回采工作面巷道布置优化研究
优化工作面设计降低回采巷道掘进率
０ 引 言
部为薄煤带 ，东 部煤层 较厚 ，空 间有 限。为提 高煤 炭 回收 率 ，减少掘进工 程量 ，特别 是岩 巷工 程量 ，设 计生 产 了对
从 目前 的技术水平 ，沿空 留巷 适用 于厚度 在 ２—３ｍ 以 下 的薄及 中厚 煤层 ，易 冒落 和 中等 冒落 程度 的顶板 ，且底 板不发生严重底鼓 。
２０ｏ４年 ７月 ，平煤 集团某 矿生产 的沿空 留巷 工作 面为
收稿 日期 ：２０Ｏｒ７—０２—０８ 作者简 介 ：刘 斌 （１９７０一），男 ，河南信 阳人 ，工程师 ，毕业 于河北 建筑科 技学 院（现 河北 工程 大学 ）采矿 工程专业 ，
长期从 事技 术管理工作 。
３３
维普资讯
煤 炭 工 程
２００７年第 ６期
五，＿２２Ｏ７Ｏ高 档普采 走 向长壁 工作 面 ，平均 走 向长 ６３６ｍ，
五 —２２Ｏ５Ｏ工作 面从 根本 上消 除 了沿 空掘 巷需 要 掘进
采长 １５０ｍ。工 作 面煤 层 赋存 相 对 稳定 ，煤层 厚 度 一般 在 的缺点 ，掘 进率 大 为降 低 ，掘进 率 仅为 ５３．９ｍ／万 ｔ，比沿
对拉工作 面一般适合 在非综采 、煤层倾角小于 １５。、顶 板 中等稳定 以上 、瓦斯 含 量不 大等条 件下 使用 ；巷 道断 面 大小 、支护形式在满足安 全生产的前提下 ，可 以灵活掌握 。
平煤集 团某 矿生 产的 己ｌ６、 ７—２４ｌ１２和 己ｌ６、 ７＿２４１２２高 档普 采 工 作 面 ，位 于 己 四 采 区 东 翼 ，己… ，＿２４０９０ 和 己… ，—２４１３０工作 面之 间（如 图 １）。平均煤厚 １．７ｍ，其 西
工作面通风相关的回采巷道布置原则
工作面通风相关的回采巷道布置原则突出矿井中布置采掘工作面应遵循下列原则：
（１）主要巷道应布置在岩层或非突出煤层中。
应尽可能减少突出煤层中的掘进工作量。
开采保护层的采区，应充分利用保护层的保护范围。
（２）应尽可能减少石门揭穿突出煤层的次数，揭穿突出煤层地点应避开地质构造带。
如果条件许可，应尽量将石门布置在被保护区，或先掘出揭煤地点的煤层巷道，然后再与石门贯通。
石门与突出煤层中已掘巷道贯通时，被贯通巷道应超过石门贯通位置５ｍ以上、并保持正常通风。
（３）在同一突出煤层的同一区段的集中应力影响范围内，不得布置两个工作面相向回采或掘进。
突出煤层的掘进工作面，应避开本煤层或邻近煤层采煤工作面的应力集中范围。
矿井巷道布置的原则和要求有哪些？
（一）运输和轨道大巷、主要风巷、采区上山和下山（盘区大巷）等主要巷道布置在岩层或非突出煤层中；
（二）减少井巷揭穿突出煤层的次数；
（三）井巷揭穿突出煤层的地点应当合理避开地质构造破坏带；
（四）突出煤层的巷道优先布置在被保护区域或其他卸压区域。
上层煤柱下回采巷道布置位置及支护技术研究
上层煤 柱下 回采巷道 布置位置
爱 支护技术研究
刘 乐枝 １ ｌ
１ ．安 徽 理 工 大 学 能源 与安 全 学院 ２ ２ ０ ５０ １ ２． 淮 浙 煤 电公 司顾 北煤 矿 ２ ２ １ ５１ ５
誓 ｌ５０ １ ９ ｌ 要 ４ ０ ３ ０
： ２ ０
１ ５ ．ｍ， ． ～３ ８ 平均厚度３ １ 煤层倾角２ ．ｍ， ～ ： ３＃ 警 １ 。 ，平均 ５ 。１４ （） ２ 。 ２ ２１工作面六 线以北 ４
２ ６ ４ ５ ， ｌ ｏ ３４ ６
ｌ ～第４ 层岩层重量 ， 岩层高度ｈ ． ７ ０ ＝０ ４ ＋ ．
则第 ｎ 层的变形释放被 阻止 ，第 ｎ ＋１
■— ■
２ ９ ６． ８ ７４ ４２
４ ２ ５
１ ２ ３ ５
直 接顶为泥岩 ～砂 质泥岩 ， 向北 有增厚 且 ５ 趋 势，厚度 ０ ．ｍ，平均厚度 ｌ ｌ 六 ： ～４ Ｏ 。ｍ，
线 以南 直接 顶 以 中细 砂 岩 为 主 。老 顶 为 中 砂 岩 ，厚 度 ９ ９ ｍ ，直 接 底 为 泥 岩 ，厚 度 ．７ ５ ２ｍ ， 老底 为 泥 岩 ，厚 度 ５ ９ ｍ 。 ．４ ．６
。
没有剩余形 变压力 ，第 １ 层所能承受的最 大均布载荷 ：
： Байду номын сангаас：
受上位岩层形变压力而不破坏的顶板岩 层 称 为 承 载 岩 层 ， 载 岩 层 下 面 的 岩 层 的 重 承
！
！ ！：ｘ１６
．
： ｏ． ｏ４
量被确定为巷 道支护的载荷 。所以 ， 确定
S101回采工作面巷道支护设计说明
S101回采工作面巷道支护设计说明第一章、工作面基本情况1、地面位置S101工作面位于后西沟村东南2、井下位置S101工作面东为原南风井北大巷，西邻S102工作面，南接皮带、轨道上山，北至S102工作面保护煤柱。
3、煤层赋存情况：S101工作面开采2#煤层，赋存于二叠系山西组中下部，煤层发育稳定，平均厚度1.35米，煤层走向平缓，倾向坡度为3°-- 5°。
煤层相对瓦斯涌出量为煤层具有爆炸性：4、煤质情况2号煤层特低灰、低硫、低磷、高热值肥煤。
煤层密度为1.36t/m3。
5、地质构造情况6、围岩情况及其特征煤（岩）层综合柱状图1-1。
7、水文地质情况正常地段掘进和回采时顶板只有少量渗水和淋头水，涌水量为50-600 m3/d，最大涌水量为600 m3/d8、工作面储量储量计算表走向长倾斜长斜面积煤厚容重工业储量回采率可采储量439.5m 66.7m/96.7m 37795m² 1.35 1.36 6.94万t 95% 6.59万t第二章工作面巷道布置1、工作面巷道布置S101工作面沿煤层走向布置。
利用南风井原北大巷修复后作回风顺槽，长501m；新掘运输顺槽分三部分，外段设计长度330米，探巷设计长度30米，里段设计长度156.8米，共516.8米。
工作面切眼长66.7米/96.7米。
工作面巷道布置见图2-1。
2、巷道断面与支护形式2.1巷道断面、支护形式及用途运输顺槽断面规格为：4000×2200mm，顶板采用Φ18×L2000mm螺纹钢锚杆，每排打设5根锚杆，间排距为900×1000mm，锚索采用Φ15.24×5300mm，每排一根，排距为3m，铺设金属网和Φ12-14mm×80 mm圆钢焊制的钢筋梯子梁，煤帮各采用2根Φ18×L2000mm的螺纹钢锚杆支护。
锚杆采用树脂药卷锚固，每根锚杆用K2335、Z2360各一支，帮部锚杆加设木板垫片。
煤矿开采中的巷道布置和采煤工艺研究
煤矿开采中的巷道布置和采煤工艺研究1. 引言1.1 煤矿开采中的巷道布置和采煤工艺研究概述煤矿开采是煤炭资源利用的重要方式之一，而巷道布置和采煤工艺是煤矿开采中至关重要的环节。
在煤矿开采过程中，巷道布置的合理性直接影响到采煤效率和安全生产，而采煤工艺的选择和优化则决定了煤矿的生产效益和环境保护。
巷道布置的重要性体现在以下几个方面：巷道是连接井下各个工作面和设备的通道，对于煤矿的生产组织和管理起着至关重要的作用。
合理的巷道布置可以提高煤炭的采运效率，降低生产成本，提高矿井的产量和经济效益。
良好的巷道布置也可以改善井下工作环境，提高工人的劳动安全和健康。
对于采煤工艺而言，其基本流程包括准备工作、采煤作业、支护工作和运输等环节。
在传统的采煤工艺中，存在着诸多问题，包括采煤效率低、矸石排放多、矿山安全隐患大等。
对采煤工艺进行优化是煤矿开采的重要任务之一，旨在提高采煤效率，减少资源浪费，降低环保压力。
煤矿开采中的巷道布置和采煤工艺研究具有重要意义，对于提高煤炭资源的开采利用率、保障煤矿生产安全和环境保护具有重要作用。
深入研究和优化巷道布置和采煤工艺，具有重要的理论和实践价值，值得进一步探讨和研究。
2. 正文2.1 巷道布置的重要性巷道布置在煤矿开采过程中扮演着至关重要的角色。
正确的巷道布置不仅可以提高煤矿的开采效率，还可以保障矿工的安全。
合理的巷道布置可以有效地提高采煤机械和运输设备的运行效率。
通过科学规划巷道的长度、宽度和高度，可以确保机械设备顺利进出矿井，减少因工作空间限制而导致的操作困难和事故风险。
恰当的巷道布置还可以改善通风系统的效益。
煤矿采煤作业会释放大量尘埃和有害气体，合理设置巷道可以促进气流循环，及时排除有害气体，减少矿井内的污染和危险。
巷道布置也直接关系到人员疏散和救援的效率。
在紧急情况下，合理的疏散通道可以有效地保证矿工的生命安全，快速地将人员转移到安全地带。
巷道布置的重要性不言而喻，只有经过科学规划和合理设计，煤矿开采作业才能顺利进行，确保矿工和煤矿设施的安全。
采区巷道联合布置
浅谈采区巷道联合布置中图分类号：td822.2 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）07-0318-011 采区巷道布置的基本要求采区巷道布置是否合理，直接影响矿井的生产技术的发挥效能，关系到工作面，采区甚至整个矿井的生产效益、科学合理的采区巷道布置应满足以下的基本要求：第一，利于矿井优化集中生产。
采区能力应能满足矿井能力的需求，并有较大的增产活力。
第二，必须具备完善的生产系统，如运输、通风、排水、排矸、行人、材料运输、供电、压风、贮煤等。
各个系统要利于机械作业效能的充分发挥，并尽最大可能采用新技术、新装备，创造出优越条件。
第三，要求技术先进、经济合理。
尽量减少设备台数、简化生产系统、减少掘进率（特别是减少岩巷掘进率）。
第四，要求合理留设各类保护煤柱，尽可能提高采区回采率。
第五，要符合《煤矿安全规程》和其它的相关规定的要求，保煤矿安全生产。
2 影响采区巷道布置的因素对采区巷道布置的影响因素很多：有生产能力、设备状况、围岩性质、地质构造、顶板类型、采区涌水、采煤方法都影喻采区巷道布置。
但决定采区巷道布置形式的主要因素有以下三个方面：第一，煤层层数和各煤层的间距。
如系单一煤层或煤层群间距较大时则形成单一煤层的布置方法，如系近距离煤层群则采用联合布置形式。
第二，煤层倾角。
缓倾斜、倾斜煤层的巷道布置与急倾斜煤层相比有显著的差异。
第三，煤层厚度。
因我矿属薄及中厚煤层，适合联合布置。
3 采区联合布置的优点：用一组共用的巷道来开采近距离煤层群时叫采区联合布置。
采区共同巷道包括：采区上（下）山、分阶段巷道和采区峒室。
共用巷道通常开掘在煤层群最下面的薄煤层内或煤层群下面的底板岩石中。
共用的采区上（下）山或分阶段巷道用石门或溜煤眼与各煤层联结。
当煤层层数较多，层间距各自不同时，往往把相近的几个煤层分为若干组，每个组共用一套巷道，这样的布置方式口l｛分组联合布置。
采区联合布置是巷道布置的一项重要改进。
煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术
煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术
煤矿开采的巷道布置要考虑以下因素：
（1）煤层厚度和倾角：巷道宜沿煤层走向布设，减小开采量和工作面回采进度之间的差距，提高采运效率。
（2）煤层热值和煤质：应根据煤层性质，采取不同的布置方案和巷道断面大小。
（3）巷道需求：根据采煤工艺所需要的通风、排水、供电和人员运输等要素，布置主、副通道和联络巷道。
（4）地质条件：煤层厚度变化、地质构造、地表地面水情等地质条件都会对巷道布置产生影响，必须根据实际情况采取相应措施。
2、采煤工艺技术
（1）长壁采煤工艺：是一种高效率、高产率的采煤工艺。
在巷道内布置支架，将煤层一起采出。
是适用于采用自走式矿山采煤机、单头冲击器等多种采煤设备的工艺。
（2）短壁采煤工艺：是在煤矿煤层倾角较大，地压较大的情况下，采取控制性回采的一种采煤工艺。
在巷道内布置支架，将煤层分段采出，采煤面较短，采煤面前移速度较快，生产效率高。
（3）倒煤采煤工艺：是一种将煤层翻转采出的采煤工艺。
在巷道中布置支架和钻孔炸药，将煤层控制性爆破后破碎，通过自走式矿山采煤机等设备，将煤层挖出。
适用于煤层
倾角大、地压大、煤质较差的情况。
（6）随采随运工艺：是一种自煤层开采到输送到选煤厂的流程，实现短途运输，减少打仗和提升效率，在提高生产能力的同时渐渐降低后市场成本。
巷道断面布置标准
（一）、采区轨道铺设的规定1、回采巷道道板长度出现差异时，道板铺设要以人行道一侧一头齐为准，道板铺设露出巷道底板道木上平面。
2、轨道铺设时，必须严格按照轨道铺设要求铺设，轨道接头间隙等，必须符合规定，不得出现鸳鸯道，要求同型号的轨道要成双成对铺设。
3、道板间距不大于700㎜。
（二）、过道处的电缆吊挂1、电缆出开关、接线盒后，应保留适当余线，再顺巷帮垂直上行，过肩窝贴顶吊挂到对帮指定位置，接线盒其它喇叭口方向一律向下。
2、信号电缆过帮过顶采用小电缆钩平放吊挂，每0.5米一个小电缆钩，多股应按钩平行摆放吊挂，电缆钩钩向上贴住顶部。
3、动力电缆过帮过顶采用电缆钩平放平行吊挂，每0.5米吊挂一个，电缆钩钩向上贴住顶部。
4、过巷道肩窝电缆应弯成圆弧，无死弯，过道电缆垂向成一平面。
5、电缆过道后往前延长，拐弯处要保持垂直。
（三）、采掘面两道电缆吊挂1、通讯、信号等小电缆的吊挂1.1、准备、回采巷道小电缆的吊挂：1.1.1、皮电缆钩的制作要求：使用废旧皮带打眼制作，皮带钩宽5cm，一般为6个钩眼，设计留有2个备用钩眼。
1.1.2、通讯信号电缆固定连接绳采用2分钢绳，回采巷可采用8#铁丝，两端固定在巷道帮部锚杆上，并用拧紧螺丝拧紧，中间每隔3m，用12#铁丝固定，铁丝用单股拧两圈，铁丝头握鼻方向朝帮。
1.2、永久巷道的小电缆的吊挂1.2.1、电缆钩使用20mm扁铁制作，安装时必须统一使用黑色防腐漆防腐。
1.2.2、两端头采用射钉固定在巷道帮部。
1.3、通讯、信号电缆钩的下端距离巷道底板不低于2.0m。
1.4、通讯、信号电缆吊挂皮带钩间距1.5m。
2、工作面进风巷动力电缆钩设5钩，回风巷设4钩。
2.1、电缆钩使用50mm扁铁制作，安装时必须统一使用黑色防腐漆防腐。
2.1、电缆在电缆钩上的布置：高压电缆在上方，低压电缆在下方。
2.2、电缆钩的固定2.2.1、岩巷段：两端头固定于可以专门施工小锚杆。
2.2.2、煤巷段：采用8#铁丝吊挂在巷道的顶部。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
回采工作面巷道布置优化研究
【摘要】随着我国经济形势的发展，对煤矿企业提供了越来越高的要求，为了保证煤矿安全和正常生产的需要，尽量降低吨煤费用，提高煤矿企业经济效益，就必须应用先进的科学理论指导生产，为生产服务，提高生产技术水平。
【关键词】回采；巷道布置
0.施工说明
地质说明。
该区域内地质构造简单，为一单斜构，造，共有4、6、7、8上、8层五个可采煤层。
且4、6层均已采完，8上层在-170标高以上为采空区，-170—-210标高内为东一区8上层右二片回采工作面，正在回采，8层—170标高以上亦为采空区，8上与8层层间距里部为10米左右，外部为20米左右，并且向外逐渐趋于合层，本区内无影响回采工作的大断层，仅有落差在0.2-0.5米之间的小断层，8层煤厚2.2米，倾角14度，顶板为白砂岩，底板亦是白砂岩。
1.优化布置
（1）原方案。
皮带道1400米，串车道1300米，下料道利用原一片串车道，东一区8层右二片回采完毕后，从一210石门开始施工皮带道及串车道。
这样，矿井综采接续时将后推半年，严重影响了矿井生产的稳步提高，见于这种情况，我们决定对此工作面的巷道布置进一步改革及优化。
（2）新方案。
由于综采接续紧张，新方案必须能够保证在综采采完上部8层右二片后，立即投入本面生产，这样8层的掘进工作面就必须受到矿山压力的影响。
从回采工作面矿山压力显现的基本规律可以看出随着回采面积的增大，采场应力将重新分布工作面超前支护压力较大，可比原应力rh值高1-3倍，工作面上、下方的残余支承压力的峰值比原应力增高1-2倍，而空区内支承压力值更小，接近于原应力，所以我们对巷道布置的位置及方式进行了合理的选择，以便尽量使巷道处于免压区或减少矿区的影响。
（3）巷道位置。
a.巷道距8上层煤层底板垂距。
由于该巷道为采区片盘巷道，必须沿8层煤顶板施工。
所以，距8上层采底板垂距实际已经确定，即为8上与8层煤间的层间距，平均为6米。
b.围岩性质。
8层煤层底板为白砂岩，质均且较硬。
参考国内一些矿井在煤层底板中施工岩巷的实践经验：在砂岩等坚硬石中，保证巷道稳定的合理垂距为6米，我们所施工巷道距8上层底板垂距基本合理。
c.巷道距8上层煤柱边界水平距离s根据《矿山压力及其控制》中提供公式可知：s=zsinβ/sin（a+0）。
其中：s为距煤柱边界水平距离m。
由于巷道沿8层煤顶板掘进，所以其垂距Z值等于8上层与8层间距，即Z=6米。
所以：S=zsinβ/sin（a+0）=bsin55°/Sin（14+35）=7m。
考虑到8上层右三片尚未回采，右二片串车道将做为右三片下料道，必须保留，故必须验证以上
计算的水平距离是否在塌陷区内。
根据本局规定，8在开采单一煤层时，取70°。
故：β=δ.0.25α=70-0.25×14=66.5°。
8层右二片开采后空区陷落，倾斜向下影响8上层的水平距离：L=zckgβ=bxctg66.5°=2.6≈3米。
经过上述计算及验证。
确定了巷道距煤柱边缘水平距离为7米完全合理。
（1）巷道方位。
为了保证该巷道所处位置的合理，尽量减少其采动后对邻近煤层8上层右三片的影响，决定该巷道平行于8上层右二片巷道，即与之同一方位施工。
（2）施工顺序。
由8上层右二片里部已经采过（回采位置），所以先由-250大巷做一措施巷，在空巷下掘里部的皮带道及切眼，然后再由外部8层斜下溜子道拉门子向里部施工，掘至上部采面相距50米时停掘（实际相距20米）时停掘，再到里部向外对透。
（3）串车道布。
串车道的布置总体思路是利用8上层与8层之间层间距较小，这一方便条件尽量利用8上层右二片串车道。
由于8上层右二片、右三片里均在空区，且右二片串车道里部受二次回采的影响，已无法恢复，所以决定里部重新布置车道，车距8层右二片皮带道18米处8层煤中，由措施巷向里重掘一段长约240米串车道。
因此，段8上层中、上、下片盘均已采已采完。
所以此段支护加强随着回采及掘进工作推进将逐渐趋于稳定。
外部8上层右三片没有回采，只是右二片正在回采，经过观察对8上层右二片串车道影响不大，采后只需稍加维护即可使用。
（4）支护方式。
采区工字钢棚子支护，为了减轻动压影响，采取了缩小断面，加密棚距，永久支护跟迎头，刹帮刹顶等措施。
总之，经过如上论证，确定了新的布置方案，即皮带道在8上层区下，距8上层水平距离7米平行于8上层皮带道，串车道里重新布置，距皮带道18米方位平行于皮带道，外部借助8上层串车道，皮带道与串车道之间每80米做一连络串。
此方案有如下优点：（1）掘进工程量相对减小。
（2）可缩短掘进工期。
（3）利用皮带运输，可提高掘进速度。
（4）借助8上层串车道可少施工860米串车道，从而减少材料费用，等等。
2.经济效果
经过优化后，保证了综采正常接续，避免综采停产2个月，每月至少出4万吨原煤，按局对矿吨煤承包单价计算，将多创产值。
2×4×84×1000=672万元
串车道的优化布置借助于8上层右二片串车道，少掘进巷道860米，积压巷按十个计算，工宇钢租赁费用按23.72元/架，刹杆按27.00元/米计算。
所以，共计节约支护材料租赁费：860×（23.72+27.00）×4.73=20.60万元。
此次方案优化累计产生效益738.6万元。
3.总结
实践证明，优化施工设计成功，效益显著，节约材料租赁费43.6万元。
从宏观上看，由于采取了此次的优化方案，保证了综采的正常接续，确保了矿井的产量完成。
另外，也为我们在未开采的煤层中负压下提前掘进确保接续，缩短开采水平，便于集中生产管理，奠定了基础。