采區(qū)巷道方案設(shè)計(jì)

1、模塊一模塊一 采區(qū)巷道方案設(shè)計(jì)采區(qū)巷道方案設(shè)計(jì)總目錄總目錄下頁下頁上頁上頁一、采區(qū)設(shè)計(jì)的內(nèi)容一、采區(qū)設(shè)計(jì)的內(nèi)容（一）采區(qū)設(shè)計(jì)說明書（一）采區(qū)設(shè)計(jì)說明書（1）采區(qū)位置、境界、開采范圍及與鄰近采區(qū)的關(guān)系；可采煤層埋藏）采區(qū)位置、境界、開采范圍及與鄰近采區(qū)的關(guān)系；可采煤層埋藏 的最大垂深，有無小煤窯和采空區(qū)積水；與鄰近采區(qū)有無壓茬關(guān)系的最大垂深，有無小煤窯和采空區(qū)積水；與鄰近采區(qū)有無壓茬關(guān)系（2）采區(qū)所采煤層的走向、傾斜、傾角及其變化規(guī)律、煤層厚度、層）采區(qū)所采煤層的走向、傾斜、傾角及其變化規(guī)律、煤層厚度、層 數(shù)、層間距離、夾矸層厚度及其分布，頂?shù)装宓膸r石性質(zhì)及其厚度數(shù)、層間距離、夾矸層厚度及其分布

2、，頂?shù)装宓膸r石性質(zhì)及其厚度 等賦存情況及煤質(zhì)。等賦存情況及煤質(zhì)。 瓦斯涌出情況及其變化規(guī)律，瓦斯涌出量及確定依據(jù)；煤塵爆炸瓦斯涌出情況及其變化規(guī)律，瓦斯涌出量及確定依據(jù)；煤塵爆炸性，煤層自然發(fā)火性及其發(fā)火期；地溫情況等。性，煤層自然發(fā)火性及其發(fā)火期；地溫情況等。 水文地質(zhì)：井上、下水文地質(zhì)條件；含水層、隔水層特征及發(fā)育情水文地質(zhì)：井上、下水文地質(zhì)條件；含水層、隔水層特征及發(fā)育情況變化規(guī)律；礦井突水情況、靜止水位和含水層水位變化；斷層導(dǎo)水況變化規(guī)律；礦井突水情況、靜止水位和含水層水位變化；斷層導(dǎo)水性；現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)域正常及最大涌水量，鄰近采區(qū)周圍小煤窯涌水和積水情性；現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)域正常及最大涌水量，鄰近采

3、區(qū)周圍小煤窯涌水和積水情況等。況等。 煤層及其頂?shù)装宓奈锢?、力學(xué)性質(zhì)等。煤層及其頂?shù)装宓奈锢?、力學(xué)性質(zhì)等。下頁下頁上頁上頁（3）確定采區(qū)生產(chǎn)能力，計(jì)算采區(qū)儲(chǔ)量（工業(yè)儲(chǔ)量、可采儲(chǔ)量）和高級(jí)）確定采區(qū)生產(chǎn)能力，計(jì)算采區(qū)儲(chǔ)量（工業(yè)儲(chǔ)量、可采儲(chǔ)量）和高級(jí) 儲(chǔ)量所占的比儲(chǔ)量所占的比 例，計(jì)算采區(qū)服務(wù)年限并確定同時(shí)生產(chǎn)的工作面數(shù)例，計(jì)算采區(qū)服務(wù)年限并確定同時(shí)生產(chǎn)的工作面數(shù) 目。目。（4）確定采區(qū)準(zhǔn)備方式。區(qū)段和工作面劃分、開采順序，采掘工作面安）確定采區(qū)準(zhǔn)備方式。區(qū)段和工作面劃分、開采順序，采掘工作面安 排及其生產(chǎn)系統(tǒng)（包括運(yùn)煤、運(yùn)料、通風(fēng)、供電、排水、壓氣、充排及其生產(chǎn)系統(tǒng)（包括運(yùn)煤、運(yùn)料、通風(fēng)、供電、

4、排水、壓氣、充 填和灌漿等）的確定。當(dāng)有幾個(gè)不同的采區(qū)巷道準(zhǔn)備方案可供選擇填和灌漿等）的確定。當(dāng)有幾個(gè)不同的采區(qū)巷道準(zhǔn)備方案可供選擇 時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，擇優(yōu)選用。時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，擇優(yōu)選用。（5）選擇采煤方法和采掘工作面的機(jī)械裝備。）選擇采煤方法和采掘工作面的機(jī)械裝備。（6）進(jìn)行采區(qū)所需機(jī)電設(shè)備的選型計(jì)算，確定所需設(shè)備型號(hào)及數(shù)量，采）進(jìn)行采區(qū)所需機(jī)電設(shè)備的選型計(jì)算，確定所需設(shè)備型號(hào)及數(shù)量，采 區(qū)信號(hào)、通訊與照明等。區(qū)信號(hào)、通訊與照明等。（7）灑水、掘進(jìn)供水、壓氣和灌漿等管道的選擇及其布置。）灑水、掘進(jìn)供水、壓氣和灌漿等管道的選擇及其布置。下頁下頁上頁上頁（8）采區(qū)風(fēng)量的

5、計(jì)算與分配。）采區(qū)風(fēng)量的計(jì)算與分配。（9）安全技術(shù)及組織措施：對(duì)預(yù)防水、火、瓦斯、煤塵、穿過較大斷）安全技術(shù)及組織措施：對(duì)預(yù)防水、火、瓦斯、煤塵、穿過較大斷 層等地質(zhì)復(fù)雜地區(qū)提出原則意見，指導(dǎo)編制采煤與掘進(jìn)工作面作業(yè)層等地質(zhì)復(fù)雜地區(qū)提出原則意見，指導(dǎo)編制采煤與掘進(jìn)工作面作業(yè) 規(guī)程編制，并在施工中加以貫徹落實(shí)。規(guī)程編制，并在施工中加以貫徹落實(shí)。（10）計(jì)算采區(qū)巷道掘進(jìn)工程量。）計(jì)算采區(qū)巷道掘進(jìn)工程量。（11）編制采區(qū)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：采區(qū)走向長度和傾斜長度、）編制采區(qū)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：采區(qū)走向長度和傾斜長度、 區(qū)段數(shù)目、可采煤層數(shù)目及煤層總厚度、煤層傾角、煤的容重、區(qū)段數(shù)目、可采煤層

6、數(shù)目及煤層總厚度、煤層傾角、煤的容重、 采煤方法、主采煤層頂板管理方法、采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量和可采儲(chǔ)量、采煤方法、主采煤層頂板管理方法、采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量和可采儲(chǔ)量、 機(jī)械化程度、采區(qū)生產(chǎn)能力、采區(qū)服務(wù)年限、采區(qū)采出率和掘進(jìn)機(jī)械化程度、采區(qū)生產(chǎn)能力、采區(qū)服務(wù)年限、采區(qū)采出率和掘進(jìn) 率、巷道總工程量、投產(chǎn)前的工程量。率、巷道總工程量、投產(chǎn)前的工程量。 下頁下頁上頁上頁（二）采區(qū)設(shè)計(jì)圖紙（二）采區(qū)設(shè)計(jì)圖紙 設(shè)計(jì)圖紙一般包括：地質(zhì)柱狀圖、采區(qū)井上下對(duì)照?qǐng)D、煤層底板設(shè)計(jì)圖紙一般包括：地質(zhì)柱狀圖、采區(qū)井上下對(duì)照?qǐng)D、煤層底板等高線圖、儲(chǔ)量計(jì)算圖及剖面圖等。其均應(yīng)進(jìn)行復(fù)制，作為采區(qū)設(shè)計(jì)的等高線圖、儲(chǔ)量計(jì)算圖及剖面圖等。其

7、均應(yīng)進(jìn)行復(fù)制，作為采區(qū)設(shè)計(jì)的一部分。此外，還須有：一部分。此外，還須有：（1）采區(qū)巷道布置平面及剖面圖（比例：）采區(qū)巷道布置平面及剖面圖（比例：1 1 000或或1：2 000）；）；（2）采區(qū)采掘機(jī)械配備平面圖（比例：）采區(qū)采掘機(jī)械配備平面圖（比例：1 1 000或或1 2 000）；）；（3）采煤工作面布置圖（比例：）采煤工作面布置圖（比例：1 50或或1 200）；）；（4）采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)（最大、最小負(fù)壓）示意圖；）采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)（最大、最小負(fù)壓）示意圖；（5）瓦斯抽放系統(tǒng)圖（低瓦斯礦井不要）；）瓦斯抽放系統(tǒng)圖（低瓦斯礦井不要）；（6）采區(qū)管線布置圖（包括防塵、灑水、灌漿管路布置等）；）采區(qū)

8、管線布置圖（包括防塵、灑水、灌漿管路布置等）；下頁下頁上頁上頁（7）采區(qū)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)圖（比例：）采區(qū)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)圖（比例：1 1 000或或1 2 000）；）；（8）采區(qū)供電系統(tǒng)圖（比例：）采區(qū)供電系統(tǒng)圖（比例：1 1 000或或1 2 000）；）；（9）避災(zāi)路線圖；）避災(zāi)路線圖；（10）采區(qū)車場圖（比例：）采區(qū)車場圖（比例：1 200或或1 500）；）；（11）采區(qū)巷道斷面圖（比例：）采區(qū)巷道斷面圖（比例：1 50或或1 20）；）；（12）采區(qū)巷道交岔點(diǎn)圖（比例：）采區(qū)巷道交岔點(diǎn)圖（比例：1 50或或1 100）；）；（13）采區(qū)硐室布置圖（比例：）采區(qū)硐室布置圖（比例：1 200）

9、。）。 前前9張圖屬方案設(shè)計(jì)附圖，后張圖屬方案設(shè)計(jì)附圖，后4張圖是施工圖。具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)情張圖是施工圖。具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)情況適當(dāng)增刪況適當(dāng)增刪 下頁下頁上頁上頁二、采區(qū)設(shè)計(jì)的依據(jù)、程序和步驟二、采區(qū)設(shè)計(jì)的依據(jù)、程序和步驟 （一）采區(qū)設(shè)計(jì)的依據(jù)（一）采區(qū)設(shè)計(jì)的依據(jù)1. 已批準(zhǔn)的采區(qū)地質(zhì)報(bào)告已批準(zhǔn)的采區(qū)地質(zhì)報(bào)告 2. 批準(zhǔn)的采區(qū)設(shè)計(jì)任務(wù)書批準(zhǔn)的采區(qū)設(shè)計(jì)任務(wù)書 3. 國家有關(guān)煤炭工業(yè)技術(shù)政策、規(guī)程和規(guī)范等國家有關(guān)煤炭工業(yè)技術(shù)政策、規(guī)程和規(guī)范等 （二）采區(qū)設(shè)計(jì)的程序（二）采區(qū)設(shè)計(jì)的程序 采區(qū)設(shè)計(jì)通常分為兩個(gè)階段進(jìn)行，即確定采區(qū)主要技術(shù)采區(qū)設(shè)計(jì)通常分為兩個(gè)階段進(jìn)行，即確定采區(qū)主要技術(shù)特征的采區(qū)方案設(shè)計(jì)

10、和根據(jù)批準(zhǔn)的方案設(shè)計(jì)而進(jìn)行的采區(qū)單特征的采區(qū)方案設(shè)計(jì)和根據(jù)批準(zhǔn)的方案設(shè)計(jì)而進(jìn)行的采區(qū)單位工程施工圖設(shè)計(jì)。位工程施工圖設(shè)計(jì)。 下頁下頁上頁上頁（三）采區(qū)設(shè)計(jì)的步驟（三）采區(qū)設(shè)計(jì)的步驟（1）認(rèn)真學(xué)習(xí)有關(guān)煤礦生產(chǎn)、建設(shè)的政策法規(guī)，收集有關(guān)）認(rèn)真學(xué)習(xí)有關(guān)煤礦生產(chǎn)、建設(shè)的政策法規(guī)，收集有關(guān) 地質(zhì)和開采技術(shù)資料，掌握上級(jí)管理部門對(duì)采區(qū)設(shè)計(jì)地質(zhì)和開采技術(shù)資料，掌握上級(jí)管理部門對(duì)采區(qū)設(shè)計(jì) 的具體規(guī)定。的具體規(guī)定。（2）明確設(shè)計(jì)任務(wù)，掌握設(shè)計(jì)依據(jù)。）明確設(shè)計(jì)任務(wù)，掌握設(shè)計(jì)依據(jù)。（3）深入現(xiàn)場，調(diào)查研究。）深入現(xiàn)場，調(diào)查研究。 （4）研究方案，編制設(shè)計(jì)。）研究方案，編制設(shè)計(jì)。 （5）審批方案設(shè)計(jì)。）審批方案設(shè)計(jì)。

11、 （6）進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。）進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。 下頁下頁上頁上頁三、采區(qū)設(shè)計(jì)方法三、采區(qū)設(shè)計(jì)方法（一）方案比較法（一）方案比較法（二）其他設(shè)計(jì)方法（二）其他設(shè)計(jì)方法 1. 統(tǒng)計(jì)分析法統(tǒng)計(jì)分析法 2. 標(biāo)準(zhǔn)定額法標(biāo)準(zhǔn)定額法 3. 數(shù)學(xué)分析法數(shù)學(xué)分析法 4. 經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)規(guī)劃法經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)規(guī)劃法下頁下頁上頁上頁模塊模塊 采區(qū)巷道方案設(shè)計(jì)采區(qū)巷道方案設(shè)計(jì) 課題五課題五 采區(qū)準(zhǔn)備方式和參數(shù)確定采區(qū)準(zhǔn)備方式和參數(shù)確定 課題六課題六 緩、傾斜煤層采區(qū)巷道方案設(shè)計(jì)緩、傾斜煤層采區(qū)巷道方案設(shè)計(jì) 課題七課題七 盤、帶區(qū)巷道布置設(shè)計(jì)盤、帶區(qū)巷道布置設(shè)計(jì) 下頁下頁上頁上頁總模塊總模塊課題五課題五 采區(qū)準(zhǔn)備方式和參數(shù)確定采區(qū)準(zhǔn)備

12、方式和參數(shù)確定 任務(wù)一任務(wù)一 采煤方法選擇采煤方法選擇 任務(wù)二任務(wù)二 采區(qū)準(zhǔn)備方式的選擇采區(qū)準(zhǔn)備方式的選擇 任務(wù)三任務(wù)三 采區(qū)參數(shù)的確定采區(qū)參數(shù)的確定下頁下頁上頁上頁模塊首頁模塊首頁任務(wù)一任務(wù)一 采煤方法選擇采煤方法選擇知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)能力點(diǎn)能力點(diǎn)1、采煤方法的基本概念和分類、采煤方法的基本概念和分類2、采煤方法的選擇原則、影響因素、采煤方法的選擇原則、影響因素3、采煤方法的發(fā)展方向、采煤方法的發(fā)展方向 能根據(jù)具體的煤層地質(zhì)條件初步確定采煤方法能根據(jù)具體的煤層地質(zhì)條件初步確定采煤方法 下頁下頁上頁上頁課題首頁課題首頁 一、采煤方法基本概念一、采煤方法基本概念 二、采煤方法分類二、采煤方法分類 三、

13、采煤方法選擇三、采煤方法選擇 四、采煤方法發(fā)展方向四、采煤方法發(fā)展方向 下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí)一、基本概念一、基本概念1、采場：、采場：是指在采區(qū)內(nèi)，用來直接大量開采煤炭資源的場所。是指在采區(qū)內(nèi)，用來直接大量開采煤炭資源的場所。2、采煤工作面：、采煤工作面：是指在采場內(nèi)進(jìn)行采煤的煤層暴露面，又稱是指在采場內(nèi)進(jìn)行采煤的煤層暴露面，又稱 煤壁。在實(shí)際工作中，采煤工作面就是指采煤作業(yè)場地，煤壁。在實(shí)際工作中，采煤工作面就是指采煤作業(yè)場地， 與采場是同義語。與采場是同義語。3、采煤工作：、采煤工作：是指在采場內(nèi)，為了開采煤炭資源所進(jìn)行的一是指在采場內(nèi)，為了開采煤炭資源所進(jìn)行的

14、一 系列工作。系列工作。4、采煤工藝：、采煤工藝：是指在一定時(shí)間內(nèi)，按照一定的順序完成采煤是指在一定時(shí)間內(nèi)，按照一定的順序完成采煤 工作各項(xiàng)工序的過程。工作各項(xiàng)工序的過程。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁5、采煤系統(tǒng)：、采煤系統(tǒng)：是指采區(qū)內(nèi)的巷道系統(tǒng)以及為了正常生產(chǎn)是指采區(qū)內(nèi)的巷道系統(tǒng)以及為了正常生產(chǎn)而而 建立的采區(qū)內(nèi)用于運(yùn)輸、通風(fēng)、等目的的生產(chǎn)系統(tǒng)。建立的采區(qū)內(nèi)用于運(yùn)輸、通風(fēng)、等目的的生產(chǎn)系統(tǒng)。6、采煤方法：、采煤方法：是指采煤系統(tǒng)與采煤工藝的綜合及其在時(shí)是指采煤系統(tǒng)與采煤工藝的綜合及其在時(shí)間、間、 空間上的相互配合。不同采煤工藝與采區(qū)內(nèi)相關(guān)空間上的相互配合。不同采煤工藝與采區(qū)內(nèi)相關(guān)巷道布置

15、的組合，構(gòu)成了不同的采煤方法。巷道布置的組合，構(gòu)成了不同的采煤方法。 下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁二、采煤方法的分類二、采煤方法的分類采采煤煤方方法法旱旱采采水水采采壁式體系壁式體系柱式體系柱式體系柱式體系柱式體系單一長壁單一長壁放頂煤放頂煤整層開采整層開采斜切分層斜切分層水平分段放頂煤水平分段放頂煤傾斜分層傾斜分層掩護(hù)支架掩護(hù)支架分層開采分層開采整層開采整層開采整層開采整層開采房式房式房柱式房柱式傾斜短壁式傾斜短壁式走向短壁式走向短壁式走向長壁走向長壁傾斜長壁傾斜長壁走向長壁走向長壁傾斜長壁傾斜長壁下行垮落下行垮落上行充填上行充填垮落垮落刀柱刀柱水平分層水平分層下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任

16、務(wù)首頁（一）壁式體系采煤法（一）壁式體系采煤法在采煤工作面的兩端各至少布置一條巷道，構(gòu)成完整的生產(chǎn)系統(tǒng)。在采煤工作面的兩端各至少布置一條巷道，構(gòu)成完整的生產(chǎn)系統(tǒng)。采煤工作面長度較長，一般在采煤工作面長度較長，一般在80250m。采煤工作面可分別采用把爆破、滾筒式采煤機(jī)或刨煤機(jī)破煤和裝煤，用采煤工作面可分別采用把爆破、滾筒式采煤機(jī)或刨煤機(jī)破煤和裝煤，用與工作面煤壁平行鋪設(shè)的可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，用自移式液壓支架或與工作面煤壁平行鋪設(shè)的可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，用自移式液壓支架或單體液壓支柱與鉸接頂梁組成的單體支架支護(hù)工作面空間，用全部跨落單體液壓支柱與鉸接頂梁組成的單體支架支護(hù)工作面空間，用全部跨落

17、法或充填法處理采空區(qū)。法或充填法處理采空區(qū)。隨著采煤工作面前進(jìn)，頂板暴露面積增大，礦山壓力顯現(xiàn)較為強(qiáng)烈。隨著采煤工作面前進(jìn)，頂板暴露面積增大，礦山壓力顯現(xiàn)較為強(qiáng)烈。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁 1、按煤層傾角分、按煤層傾角分 近水平煤層采煤法近水平煤層采煤法 緩傾斜煤層采煤法緩傾斜煤層采煤法 傾斜煤層采煤法傾斜煤層采煤法 急傾斜煤層采煤法急傾斜煤層采煤法 根據(jù)開采技術(shù)特點(diǎn)，煤層按傾角分為：根據(jù)開采技術(shù)特點(diǎn)，煤層按傾角分為： 近水平煤層近水平煤層 45下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁 2、按煤層厚度分、按煤層厚度分 薄及中厚煤層采煤法薄及中厚煤層采煤法 厚煤層采煤法：整層開采（放頂煤）厚煤層

18、采煤法：整層開采（放頂煤） 分層開采（傾斜、水平、斜切分層）分層開采（傾斜、水平、斜切分層） 根據(jù)開采技術(shù)特點(diǎn)，煤層按厚度分為：根據(jù)開采技術(shù)特點(diǎn)，煤層按厚度分為： 薄薄 煤煤 層層 最小可采厚度最小可采厚度3.5m下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁 3、按采煤工藝方式分、按采煤工藝方式分 爆破采煤法爆破采煤法 普通機(jī)械化采煤法普通機(jī)械化采煤法 綜合機(jī)械化采煤法綜合機(jī)械化采煤法 4、按采空區(qū)處理方法分、按采空區(qū)處理方法分 垮落采煤法垮落采煤法 刀柱（煤柱支撐）法刀柱（煤柱支撐）法 充填采煤法充填采煤法 5、按采煤工作面推進(jìn)方向分、按采煤工作面推進(jìn)方向分 走向長壁采煤法走向長壁采煤法 傾斜長壁采煤法

19、（俯斜，仰斜）傾斜長壁采煤法（俯斜，仰斜）下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁123435(a )(b )(c)單一長壁垮落采煤法單一長壁垮落采煤法(a)走向長壁，走向長壁，(b)傾斜長壁（仰斜），傾斜長壁（仰斜），(c)傾斜長壁（俯斜）傾斜長壁（俯斜）下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁646 04 0mm刀柱（煤柱支撐）法刀柱（煤柱支撐）法下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁21(a)1212a（b）(c )（c）（a）傾斜分層采煤方法）傾斜分層采煤方法（c）放頂煤采煤方法）放頂煤采煤方法（b）水平、斜切分層采煤法）水平、斜切分層采煤法下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁（二）柱式體系采煤法（二）柱式體系

20、采煤法 房式采煤法房式采煤法 房柱式采煤法房柱式采煤法 特點(diǎn)：特點(diǎn)：煤房比較窄煤房比較窄 5 5 7m7m采掘合一采掘合一煤柱支撐頂板煤柱支撐頂板 12下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁三、采煤方法的選擇三、采煤方法的選擇（一）選擇采煤方法的原則（一）選擇采煤方法的原則 根據(jù)煤層賦存條件、礦井開采技術(shù)水平等因素，選用技術(shù)根據(jù)煤層賦存條件、礦井開采技術(shù)水平等因素，選用技術(shù)選進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全生產(chǎn)條件好、資源回收率高的采煤方法。選進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全生產(chǎn)條件好、資源回收率高的采煤方法。 選擇采煤方法必需滿足安全、經(jīng)濟(jì)、煤炭采出率高的基本選擇采煤方法必需滿足安全、經(jīng)濟(jì)、煤炭采出率高的基本原則，努力實(shí)現(xiàn)高

21、產(chǎn)高效安全生產(chǎn)。選擇采煤方法應(yīng)當(dāng)遵循的原則，努力實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效安全生產(chǎn)。選擇采煤方法應(yīng)當(dāng)遵循的三個(gè)基本原則，是密切聯(lián)系又相互制約的，在選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合三個(gè)基本原則，是密切聯(lián)系又相互制約的，在選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合考慮?？紤]。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁（二）影響采煤方法選擇的因素（二）影響采煤方法選擇的因素 1、地質(zhì)因素、地質(zhì)因素 1）煤層傾角：）煤層傾角：2）煤層厚度：）煤層厚度： 3）煤層特征及頂?shù)装宸€(wěn)定性：）煤層特征及頂?shù)装宸€(wěn)定性： 4）煤層地質(zhì)構(gòu)造：）煤層地質(zhì)構(gòu)造：5）煤層含水性：）煤層含水性： 6）煤層瓦斯含量：）煤層瓦斯含量：7）煤層自然發(fā)火傾向：）煤層自然發(fā)火傾向： 2、技術(shù)發(fā)展及裝備水

22、平、技術(shù)發(fā)展及裝備水平 3、礦井管理水平、礦井管理水平 4、礦井經(jīng)濟(jì)效益、礦井經(jīng)濟(jì)效益下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁四、采煤方法發(fā)展方向四、采煤方法發(fā)展方向1、改進(jìn)采煤工藝，因地制宜地發(fā)展先進(jìn)的機(jī)械化采煤技術(shù)、改進(jìn)采煤工藝，因地制宜地發(fā)展先進(jìn)的機(jī)械化采煤技術(shù)2、擴(kuò)大走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法的應(yīng)用范圍、擴(kuò)大走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法的應(yīng)用范圍3、緩、傾斜厚煤層推行傾斜分層下行跨落法和放頂煤采法、緩、傾斜厚煤層推行傾斜分層下行跨落法和放頂煤采法4、大力推廣無煤柱護(hù)巷技術(shù)、大力推廣無煤柱護(hù)巷技術(shù)5、急斜煤層開采要進(jìn)一步探索采煤機(jī)械化的發(fā)展途徑、急斜煤層開采要進(jìn)一步探索采煤機(jī)械化的發(fā)展途徑

23、 6、柱式體系采煤法應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大、柱式體系采煤法應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大 7.、采煤方法是一個(gè)發(fā)展著的系統(tǒng)工程、采煤方法是一個(gè)發(fā)展著的系統(tǒng)工程 下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁任務(wù)二任務(wù)二 采區(qū)準(zhǔn)備方式的選擇采區(qū)準(zhǔn)備方式的選擇 知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)能力點(diǎn)能力點(diǎn)1、采（盤、帶）區(qū)準(zhǔn)備方式的分類、采（盤、帶）區(qū)準(zhǔn)備方式的分類2、準(zhǔn)備方式選擇的原則、準(zhǔn)備方式選擇的原則3、采（盤、帶）區(qū)準(zhǔn)備方式的發(fā)展方向、采（盤、帶）區(qū)準(zhǔn)備方式的發(fā)展方向能根據(jù)采區(qū)煤層地質(zhì)條件和工藝方式，合理地能根據(jù)采區(qū)煤層地質(zhì)條件和工藝方式，合理地確定準(zhǔn)備方式確定準(zhǔn)備方式下頁下頁上頁上頁課題首頁課題首頁相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí)一、采區(qū)準(zhǔn)備方式的分類

24、一、采區(qū)準(zhǔn)備方式的分類 二、選擇采區(qū)準(zhǔn)備方式應(yīng)遵循的原則二、選擇采區(qū)準(zhǔn)備方式應(yīng)遵循的原則 三、準(zhǔn)備方式的發(fā)展方向三、準(zhǔn)備方式的發(fā)展方向 下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁一、準(zhǔn)備方式的分類一、準(zhǔn)備方式的分類 采區(qū)（或盤區(qū)）的準(zhǔn)備巷道布置方式稱為采區(qū)采區(qū)（或盤區(qū)）的準(zhǔn)備巷道布置方式稱為采區(qū)（或盤區(qū)）準(zhǔn)備方式。采（盤）區(qū)準(zhǔn)備方式的種類（或盤區(qū)）準(zhǔn)備方式。采（盤）區(qū)準(zhǔn)備方式的種類很多，按照采區(qū)（或盤區(qū)）開采方式、上（下）山很多，按照采區(qū)（或盤區(qū)）開采方式、上（下）山位置和煤層間的聯(lián)系方式，對(duì)采區(qū)（或盤區(qū)）準(zhǔn)備位置和煤層間的聯(lián)系方式，對(duì)采區(qū)（或盤區(qū)）準(zhǔn)備方式作如下分類。方式作如下分類。下頁下頁上頁上頁任

25、務(wù)首頁任務(wù)首頁（一）按開采方式分為上（下）山采（盤）區(qū)準(zhǔn)備（一）按開采方式分為上（下）山采（盤）區(qū)準(zhǔn)備 在煤層傾角小于在煤層傾角小于160的情況下，可利用水平大巷分別開采的情況下，可利用水平大巷分別開采上山采區(qū)和下山采區(qū)。上山采區(qū)是指位于開采水平標(biāo)高以上的上山采區(qū)和下山采區(qū)。上山采區(qū)是指位于開采水平標(biāo)高以上的采區(qū)。下山采區(qū)是指位于開采水平標(biāo)高以下的采區(qū)，。采區(qū)。下山采區(qū)是指位于開采水平標(biāo)高以下的采區(qū)，。 在煤層傾角大于在煤層傾角大于160時(shí)，下山采區(qū)在采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸、時(shí)，下山采區(qū)在采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水等方面就有一定的困難。因此，一個(gè)開采水平往往通風(fēng)、排水等方面就有一定的困難。因此，一

26、個(gè)開采水平往往只開采上山采區(qū)。只開采上山采區(qū)。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁（二）按上、下山的布置位置分單、雙翼和跨多上、下山采區(qū)（二）按上、下山的布置位置分單、雙翼和跨多上、下山采區(qū)1、雙翼采區(qū)、雙翼采區(qū)特點(diǎn)：采區(qū)上（下）山布置在采區(qū)走向的中央，采區(qū)上（下）山的兩翼分特點(diǎn)：采區(qū)上（下）山布置在采區(qū)走向的中央，采區(qū)上（下）山的兩翼分 別布置采煤工作面進(jìn)行開采。與別布置采煤工作面進(jìn)行開采。與 單翼采區(qū)相比較，雙翼采區(qū)相對(duì)減單翼采區(qū)相比較，雙翼采區(qū)相對(duì)減 少了采區(qū)上（下）山、車場、硐室等巷道的掘進(jìn)工程量，減少了采少了采區(qū)上（下）山、車場、硐室等巷道的掘進(jìn)工程量，減少了采 區(qū)運(yùn)輸?shù)仍O(shè)備數(shù)量，采區(qū)生

27、產(chǎn)能力大，生產(chǎn)比較集中。區(qū)運(yùn)輸?shù)仍O(shè)備數(shù)量，采區(qū)生產(chǎn)能力大，生產(chǎn)比較集中。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁2、單翼采區(qū)、單翼采區(qū)特點(diǎn)：將采區(qū)上（下）山布置在采區(qū)一側(cè)的邊界，形成單翼開采。上（下）特點(diǎn)：將采區(qū)上（下）山布置在采區(qū)一側(cè)的邊界，形成單翼開采。上（下） 山布置在采區(qū)靠近井田邊界一側(cè)的，為前上（下）山單翼采區(qū)；上山布置在采區(qū)靠近井田邊界一側(cè)的，為前上（下）山單翼采區(qū)；上 （下）山布置在采區(qū)靠近井筒一側(cè)的，為后上（下）山單翼采區(qū)。前（下）山布置在采區(qū)靠近井筒一側(cè)的，為后上（下）山單翼采區(qū)。前 上（下）山開采時(shí)，煤炭運(yùn)輸有折返現(xiàn)象，增加了運(yùn)輸工作量，但上（下）山開采時(shí)，煤炭運(yùn)輸有折返現(xiàn)象，增加

28、了運(yùn)輸工作量，但 采區(qū)商（下）山是在未采動(dòng)的煤體中，上（下）山維護(hù)條件好。采區(qū)商（下）山是在未采動(dòng)的煤體中，上（下）山維護(hù)條件好。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁3、跨多上（下）山采區(qū)、跨多上（下）山采區(qū)特點(diǎn)：沿煤層走向每隔一段距離（一臺(tái)帶式輸送機(jī)長度），在煤層底板特點(diǎn)：沿煤層走向每隔一段距離（一臺(tái)帶式輸送機(jī)長度），在煤層底板 巖層中布置一組上（下）山，采煤工作面跨幾組上（下）山連續(xù)巖層中布置一組上（下）山，采煤工作面跨幾組上（下）山連續(xù) 推進(jìn)，相當(dāng)于由多個(gè)單翼采區(qū)組成的大采區(qū)的準(zhǔn)備方式，減少了推進(jìn)，相當(dāng)于由多個(gè)單翼采區(qū)組成的大采區(qū)的準(zhǔn)備方式，減少了 工作面搬遷次數(shù)。一般應(yīng)用于地質(zhì)構(gòu)造簡單的綜

29、采或綜放工藝條工作面搬遷次數(shù)。一般應(yīng)用于地質(zhì)構(gòu)造簡單的綜采或綜放工藝條 件。件。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁三、按煤層群開采時(shí)的聯(lián)系方式，分為單層和聯(lián)合準(zhǔn)備三、按煤層群開采時(shí)的聯(lián)系方式，分為單層和聯(lián)合準(zhǔn)備準(zhǔn)備方式帶區(qū)式下山采區(qū)上山采區(qū)上山盤區(qū)下山盤區(qū)石門盤區(qū)下山帶區(qū)上山帶區(qū)跨多石門盤區(qū)單翼盤區(qū)雙翼采區(qū)單翼采區(qū)跨多上（下）山采區(qū)雙翼盤區(qū)多分帶帶區(qū)相鄰分帶帶區(qū)聯(lián)合布置準(zhǔn)備單層布置準(zhǔn)備盤區(qū)式采區(qū)式下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁二、選擇準(zhǔn)備方式應(yīng)遵循的原則二、選擇準(zhǔn)備方式應(yīng)遵循的原則（1）有利于合理集中生產(chǎn)，保證采（盤）區(qū)有合理的生產(chǎn)能）有利于合理集中生產(chǎn)，保證采（盤）區(qū)有合理的生產(chǎn)能 力和增產(chǎn)

30、潛力；力和增產(chǎn)潛力；（2）安全生產(chǎn)條件好，符合）安全生產(chǎn)條件好，符合煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定；的有關(guān)規(guī)定；（3）保證有完整的生產(chǎn)系統(tǒng)，有利于充分發(fā)揮機(jī)電設(shè)備的效）保證有完整的生產(chǎn)系統(tǒng)，有利于充分發(fā)揮機(jī)電設(shè)備的效 能，為采用新技術(shù)、發(fā)展綜合機(jī)械化和自動(dòng)化創(chuàng)造條件能，為采用新技術(shù)、發(fā)展綜合機(jī)械化和自動(dòng)化創(chuàng)造條件（4）力求技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，盡量簡化巷道系統(tǒng)，減少巷）力求技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，盡量簡化巷道系統(tǒng)，減少巷 道掘進(jìn)和維護(hù)工作量，減少設(shè)備占用率和生產(chǎn)成本費(fèi)道掘進(jìn)和維護(hù)工作量，減少設(shè)備占用率和生產(chǎn)成本費(fèi) 用，便于采（盤）區(qū)和工作面的正常接替；用，便于采（盤）區(qū)和工作面的正常接替；（5）

31、煤炭損失少，有利于提高資源采出率。）煤炭損失少，有利于提高資源采出率。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁三、準(zhǔn)備方式的發(fā)展方向三、準(zhǔn)備方式的發(fā)展方向 1. 準(zhǔn)備方式多樣化2. 采區(qū)大型化3. 單層化和全煤巷化下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接采煤工作面礦山壓力基本規(guī)律采煤工作面礦山壓力基本規(guī)律 下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁（一）礦山壓力的概念（一）礦山壓力的概念 由于井下采掘工作破壞了巖體中原巖應(yīng)力平衡狀態(tài)，引起應(yīng)力重新分由于井下采掘工作破壞了巖體中原巖應(yīng)力平衡狀態(tài)，引起應(yīng)力重新分布，我們把存在于采掘空間周圍巖體內(nèi)和作用在支護(hù)物上的力稱為礦山壓布，我們把存在于采掘空間周圍巖體內(nèi)

32、和作用在支護(hù)物上的力稱為礦山壓力。力。（二）礦山壓力的來源（二）礦山壓力的來源 采動(dòng)前，原始巖體中已經(jīng)存在的應(yīng)力是礦山壓力產(chǎn)生的根源。井下深采動(dòng)前，原始巖體中已經(jīng)存在的應(yīng)力是礦山壓力產(chǎn)生的根源。井下深部原巖處于復(fù)雜的受力狀態(tài)。承受著上覆巖層重量引起的自重應(yīng)力，地質(zhì)部原巖處于復(fù)雜的受力狀態(tài)。承受著上覆巖層重量引起的自重應(yīng)力，地質(zhì)構(gòu)造引起的構(gòu)造應(yīng)力，遇水膨脹和溫度變化引起的應(yīng)力等。構(gòu)造引起的構(gòu)造應(yīng)力，遇水膨脹和溫度變化引起的應(yīng)力等。一、礦山壓力基本概念一、礦山壓力基本概念下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁1、自重應(yīng)力、自重應(yīng)力 第一種假說第一種假說：把巖石視為均質(zhì)各向同性的彈性體 1=H 2=3=1

33、 /(1- ) max(1-2)/2式中 單元體巖層的泊松比； 側(cè)壓系數(shù)。 第二種假說第二種假說：隨著開采深度的增加或由于巖性等方面原因，使得=0.5時(shí)，即 1= 2=3= H 形成所謂的靜水壓力狀態(tài)，即巖體深部的原巖垂直應(yīng)力與其上覆巖層重量成正比，側(cè)向應(yīng)力大致與垂直應(yīng)力相等。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁2、構(gòu)造應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力 構(gòu)造應(yīng)力具有以下特點(diǎn)：構(gòu)造應(yīng)力具有以下特點(diǎn)： （1）一般情況下地殼運(yùn)動(dòng)以水平運(yùn)動(dòng)為主，因此構(gòu)造應(yīng)力以水平應(yīng)力為）一般情況下地殼運(yùn)動(dòng)以水平運(yùn)動(dòng)為主，因此構(gòu)造應(yīng)力以水平應(yīng)力為主；而且以水平壓應(yīng)力為主。主；而且以水平壓應(yīng)力為主。 （2）在構(gòu)造應(yīng)力場中，主應(yīng)力的大小和方向可

34、能有很大的變化；兩個(gè)方）在構(gòu)造應(yīng)力場中，主應(yīng)力的大小和方向可能有很大的變化；兩個(gè)方向的水平應(yīng)力值（向的水平應(yīng)力值（ 2=3）通常不相等。通常不相等。 （3）測定表明，水平應(yīng)力大于垂直應(yīng)力，即）測定表明，水平應(yīng)力大于垂直應(yīng)力，即 Hmmax Hmmin V （4）構(gòu)造應(yīng)力在堅(jiān)硬巖層中出現(xiàn)一般比較普遍。軟巖強(qiáng)度低，易變形，）構(gòu)造應(yīng)力在堅(jiān)硬巖層中出現(xiàn)一般比較普遍。軟巖強(qiáng)度低，易變形，其中儲(chǔ)存的變形能隨之釋放；硬巖則相反。其中儲(chǔ)存的變形能隨之釋放；硬巖則相反。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁（三）礦山壓力顯現(xiàn)（三）礦山壓力顯現(xiàn) 1、礦山壓力顯現(xiàn)、礦山壓力顯現(xiàn) 在礦山壓力作用下，圍巖和支架所表現(xiàn)出來的力

35、學(xué)宏觀在礦山壓力作用下，圍巖和支架所表現(xiàn)出來的力學(xué)宏觀現(xiàn)象，稱為礦山壓力顯現(xiàn)?，F(xiàn)象，稱為礦山壓力顯現(xiàn)。 礦壓顯現(xiàn)的形式主要有礦壓顯現(xiàn)的形式主要有：工作面頂板下沉、支架變與形工作面頂板下沉、支架變與形折損、頂板破碎或大面積冒落、煤壁片幫、支柱插入底板、折損、頂板破碎或大面積冒落、煤壁片幫、支柱插入底板、底板鼓起膨脹等。底板鼓起膨脹等。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁 2、礦山壓力控制、礦山壓力控制 把所有人為的調(diào)節(jié)、改變和利用礦山壓力的各種技術(shù)措把所有人為的調(diào)節(jié)、改變和利用礦山壓力的各種技術(shù)措施。（礦山壓力的顯現(xiàn)會(huì)給井下采掘工作造成不同程度的危施。（礦山壓力的顯現(xiàn)會(huì)給井下采掘工作造成不同程度的危

36、害，為了維護(hù)采掘空間，就必須采取各種技術(shù)和措施加以控害，為了維護(hù)采掘空間，就必須采取各種技術(shù)和措施加以控制。其中包括對(duì)采掘空間的支護(hù)、對(duì)軟弱巖體的加固、強(qiáng)制制。其中包括對(duì)采掘空間的支護(hù)、對(duì)軟弱巖體的加固、強(qiáng)制放頂?shù)?，也包括合理利用礦山壓力為采煤工作服務(wù)。）放頂?shù)?，也包括合理利用礦山壓力為采煤工作服務(wù)。）下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁二、采煤工作面圍巖移動(dòng)特征二、采煤工作面圍巖移動(dòng)特征 采煤工作面上方的巖層稱采煤工作面上方的巖層稱頂板，下方的巖層稱底板。根頂板，下方的巖層稱底板。根據(jù)頂板巖層和煤層的相對(duì)位置、據(jù)頂板巖層和煤層的相對(duì)位置、及其垮落的難易程度，把采煤及其垮落的難易程度，把采煤工作面

37、頂板分為偽頂、直接頂工作面頂板分為偽頂、直接頂和基本頂。和基本頂。 1基本頂基本頂2直接頂直接頂3偽偽 頂頂4煤煤 層層5底板巖層底板巖層下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁煤煤層層頂頂?shù)椎装灏鍘r巖層層1、基本頂；、基本頂；2、直接頂；、直接頂；3、偽頂；、偽頂；4、煤層；、煤層；5、底板巖層、底板巖層下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁（一）直接頂?shù)某醮慰缏洌ㄒ唬┲苯禹數(shù)某醮慰缏?采煤工作面自開切眼推進(jìn)一段距離后，直接頂懸露達(dá)到一定跨度，采煤工作面自開切眼推進(jìn)一段距離后，直接頂懸露達(dá)到一定跨度，就要對(duì)采空區(qū)頂板進(jìn)行初次放頂，使直接頂跨落下來，這一過程稱作直接就要對(duì)采空區(qū)頂板進(jìn)行初次放頂，使直接頂跨落

38、下來，這一過程稱作直接頂?shù)某醮慰缏?。直接頂初次跨落的跨距稱為初次跨落步距。頂?shù)某醮慰缏?。直接頂初次跨落的跨距稱為初次跨落步距。開切眼開切眼直接頂初次跨落步距直接頂初次跨落步距下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁 初次跨落步距的大小取決于直接頂巖層的強(qiáng)度、分層厚度和直接頂初次跨落步距的大小取決于直接頂巖層的強(qiáng)度、分層厚度和直接頂內(nèi)節(jié)理裂隙的發(fā)育程度等，一般為內(nèi)節(jié)理裂隙的發(fā)育程度等，一般為612m。由于巖層破碎后體積將產(chǎn)生。由于巖層破碎后體積將產(chǎn)生碎脹，直接頂跨落后堆積高度要大于原來的厚度。碎脹，直接頂跨落后堆積高度要大于原來的厚度。開切眼開切眼直接頂初次跨落步距直接頂初次跨落步距下頁下頁上頁上頁任務(wù)

39、首頁任務(wù)首頁 若跨落巖層原來的體積為若跨落巖層原來的體積為V，破碎后的體積位，破碎后的體積位V ，則兩者之比值稱，則兩者之比值稱為碎脹系數(shù)，以為碎脹系數(shù)，以KP表示，即表示，即 KP =V/V 巖石隨脹后，在其上部巖層壓力作用下，逐漸壓實(shí)，使碎脹系數(shù)變巖石隨脹后，在其上部巖層壓力作用下，逐漸壓實(shí)，使碎脹系數(shù)變小，巖塊壓實(shí)后的體積與破碎前原始體積之比稱為殘余碎脹系數(shù)以小，巖塊壓實(shí)后的體積與破碎前原始體積之比稱為殘余碎脹系數(shù)以KP表表示。示。開切眼開切眼直接頂初次跨落步距直接頂初次跨落步距下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁 若直接頂巖層的總厚度為若直接頂巖層的總厚度為h，則它冒落后堆積的高度為，則它

40、冒落后堆積的高度為Kph。它與基本。它與基本頂之間可能留下的空隙頂之間可能留下的空隙： = h+m Kph=m h(Kp 1) 當(dāng)當(dāng)m= h(Kp 1)時(shí)，則時(shí)，則=0，即冒落得直接頂充滿采空區(qū)。若不計(jì)基本頂，即冒落得直接頂充滿采空區(qū)。若不計(jì)基本頂下沉，形成充滿采空區(qū)所需直接頂?shù)暮穸葹椋合鲁?，形成充滿采空區(qū)所需直接頂?shù)暮穸葹椋?h=m/(Kp 1) 減小直接頂跨落后巖堆與基本頂之間的空隙減小直接頂跨落后巖堆與基本頂之間的空隙，有利于控制基本頂?shù)幕顒?dòng)。，有利于控制基本頂?shù)幕顒?dòng)。開切眼開切眼直接頂初次跨落步距直接頂初次跨落步距下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁（二）基本頂?shù)某醮慰缏洌ǘ┗卷數(shù)某醮?/p>

41、跨落 1、基本頂初次跨落前的巖層結(jié)構(gòu)、基本頂初次跨落前的巖層結(jié)構(gòu) 若若0時(shí)，隨直接頂初次跨落，采煤工作面不斷推進(jìn)，基時(shí)，隨直接頂初次跨落，采煤工作面不斷推進(jìn)，基本頂在一定范圍內(nèi)呈懸露狀態(tài)，此時(shí)可將基本頂視為一邊由采煤工作本頂在一定范圍內(nèi)呈懸露狀態(tài)，此時(shí)可將基本頂視為一邊由采煤工作面煤壁支撐，另外三邊由煤柱支撐的一個(gè)面煤壁支撐，另外三邊由煤柱支撐的一個(gè)“板板”的結(jié)構(gòu)。但是由于基本的結(jié)構(gòu)。但是由于基本頂在采煤工作面方向上的長度遠(yuǎn)大于沿工作面推進(jìn)方向的跨距，因此、頂在采煤工作面方向上的長度遠(yuǎn)大于沿工作面推進(jìn)方向的跨距，因此、可將基本頂視為一端由采煤工作面煤壁支撐，另一端由煤柱支撐的兩可將基本頂視為一

42、端由采煤工作面煤壁支撐，另一端由煤柱支撐的兩端固定的梁的結(jié)構(gòu)。端固定的梁的結(jié)構(gòu)。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁基本頂初次來壓步距基本頂初次來壓步距 2、基本頂?shù)某醮慰缏渑c初次來壓、基本頂?shù)某醮慰缏渑c初次來壓（1）基本頂初次跨落）基本頂初次跨落 隨著采煤工作面繼續(xù)推進(jìn)，直接頂不斷跨落，基本頂懸露跨度逐隨著采煤工作面繼續(xù)推進(jìn)，直接頂不斷跨落，基本頂懸露跨度逐漸增大并產(chǎn)生彎曲，當(dāng)達(dá)到極限跨度時(shí)，基本頂將出現(xiàn)斷裂，進(jìn)而發(fā)漸增大并產(chǎn)生彎曲，當(dāng)達(dá)到極限跨度時(shí)，基本頂將出現(xiàn)斷裂，進(jìn)而發(fā)生跨落。基本頂?shù)牡谝淮慰缏浞Q為基本頂初次跨落。生跨落?；卷?shù)牡谝淮慰缏浞Q為基本頂初次跨落。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首

43、頁 （2）基本頂初次來壓）基本頂初次來壓 基本頂由開始破壞直至跨落一般要持續(xù)一定時(shí)間，上方有時(shí)在基本基本頂由開始破壞直至跨落一般要持續(xù)一定時(shí)間，上方有時(shí)在基本頂跨落前的二三天，即出現(xiàn)頂板斷裂的聲響等來壓預(yù)兆。在跨落前的頂跨落前的二三天，即出現(xiàn)頂板斷裂的聲響等來壓預(yù)兆。在跨落前的12h采空區(qū)上方可能有隆隆巨響，通常煤壁片幫嚴(yán)重，頂板產(chǎn)生裂縫或掉渣，采空區(qū)上方可能有隆隆巨響，通常煤壁片幫嚴(yán)重，頂板產(chǎn)生裂縫或掉渣，頂板下沉量和下沉速度明顯增加，支架載荷迅速增高，這種現(xiàn)象稱為基頂板下沉量和下沉速度明顯增加，支架載荷迅速增高，這種現(xiàn)象稱為基本頂?shù)某醮蝸韷?。本頂?shù)某醮蝸韷骸?基本頂初次來壓時(shí)，其最大懸露跨

44、度基本頂初次來壓時(shí)，其最大懸露跨度L初稱為基本頂初次跨落步距。初稱為基本頂初次跨落步距。其值得大小取決于基本頂?shù)膹?qiáng)度、厚度、巖性等因素。其值得大小取決于基本頂?shù)膹?qiáng)度、厚度、巖性等因素。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁（三）基本頂?shù)闹芷趤韷海ㄈ┗卷數(shù)闹芷趤韷?、基本頂周期來壓前狀態(tài)、基本頂周期來壓前狀態(tài) 基本頂初次跨落后，隨著采煤工作基本頂初次跨落后，隨著采煤工作面繼續(xù)推進(jìn)，工作面上方的基本頂巖層面繼續(xù)推進(jìn)，工作面上方的基本頂巖層由兩端固定梁狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閼冶哿籂顟B(tài)。由兩端固定梁狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閼冶哿籂顟B(tài)。此時(shí)上覆巖層的重量將由基本頂?shù)膽冶鄞藭r(shí)上覆巖層的重量將由基本頂?shù)膽冶壑苯觽鬟f給煤壁，部分上覆巖層

45、及已跨直接傳遞給煤壁，部分上覆巖層及已跨斷的基本頂重量，將直接作用在已跨落斷的基本頂重量，將直接作用在已跨落得矸石上，采煤工作面空間處于基本頂?shù)庙肥?，采煤工作面空間處于基本頂懸臂的保護(hù)之下。懸臂的保護(hù)之下。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁2、基本頂周期來壓及礦壓顯現(xiàn)特征、基本頂周期來壓及礦壓顯現(xiàn)特征（1）基本頂周期來壓）基本頂周期來壓 當(dāng)采煤工作面繼續(xù)推進(jìn)，基本頂懸臂跨度達(dá)到極限跨度時(shí)，基本頂當(dāng)采煤工作面繼續(xù)推進(jìn)，基本頂懸臂跨度達(dá)到極限跨度時(shí)，基本頂在其自重及上覆巖層載荷的作用下，將沿工作面煤壁甚至煤壁之內(nèi)發(fā)生在其自重及上覆巖層載荷的作用下，將沿工作面煤壁甚至煤壁之內(nèi)發(fā)生折斷和跨落。隨著采煤

46、工作面的推進(jìn)，基本頂這種折斷和跨落。隨著采煤工作面的推進(jìn)，基本頂這種“穩(wěn)定穩(wěn)定失穩(wěn)失穩(wěn)再穩(wěn)定再穩(wěn)定”現(xiàn)象，將周而復(fù)始的出現(xiàn)，使采煤工作面礦山壓力周期性明顯增大。這現(xiàn)象，將周而復(fù)始的出現(xiàn)，使采煤工作面礦山壓力周期性明顯增大。這種基本頂?shù)闹芷谛云茢嗍Х€(wěn)對(duì)工作面產(chǎn)生的周期性的來壓顯現(xiàn)，稱為基種基本頂?shù)闹芷谛云茢嗍Х€(wěn)對(duì)工作面產(chǎn)生的周期性的來壓顯現(xiàn)，稱為基本頂?shù)闹芷趤韷?。本頂?shù)闹芷趤韷骸Ｏ马撓马撋享撋享撊蝿?wù)首頁任務(wù)首頁（2）礦壓顯現(xiàn)特征）礦壓顯現(xiàn)特征 基本頂周期來壓的主要表現(xiàn)形式：頂板下沉速度急劇增基本頂周期來壓的主要表現(xiàn)形式：頂板下沉速度急劇增大，頂板下沉量變大，支柱所受載荷普遍增加，有時(shí)還可能大，頂

47、板下沉量變大，支柱所受載荷普遍增加，有時(shí)還可能引起煤壁片幫、支柱折損、頂板發(fā)生臺(tái)階下沉等現(xiàn)象。引起煤壁片幫、支柱折損、頂板發(fā)生臺(tái)階下沉等現(xiàn)象。 基本頂兩次周期來壓的間隔時(shí)間稱為來壓周期。在來壓基本頂兩次周期來壓的間隔時(shí)間稱為來壓周期。在來壓周期內(nèi)采煤工作面推進(jìn)的距離稱為周期來壓步距，用周期內(nèi)采煤工作面推進(jìn)的距離稱為周期來壓步距，用L周表示。周表示。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁（四）工作面上覆巖層移動(dòng)規(guī)律（四）工作面上覆巖層移動(dòng)規(guī)律 在長壁開采全部跨落法管理頂板的采煤工作面，隨著工作面不斷推在長壁開采全部跨落法管理頂板的采煤工作面，隨著工作面不斷推進(jìn)，上覆巖層

48、發(fā)生位移或破壞，巖層移動(dòng)概貌如下圖。根據(jù)巖層移動(dòng)特進(jìn)，上覆巖層發(fā)生位移或破壞，巖層移動(dòng)概貌如下圖。根據(jù)巖層移動(dòng)特征，可將煤層的上覆巖層分為冒落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶。征，可將煤層的上覆巖層分為冒落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁1、冒落帶、冒落帶 當(dāng)采煤工作面移架或回柱放頂后，冒落帶巖層自下而當(dāng)采煤工作面移架或回柱放頂后，冒落帶巖層自下而上依次跨落。一般在冒落帶下部因巖塊跨落時(shí)自由度比較大，上依次跨落。一般在冒落帶下部因巖塊跨落時(shí)自由度比較大，排列極不整齊；而上部巖塊由于自由度比較小，塊度較大，排列極不整齊；而上部巖塊由于自由度比較小，塊度較大，排列較規(guī)則。多數(shù)情況下，

49、冒落帶是由直接頂跨落后形成的。排列較規(guī)則。多數(shù)情況下，冒落帶是由直接頂跨落后形成的。冒落帶的高度冒落帶的高度h，可由公式，可由公式h=hm/(Kp-1)來估算，當(dāng)來估算，當(dāng)Kp=1.5時(shí)，則時(shí)，則h=2hm，即冒落帶高度為采高的，即冒落帶高度為采高的2倍。一般倍。一般認(rèn)為開采后冒落帶的高度為采高的認(rèn)為開采后冒落帶的高度為采高的24倍。倍。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁2、裂隙帶、裂隙帶 裂隙帶位于冒落帶之上，隨冒落帶巖石的跨落和逐漸壓裂隙帶位于冒落帶之上，隨冒落帶巖石的跨落和逐漸壓實(shí)，裂隙帶巖層出現(xiàn)彎曲下沉，離層和斷裂為排列整齊的巖實(shí)，裂隙帶巖層出現(xiàn)彎曲下沉，離層和斷裂為排列整齊的巖塊。裂隙

50、帶的范圍，隨冒落帶上覆巖層的性質(zhì)、開采高度變塊。裂隙帶的范圍，隨冒落帶上覆巖層的性質(zhì)、開采高度變化而變化。化而變化。3、彎曲下沉帶、彎曲下沉帶 裂隙帶上方直至地表的巖層為彎曲下沉帶，這部分巖層裂隙帶上方直至地表的巖層為彎曲下沉帶，這部分巖層不產(chǎn)生裂縫或僅產(chǎn)生極微小的裂縫，并在采空區(qū)上方的地表不產(chǎn)生裂縫或僅產(chǎn)生極微小的裂縫，并在采空區(qū)上方的地表形成一個(gè)比開采范圍大的沉降區(qū)。形成一個(gè)比開采范圍大的沉降區(qū)。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁三、采煤工作面四周支承壓力顯現(xiàn)規(guī)律三、采煤工作面四周支承壓力顯現(xiàn)規(guī)律（一）采煤工作面四周支承壓力顯現(xiàn)規(guī)律（一）采煤工作面四周支承壓力顯現(xiàn)規(guī)律 采煤工作面四周支承壓力

51、是指采煤工作面前后方、兩側(cè)煤柱或采空采煤工作面四周支承壓力是指采煤工作面前后方、兩側(cè)煤柱或采空區(qū)大于原巖應(yīng)力的礦山壓力。支承壓力的顯現(xiàn)特征可用支承壓力分布范區(qū)大于原巖應(yīng)力的礦山壓力。支承壓力的顯現(xiàn)特征可用支承壓力分布范圍、峰值的位置及應(yīng)力集中系數(shù)表示。支承壓力分布范圍是指沿指定截圍、峰值的位置及應(yīng)力集中系數(shù)表示。支承壓力分布范圍是指沿指定截面（通常是指沿垂直或平行于煤壁的截面）支承壓力連續(xù)分布的長度；面（通常是指沿垂直或平行于煤壁的截面）支承壓力連續(xù)分布的長度；支承壓力峰值的位置是指支承壓力的最大值所在的位置范圍；應(yīng)力集中支承壓力峰值的位置是指支承壓力的最大值所在的位置范圍；應(yīng)力集中系數(shù)是指支

52、承壓力峰值與原巖應(yīng)力的比值大小。系數(shù)是指支承壓力峰值與原巖應(yīng)力的比值大小。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁1、采煤工作面前后方支承壓力分布、采煤工作面前后方支承壓力分布 由于煤壁處為自由面，抗壓強(qiáng)度小，由于煤壁處為自由面，抗壓強(qiáng)度小，煤壁附近煤層產(chǎn)生壓縮變形，支承壓力峰煤壁附近煤層產(chǎn)生壓縮變形，支承壓力峰值值KH隨工作面推進(jìn)向煤壁深處轉(zhuǎn)移。隨工作面推進(jìn)向煤壁深處轉(zhuǎn)移。 側(cè)向應(yīng)力從煤壁自由面向煤壁深處逐側(cè)向應(yīng)力從煤壁自由面向煤壁深處逐漸增加，煤體由單向受力狀態(tài)逐步過渡到漸增加，煤體由單向受力狀態(tài)逐步過渡到三向受力狀態(tài)，其抗壓強(qiáng)度逐漸增加。當(dāng)三向受力狀態(tài)，其抗壓強(qiáng)度逐漸增加。當(dāng)工作面不推進(jìn)時(shí)，垂直

53、應(yīng)力的峰值工作面不推進(jìn)時(shí)，垂直應(yīng)力的峰值KH便便較穩(wěn)定地處于煤壁深處，側(cè)向應(yīng)力也將增較穩(wěn)定地處于煤壁深處，側(cè)向應(yīng)力也將增至至KH后逐漸穩(wěn)定。后逐漸穩(wěn)定。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁采煤工作面前后方支承壓力分布采煤工作面前后方支承壓力分布 由于煤壁處為自由面，抗壓強(qiáng)度小，煤壁附近煤層產(chǎn)生壓縮變形，由于煤壁處為自由面，抗壓強(qiáng)度小，煤壁附近煤層產(chǎn)生壓縮變形，支承壓力峰值支承壓力峰值KH隨工作面推進(jìn)向煤壁深處轉(zhuǎn)移。隨工作面推進(jìn)向煤壁深處轉(zhuǎn)移。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁 采煤工作面前后方支承壓力分布特點(diǎn)采煤工作面前后方支承壓力分布特點(diǎn)（1）采煤工作面前方煤壁一端支承著工作面上方裂隙帶及其上覆巖

54、層的大部分）采煤工作面前方煤壁一端支承著工作面上方裂隙帶及其上覆巖層的大部分 重量，即工作面前方支承壓力遠(yuǎn)比工重量，即工作面前方支承壓力遠(yuǎn)比工 作面后方大。作面后方大。（2）由于采煤工作面的推進(jìn)，煤壁和采空區(qū)冒落帶是向前移動(dòng)的，因此工作面）由于采煤工作面的推進(jìn)，煤壁和采空區(qū)冒落帶是向前移動(dòng)的，因此工作面 前后方支承壓力是移動(dòng)支承壓力。前后方支承壓力是移動(dòng)支承壓力。（3）由于裂縫帶形成了以煤壁和采空區(qū)冒落帶為前后支承點(diǎn)的半拱式平衡，所）由于裂縫帶形成了以煤壁和采空區(qū)冒落帶為前后支承點(diǎn)的半拱式平衡，所 以采煤工作面處于應(yīng)力降低區(qū)。以采煤工作面處于應(yīng)力降低區(qū)。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁2、采煤

55、工作面兩側(cè)支承壓力分布、采煤工作面兩側(cè)支承壓力分布 采煤工作面兩側(cè)的支承壓力是指工作面兩側(cè)煤柱或煤體上的支承壓采煤工作面兩側(cè)的支承壓力是指工作面兩側(cè)煤柱或煤體上的支承壓力。對(duì)采煤工作面兩側(cè)支承壓力分布規(guī)律的掌握，為采煤工作面區(qū)段平力。對(duì)采煤工作面兩側(cè)支承壓力分布規(guī)律的掌握，為采煤工作面區(qū)段平巷護(hù)巷煤柱尺寸的確定、沿空留巷和沿空送巷位置及時(shí)間的選擇具有指巷護(hù)巷煤柱尺寸的確定、沿空留巷和沿空送巷位置及時(shí)間的選擇具有指導(dǎo)意義。導(dǎo)意義。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁 隨著采煤工作面推進(jìn)，除工作面前后方產(chǎn)生支承壓力外，工作面兩隨著采煤工作面推進(jìn)，除工作面前后方產(chǎn)生支承壓力外，工作面兩側(cè)的煤柱或煤體也將

56、出現(xiàn)支承壓力區(qū)。在采動(dòng)影響范圍內(nèi)，工作面兩側(cè)側(cè)的煤柱或煤體也將出現(xiàn)支承壓力區(qū)。在采動(dòng)影響范圍內(nèi)，工作面兩側(cè)支承壓力的顯現(xiàn)比較明顯。在工作面前方采動(dòng)影響范圍之外和采空區(qū)頂支承壓力的顯現(xiàn)比較明顯。在工作面前方采動(dòng)影響范圍之外和采空區(qū)頂板巖層冒落帶穩(wěn)定之后趨于固定值，因此也稱為板巖層冒落帶穩(wěn)定之后趨于固定值，因此也稱為“固定支承壓力固定支承壓力”。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁采煤工作面兩側(cè)支承壓力研究結(jié)論采煤工作面兩側(cè)支承壓力研究結(jié)論（1）采煤工作面兩側(cè)的支承壓力劇烈影響區(qū)并不在煤體邊緣，而是位于）采煤工作面兩側(cè)的支承壓力劇烈影響區(qū)并不在煤體邊緣，而是位于 煤體邊緣有一定距離的地帶。長期以來采煤

57、體邊緣有一定距離的地帶。長期以來采 用用825m煤柱護(hù)巷，使煤柱護(hù)巷，使 巷道恰好處于支承壓力的高峰區(qū)內(nèi)，這是使用煤柱護(hù)巷仍難以維護(hù)巷道恰好處于支承壓力的高峰區(qū)內(nèi)，這是使用煤柱護(hù)巷仍難以維護(hù) 的根本原因。的根本原因。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁（2）采煤工作面兩側(cè)煤體邊緣處于應(yīng)力降低區(qū)，支承壓力低于原巖應(yīng)）采煤工作面兩側(cè)煤體邊緣處于應(yīng)力降低區(qū)，支承壓力低于原巖應(yīng) 力。而且工作面推過一定時(shí)間后仍能長期保持穩(wěn)定，如果把巷道力。而且工作面推過一定時(shí)間后仍能長期保持穩(wěn)定，如果把巷道 布置在這個(gè)應(yīng)力降低區(qū)內(nèi)，可以使巷道容易維護(hù)，這是目前廣泛布置在這個(gè)應(yīng)力降低區(qū)內(nèi)，可以使巷道容易維護(hù)，這是目前廣泛 推

58、廣無煤柱護(hù)巷的理論依據(jù)。推廣無煤柱護(hù)巷的理論依據(jù)。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁（3）采煤工作面兩側(cè)支承壓力從形成到向煤體深部轉(zhuǎn)移要經(jīng)過一段時(shí)）采煤工作面兩側(cè)支承壓力從形成到向煤體深部轉(zhuǎn)移要經(jīng)過一段時(shí) 間過程，所以要使沿空掘巷保持穩(wěn)定，必須從時(shí)間上避開未穩(wěn)定間過程，所以要使沿空掘巷保持穩(wěn)定，必須從時(shí)間上避開未穩(wěn)定 的支承壓力作用期，應(yīng)使沿空掘巷相對(duì)于上區(qū)段采煤工作面由一的支承壓力作用期，應(yīng)使沿空掘巷相對(duì)于上區(qū)段采煤工作面由一 個(gè)合理的滯時(shí)間。（一般在個(gè)合理的滯時(shí)間。（一般在3個(gè)月到個(gè)月到1年）年）下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁（二）支承壓力在底板中的傳遞（二）支承壓力在底板中的傳遞 采煤工

59、作面采動(dòng)后，在工作面四周形成的支承壓力將向采煤工作面采動(dòng)后，在工作面四周形成的支承壓力將向煤層底板進(jìn)行傳遞，尤其采煤工作面兩側(cè)支承壓力的傳遞，煤層底板進(jìn)行傳遞，尤其采煤工作面兩側(cè)支承壓力的傳遞，對(duì)下部煤層開采巷道布置產(chǎn)生重要影響。對(duì)下部煤層開采巷道布置產(chǎn)生重要影響。下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁 若煤柱上方為均布載荷，底板為處于彈性變形階段的均質(zhì)巖層，可若煤柱上方為均布載荷，底板為處于彈性變形階段的均質(zhì)巖層，可將承受壓力的煤柱視為壓模，把支承傳遞給底板。在垂直方向與煤柱不將承受壓力的煤柱視為壓模，把支承傳遞給底板。在垂直方向與煤柱不同距離的水平截面上的壓應(yīng)力，將按下圖分布。從圖中可知：底板內(nèi)

60、各同距離的水平截面上的壓應(yīng)力，將按下圖分布。從圖中可知：底板內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力大小與施力點(diǎn)的距離成反比，隨底板巖層與煤之間的垂直距離點(diǎn)的應(yīng)力大小與施力點(diǎn)的距離成反比，隨底板巖層與煤之間的垂直距離增加迅速降低，應(yīng)力以中心為最大。向煤柱外側(cè)呈一定角度擴(kuò)展，在邊增加迅速降低，應(yīng)力以中心為最大。向煤柱外側(cè)呈一定角度擴(kuò)展，在邊緣處迅速減小。緣處迅速減小。底板巖底板巖層層煤煤 柱柱下頁下頁上頁上頁任務(wù)首頁任務(wù)首頁 如果把底板中垂直應(yīng)力相同的各點(diǎn)連成曲線，即構(gòu)成如果把底板中垂直應(yīng)力相同的各點(diǎn)連成曲線，即構(gòu)成“等壓線等壓線”，如，如圖圖所示。曲線所示。曲線4、5以內(nèi)的底板巖層為增壓區(qū)，距煤柱越近，壓力越大；曲以內(nèi)的