煤炭开采学 第三章采煤方法.docx
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煤炭开采学第三章采煤方法
第三章采煤方法
第一节采煤方法分类
一、采煤方法基本概念
(一)采煤方法
采煤方法是指采煤系统和采煤工艺两方面内容的综合。
由于煤矿地质条件与开采技条件术的不同,采煤系统与采煤工艺在时间、空间上的相配合不同,从而构成多种采煤方法。
1.影响采煤方法选择的主要因素
影响采煤方法选择的主要因素有:
煤层的厚度、倾角、结构;煤及其围岩的性质;井田的瓦斯含量与含水量,煤的自然发火性能;煤层的层间距、开采深度,发生冲击地压的可能性;采煤工作面和巷道掘进的机械化水平、方式和方法;工业对煤质的要求等。
2.选择采煤方法的基本原则
要正确地设计和选择采煤方法,必须充分考虑影响采煤方法选择的因素,并根据具体的煤矿地质条件、煤层赋存特征、机械化水平、技术管理水平以及地质条件类似的邻近矿井的成功经验,按照生产安全、经济、合理和采出率高的基本原则选择采煤方法,安排采掘工作。
(二)采煤工作面
采煤工作面是指在矿井内进行采煤作业的场地。
采煤工作面在实际工作中简称采面。
煤层厚度有厚和薄,采煤工作面开采出的厚度称为采高,采煤工作面的煤壁长度称为采煤工作面长度。
(三)采煤工艺
采煤工艺是根据煤层的赋存条件,运用某种技术装备,按照一定工序进行采煤工作面回采的作业方法。
采煤工作面回采的作业工序包括破(落)煤、装煤、运煤、支护顶板、采空区处理。
各道工序要求不同,在进行的顺序上、时间和空间上必须有规律地进行安排和配合。
采煤工作面在一定时间内,按照一定的顺序完成采煤工作各项工序的过程,称为采煤工艺过程。
我国矿井开采、采煤工艺方式主要有爆破采煤工艺、普通机械化采煤工艺、综合机械化采煤工艺。
选择采煤工艺的原则是:
1.尽可能推广机械化,实现稳产、高产。
2.减少工作面煤炭损失。
3.减少材料消耗,降低吨煤成本;
4.实行文明生产,确保劳动安全。
(四)采煤系统
采煤系统是指采区内的巷道布置系统以及为了正常生产而建立的采区运输、通风等生产系统。
为形成完整采煤系统需要掘进一系列的准备巷道和回采巷道。
准备巷如采区石门,采区上、下山,采区上、中、下部车场,区段石门以及为采区服务的各种硐室等,回采巷道如区段运输平巷、区段回风平巷、联络巷及其辅巷、开切眼等,以及需要安设的装备和设施。
选择采煤系统的原则:
1.采煤系统简单,环节少,有利于安全生产,抗灾害能力强。
2.掘进率低,维修工程量小。
3.采区采出率高。
4.有合理的采掘关系,能保证生产的正常接替。
采煤系统
二、采煤方法分类
我国煤炭资源分布广,赋存条件差异大,开采地质条件复杂多样.由此形成了多样化的采煤方法。
煤炭开采方法总体上可分为露天开采和井工开采两种方式
露天开采是煤层上覆岩层厚度不大,采用直接剥离煤层上覆岩层后进行煤炭开采的采煤方法;井工开采是从地面开掘井筒(硐)到地下,通过在地下煤岩层中开掘井巷,设置采面采出煤炭的开采方式。
我国露天开采的煤炭占煤炭总产量的比例还很低,而主要采用井工开采,煤矿井工开采的采煤方法种类很多,通常按采煤工作面的布置特征不同,将采煤方法分为壁式体系和柱式体系两大类;根据采煤工艺、开采方式、顶板控制等特点组成不同的采煤方法。
我国井工煤矿采用的主要采煤方法及其特征见图2-3-1所示。
图2-3-1采煤方法示意图
(一)壁式体系采煤法
壁式体系采煤法又称长壁体系采煤法。
壁式体系采煤法是以长壁工作面采煤为主要特征,目前是我国应用最普遍的一种采煤方法。
1.壁式体系采煤法的主要特点
(l)在采煤工作面的两端各至少布置一条巷道,构成完整的生产系统。
其中,为采煤工作面运煤、通风、行人等服务的巷道称为区段运输平巷,为工作面运料、回风等服务的巷道称为区段回风平巷。
(2)采煤工作面长度,一般为100~200m。
采煤工作面的长度并非越长越好,如开采自然发火期较短的煤层,采煤工作面过长,造成回采速度慢,如果采空区丢有煤,很容易造成自然发火。
所以,采煤工作面长度应当充分考虑矿山压力、自然发火期、瓦斯涌出量、通风能力、采煤工艺、煤层高度、运输能力、回采速度等综合因素。
一般条件下经验长度小型矿井为60~120m,中型矿井为100~200m,大型矿井在200m以上。
随着开采技术发展和开掘机械设备能力提高,工作面的长度有逐渐加大之势,目前有的采煤工作面长度达到400m以上。
(3)采煤工作面可分别采用爆破、滚筒式采煤机或刨煤机破煤和装煤,用与工作面煤壁平行铺设的可弯曲刮板输送机运煤,用自移液压支架或单体支柱、铰接顶梁组成的单体支架支护采面工作空间,用放顶垮落法或充填法处理采空区顶板。
(4)随着采煤工作面推进,直接顶垮落后,基本顶顶板悬露面积增大,使基本顶断裂、垮落对工作面造成明显的初次来压和周期来压,矿山压力显现较为强烈。
2.壁式体系采煤法的类型
壁式体系采煤法按工作面布置方式和推进方向不同,分为走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法。
走向长壁采煤法的主要特点是采煤工作面煤壁沿煤层倾斜布置、沿走向推进;倾斜长壁采煤法是采煤工作面煤壁沿煤层走向布置、沿倾斜方向向上或向下推进,分为仰斜长壁开采和俯斜长壁开采两种类型。
根据煤层厚度不同采用的开采方式分为整层采煤法和分层采煤法。
整层开采可分为单一长壁采煤法、放顶煤采煤法与掩护支架采煤法。
分层开采可分为倾斜分层采煤法、水平分层采煤法、斜切分层采煤法、水平分段放顶煤采煤法。
(二)柱式体系采煤法、
柱式体系采煤法又称为短壁体系采煤法,是以平行开掘多条巷道(房)出煤为主,留设煤柱支撑顶板间隔采煤为主要特征,主要分为房式、房柱式采煤法。
房式是以开房(巷)出煤为主,不回收煤柱;房柱式是先开房(巷)出煤,最后回收煤柱。
国家明确规定:
仓储式采煤法;不能形成全风压通风,没有两个安全出口,以掘代采的巷道式采煤法;开采厚煤层或急倾斜煤层时,作业人员进入无支护采空区,通过挑顶或放顶人工回收顶煤的高落式采煤法禁止使用。
三、采煤方法的选择与应用
采煤方法的选择是煤矿安全生产的重要内容,它将直接影响矿井安全生产和煤矿企业各项技术经济指标。
选择采煤方法应根据煤层赋存条件、矿井开采技术水平等因素,选用技术先进、经济合理、安全生产条件好、资源回收率高的采煤方法。
选择采煤方法,必须满足安全、经济、煤炭采出率高的基本原则,努力实现高产高效安全生产。
安全就是必须贯彻国家安全生产方针,采煤系统可靠,技术措施完善。
经济就是要做到采煤工艺先进合理,确保高产、高效、低耗、低成本、煤质好。
采出率高是要尽量减少煤柱损失,减少采煤工作面丢煤损失,最大限度地提高煤炭资源采出率,达到国家煤炭资源采出率的规定。
选择采煤方法应当遵循的三个基本原则,是密切联系相互制约的,在选择时应当综合考虑。
煤矿应尽可能采用以壁式为主的采煤方法,可以使机械化程度得到较大提高。
第二节采煤工作面矿山压力
一、采煤工作面矿山压力基本知识
同巷道矿山压力一样,地下岩体未受采动影响前称为原岩。
原岩体承受的是原岩应力,原岩应力主要由上覆岩层的自重应力和岩体的构造应力构成,原岩体内任意点的原岩应力处于平衡状态。
随开采深度增大岩体的自重应力相应增大;构造应力是受地壳运动影响,岩体内的残存应力,主要是以水平应力为主。
岩体受人为开采工程影响后,岩体应力的平衡状态被破坏,引起岩体应力重新分布,在重新分布的过程中作用在开采工作面周围岩体和各种人工支护物上的力称为矿山压力,简称矿压。
在矿山压力作用下开采工作面周围岩体和各种人工支护物上产生的力学现象称为矿山压力显现,简称矿压显现。
如:
围岩的位移、断裂、垮落,支护物的下缩、变形、折损等。
矿山压力是矿山压力显现的原因,矿山压力显现是矿山压力作用的结果和外部表现。
矿山压力的存在是绝对的、不可控制的,而矿山压力显现是相对的、有条件的,在一定条件下是可控制的。
矿山压力显现与矿山压力大小并不一定成比例。
矿压显现给地下开采工作造成严重危害,为保证煤矿安全生产,必须对开采的工作面作业空间进行支护,对松软或破碎的煤岩进行加固,人为地使采空区顶板按要求冒落,减轻采煤工作面顶板的压力,或利用矿山压力作用使煤体松散、碎裂以利于采煤工作进行。
所有这些人为地调节、改变和利用矿山压力的各种措施称矿山压力控制。
二、采煤工作面顶板及其特征
采煤工作面的顶板由岩性不同、厚度不一的岩层组成。
依据岩性和垮落特征,顶板岩层分为:
伪顶、直接顶和老顶,如图2-3-2所示。
图2-3-2采煤工作面定底板岩层示意图
1-老顶岩层2-直接顶岩层3-伪顶
4-煤层5-底板岩石
l.伪顶:
主要由泥岩和炭质泥岩组成,厚度小,强度较低,一般随着落煤后短时间冒落,若厚度不大时一般不予支护,对煤质管理有较大影响。
2.直接顶:
岩层一般由页岩、砂质页岩组成,有一定的强度,可悬露一定的面积和一定的时间,是采煤工作面直接维护的对象,一般随采煤工作面放顶垮落。
3.老顶:
多为砂岩、石灰岩、或砾岩组成,厚度较大,强度高,可悬露一定的跨距,随采煤工作面推进呈周期性垮落,对采煤工作面造成较大的压力影响,形成采煤工作面的初次来压和周期来压。
三、工作面顶板分类
1.直接顶分类
直接顶的稳定性直接影响采煤工作面的安全生产与生产能力的发挥,是采煤工作面支护形式与液压支架选型的主要影响因素。
根据采煤工作面煤层顶板岩石的稳定性和直接顶初次垮落步距,将工作面直接顶分为不稳定顶板、中等稳定顶板、稳定顶板和坚硬顶板四类,见表2-3-1。
表2-3一1直接顶的分类
D为强度指标D=RC·C1·C2
RC-岩石单向抗压强度,MPa
C1-节理裂隙影响系数C2-分层厚度影响系数
I-节理裂隙影响系数h-分层厚度影响系数
2.老顶分级
老顶的断裂、垮落是造成采煤工作面来压的主要原因,是选择采煤工作面支架支护能力、支架可缩性能以及采空区处理方法的主要依据。
老顶的分级主要采用直接顶的厚度∑h和采高Km为主要指标,Km=
。
另外参考基本顶的来压步距L,将老顶分为不明显、明显、强烈、极强烈四级,见表2-3-2。
表2-3-2老顶的分级
采煤工作面顶板由不同的直接顶与老顶相互组合而成,不同类级组合的顶板需要分别采用相应的支护方式与支撑能力,确保工作面的安全生产。
四、采煤工作面顶板移动规律
采煤工作面开采后,上覆岩层垮落、移动充填开采的空间。
根据上覆岩层冒落移动特征不同分为三带:
冒落带、裂隙带和弯曲下沉带,如图2-3-3所示。
图2-3-3采煤工作面开采后上覆岩层移动示意图
Ⅰ-冒落带Ⅱ-裂隙带Ⅲ-弯曲下沉带
1-地表沉降区2-岩石移动边界线
3-岩石充分移动边界线4-发生离层区域
冒落带主要由直接顶部分岩层垮落形成,岩石呈破碎状,堆积杂乱无章,碎胀系数大,高度一般是煤层开采高度的3~4倍。
裂隙带由老顶下部岩层断裂垮落形成,排列整齐,碎胀系数小,高度可达开采高度的8~10倍,甚至以上。
弯曲下沉带是老顶上部岩层,其位移量比较小,可保持岩层自身的完整性并承载上覆岩层重力作用,采煤工作面顶板压力主要是冒落带和裂隙带岩层重力作用,开采深度增加一般不直接影响采煤工作面顶板压力。
采煤工作面在开采过程中,顶板移动及矿山压力显现是不同的,一般分为直接顶初次垮落、老顶初次来压与周期来压。
分析各时期来压显现特点、掌握顶板移动规律,是采煤工作面顶板控制的基础。
1.直接顶初次垮落
采煤工作面从切眼开始推进,达到最大控顶距时,回撤采空区侧支架,即开始放顶,采空区顶板岩层失去支撑。
采煤工作面向前推进,采空区范围增大,顶板产生下沉、断裂、垮落。
当冒落高度在0.5m以上的长度超过采煤工作面长度二分之一,为采煤工作面直接顶初次垮落。
直接顶初次垮落时工作面煤壁距切眼煤帮的距离,为采煤工作面直接顶初次垮落步距。
2.老顶初次来压
直接顶初次垮落后,基本顶为悬露状态,采煤工作面继续推进,老顶悬露面积扩大,达到极限跨距,基本顶发生断裂、垮落,对采煤工作面造成强烈的压力冲击影响,称采煤工作面初次来压。
初次来压时的推进长度为采煤工作面的初次来压步距。
初次来压步距的大小取决于老顶岩层的性质、厚度、地质构造和采煤工作面周围开采影响情况。
根据现场统计资料,我国长壁采煤工作面初次来压步距一般为15~55m,特别坚硬的砂砾岩、砾岩顶板有的达到100m以上。
初次来压步距大时,采煤工作面压力显现强烈。
在老顶为坚硬顶板时,采煤工作面多采用强制放顶措施,控制老顶初次来压步距,减缓初次来压对采煤工作面的压力影响。
采煤工作面初次来压时矿压显现主要特征是:
顶板断裂,下沉量急增,发生台阶下沉或冒顶;煤壁开裂,片帮加剧,片帮深度和范围扩大;工作面支架载荷增大,下缩量增加,单体支护出现支柱折损,顶梁开裂;采空区有岩层断裂的闷雷声等压力显现现象。
采煤工作面初次来压时,来压强度大,压力显现强烈,极易造成重大顶板事故。
因此,在采煤工作面初采时必须加强顶板来压的预测预报,提高支护质量,在单体支护工作面架设特殊支架,提高支架对工作面顶板的支护阻力,加强支护系统的稳定性,防治采煤工作面顶板事故发生,确保安全生产。
3.老顶周期来压
初次来压后老顶处于稳定期,采煤工作面压力显现减缓。
随采煤工作面继续推进,老顶可呈悬臂状态,面积逐渐增大,当悬臂的老顶在自重和上覆岩层重力作用下达到极限跨距时,再次发生断裂垮落。
由于老顶这种断裂垮落随采煤工作面推进重复出现,对采煤工作面造成明显的压力影响,称采煤工作面周期来压。
两次来压的间隔时间称来压周期,两次来压期间采煤工作面的推进距离称采煤工作面周期来压步距。
老顶周期来压步距和来压强度与老顶岩层的性质、厚度、地质构造影响情况和直接顶厚度等因素有关。
采煤工作面周期来压步距一般在8~25m之间。
同一工作面周期来压步距一般为初次来压步距的1/2~l/4。
周期来压的矿压显现特征与初次来压基本相似,由于周期来压步距较小,其来压强度与矿压显现都较初次来压有所减缓,但也必须引起高度重视,加强采煤工作面矿山压力监测管理工作,分析顶板来压规律,掌握来压预兆、来压步距和来压强度,及时进行来压预报,加强采煤工作面支护管理,避免顶板事故对采煤工作面生产和安全造成影响。
第三节采区巷道布置系统
煤矿生产必须在已有开拓巷道的基础上,再开掘一系列准备巷道,建立采(盘、带)区内完整的运煤、通风、运输、排水、行人和动力供应等生产系统,以便构成完整的采煤系统。
根据煤层赋存条件及所用采煤方法的不同,准备巷道和回采巷道布置方式有多种类型。
按我国煤矿生产实际应用情况,在缓倾斜、倾斜的薄及中厚煤层中,长壁采煤法的巷道布置可归纳为采区式巷道布置、带区式巷道布置和盘区式巷道布置三种类型。
通常采区式巷道布置应用于走向长壁采煤法,带区式巷道布置应用于煤层倾角较小的倾斜长壁采煤法,盘区式巷道布置应用于近水平煤层的开采。
采区式巷道布置基本形式可分别分为上山采区和下山采区,单翼采区和双翼采区,单层布置采区和多层联合布置采区,跨多上山连续布置采区等形式。
带区式巷道布置基本形式主要分为单层分带布置和联合分带布置,相邻对拉分带布置和区域多个分带联合布置等形式。
盘区式巷道布置的基本形式与采区式巷道布置基本相似,也分别分为上山盘区和下山盘区,单翼盘区和双翼盘区,单层布置盘区和联合布置盘区,石门盘区以及跨多石门盘区等布置形式。
一、走向长壁采煤法采煤系统
(一)单一煤层走向长壁采煤法采煤系统
单一煤层走向长壁采煤法,主要用于开采煤层倾角为缓倾斜或倾斜,煤层厚度为薄及中厚煤层或一次采全厚的厚煤层开采,这种采煤系统比较简单。
采煤方法的采区巷道布置如图2-3-4所示。
图2-3-4单一煤层走向长壁采煤法巷道布置示意图
1-采区运输石门2-采区回风石门3-采区下部车场
4-轨道上山5-运煤上山6-采区上部车场7-中部车场
8、8′、10-区段回风平巷9、9′-区段运输平巷
11-联络巷12-采区煤仓13-变电所14-绞车房
1.采区巷道的掘进顺序
如图2-3-4所示,当采区运输石门1自大巷掘至接近煤层时,开掘采区下部车场3。
由下部车场向上,沿煤层开掘轨道上山4和运煤上山5,直至采区上部边界后,开掘采区上部车场6与采区回风石门2联通,形成全风压通风系统。
两条上山相距20m,且每隔一定距离用联络巷联通。
然后,在第一段下部开掘中部车场7,并由此用双向掘进的方法,开掘两翼第二区段的回风平巷8和第一区段的运输平巷9,两条平巷相距8~15m,回风平巷8超前运输平巷9约100~150m掘进,并沿走向每隔80~100m开掘联络巷11联通两巷,8和9掘到采区边界后再掘出开切眼。
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。
在掘进以上各巷道的过程中,还需要开掘采区煤仓12、变电所13和绞车房14等硐室。
在完成上述巷道和硐室掘进后,即可安装机电、运输设备,形成采煤系统,开始采煤工作。
随着第一区段的采煤,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接替。
同样,在第二区段采煤时,及时准备出第三区段的有关巷道。
2.采区生产系统
(1)运煤系统
在采煤工作面铺设可弯曲的刮板运输机,区段运输平巷9和运煤上山5内铺设带式运输机或其他运煤设备。
其运煤线路为:
工作面运出的煤,经区段运输平巷9、运煤上山5到采煤仓12,通过采区煤仓在采区运输石门1装车外运。
(2)运料排矸系统
在采区轨道上山,上、中、下部车场及区段回风平巷内铺设轨道并与大巷线路连接,用平板车及矿车运料排矸。
材料和设备由采区运输石门1进入下部车场3,经轨道上山4到上部车场6,然后经区段回风平巷10送至两翼采煤工作面。
区段回风平巷8、8′和运输平巷9、9′所需要的各种物料、设备,由轨道上山4经中部车场7、7′送入。
掘进巷道所出的煤和矸石,利用矿车从各区段平巷运出,经轨道上山运至采区下部车场。
(3)通风系统
1)采煤工作面所需的新鲜风流,从采区运输石门1进入,经下部车场3、轨道上山4、中部车场7,分两翼经轨道平巷8、联络11、运输平巷9到达采煤工作面;清洗工作面的污风经回风平巷10,右翼直接进入采区回风石门2,左翼需经上部车场绕道6进入采区回风石门2。
2)掘进工作面所需的新鲜风流,经轨道上山4经中部车场7′,分两翼送至轨道平巷8′在平巷内用局部通风机送往掘进工作面。
污风从运输平巷9′经运煤上山5,排入采区回风石门2。
3)采区绞车房和变电站所需的新风,由轨道上山4直接供给。
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;变电所的回风经运煤上山进入回风石门;煤仓不能通风,煤仓上口、上山输送机机头硐室的所需风量,直接由石门1通过联络巷的调节风窗供给。
为保证各用风地点有足够的风量,避免风流短路、漏风,在风流线路上适当位置布置风门、风窗、密闭等通风构筑物。
(4)供电系统
采区供电由井底中央变电所,经运输大巷、采区运输石门、采区下部车场运煤上山至采区变电所。
降压后分别送往采掘工作面附近的配电点以及上山运送机等用电地点。
3.采区巷道构成
仍然以图2-3-4分析,为构成完整的生产系统,采区内需要布置及开掘以下几类巷道:
(1)采区上山巷道。
采区上山巷道是为采区内各区段服务的准备巷道。
采区上山巷道至少两条,其中一条铺设胶带输送机用于运煤,称为运煤上山或运输上山;另一条铺设轨道用于辅助运输,用来运送材料、设备、矸石等,称为轨道上山。
两条上山兼作采区的进风与回风巷。
对于高瓦斯矿井、有煤与瓦斯突出危险及产量大的采区,需要增设专用的回风上山或通风行人上山,以利于安全生产与通风需求。
采区上山的数目可在3条以上。
(2)采区车场。
采区车场是采区上山与大巷或区段平巷联接的一组巷道,按其位置不同,分为采区上、中、下部车场。
采区车场主要是作为辅助运输与转载用的准备巷道。
(3)区段平巷及开切眼。
区段平巷及开切眼是直接为采煤工作面服务的回采巷道。
其中铺设输送机用于运煤的平巷,称为区段运输平巷;铺设轨道用于辅助运输的平巷,运送材料、设备等,称为区段回风平巷或区段轨道平巷;在采区边界开掘联通区段运输平巷和区段回风平巷的倾斜巷道,称为开切眼。
在开切眼中布置开采设备与支架,进行采煤工作即为采煤工作面。
区段平巷可采用煤柱护巷或无煤柱护巷。
煤柱护巷是区段之间留设8~15m以上的煤柱,使下区段回采巷道处于稳压区,以利巷道维护。
区段平巷采用无煤柱护巷又分为沿空留巷或沿空掘巷两种方法。
沿空留巷是随着采煤工作面开采,用专门的支护材料,在采空区维护好区段回采巷道,作为相邻区段采煤工作面回采巷道继续使用。
沿空掘巷是工作面开采结束,滞后一定时间,沿着煤体边缘低应力区开掘相邻区段工作面的回采巷道。
根据煤层赋存情况、地质条件及所采取的技术条件措施不同,沿空掘巷又可分为完全沿空掘巷和留窄小煤柱沿空掘巷,如图2-3-5所示。
图2-3-5区段平巷沿空掘巷示意图
(a)完全沿空留巷(b)留小煤柱沿空巷
这种无煤柱的实质是根据矿山压力分布规律,将巷道布置在应力降低区内。
避开了支承压力和采动的影响,从而可以改善巷道的维护条件,减少煤柱损失。
(4)采区硐室。
采区硐室是安装机电设备或用于其他用途的准备巷道。
上山采区主要有采区绞车房、采区变电所、采区煤仓等。
下山开采还必须在采区下部设置采区水仓与泵房。
(5)联络巷道。
联络巷道是为了保证采区生产系统畅通,满足通风、运输以及掘进施工的需要,在采区内开掘的大巷联通上山,上山与采区硐室、区段平巷联接,区段之间相联的巷道。
上述各种巷道在每个采区内都是不可缺少的,对于不同类型的采区,可根据煤层的地质条件和生产技术装备,采用不同的组合布置方式。
(二)煤层群联合采煤系统
在近距离煤层开采时,如果技术经济合理,可把相距较近的几个煤层联合在一起,设置一组共用的采区巷道,使采区内各煤层的有关巷道统一布置,建立共用的采区生产系统,这种布置方式称为采区巷道联合布置。
联合布置依据开采煤层数目、厚度、层间距离、顶底板岩性、地质构造等因素,采用不同的联合开采方式。
联合布置主要分为集中联合和分组集中联合布置。
如图2-3-6所示是采用集中上山联合布置的采区。
该采区共开采两层缓倾斜煤层,其中m1为薄煤层,m2为中厚煤层。
采区内煤层赋存稳定,顶底板中等稳定,地质构造简单。
图2-3-6集中上山联合布置的采区示意图
1-运输大巷2-采区石门3-运输上山4-轨道上山
5-m1煤层区段运输平巷6、6′-区段运输平巷
7-m2煤层区段运输平巷8、8′-m2煤层区段回风平巷
9、9′-区段石门10-区段留煤眼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
16-采区回风石门17-采区上部车场18-采区中部车场
1.开采布置
采区沿倾斜划分三个区段,在m2煤层中布置两层煤共用的集中运输上山和集中轨道上山4,两煤层之间用区段石门9、9′和溜煤眼10联系。
开采程序可采用上下煤层分别开采或上下煤层同时开采。
2.采区生产系统
(1)运煤系统:
m1煤层工作面采出的煤,经区段运输平巷5运至区段溜煤眼10,再经采区运输上山3运至采区煤仓12,在大巷1中装车运至井底煤仓。
(2)运料排矸系统:
采煤工作面所需物料由运输大巷1进入采区下部车场11,经轨道上山4,提升至采区上部车场17,经回风石门9进入m1煤层的区段回风平巷6,运至m1煤层的工作面。
m1煤层以下各区段采煤工作面的材料和设备,通过采区中部车场18及区段石门9′,进入m1,煤层的回风平巷6′,运入m1煤层的各区段工作面。
在掘进巷道中所出的煤和矸石,用矿车运至采区上部车场,经轨道上山4下放至下部车场11,经采区石门2到大巷运出。
(3)通风系统:
采煤工作面所需的新鲜风流,由大巷1经采区石门2、下部车场11、轨道上山4、中部车场18、区段石门9′,分两翼进入m1煤层第二区段回风平巷6′,经联络巷进入区段运输
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