【正文】 普采 — 備采面，不備人員，備設(shè)備。 3 000 AA nB KT ?? ?下頁 上頁 任務(wù)首頁 （ 2）采區(qū)通風(fēng)能力： 采區(qū)的生產(chǎn)能力應(yīng)和通風(fēng)能力相適應(yīng)。 在一個(gè)采區(qū)內(nèi)安排兩個(gè)綜采工作面容易互相影響，可布置一個(gè)綜 采工作面再布置一個(gè)普采或炮采工作面。 采煤工作面的設(shè)計(jì)能力一般應(yīng)選取如下數(shù)值：綜采工作面，采高在 2 m及其以上的為 50～ 80萬 t／ a， ～ 2 m的為 30～ 50萬 t／ a；配備有 單體液壓支柱的普采工作面產(chǎn)量為 20～ 30萬 t／ a；炮采工作面能力為 10～ 20萬 t／ a。 （ 4）采區(qū)產(chǎn)量的穩(wěn)定性。瓦斯等 級(jí)、煤層自然發(fā)火和水文情況也有程度不同的影響。 工作面落煤損失，主要包括未采出的工作面頂板余煤或煤皮，以 及遺留在底板上的浮煤和運(yùn)輸過程中潑灑出的煤。 （ 5）采區(qū)邊界兩個(gè)采區(qū)之間的煤柱寬度為 10 m。工作面停采線至上 (下 )山 的煤柱寬度：薄及中厚煤層約為 20 m；厚煤層約為 30～ 40 m。盤區(qū)走向長(zhǎng)度可按采區(qū)走向長(zhǎng)度考慮。 2．生產(chǎn)技術(shù)條件 區(qū)段平巷運(yùn)輸設(shè)備、設(shè)備搬遷、采區(qū)供電等。（典型柱狀為下 圖 d） 下頁 上頁 任務(wù)首頁 另外如圖 e所示的柱狀，則常?？赡艹霈F(xiàn)下位的石灰?guī)r層發(fā)生跨落，而上位則呈現(xiàn)緩慢下沉現(xiàn)象或全部呈現(xiàn)緩慢下沉現(xiàn)象，從而出現(xiàn)各種不同的礦山壓力顯現(xiàn)。（典型柱狀為下圖 a） （ 2） ＜ N≤3～ 5且 L=25～ 50m，這時(shí)基本頂?shù)目缏鋵?duì)工作面支架所 受載荷有較嚴(yán)重的影響。巖層厚度在2～ 5m以上， σ ＞ 60～80MPa， I和 h大于 1cm的整體巖層，即基本頂。目前采用的采煤工作面頂板分類方案，是原 煤炭工業(yè)部于 1981年頒發(fā)的“緩傾斜煤層工作面頂板分類 （試行方案）”。sinφ/sin(α+ θ) 式中： α—— 煤層傾角； θ—— φ的余角， θ=90 φ。一般情況下，巷道距煤層底板的合理垂距 h與圍巖性質(zhì)的關(guān) 系見表。 在實(shí)際工作中，為了使底板中布置的巷道避開應(yīng)力增高 區(qū)，通常采用同時(shí)控制兩個(gè)因素的方法。隨 煤柱尺寸寬度減小，支承壓力在底板中的傳遞深度和應(yīng)力都 應(yīng)顯著增大。 底板巖層 煤 柱 下頁 上頁 任務(wù)首頁 如果把底板中垂直應(yīng)力相同的各點(diǎn)連成曲線，即構(gòu)成“等壓線”，如圖 所示。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 若煤柱上方為均布載荷，底板為處于彈性變形階段的均質(zhì)巖層，可 將承受壓力的煤柱視為壓模，把支承傳遞給底板。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 （ 2）采煤工作面兩側(cè)煤體邊緣處于應(yīng)力降低區(qū)，支承壓力低于原巖應(yīng) 力。在采動(dòng)影響范圍內(nèi)，工作面兩側(cè) 支承壓力的顯現(xiàn)比較明顯。 （ 3）由于裂縫帶形成了以煤壁和采空區(qū)冒落帶為前后支承點(diǎn)的半拱式平衡，所 以采煤工作面處于應(yīng)力降低區(qū)。當(dāng) 工作面不推進(jìn)時(shí)，垂直應(yīng)力的峰值 KγH便 較穩(wěn)定地處于煤壁深處，側(cè)向應(yīng)力也將增 至 KγH后逐漸穩(wěn)定。支承壓力的顯現(xiàn)特征可用支承壓力分布范 圍、峰值的位置及應(yīng)力集中系數(shù)表示。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 裂隙帶 裂隙帶位于冒落帶之上，隨冒落帶巖石的跨落和逐漸壓 實(shí)，裂隙帶巖層出現(xiàn)彎曲下沉，離層和斷裂為排列整齊的巖 塊。一般在冒落帶下部因巖塊跨落時(shí)自由度比較大， 排列極不整齊；而上部巖塊由于自由度比較小，塊度較大， 排列較規(guī)則。在來壓 周期內(nèi)采煤工作面推進(jìn)的距離稱為周期來壓步距，用 L周表示。隨著采煤工作面的推進(jìn)，基本頂這種“穩(wěn)定 — 失穩(wěn) — 再穩(wěn)定” 現(xiàn)象，將周而復(fù)始的出現(xiàn)，使采煤工作面礦山壓力周期性明顯增大。 其值得大小取決于基本頂?shù)膹?qiáng)度、厚度、巖性等因素。基本頂?shù)牡谝淮慰缏浞Q為基本頂初次跨落。若不計(jì)基本頂 下沉，形成充滿采空區(qū)所需直接頂?shù)暮穸葹椋? ∑h=m/(Kp － 1) 減小直接頂跨落后巖堆與基本頂之間的空隙△，有利于控制基本頂?shù)幕顒?dòng)。由于巖層破碎后體積將產(chǎn)生 碎脹，直接頂跨落后堆積高度要大于原來的厚度。根 據(jù)頂板巖層和煤層的相對(duì)位置、 及其垮落的難易程度，把采煤 工作面頂板分為偽頂、直接頂 和基本頂。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 礦山壓力控制 把所有人為的調(diào)節(jié)、改變和利用礦山壓力的各種技術(shù)措 施。 （ 3）測(cè)定表明，水平應(yīng)力大于垂直應(yīng)力，即 σHmax ＞ σHmin ＞ σV （ 4）構(gòu)造應(yīng)力在堅(jiān)硬巖層中出現(xiàn)一般比較普遍。 一、礦山壓力基本概念 下頁 上頁 任務(wù)首頁 自重應(yīng)力 第一種假說 ： 把巖石視為均質(zhì)各向同性的彈性體 σ1=γH σ2=σ3=λσ1 λ＝ μ /(1μ ) ? max＝ (σ1σ2)/2 式中 μ — 單元體巖層的泊松比； λ— 側(cè)壓系數(shù)。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 三、準(zhǔn)備方式的發(fā)展方向 ?1. 準(zhǔn)備方式多樣化 ?2. 采區(qū)大型化 ?3. 單層化和全煤巷化 下頁 上頁 任務(wù)首頁 知識(shí)鏈接 采煤工作面礦山壓力基本規(guī)律 下頁 上頁 任務(wù)首頁 （一）礦山壓力的概念 由于井下采掘工作破壞了巖體中原巖應(yīng)力平衡狀態(tài)，引起應(yīng)力重新分 布，我們把存在于采掘空間周圍巖體內(nèi)和作用在支護(hù)物上的力稱為礦山壓 力。前 上（下）山開采時(shí)，煤炭運(yùn)輸有折返現(xiàn)象，增加了運(yùn)輸工作量，但 采區(qū)商（下）山是在未采動(dòng)的煤體中，上（下）山維護(hù)條件好。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 （二）按上、下山的布置位置分單、雙翼和跨多上、下山采區(qū) 雙翼采區(qū) 特點(diǎn)：采區(qū)上（下）山布置在采區(qū)走向的中央，采區(qū)上（下）山的兩翼分 別布置采煤工作面進(jìn)行開采。上山采區(qū)是指位于開采水平標(biāo)高以上的 采區(qū)。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。 ~ 45176。 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。 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 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。 （ 3）深入現(xiàn)場(chǎng)，調(diào)查研究。 前 9張圖屬方案設(shè)計(jì)附圖，后 4張圖是施工圖。 （ 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。 （ 7）灑水、掘進(jìn)供水、壓氣和灌漿等管道的選擇及其布置。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。 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。 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。 （ 4）確定采區(qū)準(zhǔn)備方式。 （ 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。 （ 10）計(jì)算采區(qū)巷道掘進(jìn)工程量。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）。 （ 2）明確設(shè)計(jì)任務(wù)，掌握設(shè)計(jì)依據(jù)。 （ 6）進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。 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。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。 ? 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。 傾 斜 煤 層 25176。 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)。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 （一）按開采方式分為上（下）山采（盤）區(qū)準(zhǔn)備 在煤層傾角小于 160的情況下，可利用水平大巷分別開采 上山采區(qū)和下山采區(qū)。因此，一個(gè)開采水平往往 只開采上山采區(qū)。上（下） 山布置在采區(qū)靠近井田邊界一側(cè)的，為前上（下）山單翼采區(qū)；上 （下）山布置在采區(qū)靠近井筒一側(cè)的，為后上（下）山單翼采區(qū)。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 三、按煤層群開采時(shí)的聯(lián)系方式，分為單層和聯(lián)合準(zhǔn)備 準(zhǔn)備方式 帶區(qū)式 下山采區(qū) 上山采區(qū) 上山盤區(qū) 下山盤區(qū) 石門盤區(qū) 下山帶區(qū) 上山帶區(qū) 跨多石門盤區(qū) 單翼盤區(qū) 雙翼采區(qū) 單翼采區(qū) 跨多上（下）山采區(qū) 雙翼盤區(qū) 多分帶帶區(qū) 相鄰分帶帶區(qū) 聯(lián)合布置準(zhǔn)備 單層布置準(zhǔn)備 盤區(qū)式 采區(qū)式 下頁 上頁 任務(wù)首頁 二、選擇準(zhǔn)備方式應(yīng)遵循的原則 （ 1）有利于合理集中