礦大采煤學試講

第四章

單一走向長壁采煤法采煤系統(tǒng)第一節(jié)例如內(nèi)容●1、單一走向長壁采煤法的含義及運用范圍●2、走向長壁采煤法采區(qū)式預備〔回想內(nèi)容〕●3、采區(qū)的巷道類型●4、采區(qū)的消費系統(tǒng)●5、采區(qū)內(nèi)采準任務的順序1、單一走向長壁采煤法的含義及

運用范圍●“單一〞表示整層開采，對于薄及中厚煤層，普通都是按煤層全厚一次采出。●采煤方法總的來說，分為壁式體系采煤法和柱式體系采煤法；壁式體系采煤法又按照采煤任務面推進方向的不同，分為走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法。●單一走向長壁采煤法的運用范圍：緩斜、傾斜薄及中厚煤層或緩斜3.5～5m的厚煤層。2、走向長壁采煤法采區(qū)式劃分●一個井田的范圍相當大，其走向長度和傾向長度均可達數(shù)千米到萬余米，為了對井田進展有方案、有規(guī)律的開采，必需將井田進展劃分，最終構(gòu)成一個個的矩形塊段，布置采煤任務面進展開采。●采區(qū)式劃分的順序井田階段采區(qū)區(qū)段●先后開掘開辟巷道、預備巷道和回采巷道，最后構(gòu)成完整的消費系統(tǒng)。采區(qū)式劃分▲階段●在井田范圍內(nèi)，沿煤層的傾向，按一定標高把煤層劃分為假設干個平行于走向的長條部分，每個長條部分都稱為一個階段?！耠A段的走向長度與井田的走向全長相等，范圍依然較大，需求進一步劃分更小的塊段。采區(qū)式●階段內(nèi)的劃分帶區(qū)式▲采區(qū)●在階段范圍內(nèi)，沿走向?qū)㈦A段劃分為假設干具有獨立消費系統(tǒng)的塊段，每一塊段稱為采區(qū)。●采區(qū)的傾斜長度與階段斜長相等。范圍依然較大，需求再劃分成區(qū)段。▲區(qū)段●在采區(qū)范圍內(nèi)，沿煤層傾向?qū)⒉蓞^(qū)劃分成假設干個長條部分，每一塊長條部分稱為區(qū)段?！裨诿總€區(qū)段下部邊境開掘區(qū)段運輸平巷，上部邊境開掘區(qū)段回風平巷；每個區(qū)段斜長布置一個采煤任務面，采煤任務面呈傾斜布置，沿走向推進；●各區(qū)段經(jīng)過采區(qū)運輸上山、軌道上山與開采程度大巷相銜接，構(gòu)成獨立的消費系統(tǒng)?！鴧^(qū)段●在采區(qū)范圍內(nèi)，沿煤層傾向?qū)⒉蓞^(qū)劃分成假設干個長條部分，每一塊長條部分稱為區(qū)段。●在每個區(qū)段下部邊境開掘區(qū)段運輸平巷，上部邊境開掘區(qū)段回風平巷；每個區(qū)段斜長布置一個采煤任務面，采煤任務面呈傾斜布置，沿走向推進；●各區(qū)段經(jīng)過采區(qū)運輸上山、軌道上山與開采程度大巷相銜接，構(gòu)成獨立的消費系統(tǒng)?！蓞^(qū)是在階段內(nèi)沿走向劃分的具有獨立消費系統(tǒng)的塊段；在采區(qū)內(nèi)沿傾向劃分區(qū)段，分別開掘區(qū)段回風平巷、區(qū)段運輸平巷和開切眼，布置采煤任務面，沿走向推進，進展煤炭開采。3、采區(qū)的巷道類型▲礦山井巷的類型及定義●對于各種各樣、數(shù)量眾多的礦山井巷，按效力范圍和作用的不同，可以分為開辟巷道、預備巷道和回采巷道；●按照井巷延伸方向與程度面夾角的不同，可以分為程度巷道、傾斜巷道和直立巷道?！_辟巷道●為全礦井、一個程度或假設干采區(qū)效力的巷道，如井筒、井底車場、主要石門、運輸大巷和回風大巷、主要風井等都稱為開辟巷道?！裥Яδ晗奁胀ㄔ?0～30年以上。●作用在于構(gòu)成新的〔或擴展原有的〕階段或開采程度，為構(gòu)建礦井完好的消費系統(tǒng)奠定根底。▲預備巷道●為一個采區(qū)或數(shù)個區(qū)段效力的巷道，包括采區(qū)上下山、采區(qū)車場、采區(qū)硐室，稱為預備巷道。●效力年限普通在3～5年以上。●作用在于預備新的采區(qū)，以便構(gòu)建采區(qū)的消費系統(tǒng)?！夭上锏馈駷椴擅喝蝿彰嫦M效力的巷道，如區(qū)段運輸平巷、區(qū)段回風平巷、開切眼〔構(gòu)成初始采場的巷道〕，稱作回采巷道?！裥Яδ晗掭^短，普通在0.5～1年左右?！褡饔迷谟谇懈畛鲂碌牟擅喝蝿彰娌⑦M展消費。圖4-1單一走向長壁采煤法采區(qū)巷道布置第三節(jié)采區(qū)預備巷道布置及參數(shù)一、采區(qū)上山布置1.煤層上山〔優(yōu)缺陷和適用條件〕(1)

開采薄或中厚煤層的采區(qū)，采區(qū)效力年限短；(2)開采分層數(shù)少的厚煤層，煤層頂?shù)装鍘r石比較穩(wěn)定、煤質(zhì)中硬以上；(3)煤層群結(jié)合預備的采區(qū)，下部有維護條件好的薄及中厚煤層。2.巖石上山〔優(yōu)缺陷和布置方式〕巖石上山普通布置在煤層底板巖層中，與煤層底板間距10～15m。3.上山層位及坡度采區(qū)集中上山，常布置在下部煤層或較穩(wěn)定的底板巖石中。采區(qū)上山的傾角，普通與煤層傾角一致。(二)采區(qū)上山數(shù)目及相對位置1.上山條數(shù)確實定★采區(qū)上山至少要有兩條，即一條運輸上山，一條軌道上山。★當采區(qū)消費才干較大、瓦斯涌出量較大、下山采區(qū)、后煤層采區(qū)以及煤層群結(jié)合布置時，常添加一條通風上山，并兼作行人和輔助提升之用。2.上山間的相互關(guān)系★采區(qū)上山之間在層面上需求堅持一定間距。當采用兩條巖石上山布置時，其間距普通取20～25m；采用三條巖石上山布置時，其間距減少到10～15m。★采區(qū)上山可以在同一層位的煤巖層中，也可以根據(jù)需求，在層位上堅持一定的高差。(三)采區(qū)上山的運輸1.運輸上山(1)膠帶保送機的消費才干大，運輸可靠，運輸費用低，當采區(qū)消費才干大，上山傾斜角度在15°(下山17°)以下時可廣泛采用。(2)自溜運輸，要求采區(qū)上山的傾角應大于30°。(3)采區(qū)上山用絞車串車或無極繩牽引的礦車運煤。2.軌道上山鋪設軌道，主要擔負采區(qū)輔助運輸任務，常在軌道上山的上部布置絞車房。圖4-1中的預備巷道▲圖4-1中所示的巷道，按照作用和效力范圍的不同，可分為兩類：回采巷道和預備巷道。圖4-1中的回采巷道運煤系統(tǒng)1111運煤系統(tǒng)11運料系統(tǒng)通風系統(tǒng)11通風系統(tǒng)114、采區(qū)的消費系統(tǒng)●采區(qū)的消費系統(tǒng)，包括運煤系統(tǒng)、運料排矸系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、壓氣和平安用水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等。▲運煤系統(tǒng)●設備：區(qū)段運輸平巷和采區(qū)運輸上山內(nèi)鋪設的刮板保送機〔或皮帶保送機〕?！襁\煤道路：任務面采出的煤炭，經(jīng)區(qū)段運輸巷9、運輸上到5采區(qū)煤倉12上口，經(jīng)過采區(qū)煤倉在采區(qū)運輸石門1裝車外運?！\料排矸系統(tǒng)●設備：600mm軌距的礦車和平板車；●運料道路：區(qū)段回風巷10掘進所需的物料自采區(qū)下部車場3，經(jīng)軌道上山4和采區(qū)上部車場6送入?！駞^(qū)段回風巷8、8’和區(qū)段運輸巷9、9’掘進所需的物料自軌道上山4經(jīng)中部車場7、7’送入；●采煤任務面安裝所需的設備及資料自采區(qū)下部車場3，經(jīng)軌道上山4、采區(qū)上部車場6和區(qū)段回風巷10送入；●排矸道路：各條巷道掘進時所出的煤和矸石，所經(jīng)運輸線路與運料線路一樣，但是運輸方向相反，利用礦車從各掘進巷道運出，經(jīng)軌道上山運至采區(qū)下部車場。▲通風系統(tǒng)●釆煤任務面所需的新穎風流，從采區(qū)運輸石門1進入，經(jīng)采區(qū)下部車場、軌道上山、中部車場7，分成兩翼經(jīng)區(qū)段運輸平巷8、聯(lián)絡眼11、運輸巷9到達任務面。從任務面出來的污風，經(jīng)區(qū)段回風平巷10，右翼直接進入采區(qū)回風石門，左翼經(jīng)車場繞道6進入采區(qū)回風石門；●掘進任務面所需的新穎風流，從軌道上山經(jīng)中部車場7’；分兩翼送至平巷8’。在平巷內(nèi)由部分通風機送至掘進任務面，污風那么從運輸巷9’經(jīng)運愉上山回入采區(qū)回風石門；

●采區(qū)絞車房和變電所所需求的新風是由軌道上山直接供應的。采區(qū)絞車房的回風是經(jīng)聯(lián)絡小巷處的調(diào)理風窗回入采區(qū)回風石門；變電所的回風是經(jīng)運輸上山直接進入回風石門；●煤倉不通風，煤倉上口、運輸上山刮板保送機機頭硐室的新風直接由采區(qū)運輸石門經(jīng)聯(lián)絡巷中的調(diào)理風窗供應；●為使風流能按上述道路流通，需在相應地點設置風門等設備。▲供電系統(tǒng)●高壓電纜由中央變電所，經(jīng)運輸大巷、采區(qū)運輸石門1、采區(qū)下部車場3、軌道上山4，到達采區(qū)變電所13。經(jīng)降壓后的低壓電，由低壓電纜分別引向回采任務面和掘進任務面附近的配電點以及上山保送機、絞車房等用電地點?！鴫簹饧捌桨灿盟到y(tǒng)●巷道掘進時所需的壓氣，釆掘任務面、運輸平巷和回風平巷以及上山保送機轉(zhuǎn)載點所需的防塵噴霧用水，分別由地面〔或井下〕壓氣機房和地面儲水池〔或井下小水泵〕以公用管路送至采區(qū)用氣、用水地點?！潘到y(tǒng)●普通與進風風流的方向相反，采煤任務面的涌水從采煤任務面，經(jīng)區(qū)段運輸平巷9，采區(qū)中部車場7，采區(qū)軌道上山4，采區(qū)下部車場3，采區(qū)運輸石門1，到井底水倉，然后排出地面。5、采區(qū)內(nèi)采準任務的順序●采區(qū)內(nèi)各條巷道的開掘有先后順序，其目的是先盡快預備出一個采煤任務面并投入正常消費，在一個采煤任務面消費的同時，要盡快預備出下一個采煤任務面，以實現(xiàn)采區(qū)內(nèi)消費的銜接?！褚獦?gòu)成采區(qū)的根本構(gòu)架，就要開掘采區(qū)的預備巷道，包括采區(qū)石門、采區(qū)上山、采區(qū)車場和采區(qū)硐室；要構(gòu)成采煤任務面，就要開掘回采巷道，包括區(qū)段運輸平巷、區(qū)段回風平巷和開切眼?！蓞^(qū)的根本構(gòu)成與采煤任務面的預備●如圖4-1所示，在采區(qū)運輸石門1接近煤層處，開掘采區(qū)下部車場3。由下部車場向上，沿煤層分別開掘軌道上山4和運輸上山5，兩條上山相距20m〔留設了20m的護巷煤柱〕，至采區(qū)上部邊境后，與采區(qū)回風石門2聯(lián)通，構(gòu)成通風系統(tǒng)。●以后，為預備第一區(qū)段的采煤任務面，在上山附近第一區(qū)段下部開掘中部車場7，并用雙巷掘進的方法開掘兩翼的第一區(qū)段運輸平巷9和第二區(qū)段回風平巷8，其間為8～15m〔薄煤層取下限〕的區(qū)段煤柱〔上區(qū)段回采后，用來維護下區(qū)段的回風平巷〕。第二區(qū)段回風平巷8超前第一區(qū)段運輸平巷9約100～150m掘進，沿走向每隔80～100m掘進聯(lián)絡〔斜〕巷11溝通兩巷，8和9開掘到采區(qū)邊境后，再開掘開切眼?！衽c此同時，在采區(qū)上部邊境，開掘采區(qū)上部車場6，并從采區(qū)上部車場6向兩翼開掘第一區(qū)段的回風平巷10?！裨诰蜻M上述巷道的同時，還要開掘采區(qū)煤倉12、采區(qū)變電所13、絞車房14等?！癞斏鲜鱿锏篮晚鲜业囊?guī)格質(zhì)量閱歷收合格后，安裝所需求的機電設備，就構(gòu)成了一個完好的采區(qū)消費系統(tǒng)?！裨诓蓞^(qū)內(nèi)，預備巷道總是先行開掘，回采巷道是在預備巷道的根底上開掘出來的。

▲區(qū)段下行式開采●在第一區(qū)段回采時，應及時預備出第二區(qū)段的采煤任務面，這就要開掘第二區(qū)段的中部車場7’、回風巷8’、運輸巷9’和開切眼，以保證采區(qū)的正常消費接替。同理，在第二區(qū)段回采時，應及時預備第三區(qū)段的有關(guān)巷道。●這種從采區(qū)的上部邊境到下部邊境依次布置區(qū)段順序開采的方法稱為區(qū)段下行式開采。1、采區(qū)車場：采區(qū)上〔下〕山與區(qū)段平巷或階段大巷銜接處的一組巷道及硐室2、采區(qū)車場巷道：甩車道、存車線、聯(lián)絡巷道及各種硐室。3、采區(qū)車場的分類：按地點，分為：采區(qū)上、中、下部車場按效力對象，分為：主提升甩〔平〕車場輔助提升甩〔平〕車場。按線路布置，分為：單道起坡甩〔平〕車場雙道起坡甩〔平〕車場。采區(qū)車場、硐室采區(qū)車場、硐室1.采區(qū)下部車場2.采區(qū)中部車場圖4-6采區(qū)中部車場型式采區(qū)車場、硐室3.采區(qū)上部車場(平車場)采區(qū)車場、硐室▲本次課主要內(nèi)容：●單一走向長壁采煤法的含義及運用范圍；●采區(qū)式劃分〔巷道布置〕；●采區(qū)巷道類型；●采區(qū)的消費系統(tǒng)〔包括運煤系統(tǒng)、運料排矸系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、供電系統(tǒng)及壓氣和平安用水系統(tǒng)等〕的道路；●采區(qū)內(nèi)采準任務的順序以及區(qū)段下行式開采?？偨Y(jié)預備：階段劃分為帶區(qū)帶區(qū)：在階段內(nèi)沿煤層走向劃分為假設干個具有獨立消費系統(tǒng)的分帶，每個分帶沿煤層走向的長度為150~200m，沿煤層傾斜方向的長度與階段斜長相等，為1000~1500m，每個分帶布置一個采煤任務面。2~5個分帶組成一個帶區(qū)。如圖2-6所示。圖2-6帶區(qū)式劃分F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，F(xiàn)4，F(xiàn)5，F(xiàn)6—帶區(qū)；①、②—分帶1-運輸大巷；2-回風大巷；3-采煤任務面；4-運輸巷；5-軌道巷；6-煤倉；7-行人進風斜巷傾斜長壁對拉任務面布置圖運煤系統(tǒng)圖1-運輸大巷；2-回風大巷；3-采煤任務面；4-運輸巷；5-軌道巷6-煤倉7-行人進風斜巷通風系統(tǒng)圖1-運輸大巷；2-回風大巷；3-采煤任務面；4-運輸巷；5-軌道巷；6-煤倉7-行人進風斜巷運料系統(tǒng)圖⑴傾斜長壁采煤法主要優(yōu)點：①巷道布置簡單，巷道掘進及維護費用低，投產(chǎn)快。②運煤系統(tǒng)簡單，占用設備少，運費低。通風道路短，風阻小。③對某些地質(zhì)條件和回采工藝條件順應性強。④技術(shù)經(jīng)濟效果比較顯著。⑵主要缺陷有：①長間隔的傾斜巷道，使掘進及輔助運