【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 186。，高瓦斯礦不宜使用上、下山同時(shí)布置和下山布置，只能采取上山布置。 采區(qū)上山層位布置的選擇 采區(qū)上山的位置，有布置在煤層中或底板巖石的問(wèn)題。對(duì)于煤層聯(lián)合布置的采區(qū)，還有布置在煤層群的上部、中部或下部的問(wèn)題。 方案一 :上山都布置在薄煤層中 優(yōu)點(diǎn)： 掘進(jìn)容易 ,費(fèi)用少 ,掘進(jìn)速度快 ,聯(lián)絡(luò)巷道工程量少，生產(chǎn)系統(tǒng) 簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)： 煤層上山受工作面采動(dòng)較大 ,生產(chǎn)期間維護(hù)困難 ,特別是在缺乏采用金屬可縮性支架的情況下，雖然加大煤柱尺寸可以改善上山維護(hù)，但會(huì)增加煤炭損失。 方案二 :上山都布置在底板巖層中 優(yōu)點(diǎn)： 維護(hù)狀況良好 ,維護(hù)費(fèi)用低 ,同時(shí)上山要與煤層底板保持一段距離 ,距煤層愈遠(yuǎn)，受采動(dòng)影響愈小，但也不宜太遠(yuǎn)，否則會(huì)增加過(guò)多的聯(lián)絡(luò)巷道工程量。一般條件下，視圍巖性質(zhì)，采區(qū)巖石上山與煤層底板間的法線距離 10m— 15m比較適合。 缺點(diǎn)： 相對(duì)于煤層上山，掘進(jìn)困難 ,費(fèi)用高 ,掘進(jìn)慢 ,聯(lián)絡(luò)巷道工程量大。 適用條件： A、多煤層間距離的 聯(lián)合采區(qū)。 B、生產(chǎn)能力大，服務(wù)年限不長(zhǎng)的采區(qū)。 C、單一厚煤層的采區(qū)。 D、煤層不穩(wěn)定，如地質(zhì)條件復(fù)雜，有煤和瓦斯突出的煤層采區(qū)。 綜合分析比較 : 由于開(kāi)采煤層為中厚煤層 ,區(qū)段服務(wù)年限比較短且頂?shù)装鍘r石是中等硬度，相對(duì)穩(wěn)固 ,上山不難維護(hù)。 因此 ,采用方案二比較經(jīng)濟(jì)合理，上山都布置在底板巖層中。 采區(qū)巷道布置的經(jīng)濟(jì)比較 表九：采區(qū)巷道布置的經(jīng)濟(jì)比較 方 案 項(xiàng)目 一方案 二方案 二比一 井筒 掘進(jìn) 長(zhǎng)度（ m） 1290 1370 投資（萬(wàn)元） 940 1500 558 維護(hù) 長(zhǎng)度（ m） 1290 1370 投資（萬(wàn)元） 1446 868 578 裝備 長(zhǎng)度（ m） 1290 1370 投資（萬(wàn)元） 854 448 406 合計(jì) 長(zhǎng)度（ m） 1290 1370 投資（萬(wàn)元） 3243 2816 427 提升運(yùn)營(yíng)費(fèi) 設(shè)備投資（萬(wàn)元） 1290 1370 運(yùn)營(yíng)費(fèi)（萬(wàn)元） 516 548 32 井巷工程總計(jì) 長(zhǎng)度（ m） 650 890 80 投資（萬(wàn)元） 3243 2816 427 費(fèi)用合計(jì)（萬(wàn)元 /a） 3759 3364 395 綜合分析比 較：方案二比方案一節(jié)約 395 萬(wàn)元。因此采用方案二比較合理。 采區(qū)上山數(shù)目及布置類型 上山數(shù)目的確定： 一般情況下，采區(qū)上山至少有兩條（一條運(yùn)煤上山，一條軌道上山）。特殊情況下可采用 3— 4 條來(lái)布置。例如： （ 1）生產(chǎn)能力大的厚煤層采區(qū)，或煤層群集中聯(lián)合準(zhǔn)備采區(qū)。 （ 2）生產(chǎn)能力較大，瓦斯涌出量也較大的采區(qū)，特別是下山采區(qū)。 （ 3）生產(chǎn)能力較大，經(jīng)常出現(xiàn)上下區(qū)段同時(shí)生產(chǎn)，需要簡(jiǎn)化通風(fēng)系統(tǒng)的采區(qū)。 （ 4）運(yùn)輸上山和軌道上山均布置在底板巖石中，需要探清煤層情況，或?yàn)樘崆熬蜻M(jìn)其它采區(qū)巷道的采區(qū)。 增加的上山 一般專用作通風(fēng)，也可兼做行人和輔助提升（臨時(shí)）用。增加的上山特別是服務(wù)期不長(zhǎng)的上山，多沿煤層布置，以便減少掘進(jìn)費(fèi)用，并起到探清煤層情況的作用。 上山布置類型： 上山按其在煤層或巖石中布置的情況及數(shù)目，主要有以下五種類型。 （ 1）一巖一煤上山 1015m 軌道上山運(yùn)輸上山20m 適用條件： 煤層群最下一層為維護(hù)條件的薄及中厚煤層或產(chǎn)量不大，瓦斯涌出量不大，服務(wù)年限不長(zhǎng)的采區(qū)，這樣的布置可減少巖石上山的掘進(jìn)量。 （ 2）兩條煤層上山 20～2 5m運(yùn)輸上山 軌道上山 適用條件： 單一薄及中厚煤層，煤層群最下一層為薄煤層或產(chǎn)量不大，瓦斯涌出量不大，服務(wù)年限不長(zhǎng)的采區(qū)。 （ 3） 兩條巖石上山 軌道上山運(yùn)輸上山20～25m8～10m12～14m 適用條件： 。 ，服務(wù)年限不長(zhǎng)的采區(qū)。 。 ，如地質(zhì)條件復(fù)雜，有煤和瓦斯突出的煤層采區(qū)。 （ 4）兩巖一煤上山 12～14m8～10m10～15m運(yùn)輸上山 軌道上山10～15m通風(fēng)、行人上山 適用條件： 地質(zhì)構(gòu)造和煤層情況需進(jìn)一步弄清楚或需在煤層中布置一條通風(fēng)行人上山，另布置兩條巖石上山導(dǎo)向的采區(qū)。 （ 5）三條巖石上山 通風(fēng)、行人上山10～ 15m 軌道上山 運(yùn)輸上山10～ 15m8～ 10m12～14m 適用條件： 聯(lián)合的煤層層數(shù)較多，厚度大、產(chǎn)量大、儲(chǔ)量豐富、服務(wù)年限長(zhǎng)、瓦斯大，通風(fēng)復(fù)雜的采區(qū)。 綜上所述： 由于本次設(shè)計(jì)采區(qū)生產(chǎn)能力為 37 萬(wàn)噸 /年，屬于高瓦斯礦井。結(jié)合地質(zhì) 條件和煤層賦存狀況，綜合分析比較，因此采用一條運(yùn)煤上山、一條軌道上山和一條行人上山。（ 3 條上山）。 上山之間相互位置關(guān)系 采區(qū)上山之間在走向上盡可能的把上山放在采區(qū)中央形成雙翼采區(qū)，在層面上需要保持一定的距離 ,一般在 10m～ 15m 為宜。上山間距過(guò)大，使上山間聯(lián)絡(luò)巷長(zhǎng)度增加，若是煤層上山，還應(yīng)相應(yīng)得增加煤柱的寬度。若上山間距過(guò)小，則不利于保證施工質(zhì)量和上山維護(hù)，也不利于上山間的聯(lián)絡(luò)巷作采區(qū)機(jī)電硐室，使中部車場(chǎng)的布置也遇到困難。 采區(qū)上山之間在立面上相互位置，可以在同一層，也可以使兩條上山之間在層位上 保持一定的高差。為便于運(yùn)煤可把運(yùn)輸上山設(shè)在比軌道上山層位低 2～ 4ｍ；如果采區(qū)涌水量較大，為使運(yùn)輸上山不流水，同時(shí)也便于布置中部車場(chǎng)，則將軌道上山布置在低于運(yùn)輸上山層位的位置；若適宜布置上山的穩(wěn)固巖層厚度不大，使兩條上山保持一定高差就會(huì)造成其中的一條處于軟弱破碎的巖層中時(shí)，則需采用在同一層位布置上山的方式；當(dāng)兩條上山都布置在同一煤層中，而煤層厚度又大于上山斷面高度時(shí)，一般都是軌道上山沿煤層頂板，運(yùn)輸上山沿煤層底板布置，以便于處理區(qū)段平巷與上山的交叉關(guān)系。 綜合分析比較： 因設(shè)計(jì)采區(qū)有突出危險(xiǎn)，煤層為傾斜薄煤層 和中厚煤層，瓦斯涌出量大、必 須采用三條上山。為了減少煤炭的運(yùn)輸費(fèi)用，沿走向方向?qū)⑸仙讲贾迷诓蓞^(qū)的中央，形成雙翼采區(qū)。為便于中部車場(chǎng)、聯(lián)絡(luò)巷道的跨越，方便運(yùn)輸和通風(fēng)等，將軌道上山布置在運(yùn)輸上山的上部。由于三條上山均布置在 k1 煤層底板下，且 k1煤層底板下部為茅口灰?guī)r，所以把軌道上山布置于茅口灰?guī)r中，與 k1 煤層的法線距離為 12m,運(yùn)輸上山與 k1 煤層的法線距離為 15m。軌道上山與通風(fēng)行人上山、運(yùn)輸上山之間水平距離都取 15m，（上山距煤層底板法線距離以地質(zhì)資料為準(zhǔn)）如圖所示： 15m12m15m 運(yùn)輸上山 軌道上山15m 通風(fēng)、行人上山12mK1 采區(qū)上山的傾角及運(yùn)輸方式 一般情況下，采區(qū)上山的傾角與煤層傾角相同或相近，主要取決于煤炭和材料設(shè)備的運(yùn)輸。 采區(qū)運(yùn)輸方式的選擇，與上山的傾角有關(guān)。 A、傾角≯ 18186。時(shí)可以采用膠帶輸送機(jī)。 B、傾角≯ 25186。時(shí)可以采用刮板輸送機(jī)。 C、傾角在大于 30186。時(shí)采用自溜方式。 當(dāng)煤層傾角大時(shí)，采區(qū)上山采用偽斜，可以減少上山的傾角；當(dāng)煤層傾角太小時(shí)，也可以把采區(qū)上山傾角增大。但兩者都必須滿足安全的前提條件下，還要盡量減少經(jīng)濟(jì)。 綜合所述： 因采區(qū)煤層傾角平均為 37176。，所以本次設(shè)計(jì)的通風(fēng)行人上山和軌道上山采用偽斜，傾角為 25186。，便于行人和提升材料。 運(yùn)輸上山傾角和煤層傾角一直，為37186。，可以減少上山掘進(jìn)工程量和巷道維護(hù)費(fèi)用，運(yùn)輸上山用溜槽自溜。 上山斷面及支護(hù) （ 1）斷面形狀及支護(hù)的選擇 巷道斷面形狀的選擇，主要應(yīng)考慮巷道所處的位置及穿過(guò)的圍巖性質(zhì)（即作用在巷道上地壓的大小和方向）、巷道的用途及服務(wù)年限，選用的支架材料和支護(hù)方式、巷道的掘進(jìn)方法和采用的掘進(jìn)設(shè)備等因素。在滿足安全、生產(chǎn)和施工要求的條件下，力求提高斷面利用率，取得最佳的經(jīng)濟(jì)效果。 一般情況下，作用在巷道上的地壓大小和方向在選擇巷道斷面形狀時(shí)起主要作用。當(dāng)頂壓和側(cè)壓均不大時(shí)，可選用 矩形或梯形斷面；當(dāng)頂壓較大、側(cè)壓較小時(shí)，則應(yīng)選用直墻拱形斷面（半圓拱、圓弧拱或三心拱）；但頂壓，側(cè)壓都很大同時(shí)底鼓嚴(yán)重時(shí)，就必須選用諸如馬蹄形，橢圓形或圓形等封閉式斷面。 服務(wù)年限長(zhǎng)，采用磚石，混凝土和錨噴支護(hù)的各種拱形斷面較為有利；服務(wù)限 10 年左右的準(zhǔn)備巷道以多采用梯形斷面，現(xiàn)采用錨噴支護(hù)的梯形斷面日趨增多；服務(wù)年限短的回采巷道，因受動(dòng)壓影響須采用具有可縮金屬支架的梯形斷面。木支架和鋼筋混凝土棚子，多適用梯形斷面；磚石，混凝土和噴射混凝土支護(hù)方式，更適用于拱形等曲線斷面；而金屬支架和錨桿可用于任何形狀的斷 面。巖石平巷掘進(jìn)適應(yīng)任何形狀的斷面。近年來(lái)，由于錨噴支護(hù)廣泛應(yīng)用，為可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和有利于施工，巷道斷面多年采用半圓拱和圓弧拱，三心拱逐漸被淘汰。在使用全斷面掘進(jìn)的巖石平巷，選用圓形斷面無(wú)疑是更適合的。 選擇斷面時(shí)，要滿足設(shè)備、運(yùn)輸、通風(fēng)、電纜、管線和行人等要求，風(fēng)速要滿足開(kāi)拓巷道。 綜合上述： 由于本次設(shè)計(jì)煤層上山布置在底板巖層中，巖層穩(wěn)定性中等，采用半圓拱形斷面。支護(hù)方式采用錨噴支護(hù)，它具有能提高井巷圍巖的自身穩(wěn)定性和承載能力，與圍巖構(gòu)成一個(gè)整體；工藝簡(jiǎn)單，操作方便，節(jié)省材料；機(jī)械化程度高，可減輕工人勞動(dòng)強(qiáng) 度；施工快，效率高等優(yōu)點(diǎn)。各巷道斷面如下：（安全規(guī)程規(guī)定采區(qū)上山斷面凈高不小于 ） R2070 通風(fēng)行人上山斷面 S= 1600 2600 3000 2 氣、水管 梯步 2 3000 2200 1200 S= 運(yùn)輸 上山斷面 R2070 區(qū)段劃分和尺寸決定 一個(gè)區(qū)段的組成 一個(gè)區(qū)段由上順槽斜寬、一個(gè)工作面的長(zhǎng)度、下順槽和一個(gè)區(qū)段隔離煤柱組成。 （ 1）煤柱和上、下順槽 區(qū)段煤柱： A、有煤柱開(kāi)采 薄煤層： 8～ 10m 中厚煤層： 10～ 15m 厚煤層： 15～ 20m B、小煤柱開(kāi)采，雙巷布置 煤柱一般： 1～ 3m。 C、無(wú)煤柱開(kāi)采 沿空留巷（一巷二用）和沿空掘巷（雙巷布置）。 上、下順槽： 斷面為梯形斷面，順槽斜寬一般為 2— 3m。 綜合所述： 因 kb3 為強(qiáng)突出煤層，因此選擇 k1 煤層作為解放層開(kāi)采，解放層開(kāi)采時(shí)盡量少留煤柱，以避免造成局部壓力集中，所以本次設(shè)計(jì)采用無(wú)煤柱開(kāi)采，為使下順槽能作為下區(qū)段的上順槽來(lái)工作，必須在回采的采空區(qū)邊緣進(jìn)行維護(hù)，使其完好，軌道上山斷面 S= 1600 2600 3000 2 軌道 梯步 R2070 具體措施： A、順槽靠采空區(qū)一側(cè)增設(shè)密集支柱或木垛； B、砌筑矸石帶（ 4～ 6m）； C、架設(shè)鋼筋混凝土支架； D、建立硬石膏充填帶。 （ 1）采煤工作面長(zhǎng)度的決定： 影響采煤工