煤矿开采学-第七章-缓斜、倾斜煤层走向长壁.ppt

煤矿开采方法精品课程课件第二篇 采煤方法第七章缓斜、倾斜煤层走向长壁采煤法采煤系统,第一节 概述,一、按采区开采方式，分为上山采(盘)区准 备与下山采(盘)区准备二、按采区上（下）山的布置位置，分为单翼采区、双翼采区和跨多上山采区准备三、按煤层群开采时的联系方式，分为单层准备和联合准备,采区准备的几种形式（a）双翼采区；（b）前上山单翼采区；(c)后上山单翼采区；（d）跨多上山采区,准备方式,采区式,盘区式,带区式,下山采区,上山盘区,上山采区,下山盘区,石门盘区,下山带区,上山带区,单翼采区,双翼采区,跨多上(下)山采区,单翼盘区,双翼盘区,跨多石门盘区,多分带带区,相邻分带带区,联合布置准备,单层布置准备,准备方式分类,第二节 单一薄及中厚煤层走向长壁 采煤法采煤系统,一、单一煤层走向长壁采煤法适用条件 1、近水平、缓倾斜、倾斜煤层 2、薄、中厚及厚煤层（3.55m）3、地质构造简单，瓦斯涌出量小,二、单一薄及中厚煤层走向长壁采煤法采区巷道布置,（一）巷道布置及特点,某一采区开采一层中厚煤层，煤层埋藏稳定，顶底板岩层稳定，地质构造简单，瓦斯涌出量小。采区走向长度2000m，倾斜长度600m，采区沿倾斜划分为3个区段，工作面采煤工艺为综合机械化采煤。,（如右图7-3）,1、巷道名称及作用,二、单一薄及中厚煤层走向长壁采煤法采区巷道布置,2、按服务范围及其用途对巷道进行分类,为全矿井或一个开采水平服务的巷道。,采区运输石门；采区回风石门。,(2)准备巷道：,为采区、一个以上区段服务的运输、通风巷道。,轨道上山；运输上山；采区上、中、下部车场；采区变电所；绞车房等采区硐室,(3)回采巷道：,形成采煤工作面及为其服务的巷道。,开切眼；区段回风平巷；区段运输平巷。,(1)开拓巷道：,（二）巷道掘进,1、原则（1）巷道掘进尽快构成通风系统（2）尽量采用平行作业,采区巷道掘进,3、巷道布置特点,（1）上山、区段平巷、联络巷布置在煤层中（2）车场、石门、硐室布置在岩层中,（二）巷道掘进,1、原则（1）巷道掘进要尽快构成通风系统（2）尽量采用平行作业,（二）巷道掘进,2、掘进顺序,从运输大巷掘进采区下部运输石门 1，从回风大巷掘进采区上部回风石门 2。在采区运输石门1接近煤层处,开掘采区下部车场 3，由下部车场向上,沿煤层分别开掘轨道上山 4和运输上山 5,两条上山相距20m,至采区上部边界后,以采区上部车场 6与采区回风石门2联通,形成通风系统。此后,为了准备出第一区段的采煤工作面,在上山附近第一区段下部掘中部车场7,（二）巷道掘进,2、掘进顺序,并用双巷掘进的方法掘进两翼的第二区段回风平巷8和第一区段的运输平巷9。其倾斜间距一般8-15m(薄煤层取下限),即为区段煤柱(上区段采后,以维护下区段回风平巷)。回风平巷8超前运输平巷9约100-150m掘进,沿走向每隔80-100m掘联络巷11沟通两巷,8和9掘到采区边界后再掘出开切眼。与此同时,在采区上部边界，从上部车场6向两翼开掘第一区段的回风平巷10。在掘进上述各巷道的过程中,还要开掘采区煤仓12、变电所13和绞车房14。,（二）巷道掘进,2、掘进顺序,当上述巷道和硐室的规格质量经验收合格后再安装所需要的机电设备,形成一个完整的采区生产系统,便可交工投产。随着第一区段的回采,应及时开掘第二区段的中部车场7、回风平巷8、运输平巷9和开切眼，准备出第二区段的采煤工作面,以保证工作面的正常生产接替。同理,在第二区段回采时,准备出第三区段的有关巷道。这种先采第一区段下行式开采顺序。,三、单一薄及中厚煤层走向长壁 采煤法采区生产系统,（一）运煤系统（动画）采煤工作面内铺设可弯曲刮板输送机，区段运输平巷9内铺设桥式转载机和带式输送机，在运输上山内铺设带式输送机或刮板输送机。其运煤路线为：工作面运出的煤炭 区段运输平巷9运输上山5采区煤仓上12采区运输石门1装车外运。,（二）运料排矸系统,运料排矸采用600mm轨距的矿车和平板车。1、运料系统（动画）物料采区运输石门1采区下部车场3轨道上山4采区上部车场 6采区回风平巷10采煤工作面。物料采区运输石门1采区下部车场3轨道上山4采区中部车场7,7区段回风平巷8,8和运输平巷9,9。,三、单一薄及中厚煤层走向长壁采煤法采区生产系统,三、单一薄及中厚煤层走向长壁采煤法采区生产系统,2、排矸系统 掘进巷道时所出的煤和矸石采区中部车场7,7轨道上山4采区下部车场3采区运输石门1运出采区。,（三）通风系统,新风采区运输石门1采区下部车场3轨道上山4采区中部车场7区段回风平巷8联络眼11区段运输平巷9采煤工作面污风区段回风平巷10采区回风石门2排出采区。,1、采煤工作面通风,（三）通风系统,2、掘进工作面通风,新风采区运输石门1采区下部车场3轨道上山4采区中部车场7区段回风平巷8局部通风机掘进工作面污风联络巷11区段运输平巷9运输上山5采区回风石门2排出采区。,（三）通风系统,3、硐室通风,采区绞车房和变电所需要的新风由轨道上山直接供给。采区绞车房的回风经联络小巷处的调节风窗回入采区回风石门；变电所的回风经输送机上山进入回风石门；采区煤仓不通风。为使风流能按上述路线流通,在相应地点需设置风门。,（四）动力供给系统,1、供电系统,高压电缆井底中央变电所运输大巷采区运输石门1采区下部车场3运输上山5采区变电所13降压后到各用电地点。,动力供给系统,2、压气系统,掘进岩巷时所用的压缩空气由地面（有的将空压机房设在井底车场附近）压气机房,通过专用管路送至各用气地点。,（五）供水系统,采掘工作面、平巷以及上山输送机转载点所需的防尘喷雾用水,由地面(或井下)储水池通过专用管路送至各用水地点。,三、采煤系统分析,采煤系统回采巷道的掘进与回采工作在时间上配合及在空间上的相互关系。（一）采区上（下）山坡度(二）区段参数（三）区段平巷的坡度和方向（四）区段平巷的布置方式（五）区段无煤柱护巷（六）采煤工作面布置形式（七）采煤工作面回采顺序,1、运输上（下）山和自溜上山坡度小于15的上（下）山，可铺设带式或刮板输送机；1525 的上（下）山，可铺设刮板输送机；坡度超过25的上山，可采用搪瓷或铸石溜槽溜煤；自溜上山的自溜坡度3035 2、轨道上下山采用串车提升时，要求上山坡度应小于25；采用循环绞车提升坡度不大于10；上下坡度在625之间，可采用单滚筒绞车辅助提升。,（一）采区上（下）山坡度,（二）区段参数,1、区段斜长：L区=L采+2L巷+L柱 2、区段走向长：1）爆破采煤不小于400米;2）普通机械化采煤不小于500米;3）综合机械化采煤不小于1000米.,1、区段斜长,我国 兖州 美国（综采）L采 120 200m 300 m 246 m，335 m 综采 150 mL柱 015 m；普采 综采L巷 2.5 3.0m 4 4.5 m,（二）区段参数,区段走向长=采区走向长 普采 500 m 综采 1000 m 技术发展趋势：加大区段长度国内：3000m（采区一翼）,2、区段走向长,（二）区段参数,1、双直线布置2、折线-弧线布置3、双弧线式布置,（三）区段平巷的坡度和方向,1、双直线布置方式,2-1、折线-弧线布置方式,2-2、折线-弧线布置方式,3、双弧线式布置方式,（四）区段平巷布置方式,1、双巷布置：上区段机巷与下区段风巷统一布置 双巷同时一次掘出，轨巷超前 双巷布置的优点：1）掘进通风容易；2）安全好 进出掘进面有两个出口，对回采也有避灾出口；,双巷布置的优点：3）可超前勘探煤层变化，利于为机巷定向；4）泄水方便；5）易送物料到机巷（安装维修）；6）为上、下采面及时接替创造条件。双巷布置缺点：（1）下区段风巷受采动影响，维护时间长且困难；（2）若设备放在下区段风巷内，需重新移置电路和油管等。（3）损失区段煤柱,例：高沼矿设瓦斯尾巷的双巷布置,高沼气矿井，双巷布置设瓦斯排放尾巷。,排放采空区瓦斯的区段平巷双巷布置方式,2、单巷布置,分巷布置，10o 时，下行风，设备在上巷，可用于低沼矿井。设备在机巷，要求机巷大断面。,（四）区段平巷布置方式,3、一般综采工作面区段平巷布置,1）综采工作面特点 设备多，重量大。如采煤机 8 12 t；支架17 t 左右。设备功率大，有液压系统，供电系统及其附属设备，液压泵站，移动变电站，转载机等。设备安装、拆卸及运输费工耗时。采面产量高。巷道断面尺寸大。,区段平巷布置方式,2）机巷：铺输送机、设备列车 铺轨，断面大，一般S 12m2 3）风巷：铺轨。以设备最大外廓尺寸定，S 10m2。A、机巷、风巷定向取直、平行布置，保持采面等长；B、机巷、风巷分段定向取直、平行布置，保持采面等长；C、施工技术：沿中线定向取直或分段取直。,4、高产高效综采工作面区段平巷布置特点,1）巷道布置（坡度及方向等）：同普采、综采。2）巷道支护 锚网支护，适应产量高、推进快的要求。3）加大工作面连续推进长度 设中切眼。,（四）区段平巷布置方式,A、中切眼 在采面推进方向走向中部开掘的、连通机巷、风巷且与开切眼长度相近的联络巷。B、中切眼位置 根据采面连续推进长度及设备性能，避开应力集中区，选择围岩稳定、无淋水的地段。与区段平巷交角为85O为宜。例：中切眼：断面 10m2；支护 锚网支护 平煤六矿：煤巷锚杆间距0.7m，锚杆长1.8m，冷拔钢丝网，14#钢丝，网孔40*40mm,中切眼,C、中切眼作用：解决掘进期间局部通风问题如：JBT局部通风机或 JBD622局部通风机，有效供风长度700m。利用中切眼，缩短了供风距离，减少了风筒占用量，降低了风阻，提高通风效率。解决长距离掘进供电问题综合掘进机容量300kW以上，低压供电困难；设中切眼后，可将移动变电站放在中切眼附近，高压供电 增加安全避灾通道 加快了巷道掘进速度：风巷煤可通过中切眼从机巷一起运出，材料由风巷运进方便,D、通过中切眼方法,采面通过中切眼前，提前30 50m（动压影响之外）加强支护或替换支护。保持采面与中切眼交角为85o 拆出风门，设临时风帘。加强中切眼顶板管理。,（五）区段无煤柱护巷,1、沿空留巷（巷帮充填）：工作面采煤后沿采空区边缘维护原回采巷道 1)前进式沿空留巷：采面前进式回采，沿采空区留出平巷。2）后退式沿空留巷：先掘区段平巷到采区边界，采面后退回采，沿采空区留出平巷，为下区段服务。,巷旁支护的几种类型,a木垛；b密集支柱；c矸石带,2、沿空掘巷,特点：沿上覆岩层稳定的采空区边缘或仅留很窄的煤柱掘巷。,（五）区段无煤柱护巷,沿空掘巷适用条件：多用于开采缓斜、倾斜中厚煤层和厚煤层，目前应用较广泛。,（六）采煤工作面布置形式布置,对拉工作面 1、对拉采面生产系统运煤：上采面下运 下采面上运 通风：（1）1 进风，2、3 回风，下采面下行风；（2）2、3 进风，1 回风，上采面下行风；（3)串联掺新，3、1 进风，2 回风。,1中间运输平巷 2上轨道平巷 3下轨道平巷,（六）采煤工作面布置形式布置,2、上、下采面错距：一般5m，木垛维护。3、优、缺点及适用：优点 减少平巷掘进量和维护量；采出率高；占用设备少；生产集中；管理方便。缺点 上、下采面交接处难维护。适用：非综采工作面；顶板中等稳定以上；瓦斯涌出量小。,（七）采煤工作面回采顺序,1、采面后退式：如图示，由采区边界附近向采区上山方向推进采煤。适用：我国广泛应用,如图示，采面由采区上山附近向采区边界方向回采，区段平巷沿空留巷。,问题：少掘巷；采出率高；要求支护技术和手段好；要防漏风；留巷困难。适用：少用。,2、采面前进式,上采面前进式，沿空留巷；下采面后退式，沿空留巷。优点：缩短搬家距离；采出率高；少掘巷道。适用：鸡西、阳泉、开滦均有用。,3、采面往复式,如图示：使综采面旋转180，往复回采，沿空留巷。优点：采面不搬家；少掘巷；缺点：煤损大；回采技术复杂；转折点难维护，设备折损严重。适用：少。,4、往复旋转式,作业1、分析采区巷道是由哪几类巷道组成的？简述各巷道的名称、用途、主要技术装备及其巷道形式，分析采区运煤、通风、运料等生产系统。2、无煤柱护巷的原理是什么？无煤柱护巷方法有哪几种？试分析各种方法的优缺点和适用条件。3、什么是对拉工作面？布置对拉工作面时应注意哪些问题？,第三节 厚煤层倾斜分层走向长壁采煤法采煤系统,一、分层同采的采区巷道布置(目前这种方法已很少使用）技术发展趋势：（1）多采用分层分采（2）综采放顶煤（3)综采大采高支架一次采全高（一）采区巷道布置（二）采区巷道掘进顺序（三）采区生产系统 1.运煤系统 2.通风系统 3.材料运输系统 4.排矸及掘进出煤系统,厚煤层倾斜分层走向长壁下行跨落采煤法分层同采巷道布置1运输大巷；2回风大巷；3采区下部车场；4运输上山；5轨道上山；6采区上部车场；7甩车场；8下区段回风石门；9区段轨道集中平巷；10区段运输集中平巷；11联络巷；12溜煤眼；13回风石门；14上分层运输平巷；15上分层回风平巷；16采区变电所；17绞车房；18区段溜煤眼；19采区煤仓，20中分层运输平巷；21中分层回风平巷；22行人联络巷,二、分层分采的采区巷道布置 分层分采的采区巷道布置，没有公用的区段集中平巷，每一分层的区段平巷都是单独准备的。分层平巷不是利用集中平巷随采煤工作面推进超前掘进的，而是当上分层采完后采空区跨落基本稳定之后，才在第二分层层位沿着上分层铺设好的假顶下掘出第二分层的区段平巷。厚煤层各分层采用联合开采的方式，其上（下）山一般布置在煤层底板岩层中，上（下）山通过采区车场及石门、斜巷或立眼与各分层平巷联系。,第三节 厚煤层倾斜分层走向长壁采煤法采煤系统,第三节 厚煤层倾斜分层走向长壁采煤法采煤系统,三、采煤系统分析（一）采煤方法主要参数1厚煤层倾斜分层厚度 普采、炮采分层厚度一般为2米左右；综采一般为35米。2工作面长度 确定分层开采工作面长度时，要综合考虑单一长壁工作面长度的影响因素及铺网工序和在网下作业带来的影响。一般同区段下分层工作面长度小于上分 层长度。3分层同采上下分层工作面之间的错距 错距的大小主要取决于上分层采后顶板垮落及其稳定情况。,（二）采区上（下）山的布置 开采煤层的采区上（下）山可布置在煤层底板岩层中，也可布置在煤层中。一般将采区上（下）山布置在距煤层底板以下1015m岩层中。当煤层厚度不大，采深较浅，顶底板岩层稳定，煤质较硬，自然发火危险较小，或底板有含水较大的岩层，布置岩巷有困难时，才考虑布置在煤层中。（三）区段集中平巷的布置 分层同采厚煤层时，需要布置区段集中平巷。包括：区段运输集中平巷和区段轨道集中平巷。,第三节 厚煤层倾斜分层走向长壁采煤法采煤系统,（三）区段集中平巷的布置1区段运输集中平巷的布置 一般布置在煤层底板岩层中，所在位置应避开底 板岩层中应力升高区，巷道布置在压力传递影响角以外。2区段轨道集中平巷的布置 一般尽量沿煤层顶板布置。,第三节 厚煤层倾斜分层走向长壁采煤法采煤系统,（四）区段分层平巷的布置 厚煤层倾斜分层开采时，各区段分层平巷的相互位置对于巷道的使用和维护状况影响较大。根据煤层倾角的大小和分层数，各分层平巷的相互位置主要有以下三种基本布置形式。1水平式布置 2倾斜式布置 分为内错式和外错式 3垂直式布置,第三节 厚煤层倾斜分层走向长壁采煤法采煤系统,第三节 厚煤层倾斜分层走向长壁采煤法采煤系统,1水平式布置 各分层工作面运输平巷和回风平巷分别布置在同一标高上，区段煤柱呈平行四边形，如下图a。各分层之间用水平巷道联系，各分层工作面长度基本一致。2倾斜式布置 使下分层工作面运输平巷和回风平巷置于上分层平巷的内侧处于上分层采空区下方，形成正梯形的区段煤柱。各分层内错半个到一个巷道宽度。分内错式和外错式两种。,区段分层平巷的布置方式,第三节 厚煤层倾斜分层走向长壁采煤法采煤系统,（五）分层平巷和区段集中平巷之间的联系方式 区段集中平巷与分层平巷之间的联系方式，主要根据煤层倾角、层间距离、分层闰巷布置形式以及联络巷的用途和运输方式、掘进工程量的大小，采区巷道布置的合理性等因素来确定。一般有三石门、斜巷和立眼三种基本方式。当煤层倾角较大，分层工作面平巷为水平布置时，一般常采用石门联系，如下图a。当倾角小于1520的缓斜厚煤层，为减少掘进工程量和煤柱宽度，常采用斜巷联系方式，如下图b。近水平厚煤层，分层平巷采用垂直式布置时，分层平巷与集中平巷之间多采用立眼联系方式，如下图c。,分层平巷与集中平巷之间的联系方式,a：石门式联系方式 b：斜巷联系方式 c：立眼联系方式,（六）区段无煤柱护巷厚煤层倾斜分层下行垮落采煤法，在上、下区段平巷之间一般都留有护巷煤柱，起到隔离采空区的作用。但造成大量的煤炭资源损失，且留下自然发火的隐患，并且分布在区段煤柱上的支承压力大，使分层平巷不易维护。厚煤柱无煤柱护巷通常采用沿空掘巷的方法，即沿着上区段采空区边缘掘进下区段的分层平巷，或保留上区段的分层运输平巷用作下区段的分层回风平巷。,第三节 厚煤层倾斜分层走向长壁采煤法采煤系统,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,一、煤层群单层开采 适用条件：层间距较大 布置方式、生产系统与单一煤层走向长壁采煤法基本相同。,1、运输大巷；2、回风大巷、3、采区运输石门；4、采区回风石 门；5、运输上山；6、轨道上山；7、采区煤仓；8、区段运输平巷；9、区段回风平巷,二、多煤层联合开采（一）采区集中上（下）山联合布置如下图，该采区上层煤为中厚煤层，下层煤为薄煤层，两层煤间距15m，煤层倾角15，煤层顶底板岩层中等稳定，地质构造简单，瓦斯涌出量不大。采区双翼走向长度1000m，倾斜长度600m，划分为三个阶段。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,采区集中上（下）山联合布置,采区集中上（下）山联合布置,1、运输大巷；2、采区石门；3、运输上山；4、轨道上山；5、上层煤共段运输平巷；6、上层煤区段回风平巷；7、下层煤区段运输平巷；8、下层煤区段回风平巷；9、区段石门；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、采区风井,（一）采区集中上（下）山联合布置1、采区生产系统1）运煤系统上层煤：5103121下层煤：731212）通风系统新风由12114965到达采煤工作面乏风由6915下层煤工面的新风由采区上山进入到工作面平巷，污风由工作面回风平巷到采区风井排出。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,（一）采区集中上（下）山联合布置3）运料排矸系统材料设备由114896到达工作面。下煤层所需材料设备，由巷道8送到工作面。掘进工作面所需材料，由49掘进工作面所出煤和矸，9（9）411212、优缺点巷道布置简单，工程量小。巷道维护时间长，维护费用高，占用设备多，设备搬家频繁。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,（二）集中上（下）山，上层煤无区段集中平巷、下层煤有集中平巷的联合布置1、条件，上层煤为中厚煤，采用单一走向长壁采煤法，利用集中上山通过区段石门8、9、10在本层煤布置区段平巷。下层煤为厚煤层，采用倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法，利用运输集中平巷14和联络斜巷16同下层煤各分层平巷联系。两层煤共用一组上山，但不共用区段集中平巷。2、采区生产系统1）运煤系统上层煤工作面采出煤炭由5103121,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,下层煤工作面采出的煤炭由73-12-12）通风系统，新风由12114965到达工作面；污风由6915下层煤新风由采区上山进入工作面平巷，污风由工作面回风平巷到采区风井排出。3）运料排矸系统采煤工作面所需材料设备，由114896到达工作面。下层煤工作面所需材料设备，由8送到工作面。掘进工作面所需材料设备，由49运到上层煤和下煤的掘进工作面。掘进出煤和矸，由9（或9）41121,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,3、巷道布置的优缺点及适用条件优点：生产较集中，可布置多个采煤工作面同时生产，采区生产能力大。各煤层平巷超前掘进，随采随掘，缩短了采煤工作面准备时间，巷道维护工程量小。占用设备少。缺点：岩巷工程量大，通风、运输、运料、排矸等系统复杂，生产和准备之间相互干扰大，采区上山、区段集中巷和联络巷等要承受多次采动影响，维护长度大，维护时间长。维护费用高。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,采区集中上山，下层煤区集中平巷联合布置,采区集中上山下层煤区集中平巷联合布置,1、运输大巷；2、回风大巷；3、采区下部车场；4、运输上山；5、轨道上山；6、中部车场；7、上部车场；8、采区回风石门；9、区段运输石门；10、区段轨道石门；11、上层煤区段运输平巷；12、上层煤区段回风平巷；13、下层煤区段运输集中平巷；14、溜煤眼；15、采区煤仓；16、联络斜巷；17、回风石门,三、煤层群分组集中采区联合布置在煤层层数较多情况下，可按层间距大小将煤层群分成若干组，每个组内采用集中联合布置方式，而在组与组之间，由于组间距较大则不宜联合开采。可从水平大巷通过采区石门贯穿各个煤层组，在各组煤层分别布置一组采区上山。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,煤层群分组集中采区联合布置,1、运输大巷；2、回风大巷；3、采区运输石门；4、采区回风石门、5、运输上山；6、轨道上山；7、采区煤仓；8、区段平巷；9、区段运输石门；10、区段轨道石门；11、溜煤眼,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,四、联合布置采区巷道分析（一）采区上（下）山的数目和位置 1采区上（下）山数目确定 联合布置采区的特点主要是各煤层共用一组集中上（下）山。一般情况下，至少需要两条集中上（下）山，其中一条上（下）山铺设输送机，用来 运煤、回风（或进风）以及敷设管线，另一条上（下）山铺设轨道用来运料、排矸及进（回）风 等。但有时需布置三条上（下）山。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,2采区上（下）山位置确定采区集中上（下）山的层位选择，要根据煤层群联合开采的煤层厚度、采区储量和采区上（下）山服务年限、围岩性质、地质条件和运输设备等因素，综合技术和经济比较分析，确定合理位置。一般有以下几种布置方式：1）煤层上（下）山 2）岩石上（下）山,A 煤层上山特点l沿煤层布置，掘进速度快，联络巷工程少，费用 低，有利于超前探煤；当变化时，不利于留煤柱保护l上山围岩是煤和软岩；维护条件差l上山与平巷的层面交叉，多开绕道工程l易受采动影响,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,B 改善煤层上山维护状况的技术措施：避免两侧采面同时接近上山。煤柱越宽，采动影响越小。薄30 m；厚3040 m采用可缩性支护。C 煤层上山适用条件单薄及中厚煤层采区，服务年限短；采两个分层的单一厚煤层采区(一次采全高或放顶煤)，煤及围岩稳定煤层群联合布置采区，下部有维护条件较好的薄及中厚煤层。服务时间短的专用通风或运煤上山。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,1、岩石上山布置：岩性要求 布置于煤层底板稳定的岩层中，避免构造破坏 层间距要求 距煤层1020 m,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,2、岩石上山优点维护费用低；煤损少。可跨上山开采，加大采面连续推进长度；生产系统可靠，通风条件好，易封闭采空区，防自燃有利；不受煤层倾角影响，可定向按坡度取直掘进能合理处理上山与平巷的平面或立面相交工程，绕道工程量小。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,2、岩石上山缺点工程量大；需岩石施工能力强的队伍。3、岩石上山适用条件：单一厚煤层（3个分层），或近距煤层群联合布置；采区服务年限3年以上；岩石施工能力强；煤层底板岩层较稳定，无承压水。,(1)双煤上山布置特点：双上山置于下部薄及中厚稳定煤层中；走向间距2025m，两侧煤柱30 m左右。,适用：下部有薄及稳定的中厚煤层。单一薄及中厚煤层。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,(2)一煤一岩上山布置特点：运上沿底板岩层布置。轨上沿煤层顶板布置；上山错距：运上距煤层1012 m运上、轨上走向距20 m,适用：A小、服务年限短的采区。（t5a）,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,(3)双岩上山布置特点:两条上山置于底板岩石中 轨上距煤层810 m运上距煤层1214 m走向间距：2025 m适用：开采单一厚煤层采区；煤层群最下一层为厚煤层；瓦斯小的联合布置采区普遍采用。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,(4)双岩一煤上山布置特点：走向间距 1-3 和 3-2 1015 m层位上：1距煤层 810m，2距煤层 1214 m，3沿煤顶适用条件：开采煤层数目多，厚度大，储量丰富的采区。瓦斯、水大的采区。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,（5）三岩上山布置特点：三岩上山均置于底板岩层中；走向间距：1015m层位上：1 和 3 同层位2低24m,适用条件：煤层多，储量丰富，瓦斯大、水大的采区。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,3、上山的层位与坡度1）一般将上（下）山置于下部稳定的煤层或底板岩石中。主要原因为：能适应煤层下行开采顺序；提高采出率，煤损少；采区生产系统可靠，易维护。特殊条件下，将上山置于煤层群的中部或上部。可能的原因为：下部煤层底板接近富含水层，或底板岩石松软，且很厚，不易维护。如：华北奥陶纪灰岩，承压水。峰峰局，焦作局49m3/t水等 煤层赋存适于人为或自然分组，单独设置为分组煤层服务的专用上山。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,2）上山的倾角（坡度）一般与煤层倾角一致；当有变化时，力求使上山保持固定坡度；为满足运输要求，岩石上山可穿层布置：当 1520时，“运上”调为15，胶带机；2030 时，“运上”调为30，煤自 溜。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,（二）区段集中平巷的布置区段集中平巷 煤层群联合布置采区，在煤层或煤组下煤层（或岩石中）布置为区段内各煤层生产服务的巷道，或为一个区段的几个煤层或几个分层服务的平巷。区段集中运输平巷（集中机巷）：集中出煤。区段集中轨道平巷（集中轨巷）：运送物料等。布置区段集中平巷的目的减少分层区段平巷的维护时间，降低维护费；布置能力大的集中运输系统，减少设备占有数；分层同采，合理集中生产。,（一）机轨分煤岩布置 1、布置特点：运输集中平巷置于煤层底板岩石内；轨道集中平巷置于煤层内。2、集中机巷沿岩层布置优缺点：易定向取直或分段取直，满足输送机要求；本区段运煤，下区段回风、运送物料，服务时间长，岩层中易维护；实现分层同采，上下区段同采。机轨分煤岩布置适用煤层多，顶板淋水较大；层间距1015m。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,3、集中轨巷沿煤层布置优缺点：探煤层走向的变化，为集中机巷定向；采掘互不干扰，利于接替，便于在上分层采空区后反向掘进下分层的超前机巷泄水；易于掘进；受多次采动影响，维护困难。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,机轨分煤岩巷布置,a）石门联系方式,b）斜巷联系方式,2、机轨双岩巷布置特点1）双岩巷相同标高布置3 集中机巷，4 集中轨巷平行布置于同水平底板岩层中，掘进联系方便。联系方式各分煤层超前平巷平石门3平石门和溜煤眼运输上山1各分煤层超前平巷4 平石门 轨道上山 2,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,2）双岩巷不同标高布置：3 集中机巷，4 集中轨巷布置于不同水平的底板岩层中 主、辅运干扰小联系方式：各分煤层超前平巷平石门3 平石门溜煤眼运输上山1各分煤层超前平巷平石门4 平石门轨道上山 2,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,3）机轨双岩巷布置优缺点分析利于上、下区段同采，分层同采，A大；岩石工程量大，准备时间长；4）机轨双岩巷布置适用条件 煤层数多，生产时间长，煤巷难以维护。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,3、机轨合一巷布置特点胶带机和轨道布置在同一大断面岩巷内1）布置方式机轨合一巷的轨道置于远离煤层一侧，轨上通过中部车场直接与3相连，不穿越输送机；但采用平石门与各分层平巷联系时，则需穿输送机，抬高输送机。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,1）布置方式轨道置于靠近煤层一侧时，中部车场通达集中巷的轨道则需穿越输送机，并抬高输送机。2）机轨合一巷分析少一条岩巷，省工程量；易维护；设备集中，易管理；断面大，施工定向困难；中部车场轨道与输送机交叉，交叉点施工复杂；上、下区段不能同采、通风难解决。3）适用：煤层多，水大的采区。目前，应用较少。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,（四）机轨双煤巷布置特点 运输集中巷和轨道集中巷均置于下部薄及中厚煤层中。1）机轨双煤巷布置分析岩巷工程量小，掘进速度快，缩短准备时间；利于上、下区段回采，分层回采，水大；受采动影响大，维护量大。2）机轨双煤巷布置适用：煤层多，下部有薄及中厚煤层、围岩稳定。,第四节 煤层群走向长壁采煤法采煤系统,第五节 采区车场形式,采区车场是采区上（下）山与运输大巷、回风大巷以及区段平巷联结处的一组巷道和硐室的总称，是采区巷道布置系统中的重要组成部分。采区车场的巷道包括甩车道、存车线及一些联络巷道，硐室主要有煤仓、绞车房、变电所和采区水仓等。根据车场所处位置不同可分为采区上部车场、采区中部车场和采区下部车场。,一、采区上部车场形式 采区上部车场 采区上山与采区上部区段回风平巷或阶段回风大巷之间一组联络巷道和硐室。,布置特点：1）“轨上”以水平的巷道与阶段回风大巷相连，并在 平巷内布置储车线及调车线。绞车房与回风大巷在同一水平。,（一）采区上部平车场,第五节 采区车场形式,据调车方向，上部平车场分：顺向平车场,逆向平车场,1运输止山；2轨道上山；3总回风风巷；4平车场；5区段回风石门；6绞车场；7回风石门,第五节 采区车场形式,顺向平车场车辆进入储车线方向与提车线方向一致优点：车辆运行顺利，调车方便缺点：巷道端面大，易出现跑车现象 适用条件：运输量大，绞车房位置受限制时，采用顺向平车场,逆向平车场车辆进入储车线方向与提车线方向相反优点：不会跑车，操作安全性好。缺点：调车时间长，通过能力小。适用条件：绞车房位置与车场变坡点之间距离较大，另有采区回风石门与煤层阶段回风大巷相联系。,（二）采区上部甩车场布置特点：1）“轨上”以倾斜的甩车道与区段回风平巷（或石门）相连，在平巷内设储车线及调车线。2）绞车房高于回风水平。3）按甩车方向，上部甩车场可分:单向甩车 双向甩车,第五节 采区车场形式,第五节 采区车场形式,1运输上山；2轨道上山；3绕道；4甩车场；5绞车房；6区段回风石门；7回风石门；8总回风道；9回风通道,（三）转盘车场将上山轨道以一段水平巷道与区段回风平巷（或石门）联结，在水平巷道与区段回风平巷或回风大巷的交叉处设置转盘，矿车从轨道上山提到上部平台之后，经转盘将矿车直接转向平巷。优点：工程量小，调车简单缺点：体力劳动大，车场通过能力小。,第五节 采区车场形式,转盘式车场,适用于小型煤矿或生产能力小的采区应用,第五节 采区车场形式,二、采区中部车场形式采区中部车场联结上山和中部区段平巷的一组巷道和硐室。采区中部甩车场车场分类：按服务对象；按提升方式；按甩车方向；按甩入地点 主提升 双钩提升 单向甩车 绕道式 辅助提升 单钩提升 双向甩车 平巷式 石门式,第五节 采区车场形式,第五节 采区车场形式,（一）绕道式中部车场采区上山甩车道由斜面进入平面后再延伸至顶板绕道内，在此设调车线。,（二）平巷式中部车场采区上山甩车道直接甩入区段平巷中，在平巷中设储车线。,第五节 采区车场形式,第五节 采区车场形式,（三）石门式中部车场采区上山甩车道直接将矿车甩入区段石门。布置特点：1）单向甩入石门内轨上石门轨道平巷相连运上石门区段运输平巷相连2）石门内设调车场 3）上、下区段过渡期通风。适用：煤层群联合布置采区，轨上在下部煤层或底板岩石内,石门式中部车场1、运输上山；2、轨道上山；3、区段运输平巷；4、区段轨道平巷；5、联络巷；6、甩车道；7、区段溜煤眼；8、区段运输石门；9、区段轨道石门；10、采区变电所；11、区段运煤集中平巷；12、联络石门；13、人行道,三、采区下部车场采区上山与阶段运输大巷联接处的一组巷道和硐室的总称。按装车地点不同，采区下部车场可分为：大巷装车式；石门装车式；绕道装车式。按轨道上山的绕道位置不同，可分为：顶板绕道式；底板绕道式；,第五节 采区车场形式,（一）大巷装车式下部车场采区煤仓的煤炭直接在大巷装入矿车或输送机；辅运由轨上与大巷间的绕道相联。,第五节 采区车场形式,大巷装车式下部车场优缺点及适用条件优点：布置紧凑，工程量小；调车方便。缺点：影响大巷通过能力；绕道维护量大 适用条件：顶绕式上山倾角12，起坡点落在大巷顶板，且顶板围岩稳定的条件。底绕式当上山倾角12，上山提前下扎于大巷底板变平，且底板围岩稳定的条件。,第五节 采区车场形式,（二）石门装车式下部车场在石门里布置装车站,石门装车式下部车场优缺点及适用条件优点：工程量小；调车方便，通过能力大，不影响大巷运输。缺点：石门长度有时不够长，就要将车场延伸到煤层平巷内或延长石门。适用：煤层群联合布置的采区。,第五节 采区车场形式,（三）绕道装车式下部车场开一段平行于大巷的巷道，专门布置装车线路。优缺点及适用条件优点：不影响大巷运输能力。缺点：工程量大；调车时间长。适用：采区生产能力大；矿井一翼有两个采区同时生产；不宜布置石门装车站时采用。,第五节 采区车场形式,作业：1.试分析区段集中平巷与上山、与分层平巷之间的几种联系方式，各适用于什么条件？2.采区上部车场有哪几种基本形式？3.按甩车地点不同，采区中部车场有哪几种形式？4.按装车站地点不同，采区下部车场有哪几种形式？,