单一走向长壁采煤法-山东科技大学泰山科技学院矿业工程综合

第四章单一走向长壁采煤法煤层倾角条件：近水平、缓斜、倾斜煤层层厚度条件：薄、中厚及厚煤层（35m）开采方法：整层开采（一次采全高开采）工作面推进方向：走向—走向长壁。第一节示例（一）条件：近水平、缓斜、倾斜，单一煤层薄、中厚及厚煤层（35m）地质构造简单，瓦斯涌出量小。102146781123987493412141067891251113A'9'9''8'7114,5'1—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—运输上山；6—上部车场；7、7‘—中部车场（二区段中部车场）；8、8’—二区段回风平巷（第三区段回风巷）；9、9‘—区段运输平巷（第二区段运输巷）；11—联络巷；10—区段回风巷；12—采区煤仓；13—变电所；14—绞车房。（二）巷道名称（三）巷道掘进顺序•由采区运输石门1—采区下部车场3。—沿煤层分别开掘轨道上山4相运输上山5，至采区上部边界后—采区上部午场6与采区回风石门2联通，形成通风系统。•在上山附近第一区段下部掘中部车场7—并用双巷掘进的方法掘进两翼的第二区段回风巷8和第一区段的运输巷9—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巷10。•同时开掘采区煤仓12、变电所13和绞车磨14。3412141067891251113A9''8711'（四）主要生产系统1、运煤系统：2、运料排矸系统:3、通风系统：4、供电系统：5、压风及安全用水：（管路经运上）6、排水系统：][风帘风窗风桥风墙风门3412141067891251113A9''8711'第二节采煤系统分析一、区段参数：区段斜长：L区=L采+2L巷+L柱区段走向长：区段斜长：我国兖州美国（综采）L采120200m300m246m（335m）综采150mL柱0~15m；普采综采L巷2.53.0m44.5m区段走向长区段走向长=采区走向长普采500m综采1000m技术发展趋势：加大214106789A11（二）区段平巷的布置巷道布置的内容：巷道用途、数量、位置和巷道之间的时空关系1、普采或炮采区段平巷布置1）区段回风平巷（轨巷）：（1）功用：轨道运输、回风、行人。（2）要求：与采面上出口相连，必须沿煤层掘进；断面要符合运输、通风、行人、安全等要求；1）区段回风平巷轨道要求：坡度i=35%0，有时610%0；能适应弯道。1t矿车，R6m，1.5t矿车，R9m掘进导向方式：按腰线沿煤层走向掘进（两端安绞车时也可以按中线掘进，分段取值）。2）区段运输平巷（机巷）（1）功用：铺输送机，运煤或物料，行人。（2）要求：•与采面下出口相连，必须沿煤层掘进。•位置、断面利于装运煤。•方向要求直或分段取直，利于运煤。链板输送机每部长200m，允许弯度值3o，弯曲段长度要等于或大于15m;区段运输平巷（机巷）运输机要求:能适应上下坡度变化胶带机向上≯17o向下≯15o•断面符合运输、通风、行人安全等要求既要沿煤层掘进，又要求直，巷道必定不平掘进导向方式：挂中线掘进（分段挂中线取直）。+1.5+1.0+0.5-0.5-1.0-1.5-1.5-1.0-0.5+0.5+1.0+1.5A-B-C-D-EDA-F-G-HFAGHECB0100200300400500mAABCDEHFG00+1.5+1.0+0.5-0.5-1.0-1.50方案一：A—B—C—D—E直线，挂中线掘进。（i）、上下起伏变化大，C、E点最低，达1.0m;（ii）、低点积水；泵排水；方案二：A—F—G—H，分段挂中线取直。（i）、坡度缓和，相差(0.5m)；（ii）、低点积水，——泵排出；（iii）、折点少，占用设备少，每段宜用一台输送机。+1.5+1.0+0.5-0.5-1.0-1.5ABCDEHFG01243(a)2'（二）一般综采工作面区段平巷布置1）综采工作面特点巷道断面尺寸大。2）一般综采工作面机巷、风巷布置机巷：铺输送机、设备列车—铺轨断面大，一般S12m2风巷：铺轨。以设备最大外廓尺寸定，S10m2。（1）机巷、风巷定向取直、平行布置，保持采面等长；（2）机巷、风巷分段定向取直、平行布置，保持采面等长；（3）施工技术：沿中线定向取直或分段取直。4212(b)'（1）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。（2）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。85°中切眼的布置（3）中切眼断面及支护断面—10m2；支护—锚网支护平六矿：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（4）中切眼作用：解决掘进期间局部通风问题如：JBT局扇或JBD622局扇，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。中切眼作用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：风巷掘进煤可通过中切眼从机巷一起运出，材料由风巷运进方便三、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；124区段平巷双巷布置双巷布置的优点：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）损失区段煤柱区段平巷双巷布置煤柱回收留煤柱2030m，回收部分煤柱。适用：区段数目少；矿压大，不宜跳采时，增加了平巷及联络巷的工程量11222、一条半巷布置上区段机巷掘出，下区段风巷掘一半优点：同双巷布置，利于接替，一半长巷道易维护。3、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。12354135424、高沼矿设瓦斯尾巷的双巷布置高沼矿：双巷布置设瓦斯尾巷。321四、单工作面与双工作面布置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。2135m150m120m1—中间运输平巷2—上轨道平巷3—下轨道平巷对拉工作面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；瓦斯少。2135m150m120m五、工作面回采顺序1、采面后退式：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2、采面前进式：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。工作面回采顺序工作面回采顺序3、采面往复式：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。工作面回采顺序4、往复旋转式：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。六、区段间无煤柱开采的回采巷道布置1、沿空留巷（巷帮充填）：工作面采煤后沿采空区边缘维护回采巷道前进式沿空留巷：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。沿空留巷3）往复式沿空留巷4）沿空留巷适用条件：中倾斜以下，厚2m以下的薄及中厚煤层。沿空留巷比较困难，使用的比例有下降的趋势。沿空掘巷1)特点：沿上覆岩层移动稳定后的采空区边缘掘巷或仅留很窄的煤柱掘巷。(b)2~3m(a)2)沿空掘巷时回采面接替顺序(1)优缺点及使用条件区段跳采接替方便，巷道掘进量少；但生产分散，“孤岛”采煤矿压显现强烈；适用：采区区段数目多。(a)区段1234512345单面保持采区产量，区段顺序接替（2）沿空掘巷区段顺序接替区段平巷双巷布置，留煤柱2030m，回收部分煤柱。适用：区段数目少；矿压大，不宜跳采时，增加了平巷及联络巷的工程量1122（七）采场通风方式与回采巷道布置1、工作面通风的要求:符合安全规程，防止上隅角瓦斯聚积；防漏风；通风系统简单；风巷断面足够。上隅角2、通风方式U型通风通风系统简单，漏风少，风流线路长，变化大。适用：瓦斯不太大，我国常用；瓦斯大，设瓦斯尾巷，U+L通风通风方式Z型通风顺流通风方式，风路短，通风效果比U型好通风方式Y型通风稀释风流中的瓦斯。要求：有边界上山回风。通风方式H型通风系统复杂，稀释瓦斯通风方式•W型通风•对拉工作面（八）地质构造影响时区段平巷布置F12F10F8F1思考题一、绘采区巷道布置图，说明：1、巷道名称；2、构成完善的采区生产系统应具备哪几类巷道？3、运煤及通风系统？4、最下一个区段的生产系统图。5、煤层上山与区段平巷在维护上各有何特点？6、区段回采顺序？7、控制采区巷道的基本途径。二、试述普采的区段平巷的布置特点。思考题三、试述综采的区段平巷的布置特点。1、说明区段平巷单巷布置及双巷布置的特点及应用。2、说明单工作面与双工作面布置的特点及应用。3、绘图说明采煤工作面回采顺序的几种方式及应用。4、绘图说明采场通风的几种方式及适用条件。