~19.0m。
底板岩性:伪底不发育;直接底为泥岩、粉(细)砂岩,厚度8.3m~10.7m;老底为L7灰岩,厚5.0~6.3m。
附图二:12011工作面轨道顺槽煤岩层柱状图第二节地质构造该工作面地质构造简单,褶曲宽缓。
根据地面三维地震勘探资料,工作面西部发育有DF2、DF11正断层。
DF2断层落差为3m,断层深部切入L7灰岩,其尖灭端距轨道顺槽32m,其延伸线与轨道顺槽交点位置距回风大巷425m;DF11断层落差为2m,断层深部切入L7灰岩,与轨道顺槽斜交,交点位置距东回风大巷583m。
工作面东部发育有DF3正断层,落差为3m,深部切入L7灰岩,其尖灭端距轨道顺槽41m,其延伸线与轨道顺槽交点距轨道大巷304m。
第三节水文地质该工作面水文地质条件简单,主要充水水源为顶板砂岩裂隙水。
根据地面瞬变电磁勘探资料,工作面范围内分布有4个异常区,其中工作面外部异常区已揭露,加上过DF2、DF3、DF11正断层,应设专人观察巷道水流情况,特别是过断层和富水异常区段前后,及时做好井下物探及探水工作,以确保工作面的安全掘进。
在掘进过程中,应在巷道低洼处,安设水泵,便于抽排积水。
12011工作面柱状图附图二:12011工作面轨道顺槽煤岩层柱状图第四节煤层情况二1煤层:根据已有地质资料,该工作面煤层厚度较为稳定,为0.7m~8.2m,平均为6.0m,煤层结构简单。
矿井采区巷道布置技术实践
矿井采区巷道布置技术实践作者:王金文来源:《中国科技博览》2014年第07期中图分类号:TD136.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)07-0308-011 单一煤层采区巷道布置通过任务分析和相关知识,系统地了解准备方式的基本概念,现结合单一煤层开采的地质条件对采区具体的巷道布置及其生产系统做一完整的说明。
首先,将该采区沿倾斜方向划分为三个区段,按双翼采区布置,采用一次采全厚的采煤方法,即单一煤层走向长壁采煤法。
1.1 采区巷道掘进顺序由运输大巷向位于采区走向长度的中央的位置开掘采区运输石门,在运输石门接近煤层后,开掘采区下部车场。
由下部车场沿煤层向上掘进轨道上山和运输上山,这两条上山的水平间距约为20 m。
当两条上山掘至采区上部边界后,再掘采区上部车场与采区回风石门,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开掘采区中部车场,用双巷掘进的方法分别向两翼掘进第一区段运输平巷和第二区段回风平巷,巷道之间的倾斜间距一般为8~15m,即为区段煤柱宽度。
回风平巷超前于运输平巷约100~150m掘进,并沿走向每隔80~100m掘一条联络巷连通巷道。
与此同时,在采区上部边界,从上部车场向两翼开掘第一区段的回风平巷。
在采区边界沿煤层倾斜掘进一条巷道,联通第一区段运输平巷和回风平巷,即掘出开切眼。
在掘进上述巷道的同时,还要开掘采区煤仓、采区变电所和绞车房。
当上述巷道和硐室全部掘完并检查其规格质量合格后,即可安装各种机电设备,形成一个完整的采区生产系统,工作面就可投人生产。
随着第一区段的回采,应及时开掘第二区段的中部车场,第二区段运输平巷,第三区段回风平巷,及第二区段开切眼,准备出第二区段的采煤工作面,以保证在上区段工作面采完之后及时接替生产。
同理,在第二区段生产期间,准备出第三区段的中部车场和回采巷道。
这种从上到下依次开采各区段的开采顺序,称做区段下行式开采顺序。
采区巷道布置及参数-有图片
第一节 采区上山布置
二、采区上山层位 联合布置的采区集中上山,通常都布置在下部
煤层或其底板岩石中。
主要考虑因素是适应煤层下行开采顺序,减少
煤柱损失和便于维护。
在下部煤层底板岩层距强含水层很近,不能布 置巷道时,只有考虑将采区上山布置在煤层群
的中部。
第一节 采区上山布置
三、采区上山坡度
第二节 煤层群区段集中平巷的布置
四、机轨分煤岩巷布置 (二)区段集中巷与超前平巷的联系方式 1) 石门联系 (2)适用条件 这种方式一般用于准备倾角大于15°~20° 的煤层。
第二节 煤层群区段集中平巷的布置
四、机轨分煤岩巷布置
(二)区段集中巷与超前平巷的联系方式 2) 斜巷联系 斜巷联系方式,如图11-3(b)。 (1)斜巷联系的优缺点 优点:这种方式可以使煤炭自溜,少占设备。 缺点:施工条件差,辅助运输和行人不方便。 特别是综合机械化采煤时,工作面设备的吨位 重,体积大,通过斜巷运送比较困难。
2.适用条件
煤层多,储量丰富,瓦斯大、 水大的采区。
8~10m 3 10~15m
12~14m 1 10~15m 2
第一节 采区上山布置
五、采区上(下)山运输
(一) 采区上山的任务
采区上(下)山担负采区的煤、矸、物料等运输;
通风行人、管线的通道。
第一节 采区上山布置
五、采区上(下)山运输
(二) 运输上山 运输上山是为工作面出煤服务的。视上(下)山 倾角和产量,选运输设备。 1.上山设备能力:大于同时生产的工作面产量之和。 2. 近水平、缓倾和倾斜煤层运输上山中的运输设备 胶带输送机; 刮板输送机; 自溜运输; 绞车或无极绳运输。
一般与煤层倾角一致; 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,“运上”调为15,胶带机; 2030 时,“运上”调为30,煤自溜。
巷道断面设计
3)梯形巷道的净宽度
对于梯 形巷道 ,当其 内通行 矿车、 电机车 时,净 宽度系 指车辆顶 面水平 的巷道 宽度; 当其内 不通行 运输设 备时, 净 宽度系指 从底板 起1.6m水平的 巷道宽 度。
2.双轨巷道净宽度
双轨巷 道净宽 度按下 式计算 :
(2)壁 高 的确 定 拱形巷 道的壁 高系指 自巷道 底板至 拱基线 的垂直 距离。 如图3-2-3所 示。 为了满 足行人 安全、 运输畅 通以及 安装和 检修设 备、管 缆的需 要,设 计要求 按架线 电机车 导电弓 子顶端 两切线 交点处 与巷道 拱壁间 最小安 全间隙 要求、 按管道 的装设 高度要 求;按 1.6m高度人行 道宽度 要求以 及按设 备上缘 至拱璧 最小安 全间隙 要求等 五种情 况分别 计算拱 形巷道 的 高度,并 取其最 大值。
B a 2 A1 c t
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图3-2-1 巷道净断面尺寸计算图
资7 源与安全工程学院——王昌琪
表3-2-1 巷道安全间隙表
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在确定 曲线段 巷道净 宽度时 ,按公 式计算 巷道的 净宽, 要考虑 矿车在 弯道上 运行, 由于车 体的中 心线和 线路的 中心线 不相吻 合,发 生矿车 外边角 外伸和 矿车内 侧车帮 内移现 象,应 将安全 间隙适 当加宽 ,加宽 值与车 厢长度 和弯道 半径有 关。其 加宽值 为:一 般外侧 加宽20 0mm(20t机车加 宽300mm);内侧 加宽100mm;双轨中 线加宽 300mm。 有的设 计为了 简化计 算,采 取内侧 和外侧 均要加 宽200mm。巷道加 宽范围 :除曲 线段外 要全部 加宽外 ,与曲 线段相 连的两 端直线 段也要 加宽, 其加宽 长度, 对于矿 车的运 输巷道 ,建议 取1.5m~3.5m;电机 车通行 的巷道 ,建议 取3m~5m;双轨曲 线巷道 ,两轨 道中线 距加宽 起 点应从直 线段开 始。其 长度建 议对机 车取5m;3t或 5t的底 卸式矿 车建议 取5~ 7m;1t矿车 可取2m。
煤矿工作面巷道布置及主要生产系统设计方案
煤矿工作面巷道布置及主要生产系统设计方案1.1 巷道布置1、13207辅运顺槽辅运顺槽掘进方式为综掘,巷道开口位置为一盘东翼3-2煤回风大巷,开口坐标(X:465494.8901,Y:4352766.8884),与13208工作面主运顺槽保留10米的安全煤柱。
巷道沿方位角110°24′42″施工,设计工程量1325m。
13207辅运顺槽担负13207工作面运料、行人、回风任务。
顺槽内风、水、注浆管路布置在距底板500mm煤壁侧;动力电缆及通信电缆也布置在煤壁侧,距顶板开始300mm铺设。
2、13207主运顺槽主运顺槽平行于辅运顺槽布置,工作面设计平距201.55m,顺槽南部临近13208综采工作面,北部受F4次生断层F401断层影响预留保护煤柱15-24m。
开口坐标(X:465565.6502,Y:4352956.633)。
巷道方位角110°24′42″施工,设计工程量1325m。
该巷道担负13207工作面进风、运煤任务。
顺槽内风、水、注浆管路距底板500mm布置在煤壁侧;动力电缆及通信电缆距顶板300mm布置在煤柱侧;皮带(DSJ100/63/2*125 型伸缩带式输送机)距离帮600mm布置在煤柱侧。
因该巷道临近F401断层在施工过程中顺槽可能受地质构造影响,当顺槽帮部压力较大时或出现片帮现象时应进行帮部支护。
3、工作面切眼工作面切眼设计工程量198m,切眼断面为矩形巷道,掘进方式为沿煤层顶板破底掘进。
设计巷道规格为净宽6.5m,净高1.2m,净断面积14.3㎡。
因该工作面煤层变化较大,在煤层厚度高于设计巷道高度时,巷道沿煤层掘进。
1.2 巷道断面规格及支护形式、材料1、13207辅运顺槽为矩形巷道,设计规格为:(宽×高)4200×2200㎜,断面积9.24㎡,支护方式为锚网索支护。
2、13207主运顺槽为矩形巷道,设计规格为:(宽×高)4200×2200㎜,断面积9.24㎡,支护方式为锚网索支护。
煤矿开采中的矿井设计与布置原则 (2)
支护设计应根据巷道围岩条件、地压 大小等因素进行合理确定,以确保巷 道安全可靠。
巷道断面应满足通风、运输、行人等 要求,同时应考虑支护材料和施工工 艺的可行性。
矿井安全出口的设计
根据矿井开拓方式、采煤工作 面布置方式、通风要求等因素 综合考虑,选择合理的安全出 口布置方式。
安全出口应满足通风、安全疏 散和避灾等要求,同时应考虑 施工难度和经济效益等因素。
矿区噪声污染的防治
矿区噪声污染的来源
主要包括采煤机、运输机、通风机等机械设备产生的噪声。
矿区噪声污染的危害
长时间处于高噪声环境下会对矿工的听力造成严重损害,还会影响 矿工的工作效率和身心健康。
矿区噪声污染的防治措施
主要包括采用低噪声设备,建立消音器或隔音罩,合理布置设备等 ,以减少矿区噪声对人员和环境的影响。
低能耗和资源消耗。
02
矿井布置原则
矿井开拓方式的选择
根据煤层赋存条件、地形条件、技术经济条件等因素综合考虑,选择合理的开拓方 式。
竖井开拓适用于煤层埋藏较深、地形条件复杂的情况,而斜井开拓适用于煤层埋藏 较浅、地形条件较好的情况。
斜井开拓的优点包括建设速度快、投资少、通风好等,而竖井开拓的优点包括管理 集中、提升能力大等。
05
矿井采掘机械与运输
采煤机械的选择与配置
采煤机械的选择
根据煤层的厚度、硬度、倾角等 条件,选择合适的采煤机械,如 滚筒式采煤机、刨煤机等。
采煤机械的配置
根据矿井的采掘计划和生产能力 要求,合理配置采煤机械的数量 和规格,以满足生产需求。
掘进机械的选择与配置
掘进机械的选择
根据矿井开拓方式和巷道断面大小, 选择合适的掘进机械,如岩石掘进机 、硬岩掘进机等。
采矿学(2)-4大巷布置方式
4、大巷布置方式一、缓斜及其以上煤层的大巷布置方式这类大巷布置有3种基本方式,即单层布置、分组布置和集中布置。
1.单层布置(分煤层大巷与主要石门布置)单层布置的特点是在开采水平内,在各可采煤层中,或在煤层底板岩层中都布置大巷,各煤层单独布置采区,各煤层之间用主要石门联系。
由于各煤层单独布置采区,就每个采区而言,准备工程量较小,各分煤层大巷之间只开一条主要石门,石门的开拓工程量一般不大;由于建井时首先在上部煤层进行开拓准备,初期工程量较少;如果各分煤层大巷是沿煤层掘进,则施工速度较快,初期投资较少。
其缺点是,每个煤层均布置大巷,总的开拓工程量大和维护工程量大;大巷沿煤层布置,维护困难,维护费用高,煤柱损失大。
因此,在建国初期,煤层巷道支护技术不高时,它适用于煤层间距大,井田走向长度和服务年限短的中小型矿井。
2.集中布置(集中大巷与采区石门布置)集中布置的特点是在开采水平内只布置一条或一对集中大巷,用采区石门联系各煤层。
这种布置方式的大巷工程量较少;大巷一般布置在煤组底板岩层或最下部煤与岩石坚固的煤层中,维护容易;生产区域比较集中,有利于提高井下运输效率;由于以采区石门联系各煤层,可同时进行若干个煤层的准备和回采,开采顺序较灵活,开采强度,较大。
其缺点是矿井投产前要开掘主要石门、集中运输大巷和采区石门,煤系地层厚度大时,初期建井工程量较大,建井工期较长;每一采区都要开掘采区石门,煤层间距大时,采区石门总长度大。
故这种布置方式适用于井田走向长度大,服务年限长,煤层数目较多,层间距不大的矿井。
3.分组布置(分组集中大巷与主要石门布置)分组布置的特点是将煤层划分为若干分组,每个分组开掘十条集中大巷,分组内用采区石门联系,分组集中大巷之间用主要石门或分区石门联系。
这种布置方式总的巷道工程量较少;生产比较集中,大巷容易维护。
其缺点是总的石门长度较长。
因此,它适用于可采煤层数较多,层间距大小不等的矿井。
特别是由于井筒布置要求,当井底车场落在煤层组的上部或中间时,采用分组布置,初期工程量少,建井工期短。
采矿学巷道设计
第一章采区地质特征1.1 采区概况1.1.1、采区位置1、采区位置、范围、煤层的赋存情况:采区位于井田东部地理坐标:东经110°10' 10.00"—110°11' 00.00",北纬30°10'00.00"—40°10'00.00"本采区位于第一水平,采区上部边界为1号煤层露头线,下部边界为+1000m采区运输大巷水平,东部以东二采区边界线为界。
本采区位于第一水平,采区上部边界为1号煤层露头线,下部边界为+1000m采区运输大巷水平,采区运输大巷位于3号煤层中,采区倾斜长度为500m,走向长度为3000m。
本采区含煤层有1、3层,对1、3煤层的特征叙述如下:1号煤层:位于上部,1号煤层为中厚煤层,煤层厚度变化不大,比较稳定,局部有突然增厚或变薄现象属于可采煤层,中部厚度较大,向东及向西厚度逐渐变小,无夹石,顶底板为砂岩和砂质页岩,顶板中等稳定。
煤层厚度平均为3.5m。
煤层结构简单,煤的容重为1.40t/m3。
煤层平均倾角为15°3号煤层:位于下部,3号煤层厚煤层,属于可采煤层,无夹石,顶底板为砂岩和砂质页岩,顶板中等稳定。
且属于较稳定煤层。
煤厚平均为4.0m。
煤层结构简单。
煤的容重为1.50t/m3。
煤层平均倾角为15°距1号煤层20m左右,煤层厚度有一定变化,1、3号煤层的层间距离较小平均为25m1.1.2、与地面关系采区上部边界为1号煤层露头线,采区东部有村庄,目前村庄尚未搬迁,西邻河流,由于地面有交通线路,所以要留设道路保护煤柱,按照当地地质资料,煤层埋藏深度由上到下逐渐增加,平均按100m,150m,200m,250m 的埋藏深度计算,在道路两旁各留10m后以60°的垮落角计算保护煤柱宽度。
1.1.3、采区内煤系产状煤层平均倾角为15º,根据地面钻孔揭露地质资料分析,该采区煤层厚度分别为3.5m和4.0m1.2 地质特征及煤层情况1.2.1、采区地质构造本采区内地质结构单一没有或者很少断层。
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(3) 巷道布置系统存在的问题
通过扩大采区尺寸,工作面等长切割和改用无煤柱开 采等手段,对采区巷道系统进行合理化、规范化改革后, 采区岩石集中巷布置方式的主要缺陷是: ① 岩巷掘进率太高,采准巷道的岩巷掘进率一般在25m/ 万t左右。
② 采区上山至工作面平巷需经过两个坡度270 的联络巷, 系统复杂、占用设备多,效率低。
④ 工作面平巷、岩石集中巷、采区上下山之间分别用坡 度270的联络巷联通。
传统的岩石大巷开拓,分两翼上(下)山布置 1-胶带运输机石门;2-北石门;3-采区轨道上山;4-采区回风上山;5-反上山; 6-煤仓;7-联络斜巷;8-西翼总回风巷;9-分层回风顺槽;10-岩石集中运输巷 ;11-分层运输顺槽;12-轨道顺槽;13-溜煤眼。
采区总回风巷 绞车房 轨道运输巷 轨道平巷) 溜煤眼 集中运输巷 运输平巷)
-Ⅰ -Ⅱ -Ⅲ -Ⅰ -Ⅱ -Ⅲ
轨
胶
轨道运输巷 透煤联络斜巷 轨道平巷)
道
带
孤岛开采护巷煤柱
上 上 隔采面(组与组之间跳采隔离) 轨道运输巷 山 集中运输巷 轨道运输巷 山
立交联络斜巷 胶带大巷 轨道大巷 孤岛开采护巷煤柱 溜煤眼 煤三分层开采 联络斜巷 联络斜巷
3)
煤、岩巷垂直布置的优越性
通过多年的生产实践,改革后的采区巷道布置形式, 除克服了传统的采区巷道布置形式的种种弊端外,还显
现出以下优越性:
(1) (2) 煤岩垂直布置比煤岩平行布置,采区掘进率降低 由于在采区内回采顺序由跳采改为阶梯式接替,接
15~2Om/万t,其中岩巷掘进率降低11~14m/万t。
2)煤、岩巷垂直布置
传统的岩石上下山、区段岩集巷和煤岩巷平行布置 的模式,掘进率并没有明显降低。1980年改用综采设备 后,综采面年推进度提高到10OOm左右,而岩巷掘进速 度始终在600~700m/a徘徊。岩巷掘进速度没有突破性 进展。随着综采单产不断飞速提高,与岩巷施工速度徘 徊不前的矛盾日益突出。采掘工作面单进速度的不平衡, 直接影响采掘工作面接替和均衡生产。
缩短采区准备时间,保证了矿井正常生产。
与煤顺槽、岩集巷平行布置方式比较,减少岩石工程量,
图5-11 鲍店矿五采区分组上山布置平面图 1-北翼胶带机大巷;2-北翼轨道大巷;3-采区煤仓;4-采区胶带机上山;5-采区 轨道上山;6-溜煤眼;7-Y型联络斜巷;8-煤顺槽;9-五采区总回风巷;①~ ④采区分组上山编号
下山)距第一组中间上下山550m左右。
② 取消与煤层平巷平行重叠布置的采区轨道岩石集中巷 和胶带输送机岩石集中巷。 ③ 在采区的上部布置采区的岩石轨道运输巷,与各组中 间上下山相联通;在采区下部边界布置岩石疏水巷;距 切眼60~80m内侧布置边界疏水岩石巷道并联通采区上 部的岩石轨道运输巷和采区下部的岩石疏水巷,构成一 个大回路和几个分组小回路,以使煤流、通风和疏水等 形成系统。解决采区内各岩石巷道的独头通风问题。 ④ 每组中间上下山中有一条是轨道运输上下山,另一条 是胶带输送机上下山,在胶带输送机上下山与煤层运输 平巷相交的位置,用溜煤眼联通,以形成综采工作面煤 的连续运输系统。
轨道上山 剖面示意图
图5-8
改革后的巷道系统
(2) 巷道布置系统的优点
① 采区集中化生产。巷道布置系统得到进一步改进,形 成了一矿二面和一矿一面的高度集中化生产的格局。出 现增产、减面、减人的良性的循环。 ② 采区尺寸扩大。随着采掘设备的改进、采掘工艺的完 善,高产高效工作面快速开采,巷道支护技术的进步使 巷道的支护与维护变得容易和可靠;加之安全技术的进 步,安全可靠性大大提高。采区尺寸加大是采矿技术进 步发展的必然趋势。 ③ 采区生产能力提高。采区生产能力基本上是采区内回 采工作面生产能力的总和。采区内同时生产的回采工作 面数目的多少,直接影响到采区巷道布置方式。
槽垂直,沿煤层倾斜方向布置在距3层煤10~2Om的底板
岩层内,分组岩石上下山间距根据采区走向长度和在煤
顺槽内所选设的胶带输送机长度确定。这种中间上下山
根据各采区的地质条件布置一组或多组。第一组中间上 下山距采区边界切眼600m左右(根据煤层平巷所铺设的
胶带输送机的长度而定),第二组中间上下山(或边界上
(5) 采区巷道布置工程量的减少,大大减少了采区巷道 维护费用。
(6) 跨巷开采和分组岩石上下山无岩集巷的布置方式的 成功,打破了传统采区的概念,如地质条件允许,可使 采区进行无边界连续开采,为实现高度集中化生产创造 了条件。
5.3.2 整层开采巷道布置系统 1) 整层开采简化巷道布置
鉴于采用分层综采技术的工作面单产水平难以大幅度 提高。为此,兖州矿区推广应用综放开采技术,形成具 有中国特色的集中化生产采区巷道布置系统,对合理集 中生产起到了保证作用。 采区巷道布置系统首先要求巷道系统简洁,确保煤流 通畅,辅助、安全系统完善可靠。同时对工作面参数的 变化与调整具备适应性,为工作面今后的发展留有充分 余地。还要有利于采掘工作面在时间、空间上的安排, 确保巷道维护并消除灾变隐患,实现采面有序接续。最 终实现"煤巷为主、少做岩巷"的布置方式。
⑤
采区各轨道运输上下山用Y型联络斜巷与综采工作面
运输巷连通,形成综采工作面的辅助运输系统和进回分 风系统,见图5-10。
⑥
采区的最后一组上下山(也称采区边界上下山),除留
足煤柱外,在停采线以外布置综采工作面的设备撤出联
络巷,其长度应以能够容纳移动变电站为准,并尽量考
虑能为上下两个工作面服务。
图5-10
巷道布置方式的主要特点: ① 利用两层煤的层间距大于10m的特点,改岩集 巷为煤集巷,达到少开掘岩巷的目的。
② 利用倾斜长而走向短的特点,采用倾斜长壁采 煤法仰斜开采,便于采空区和顺槽的自然疏水。 ③ 煤集巷受3 上 煤层两个分层四次开采的动压影 响,巷道维护量较大,维修费用较高。 ④ 这种布置方式的万吨掘进率在60m左右,岩巷 占采区巷道总工程量的20%左右。
图5-12 南屯煤矿煤层集
中巷布置方式示意图
1--265m轨道巷;2-南部
胶带巷;3--295m回风巷; 4--295m轨道巷;5--295
m胶带机巷;6-岩石上山;
7-北部胶带机上山;8-北部 轨道上山;9-联络斜巷; 10-溜煤眼;11-3层煤集中 巷;12-3上层煤顺槽 13-3上层煤开切眼; 14-3层煤开切眼
替综采工作面铺设胶带输送机的运输顺槽在实体煤一侧 掘进,便于大断面煤顺槽的维护。
(3) 取消与煤顺槽平行重叠的岩集巷,用150型胶带输送 机铺设于煤顺槽中取代DX型钢绳芯胶带输送机解决综采 工作面的运输问题,大幅度减少采区运输设备的投资。 (4) 采区各轨道运输上下山用Y型联络斜巷与综采工作面 的煤层平巷联通,形成综采工作面的辅助运输系统和进 回分风系统,便于采区通风调节和采区的防灭火工作。
改革后的巷道系统具有以下特点(图5-8):
① 一个采区只有一对采区轨道运输上山和胶带输送机上 山,且一般位于采区中部。 ② 采煤工作面的运输平巷与胶带输送机岩石集中巷重叠 平行布置,两者之间除用坡度270 联络斜巷联通外,还 要用溜煤眼联通,形成煤炭运输系统。 ③ 采煤工作面顺槽无煤柱沿空掘巷、煤顺槽定向施工。
兖州矿区厚煤层矿井采区式准备系统巷道布置改革 针对兖州的实际和需要创出了具有特色的巷道布置系统。 形成具有系统性、科学性、综合性的实用技术和理论研 究成果。
5.3.1 煤、岩巷垂直布置 1) 矿井原有巷道布置系统
(1) 双翼采区岩石上(下)山和岩石集中巷布置模式
二十世纪80年代初,以南屯煤矿沿用的岩石上(下) 山和岩石集中巷布置模式为原型,通过扩大采区尺寸, 工作面等长切割和改用无煤柱开采等手段,对采区进行 合理化、规范化改革。改革后的巷道系统适应初期综采 开采的需要,回采巷道维护良好,安全生产设备完备、 可靠,很快移植到新建井区段岩集巷的 问题尤为突出。但是,取消采区内区段岩集巷,煤、岩 巷垂直布置必需具备以下条件:
(1) 消除和处理易燃厚煤层自然发火的隐患是采 区巷道布置改革的关键
在厚煤层分层开采过程中,无煤柱开采的广泛应用 和推广,采空区内不留煤柱,为消除采空区内煤炭自然 发火的隐患创造了十分有利的条件。 其次,对矿井通风系统进行了优化,扩大了通风断 面,增加了进、回风道,降低负压,有效地减少了采空 区漏风。同时采取了综合防灭火技术:如均压通风,注 浆技术,堵漏风技术、阻化技术、注氮技术等。在防治 煤层自然发火的新设备、新材料、新技术不断出现的情 况下,采空区煤炭自然发火隐患基本得到控制,为采区 巷道布置改革提供了保证。
(2) 在3层煤分叉部分,开掘煤集巷有条件取代原 有岩集巷
兖州矿区的3层煤在南屯矿井田内分叉成两层。两层 煤的平均层间距为6.89m,其岩性为粉砂岩和细砂岩, 利用其岩性好和层间距较大的特点,把岩石集中巷改为 煤层集中巷设在3层煤里。
采用倾斜长壁采煤方法,在三采区的北、中、南部分 别设三组岩石巷道布置在距三层煤底板10~15m的岩层 内。北部布置一组岩石上山,设一条皮带上山和一条轨 道上山以解决三采区北翼的掘进运输问题。在这些岩石 巷道里分别掘溜煤眼和联络斜巷与3层煤煤层集中巷和3 上分层顺槽相联通。各煤层顺槽与3层煤煤层集中巷平行 布置(图5-12)。
(3) 优化联络斜巷布置保证采区巷道系统的完整 性
联络斜巷是由采区的岩石巷道通往综采工作面煤顺 槽的主要通道,它担负着综采工作面的通风、辅助运输、 供电、排水、注浆等主要任务,是构成采区巷道的主要 环节。 根据多年来的生产实践,从几种联络斜巷布置形式 中组合优化成Y型联络斜巷,这种布置形式能适应多变 的地质条件,能由两条上下山同时联结一条煤顺槽。Y 型联络斜巷的多功能性保证了改革后的巷道布置系统的 完整性。
Y型联络斜巷与综采工作面运输巷连通
鲍店矿五采区采取分组上下山巷道布置方式,工 作面连续跨上山回采,区段间不留煤柱,不设岩石集中 巷(图5-11)。采区走向长2500m,倾斜宽1600m。采区轨