矿井巷道布置-2
矿井巷道布置-2
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) 煤岩垂直布置比煤岩平行布置，采区掘进率降低 15～2Om/万t，其中岩巷掘进率降低11～14m/万t。 (2) 由于在采区内回采顺序由跳采改为阶梯式接替，接 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 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。
（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。 ③ 下部的岩石集中巷要受上部3个分层上下相邻采煤工 作面的6次采动影响，岩石集中巷维护条件差。
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。
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，很快移植到新建井的设计。
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。
矿井采区巷道方案设计
矿井采区巷道方案设计一、采区设计的内容（一）采区设计说明书（1）采区位置、境界、开采范围及与邻近采区的关系；可采煤层埋藏的最大垂深，有无小煤窑和采空区积水；与邻近采区有无压茬关系（2）采区所采煤层的走向、倾斜、倾角及其变化规律、煤层厚度、层数、层间距离、夹矸层厚度及其分布，顶底板的岩石性质及其厚度等赋存情况及煤质。
瓦斯涌出情况及其变化规律，瓦斯涌出量及确定依据；煤尘爆炸性，煤层自然发火性及其发火期；地温情况等。
水文地质：井上、下水文地质条件；含水层、隔水层特征及发育情况变化规律；矿井突水情况、静止水位和含水层水位变化；断层导水性；现生产区域正常及最大涌水量，邻近采区周围小煤窑涌水和积水情况等。
煤层及其顶底板的物理、力学性质等。
（3）确定采区生产能力，计算采区储量（工业储量、可采储量）和高级储量所占的比例，计算采区服务年限并确定同时生产的工作面数目。
（4）确定采区准备方式。
区段和工作面划分、开采顺序，采掘工作面安排及其生产系统（包括运煤、运料、通风、供电、排水、压气、充填和灌浆等）的确定。
当有几个不同的采区巷道准备方案可供选择时，应该进行技术经济分析比较，择优选用。
（5）选择采煤方法和采掘工作面的机械装备。
（6）进行采区所需机电设备的选型计算，确定所需设备型号及数量，采区信号、通讯与照明等。
（7）洒水、掘进供水、压气和灌浆等管道的选择及其布置。
（8）采区风量的计算与分配。
（9）安全技术及组织措施：对预防水、火、瓦斯、煤尘、穿过较大断层等地质复杂地区提出原则意见，指导编制采煤与掘进工作面作业规程编制，并在施工中加以贯彻落实。
（10）计算采区巷道掘进工程量。
（11）编制采区设计的主要技术经济指标：采区走向长度和倾斜长度、区段数目、可采煤层数目及煤层总厚度、煤层倾角、煤的容重、采煤方法、主采煤层顶板管理方法、采区工业储量和可采储量、机械化程度、采区生产能力、采区服务年限、采区采出率和掘进率、巷道总工程量、投产前的工程量。
巷道断面及布置
巷道断面及布置巷道断面及布置一、巷道断面形状我国煤矿巷道常用的断面形状是梯形和直墙拱形（如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形管称拱形），其次是矩形。
只是在某些特定的岩层或地压情况下，才选用不规则形（如半梯形）、封闭拱形、椭圆形和圆形。
矩形断面利用率高，承载能力低，一般用于顶压、侧压都小，服务年限短的巷道，如侧压大，两帮支架将发生移动或被坏。
梯形的断面利用率较拱形高，但承压性能较拱形差，常用于服务年限不长、断面较小或围岩稳定、地压不大的巷道。
拱形断面则常用于服务年限长或围岩不稳定、地压大的巷道。
在特别松软或膨胀性大的岩层中开掘巷道，当顶压、侧压都很大时，可采用曲拱形;底膨严重时，可用带底拱的封闭拱形;四周压力都很大且不均匀时，可采用椭圆形;四周压力均匀时，可采用圆形。
沿煤层掘进巷道时，为了不破坏顶板，常根据煤层赋存情况，将巷道开掘成各种不规则形。
巷道断面形状往往取决于矿区富有的支架材料和习惯采用的支护方式。
木棚子和钢筋混凝土棚子适用于梯形和矩形等断面;料石和混凝土砌碹适用于拱形、圆形等曲线形断面;而金属支架、锚杆支护适用于任何形状断面。
二、巷道断面尺寸巷道断面尺寸主要依据用途来决定的，并用所需通过风量来校正，以人员通过方便为原则，《煤矿安全规程》规定：巷道净断面，必须满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的需要。
巷道开掘出后不加支护的断面称为荒（毛）断面，支护后的断面称为净断面。
巷道断面尺寸主要考虑巷道的净高和净宽。
（一）巷道的净宽度矩形巷道（直墙巷道）的净宽度，是指巷道两侧壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。
对梯形巷道，当巷道内通行矿车、电机车时，净宽度指车辆顶面水平的巷道宽度。
当巷道内设置运输机械时，净宽度指从巷道底板起1.6m高水平的巷道宽度;当巷道不放置和不通行运输设备时，净宽指净高的二分之一处的水平距离。
巷道净宽主要取决于运输设备本身的宽度，人行道宽度和相应的安全间隙，无运输设备的巷道可根据通风及行人的需要来选取。
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。
煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术
煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术【摘要】煤矿开采是煤炭资源利用的重要环节，巷道布置与采煤工艺技术是其核心内容。
本文围绕巷道布置的基本原则、类型，采煤工艺技术介绍，煤矿采煤方法以及安全生产技术展开讨论。
巷道布置的科学合理性影响着矿井运行效率和安全，采煤工艺技术直接影响煤炭资源开采利用率。
煤矿开采的技术创新对提高生产效率、降低成本具有重要意义。
本文总结煤矿开采巷道布置与采煤工艺技术在生产中的重要性，并展望未来煤矿开采的发展趋势，指出技术创新对煤矿开采的积极影响。
通过本文的研究，有望为煤矿开采工艺技术的提升和煤炭资源的可持续利用提供重要参考。
【关键词】煤矿开采、巷道布置、采煤工艺技术、基本原则、类型、采煤方法、安全生产技术、重要性、发展趋势、技术创新、影响。
1. 引言1.1 煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术是煤矿生产的重要环节，直接影响着煤矿的生产效率和安全生产。
巷道布置的合理与否直接关系到煤矿的通风、运输、排水等工作的顺利进行，同时也会影响采煤工艺技术的实施效果。
在整个煤矿开采过程中，巷道布置的设计与选址是至关重要的，它涉及到矿井的整体布局和煤炭资源的有效开采利用。
巷道布置的基本原则包括安全第一、效率第二、经济适用、科学合理。
巷道布置的类型主要包括主准备巷道、煤层探矿巷道、采煤工作面巷道等。
采煤工艺技术介绍涉及到现代采煤机械的运用、采煤工序的流程、作业人员的操作技能等方面。
煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术是煤矿生产中不可或缺的环节，它直接影响着煤矿的生产效率和安全生产。
深入研究和认真实践煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术，对于提高煤矿生产水平和保障煤矿安全生产具有重要意义。
2. 正文2.1 巷道布置的基本原则煤矿的巷道布置是煤矿开采中至关重要的一环，其设计和安排直接影响采煤工作的效率和安全。
巷道布置的基本原则主要包括以下几点：1. 煤层的结构和特性：在进行巷道布置时，首先要充分了解煤层的结构和特性，包括煤层的倾角、厚度、岩层夹矸情况等，以便合理确定巷道的位置和尺寸。
4巷道断面设计2
㈥ 选择支护参数 本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽3.6m、穿过中等稳定岩层即 本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽 、 类围岩、服务年限大于10年等条件 查表5-15得锚喷支护参数 年等条件， 属Ⅲ类围岩、服务年限大于 年等条件，查表 得锚喷支护参数 锚杆长l.8m， 间距 = 0.78≈0.8m， 排距 ： 锚杆长 ， 间距a ， 排距a’=0.8m， 锚杆直径 = ， 锚杆直径d 18mm，喷射混凝土层厚T1 = 100mm。 ，喷射混凝土层厚 。 故支护厚度T 故支护厚度 = T1 = 100mm。 。 ㈦ 选择道床多数 根据本巷道通过的运输设备，已选用24kg/m钢轨，其道床参数hc 根据本巷道通过的运输设备， 已选用 钢轨，其道床参数 钢轨 分别为360和200mm，道渣面至轨面高度 a= hc－hb= 360－200 、hb分别为 和 ，道渣面至轨面高度h － = 160mm。来用钢筋混凝土轨枕。 。来用钢筋混凝土轨枕。
中国矿业大学能源与安全工程学院 中国矿业大学矿业工程学院
二．确定注的面面尺寸
确定巷道净宽度B ㈠ 确定巷道净宽度 查表4-1知 电机车宽A 查表 知 ZK10－ 6/250电机车宽 1=1060mm、 高 h=1550mm； － 电机车宽 、 ； 1.5t矿车宽 矿车宽1050mm、高1150mm。 矿车宽 、 。 根据《煤矿安全规程》 取巷道人行道宽 根据《煤矿安全规程》，取巷道人行道宽C = 840mm、非人行道 、 一侧宽a=400mm。又查表4-2知本巷双轨中线距 一侧宽 。又查表 知本巷双轨中线距b=1300mm，则两电 ， 知本巷双轨中线距 机车之间距离为 1300－（1060/2 + 1060/2）= 240mm － ） 故巷道净宽度: 故巷道净宽度 B = a1 + b + c1 =（400 + 1060/2）+ 1300 +（1060/2 （ ） （ + 840）= 930 + 1300 + 1370 = 3600mm ）
4-2煤巷道布置及矿压影响
兴陶煤业公司4-2煤巷道布置及矿压影响二〇一一年七月十三日一、矿压监测目的为了验证4203主运顺槽和辅运顺槽是否满足前面计算的要求以及掌握围岩的变形规律，确定巷道的稳定程度，以便及时采取有效措施来保证矿井的安全生产，同时为了给近距离煤层回采巷道的布置提供必要的数据支持，建议对巷道进行矿压观测。
二、监测内容和断面布置观测的内容主要包括巷道围岩表面位移观测和顶板离层观测，根据研究的需要，在4203主运顺槽中选取3种不同条件下的巷道区域布置观测点，具体观测断面布置如图5.1所示。
（1）距4203工作面开切眼0~50m布置3个测点A1、A2、A3，其中A1与开切眼间距20m，A1与A2、A2与A3分别间距15m，以测量工作面刚开始开采时巷道两帮和顶底板移近量。
（2）距开切眼100m、200m处分别布置测点B1、B2，由于其深入巷道内部，既可以测量巷道掘进时的移近量又可以测量工作面回采时的移近量。
（3）距内错8m的开口位置35m处布置测点S1，以测量刚开始掘进时巷道的变形量。
图5.1 主运顺槽测点布置图三、监测仪器选择和安设1、巷道表面位移观测巷道表面位移包括巷道顶底板和两帮的相对位移，在顺槽布置“十”字基准点进行观测，顶底板基准点居中安设、下帮基点位于帮部中间位置，上帮基准点与下帮基准点水平对应，基点布置使用钢筋，基点外露长度5~10cm，一般为5cm，打入围岩或煤体深度不小于50cm，用锚固剂锚固，当巷道围岩条件较差时可适当加大打入深度，断面基点布置图如图5.2所示。
巷道表面位移观测使用ZHC-Ι型号测杆直接观测。
图5.2 巷道表面位移观测断面示意图2、巷道顶板离层观测顶板离层量的观测采用顶板离层指示仪。
通过对顶板离层状况提供连续的直观信息显示，能及时发现顶板失稳的征兆，一般将顶板离层指示仪垂直于巷道顶板安设在巷道顶板巷宽的中部，要求离层仪深基点固定于顶板上方的稳定岩层中（距顶板表面约7m），浅基点固定在锚杆端头平行的位置（距顶板表面约2m），通过比较不同基点间的位移，来判断顶板是否出现离层及离层的部位，离层仪布置如图5.3所示。
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。
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。
1-2井田开拓方式
第二章井田开拓方式第一节井田开拓概述一、开拓方式概念1、井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。
2、开拓方式：开拓巷道的布置方式，即矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。
cm17042．按开采水平的数目（1）单水平开拓（2）多水平开拓3.按开采准备方式（1）上山式：开采水平仅采上山阶段（2）上下山式：开采水平分别开采上山阶段及上山阶段（3）混合式：上山式和上下山式同时使用。
4．按开采水平大巷布置方式（1）分层大巷：每个煤层分别设一条大巷（2）集中大巷：所有煤层共用一条大巷（3）分组集中大巷：分煤组设置大巷图2-1-2 开拓方式分类5．举例：（1）单水平上下山开拓：用在倾角较小（<16°），斜长不大的情况演示：（单水平上下山平面图）（单水平上下山立面图）（2）多水平上山开拓：每个水平服务于上山阶段，α较大，开拓水平多，井巷工程量大，多用于急倾斜煤层；演示：（多水平上山）；（3）多水平上下山开拓：每个水平都服务于上、下山两个阶段，减少工程量，增加下山开采，用于α较小的井田；演示：（多水平上下山）；（4）多水平混合开拓：上部的水平采上山阶段，最下一个水平开采上下山两个阶段。
演示：（多水平混合开拓）三、确定井田开拓方式的原则1、井田开拓解决的问题（1）确定井筒形式、数目及位置，合理选择井筒及工业场地的位置；（2）确定开采水平的数目和位置；（3）布置主要运输大巷布置方式及井底车场形式；（4）确定矿井的开采程序，做好水平接替；（5）确定井筒延伸方式、深部开拓等。
2、基本原则（1）必须贯彻国家有关煤矿安全生产的规定，创造安全、良好的生产条件；（2）合理开发资源，减少资源损失；（3）符合国家产业政策，多出煤、早出煤、出好煤、为建设高产高效、安全生产矿井创造条件；（4）合理集中开拓布署，简化生产系统，避免生产分散；减少工程量，降低投资，减少建工工期；（5）适应当前生产、技术、装备水平，并为新技术机械化、自动化的推广创条件；（6）考虑煤质、煤种及其他有益矿产的综合利用，提高资源的综合利用率。
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。
巷道布置及支护说明
炭窑坪煤矿D1003工作面尾巷巷道布置及支护说明摘要：本文主要阐述了炭窑坪煤矿D1003工作面尾巷巷道布置及支护说明。
关键词：掘进巷道顶板支护第一节巷道布置1、该掘进工作面沿煤层顶板布置，以真方位角0°06′掘进在采区回风巷距七顺12m处开口。
2、巷道断面如下：净断面：2.4m×1.8m第二节矿压观察一、观察对象D1003掘进工作面内错尾巷二、观察内容用锚杆拉力计、扭力扳手对顶帮锚杆的锚固力、扭力矩实施抽查检测；用钢尺对巷道硐高进行观测以分析顶、底板移近量，对巷道宽度进行观测以确定巷道两帮的移近量。
三、观察方法用LY200型锚杆拉力计检测顶、帮锚杆锚固力，用力矩扳手检查扭力是否达到要求。
每月1、11、21号进行拔拉测试，且每次抽查每组不少于3根，所测数据记录在册，并通报队组。
四、数据处理：由队组人员配合技术科测试，观察记录归技术科负责整理分析判断，上报分管矿领导，分析结果及时反馈队组，从而不断修改设计补充措施，指导施工。
第三节支护工艺一、支护参数设计（一）、采用类比法合理选择支护参数根据采区准备巷道支护经验，锚杆选用1.8m长的圆钢锚杆，排距800m m，间距800m m，网为10#铁丝网。
（二）、采用计算法校验支护参数1、顶锚杆通过悬吊组合梁作用，帮锚杆通过加固帮体作用达到支护效果，应满足L≥L1＋L2＋L3式中L—锚杆总长L1—锚杆外露长（帮锚杆为0.15m）L2—有效长度（顶锚杆取免压拱高b，帮锚杆取煤帮破碎深度）m L3—锚入岩层深度0.3m普氏免压拱高b＝「B/2＋H t a n（45°—W帮/2」/F顶式中B、H巷道中宽和高B＝2.4m H＝1.8mF顶—顶板岩石普氏系数顶取2；W帮—两帮围岩的内摩擦角取63.43°。
b＝「2600/2＋1800t a n（45°—63.43°/2」/2＝「1300＋425」/2＝0.862m依据上述公式计算得出顶板锚杆长L顶≥1.262米，所选锚杆长度满足设计要求。
第十八章 井田开拓巷道布置
辅助水平的应用
• • • • • 水平垂高过大，开采技术困难。 多水平上下山开采的矿井， 上水平下山采区辅运、通风、排水困难 下水平需要解决回风问题。 急斜煤层矿井，阶段垂高较小，当∑M较小时，水 平的T不满足,要求加大H，在两开采水平间设辅 助水平,现少用。 • 近水平煤层，开采水平置于主采煤层中，主采煤 层以上或以下的煤层设辅助水平，开设简易车场 担任辅运、通排等任务。 • 应用原则—辅助水平增加井下运辅环节，生产系 统复杂化。有明显的技术经济优越性方可使用。
层中。减少岩石工程量。)
岩巷、易维护； 生产集中，便于管理； 数个煤层可同时准备和回采，能力大。 初期工程量大，建井期长。
适用条件
适用： • 井田走向距离大， • 煤层数目多、层间距小， • 层间距50m的矿井。
3、分组布置（集中大巷—用主要石门联
• • • • • • 系分组大巷） 分组布置特点： 据煤层间距，分为若干煤组；每组煤布置 一条分组集中大巷，各煤组分别布置采区。 各组设集中大巷，用主石门将各组大巷连 接起来，各煤组分设采区。 初期工程量大。 兼有分层大巷和集中大巷的部分特点。 适用：煤层组间距70m。
(layout of roadway in mining level)
• 大巷—为整个开采水平或阶段服务的水平 巷道。 • 运输大巷—为整个开采水平或阶段运输服 务的水平巷道。 • 担负煤、矸、物料和人员的运输，通风、 排水及铺设管线等。是矿井的“动脉”。
一. 阶段运输大巷运输方式和设备
• • • • 矿车轨道（机车运输）（locomotive haulage） 轨距：600 mm，900 mm 矿车：固定箱式1t，3t 底卸式3t，5t 矿车轨道运输优点： 1)煤、矸、物料、人员可统一运输解决； 2)运输能力大，机动，适应生产不均衡变化要； 3)可分运不同牌号的煤； 4)煤尘少，利于安全； 5)远距离运输不困难。 • 矿车轨道运输要求：能适应多弯道，要求大巷 平
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。
矿井巷道
S′
S
轨中心距加宽：装车站左、右侧各不小于5 m的 巷道内将SS。使两车会交时，突出车体部分间 隙 700mm。 巷道加宽：装车站左、右侧各大于5 m范围巷道 加宽。 两侧均设人行道。
（二）石门装车站线路
尽头式：一个装车点
m
lx
n
lk c2
lH
lk LD
l1
lH
线路联接：进石门前，设DX，大巷设单轨平面曲线进 石门
主提升 辅助提升
双钩提升 单钩提升
单向甩车 双向甩车
绕道式 石门式 平巷式
（一）石门式中部车场
石门式中部车场—采区上山甩车道直接将矿车甩入 区段石门。 Ⅰ 2 1 布置特点： 6 1）单向甩入石门内 轨道上山—石门—轨道平巷相连 8 9 7 10 运输上山—石门—区段运输平巷相连 3 2）石门内设调车场 5 3）上、下区段过渡期通风。 4 3 适用：煤层群联合布置采区， 5 轨道上山在下部煤层或底板岩石内 4
（三）绕道式下部车场
1、绕道式下部车场 开一段平行于大巷的巷道，专门布置装车线路。
Ⅰ 1 2 9 3
4 5 8 7 6 Ⅰ
ⅠⅠLeabharlann 12 7 8 4 3 9
绕道装车站采区下部车场 1-运输上山； 2-轨道上山； 3-采区煤仓； 4-大巷； 5-人行道； 6-材料车场；7-顶板绕道； 8-采区石门； 9-绕道装车站储车线
Ⅰ
3
4
5
TCKP1420
19
特点：设顶板绕道：单向甩入绕道。 适用：运输上山、轨道上山同一层位上。 单一薄及中厚煤层双翼采区。
2、布置特点： 1）采区两翼区段的平巷不在同一水平； 2）双向甩入不同标高的区段平巷； 3）巷道交叉点不易维护。 适用：地质构造等原因，双翼区段不同标高。
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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。
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。
（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。
因此，减少岩巷，尤其是取消采区内区段岩集巷的 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。
高产高效矿井开采技术
矿井巷道布置-2
5.3 单翼、整层连续跨上(下)山巷道布置系统
20 世纪 70 年代以前，我国国有重点煤矿中，除近水 平煤层外主要采用采区式准备，其中绝大部分是双翼采 区准备，将上（下）山布置在采区中部为采区两翼服务， 相对减少上（下）山及车场的掘进工作量。随着采矿技 术的发展，高产高效矿井采区式准备系统朝着扩大采区 尺寸及生产能力，推广跨上山连续开采和采区内整层、 单翼化布置方向发展。
(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 下部的岩石集中巷要受上部 3 个分层上下相邻采煤工 作面的6次采动影响，岩石集中巷维护条件差。
④ 由于上下两个相邻的采煤工作面共用一条胶带输送机 岩石集中巷，后一个工作面煤层平巷靠近采空区一侧， 煤层运输平巷要铺设胶带输送机，巷道断面大，难以维 护。 ⑤ 上下两个相邻工作面，只有一个采煤工作面正坡向下 运输，另一个采煤工作面则需反坡向上运输，运输效率 低。通过生产实践暴露出来的上述问题，严重制约着综 合机械化生产的发展。 随着综采技术的飞速发展，岩巷掘进与采面推进速度 之间的差距进一步拉大，采准接续上升为主要矛盾；分 层开采导致岩集巷多次经受采动影响，巷道维修工作量 大。因此，提出新的采区巷道布置方式，减少岩巷成为 下一阶段改革的主攻方向。
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。
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
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。
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。
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
道大巷、皮带大巷沿煤层走向，布置在采区下部。四组
上山沿煤层倾向布置，每组上山间隔600m，四组上山上
与采区总回风巷相连，下与采区轨道大巷皮带大巷相连。
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
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
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
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，很快移植到新建井的设计。