【正文】 模塊一 采區(qū)巷道方案設(shè)計(jì) 總目錄 下頁 上頁 一、采區(qū)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 （一）采區(qū)設(shè)計(jì)說明書 （ 1）采區(qū)位置、境界、開采范圍及與鄰近采區(qū)的關(guān)系；可采煤層埋藏 的最大垂深，有無小煤窯和采空區(qū)積水；與鄰近采區(qū)有無壓茬關(guān)系 （ 2）采區(qū)所采煤層的走向、傾斜、傾角及其變化規(guī)律、煤層厚度、層 數(shù)、層間距離、夾矸層厚度及其分布，頂?shù)装宓膸r石性質(zhì)及其厚度 等賦存情況及煤質(zhì)。 瓦斯涌出情況及其變化規(guī)律，瓦斯涌出量及確定依據(jù)；煤塵爆炸 性，煤層自然發(fā)火性及其發(fā)火期；地溫情況等。 水文地質(zhì)：井上、下水文地質(zhì)條件；含水層、隔水層特征及發(fā)育情 況變化規(guī)律；礦井突水情況、靜止水位和含水層水位變化；斷層導(dǎo)水 性；現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)域正常及最大涌水量，鄰近采區(qū)周圍小煤窯涌水和積水情 況等。 煤層及其頂?shù)装宓奈锢怼⒘W(xué)性質(zhì)等。 下頁 上頁 （ 3）確定采區(qū)生產(chǎn)能力，計(jì)算采區(qū)儲(chǔ)量（工業(yè)儲(chǔ)量、可采儲(chǔ)量）和高級(jí) 儲(chǔ)量所占的比 例，計(jì)算采區(qū)服務(wù)年限并確定同時(shí)生產(chǎn)的工作面數(shù) 目。 （ 4）確定采區(qū)準(zhǔn)備方式。區(qū)段和工作面劃分、開采順序，采掘工作面安 排及其生產(chǎn)系統(tǒng)（包括運(yùn)煤、運(yùn)料、通風(fēng)、供電、排水、壓氣、充 填和灌漿等）的確定。當(dāng)有幾個(gè)不同的采區(qū)巷道準(zhǔn)備方案可供選擇 時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，擇優(yōu)選用。 （ 5）選擇采煤方法和采掘工作面的機(jī)械裝備。 （ 6）進(jìn)行采區(qū)所需機(jī)電設(shè)備的選型計(jì)算，確定所需設(shè)備型號(hào)及數(shù)量，采 區(qū)信號(hào)、通訊與照明等。 （ 7）灑水、掘進(jìn)供水、壓氣和灌漿等管道的選擇及其布置。 下頁 上頁 （ 8）采區(qū)風(fēng)量的計(jì)算與分配。 （ 9）安全技術(shù)及組織措施：對(duì)預(yù)防水、火、瓦斯、煤塵、穿過較大斷 層等地質(zhì)復(fù)雜地區(qū)提出原則意見，指導(dǎo)編制采煤與掘進(jìn)工作面作業(yè) 規(guī)程編制，并在施工中加以貫徹落實(shí)。 （ 10）計(jì)算采區(qū)巷道掘進(jìn)工程量。 （ 11）編制采區(qū)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：采區(qū)走向長(zhǎng)度和傾斜長(zhǎng)度、 區(qū)段數(shù)目、可采煤層數(shù)目及煤層總厚度、煤層傾角、煤的容重、 采煤方法、主采煤層頂板管理方法、采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量和可采儲(chǔ)量、 機(jī)械化程度、采區(qū)生產(chǎn)能力、采區(qū)服務(wù)年限、采區(qū)采出率和掘進(jìn) 率、巷道總工程量、投產(chǎn)前的工程量。 下頁 上頁 （二）采區(qū)設(shè)計(jì)圖紙 設(shè)計(jì)圖紙一般包括：地質(zhì)柱狀圖、采區(qū)井上下對(duì)照?qǐng)D、煤層底板 等高線圖、儲(chǔ)量計(jì)算圖及剖面圖等。其均應(yīng)進(jìn)行復(fù)制，作為采區(qū)設(shè)計(jì)的 一部分。此外，還須有： （ 1）采區(qū)巷道布置平面及剖面圖（比例： 1∶ 1 000或 1： 2 000）； （ 2）采區(qū)采掘機(jī)械配備平面圖（比例： 1∶ 1 000或 1∶ 2 000）； （ 3）采煤工作面布置圖（比例： 1∶ 50或 1∶ 200）； （ 4）采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)（最大、最小負(fù)壓）示意圖； （ 5）瓦斯抽放系統(tǒng)圖（低瓦斯礦井不要）； （ 6）采區(qū)管線布置圖（包括防塵、灑水、灌漿管路布置等）； 下頁 上頁 （ 7）采區(qū)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)圖（比例： 1∶ 1 000或 1∶ 2 000）； （ 8）采區(qū)供電系統(tǒng)圖（比例： 1∶ 1 000或 1∶ 2 000）； （ 9）避災(zāi)路線圖； （ 10）采區(qū)車場(chǎng)圖（比例： 1∶ 200或 1∶ 500）； （ 11）采區(qū)巷道斷面圖（比例： 1∶ 50或 1∶ 20）； （ 12）采區(qū)巷道交岔點(diǎn)圖（比例： 1∶ 50或 1∶ 100）； （ 13）采區(qū)硐室布置圖（比例： 1∶ 200）。 前 9張圖屬方案設(shè)計(jì)附圖，后 4張圖是施工圖。具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)情 況適當(dāng)增刪 下頁 上頁 二、采區(qū)設(shè)計(jì)的依據(jù)、程序和步驟 （一）采區(qū)設(shè)計(jì)的依據(jù) 1. 已批準(zhǔn)的采區(qū)地質(zhì)報(bào)告 2. 批準(zhǔn)的采區(qū)設(shè)計(jì)任務(wù)書 3. 國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)技術(shù)政策、規(guī)程和規(guī)范等 （二）采區(qū)設(shè)計(jì)的程序 采區(qū)設(shè)計(jì)通常分為兩個(gè)階段進(jìn)行，即確定采區(qū)主要技術(shù) 特征的采區(qū)方案設(shè)計(jì)和根據(jù)批準(zhǔn)的方案設(shè)計(jì)而進(jìn)行的采區(qū)單 位工程施工圖設(shè)計(jì)。 下頁 上頁 （三）采區(qū)設(shè)計(jì)的步驟 （ 1）認(rèn)真學(xué)習(xí)有關(guān)煤礦生產(chǎn)、建設(shè)的政策法規(guī)，收集有關(guān) 地質(zhì)和開采技術(shù)資料，掌握上級(jí)管理部門對(duì)采區(qū)設(shè)計(jì) 的具體規(guī)定。 （ 2）明確設(shè)計(jì)任務(wù)，掌握設(shè)計(jì)依據(jù)。 （ 3）深入現(xiàn)場(chǎng)，調(diào)查研究。 （ 4）研究方案，編制設(shè)計(jì)。 （ 5）審批方案設(shè)計(jì)。 （ 6）進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。 下頁 上頁 三、采區(qū)設(shè)計(jì)方法 （一）方案比較法 （二）其他設(shè)計(jì)方法 1. 統(tǒng)計(jì)分析法 2. 標(biāo)準(zhǔn)定額法 3. 數(shù)學(xué)分析法 4. 經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)規(guī)劃法 下頁 上頁 模塊 Ⅱ 采區(qū)巷道方案設(shè)計(jì) ?課題五 采區(qū)準(zhǔn)備方式和參數(shù)確定 ?課題六 緩、傾斜煤層采區(qū)巷道方案設(shè)計(jì) ?課題七 盤、帶區(qū)巷道布置設(shè)計(jì) 下頁 上頁 總模塊 課題五 采區(qū)準(zhǔn)備方式和參數(shù)確定 ? 任務(wù)一 采煤方法選擇 ? 任務(wù)二 采區(qū)準(zhǔn)備方式的選擇 ? 任務(wù)三 采區(qū)參數(shù)的確定 下頁 上頁 模塊首頁 任務(wù)一 采煤方法選擇 知識(shí)點(diǎn) 能力點(diǎn) 采煤方法的基本概念和分類 采煤方法的選擇原則、影響因素 采煤方法的發(fā)展方向 能根據(jù)具體的煤層地質(zhì)條件初步確定采煤方法 下頁 上頁 課題首頁 ? 一、采煤方法基本概念 ? 二、采煤方法分類 ? 三、采煤方法選擇 ? 四、采煤方法發(fā)展方向 下頁 上頁 任務(wù)首頁 相關(guān)知識(shí) 一、基本概念 采場(chǎng)： 是指在采區(qū)內(nèi)，用來直接大量開采煤炭資源的場(chǎng)所。 采煤工作面： 是指在采場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行采煤的煤層暴露面，又稱 煤壁。在實(shí)際工作中，采煤工作面就是指采煤作業(yè)場(chǎng)地， 與采場(chǎng)是同義語。 采煤工作： 是指在采場(chǎng)內(nèi)，為了開采煤炭資源所進(jìn)行的一 系列工作。 采煤工藝： 是指在一定時(shí)間內(nèi)，按照一定的順序完成采煤 工作各項(xiàng)工序的過程。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 采煤系統(tǒng)： 是指采區(qū)內(nèi)的巷道系統(tǒng)以及為了正常生產(chǎn)而 建立的采區(qū)內(nèi)用于運(yùn)輸、通風(fēng)、等目的的生產(chǎn)系統(tǒng)。 采煤方法： 是指采煤系統(tǒng)與采煤工藝的綜合及其在時(shí)間、 空間上的相互配合。不同采煤工藝與采區(qū)內(nèi)相關(guān)巷道布置的組合，構(gòu)成了不同的采煤方法。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 二、采煤方法的分類 采煤方法 早采 水采 壁式體系 柱式體系 柱式體系 單一長(zhǎng)壁 放頂煤 整層開采 斜切分層 水平分段放頂煤 傾斜分層 掩護(hù)支架 分層開采 整層開采 整層開采 房式 房柱式 傾斜短壁式 走向短壁式 走向長(zhǎng)壁 傾斜長(zhǎng)壁 走向長(zhǎng)壁 傾斜長(zhǎng)壁 下行垮落 上行充填 垮落 刀柱 水平分層 下頁 上頁 任務(wù)首頁 （一）壁式體系采煤法 ? 在采煤工作面的兩端各至少布置一條巷道，構(gòu)成完整的生產(chǎn)系統(tǒng)。 ? 采煤工作面長(zhǎng)度較長(zhǎng)，一般在 80— 250m。 ? 采煤工作面可分別采用把爆破、滾筒式采煤機(jī)或刨煤機(jī)破煤和裝煤，用與工作面煤壁平行鋪設(shè)的可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，用自移式液壓支架或單體液壓支柱與鉸接頂梁組成的單體支架支護(hù)工作面空間，用全部跨落法或充填法處理采空區(qū)。 ? 隨著采煤工作面前進(jìn)，頂板暴露面積增大，礦山壓力顯現(xiàn)較為強(qiáng)烈。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 按煤層傾角分 ① 近水平煤層采煤法 ② 緩傾斜煤層采煤法 ③ 傾斜煤層采煤法 ④ 急傾斜煤層采煤法 根據(jù)開采技術(shù)特點(diǎn) ， 煤層按傾角分為： 近水平煤層 8176。 ～ 100 緩傾斜煤層 8176。 （ 100） ~ 25176。 傾 斜 煤 層 25176。 ~ 45176。 急傾斜煤層 45176。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 按煤層厚度分 ① 薄及中厚煤層采煤法 ② 厚煤層采煤法：整層開采 （ 放頂煤 ） 分層開采（傾斜、水平、斜切分層） 根據(jù)開采技術(shù)特點(diǎn) ， 煤層按厚度分為： 薄 煤 層 最小可采厚度 中厚煤層 ~ 厚 煤 層 下頁 上頁 任務(wù)首頁 按采煤工藝方式分 ① 爆破采煤法 ② 普通機(jī)械化采煤法 ③ 綜合機(jī)械化采煤法 按采空區(qū)處理方法分 ① 垮落采煤法 ② 刀柱 （ 煤柱支撐 ） 法 ③ 充填采煤法 按采煤工作面推進(jìn)方向分 ① 走向長(zhǎng)壁采煤法 ② 傾斜長(zhǎng)壁采煤法（俯斜，仰斜） 下頁 上頁 任務(wù)首頁 123435( a )( b )( c )單一長(zhǎng)壁垮落采煤法 ( a) 走向長(zhǎng)壁， ( b) 傾斜長(zhǎng)壁（仰斜）， ( c) 傾斜長(zhǎng)壁（俯斜） 下頁 上頁 任務(wù)首頁 6~4 60~40m m刀柱（煤柱支撐）法 下頁 上頁 任務(wù)首頁 α21( a )12β12αa（ b） ( c )（ c） （ a）傾斜分層采煤方法 （ c）放頂煤采煤方法 （ b）水平、斜切分層采煤法 下頁 上頁 任務(wù)首頁 （二）柱式體系采煤法 ① 房式采煤法 ② 房柱式采煤法 特點(diǎn)： ? 煤房比較窄 5?7m ? 采掘合一 ? 煤柱支撐頂板 12下頁 上頁 任務(wù)首頁 三、采煤方法的選擇 （一）選擇采煤方法的原則 根據(jù)煤層賦存條件、礦井開采技術(shù)水平等因素，選用技術(shù) 選進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全生產(chǎn)條件好、資源回收率高的采煤方法。 選擇采煤方法必需滿足安全、經(jīng)濟(jì)、煤炭采出率高的基本 原則，努力實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效安全生產(chǎn)。選擇采煤方法應(yīng)當(dāng)遵循的 三個(gè)基本原則，是密切聯(lián)系又相互制約的，在選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合 考慮。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 （二）影響采煤方法選擇的因素 地質(zhì)因素 1）煤層傾角： 2）煤層厚度： 3）煤層特征及頂?shù)装宸€(wěn)定性： 4）煤層地質(zhì)構(gòu)造： 5）煤層含水性： 6）煤層瓦斯含量： 7）煤層自然發(fā)火傾向： 技術(shù)發(fā)展及裝備水平 礦井管理水平 礦井經(jīng)濟(jì)效益 下頁 上頁 任務(wù)首頁 四、采煤方法發(fā)展方向 改進(jìn)采煤工藝，因地制宜地發(fā)展先進(jìn)的機(jī)械化采煤技術(shù) 擴(kuò)大走向長(zhǎng)壁采煤法和傾斜長(zhǎng)壁采煤法的應(yīng)用范圍 緩、傾斜厚煤層推行傾斜分層下行跨落法和放頂煤采法 大力推廣無煤柱護(hù)巷技術(shù) 急斜煤層開采要進(jìn)一步探索采煤機(jī)械化的發(fā)展途徑 柱式體系采煤法應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大 7.、采煤方法是一個(gè)發(fā)展著的系統(tǒng)工程 下頁 上頁 任務(wù)首頁 任務(wù)二 采區(qū)準(zhǔn)備方式的選擇 知識(shí)點(diǎn) 能力點(diǎn) 采（盤、帶）區(qū)準(zhǔn)備方式的分類 準(zhǔn)備方式選擇的原則 采（盤、帶）區(qū)準(zhǔn)備方式的發(fā)展方向 能根據(jù)采區(qū)煤層地質(zhì)條件和工藝方式，合理地 確定準(zhǔn)備方式 下頁 上頁 課題首頁 相關(guān)知識(shí) ?一、采區(qū)準(zhǔn)備方式的分類 ?二、選擇采區(qū)準(zhǔn)備方式應(yīng)遵循的原則 ?三、準(zhǔn)備方式的發(fā)展方向 下頁 上頁 任務(wù)首頁 一、準(zhǔn)備方式的分類 采區(qū)（或盤區(qū)）的準(zhǔn)備巷道布置方式稱為采區(qū) （或盤區(qū)）準(zhǔn)備方式。采（盤）區(qū)準(zhǔn)備方式的種類 很多，按照采區(qū)（或盤區(qū)）開采方式、上（下）山 位置和煤層間的聯(lián)系方式，對(duì)采區(qū)（或盤區(qū)）準(zhǔn)備 方式作如下分類