煤礦開采學(xué)第二篇準(zhǔn)備方式及采區(qū)設(shè)計(jì)第十一章：準(zhǔn)備方式的類型及其選擇課件

1、第十一章 準(zhǔn)備方式的類型及其選擇第二篇 準(zhǔn)備方式及采區(qū)設(shè)計(jì)整理ppt第一節(jié) 準(zhǔn)備方式的概念及分類 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。正確合理的準(zhǔn)備方式應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)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 力和增產(chǎn)潛力；（2）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（3）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) 用，便于采（盤）區(qū)和工作面的正常接替；（4）煤炭損失少，有利于提高資源采出率；（5）安全生產(chǎn)條件好，符合煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定

2、。一、基本概念整理ppt二、準(zhǔn)備方式的分類 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。（一）按煤層賦存條件： 采區(qū)式、盤區(qū)式與帶區(qū)式準(zhǔn)備整理ppt（二）按開采方式： 上（下）山采（盤） 區(qū)準(zhǔn)備 在煤層傾角小于160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160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)開采水平往往只開采上山采區(qū)。整理ppt（三）按上、下山的布置： 單

3、、雙翼和跨多上、下山采區(qū)1、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 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) 減少了采區(qū)上（下）山、車場(chǎng)、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)生產(chǎn)能力大，生產(chǎn)比較集中。整理ppt 2、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） 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 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 采區(qū)上（下）山是在未采動(dòng)的煤體中，上（下）山維護(hù)條件好

4、。整理ppt3、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 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 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。整理ppt （四）按煤層群開采時(shí)的聯(lián)系：單層準(zhǔn)備和聯(lián)合準(zhǔn)備單層準(zhǔn)備：各煤層獨(dú)立布置自己的準(zhǔn)備巷道，生產(chǎn)系統(tǒng)互相獨(dú)立。聯(lián)合準(zhǔn)備：幾個(gè)煤層組成一個(gè)統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)。又可分為集中上山聯(lián)合布置和集中平巷聯(lián)合布置兩種基本形式，一般情況下后者包含了前者。綜上所述，準(zhǔn)備方式分類如下圖所示：整理ppt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

5、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)式整理ppt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. 單層化和全煤巷化整理ppt第二節(jié) 采區(qū)式準(zhǔn)備1運(yùn)輸大巷；2回風(fēng)大巷；3采區(qū)運(yùn)輸石門；4采區(qū)回風(fēng)石門；5 運(yùn)輸上山；6軌道上山；7采區(qū)煤倉；8區(qū)段運(yùn)輸平巷；9區(qū)段回風(fēng)平巷 一、煤層群單層準(zhǔn)備方式 一對(duì)上山只為一層煤服務(wù)，采區(qū)石門貫穿的各煤層均獨(dú)立布置采區(qū)上山、裝車站和車場(chǎng)。整理ppt二、采區(qū)多煤層聯(lián)合準(zhǔn)備方式（一）集中上山采區(qū)巷道聯(lián)合布置1、采區(qū)巷道布置如下圖所示，該采區(qū)開采

6、兩個(gè)煤層，上層煤為中厚煤層，下層煤為薄煤層，兩層煤之間相距15m，煤層傾角15,煤層頂?shù)装鍘r層中等穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，瓦斯涌出量較小。采區(qū)雙翼走向長度1000 m，傾斜長度600 m，劃分為三個(gè)區(qū)段。由于下層煤頂?shù)装鍘r層比較穩(wěn)定，可將采區(qū)運(yùn)輸上山和軌道上山布置在下層煤中，兩條上山相距20 m左右，上層煤和下層煤之間用區(qū)段石門及溜煤眼聯(lián)系。 整理ppt1運(yùn)輸大巷；2采區(qū)石門；3運(yùn)輸上山；4軌道上山；5上層煤區(qū)段運(yùn)輸平巷；6、6上層煤區(qū)段回風(fēng)平巷7下層煤區(qū)段運(yùn)輸平巷；8、8 下層煤區(qū)段回風(fēng)平巷9、9區(qū)段石門；10溜煤眼；11采區(qū)下部車場(chǎng)；12采區(qū)煤倉；13絞車房；14采區(qū)變電所；15采區(qū)風(fēng)井 整理

7、ppt2、采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)煤系統(tǒng)整理ppt通風(fēng)系統(tǒng)整理ppt運(yùn)料排矸系統(tǒng)整理ppt供電供水系統(tǒng)整理ppt3、巷道布置的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件優(yōu)點(diǎn)：巷道布置簡單，生產(chǎn)系統(tǒng)簡單，工程量較小。缺點(diǎn)：各煤層的區(qū)段平巷需要全長一次掘出，巷道維護(hù)時(shí) 間長，維護(hù)費(fèi)用高，而且各煤層的區(qū)段運(yùn)輸平巷都 要沿巷道全長鋪設(shè)輸送機(jī)，占用設(shè)備臺(tái)數(shù)多，設(shè)備 搬遷頻繁，如果煤層走向變化較大，則不利于輸送 機(jī)的鋪設(shè)和運(yùn)行。適用：適合于煤層層數(shù)少，煤層層間距較大的煤層群，且 又多為薄或中厚煤層，或者是在厚煤層分層分采， 由于采煤機(jī)械化程度高，工作面單產(chǎn)高，采區(qū)內(nèi)同 時(shí)開采的工作面數(shù)目只有12個(gè)的開采技術(shù)條件下。 三、煤層群分組集中采區(qū)聯(lián)

8、合準(zhǔn)備方式 （參見厚煤層分層同采）整理ppt四、緩斜、傾斜煤層采區(qū)準(zhǔn)備方式的選擇采區(qū)準(zhǔn)備方式的選擇主要取決于層間距及技術(shù)裝備條件。普通機(jī)械化采煤條件下，當(dāng)層間距較小（小于20-30米），各煤層可采用共用集中上山的聯(lián)合布置；當(dāng)層間距進(jìn)一步減?。ㄈ?0-15米）時(shí)，可進(jìn)一步采用共用區(qū)段集中平巷的聯(lián)合準(zhǔn)備方式。整理ppt五、聯(lián)合準(zhǔn)備的主要優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1、采區(qū)內(nèi)同采工作面?zhèn)€數(shù)多，有利于礦井集中生產(chǎn)。2、可比單一煤層布置減少一組至幾組上山。3、可提高采出率，降低煤炭損失。4、集中上山及平巷布置在巖層中，可按設(shè)計(jì)施工，保證巷道質(zhì)量，便于高效能設(shè)備的采用、安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)。缺點(diǎn)：巖石巷道的掘進(jìn)工程量大，準(zhǔn)備新采區(qū)

9、的時(shí)間較長，巷道之間的聯(lián)系和生產(chǎn)系統(tǒng)比較復(fù)雜，并且要求具有較高的生產(chǎn)管理水平。六、急傾斜煤層采區(qū)式準(zhǔn)備的特點(diǎn)整理ppt第三節(jié) 盤區(qū)式準(zhǔn)備（一）盤區(qū)集中上（下）山聯(lián)合布置如圖所示為煤層群聯(lián)合布置的上山盤區(qū)。盤區(qū)內(nèi)開采兩層煤，均為中厚煤層，層間距1015 m，煤層之間為砂質(zhì)頁巖和砂巖互層，煤層傾角5左右，地質(zhì)構(gòu)造簡單，瓦斯涌出量不大。整理ppt 1、巷道布置及掘進(jìn)順序1巖石運(yùn)輸大巷；2總回風(fēng)巷；3盤區(qū)材料斜巷；4盤區(qū)軌道上山；5盤區(qū)運(yùn)輸上山；6下部車場(chǎng)；7進(jìn)風(fēng)斜巷；8回風(fēng)斜巷；9盤區(qū)煤倉；10m1煤層區(qū)段進(jìn)風(fēng)平巷；11m1煤層區(qū)段運(yùn)輸平巷；12m2煤層區(qū)段進(jìn)風(fēng)平巷；13m2煤層區(qū)段運(yùn)輸平巷；14區(qū)

10、段材料斜巷；15區(qū)段溜煤眼；16甩車道；17無極繩絞車房；18無極繩尾輪硐室；19盤區(qū)材料斜巷絞車房；20絞車房回風(fēng)巷；21下層煤回風(fēng)眼 整理ppt2、主要生產(chǎn)系統(tǒng)整理ppt（二）石門盤區(qū)石門盤區(qū) ：自水平運(yùn)輸大巷開掘石門來代替盤 區(qū)運(yùn)輸上山，該盤區(qū)稱石門盤區(qū)。條件： 煤層 厚度（m） 層間距（m） M1 0.9 M2 4.4 3.3 M3 4.5 2.6 = ，低瓦斯礦井，盤區(qū)走向2200m， 傾斜長800 1000m，走向長壁采煤法。整理ppt1、巷道布置及掘進(jìn)順序1巖石運(yùn)輸大巷；2盤區(qū)回風(fēng)大巷；3盤區(qū)石門；4盤區(qū)軌道上山；5m1煤層采煤工作面；6區(qū)段巖石運(yùn)輸集中平巷；7區(qū)段巖石軌道集中平

11、巷；8區(qū)段煤倉；9進(jìn)風(fēng)斜巷；10進(jìn)風(fēng)行人斜巷；11回風(fēng)運(yùn)料斜巷；12溜煤眼；13m1煤層超前運(yùn)輸平巷；14m1煤層超前回風(fēng)平巷；15m2煤層上分層超前運(yùn)輸平巷；16m2煤層上分層超前回風(fēng)平巷；17材料道；18盤區(qū)石門盡頭回風(fēng)斜巷；19車場(chǎng)繞道；20絞車房；21變電所整理ppt巷道布置特點(diǎn)1）運(yùn)輸大巷1置于距m3煤層約20m的底板巖石中 （ 運(yùn)輸 水平）回風(fēng)大巷2置于距m3約10m的底板巖石中（回 風(fēng)水平）。整理ppt2）盤區(qū)石門3置于距m3的底板巖石中，與1同一水平。 （相當(dāng)于“運(yùn)上”，機(jī)車可進(jìn)入3直接裝煤）軌上4置于 距m3約10m的底板巖石中。3）區(qū)段集中機(jī)巷6和集中軌巷7置于距m3約8

12、10m的底板巖層中。整理ppt4）區(qū)段6作為區(qū)段的集中軌巷。各煤層（或分層）區(qū)段平巷均超前（兩個(gè)溜煤眼及斜巷間距）回采工作面掘進(jìn)。整理ppt2、主要生產(chǎn)系統(tǒng)整理ppt（三）石門盤區(qū)與上（下）山盤區(qū)的比較及選擇1、石門盤區(qū)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：由于盤區(qū)石門內(nèi)可采用電機(jī)車運(yùn)輸，減少了盤區(qū)和大巷之間的 運(yùn)輸環(huán)節(jié)，運(yùn)輸能力大，有利于提高盤區(qū)生產(chǎn)能力和合理集中生產(chǎn)。盤區(qū)石門位于煤層底板巖石中，巷道維護(hù)條件好。各煤層工作面采出的煤炭，通過區(qū)段煤倉 在石門內(nèi)裝車外運(yùn)，區(qū)段煤倉可起到緩沖和調(diào)節(jié)運(yùn)輸作用，有利于工作面連續(xù)生產(chǎn)。缺點(diǎn)：石門和溜煤眼的巖石掘進(jìn)工程量大，準(zhǔn)備時(shí)間長；當(dāng)煤層傾斜長度大，傾角也大時(shí)，石門盤區(qū)煤倉的

13、高度也隨之增大。整理ppt2、上（下）山盤區(qū)的優(yōu)缺點(diǎn) 其基本上與盤區(qū)石門相反。該布置方式具有工程量較小，不受大巷運(yùn)輸方式限制等，為了改善盤區(qū)上（下）山的維護(hù)條件，可采用巖石上（下）盤區(qū)布置方式，在上（下）山內(nèi)鋪設(shè)帶式輸送機(jī)，同時(shí)加大盤區(qū)煤倉容量，以便提高盤區(qū)生產(chǎn)能力。整理ppt3、石門與上（下）山盤區(qū)的選擇 通常在近水平煤層、埋藏穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層 儲(chǔ)量豐富、技術(shù)裝備水平高、有一定的巖石巷道施工力量、盤區(qū)生產(chǎn)能力較大的大中型礦井，適宜采用石門盤區(qū)的布置方式。對(duì)煤層儲(chǔ)量豐富，技術(shù)裝備水平較高，盤區(qū)生產(chǎn)能力較大的礦井，采用石門盤區(qū)布置從技術(shù)上及經(jīng)濟(jì)分析均不合理時(shí)，可采用盤區(qū)巖石上（下）山布置

14、方式。盤區(qū)生產(chǎn)能力低，技術(shù)裝備水平不高的小型礦井，一般采用盤區(qū)煤層上（下）山的布置方式。整理ppt4、盤區(qū)石門和盤區(qū)上（下）山混合布置 若盤區(qū)傾斜長度大，煤層傾角大，或在盤區(qū)有較大落差的走向斷層，使煤層上升或下降時(shí)，整個(gè)盤區(qū)均采用石門布置，將會(huì)形成部分煤倉垂高過大，造成技術(shù)經(jīng)濟(jì)上極不合理的情況，可采用盤區(qū)石門和盤區(qū)上（下）山混合布置方式。 與單層布置相比較，盤區(qū)聯(lián)合布置具有生產(chǎn)集中、減少巷道掘進(jìn)工程量、改善巷道維護(hù)條件、提高煤炭資源采出率和有利于提高機(jī)械化水平等優(yōu)點(diǎn)，條件適宜時(shí)，應(yīng)采用聯(lián)合布置方式。整理ppt第三節(jié) 帶區(qū)式準(zhǔn)備 采煤工作面沿煤層走向布置，沿煤層傾斜向上或向下推進(jìn)的采煤方法稱為傾

15、斜長壁采煤法。工作面自下而上推進(jìn)采煤的為仰斜開采，工作面自下而上推進(jìn)采煤的為俯斜開采。 采區(qū)、盤區(qū)和帶區(qū)的區(qū)別就在于回采巷道布置的不同。 按帶區(qū)準(zhǔn)備巷道服務(wù)的范圍不同有兩種形式： 相鄰分帶的帶區(qū)準(zhǔn)備 特點(diǎn)：由相鄰分帶組成一個(gè)采準(zhǔn)系統(tǒng)，同采或不同采，合用一個(gè)帶區(qū)煤倉。各煤層可單獨(dú)布置或集中斜巷聯(lián)合布置。 多分帶的帶區(qū)準(zhǔn)備 特點(diǎn)：將階段或井田按地質(zhì)構(gòu)造等因素，劃分為一定范圍的區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)布置多個(gè)分帶，一般在4-6個(gè)或以上，并組成一個(gè)統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)。整理ppt單層準(zhǔn)備（一）單一薄及中厚煤層傾斜長壁采煤法的巷道布置 1. 巷道布置及掘進(jìn)順序 工作面沿煤層走向布置，工作面兩側(cè)的斜巷沿煤層傾斜布置，并

16、分別與運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷連接。下圖為雙工作面（也稱對(duì)拉工作面）布置形式，利用三條工作面斜巷開采兩個(gè)分帶，兩個(gè)工作面共用一條運(yùn)輸斜巷。整理ppt1水平運(yùn)輸大巷；2水平回風(fēng)大巷；3采煤工作面；4工作面運(yùn)輸斜巷；5工作面回風(fēng)斜巷；6煤倉；7進(jìn)風(fēng)行人斜巷整理ppt2. 生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)煤系統(tǒng)運(yùn)料系統(tǒng)整理ppt通 風(fēng) 系 統(tǒng)整理ppt聯(lián)合準(zhǔn)備（二）煤層群傾斜長壁采煤法巷道布置傾斜長壁采煤法開采煤層群時(shí)，同樣有單層布置和聯(lián)合布置兩種方式。對(duì)于層間距較大的煤層群，可在各個(gè)煤層中布置帶區(qū)（或分帶）分別獨(dú)立開采，其巷道布置、生產(chǎn)系統(tǒng)與單一煤層傾斜長壁采煤法基本相同。對(duì)于近距離煤層群，一般采用多煤層聯(lián)合布置的開采方式。

17、1. 巷道布置及掘進(jìn)順序 運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷，布置在煤層群最下一層薄及中厚煤層之中，或布置在最下一層煤層底板巖層中。自運(yùn)輸大巷1布置一條運(yùn)料斜巷3與各層煤的分帶回風(fēng)運(yùn)料斜巷7聯(lián)系，并使運(yùn)料斜巷3與回風(fēng)大巷2連通，各煤層分帶運(yùn)輸斜巷6與運(yùn)輸大巷1是通過煤倉4和行人進(jìn)風(fēng)斜巷5聯(lián)系的。 整理ppt1-運(yùn)輸大巷；2-回風(fēng)大巷；3-材料斜巷；4煤倉；5行人進(jìn)風(fēng)斜巷；6分帶運(yùn)輸斜巷；7分帶回風(fēng)斜巷 整理ppt2. 生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn) 煤運(yùn) 料新 風(fēng)污 風(fēng)調(diào)節(jié)風(fēng)窗風(fēng) 門整理ppt（三）多分帶巷道聯(lián)合布置帶區(qū)巷布特點(diǎn)：將階段或并田按地質(zhì)構(gòu)造等因素，劃分為一定范圍的區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)布置多個(gè)分帶，一般在46個(gè)或以上，并組成一個(gè)統(tǒng)一的采煤系統(tǒng)。如圖所示為二層煤，每層煤布置有6個(gè)分帶。由一個(gè)帶區(qū)煤倉、一條