采矿通论 第九章

采用巷道的联合布置，是采区巷道布置的一项重大改革。 采用巷道的联合布置，是采区巷道布置的一项重大改革。实 践证明，采区巷道联合布置与单层布置相比，具有以下优点： 践证明，采区巷道联合布置与单层布置相比，具有以下优点： 减少了采区上（ 山和采区车场及峒室的数量， 1 ） 减少了采区上 （ 下 ）山和采区车场及峒室的数量 ， 降低了掘 进和维护费用。 进和维护费用。 2 ） 增加了采区数量，采区的服务年限相对增长，缓和采区接替 增加了采区数量， 采区的服务年限相对增长， 和提高采区生产能力，减少矿井同时生产数目， 和提高采区生产能力，减少矿井同时生产数目，有利于实现集中 生产。 生产。 能采用能力大、效率高、性能可靠的机械设备， 3 ） 能采用能力大 、 效率高 、 性能可靠的机械设备， 有利于提高 机械化水平，对保证采区正常地安全生产有利。 机械化水平，对保证采区正常地安全生产有利。 减少了巷道的保护煤柱，降低了煤炭损失， 4 ） 减少了巷道的保护煤柱 ， 降低了煤炭损失 ， 有利于提高采区 回采率。 回采率。
二、采区内的生产系统
采区内的生产系统主要包括：运煤系统、运料及排矸系统、 通风系统、供电系统。根据图13-1所示将各生产系统分述如下： （1）运煤系统 工作面的煤炭经区段运输平巷和采区运输上山进入采区煤 仓，然后在采区下部车场装车外运至井底车场。 （2）运料及排矸系统 采区下、中、上部车场、轨道上山及各区段的回风平巷内 均铺设有轨道、并与大巷接轨。采区和工作面所使用的材料和 设备均沿轨道运输线路用材料车运往各个地点。掘进时所出的 煤和矸石，利用矿车按与运料相反的方向运出采区。
三、采区生产能力
（1）采区生产能力 是指单位时间内采区所能生产煤炭的数量。一般以 采区日产量（t）或年产量（t/a）来表示。是采区内同 时生产回采工作面和掘进工作面的总和 （2）采区生产能力是一项综合性指标 是工作面生产能力、平巷、上山运输能力，采区煤仓、 采区车场的通过能力相配合的结果 相配合的结果。 相配合的结果
（2）采区划分为区段 在采区内， 在采区内 ， 通常要把采区划分为若干各区段进行回 划分区段时要根据煤层赋存条件、地质构造、 采，划分区段时要根据煤层赋存条件、地质构造、沼气 涌出量等地质因素，以及机械设备类型、 涌出量等地质因素，以及机械设备类型、技术管理水平 等技术经济因素综合加以考虑， 等技术经济因素综合加以考虑，确定合理的区段斜长和 区段数目。 区段数目。 （3）区段的斜长
四、倾斜长壁采煤法的适用条件
根据目前的设备条件，主要适用于 （1）倾角在12度以下的煤层； （2）在对工作面设备采取一些措施后，可应用与 12度～17度的煤层； （3）对于倾斜和斜交断层较多的区域，能大致划 分成较规则条带的情况下，可考虑采用倾斜长壁 采煤法或伪斜长壁采煤法；
第五节 采区主要参数
（4）供电系统 高压电缆由井中央变电所，经大巷、采区运输石门、 下部车场、采区运输上山至采区变电所，降压后的低电 压，由低电压电缆分别引向回采和掘进工作面附近的配 电点，以及上山运输机、绞车等用电地点。
三、单面采区巷道布置（如图P212） 单面采区巷道布置（如图P212） P212
双面采区与单面采区相比，具有同一区段内可两 翼工作面相向同时回采，有利于集中生产；采区走向长 度可达1500～2000m，因而减少了阶段内的采区数目， 即减少了上山运输设备的安装、拆卸工作，也减少了采 区上山和车场的开掘费用，可提高劳动生产率；由于阶 段内采区数目减少，从而减少了采区上山和采区边界的 煤柱损失，有利于提高采区回采率；阶段运输平巷内生 产和装载工作比较集中，管理方便等有点。 双面采区的主要缺点是通风系统和采区中部车场较复 杂，采区内存在一翼反向运输，采区上（下）上受两侧 采动影响，以及要求地质条件较简单等。
（3）通风系统 回采工作面所需的新鲜风流，从采区运输石门1进入采区下部 车场3，经轨道上山4、中部车场7进行分流，再分别经平巷8、联 络眼11、区段运输平巷9到达工作面。清洗工作面后的乏风，经 区段回风平巷10，右翼直接进入采区回风石门2；左翼须经上部 车场6后进入采区回风石门2，再排入矿井总回风道。 掘进工作面所需的新鲜风流，由采区轨道上山至中部车场7‘分 两翼由局扇送至平巷8‘和9‘掘进工作面，乏风则经平巷8‘、联络眼 11、运输平巷9’、排入运煤上山5送入采区回风石门2排出采区。 采区绞车房和变电所所需新风均由轨道上山直接供给。
（3）加大采区生产能力的优点 可以充分发挥采区主要巷道和设备效能，缩短巷道 维护时间，减少辅助生产环节，降低吨煤费用和提高效 率。对于生产矿井加大采区生产能力，可以减少同时生 产的采区数目，使矿井的生产和管理集中，相对减少了 巷道的维护量和辅助人员，降低生产成本。 （4）提高采区生产能力的主要措施 1）采区巷道联合布置 2）提高回采工作面单产 3）适当增加采区内同采工作面数目 4）提高采区车场通过能力
• （二）采区巷道联合布置的特点 • 1．共用采区上山的位置 • 2. 煤层间的联系方式 • 3. 煤层群的开采顺序
第三节 近水平煤层盘曲巷道布置
一、近水平煤层开采的特点 二、近水平煤层盘曲巷道布置
第四节 倾斜长壁采煤法巷道布置
倾斜长壁采煤法： 倾斜长壁采煤法 ： 在开采倾角较小的缓倾 斜煤层和近水平煤层时，将回采工作面沿走向布 置，沿煤层倾斜方向向上或向下推进采煤的方法。 特点：运输和通风巷道均是沿倾斜方向布置， 特点： 取消了采区（或盘曲）上下山，而不同于走向长 壁采法的一种新型采煤方法。
区段斜长＝工作面长度宽度＋区段平巷宽度＋ 区段斜长＝工作面长度宽度＋区段平巷宽度＋护巷煤柱宽度 区段平巷宽度一般取2 区段平巷宽度一般取2～3m 根据矿山压力的大小和所取的护巷方法取0 15m。 根据矿山压力的大小和所取的护巷方法取0～15m。
二、采区走向Biblioteka 度采区走向长度是确定采区范围的一项重要参数，需要根据采区 的煤层地质条件、开采机械化水平、采区巷道布置方式和技术经 济效果等因素加以确定。 加大采区长度的优点： 加大采区长度的优点： 能充分发挥机械的效能，减少工作面搬家次数， （ 1 ） 能充分发挥机械的效能 ， 减少工作面搬家次数， 提高劳动 生长率； 生长率； 采区数目减少，可相对减少采区上下山、 （ 2 ） 采区数目减少 ， 可相对减少采区上下山 、 车场和硐室的掘 进工作量，降低掘进费用； 进工作量，降低掘进费用； 减少采区上下山煤柱和采区边界煤柱的损失， （3）减少采区上下山煤柱和采区边界煤柱的损失，提高采区回采 率； （4）有利于采区和矿井的合理集中生产。 有利于采区和矿井的合理集中生产。
（二）采区煤柱尺寸
采区煤柱是保持巷道处于良好状态的需要，采区煤柱 尺寸与煤层赋存状态、煤体强度、矿山压力和巷道服务 年限等因素有关 区段运输平巷与轨道平巷间留设区段煤柱时，薄及 薄及 中厚煤层不小于8～15m，厚煤层 厚煤层不小于15～20m；为了 中厚煤层 厚煤层 隔离采区，防止发生火灾、水害和瓦斯涌出的影响，在 采区边界留设的采区隔离煤柱，一般宽为10m左右。 一般宽为10m左右 一般宽为10
长壁采煤法采区的主要参数：采区倾斜长度、 采区倾斜长度、 采区倾斜长度 采区走向长度、采区生产能力、采区回采率和采 采区走向长度、采区生产能力、 区巷道煤柱尺寸。 区巷道煤柱尺寸。
一、采区倾斜长度 （1）采区斜长的确定： 采区斜长的确定： 通常在矿井开拓确定阶段高度时考虑。 通常在矿井开拓确定阶段高度时考虑。在阶段高度已 定的情况下，采区斜长已基本上是定值。 定的情况下，采区斜长已基本上是定值。但因煤层倾角 的变化，各采区斜长可能有所不同。 的变化，各采区斜长可能有所不同。
（5）确定合理的采区生产能力考虑因素 采区地质条件、煤层生产能力、机械化程度和 采区内工作面接替关系等。
五、 采区回采率和采区煤柱 （一）采区回采率 采区回采率是反映采区巷道布置效果的主要参数， 它是指采区工业储量中，设计或实际采出的那一部分储 量，约占工业储量的比例，以百分数表示：
采区回采率（％）＝ 采区回采率（％）＝
一、单一煤层倾斜长壁采煤法巷道布置
例：13-9所示 1、巷道掘进顺序 2、生产系统 （1）运煤系统（2）运料系统 （3）通风系统
二、倾斜长壁开采煤层群的巷道布置
看图P13-10
三、倾斜长壁采煤法巷道布置特点
1、取消了采区上下山，减少了采区车场等巷 道和硐室，简化了巷道布置系统，减少了巷道掘 进工程量，降低了巷道掘进费、维护费和运输费、 减少了煤柱损失。 2、运输和通风巷道沿煤层倾斜直线开掘，可 保证回采工作面长度基本不变，有利于综合机械 化采煤。
第 9章
缓倾斜、 缓倾斜、倾斜薄及中厚煤层
长壁采煤法采区巷道布置
第一节 单一煤层走向长壁采煤 法采区巷道布置
一、巷道布置及分类
• 1.分类 1.分类 • 双面采区和单面采区 • 单一煤层走向长壁采煤法的采区巷道布置可分为 双面采区和单面采区。所谓双面采区是指在采区走向 长度较大时，将采区上（下）山布置在采区中间，为 采区两翼的回采工作面服务。 • 看图（看图P211－－13-1）
第二节
煤层群采区 巷道联合布置
一、煤层群采区巷道联合布置的实质及特点
（一）煤层群采区巷道布置及生产系统
（二）采区巷道联合布置的特点 1．共用采区上山的位置 2. 煤层间的联系方式 3. 煤层群的开采顺序
二、采区联合布置的类型
根据开采煤层数目的多少、层间距离大小、地质构造、 顶低板岩石性质、煤层厚度、采区储量、采区生产能力 联合布置和分 等因素，采区巷道联合布置的方式有集中联合布置 分 联合布置 组联合布置两种。 组联合布置 矿井内全部可才煤层的采区巷道联合布置方式称为 集中联合布置。集中联合布置方式具体又可分为共用采 集中联合布置 区上（下）山的联合布置和共用采区上（下）山同时共 用区段平巷的联合布置方式。
3、倾斜长壁工作面的推进方向，根据具体 情况，可仰斜向上推进，也可俯斜向下推进。 煤层顶板淋水较大或采空区注浆防火时，仰斜 开采有利于疏干工作面，保证工作面良好的工 作环境；或煤层厚度较大、煤质松软，或瓦斯 含量较大时，仰斜开采有利于减少工作面瓦斯 含量或减少煤壁片帮程度。
存在问题： 存在问题： （1）长距离的倾斜巷道，使巷道掘进、辅助运输 及行人比较困难； （2）目前生产设备，不能完全适应倾斜长壁工作 面的要求； （3）大巷装车点较多，尤其当工作面单产低，同 采工作面个数较多时更加突出； （4）有时在生产中存在污风下行的问题。
采区工业储量－ 100％ 采区工业储量－开采损失 ×100％ 采区工业储量
提高采区回采率的办法： 提高采区回采率的办法： 应力求减少煤柱损失，首先 首先合理确定煤柱 首先 尺寸，或采取措施推广无煤柱护巷；其次 其次，在 其次 必须留设煤柱时，尽量提高煤柱的回收率；再 再 就是适当加大采区尺寸，降低采区隔离煤柱及 上下山煤柱所占比例。
在许多矿井中， 在许多矿井中 ， 往往存在若干煤层相距远近 不等。在这种情况下，应根据煤层间距， 不等。在这种情况下，应根据煤层间距，将间距 较近的几层煤化成一组， 较近的几层煤化成一组，实行分组联合布置共用 巷道。这种根据煤层远近将其划分若干个分组， 巷道。这种根据煤层远近将其划分若干个分组， 在每个分组范围所包括的几个煤层内设置共用巷 开采组内各煤层， 道，开采组内各煤层，这样的采区联合布置方式 称为分组联合布置。 称为分组联合布置。
第二节
煤层群采区巷道联合布置
• （一）煤层群采区巷道布置及生产系统
• 1、分层布置 • 通常情况下，在地下赋存有多个煤层，若在每个煤 层中各布置采区上山、采区峒室、区段平巷、建立彼此 独立的采区生产系统，实行单独开采各煤层，则称为分 层布置。 • 2、采区巷道联合布置 • 如果多个煤层相距较近，利用一套采区上（下）山， 开采两个以上距离较近的煤层，使采区内各煤层的有关 巷道统一布置，建立共用的生产系统，称为采区巷道联 合布置。