單一走向長壁采煤法采煤系統(tǒng)

單一走向長壁采煤法采煤系統(tǒng)第一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院第十章單一走向長壁采煤法采煤系統(tǒng)10.1示例10.2采煤系統(tǒng)分析10.3單一走向長壁采煤法的應(yīng)用第二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院單一走向長壁采煤法適用條件緩斜、傾斜薄及中厚煤層，緩斜3.5~5.0m厚煤層示例基本開采條件該采區(qū)開采一層煤，為薄或中厚煤層，煤層埋藏平穩(wěn)，地質(zhì)構(gòu)造簡單，瓦斯涌出量小，采區(qū)沿傾斜劃分為三個區(qū)段，普通機(jī)械化采煤，采區(qū)走向長度1200m。單一煤層采區(qū)巷道布置如圖10.1所示。10.1示例第三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.1示例1-采區(qū)運輸石門；

2-采區(qū)回風(fēng)石門；

3-采區(qū)下部車場；

4-軌道上山；

5-運輸上山；

6-上部車場；

7,7’-中部車場；

8,8’,10-區(qū)段回風(fēng)平巷；

9,9’-區(qū)段運輸平巷；

11-聯(lián)絡(luò)巷；

12-采區(qū)煤倉；

13-采區(qū)變電所；

14-絞車房。單一煤層采區(qū)巷道布置第四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.1示例采準(zhǔn)工作順序

（1）采區(qū)運輸石門1—采區(qū)下部車場3—軌道上山4和運輸上山5—采區(qū)上部車場6與采區(qū)回風(fēng)石門2—回風(fēng)平巷10

（2）中部車場7—回風(fēng)平巷8和運輸平巷9—聯(lián)絡(luò)巷11—開切眼（3）采區(qū)煤倉12、變電所13和絞車房14注1：8和9傾斜間距一般8~15m；回風(fēng)巷8超前運輸巷100~150m；上山間距20m；聯(lián)絡(luò)巷間距80~100m；隨著第一區(qū)段的回采，應(yīng)及時開掘第二區(qū)段的中部車場7’、回風(fēng)平巷8’、運輸平巷9’和開切平眼。注2：先采第一區(qū)段、再采第二區(qū)段，從上向下的順序開采稱為區(qū)段下行式開采順序。第五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.1示例運煤系統(tǒng)工作面—運輸平巷9—運輸上山5—采區(qū)煤倉—采區(qū)運輸石門注：工作面、運輸平巷采用刮板輸送機(jī)。運料排矸系統(tǒng)（1）物料自下部車場3—軌道上山4—上部車場6—回風(fēng)平巷10—采煤工作面。（2）區(qū)段回風(fēng)巷8，8’和運輸巷9，9’所需的物料，自軌道上山4經(jīng)中部車場7，7’送入。（3）掘進(jìn)巷道所出的煤和矸石從各平巷運出，經(jīng)軌道上山運至下部車場注：軌距600mm；礦車、平板車運輸。第六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.1示例通風(fēng)系統(tǒng)（1）采煤工作面：采區(qū)運輸石門1—下部車場3—軌道上山4—中部車場7—分成兩翼至平巷8—聯(lián)絡(luò)巷11—運輸巷9—工作面—回風(fēng)巷10：右翼：采區(qū)回風(fēng)石門2；左翼：車場繞道6—采區(qū)回風(fēng)石門2

（2）掘進(jìn)工作面：軌道上山4—中部車場7’—兩翼送到平巷8’—在平巷內(nèi)由局部通風(fēng)機(jī)送到工作面—運輸巷9’—運輸上山5—采區(qū)回風(fēng)石門（3）采區(qū)絞車房和變電所由軌道上山直接供給。][風(fēng)簾風(fēng)窗風(fēng)橋風(fēng)墻風(fēng)門第七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.1示例供電系統(tǒng)

（1）高壓電纜：由井底中央變電所—大巷—采區(qū)運輸石門—下部車場—運輸上山—采區(qū)變電所（2）低壓電纜：采區(qū)變電所—各工作面配電點、輸送機(jī)和絞車房用電點壓氣和安全用水系統(tǒng)巷道類型回采巷道：直接為回采工作面服務(wù)——開切眼和區(qū)段平巷：運輸巷（輸送機(jī)巷、機(jī)巷）回風(fēng)巷（軌道巷、風(fēng)巷、軌巷）；準(zhǔn)備巷道：為各區(qū)段服務(wù)——上山巷道：運煤上山（運輸上山、輸送機(jī)上山），軌道上山以及通風(fēng)行人上山；采區(qū)上、中、下部車場—聯(lián)結(jié)采區(qū)上山與區(qū)段平巷，作為運輸轉(zhuǎn)載用的準(zhǔn)備巷道；安裝機(jī)械電氣設(shè)備用的硐室：絞車房、變電所、煤倉等；附屬于上述各類巷道的聯(lián)絡(luò)巷。第八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2.1區(qū)段的參數(shù)區(qū)段參數(shù)包括：區(qū)段斜長和區(qū)段走向長度區(qū)段斜長采煤工作面長度、區(qū)段煤柱寬度及區(qū)段上下兩平巷寬度之和為區(qū)段斜長。采煤工作面長度：一般為120~180m；薄煤層較短，綜采不小于150m區(qū)段煤柱：一般8~15m；薄煤層取下限區(qū)段平巷：普采2.5~3.0m；綜采4.0~4.5m區(qū)段走向長度：采區(qū)走向長度區(qū)段走向長度為采煤工作面連續(xù)推進(jìn)長度，普采不小于500m，綜采不小于1000m。10.2采煤系統(tǒng)分析第九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2.2區(qū)段平巷的坡度和方向在實際工作中為了便于排水和有利于礦車運輸，平巷都是按照一定坡度(0.5%~1.0%)布置和掘進(jìn)的。普通機(jī)械化采煤的區(qū)段平巷布置區(qū)段回風(fēng)平巷：采用礦車、平板車運輸；要求巷道基本水平、保持一定流水坡度、允許巷道有一定彎曲；巷道沿煤層按腰線掘進(jìn)。區(qū)段運輸平巷：采用刮板輸送機(jī)運輸；要求巷道直，允許有一定坡度；巷道沿煤層按中線掘進(jìn)。綜合機(jī)械化采煤的區(qū)段平巷布置要求上下兩平巷做到直線且互相平行參見圖10.2。10.2采煤系統(tǒng)分析第十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析(a)炮采、普通機(jī)械化采煤

(b)綜合機(jī)械化采

圖10.2區(qū)段平巷的坡度及方向1-區(qū)段運輸平巷；2(2’)-區(qū)段回風(fēng)(軌道)平巷；3-聯(lián)絡(luò)巷；4-煤層底板等高線

第十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析10.2.3區(qū)段平巷的單巷布置和雙巷布置普通機(jī)械化采煤雙巷布置：區(qū)段軌道平巷超前區(qū)段運輸平巷，沿腰線掘進(jìn)。優(yōu)點：探明煤層變化情況，輔助運輸、排水，有利于掘進(jìn)通風(fēng)和安全,由上區(qū)段工作面立即轉(zhuǎn)到下區(qū)段工作面，可減少軌道巷的維護(hù)時間。缺點：下區(qū)段軌道平巷維護(hù)比較困難，增加聯(lián)絡(luò)巷掘進(jìn)費。單巷布置：瓦斯含量不大，煤層埋藏穩(wěn)定，涌水量不大，注意：加強掘進(jìn)通風(fēng)，減少風(fēng)筒漏風(fēng)。一般綜采工作面區(qū)段平巷布置綜采工作面特點

第十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析(1)設(shè)備多，重量大。如采煤機(jī)812t；支架17t左右。

(2)設(shè)備功率大，有液壓系統(tǒng)，供電系統(tǒng)及其附屬設(shè)備，液壓泵站，移動變電站，轉(zhuǎn)載機(jī)等。

(3)設(shè)備安裝、拆卸及運輸費工耗時。

(4)采面產(chǎn)量高。

(5)巷道斷面尺寸大。

第十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析第十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析雙巷布置：巷道斷面較小，缺點：需要進(jìn)行移置和從新拆接電纜和油管等工作，給生產(chǎn)、維修帶來不便。如：配電點和泵站所用的電纜和油管由一個聯(lián)絡(luò)巷到另一個聯(lián)絡(luò)巷。

由于綜采時要求工作面等長布置，下區(qū)段軌道巷也要沿中線布置，僅可對區(qū)段運輸巷的積水起到疏導(dǎo)作用，有時候需要護(hù)巷，一般大多數(shù)采用單巷布置。第十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析在低瓦斯、煤層傾角小于10°、允許采用下行風(fēng)的條件下，可采用將配電點和變電站布置在區(qū)段上部平巷中，稱為分巷布置法，區(qū)段上部平巷進(jìn)風(fēng)，區(qū)段運輸巷回風(fēng)。但注意：對瓦斯和煤塵的管理。對于瓦斯含量很大的礦井，要對工作面和采空區(qū)瓦斯進(jìn)行抽放，此時可采用回風(fēng)巷雙巷布置。第十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析單巷布置：由于巷道斷面較大，不利于巷道掘進(jìn)和維護(hù)，要求平巷采用強度較高的支護(hù)材料，如梯形金屬支架或U型鋼拱可縮性支架，條件適宜，可采用錨桿支護(hù)。b-設(shè)備分巷布置，c－電氣設(shè)備設(shè)在區(qū)段運輸巷１－轉(zhuǎn)載機(jī)，２－膠帶運輸機(jī)，３－變電站，４－泵站，５－配電站。第十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析一條半巷布置

上區(qū)段機(jī)巷掘出，下區(qū)段風(fēng)巷掘一半優(yōu)點：同雙巷布置，利于接替，一半長巷道易維護(hù)。第十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析10.2.4單工作面與雙工作面布置雙工作面布置-對拉工作面對拉采面生產(chǎn)系統(tǒng)

1—中間運輸平巷2—上軌道平巷3—下軌道平巷第十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析

（1）運煤：上采面下運,下采面上運:下工作面應(yīng)短一些,根據(jù)煤層傾角和工作面輸送機(jī)的能力而定（2）通風(fēng)：（1）1—進(jìn)風(fēng)，2、3—回風(fēng)，下采面下行風(fēng)；（2）2、3—進(jìn)風(fēng)，1—回風(fēng)，上采面下行風(fēng)；(3)串聯(lián)摻新，3、1—進(jìn)風(fēng)，2—回風(fēng)。上、下采面錯距：一般5m，木垛維護(hù)。優(yōu)、缺點及適用：優(yōu)點—減少平巷掘進(jìn)量和維護(hù)量；采出率高；占用設(shè)備少；生產(chǎn)集中；管理方便。缺點—上、下采面交接處難維護(hù)。適用：非綜采工作面；頂板中等穩(wěn)定以上；瓦斯少。

第二十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析10.2.5工作面回采順序

后退式、前進(jìn)式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式采面后退式：由采區(qū)邊界附近向采區(qū)運煤上山方向推進(jìn)回采順序。適用：我國廣泛應(yīng)用第二十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析采面前進(jìn)式：采面由采區(qū)上山附近向采區(qū)邊界方向回采，區(qū)段平巷無需預(yù)先掘進(jìn)，只需隨工作面推進(jìn)在采空區(qū)中留出既所謂沿空留巷。

問題：少掘巷；采出率高；要求支護(hù)技術(shù)和手段好；要防漏風(fēng)；留巷困難。適用：地質(zhì)構(gòu)造簡單時使用。采用較少第二十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析采面往復(fù)式回采：上采面前進(jìn)式，沿空留巷；下采面后退式，沿空留巷，前兩種方式的結(jié)合兩種方式的優(yōu)缺點。優(yōu)點：縮短搬家距離；采出率高；少掘巷道。適用：在采區(qū)邊界布置有邊界上山時應(yīng)用更為有利。第二十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析旋轉(zhuǎn)往復(fù)式回采：使綜采面旋轉(zhuǎn)180，與往復(fù)式回采相結(jié)合，實現(xiàn)工作面不搬遷而連續(xù)回采，沿空留巷。優(yōu)點：采面不搬家；少掘巷；缺點：煤損大；回采技術(shù)復(fù)雜；轉(zhuǎn)折點難維護(hù)，設(shè)備折損嚴(yán)重。適用：應(yīng)用較少。第二十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析10.2.6區(qū)段間無煤柱護(hù)巷

采用區(qū)段無煤柱護(hù)巷，使區(qū)段平巷沿采空區(qū)布置，可避免和消弱支承壓力的影響，改善巷道維護(hù)狀況，減少煤損。沿空留巷前進(jìn)式沿空留巷采面前進(jìn)式回采，沿采空區(qū)留出平巷。第二十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析后退式沿空留巷：先掘區(qū)段平巷到采區(qū)邊界，采面后退回采，沿采空區(qū)留出平巷，為下區(qū)段服務(wù)。第二十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析往復(fù)式沿空留巷：

沿空留巷適用：緩斜和傾斜，厚2m以下的薄及中厚煤層。沿空留巷比較困難，使用的比例有下降的趨勢。第二十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析沿空掘巷定義：沿著已采工作面的采空區(qū)邊緣掘進(jìn)區(qū)段平巷。利用采空區(qū)邊緣壓力較小，沿著上覆巖層已垮落穩(wěn)定的采空區(qū)邊緣或僅留很窄的煤柱掘巷。

優(yōu)點：雖沒有減少區(qū)段平巷的數(shù)目，但是不留或少留煤柱，減少煤損，減少聯(lián)絡(luò)巷，減少巷道維修工程量，甚至不用維修，對巷道支護(hù)要求也不嚴(yán)格。第二十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析沿空掘巷時回采面接替順序區(qū)段跳采接替：在采空區(qū)上覆巖層尚未垮落穩(wěn)定之前不能進(jìn)行沿空掘巷。優(yōu)點：區(qū)段跳采接替方便；巷道掘進(jìn)量少；缺點：生產(chǎn)分散；“孤島”采煤礦壓顯現(xiàn)強烈；在深部煤層開采時易出現(xiàn)沖擊地壓適用：采區(qū)區(qū)段數(shù)目多。

2區(qū)段回采，4區(qū)段正在煤體中掘進(jìn)上下兩平巷，1、3、5區(qū)段將采用沿空掘巷，回采順序為2-4-1-3-5第二十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析區(qū)段依次接替：區(qū)段平巷雙巷布置，留煤柱2030m（為了護(hù)巷），回收部分煤柱。沿空掘巷的目的：工作面通風(fēng)，運料仍利用軌道巷，在軌道巷近工作面處設(shè)風(fēng)簾擋風(fēng)。適用：區(qū)段數(shù)目少；礦壓大，不宜跳采時，缺點：增加了平巷及聯(lián)絡(luò)巷的工程量下區(qū)段工作面回采時，在區(qū)段煤柱上部超前采煤工作面沿采空區(qū)掘巷，并隔一定距離通過聯(lián)絡(luò)巷與區(qū)段軌道巷相通。第三十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析10.2.7采場通風(fēng)方式與回采巷道布置工作面通風(fēng)的要求工作面有足夠風(fēng)量，符合安全規(guī)程，防止上隅角瓦斯聚積；沿空留巷時的巷旁應(yīng)采取防漏風(fēng)措施；風(fēng)流應(yīng)盡量單向順流，少折返逆流，系統(tǒng)簡單，風(fēng)路短。進(jìn)風(fēng)巷應(yīng)有足夠的斷面和數(shù)目。第三十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析通風(fēng)方式U型通風(fēng)

特點:通風(fēng)系統(tǒng)簡單，漏風(fēng)少，風(fēng)流線路長，變化大。適用：瓦斯不太大；瓦斯大，設(shè)瓦斯尾巷，即為U+L通風(fēng)第三十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析Z型通風(fēng)順流通風(fēng)方式（進(jìn)風(fēng)流與回風(fēng)流的方向相同），風(fēng)路，通風(fēng)效果比U型好

第三十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院10.2采煤系統(tǒng)分析

Y型通風(fēng)當(dāng)工作面產(chǎn)量大和瓦斯涌出量大時，可以稀釋風(fēng)流中的瓦斯。上下平巷均進(jìn)新鮮風(fēng)流有利于上下平巷安裝機(jī)電設(shè)備，要求：設(shè)有邊界回風(fēng)上山，當(dāng)無邊界上山、區(qū)段回風(fēng)巷設(shè)在上平巷進(jìn)風(fēng)巷的上部時，偏Y型通風(fēng)。第三十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期五山東科