煤矿开采技术——采区方案设计

第十六章采区方案设计

第一节采区设计的依据、程序和步骤

第二节采区设计内容

目的要求：

1、了解采区设计的依据、程序和步骤

2、掌握并熟悉采区设计的内容

重点、难点和突破的方法：

重点： 1、设计的依据、程序和步骤

2、设计的内容

难点：

突破方法： 1、详细讲解

2、实例讲解

教学内容和步骤（附后）

第一节采区设计的依据、程序和步骤

一、采区设计的依据

1、已批准的地质报告

1）矿井开采设计

3）采区地质说明书；

3）附图。

采区设计通常分两个阶段：

（1）方案设计：确定采区主要技术特征的采区方案设计。

（2）施工设计：根据批准的方案而进行的采区单位工程巷道施工图设计。

2、采区设计的步骤

进行采区设计要认真学习有关煤矿生产、建设的政策法规，收集有关地质和开采技术资料，掌握上级管理部门对采区设计的具体规定。依据矿井开采设计方案进行设计。主要步骤：

（1）明确设计任务，掌握设计依据。

（2）深入现场，调查研究。（3）研究方案，编制设计。

（4）审批方案设计。（5）进行施工图设计。

第二节采区设计的内容

一、采区设计说明书

（1）采区基本概况：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等。

（2）采区煤层及围岩：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，采区主要地质构造对采区设计影响情况。

（3）储量及生产能力：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采区同时生产的工作面数目。

（4）采区巷道布置方案设计：确定采区准备巷道布置方式。

（5）采煤方法设计：选择采区主要采煤方法和选择进行采掘工作面的开采机械装备选择设计。

（6）采区机电设计：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）采区通风设计：进行采煤工作面、掘进工作面通风设计计算，计算采区总需风量的并进行风量分配计算。

（8）采区其他系统：煤体洒水、掘进供水、压气、充填和灌浆等管道的选择及其布置。

（9）安全技术及组织措施。

（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。

二、采区设计图纸

采区设计所需图纸包括：地质柱状图、采区井上下对照图、煤层底板等高线土、储量计算及剖面图等。

采区设计图纸主要包括：

（1）采区巷道布置平面及剖面图

（比例：1∶1000或1∶2000）；

（2）采区采掘机械配备平面图

（比例：1∶1000或1∶2000）；

（3）采区工作面布置图（比例：1∶50或1∶200）；

（4）采区通风系统（最大、最小负压）示意图；

（5）瓦斯抽放系统图（低瓦斯矿井不要）；

（6）采区管线布置图（包括防尘、洒水、灌浆管路布置等）；（7）采区轨道运输系统图（比例：1∶1000或1∶2000）；（8）采区供电系统图（比例：1∶1000或1∶2000）；

（9）采区避灾路线图；

（10）采区车场图（比例：1∶200或1∶500）；

（11）采区巷道断面图（比例：1∶50或1∶20）

（12）采区轨道交岔点图（比例：1∶50或1∶100）；

（13）采区硐室布置图（比例：1∶200）。

第三节采区参数的确定

第四节采区准备方式的发展方向

目的要求：

1、掌握采区设计需要确定哪些参数

2、掌握采区各参数应如何确定

3、了解采区准备方式的发展方向

重点、难点和突破的方法：

重点： 1、采区尺寸的确定

2、采区生产能力的确定

难点：采区生产能力确定

突破方法： 1、详细讲解

2、虚拟案例剖析

教学内容和步骤（附后）

第三节采区参数的确定一、采区尺寸

（一）影响采区尺寸的因素

1、地质条件

（1）地质构造。（2）煤层及围岩稳定程度。

（3）自然发火。（4）再生顶板形成时间。

（5）煤层倾角。

2、生产技术条件

（1）区段平巷的运输设计。（2）设备搬迁。（3）采区供电。

3、经济因素

（二）采区尺寸数值

采区尺寸包括采区走向长度和倾斜长度。使用单体液压支柱的普采工作面采区，其走向长度一般为1500～2000m。综采采区宜用单面布置，其走向长度一般不小于1000m；当双面布置时，一般不小于2000m。

二、采煤工作面长度

（一）影响工作面长度的因素

1、煤层赋存条件。

煤层厚度；煤层倾角；围岩性质；地质构造。

2、机械装备及技术管理水平

采煤机、输送机、顶板控制、工作面通风。

3、巷道布置

（二）采煤工作面长度

综采：150～200m；普采：120～150m；炮采：80～150m；对拉工作面：200～300m；急斜煤层采用伪斜柔性掩护支架采煤法的工作面：30～60m。

三、采区煤柱尺寸

1、采区上（下）山间的煤柱宽度（沿走向）：薄及中厚煤层为20m；厚煤层为20～25m。

2、上下区段平巷之间的煤柱宽度：薄及中厚煤层约为8～15m；厚煤层约为30m。

3、运输大巷一侧煤柱宽度：薄及中厚煤层约为20～30m；厚煤层约为25～50m。

4、回风大巷一侧煤柱宽度：薄及中厚煤层约为20m；厚煤层约为20～30m。

5、采区边界两个采区之间的煤柱宽度为10m。

6、断层一侧煤柱宽度根据断层落差及含水等具体情况而定：落差大且含水时留30～50m，落差较大时留10～15m；采区内落差小的断层通常不留煤柱。四、采区生产能力

是采区内同时生产的采煤工作面出煤量的总和。