采区准备巷道布置及参数分析课件.ppt

1、第十三章第十三章 采采(盘盘)区准备巷道布置及区准备巷道布置及参数分析参数分析煤层群区段集中平巷的布置及层间联系方式煤层群区段集中平巷的布置及层间联系方式采（盘）区上下上布置采（盘）区上下上布置采区参采区参 数数第一节第一节 煤层群区段集中平巷的布置及层间煤层群区段集中平巷的布置及层间联系方式联系方式引引 言言 引引 言言煤层群联合布置采区，在煤层或煤组下煤层（或岩石中）煤层群联合布置采区，在煤层或煤组下煤层（或岩石中）布置为区段内各煤层生产服务的巷道或为一个区段的几个煤布置为区段内各煤层生产服务的巷道或为一个区段的几个煤层或几个分层层或几个分层服务服务的平巷的平巷 区段集中巷区段集中巷 。区

2、段集中运输平巷区段集中运输平巷（集中机巷）集中机巷） 集中出煤。集中出煤。区段集中轨道平巷（集中轨巷）区段集中轨道平巷（集中轨巷） 运送物料运送物料等。等。 布置区段集中平巷的目的布置区段集中平巷的目的 ：减少分层区段平巷的：减少分层区段平巷的维护时间，降低维护费；布置能力大的集中运输系统，维护时间，降低维护费；布置能力大的集中运输系统，减少设备占有数；分层同采，合理集中生产。减少设备占有数；分层同采，合理集中生产。优点：优点： 易定向取直或分段取直，满足输送机要求；易定向取直或分段取直，满足输送机要求； 本区段运煤，下区段回风、运送物料，服务时间本区段运煤，下区段回风、运送物料，服务时间长，

3、岩层中易维护；长，岩层中易维护； 实现分层同采，上下区段同采。实现分层同采，上下区段同采。机轨分煤岩布置机轨分煤岩布置布置方式：布置方式： 运输集中平巷置于煤层底板岩石内；运输集中平巷置于煤层底板岩石内； 轨道集中平巷置于煤层内。轨道集中平巷置于煤层内。适用条件：适用条件：区段集中平巷与工作面超前平巷斜巷联系区段集中平巷与工作面超前平巷斜巷联系351212111210468712341012117568溜眼溜眼30 ，煤自溜，少占，煤自溜，少占设备；设备；斜巷斜巷20，施工条件差；，施工条件差；辅运和行人不便（设绞车）辅运和行人不便（设绞车）适用：适用：15 ；层间距；层间距10 15m。区段

4、集中平巷与工作面超前平巷区段集中平巷与工作面超前平巷石门联系石门联系876451039112112施工方便；利用石门布置中部车场，辅运环施工方便；利用石门布置中部车场，辅运环节少；行人方便。当节少；行人方便。当 很小时，石门长，工很小时，石门长，工程量大；运煤占设备多。适用：程量大；运煤占设备多。适用： 的煤层；层间距的煤层；层间距1010 15m15m。 近 水 平 煤 层 机 轨 合 一 巷 及 其 联 系 方 式图13-467123(a)11125(b)653567351212111210468712341012117568机轨双岩巷布置机轨双岩巷布置机轨双岩巷布置优缺点机轨双岩巷布置优

5、缺点 利于上、下区段同采，利于上、下区段同采，分层同采，生产能力大；分层同采，生产能力大； 岩石工程量大，准备时岩石工程量大，准备时间长。间长。机轨双岩巷布置适用机轨双岩巷布置适用 煤层数多，生产时间长，煤巷难以维护。煤层数多，生产时间长，煤巷难以维护。 925874101311126（淮南实例）（淮南实例） 布置方式布置方式各分煤层超前平巷各分煤层超前平巷平石门平石门3 平石门平石门溜煤溜煤眼眼运输上山运输上山1；各分煤层超前平巷各分煤层超前平巷平石门平石门4 平石门平石门轨道上轨道上山山 22758121246103111布置方式布置方式925874101311126各分煤层超前平巷各分煤

6、层超前平巷平石门平石门3平石门和溜煤平石门和溜煤眼眼运输上山运输上山1；各分煤层超前平巷各分煤层超前平巷4 平石门平石门 轨道上山轨道上山 2 871 11 265312机轨双煤巷布置机轨双煤巷布置687125411321第二节第二节 采（盘）区上下山布置采（盘）区上下山布置 煤层上山特点煤层上山特点掘进速度快，联络巷工程少，费用低；掘进速度快，联络巷工程少，费用低； 超前探煤作用；当超前探煤作用；当 变变化时，坡度对输送机不利；化时，坡度对输送机不利； 需留煤柱保护；需留煤柱保护； 上山围岩是煤和上山围岩是煤和软岩；维护条件差；软岩；维护条件差； 上山与平巷的层面交叉，多开绕道工程；上山与平

7、巷的层面交叉，多开绕道工程； 受采动影响受采动影响煤层上山煤层上山改善维护状况的技术措施：改善维护状况的技术措施：避免两侧采面同时接近上山；煤柱越宽，采动影响越小；避免两侧采面同时接近上山；煤柱越宽，采动影响越小； 薄薄30 m 厚厚30 40 m； 采用可缩性支护。采用可缩性支护。适用条件适用条件单一薄及中厚煤层采区，服务年限短；采两个分层的单一厚煤单一薄及中厚煤层采区，服务年限短；采两个分层的单一厚煤层采区，煤及围岩稳定层采区，煤及围岩稳定；煤层群联合布置采区，下部有维护条煤层群联合布置采区，下部有维护条件较好的薄及中厚煤层；件较好的薄及中厚煤层；服务时间短的专用通风或运煤上山。服务时间短

8、的专用通风或运煤上山。 岩石上山岩石上山岩石上山布置：岩石上山布置：岩性要求岩性要求 布置于煤层底板稳定的岩层中，避免构造破坏；层布置于煤层底板稳定的岩层中，避免构造破坏；层间距要求（间距要求（h）；距煤层）；距煤层10 20 m。岩石上山优点和缺点：岩石上山优点和缺点：维护费用低；煤损少。可跨上山采，加大采面连续推进长度；维护费用低；煤损少。可跨上山采，加大采面连续推进长度； 生产系统可靠，通风条件好，易封闭采空区，防自燃有利；不生产系统可靠，通风条件好，易封闭采空区，防自燃有利；不受煤层倾角影响，可定向按坡度取直掘进；能合理处理上山与受煤层倾角影响，可定向按坡度取直掘进；能合理处理上山与平

9、巷的平面或立面相交工程，绕道工程量小。岩石工程量大；平巷的平面或立面相交工程，绕道工程量小。岩石工程量大；采区上山至少两条：轨道上山采区上山至少两条：轨道上山进风、辅助运输；运输上进风、辅助运输；运输上山山运煤，回风运煤，回风 。上山数目上山数目在下述条件下增加上山数目在下述条件下增加上山数目 生产能力大的厚煤层采区，或煤层群集中联合准备的采区；生产能力大的厚煤层采区，或煤层群集中联合准备的采区； 生产能力大，瓦斯涌出量大和水大的采区（下山采区）；生产能力大，瓦斯涌出量大和水大的采区（下山采区）； 生产能力大，常出现上、下区段同采的采区。增设通风上山。生产能力大，常出现上、下区段同采的采区。增

10、设通风上山。 “运上运上”、“轨上轨上”均置于底板岩石中，需探明煤层情况，均置于底板岩石中，需探明煤层情况，提前掘进煤层内的采区上山。提前掘进煤层内的采区上山。采用特采技术（如水砂充填）需设充填管道或泄水的采区。采用特采技术（如水砂充填）需设充填管道或泄水的采区。 2025m21双煤上山双煤上山 双上山置于下部薄及中厚稳定煤双上山置于下部薄及中厚稳定煤层中；层中； 走向间距走向间距20 25m，两侧煤柱，两侧煤柱30 m 。适用：适用：下部有薄及稳定的中厚煤层；单一薄及中厚煤层。下部有薄及稳定的中厚煤层；单一薄及中厚煤层。2(a)20m1012m适用：适用：生产能力生产能力小、服务年限短的采区

11、。（小、服务年限短的采区。（t 5a） 两条上山置于底板岩石中轨道上山两条上山置于底板岩石中轨道上山距煤层距煤层8 10 m；（图；（图b） 运输上山距煤层运输上山距煤层12 14 m；走向间；走向间距：距：20 25 m。2025m810m1(b)1214m2适用：适用：开采单一厚煤层采区；煤层群开采单一厚煤层采区；煤层群最下一层为厚煤层；最下一层为厚煤层； CH4小的联合布小的联合布置采区普遍采用。置采区普遍采用。 走向间距走向间距1-3和和 3-2为为10 15 m层位上：层位上：1距煤层距煤层8 10m，2距煤距煤层层12 14 m ，3沿煤顶沿煤顶(图图d)(d)1015m810m1

12、1015m1214m23适用：适用：开采煤层数目开采煤层数目多，厚度大，储量丰多，厚度大，储量丰富的采区；瓦斯、水富的采区；瓦斯、水大的采区。（图大的采区。（图d）(d)1015m810m11015m1214m2321015m1015m810m311214m 三岩上山均置于底板岩层中；三岩上山均置于底板岩层中； 走向间距：走向间距：10 15m； 层位上层位上1 和和 3同层位，同层位，2低低2 4m。适用：适用：煤层多，储量丰富，瓦斯大、水大的采区。煤层多，储量丰富，瓦斯大、水大的采区。 在采区边界设在采区边界设1 2条边界上山；条边界上山； 瓦斯大，采用瓦斯大，采用Z、Y型通风时，两条需设

13、回风边界上山；型通风时，两条需设回风边界上山； 往复式开采，不沿空留巷，区段煤柱护巷的往复式开往复式开采，不沿空留巷，区段煤柱护巷的往复式开采，要求采区一翼开掘两条上山。采，要求采区一翼开掘两条上山。采区上（下）山运输采区上（下）山运输采区上（下）山担负采区的煤、矸、物料等运输；通风行采区上（下）山担负采区的煤、矸、物料等运输；通风行人、管线的通道。人、管线的通道。优点：优点：运输可靠，费用低；运距长。一般一部胶带输送机运输可靠，费用低；运距长。一般一部胶带输送机运距可达运距可达300-500 m；功率大的可达；功率大的可达500-1000 m；新型；新型胶带机：适于胶带机：适于 =28。适用

14、：适用： 上山（向下运煤）上山（向下运煤）； 下山（向上运煤）下山（向上运煤）7 型号：型号：适应角度：向下运可达适应角度：向下运可达18 28 。 阻力小，耗电低，能力大，事故少，易维护；下链式刮板阻力小，耗电低，能力大，事故少，易维护；下链式刮板机：适用机：适用，原则防滑装置；，原则防滑装置；适用范围大；运费略高于适用范围大；运费略高于胶带机，运输可靠。胶带机，运输可靠。 煤层或上山的煤层或上山的 3时，均采用自溜；时，均采用自溜； 对对2的煤层，将上山置于底板岩石中，增大上山角度，的煤层，将上山置于底板岩石中，增大上山角度， =（30 3）、实现自溜；）、实现自溜； 搪瓷溜槽：搪瓷溜槽：

15、 ，可自溜；，可自溜；铸石溜槽：铁板溜槽，砼溜槽等，铸石溜槽：铁板溜槽，砼溜槽等， =30。绞车或无极绳牵引矿车运输绞车或无极绳牵引矿车运输 生产能力小生产能力小；运输不连续（间断式）、影响生产；运输不连续（间断式）、影响生产； 适用：轨道适用：轨道600mm600mm，900mm900mm与全矿大巷巷道轨距一致；与全矿大巷巷道轨距一致； 矿车：矿车：1t1t、1.5t1.5t、3.0t3.0t、5.0t5.0t； 绞车：视上山绞车：视上山 、长度、生产任务等选用。、长度、生产任务等选用。 滚筒直径（滚筒直径（m）绳长（绳长（m）1.2600 1.6800 2.01000 2.51200 第三

16、节第三节 采区（盘区）参数采区（盘区）参数采区倾斜长度采区倾斜长度采区倾斜长度在采区斜长在开拓部署时已定，大致为定值；采区倾斜长度在采区斜长在开拓部署时已定，大致为定值； 区段斜长：区段斜长：工作面长度上下区段平巷宽度护巷煤柱宽度；工作面长度上下区段平巷宽度护巷煤柱宽度； 回采工作面斜长影响因素：回采工作面斜长影响因素：受地质条件、技术条件（设备）、通风能力等因素影响；受地质条件、技术条件（设备）、通风能力等因素影响；当前开采技术条件，工作面长度为当前开采技术条件，工作面长度为80-250m80-250m。 区段数目区段数目在保证在保证采区斜长合理的前提下采区斜长合理的前提下划分区段划分区段，

17、n=采区斜长采区斜长/区段斜区段斜长，合理的长，合理的n 是保证采区正常生产和接替的基础。当前，缓斜是保证采区正常生产和接替的基础。当前，缓斜煤层煤层 n = 4 5(个个)；倾、急斜层；倾、急斜层 n 2 3(个个)。 l 区区= l采采+2 l巷巷+ l柱柱l巷巷=3 4.5m, l柱柱=0 20m采区倾斜长度采区倾斜长度采区倾斜长度在采区斜长在开拓部署时已定，大致为定值；采区倾斜长度在采区斜长在开拓部署时已定，大致为定值； 区段斜长：区段斜长：工作面长度上下区段平巷宽度护巷煤柱宽度；工作面长度上下区段平巷宽度护巷煤柱宽度； 回采工作面斜长影响因素：回采工作面斜长影响因素：受地质条件、技术

18、条件（设备）、通风能力等因素影响；受地质条件、技术条件（设备）、通风能力等因素影响；当前开采技术条件，工作面长度为当前开采技术条件，工作面长度为80-250m80-250m。 区段数目区段数目在保证在保证采区斜长合理的前提下采区斜长合理的前提下划分区段划分区段，n=采区斜长采区斜长/区段斜区段斜长，合理的长，合理的n 是保证采区正常生产和接替的基础。当前，缓斜是保证采区正常生产和接替的基础。当前，缓斜煤层煤层 n = 4 5(个个)；倾、急斜层；倾、急斜层 n 2 3(个个)。 l 区区= l采采+2 l巷巷+ l柱柱l巷巷=3 4.5m, l柱柱=0 20m采区走向长度采区走向长度加大采区走

19、向尺寸的好处加大采区走向尺寸的好处采区走向长度主要影响因素采区走向长度主要影响因素运输；供电；经济因素运输；供电；经济因素 采区生产能力采区生产能力采区生产能力：采区内同时生产的采煤工作面和掘进工作面采区生产能力：采区内同时生产的采煤工作面和掘进工作面产量之和，单位一般是万吨产量之和，单位一般是万吨/年年 。nioiBAkkA121式中：式中：n 同采工作面数，个；同采工作面数，个；K1 采区掘进出煤系数，采区掘进出煤系数，K1=1.1；K2 采面之间出煤影响系数，当采面之间出煤影响系数，当n = 2时，时，K2 = 0.95; n = 3时时, K2 = 0.90 上山运输能力上山运输能力3

20、000AAnBKT式中：式中：An 小时设备能力，小时设备能力，t / h； k 产量不均衡系数，产量不均衡系数，K=1.2 1.3; T 日出煤时间，日出煤时间，h； 0 运输设备正常工作运输设备正常工作系数，系数， 0 = 0.7 0.9。cAcsvB16024300式中：式中：s 巷道净断面，巷道净断面，m2；v 巷道允许最大风速，巷道允许最大风速，m/s；c 日日1t煤的供风量，煤的供风量，m3/min/t；c1 风量备用系数，风量备用系数，c1 = 1.2。TAnBZ式中：式中：Z 采区可采储量，采区可采储量，t； Tn 新采区准备时间，新采区准备时间，a。每年生产的能力要小于准备出

21、来的能力每年生产的能力要小于准备出来的能力 采区采出率采区采出率 及采区煤柱尺寸及采区煤柱尺寸 (/工作面实际储量工作面实际储量100%煤层煤层 国家规定的工作面采出率国家规定的工作面采出率厚煤层厚煤层 0.93中厚煤层中厚煤层 0.95薄煤层薄煤层 0.97 煤层煤层 国家规定的采区采出率国家规定的采区采出率厚煤层厚煤层 0.75中厚煤层中厚煤层 0.8薄煤层薄煤层 0.8 减小煤柱损失；减小煤柱损失； 尽量回收煤柱；尽量回收煤柱； 合理加大采区尺寸；合理加大采区尺寸； 减少工作面损失。减少工作面损失。 上（下）山煤柱上（下）山煤柱岩石上（下）山可不留煤柱（跨上、下山开采），煤层上岩石上（下）山可不留煤柱（跨上、下山开采），煤层上(下下)山本层中的煤柱：山本层中的煤柱：煤层煤层 煤柱沿走向一侧宽度（煤柱沿走向一侧宽度（m）薄及中厚薄及中厚 20厚煤层厚煤层 30 40