1第九章近水平煤层准备方式的选择分析详解

3、配套能力 AB 1）、与上下山运输设备配套 2）、通风能力配套
跨多上山采区或跨多石门盘区
特点： 1）上山一般布置于煤层底板岩石中； 2）上山间距：1000m（一部胶带机长度）； 3）回采工作面连续跨多个上山回采 — 用于地质构造简单的地 段。 4）初期工程量大，占用设备多。 适用：地质条件简单，如，范各庄矿。
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4、按煤层群开采时的联系
u 单层准备 u 联合准备 单层准备 — 各煤层独立布置准备巷道及生产系统。 联合准备 — 几个煤层共用一套准备巷道及生产系统。 联合准备 ： 集中上山（共用上山）和区段集中平巷（共用区 段平巷） 共用上山，不共用区段平巷
c、适用：
i）、单一薄及中厚煤层，服务年限短。（图8-7） ii）、只有两个分层的单一厚煤层，煤中硬，顶底板较稳定； iii）、联合布置时，最下层是维护条件好的薄及中厚煤层图8-12。 Iv）、为部分煤层服务或维护时间短的专用通风、运煤上山（图8-13中8运 输（运煤）上山，图8-14中8（通风上山），图8-15煤层进风眼8等）。
2）、面数
n
综采面，宜一区一个，不大于二个；普采面，宜一区二个， 不大于三个；炮采在2～3个，不大于4个。 3）、生产能力：综采，60～100万t/a，好的矿井可以达到 100～200万t/a，最多可以达到200～1000万t/a（高产高效）。 普采45～80万t/a，好的达到100万t/a； 炮采10～60万t/a。
三、上（下）山盘区
1、单层准备 盘区上下山沿煤层布置（薄及中厚煤层），上下山间距 15～20m，两侧各20～30m煤柱。如果大巷在煤层中，则 与图8-7极相似。对于厚煤层，上山可能在底板岩石中，若 分层开采，则采用联合布置方式。 2、集中上（下）山联合布置 走向长壁采煤法，图9-9。
四、石门盘区
定义：石门盘区 — 自水平运输大巷开掘石门作为盘区主要 巷道时，该盘区称石门盘区。图9-10。
二、条带式布置的特点
1、优点：取消了采区（盘区）上、下山巷道，工作长度稳定， 基本不变。掘进工程量少，生产系统简单。
2、注意问题：工作面回采巷道不是平巷，是沿煤 层的倾斜巷道。由于巷道长度可能很长，用绞车 提升运料较困难，多采用单轨吊车、齿轨和卡轨 车。 3、关于仰斜开采和俯斜开采 1）、仰斜开采：工作面压力小，有利于排水， 煤壁受压，易破煤，装煤效果好。但煤壁易片帮， 瓦斯易积累。所以，当煤质较硬，顶板淋水较大 时，可多采用。图9-4。 2）、俯斜开采：与仰斜相对应，当煤层厚度大， 煤质松软或瓦斯较大时采用。图9-5。 3）、当开采倾角很小时，顶板较好，可采用仰、 俯结合的形式，即大巷上方用俯斜，大巷下方用 仰斜。图9-6。
三、带区式布置 1、布置形式 图9-7。 2、布置特点：煤巷多，以煤巷换立眼、运料斜 巷。 3、条带数：大于4～6个，可以达到10～12个 （3000m以内）。 4、发展前景：近水平煤层多采用。是一种新方 式，岩巷少，符合绿色开采发展方向，可多采 用。图9-8为一个实际应用的例子。 四、条带式与带区式布置的比较 1、系统（相当于走向长壁的单面煤层上山采区） 2、带区工程量（煤巷换岩巷） 3、选择（经济比较）
六、改进型的石门盘区
1、 采用对拉采面的石门盘区。
12 m1 m2 2 1 11 5 12 9 68 3 11 10 5 7 12 11 10 5 4 7 12 9 6
9 6
8
六、改进型的石门盘区
2、机车直接进区段集中平巷的石门盘区。当 小时，煤层稳定时用。
m1 m2 m3 1
5 6 4 12 3
第九章 近水平煤层准备方 式的选择分析及上 下山布置参数
因倾角小，布置方式与缓斜、倾斜有差异
§9.1 倾斜长壁采煤系统的巷道布置
一、条带式布置 有关参数前面已经讲过，不重复，看书，重点是学习 看图。
1、单一煤层的布置 图9-1。 2、多煤层联合布置 图9-2。 3、单一厚煤层的布置 有集中巷，叫集中斜巷。（由局部到整体）图9-3。
五、上山盘区与石门盘区的选择




石门盘区比上山盘区优越，有条件，如ɑ≦6时尽 可能选用。 1、与上下山盘区比较的优点 1）、上山的运输变成水平运输，给使用电机车创 造了条件，甚至可以使电机车进入岩石集中巷道； 图9-11。简化了系统，减少了环节，运输不受长 度限制，能力较大； 2）、有盘区石门时，有留煤眼和区段煤仓，对煤 流的缓冲作用很大，有利于煤炭的运输工作； 3）、岩石巷道维护工作量小，费用低，可以进行 无煤柱开采，减少煤炭损失。 2、与上下山盘区比较的缺点：沿巷掘进工程量大， 掘进速度慢，倾角大时，上部的联络巷工程量会 增加很大。
A0 LV0 mC0
V0 :年推进长度
2、生产面数及采区出煤能力 1）、采区出煤能力：
AB k1 k 2 A0i
i 1
n
k 1 ——掘进出煤系数，可取1.1左右（一般1.05～1.06) k2 ——工作面之间的影响系数：n 1, 2, 3 时，
k2 1, 0.95, 0.90
（2）、岩石上山 维护容易，掘进费用高，联络巷工程量大，服务年限长时采用。 （3）、层位与坡度
a、层位：一般在最底层煤中或最底层的底板岩石中，距煤层的法线距离为 10～15m（有时有集中巷时为20m）。特殊情况，如底板有含水量大的含 水层，瓦斯突出层，可布置在顶层（煤）岩中。 （END）
b、坡度：适应运输设备，有时，为适应设备，需穿层或伪斜 （急倾斜）。 皮带：ɑ＜16°；刮板， ɑ ＜25°；自溜， ɑ =30°～35° （铸石）， ɑ =20°（搪瓷）；串车，10°＜ ɑ ＜20°；单 轨吊35°以下；无极绳ɑ ＜10°。 2、上山数目及其相对位置 1）、数目：至少两条。进、回风；运煤、料；特殊可增加上山。 其条件是： （1）、生产能力大 （2）、生产能力较大，而瓦斯大，特别是下山采区（通风、排 水）。 （3）、大生产能力的普采区，经常有上下区段同采（专用回 风）。 （4）、探煤。用于辅助工作。 2）、类型：图8-37。 （END）
2、选择准备方式的基本原则 通过技术、经济分析确定：
1）合理集中生产，使采准巷道系统有合理的生产能力和增产潜力。 2）巷道系统简化，减少巷道掘进及维护工程量。 3）生产系统完善，功能齐全，为机械化和自动化创造条件。 4）煤损少，安全好。
二、准备方式分类
1、按煤层赋存条件分为 — 采区式、盘区式及带区式。 2、按开采方式分 上山开采、下山开采和上下山开采。 （1）采区 上山采区 — 开采水平（标高）之上的采区。 下山采区 — 开采水平（标高）之下的采区。（ 16） （2）盘区 上、下山盘区开采 —近水平煤层（ ）的大巷 一般布置于井田中部。 上山盘区—按煤层倾斜趋向，开采水平之上的盘区 下山盘区 — 按煤层倾斜趋向，开采水平之下的盘区 石门盘区（石门作为盘区的主要运输巷道）
（3）带区
上山带区 — 开采水平大巷以上的带区。 下山带区 — 开采水平大巷以下的带区。
3、按区内巷道布置及开采部署分 单翼、双翼
采区或盘区 均有单翼和双翼 采区或盘区的主要巷道（上山、下山或石门）布置于采区或盘 区一翼为单翼。 采区或盘区的主要巷道（上山、下山或石门）布置于采区或盘 区中部为双翼。
3、经济因素 与水平高度确定相类似，同样存在随长度增加而减少或增加的费用。 1）、随长度增加而减少的费用：采区工程掘进费，机电设备安装费。 2）、随长度增加而增加的费用：区段平巷维护费、煤炭运输费。 3）、随长度变化而不变的费用：区段平巷掘进费。 4、根据以上各种因素的影响，考虑我国生产管理水平及将来发展的 状况，走向长度按下述情况确定： 1）、双翼采区，综采＞2000m；普采1000～1500m； 2）、单翼采区，综采＞ 1000m；普采600～800m； 3）、跨上山采区，综采＞ 1200m； 而对于倾斜长壁，推进长度1000～1500m（盘区上山长在1500m以 内）。当采用新型设备时，可达到3000m。 三、采区生产能力 与工作面数及单产有关 1、工作面单产（END）
§9.5 采区参数（书上§13.3）
一、采区倾斜长度
影响因素 1、在讲课中的§4.2中，合理水平垂高的确定就需考虑阶段斜长， 所涉及的内容就是采区倾斜长度（区段数目、区段斜长辅助运输 问题）。 2、区段斜长、区段数目（3～5个）。
二、采区走向长度
需要合理，短了不好，太长同样不会有较好的经济效果。考虑以 下因素： 1、地质因素：主要是地质构造问题。如断层、褶曲、倾角和煤厚急 剧变化带为界。当顶底板条件好，自燃性小，可长一些，否则可 短。太短时，可考虑单翼采区。 2、技术因素：区段巷道的运输、掘进、供电限制了长度 1）、刮板运输机：800～1000m，一翼需3～5台串联。 2）、胶带：1000～2000m，一翼一台足矣！ 3）、单巷掘进：一翼1000m（而实际最高可达3000m） 4）、供电：660v，一翼700m；有移动变电站时，一翼1000m以上。 （END）
4、关于单面和对拉工作面 走向长壁有下行风、向上运输等问题。倾斜长

壁没有，因此，优先考虑对拉面。 5、无煤柱开采，同走向长壁时相同； 6、进回风大巷不在一起时的条带开采 1）、保留煤柱；（图9-6a） 2）、沿空留巷。（图9-6b） 7、适用条件： 1）、ɑ≦12°。 2）、采取一定措施后， ɑ =12°～17°。 3）、瓦斯、水较小； 4）、斜交断层区域； 当倾角较大时，开采时，需要一定的措施。
3）、上山间相互位置关系 与上山数目、煤层数、地质条件、开采技术有关。层位可 以在同一层面，如两煤，两岩，也可不在同一层面，相差3～ 5m，运低轨高。但煤、岩有时不可能在同一层面。 4）、边界上山： （1）、CH4大，用Z、Y、H型通风时。 （2）、往复式开采，或为加大推进长度，连续跨上山。 3、采区上（下）山的运输 1）、能力：应大于同时生产工作面生产能力之和；机采时， 按工作面设备能力计算；炮采时，按采区日产量乘1.5系数， 每班运5～6小时。（以后会讲到生产能力配套问题） 2）、设备的选择：按能力和倾角而定。 3）、辅助运输：串车，无极绳、单轨吊、卡、齿轨车，轨距 与大巷相同。 （END）
总结上述4种分类，汇总成图
§9.4 采（盘）区上山、下山的布置
一、位置的选择 1、走向方向：中间或边界。 （1）、中间：运、轨都在中间，叫双翼采区。如果有一个边 界通风上山，也叫双翼采区。 （2）、边界：运轨都在边界（或一侧），叫单翼上山。主要 原因是由于自然条件限制，或采区走向长度太短，用两翼开采 时推进长度太小而选用的。边界上山分为前上山和后上山两种。 上山靠近井筒（工业广场），叫后上山；否则叫前上山。（哪 一个好？）。 2、层位 可选择在煤层底板，煤层顶板，煤层中，煤层群中的煤层间以 及穿层。 （1）、煤层上山 a、优点：掘进易，费用低，速度快，探煤（瓦斯、水、自燃 情况）。 b、缺点：采动影响大，维护难，图8-36，相对于岩石上山采 用无煤柱开采情况下，煤损大，自燃严重。 （END）
§9.2
盘区准备方式
近水平煤层 — 的煤层。 近水平煤层开采，井田常划为盘区，用： 倾斜长壁采煤法、 走向长壁采煤法开采。
一、盘区分类
1、按开采煤层数目分： 单一煤层盘区、联合布置盘区 2、按盘区主要巷道位置分： 上山盘区、下山盘区、石门盘区
二、盘区巷道布置特点
1、区段划分为规则矩形，区段巷道沿中线掘进（直） 2、 区段间开采顺序可不受限制，可以跳采 3、 轨道上下山可用无极绳绞车运输
7
8 9 10 2 11
六、改进型的石门盘区
3、石门盘区与上山混合联合布置，煤层变 化大时。
m1 m2 1 2
5 4
3
4
6
§9.3 准备方式分类
一、准备方式
准备巷道—为准备采区、盘区或带区而掘进的主要巷道。 1、准备方式 — 准备巷道的布置方式 准备巷道： 采区、盘区上下山 采区、盘区或带区车场、硐室（绞车房、变电所、煤仓） 区段或分带集中巷。