采区准备巷道布置分析

采区准备巷道布置分析

摘要:科学、合理的布置采区准备巷道是煤矿开采中的重要环节,一个合理的巷道布置它能减少巷道的维护量、增大产出量、延长巷道的服务周期,创造更大经济效益。

关键词:准备巷道;布置

群组煤层开采区段集中平巷的布置

煤层群组采区采用集中平巷联合准备时,要设置区段集中平巷为区段内各煤层服务。通常用做上区段的运输集中平巷,在下区段回采时又作为区段回风集中平巷。在联合准备的煤层群组中,若有赋存条件较稳定、围岩条件较好的薄及中厚煤层,且在位于煤层群组的下部时,则可将集中平巷布置在该煤层中,以减少岩石巷道的工程量。

当联合准备的煤层群组层数多,厚度大,集中平巷服务年限较长,而煤层的围岩较差时可将集中运输平巷、集中轨道平巷均布置在煤层群组底板岩层中,以减少巷道的维护工程量。煤层群组区段集中平巷的布置方式有以下几种:

一.巷道布置

1.机轨分岩巷布置;

将运输集中平巷布置在煤层底板岩层中,轨道集中平巷布置在煤层内,这种方式比双岩巷布置少掘一条岩石巷道,掘进速度较快,可缩短区段准备时间。轨道集中平巷沿煤层超前掘进,可以探明煤层的变化情况,为掘进岩石运输集中平巷时取直定向创造了条件,在下区段投产时,还可以利用轨道集中平巷回风,便于上下区段同时回采。

2.机轨双岩巷布置;

机轨双岩巷布置有两种方式;双岩巷相同标高布置的优点是两巷掘进及联系方便;而不同标高布置的好处是区段主运输和辅助运输系统互相干扰小。

3.机轨合一巷布置

机轨合一巷布置是将胶带运输和轨道运输集中在一条断面较大的岩石巷道内,优点是减少了一条巷道和一部分联络巷道,掘进和维护工程量较少;近水平煤层的机轨合一巷与煤层超前平巷一般采用垂直和斜巷混合联系,前者为了溜煤,后者为了运送设备、材料及行人通风。

4.机轨双煤巷布置

机轨双煤巷布置是将运输集中平巷和轨道集中平巷都布置在煤层中,优点是,岩石工程量小,巷道掘进容易,速度快,费用低,可以缩短采区准备时间。同时双巷布置有利于上下区段同时回采,扩大采区生产能力。在联合布置的采区内最下部围岩较好的薄及中厚煤层最适宜采用双煤巷布置。

二.采区片盘上下山布置

采区上山的位置,有布置在煤层中或底板岩层中;煤层群组联合布置的采区还有布置在煤层群组的上部、中部或下部。

1.煤层上山,采区上山沿煤层布置时,掘进容易,费用低,速度快,联络巷道工程量少,生产系统较简单。其主要问题是煤层上山受工作面采动影响较大,生产期间上山的维护比较困难。下列条件适合采用煤层上山布置:(1)开采薄及中厚煤层的单一煤层采区,采区服务年限短;(2)开采只有两个分层的单一后煤层采区,煤层顶底板岩层比较稳固,煤质在中硬以上,上山不难维护。(3)煤层群组联合准备的采区,下部有维护条件较好的薄及中厚煤层;布置在厚煤层内的采区上山,由于受两侧采动影响,维护往往相当困难。

2.岩石上山

对单一厚煤层采区和联合准备采区,在煤层上山维护条件困难的情况下,目前多将上山布置在煤层底板岩层中,其技术经济效果比较显著。巷道围岩较坚硬,同时上山离开了煤层一段距离,减小了受采动影响。

3.上山的层位与坡度

联合布置的采区集中上山,通常都布置在下部煤层或其底板岩层中。主要考虑因素是适应煤层下行开采顺序,减少煤柱损失和便于维护。采区上山的倾角,一般与煤层倾角一致,当煤层沿倾向倾角有变化时,为了便于使用,应使上山尽可能保持适当的固定坡度。

三.采区上山数目及其相对位置

1.上山条数的确定

采区上山至少要有两条,即一条运输上山,一条轨道上山。随着生产的发展,常常需要增加上山数目,如:(1)生产能力大的厚煤层采区或煤层群组集中联合准备采区;(2)生产能力较大、瓦斯涌出量也很大的采区,特别是下山采区;(3)生产能力较大,经常出现上下区段同时生产,需要简化通风系统的采区;(4)运输上山和轨道上山均布置在底板岩层中,需要探清煤层情况,或为提前掘进其它采区巷道的采区。

2.上山布置类型

上山按其在煤层或岩层中布置的情况及数目,主要分为以下几种:

2.1一岩一煤上山;当煤层群组最下一层为维护条件较好的薄及中厚煤层时,科将轨道上山布置在该煤层中,运输上山布置在底板岩层中这种布置可减少一些岩石上山工程量适用于产量不大,瓦斯涌出量小,服务周期短的采区。

2.2两条岩石上山或两条煤层上山;在煤层底板岩层中布置两条岩石上山,它多用于煤层群组最下一层为厚煤层或开采单一厚煤层的采区,当煤层群组的最下一层为薄煤层或煤线时,可将两条上山布置在该薄煤层中,两条岩石上山布置的应用,在瓦斯涌出量不大的联合准备采区中较为普遍,两条煤层上山也可以在单层准备时应用。

2.3两岩一煤上山;为弄清地质构造和煤层情况,在煤层中增设一条通风行人上山,一般是先掘煤层上山,为两条岩石上山导向。

2.4三条岩石上山;适用于开采煤层层数多、厚度大、储量大的采区,以及瓦斯大,通风系统复杂的采区。

3.上山间的位置关系

采区上山之间在层面上需要保持一定的距离。当采用两条岩石上山布置时,其间距一般取20~25m;采用三条岩石上山布置时,其间距可缩小到10~15m。采区上山之间在层面上的相互位置,既可以在同一层位上,也可使两条上山之间在层位上保持一定高差。

4.设置采区边界上山

在采区一侧或两侧边界,各设置1~2条边界上山主要用于:(1)当采区位上涌出量大,为采用z型,y型等通风时采区边界需设一条回风上山;(2)当采用往复式开采又无条件沿空留巷时则可采用区段有煤柱护巷的往复式开采要求在采区一翼开掘两条上山,工程量大。

参考文献

[1]徐永圻等,煤矿开采学;中国矿业大学出版社1993

[2]魏同主编,煤矿总工程师指南;煤炭工业出版社1988

[3]煤矿安全规程。煤炭工业出版社2010

[4]张希峻,煤矿开采方法煤炭部教材编辑室1985

[5]刘过兵主编采矿新技术煤炭工业出版社2008

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