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1、采矿学电子教案,中国矿业大学矿业工程学院主讲：万志军教授,第十一章 准备方式类型,第一节 准备方式分类第二节 采区式准备方式第三节 盘区式准备方式第四节 带区式准备方式第五节 采区巷道布置实例,一、准备方式与准备巷道二、准备方式分类,第一节 准备方式分类,一、准备方式与准备巷道,1.准备方式：1)概念：准备巷道的布置方式。2)选择准备方式的基本原则：(1)合理集中生产；(2)巷道系统简化；(3)生产系统完善，功能齐全；(4)安全好；(5)煤损少。,一、准备方式与准备巷道,2.准备巷道：1)概念：为准备采区、盘区或带区掘进的主要 巷道。2)准备巷道类型：(1)采区、盘区上下山；(2)采区、盘区或
2、带区车场；(3)采区、盘区或带区硐室；(4)区段或分带集中巷。,二、准备方式分类,(一)按煤层赋存条件(二)按开采方式(三)按区内巷道布置及开采部署(四)按煤层群开采时的联系(五)准备方式分类 汇总,二、准备方式分类,(一)按煤层赋存条件 采区式、盘区式及带区式。1.井田划分为阶段：采区式 广泛采用；带区式 12以下煤层，多分带组成带区。2.井田不划分为阶段，而直接划分为盘区：盘区式 近水平(煤层倾角小于8)煤层。,二、准备方式分类,采区式,二、准备方式分类,(二)按开采方式1.采区上山开采、采区下山开采和采区上下山开采：上山采区开采水平(标高)之上的采区。下山采区开采水平(标高)之下的采区(
3、16)。上下山采区用开采水平大巷既采上山采区，又采下山采区。,二、准备方式分类,上山采区,二、准备方式分类,下山采区,二、准备方式分类,(二)按开采方式2.盘区上下山开采：上山盘区按煤层倾斜趋向，开采水平之上的盘区。下山盘区按煤层倾斜趋向，开采水平之下的盘区。上下山盘区开采用开采水平大巷既采上山盘区，又采下山盘区。,二、准备方式分类,(二)按开采方式3.上、下山带区开采：上山带区 开采水平大巷以上的带区。下山带区 开采水平大巷以下的带区。上、下山带区开采 用开采水平大巷既采上山 带区，又采下山带区。,二、准备方式分类,上下山采区、盘区与带区(a)上下山采(盘)区；(b)上下山带区,二、准备方式
4、分类,(三)按区内巷道布置及开采部署 单翼采区或盘区 采区或盘区的主要巷道(上山、下山或石门)布置于采区或盘区一翼。双翼采区或盘区 采区或盘区的主要巷道(上山、下山或石门)布置于采区或盘区中部。跨多上山采区或跨多石门盘区。,二、准备方式分类,跨多上山采区布置方式,二、准备方式分类,(三)按区内巷道布置及开采部署 跨多上山采区特点：1)上山一般布置于煤层底板岩层中；2)上山间距：1000m(一部胶带机长度)；3)回采工作面连续跨多个上山回采；4)初期工程量大，占用设备多。适用条件：地质条件简单。,二、准备方式分类,(四)按煤层群开采时的联系 单层准备各煤层独立布置准备巷道及生产系统。联合准备几个
5、煤层共用一套准备巷道及生产系统。,(五)准备方式分类 汇总,一、煤层群单层采区准备方式二、煤层群采区联合布置准备方式 三、煤层群共用上下山和区段集中平巷的联合 准备方式四、煤层群分组集中采区联合准备五、缓倾斜、倾斜煤层采区准备方式适用条件,第二节 采区式准备,一、煤层群单层采区准备方式,1.特点：一组上山及相应的硐室和车场只为一个煤层服务，或者说各煤层单独布置采区；和大巷相联的采区石门贯穿若干煤层采区。2.需解决的问题：采区走向长度；合理布置上山(位置)；区段划分，采区车场形式等。,一、煤层群单层采区准备方式,3.应用：层间距较远的单一薄、中厚和厚煤层。,一、煤层群单层采区准备方式,单层采区准
6、备,二、煤层群采区联合布置准备方式,1.采区集中上山联合布置条件：1)25；2)m1、m2 煤层均为中厚煤层；3)m2煤层、顶底板条件较好；4)层间距小于20m。,1岩石运输大巷；2采区石门；3运输上山；4轨道上山；5m1煤区段运输平巷；6、6m1煤区段回风平巷；7m2煤区段运输平巷；8、8m2煤区段回风平巷；9、9区段联络石门；10溜煤眼；11采区下部车场；12采区煤仓；13绞车房；14采区变电所；15风井。,采区集中上山联合布置,二、煤层群采区联合布置准备方式,2.生产系统运煤 m1煤工作面；m2煤工作面。辅助运输 m1煤工作面；m2煤工作面。通风新鲜风流；污风。3.巷道布置分析1)共用上
7、山；2)石门和溜煤眼联络上下层。,三、煤层群共用上下山和区段集中平巷的联合准备方式,目前很少使用，作为自学内容。,四、煤层群分组集中采区联合准备,1.布置方式按层间距不同，分为若干组；每组煤层集中联合准备采区；采区石门贯穿若干独立采区。2.适用条件分组间距70m以上。,四、煤层群分组集中采区联合准备,示 例,五、缓倾斜、倾斜煤层采区准备方式适用条件,1.主要因素(煤层间距、技术装备、工作面单产)1)共用(集中)上山 煤层间距20m以内；2)共用(集中)上山、共用区段集中平巷与煤层间距10-15m以内，随着工作面单产水平的提高，目前使用较少。3)分组集中(联合)布置采区组间距70m以上。,五、缓
8、倾斜、倾斜煤层采区准备方式适用条件,2、集中(联合)布置特点1)回采面同采数多，利于炮采和普采采区提高产量；2)改善巷道维护条件，维护费少；3)可不留或少留上山煤柱，采出率高，煤损少；4)岩巷工程量大，初期工程量大，准备时间长。,五、缓倾斜、倾斜煤层采区准备方式适用条件,3.技术发展趋势1)综采单产高，不需多面同时生产；2)综采推进速度快，要求准备快，岩巷不能过多；3)巷道维护技术发展较快；4)综采运输能力大。5)单层化准备方式，少开岩巷，多开煤巷。6)目前向分层单独布置发展。,一、概念及盘区准备方式种类二、盘区巷道布置特点三、上(下)山盘区单层准备四、联合布置的上山盘区五、石门盘区,第三节
9、盘区准备方式,一、概念及盘区准备方式种类,1.概念：近水平煤层的采区。2.适用条件：近水平煤 8的煤层。3.采煤方法：倾斜长壁采煤法和走向长壁采煤法。,一、概念及盘区准备方式种类,4.盘区分类：按开采煤层数目分：1)单一煤层盘区；2)联合布置盘区。按盘区主要巷道位置分：1)上山盘区；2)下山盘区；3)石门盘区。,二、盘区巷道布置特点,区段划分为矩形，区段巷道沿中线掘进；区段间开采顺序可不受限制；轨道上下山可用无极绳绞车运输。,三、上(下)山盘区单层准备,两条上山(大型采区应三条)，布置在煤层中；区段双巷布置；生产系统。,上山盘区单层准备方式,四、联合布置的上山盘区,1.适用条件：m1和m2煤层
10、为中厚煤层；层间距H=10-15m；低瓦斯矿井；地质构造简单，5；走向长壁采煤法。,第三节 盘区准备方式,近距离煤层上山盘区集中上山联合准备方式,四、联合布置的上山盘区,2.巷道布置特点：1)上山层位；2)区段平巷布置；3)区段平巷与上山的联系；4)斜巷14和21；5)运输大巷和总回风巷；6)上山与大巷的联系。,五、石门盘区,1.概念：自水平运输大巷开掘石门作为盘区主要巷道时，该盘区称石门盘区。2.此部分自学。,一、概念二、相邻两分带带区准备三、多分带带区准备,第四节 带区准备方式,一、概念,倾斜长壁分带开采的采区。,二、相邻两分带带区准备,1.单一薄及中厚煤层带区技术特点：1)两个分带共用一
11、个煤仓，对拉工作面，适用于普采、炮采。2）每一个分带用一个煤仓，适用于综采。,二、相邻两分带带区准备,单一薄及中厚煤层带区准备方式,二、相邻两分带带区准备,2.近距离煤层群联合布置带区,三、多分带带区准备,三、多分带带区准备,三、多分带带区准备,1.特点：1)按地质条件划井田为若干区域；2)每个区域划分为多个分带；3)多分带共用一个煤仓；4)各煤层分带单独准备；5)少开岩石集中巷，准备时间短。2.生产系统：运煤系统、运料系统、通风系统。3.适用于综采。,一、采区巷道布置的原则二、跨上山采区巷道布置三、跨垂直集中巷布置四、单翼采区(两岩一煤上山)巷道布置五、单翼采区全煤巷布置六、带区式巷道布置,
12、第五节 采区巷道布置实例,本节以兖州矿区厚煤层采区巷道布置系统为例。,一、采区巷道布置的原则,1)多掘煤巷、少掘岩巷；2)加大采区尺寸,合理集中生产；3)减少煤炭损失，提高采出率；4)消除煤炭自然发火隐患，安全可靠。,二、跨上山采区巷道布置,系统布置图,二、跨上山采区巷道布置,1.特点：1)上部布置采区岩石轨道巷，取消各区段岩石集中巷。2)距离煤层1020底板内，布置采区中间上山。3)每组中间上山有一条轨道上山，一条运输上山。4)采区上山与工作面煤层顺槽联通，形成工作面辅助运输系统。2.生产系统：运煤系统、运料系统、通风系统、排水系统。,二、跨上山采区巷道布置,3.优点：1)采区巷道数量减少，
13、维护费低，岩巷掘进率低。2)接替面运输巷掘于实煤体侧，顺槽维护好。3)取消岩石集中巷，减少运输设备投资。4)型联络巷便于采区通风调节，采区防灭火工作好。5)综采面向下运煤，运输设备效能发挥好。6)采区尺寸加大，工作面连续推进长度和采区服务年限加大。,二、跨上山采区巷道布置,4.主要问题：1)辅助运输巷道基本为煤巷和半煤岩巷，起伏变化大，传统辅助运输设备难适应。2)跨区中央设一组或多组岩石上山，岩巷工程量仍较大。3)缺乏足够排水巷道，工作面排水困难，必须配备较大功率排水设备。4)较传统的平行岩石集中巷布置方式防灭火困难。,三、跨垂直集中巷布置,系统布置图,1.特点：1)采区上部布置岩石轨道巷，下
14、部边界布置岩石排水巷；2)采区中间1020底板岩层内布置一条轨道中间上山；3)采区边界布置一条边界岩石泄水巷，与煤层顺槽垂直；4)中间上山的主要作用：便于工作面准备和接替，用型联络巷与煤层顺槽联通，形成工作面辅助运输系统。,三、跨垂直集中巷布置,2.生产系统：运煤系统、运料系统、通风系统、排水系统。3.优点：采区岩巷掘进率进一步降低，采区内顺序回采。,三、跨垂直集中巷布置,四、单翼采区(两岩一煤上山)巷道布置,系统布置图,1.特点：1)采区边界布置一组一煤一岩上(下)山，即一条轨道上(下)山，作为辅助运输兼作主进风，一条运输机上(下)山，作为主运煤系统兼作回风。2)岩巷主要解决采区的排泄水，根
15、据辅助运输方式确定岩巷布置。采用轨道运输绞车提升时，轨道上(下)山布置在距煤层底板1220m的岩石中。3)采用卡轨车或无轨车等辅助运输方式时，轨道上山沿煤层布置。,四、单翼采区(两岩一煤上山)巷道布置,2.生产系统：运煤系统、运料系统、通风系统、排水系统。3.优点：1)采区掘进率及岩巷掘进率大幅度降低。2)生产系统进一步简化。3)采区工程量减少，准备时间缩短，有利于生产接续。4)取消中间岩石上山，巷道维护费用大大降低。5)采区煤柱损失较少，采出率高。,四、单翼采区(两岩一煤上山)巷道布置,五、单翼采区全煤巷布置,系统布置图,系统特点：当煤层硬度较大、水文条件简单、煤层起伏不大时，将边界岩石上山
16、改掘在煤层中，采区基本无岩巷掘进工程量，岩巷掘进率接近于零。,五、单翼采区全煤巷布置,六、带区式巷道布置,系统布置图,1.特点：1)沿煤层走向布置一组大巷，贯穿全井田，一条为胶带运输巷，布置在底板岩石中，另外两条为辅助运输巷、总回风巷，原则上布置在煤层中。2)分带不设集中巷，沿煤层底板平行布置运输顺槽和辅助顺槽。3)在带区边界布置辅助顺槽、带区边界联络巷，以利于工作面排水、通风、工作面准备和安装。,六、带区式巷道布置,2.生产系统：运煤系统、运料系统、通风系统、排水系统。3.优点：1)巷道掘进率低，岩石巷道掘率更低，工作面连续推进长度大。2)系统简单，占用设备少，投资少。3)巷道掘进速度快，工作面准备时间短。,六、带区式巷道布置,4.主要问题：1)工作面两巷布置直接受大巷所处层位的影响。2)工作面全煤巷布置，顺槽长度较大，起伏不平，不利于工作面的辅助运输，煤巷维护相对较为困难。3)由于下方无岩石集中巷，不利于顺槽的排水，有时需施工专门的泄水巷。4)防灭火系统不完善，当顺槽和采空区发生自然发火时，无法实施灭火工程。,六、带区式巷道布置,1、准备方式及其分类？2、采区准备方式的类型及应用。3、影响采区准备方式的主要影响因素？4、联合布置采区的优缺点及技术发展趋势。5、说明采区式布置和带区式布置的特点。,思 考 题,
