【正文】 生產(chǎn)，保證采（盤）區(qū)有合理的生產(chǎn)能 力和增產(chǎn)潛力； （ 2）安全生產(chǎn)條件好，符合 《 煤礦安全規(guī)程 》 的有關(guān)規(guī)定； （ 3）保證有完整的生產(chǎn)系統(tǒng)，有利于充分發(fā)揮機(jī)電設(shè)備的效 能，為采用新技術(shù)、發(fā)展綜合機(jī)械化和自動化創(chuàng)造條件 （ 4）力求技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，盡量簡化巷道系統(tǒng)，減少巷 道掘進(jìn)和維護(hù)工作量，減少設(shè)備占用率和生產(chǎn)成本費(fèi) 用，便于采（盤）區(qū)和工作面的正常接替； （ 5）煤炭損失少，有利于提高資源采出率。承受著上覆巖層重量引起的自重應(yīng)力，地質(zhì) 構(gòu)造引起的構(gòu)造應(yīng)力，遇水膨脹和溫度變化引起的應(yīng)力等。 （ 2）在構(gòu)造應(yīng)力場中，主應(yīng)力的大小和方向可能有很大的變化；兩個方 向的水平應(yīng)力值（ σ2=σ3） 通常不相等。 礦壓顯現(xiàn)的形式主要有 ： 工作面頂板下沉、支架變與形 折損、頂板破碎或大面積冒落、煤壁片幫、支柱插入底板、 底板鼓起膨脹等。） 下頁 上頁 任務(wù)首頁 二、采煤工作面圍巖移動特征 采煤工作面上方的巖層稱 頂板，下方的巖層稱底板。 開切眼 直接頂初次跨落步距 下頁 上頁 任務(wù)首頁 初次跨落步距的大小取決于直接頂巖層的強(qiáng)度、分層厚度和直接頂 內(nèi)節(jié)理裂隙的發(fā)育程度等，一般為 6～ 12m。它與基本 頂之間可能留下的空隙△： △ = ∑h+m－ Kp∑h=m－ ∑h(Kp － 1) 當(dāng) m= ∑h(Kp － 1)時(shí)，則△ =0，即冒落得直接頂充滿采空區(qū)。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 基本頂初次來壓步距 基本頂?shù)某醮慰缏渑c初次來壓 （ 1）基本頂初次跨落 隨著采煤工作面繼續(xù)推進(jìn)，直接頂不斷跨落，基本頂懸露跨度逐漸增大并產(chǎn)生彎曲，當(dāng)達(dá)到極限跨度時(shí)，基本頂將出現(xiàn)斷裂，進(jìn)而發(fā)生跨落。 基本頂初次來壓時(shí)，其最大懸露跨度 L初稱為基本頂初次跨落步距。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 基本頂周期來壓及礦壓顯現(xiàn)特征 （ 1）基本頂周期來壓 當(dāng)采煤工作面繼續(xù)推進(jìn)，基本頂懸臂跨度達(dá)到極限跨度時(shí)，基本頂 在其自重及上覆巖層載荷的作用下，將沿工作面煤壁甚至煤壁之內(nèi)發(fā)生 折斷和跨落。 基本頂兩次周期來壓的間隔時(shí)間稱為來壓周期。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 冒落帶 當(dāng)采煤工作面移架或回柱放頂后，冒落帶巖層自下而 上依次跨落。一般 認(rèn)為開采后冒落帶的高度為采高的 2～ 4倍。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 三、采煤工作面四周支承壓力顯現(xiàn)規(guī)律 （一）采煤工作面四周支承壓力顯現(xiàn)規(guī)律 采煤工作面四周支承壓力是指采煤工作面前后方、兩側(cè)煤柱或采空 區(qū)大于原巖應(yīng)力的礦山壓力。 側(cè)向應(yīng)力從煤壁自由面向煤壁深處逐 漸增加，煤體由單向受力狀態(tài)逐步過渡到 三向受力狀態(tài)，其抗壓強(qiáng)度逐漸增加。 （ 2）由于采煤工作面的推進(jìn)，煤壁和采空區(qū)冒落帶是向前移動的，因此工作面 前后方支承壓力是移動支承壓力。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 隨著采煤工作面推進(jìn)，除工作面前后方產(chǎn)生支承壓力外，工作面兩 側(cè)的煤柱或煤體也將出現(xiàn)支承壓力區(qū)。長期以來采 用 8～ 25m煤柱護(hù)巷，使 巷道恰好處于支承壓力的高峰區(qū)內(nèi)，這是使用煤柱護(hù)巷仍難以維護(hù) 的根本原因。（一般在 3個月到 1年） 下頁 上頁 任務(wù)首頁 （二）支承壓力在底板中的傳遞 采煤工作面采動后，在工作面四周形成的支承壓力將向 煤層底板進(jìn)行傳遞，尤其采煤工作面兩側(cè)支承壓力的傳遞， 對下部煤層開采巷道布置產(chǎn)生重要影響。向煤柱外側(cè)呈一定角度擴(kuò)展，在邊 緣處迅速減小。若煤柱兩側(cè)都以采動，形成支 承壓力疊加，則在煤柱上引起的支承壓力要大于單側(cè)采動時(shí)， 其在底板中傳遞的深度和應(yīng)力大小也將比單側(cè)采動時(shí)大。相反， 松軟巖層的底板，支承壓力傳遞的深度比在堅(jiān)硬底板巖層內(nèi) 要大，相對比較集中，影響廣度范圍要小。顯然， h值越大，巷道上方煤柱的影 響就越小。巷道離煤柱邊界的水平距離 S為 S≥h科學(xué)的分類可 為頂板控制、支架選型、合理確定支護(hù)參數(shù)以及采空區(qū)處理 方法提供依據(jù)。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 類 別 指 標(biāo) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 不穩(wěn)定頂板 中等穩(wěn)定頂板 穩(wěn)定頂板 堅(jiān)硬頂板 主要指標(biāo) 強(qiáng)度指數(shù) D 30 31～ 70 71～ 120 ＞ 120 無直接頂。 分 級 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 基本頂來壓顯現(xiàn) 不明顯 明顯 強(qiáng)烈 非常強(qiáng)烈 指 標(biāo) N＞ 3～5 ＜ N ≤ 3～ 5 L=25～ 50 ＜ N ≤ 3～ 5， L ＞ 50 N≤， L=25～ 50 N ≤， L ＞ 50 下頁 上頁 任務(wù)首頁 （ 1） N＞ 3～ 5，這種基本頂跨落或錯動對工作面支架受力無多大影響， 稱無周期來壓或周期來壓步明顯的基本頂。當(dāng)其跨落時(shí)，則在工作面形成劇烈的礦 山壓力顯現(xiàn)，從而要求采取特殊措施加以控制。 1．地質(zhì)條件 地質(zhì)構(gòu)造、煤層及圍巖穩(wěn)定程度、自燃發(fā)火、再生頂板行成時(shí)間、 煤層傾角等。 ? 傾斜長度：煤層傾角平緩，采用盤區(qū)上 (下 )山布置時(shí)， 盤區(qū)上山長度一般不超過 1500 m，盤區(qū)下山長度不宜 超過 1000 m；采用盤區(qū)石門布置時(shí)，盤區(qū)斜長可按具 體條件確定。 （ 1）采區(qū)上 (下 )山間的煤柱寬度 (沿走向 )：薄及中厚煤層為 20 m；厚煤層為 20～ 25 m。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 （ 4）回風(fēng)大巷一側(cè)煤柱寬度：薄及中厚煤層約為 20 m；厚 煤層約為 20～ 30 m。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 四、采區(qū)采出率 提高采出率途徑：減小煤柱損失；盡量回收煤柱；合理加大采區(qū) 尺寸；減少工作面損失?？刹擅簩訑?shù)目、厚度、傾角、層間距、煤層結(jié)構(gòu)、頂 底板巖石性質(zhì)、煤層堅(jiān)硬程度和地質(zhì)構(gòu)造等是主要因素。采區(qū)的生產(chǎn)能力要與采區(qū)儲量相適應(yīng)，使采區(qū)具有相 應(yīng)的服務(wù)年限。 iniBAkkA 0121 ???下頁 上頁 任務(wù)首頁 1．一個采煤工作面產(chǎn)量 式中 L—— 采煤工作面長度， m； υ—— 工作面推進(jìn)度， m／ a； m—— 煤層厚度或采高， m； γ—— 煤的體積密度， t／ m3； C0—— 采煤工作面采出率。 為保持采區(qū)合理的開采強(qiáng)度，每個雙翼采區(qū)內(nèi)同采的工作面數(shù)目 一般為 1～ 2個。 T — 日出煤時(shí)間， h； ?0 — 運(yùn)輸設(shè)備正常工作系數(shù)， ?0 = ? 。 160243 0 0CCSAB????下頁 上頁 任務(wù)首頁 （ 3）采區(qū)正常接替和穩(wěn)產(chǎn)的需要 式中 Z—— 采區(qū)可采儲量， t； Tn—— 新采區(qū)準(zhǔn)備時(shí)間， a。 ? 由于運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷布置在煤層底板巖層中，因此，在采區(qū)下部和上部分別掘出采區(qū)運(yùn)輸石門和采區(qū)回風(fēng)石門進(jìn)入到該煤層。 當(dāng)煤層傾角小于 250時(shí)，軌道上山坡度應(yīng)與煤層傾角一 致；當(dāng)煤層傾角大于 250時(shí)，應(yīng)將上山坡度控制在 250以下。炮采一般不小于 400m； 普采一般不小于 500m；綜采一般不小于 1000m。 區(qū)段平巷寬度：炮采和普采約為 ~，綜采約為 ~。 ? 區(qū)段回風(fēng)平巷： 允許有一定的彎曲，但要求巷道按一定的流水坡度施工。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 折線 — 弧線布置 下頁 上頁 任務(wù)首頁 弧線 — 折線布置 雙折線布置 下頁 上頁 任務(wù)首頁 四、區(qū)段平巷的布置方式 平巷的雙巷布置 雙巷布置是指上一區(qū)段運(yùn)輸平巷和下一區(qū)段回風(fēng)平巷兩 巷同時(shí)掘進(jìn)成巷的布置方式。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 沿空留巷 沿空留巷 下頁 上頁 任務(wù)首頁 沿空掘巷 有完全沿空掘巷和留窄小煤柱沿空掘巷兩種。 雙工作面（對拉工作面） 就是利用三 條平巷準(zhǔn)備出兩 個工作面，共用 一條巷道。 問題： 少掘巷；采出率高；要求支護(hù)技術(shù)和手段好；要防漏 風(fēng)；留巷困難。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 往復(fù)旋轉(zhuǎn)式 使綜采面旋轉(zhuǎn) 180?，往復(fù)回采，沿空留巷。下行式一般采用全部垮落法來處理采空區(qū)頂板， 上行式則采用充填法處理采空區(qū)。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 對于放頂煤開采，根據(jù)厚煤層的賦存條件不同，主要 分為三種類型（如下圖所示）。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 厚煤層傾斜分層分層同采采區(qū)巷道布置 一、采區(qū)巷道布置 該采區(qū)將厚煤層分成 3個分層，采區(qū)沿傾斜劃分為 3～ 5個區(qū)段。 實(shí)例 下頁 上頁 任務(wù)首頁 ? 1— 運(yùn)輸大巷； ? 2— 回風(fēng)大巷； ? 3— 采區(qū)下部車場； ? 4— 運(yùn)輸上山； ? 5— 軌道上山； ? 6— 采區(qū)上部車場； ? 7— 甩車場； ? 8— 下區(qū)段回風(fēng)石門； ? 9— 區(qū)段軌道集中平 巷； ? 10— 區(qū)段運(yùn)輸集中平巷； ? 11— 聯(lián)絡(luò)巷； ? 12— 溜煤眼； ? 13— 回風(fēng)石門； ? 14— 上分層運(yùn)輸平 巷； ? 15— 上分層回風(fēng)平巷； ? 16— 采區(qū)變電所； ? 17— 絞車房； ? 18— 區(qū)段溜煤眼； ? 19— 采區(qū)煤倉； ? 20— 中分層運(yùn)輸平巷； ? 21— 中分層回風(fēng)平巷； ? 22— 行人聯(lián)絡(luò)巷 下頁 上頁 任務(wù)首頁 二、采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) （一）運(yùn)煤系統(tǒng) 下頁 上頁 任務(wù)首頁 （二）通風(fēng)系統(tǒng) 下頁 上頁 任務(wù)首頁 （四）排矸及掘進(jìn)出煤系統(tǒng) （三）材料運(yùn)輸系統(tǒng) 下頁 上頁 任務(wù)首頁 下頁 上頁 任務(wù)首頁 一、傾斜分層分層同采采區(qū)巷道布置分析 （一）采煤方法主要參數(shù) 1. 厚煤層傾斜分層厚度：普采、炮采分層厚度一般為 2 m左右，最大不超過 m，綜采一般為 3 m左右，最大不超過 3～ 5 m。通常下分層采煤工作面滯后時(shí)間不少于 4個月。在采完上區(qū)段之后，應(yīng)及時(shí)撤去輸送機(jī)改鋪軌道，作為下區(qū)段各分層采煤時(shí)的集中軌道（回風(fēng)）平巷。此外，還應(yīng)根據(jù)圍巖性質(zhì)選擇集中平巷與煤層的適宜法線距離，一般為 8～ 12 m， ? 如果煤層厚度不大，采區(qū)走向短，分層層數(shù)較少時(shí)，為了減少巖石掘進(jìn)工程量，運(yùn)輸集中平巷可以布置在煤層中。但煤層集中平巷在開采期間要多次受到分層工作面的采動影響，巷道維護(hù)工程量大，需加大巷道兩側(cè)的煤柱尺寸。 缺點(diǎn)： 分層回風(fēng)平巷正好處于區(qū)段煤柱之下，受到固定支承壓 力的作用，維護(hù)比較困難，在煤層傾角較小的情況下， 各分層之間用水平巷道聯(lián)系，掘進(jìn)巷道長度大，工程量 大，區(qū)段煤柱較大。（ 圖 ） 這種布置方式可使下分層回風(fēng)平巷處于應(yīng)力降低區(qū)，容 易維護(hù)，并且沿假頂掘進(jìn)易于掌握巷道方向。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 1— 上區(qū)段的分層運(yùn)輸平巷 2— 下區(qū)段的分層回風(fēng)平巷 下頁 上頁 任務(wù)首頁 （ 2） 傾斜外錯式 ： 是將下分層平巷布置在上分層 平巷的外側(cè)，處于上分層煤柱下面，形成倒 梯形煤柱。（ 圖 ） 這種布置方式在煤層傾角小于 8～ 10度，特別是在 近水平厚煤層條件下，可減小區(qū)段煤柱尺寸，分層平巷 受支承壓力的影響較小，易于維護(hù)。一般有石門、斜巷和立眼三 種方式。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 石門聯(lián)系方式 下頁 上頁 任務(wù)首頁 斜巷 優(yōu)點(diǎn)： 聯(lián)絡(luò)巷道工程量少，煤炭可以自溜下送，占用設(shè)備少。 下頁 上頁 任務(wù)首頁 立眼 優(yōu)點(diǎn)： 煤炭可自溜，煤柱損失少。 （六）區(qū)段平巷的無煤柱護(hù)巷 由于分層平巷要經(jīng)常受上、下區(qū)段分層工作面的多 次采動影響，加上分層平巷位于厚煤層中，維護(hù)十分困 難，采用沿空留巷的方法技術(shù)復(fù)雜，對支護(hù)材料要求高， 維護(hù)為