#采矿课程设计指导书2版

米矿课程设计指导书（安全工程专业）河南理工大学二年十二月三十日第一章井田地质特征、矿井储量及年产量井田地质特征及矿井储量是采矿课程设计的基础资料。编写本章说明书时，应扣紧指导教师拟定的设计题目，按课程设计大纲的要求进行，应尽量用图表说明问题。第一节井田地质特征叙述清楚煤层埋藏条件如煤层层数、煤层名称、倾角、厚度、层间距；煤的容重、硬度、煤层结构;顶底板岩性、表土厚度及性质、风化带深度等。并将煤层及顶底岩性特征列入表1-1。说明井田内的主要地质构造如断层性质和要素、褶曲分布形态。说明矿井最大涌水量、正常涌水量。矿井相对瓦斯涌出量。煤尘爆炸性、煤的自燃性等。表1-1煤层及顶底岩性特征（说明书中附）序号煤层名称倾角（0）煤层平均厚度（m）层间距（m）容重(t/m2)硬度(f)煤层生产率（t/m2）围岩性质备注顶板底板123第二节井田范围及储量一、井田范围课程设计说明书中应明确说明设计的井田范围、井田走向长度、倾斜长度、井田内煤层面积，井田面积（km2）。并把确定的井田范围标注在主采煤层（或指导教师指定的煤层）的开拓方式平面、剖面示意图（插图）上。应注意煤层面积、井田面积的区别。井田煤层面积是井田走向长度与倾斜长度的乘积，井田面积是井田走向长度与倾向长度（即倾斜长度的水平投影）的乘积。二、矿井储量井田范围内煤炭储量是进行矿井设计的基本依据。在具体设计之前必须把储量计算清楚。矿井工业储量计算可采用地质块段法和等高线法，有关知识可参考煤矿地质学、矿山测量等教材。矿井工业储量是勘探（精查）地质报告提供的“能利用储量”中的A、BC三级储量。矿井设计储量是矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱损失后的储量。矿井设计可采储量是矿井设计储量减去工业场地保护煤柱、矿井井下主要巷道及上、下山保护煤柱煤量后乘以采区采出率的储量。上述各种煤柱计算可参照矿山测量、采矿学的有关章节内容，用图解法求得。井田境界煤柱,在设计井田一侧可按2030m宽度留设，断层两侧煤柱可按3050mG殳:计算工业场地压煤时，其场地占地面积可参考表1-3。工业场地一般布置成长方形，其长边垂直于走向。因工业场地、矿井井下主要巷道等煤柱损失与井田开拓方式、采煤方法有关，其煤柱损失量待第三章井田开拓、第四章采煤方法确定后才能确定。为便于利用矿井可采储量初步确定矿井设计生产能力，上述永久煤柱损失与工业场地、井下主要巷道煤柱损失等可暂按工业储量的57%十入，初步估算矿井设计可采储量。但此计算过程不列入设计说明书中，待后续有关设计确定后，再对上述各种损失进行修正，并按表1-2的格式正式填入矿井可采储量汇总表，统计出矿井设计可采储量。表1-2矿井可采储量计算表（说明书中附）表1-3矿井工业场地占地面积指标煤层名称工业/我日储量（Mt）永久煤柱损失（Mt）工广主巷煤柱采煤方法损失矿井设计储量（Mt）矿井设计可采储量（Mt）断层井田境界其它合计合计注：占地面积指标中小井取大值、大井取小值。确定井型时，不应出现介于两种生产能力之间的中间井型。序号井型设计生产能力（Mt/a）占地面积指标（公倾/Mt）1大型7829103中型12134小型15第三节矿井年产量及服务年限、矿井工作制度“技术政策”第14条规定：“矿井设计能力按年工作日330d,每天提升14h”计算。每天3班作业,每班工作8小时。综采工作面可采用每日4班作业，每班工作6小时。二、矿井年产量及服务年限课程设计一般为新建井，分析确定矿井设计生产能力和设计服务年限时，可先试取1个矿井设计生产能力（比如0.90Mt/a），然后按下式计算矿井服务年限:Zk式中：T矿井设计服务年限，a;Z矿井设计可采储量，Mt;A矿井设计生产能力，Mt/a;K储量备用系数，K=1.31.5。计算出的矿井设计服务年限必须符合表1-4中规定的服务年限。如小于规定服务年限，则必须调整矿井设计生产能力。对缺煤地区，其服务年限可适当缩短（见技术政策14条）。应注意上式计算矿井服务年限所采用的矿井设计可采储量是本章第二节的初算储量，故当利用后续章节所确定的准确煤柱损失量后，必须用修正后的矿井设计可采储量对矿井服务年限进行复核，仅需将复核后的矿井设计生产能力和服务年限的计算过程编入设计说明书中。上述试算、调整和修正过程不列入设计说明书。表1-4矿井井型和服务年限井型矿井设计生产能力（Mt/a）新矿井服务年限（a）改扩建后矿井服务年限（a）大型3.005.0070501.202.406040中型0.450.905030小型0.30及以下由各省煤炭厅（局）自定同左第二章井田开拓第一节井田内划分、保证年产量的工作面长度和个数，区段斜长和区段数目1、确定达到设计产量时工作面总线长:式中：B采煤工作面总线长，mA矿井设计年产量，t/a；x回采出煤率，可取0.9；m同采煤层总厚度，m；3煤层容重，t/m；K3工作面采出率，薄煤层97%中厚煤层95%厚煤层93%L年推进度，L=330nI其中：330矿井年工作日，天；n日循环数，个；I循环进度，m-正规循环系数，=0.81。计算年推进度L值应符合设计规范第条及条规定，即采煤工作面年推进度，应按所选采煤设备的技术性能、采煤循环图表计算。但厚度大于3.2m一次采全高的煤层及厚度小于1.4m的薄煤层的综合机械化采煤工作面年推进度不应小于1000m煤层厚度1.43.2m的综合机械化采煤工作面年推进度不应小于1200m普通机械化工作面不应小于700m。2、确定同采工作面个数BnN=（取整数）式中：N-同采工作面数，个；B-一工作面总线长，mn同采煤层数（或分层数）；l回采工作面长度，m,第三章述之。3、采区工作面配置采区内同采工作面数目应根据煤层赋存特征，所确定的回采工艺等确定，同时应以符合合理的开采顺序，保证安全生产提高工作面单产为原则。采区内同时生产的综采工作面宜为一个面，不应超过两个毗曲采工作lii.rr为两个lih不应超过三个砾4、矿井年产量的唸乎.根据所配置同采工作面的具体条件，验算投产初期矿井年产量，验算公式如下：nAnmiIiliiKii4式中：An矿井同采工作面产量总和，万t；mi第i号工作面采高，m；Ii第i号工作面长，mli第i号工作面年推进度，m/a；3i第i号工作面煤的容重，t/m；n同采工作面数；Ki第i号工作面采出率，薄煤层97%中厚煤层95%厚煤层93%计算结果An加上全矿井掘进煤之和应大于矿井设计产量A,但不宜超过1.15A。5、区段斜长及区段数目采用走向长壁采煤法的采区，应先对区段平巷布置方式进行论证，条件允许时，应优先考虑采用无煤柱护巷。有煤柱护巷时，区段斜长等于回采工作面长度加区段平巷和护巷煤柱的宽度。根据设计规范有关规定，回采工作面长度可参考表2-1o表2-1工作面长度参考表回采工艺类型工作面长度(m)综合机械化采煤不宜小于160普通机械化采煤薄煤层不小于120,中厚煤层不小于140炮采工艺100120为了保护采区内各种煤层巷道处于良好状态，目前比较常用的是留设一定尺寸的煤柱。煤柱尺寸主要根据实际经验来确定。对于缓斜煤层，可参考表2-2的尺寸留设。表2-2采区煤层巷道护巷煤柱尺寸巷道类别薄及中厚煤层巷道一侧(m)厚煤层巷道一侧(m)备注水平大巷20302550主要回风巷20左右2030采区上(下)山20左右3040区段平巷8201520采区边界510510较大断层10501050视断层落差情况而定区段斜长确定后，根据下面设计确定的采区斜长，减去采区范围内应留设的其它倾斜方向的煤柱后,除以区段斜长，即得到区段数目。如为整数，可按此整数划分区段，如得到的区段数不是整数，则应在合理的工作面长度范围内对工作面长度加以调整，或调整相关的其它方面的参数，使其区段数为一整数。多煤层的联合布置采区，区段划分以主要煤层为准，兼顾其它煤层。当采区范围内煤层倾斜方向有较大变化或尼到落盖较大的斯层吋,区段翅分,应考虑以这种自然变化为界，以利于工作面牛产=二、井田内划分根据煤层赋存特征、井田内划分一般根据以下原则：1井田划分阶段时，阶段要有合理的斜长，以利于运输、通风、巷道维护等。上山采用输送机时，辅助提升一般采用一段单钩串车提升，绞车滚筒直径一般不大于1.6m，根据绞车的缠绳量、阶段斜长一般不超过800m对煤层赋存条件好、生产能力较大的采用滚筒直径2.0m绞车，有效提升距离可达900余米。根据以上分析，阶段垂高一般可按下列范围确定：缓斜、倾斜阶段垂高为150250m急斜煤层100150m倾角16及以下煤层、瓦斯含量低、涌水量小时，应采用上、下山开采相结合的方式。阶段内采区划分一般应考虑沿走向有无大的地质构造变化，如断层、无煤带、倾角变化较大等，若有可利用这些地质变化带作为采区边界。在无地质条件限制时，采区划分应综合考虑技术经济的合理性，确定最优方案。在课程设计中，采区走向长度可参照下列数值确定：综采工作面单翼布置时，走向长度一般不小于1000m双翼布置时一般不小于2000m高档普采的双翼采区，其走向长度一般为10001500m炮采工作面，双翼采区走向长度一般为8001000m对于顶底板松软巷道难以维护，地质构造复杂或自然发火期短的煤层，以及装备水平低的小型矿井，采区走向长度适当缩短。具体划分时，应该使矿井初期开采的采区，尽量布置在井筒附近，应优先考虑布置中央采区的可能性。采用胶带输送机斜井开拓时，初期中央采区上山可利用主、副斜井，以减少井巷工程量；采区一般宜双翼布置。当受地质构造限制，或在安全上有特殊要求时，也可布置单翼采区。采区内要有合理的区段数目，以保证采区正常生产和工作面接替。在我国目前技术条件下，缓斜煤层可按35个选取，倾斜和急斜煤层不少于23个。2、煤层倾角小于12,采用倾斜长壁时，条带斜长上山部分一般为10001500m下山部分一般为7001000m也可参考实习矿井实际采用的尺寸。3、煤层倾角在810以下的近水平煤层，宜采用盘区开采。如果煤层层数不多，间距较近，可以用一个开采水平开采所有煤层，盘区上山的长度一般不超过1500m盘区下山的长度不宜超过1000m。如果煤层数目多，上下煤层间距又较大，此时开采水平的位置决定着盘区的倾斜尺寸。三、开采水平数目及位置开采水平的数目、位置，应根据煤层赋存条件、阶段的划分、生产技术水平和水平接替等因素综合考虑。一般应注意以下几点：1、要保证第一水平有足够的服务年限，其服务年限不应小于表2-3的规定。表2-3第一开采水平设计服务年限井型Mt/a第一开采水平设计服务年限（a）缓斜煤层倾斜煤层急斜煤层3.05.0351.22.43025200.450.92520150.31.52、在开采水平以上的上山斜长过大，用一个阶段开采技术上有困难、安全上不可靠，或由于地质构造和煤L!产状变叱而芟井ffl局邯区域用某一个开采水丫开采有怵I眾时可尿没计辅助水平;3、为解决下山采区排水、通风和辅助提升，对某些涌水量大或阶段斜长较长的下山采区，亦可考虑设置辅助水平。第二节开拓方案的选定一、井硐形式、数目及其配置应根据煤层赋存条件、地形、水文地质、冲积层组成和厚度、井型、设备供应、施工条件等因素来考虑。1井硐型式的选择如煤层赋存于较高的山岭、丘陵和沟谷地区，上山部分煤的储量大致满足同类井型的水平服务年限要求时，应优先考虑采用平硐开拓。当平硐以上煤层垂高或斜长过大时，可采用阶梯式平硐开拓；一般应优先考虑垂直走向或斜交平硐开拓；当受地形条件限制时，也可采用走向平硐开拓，但要注意单翼生产的特点，适当确定井型。对于赋存较浅、表土不厚、水文地质情况简单、井筒不需要特殊施工的缓斜和倾斜煤层，一般可采用斜井开拓方式。采用不同提升方式的斜井，其井筒倾角一般规定如下：串车提升时，井筒倾角不大于25;箕斗提升时为2530。但斜井垂高不超过300m胶带输送机提升时，则不大于16。立井开拓的适用条件较广，当不受地形条件限制时，大多可以采用。尤其是在埋藏较深、表土层厚、水文地质条件比较复杂、井筒需要特殊凿井法施工时，一般均采用立井开拓。多水平开拓的急斜煤层，也常用立井开拓。根据井田特点，结合地面布置，当采用单一井硐形式不能满足通风、安全、辅助提升等不同需要，或者在技术经济上不合理时，也可采用综合开拓方式。2、井筒数目采用斜井或立井开拓时，一般只开凿一对提升井筒（主、副井）。在技术经济上合理时，也可开凿两个以上的提升井筒。风井的个数应根据安全生产、通风要求和一井多用的原则合理确定。当利用箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒兼作风井使用时，必须符合煤矿安全规程（以下简称规程）第110条的规定。确定井筒数目，还必须符合规程第18条关于安全出口规定。3、井筒位置的选择应首先满足第一水平的开采、缩短贯通距离，减少井巷工程量。在一般情况下，井筒位置应选择在井田中央或最小货载运点上，但遇下列情况，可视具体条件而定。 井田附近有较大的村镇，应使广场煤柱与村镇煤柱合二为一，要避免首采区迁村； 工业场地布置应尽量不压或少压煤，尤其不压好煤，以便为首采区创造较好的开采条件； 应避免工业场地处于高山、洼地和受洪水威胁处； 井筒和井底车场运输巷道尽量不穿过断层破碎带和少穿过松散岩层。风井布置应根据选定的通风系统合理确定。一般根据以下原则： 采用中央并列式通风系统时，在设计中必须规定井田境界附近的安全出口，当矿井发生灾害，井口一翌走向长度不能保证人员安全拽出时，必须形成井口境界附近的安全出口： 采用对角式通风系统时，风井设在井田两翼的上部边界； 采用中央分列式通风系统时，主、副井设在井田中央，风井设在井田上部边界的中央； 采用分区式通风系统时，回风井设在各采区的上部边界，条件适合时，也可利用各采区上山直透地面作为回风井。确定风井数目及其配置时，应因地制宜，灵活运用。例如，在浅部开采，表土层不厚，开凿小风井不困难时，开采第一水平时可采用分区通风。开采第二水平时再改为其它通风系统。又如井田走向长度大的矿井，初期可采用中央式通风系统，以后随着开采的发展，再开凿两翼风井，逐步过渡到对角式通风系统匚二、运输大巷和总回风巷的布置及与煤层间的联系方式1、也恤丈川为力首怙丄训旳底系：确定运枪人袪的布置及其煤反联系时，一股应遵循卜列.原则： 开采煤层群时，根据煤层数目、煤层间距，可以采用分层运输大巷主要石门的布置方式；集中运输大巷采区石门的布置方式或分组集中运输大巷主要石门的布置方式。根据某些矿区的实际经验，煤层间距小于50米时，一般可采用集中运输大巷的布置方式，要用分组集中运输大巷布置方式时，分组间距一般应大于70m,辺好釦丈讥釦孔 有些煤层的层间距离较大，但煤层受断层切割，或者赋存状态不稳定，只有局部地段可采，是且储量较小，不宜单独布置运输大巷，可根据具体情况与其它邻近煤层划为一组布置大巷。对瓦斯量很大或有突然涯水危险的煤层.王技术和童全上必要吋，可考虑彷别划成煤细单独布置大容： 主要运输大巷一般应布置在煤组底板岩石中，但在下列情况下，也可考虑布置在煤层中；（a）距其它煤层很远，储量有限的单个薄及中厚煤层；（b）煤组或煤系底部有距离很近的强含水层和富水溶洞，特别是较大的承压水时应慎重；（c）井田走向长度短，运输大巷服务年限不长，而煤层厚度不大，大巷维护不困难时；（d）煤组或煤系底部有煤质坚硬，围岩稳定，无自然发火危险的薄及中厚煤层，经过技术经济比较比布置岩崔有利时. 岩石运输大巷应布置在坚硬、稳定、厚度较大的岩层中，如砂岩、石灰岩和砂质页岩等。避免在松软、吸水膨胀、易风化的岩层中布置。运输大巷应距煤层有一定距离，以避开支承压力的不利影响，这个距离一般与煤层io30m对急斜煤层，为避免底板移动影响，一般应布置在底板移动范围以外io20m了方； 在个别情况下，煤层底部岩层水文条件复杂，煤组内煤岩均较松软，维护困难，也可将运输大占布置在煤层顶板岩反屮此时，必须根据开采盲岩层垮落范医.留设护世安全煤柱2冋毘川询力首易:貝丄丿炽二书取系当矿井通风系统要求设置总回风巷时，其布置原则同运输大巷基本相同。当井田上部边界标高不一致时，总回风巷可按不同标高分段设置，但分段不宜过多。当井田上部冲积层厚、含水丰富，留有防水煤柱时，总回风儿比以尢首山:”枪泉和此.煤层群分组：为了合理开发煤炭，多煤层开采时，应首先考虑煤层群分组。煤组一般根据以下原则(1) 将层间距近的煤层划分为一组，但要注意各煤层的倾角、厚度、顶底板岩性的一致性，以及地质构造方而知情况，以利丁-开采：(2) 对不同煤种和煤质，根据国家需要和用户要求，可考虑分别划组，以便分采分运，保证煤质；(3) 对有突然涌水危险的煤层或层间距离大的单个煤层，可以考虑单独布置；(4) 对瓦斯涌出量很大，有煤及瓦斯突出危险的煤层，应划分为一组联合布置巷道，以便采取开采解放层的措施。三、井底车场形式选择井底车场是井田开拓的重要内容之一。它与井型、大巷位置、井筒及位置等有密切关系。进行井底丫场形式选择时.需陵明确卜列问题：1、丿i诡i翳们出及外刃2.,1兀异空、至午线打人苦慣啓書代：3、亍井提尸畀I陆圧汁祥常乙十让山勺布陞4、亍井巾宣;5、规轧出卍川f魚井底乍鸟山!必选择井底忙炀形式时，参狞卜列几.乩1、对于开采缓斜和倾斜煤层的立井和穿岩斜井，当井筒距运输大巷较近(如4060m)可采用卧式环行车场或梭式车场；井筒距大巷较远时(如大于120m可采用立式环形车场或尽头式车场；井筒距大巷适中，井筒出车方向与大巷斜交，且距离不太远时，可选用斜式环行车场；开采急斜煤层，可采用刀式环行场或尽头式忙珈对多水平开拓的矿井，主、副井的相对位置、提升方位角、井下出车方向等是固定的，各水平的井底忙场娶适合这战伏冋娶求:2、井底车场的形式应与矿井井型相适应。大、中型矿井可采用环行式或折返式车场。年产1.2Mt以上的矿井可采用增设主井复线的环行式车场。大巷用底卸式矿车运煤时，一般应采用折返式车场。大巷用皮带运输机运输时，可采用环行或折返式车场，小型矿井，按距井筒的远近，可采用刀式环行车场、尽头式或梭武车场；3、选择井底车场的形式还应考虑地面出车方向的限制，为此有时要求采用斜式环行车场；如果井下需风量较大，要求增加巷道断面，可采用立式环行车场或大断面的折返式车场。根据设计矿井地质条件，井型大小、井筒和运输大巷的位置关系等，再参考上述原则，参考标准井底车场图册、煤矿矿井采矿设计手册等资料，绘制或选取井底车场形式。四、提出技术可行方案根据上述所提出的水平数目、阶段内布置，井筒型式等，提出23个可行的开拓方案。对所提出的方案，必须充分考虑其提升、运输、通风、排水等各主要生产系统以及所采用的设备。绘制开拓方式平、剖面示意图（插图），并对方案的主要内容进行简要说明（说明书附各开拓方案插图，图中标明井筒位置、深度、开拓巷道、通风系统等），并进行简单的经济技术比较，最终选择最优的方案。第三节开采顺序一、开采顺序在井田范围内，采区的开采顺序一般采用前进式，即从井田中央开始，向井田两翼推进的方式。女口果采用上、下山开采时，上山阶段采用前进式，下山阶段可采用后退式。水平间的开采顺序，采用下行式即先采一水平，然后依次开采二水平、三水平。阶段间的开采顺序亦是如此。煤层组与组间的开采顺序，原则上采用下行式，即先采上煤组，然后依次开采下组煤层。但如果煤组间川离较远上、卜噱组不爱采动影响时也Rf以先卄采下煤组；至于采区范围的煤层和区段的开采顺序，一般也是下行式开采，即先采上层煤及上区段，然后依次开采下煤层及下区段，但在特殊情况下，也可考虑上行式的开采顺序，如近水平煤层，就可先布置盘区的下区段先采；缓倾斜煤层，顶板淋水较大时，为了减少水对开采的影响，也可采用上行式。说明投产采区的数目、位置。并验算矿井生产能力。二、保证年产量的同采采区数和工作面数1、保证年产量的同采采区数和工作面数采区的生产能力应根据地质条件、煤层生产能力、机械化程度和采区内工作面接替关系等因素确定，当采用综合机械化采煤时，采区生产能力一般为0.61.0Mt/a，采用普机采时，采区生产能力一般为各类矿井正常生产的采区个数一般按表2-4砒.表2-4矿井冋时牛产的采区个数矿井设计生产能力（Mt/a）采区个数（个）2.4、3.0341.5、1.8231.2及以下12本节附矿井开拓方式平面、剖面图（插图）。第三章采煤方法本章设计的主要内容是：选择采煤方法，确定合理的采煤系统，即采区巷道布置和生产系统、进行回采工艺设计。本章设计时，只需对一个主要煤层和一个投产采区（或指导教师指定的煤层和采区）作详细设计，而对矿井的其它煤层和采区，只作简要说明。第一节选择确定采煤方法根据煤层赋存条件，矿井年生产能力，并结合我国当前技术水平和装备情况，分析确定指定煤层的采煤方法。为了选择合理的采煤方法，必须详细研究煤层的赋存条件和地质特征，并参考实习矿井或矿区实际使用经验。在此基础上，可参照下列各点选择采煤方法：1对缓斜、倾斜、薄及中厚煤层，一般使用单一走向长壁采煤法，倾角小于12时，可考虑采用倾斜长壁采煤法的可能性。采用走向长壁采煤法，一般采用全部冒落法处理采空区。但直接顶为坚硬难冒落的岩层，或受其它条件限制时，可以考虑采用充填法或刀柱法处理采空区。2、对煤层赋存稳定、顶底板条件较好的中厚煤层，大型矿井一般采用综合机械化的回采工艺方式；对中型矿井，煤层赋存较稳定，地质构造不太复杂的工作面，以及不适于综采的大型矿井工作面，可采用高档普机采和机采回采工艺方式；对小型矿井，或受其它条件限制不适于机采的工作面，可选用炮采回采工艺。3、对缓斜、倾斜厚煤层，一般采用倾斜分层下行垮落走向长壁采煤法。分层厚度根据选用的支架类型确定，一般为1.63.5m,煤层厚度小于4.5m时，应尽可能一次采全高。对于特厚煤层（如大于2030m）,难于使用分层垮落法开采或特殊条件限制不能使用垮落法开采时，可以采用全部充填法。厚度大于6m：煉庞较叹X0労梧宦以卜I川采雳八机械化闵阀采炽,4、急斜煤层，厚度为1.56m倾角大于55,赋存稳定时，应优先考虑采用伪斜柔性掩护支架采煤法，当不适宜采用伪斜柔性掩护支架采煤法时，厚度在2.0m以上煤层，可采用水平分层或其它采煤法。5、顶板稳定，煤层条件适宜，电力、水力及其它条件能保证时，也可考虑采用水力采煤法。第二节采区巷道布置布置采区巷道是为了把回采工作面、矿井主要开拓巷道联系起来，构成运输、通风、动力供应、材料供应等系统，保证工作面连续不断的生产。为了布置采区巷道，需要确定采区走向长度、区段斜长和数目，以及采区内各种煤柱尺寸，然后确定采区上（下）山、区段平巷、区段集中巷的位置、条数以及它们之间的联络巷道的形式。下面就缓斜或倾斜、薄及中厚煤层走向长壁采煤法的采区巷道布置，阐明设计知步骤和方法、采区上山的布置采区上山的数目可根据采区生产能力和开采技术条件确定，一般情况下二条，当采区生产能力较大，瓦斯街I1.量亦较大情况卜丫也I丁布置二条或凹条:对开采缓斜及倾斜煤层，在下列情况下，可考虑将采区上山布置在煤层中：1、薄技门好灯圧采年眼短寸:2、开采只有两个分层的单一厚煤层的采区，开采深度小，顶底板岩石比较稳定，煤质在中硬以上，上山不难维护时：3、讳凤蚪拶条壬轻询俏技丨:斥欢心4、为浪阴川恥股肢汨抚P年讹不1出如L迪凤或运淇对单一厚煤层和联合布置采区，一般应将上山布置在煤层底板岩石中。但在下部煤层的底板岩层距涌水量特大的岩层很近，不能布置上山，或者当上山只为采区部分上部煤层或区段服务，开采下部煤层便废弃不用时，可以考虑把上山布置在煤层群中的中部或上部。目前国内外均有以煤巷代替岩巷的趋势。采区上山沿煤层走向方向距离一般为2025m在垂直走向方向上，一般多使两条上山在层位上保持一定高差，把运输上山设在轨道上山之下，一般比轨道上山低24m但如果采区涌水量大时，可将轨道上山布置在低于运输上山的位置。上山设在同一厚煤层中，一般轨道上山沿煤层顶板，运输上山沿煤层底板布置。二、区段平巷的布置开采厚煤层时，各分层的区段平巷，在煤层倾角小于1520时，一般用内错式布置；倾角大于2025时，可用水平式布置；倾角小于810近.一殷叮1|1迭.代布童.对于开采煤层群的联合布置采区及单一厚煤层分层开采采区可以考虑设置区段集中巷。其位置应选在距煤层底板的垂直距离不小于h,并在支承压力传递影响角以外的地方。根据经验，最小的h值一般为812m角介于2555之间，区段集中巷还应布置在比较坚硬的稳定的底板岩层中，并应避开地质很坏知影响二三、联络巷道的布置采区联络巷道有区段集中巷与区段平巷之间的联络及采区上山与区段巷道之间的联络巷道。区段集中巷与区段平巷间的联系方式，一般当煤层倾角大1520,区段平巷为水平布置时，常采用石门联络；煤层倾角小于1520,层间距较大时，可用斜巷联系；而近水平煤层，区段平巷为垂百布置时，则用立眼联系匚采区上山与区段集中巷之间的联系方式主要根据运输需要确定，一般轨道上山与区段集中巷之间采用石门联系.血运输I山打区段集中巷之间，广泛采用溜煤眼的联系方式.四、盘区的巷道布置开采近水平煤层时，盘区的巷道布置较普遍地采用上、下山盘区或石门盘区。其布置方式可参考有关教科礼五、采区车场形式与采区硐室选择根据大纲要求，对采区上、中、下车场主要应确定车场形式，线路布置不做具体设计计算。采区上部车场常用甩车场和平车场，平车场又可分顺向和逆向二种型式。上部车场的选择主要根据绞车房的布置和维护条件，在阶段回风巷以上为采空区或松软风化带时，往往采用平车场。在联合布置采区、回风石门较长时，为便于回风石门联系，也多用平车场。其它情况下，可考虑采用甩车场，顺向和逆向平车场的选择，主要根据绞车房、上山和回风巷的相互位置决定。顺向平车场的变坡点同绞车房之间的距离比较短，如果绞车房位置受限制，为了便于同总回风巷相联系，可用顺向平车场。联合布置采区，有采区回域石门同阶段回閱花和联系时，叮以釆.用逆向平忙场匚采区中部车场一般多为甩车场，按甩入地点不同，可分为绕道式车场、平巷式和石门车场三种。开采单一薄及中厚煤层，多用绕道式车场，联合布置采区或有岩石集中巷的采区，常用甩入平巷或甩入石门式屮部T-场。采区下部车场的基本形式，按装车地点不同分为大巷装车、石门装车和绕道装车三种；按材料车场设置地点不同，又有顶板绕道和底板绕道两种。一般较常用大巷装车的下部车场，当煤层倾角较大时，可用顶板绕道；倾角较小，用底板绕道。在选用顶板或底板绕道时，应注意轨道上山的起坡角，一般以不超过25为宜。联合布置采区具有长度较大的采区石门时，宜采用石门装车的下部车场，但应注意装车点前后要有足够的储车线长度。对于采区生产能力很大的矿井，如采用大巷装车，但影响大巷运输能力，又不具备石门装车条件，可采用绕道装车式下部车场采区硐室包括采区煤仓、采区绞车房和采区变电所。按大纲要求，不作具体设计，只要求说明位置。采区绞车房应布置在围岩稳定、无淋水、地压小、易维护的地点，应避开较大的地质构造、含水层，并不受开采影响。绞车房与相邻巷道要有足够的保护煤柱或岩柱（一般不小于10m）。支护方式一般应用不可燃材料支护，绳道和风道5mLJjA,宀应刃I环可燃材知妇广,变电所应设在围岩稳定、地压小、通风良好、无淋水的地点，同时应设在采区用电负荷的中心，并靠近有轨道运输的巷道。范围较小的采区，可设在两条上山的中间，大采区可设两个变电所，生产能力大的联合布置采区，也有在每个区段都设置变电所。支护方式一般应采用不可燃材料支护。六、采区千吨掘进率、采区掘进出煤率及采区采出率根据所设计的采区巷道布置，按表3-1、表3-2格式列表统计煤、岩巷道总长度，计算采区千吨掘进率、采区掘进出煤率及采区采出率。采区总出煤量=刀（工作面采出煤量+掘进出煤量），吨;采区千吨掘进率采区巷道掘进总长度（m）采区总出煤量（kt）采区掘进出煤率=采区掘进总长度（t）米区总出煤量（t）x100%采区采出率=采区总出煤量（t）x100%采区工业储量（t）表3-1采区掘进巷道统计表（说明书中附）序号巷道名称围岩形式支护方式2巷道断面（m）巷道长度（m）冋类巷道总长度（m）净掘123合计表3-2采区煤巷统计表（说明书中附）序号巷道名称巷道断面面积2（m）每米出煤量（t/m）巷道全长（m）全部出煤量（t）采区总出煤量（t）采区总出煤率（%）采区千吨掘进率（%）备注1234合计七、采区牛产系统确定采区生产系统应和确定巷道布置同时进行，包括采区内煤、矸、材料和设备的运输路线。确定运输方式和选用运输设备。进、回凤路线和通讯设曲鮒确定。供电、供水、注浆等系统的确定运输设备根据煤层赋存条件、采区生产能力和设备额定能力确定，不作选型计算。本节附采区巷道布置平面、剖面图（比例1:1000或1:2000）。第三节回采工艺在确定采煤方法及回采工艺的类型的基础上，对首采区首先投产工作面进行回采工艺设计。回采工艺设计包括机械设备选型、确定作业方式、确定支护和采空区处理方法、编制循环作业图表及工作面技术经济指标表等。一、同采工作面的合理错距上、下煤层，上、下分层以及上、下区段同采时，回采工作面的超前距离，应根据煤层厚度、层间距、倾角及围岩性质等条件，分析围岩垮落情况和影响范围，确保安全、方便运输和通风为原则来确定。在同一区段内需要同时开采上、下两个煤层时，应使上一煤层的回采工作面超前于下一煤层的工作面，其超前距离为：L最小也（20-25）btg即式中：l最小一一上、下煤层回采工作面最小错距，mm上、下煤层层间距，m上、下煤层层间岩石移动角，度；一般坚硬岩石取6075，软岩取4555。b上一煤层回采工作面的最大控顶距，m应该指出，按上式计算出来的数值，只能作参考，主要应根据现场实际经验来确定，一般不小于5060m厚煤层下行垮落分层同采时，上分层回采工作面超前下分层工作面的距离，应使下分层工作面处于上分层工作面顶板岩石垮落活动终止或基本稳定地带，也可根据实际经验确定，一般情况下，第一、二分层应相隔1.52.0个月时间，这样炮采工作面大致为6080m普采推进速度较快，大致应保持100120m同一煤层两个相邻区段的回采工作面需要同采时，一般应保持4050m以上的错距，以减少顶板冒落和运输工作知比柑T扰二、机采工作面的回采工艺设计机采工作血的工艺设计含普机采和高档聲机采匸1、；讥一和询側用进吧理血茴竹口我采煤机的选型可根据煤层赋存条件、各种采煤机的适用条件、结合实习矿井的使用经验来进行，可选用DY-150或MLS-170型等单、双滚筒采煤机。采煤机的作业方式，一般应采用双向采煤、斜切进刀。工作面运输机的选型，应注意与所选采煤机和运输顺槽的运输设备能力相配合。机采工作面常用的可弯曲刮板运输机有SGW-44ASGW-80TSGW-150C型等，与之配合运输顺槽配备SZQ-40型双链刮板转载机和SJ-80或SD-80.巴叮口州皮站紐*2、此二二丽I女:户川订咏P炽心滋机采工作面的支护方式包括单体支架的选型和支架布置方式的确定。机采工作面一般使用DZ型单体液压支柱和铰接顶梁组成的金属支架，根据我国煤炭工业技术政策，不再选用摩擦金属支柱。单体液压柱的选型和规格的确定，应根据顶板下沉量及工作面采高的变化，按下式确定：H大=M大一bH小=M小-S-b-a式屮：H大、H小支柱的最大、最小高度，mmb顶梁厚度，mmS工作面最大控顶距处顶板最大平均下沉值，mma支柱的卸载高度，mm根据上式计算出来的H大、H小，从单体液压支柱和铰接顶梁规格表中选取。铰接顶梁的长度应与采煤机的截深相同或成整倍数关系。工作面支架的布置方式应根据顶板稳定程度、截深与顶梁长度、采高等因素，结合生产矿井的实际使用的布置方式确定。一般在顶板稳定、截深与顶梁长度相同（在0.8m以下）时，可用齐梁直线柱的布置方式。顶板比较破碎，梁的长度较大时，可采用错梁直线柱（或交叉柱）的布置方式。支柱间距离（排距）则根据截深、顶梁长度和支架的排列方式确定，一般为0.61.2m。沿倾斜方向（柱距），则根据顶板压力大小确定，一般为0.61m为了保证工作面的安全出口，还应专门设计工作面上、下出口的支架布置方式。工作面上、下出口的支护方式，可参照实习矿井实际布置方式确定。采空区处理方法，一般采用全部垮落法，这时应确定控顶距和放顶步距，以及特种支架形式和布置方式。控顶距内一般包括机道、行人道和材料道三个空间，机道宽一般为1.01.2m，行人道和材料道各为截深的12倍。设计时与支架布置方式一起考虑确定。放顶步距应根据顶板性质和截深确定，一般也是截深的12卡：特种支架一般采用密集支柱、斜撑、木垛等，在顶板条件适合时，也可采用无密集放顶。直接顶坚瓶回柱晞不易垮落时，应采取人工强制丿攻顶方法:3、工柞II征坏力乂校曲环吓业樹卷机采工作面应积极组织多循环作业。在顶板稳定，回柱后能及时自行冒落，支架布置形式简单，放顶工作量不很大时，可实行三班采煤，采准平行的作业形式。在顶板破碎或回柱时，冒落顶板有较大冲击力，架设特种支架工作量大的工作面，可考虑“两采一准”的作业方式。机采工作面的工序安排，应以割煤工序为主，其他工序，如支护、拆移运输机、回柱放顶等，则可与割煤主要工序在时间上安排依次进行，或者在空间上相互错开，平行作业。回采工作面的劳动组织必须与循环方式、作业形式和工序安排相适应。追机作业的劳动组织一般适用于工作面较长，每班刀数较少，顶板稳定，采煤队管理水平较高的条件。相反，分段作业则主要适用于工作面长度较短、班进多刀、顶板较差的条件。分段接力追机作业，是以上两种劳动组织形式的综合，一般适用于工作面较长的条件。工作面循环作业图表包括循环作业图、工人出勤表及技术经济指标表。工作面循环作业图，应根据确定的循环方式、作业方式、工序安排及劳动组织编制。工人出勤表应列出每班出勤的工种名称及人数，以及上、下班时间。各工种出勤人数，可根据工作量及在实习矿井收集到的劳动定额计算。技术经济指标表中应说明的项目有：工作面长度、采高、煤层倾角、采煤机械设备型号、截深、支架形式、采空区处理方法、每日循环数、日产虽、出勤人数、回釆工作血劳动半产率，主娶材料消耗及工柞Hi成木等三、综采工作面的回采工艺设计仁恋秉工伯讥加i翳综采工作面机械设备，除了采煤机、运输机和液压自移支架三大设备外，一般在运输平巷（顺槽）中还配有转载机和叮仲缩胶带运输机以毀液压泵站等附屈机电设各匚综采工作面设备选型，不仅应根据煤层和顶底板条件，选用合适型号的采煤机、运输机和液压自移支架，更重要的是在选型时，注意工作面三大设备以及运输顺槽的运输和其他设备，在生产能力和空间尺寸上知配合。原煤炭部规划设计院提出以匚冷口淤沃设詮:lli枣力条伏跖卜时游勺:以ZY-35型支撑掩护式液压支架为主的方案：配备MLS-170双滚筒联合采煤机（配1.6m直径的滚筒），SGW-25C可弯曲刮板运输机（装H型档板）：运输顺槽配以SZQ-75型转载机，SDJ-150型可伸缩皮带运输机（或DSP-1063/1000落地架可伸缩皮带运输机）。工作面端头支护可用DZ型外注式或NDZ内注式单体液压支柱。按1140V、660V供电配备。这套综采设备的适用条件是：煤厚2.13.0m,倾角15以下（带防倒防滑装置，可用于30以下），顶板中等稳定或较破碎，底板的抗压强度大于1.7MPa工作面长度为150170m走向长度7001000m。（2）以QY型掩护式液压支架为主的方案，配MLS-170双滚筒联合采煤机（1.6m直径的滚筒），SGW-250可弯曲刮板运输机（装n型档板）、运输顺槽的运输转载设备，端头支护及供电设备同（1）方案。这套综采设备的适用条件是：煤厚为1.63.0m,倾角30以下（倾角大于15时，需配防滑装置），顶板破碎或中等稳定以下，底板较为平整，其抗压强度大于1.0MPa工作面长度150170m走向长度7001000m（3）以ZY-8A或ZY-3B（即将由ZY-2Z型产品代替）支撑掩护式液压支架为主的方案，配MD-150型或MZS-150型双滚筒联合采煤机（配1.25m直径滚筒），SGWD-18型可弯曲刮板运输机（装n型挡煤板）。运输顺槽中运输转载设备，端头支护和供电设备同（1）方案。这套综采设备的适用条件：煤厚1.72.2m，倾角小于12,顶板中等稳定，底板较平整，中硬以下或较软的煤层，工作面长度150m走向长度7001000m左右。（4）以ZYZ掩护式或QY型液压支架为主的方案。配MZS-150型或MLS-170型双滚筒联合采煤机，SGWD-18型可弯曲刮板运输机（装n型挡煤板）。运输顺槽中运输转载设备，端头支护及供电设备，同（1）这套综采设备的适用条件：煤厚22.9m,倾角在15以下（配YAJ-13型液压防滑绞车时，可用于1525），顶板破碎或中等稳定，底板较平整，抗压强度大于1.0MPa中硬以下或较软的煤层，工作面长度130150m走向长度7001000m左右。（5）以TZ型或BZZC型支撑式液压自移支架为主的方案。配MLS-170型或其他型式的单、双滚筒联合采煤机，SGW-150饉可弯曲刮板运输机。运输顺槽中可配SZQ-40型双链刮板转载机，DSP-1060/1000型落地架可伸缩皮带运输机或SJ-80可伸缩皮带运输机。工作面端头支护可配DZ外注式单体液压支柱。这套综采设备的适用条件：煤厚在1.292.5m，倾角在10以下，顶板稳定、坚硬、底板平整、中硬以下的煤层。工作面长度在150m左右，走向长度为7001000m随着煤炭科学技术的不断发展，20世纪80年代我国先后研制和应用了适用于倾角在15以下、煤层厚度3.74.7m一次采全厚的全套综采设备。这套设备包括MXA-300/45型采煤机、BC480-22/42型支撑掩护式支架，SGZ-764/264型运输机，SZZ-764/132型转载机等。为了适应不同的围岩条件，我国还研制了适应大采高的其它架型，如BY3600-25/50型、ZY3500-25/47巴养、.放顶煤综合机械化采煤已经在我国进行了较广泛的推广应用。目前适应这种采煤法的采煤机为MXA-300型双滚筒采煤机，支架有：ZFD4000-17/33型放顶煤支架（又称高位放顶煤支架）、ZFS4400-19/28型放顶煤支梁（又称中位放顶煤支架）、ZFS5200-17/32型插板式放顶煤液压支架（又称低位放顶煤支架）。适应放顶煤采煤法的刮板运输机有SGZ-764/400型、SGWD-180厅:综采设牡的技术粹征叮见細产综釆设备选型蔘舟图册;忙2、工伯,询力乂祉时牛I表1勺編综采工作面一般只有割煤、前移支架和推移运输机等三个主要工序。完成这三个主要工序就算完成一个循环，因而一般是按多循环方式组织作业的。但在安排作业方式时，必须把机械设备检修作为综采工作的一个工序，进行适当安排，保证检修时间。可根据设备检修能力组织两采一准、两班半采煤，半班检修的三班作业制或者三班采煤，一班准备（包括检修）的四班作业制。设计时可根据实习矿井的实际使用情况确定。综采工作面的工序安排仍以保证割煤这个主要工序顺利进行为原则，移架和移运输机应积极配合割煤工作，尽可能实现平行作业。综采工作面的工序安排仍以保证割煤这个主要工序顺利进行为原则，移架和移运输机应积极配合割煤工作，尽可能实现平行作业。综采工作面的劳动组织有追机作业和分段作业两种基本形式，追机作业适用于顶板较稳定、支护工作较简单、移架速度快、工作面出勤人员较少、技术管理水平较高的情况；分段作业主要适用于工作面长度较短、截深较小、采煤机牵引速度快、更进务刀、瓦板条件差、玄护工作较复杂、工作丙出勤人员务的情況在确定上述循环方式、作业方式、工序安排及劳动组织等项内容以后，根据实习矿井的实际经验，编制循环作业图、工人出勤表、工作面技术经济指标表等，其内容同机采工作面回采工艺。四、炮采工作面回采工艺设计炮采工作面机械设备较少，编制时可参考实习矿井同类型工作面的实际经验和教科书有关章节所述五、安全技术措施可参考实习矿井同类型工作面的实际经验和教科书有关章节所述内容进行放顶、初采、防火、防瓦斯、防止煤炭自燃等安全技术措施的编制。本节附采煤方法图（比例1:100或1:200），内容包括工作面布置图、顶板管理说明图、爆破说明图表、循环作业图、劳动组织表、工作面主要技术经济指标表。