矿井开拓与开采学习情境5 采区生产系统布置
煤矿开采中的矿井设计与布置原则 (2)
支护设计应根据巷道围岩条件、地压 大小等因素进行合理确定，以确保巷 道安全可靠。
巷道断面应满足通风、运输、行人等 要求，同时应考虑支护材料和施工工 艺的可行性。
矿井安全出口的设计
根据矿井开拓方式、采煤工作 面布置方式、通风要求等因素 综合考虑，选择合理的安全出 口布置方式。
安全出口应满足通风、安全疏 散和避灾等要求，同时应考虑 施工难度和经济效益等因素。
矿区噪声污染的防治
矿区噪声污染的来源
主要包括采煤机、运输机、通风机等机械设备产生的噪声。
矿区噪声污染的危害
长时间处于高噪声环境下会对矿工的听力造成严重损害，还会影响 矿工的工作效率和身心健康。
矿区噪声污染的防治措施
主要包括采用低噪声设备，建立消音器或隔音罩，合理布置设备等 ，以减少矿区噪声对人员和环境的影响。
低能耗和资源消耗。
02
矿井布置原则
矿井开拓方式的选择
根据煤层赋存条件、地形条件、技术经济条件等因素综合考虑，选择合理的开拓方 式。
竖井开拓适用于煤层埋藏较深、地形条件复杂的情况，而斜井开拓适用于煤层埋藏 较浅、地形条件较好的情况。
斜井开拓的优点包括建设速度快、投资少、通风好等，而竖井开拓的优点包括管理 集中、提升能力大等。
05
矿井采掘机械与运输
采煤机械的选择与配置
采煤机械的选择
根据煤层的厚度、硬度、倾角等 条件，选择合适的采煤机械，如 滚筒式采煤机、刨煤机等。
采煤机械的配置
根据矿井的采掘计划和生产能力 要求，合理配置采煤机械的数量 和规格，以满足生产需求。
掘进机械的选择与配置
掘进机械的选择
根据矿井开拓方式和巷道断面大小， 选择合适的掘进机械，如岩石掘进机 、硬岩掘进机等。
煤矿矿井开采的合理布置与设计
煤矿矿井开采的合理布置与设计煤矿矿井开采是煤炭资源的重要获取方式，对于确保煤炭的安全生产和高效利用具有至关重要的作用。
合理的布置与设计可最大程度地提高矿井开采效率，降低事故发生的风险。
本文将从矿井布置原则、巷道设计、设备配置、监测系统等方面探讨煤矿矿井开采的合理布置与设计。
一、矿井布置原则矿井布置应遵循以下原则：合理利用煤炭资源；尊重自然环境；确保安全生产；提高经济效益。
首先，在合理利用煤炭资源方面，需要根据矿井附近煤层的地质条件和煤炭储量进行调查与评估。
合理确定采区的覆盖面积与布局，确保充分开采煤炭资源的同时，最大限度地减少资源的浪费。
其次，在尊重自然环境方面，应考虑到煤矿开采对周边环境的影响，尽可能减少对地表地貌的破坏。
要合理规划矿井布置，减少土地占用量，保护土地资源，避免对生态环境造成不可逆转的影响。
再次，在确保安全生产方面，布置与设计应充分考虑矿井的排水、通风等工程措施，保证矿井稳定与安全。
同时，根据煤层地质条件及矿井周围地质构造，合理确定矿井开采方式、工作面布置以及支护措施，确保矿井的安全运行。
最后，布置与设计要追求经济效益最大化。
将节约能源、降低生产成本作为目标，充分利用现代先进技术手段，提高矿井设施的自动化、智能化水平，增强生产效率。
二、巷道设计巷道在矿井开采中起着重要的通风和运输作用。
合理的巷道设计可以提高矿井的通风效果，同时也方便了煤炭的运输。
在巷道的布置方面，应根据煤层的产状和倾角确定巷道的高度、宽度以及布置的方向。
巷道的高度要满足通风设备的要求，保证良好的空气环流。
宽度则根据巷道的用途来确定，可根据车辆尺寸、堆煤设备及人员行走的需求确定。
同时，巷道的布置方向要遵循矿层产状与走向的规律，以适应煤层的开采需求，并兼顾开采工作面的连接。
巷道的支护措施也是设计的重要部分。
根据巷道的用途和地质条件，采用适当的支护方式，如钢拱架、锚杆等，保证巷道的稳定性和安全性。
三、设备配置煤矿矿井中的设备配置直接影响到矿井开采的效率和安全性。
深矿井开拓的要求与巷道开采布置
深矿井开拓的要求与巷道开采布置董喜连(七台河市茄子河区安全生产监督管理局，黑龙江七台河154600)诤j‘。
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1l ?黼要】本支主要阐述了矿井开拓的内容缓要求、合理粕耄布置与开采布置、深矿井开拓和准备粕葺的支护等问题。
f鹾蓦枣i司深矿井；开拓；巷遗；支护矿井开拓是整个矿井和各水平开采总体性的工程布置、开采部署及其实施。
矿井开拓可划分为井田开拓与矿井开拓部署两部分内容。
井田开拓是布置和开掘由地表通达地下的井筒(平确)及为开采水平服务的巷道(开拓巷道)、通达煤层和采区的井巷布置和工程，矿井开拓部署是对井田内各煤层开采的方法和顺序做出总体性的安排并付诸实旋的总合。
矿井开拓要解决的是带全局性的生产建设问题，受多种因素影响和制约，要采用适当的方法，求得合理解决。
1矿井开拓的内容矿井开拓要对井田各部分煤层的开采做出原则性的安排，并对矿井开拓巷道布置和生产系统的技术方式作出抉择，主要内容包括：1)进行井田内的再划分，正确划分开采水平、阶段、分区、采区，合理确定开采水平的高度、数目及所在位置的标高。
2)正确选择井筒(平铜酮口)和地面工业场地的位置。
3)合理确定井筒(平酮)的形式、数目、功能、装备、断面和深度(长度)，以及主、副井和风井的配置关系。
4)合理布置和开掘井筒(开碉)、井底车场及嗣室、主要石门、运输大巷、采区石门、总回风道、总回风石门及风井等为全矿或开采水平服务的开拓巷道，建立全矿井开拓系统，对采用水砂充填的矿井，还要确定充填井巷的位置及主要参数。
5)合理确定矿井的提升方式、井下煤流运输方式和运输系统、辅助运输方式和系统、通风方式和通风系统及排水方式和排水系统，对采用水砂充填或水力采煤的矿井，还要确定‘充填系统或高压供水系统及其布置。
6)合理确定各煤层、各采区的配采方式与接替关系及开嗣啊-婷，处理好日常的采掘关系，及时做好工作面、采区和开采水平的开拓准备与接替。
矿井开拓与生产系统-矿井开拓方式
编订：__________________审核：__________________单位：__________________矿井开拓与生产系统-矿井开拓方式Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-9349-38 矿井开拓与生产系统-矿井开拓方式使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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煤炭资源埋藏在山里或地下，必须从地面开掘一系列的井筒和巷道通达煤层，才能进行资源的开采。
这些井筒和巷道构成矿井开拓系统。
这些井筒和主要巷道在井田内的总体布置方式，称为矿井开拓方式。
通常按井筒形式将矿井开拓划分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓4种方式，如图3-1所示。
图3-1 矿井开拓系统1—平硐； 2—立井； 3—斜井； 4—斜巷1.立井开拓立井开拓是指利用垂直巷道由地面进入地下，并通过一系列巷道通达煤层的开拓方式。
当煤层埋藏较深，表土层厚，瓦斯、水文情况复杂等情况下广泛应用的一种开拓方式。
2.斜井开拓斜井开拓是指利用倾斜巷道由地面进入地下，并通过一系列巷道通达煤层的一种开拓方式。
根据井筒位置和开拓巷道布置方式的不同，可分为片盘斜井和斜井分区式开拓。
当煤炭储量较少时可采用片盘斜井开拓；斜井分区式开拓又分单水平分区式开拓和多水平分区式开拓。
3.平硐开拓平硐开拓是指利用水平巷道从地面进入地下并通过一系列巷道通达煤层的开拓方式。
井田开拓巷道布置学习
井田开拓巷道布置第一节开采水平的划分及上下山开采1阶段：在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高将井田划分成若干个平行于走向的具有独立生产系统的长条形部分，每一部分称为阶段。
2开采水平：运输大巷及井底车场所在的水平位置及所服务的开采范围。
3开采水平垂高H：开采水平上、下边界之间的垂直距离。
4下山开采：利用原开采水平的井巷和设施，开采该开采水平之下的采区，煤从下向上运输。
5、下山开采的应用条件:（1）煤层＜16最优。
（2）井田深部边界不一，储量不足，不宜再延深或设水平。
（3）多水平开采矿井，开采强度大，井田走向短，上下水平接替紧张，可用上水平巷道，在井田中央划下山采区担负生产任务。
通过下山掘一部分下水平的大巷、车场、水仓等，加快下水平开拓延深。
（4）煤系底板为奥陶系灰岩（富含水），井筒不能延深，有时不得不开下山。
如彩屯矿，平顶山局。
（5）井田深部境界煤层勘探程度低，需补充勘探又困难，可用下山开采，起勘探煤层作用。
6辅助水平的适用条件:（1）水平垂高过大，开采技术困难。
（2）多水平上下山开采的矿井，上一开采水平下山采区辅运、通风、排水困难，下一开采水平需要解决回风问题。
（3）近水平煤层，开采水平置于主采煤层中，主采煤层以上或以下的煤层设辅助水平，开设简易车场担任辅运、通排等任务。
煤通过井筒附近的溜眼到达开采水平提至地面。
第二节开采水平大巷的布置1大巷:为整个开采水平或阶段服务的水平巷道2运输大巷:为整个开采水平或阶段运输服务的水平巷道3煤层大巷位置:分煤层大巷—沿煤层布置；集中大巷—布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中；分组集中大巷—布置在煤组最下部稳定的薄及中厚煤层中45风井布置:（1）中央并列式通风（2）中央边界式通风（中央分列式）（3）对角式通风（4）采区风井通风（5）混合式通风。
浅析煤矿矿井开拓及巷道布置
浅析煤矿矿井开拓及巷道布置改进矿井开拓和巷道布置是煤矿生产中的一项具有战略意义的重大技术措施, 它不仅关系到当前的生产条件,同时也影响着今后的技术发展方向。
既具有现实的经济意义,又具有一定的政治意义。
改进矿井开拓和巷道布置,实现合理集中生产是当前煤矿生产的技术发展方向,是多快好省地发展煤炭生产中具有战略意义的重大技术措施,是煤炭工业技术政策的重要组成部分,也是不断提高生产管理水平的重要途径,同时更有利于改善劳动条件和作业环境,以获得较好的技术经济效果。
1 矿井开拓与巷道布置改进应遵循的原则(1)应本着实践第一的宗旨和安全生产为第一要务。
矿井开拓与巷道布置必须符合”煤矿安全生产试行规程”及有关的若干规定,不断地在生产实践中积累总结经验,提高劳动生产率,不断地改进和完善矿井开拓与巷道布置。
(2)矿井开拓与巷道布置应合理集中,克服分散现象。
对于一般的大中型矿井,应尽量以一个水平和较少的采取来负担矿井的生产任务;对于多水平生产的大型矿井,应在充分发挥各水平和各采区生产潜力的同时,尽量减少生产水平个数,逐步实现合理集中生产。
(3)应遵循有关的技术政策,力求在经济和技术上合理,以达到降低掘进率,提高每米开拓巷道的获得煤量,较少巷道维修工作量,节约支护材料与开拓费用,降低吨煤成本的目的,为提高煤质创造利好条件。
同时也要考虑到进一步挖掘矿井潜力,为提高煤炭产量留有一定的余地。
2 矿井开拓及巷道布置改进的主要途径改进矿井开拓与巷道布置的目的在于实现矿井的合理集中生产,以较少的开拓和准备巷道的掘进及维修工程量,获得更多的采煤量,改善矿井技术经济指标,实现煤炭生产的较好发展。
改进矿井开拓与巷道布置的主要途径可归结为以下几条。
(1)合理选择工作面长度,为提高回采工作面单产创造条件。
提高回采工作面单产是生产矿井挖潜增产的主攻方向。
在矿井开拓与巷道布置方面,主要应合理选择工作面长度,减少巷道工程量,为提高回采工作面单产及采区集中生产创造条件。
浅析矿井开拓方式及生产系统
浅析矿井开拓方式及生产系统一、矿井的开拓方式1、平硐开拓采用平硐开拓时，一般以一条主平硐开拓井田，负责运煤、出矸、运料、通风、排水、敷设管缆及行人等任务，而在井田上部回风水平设回风平硐。
当地形条件允许和生产建设需要，且不增加过多的工程质量时，可以在主平硐、回风平硐之外，加掘排水、排矸等专用平硐。
平硐开拓的优点是：井下出煤不需提升转载即可由平硐直接外运，因而运输环节和运输设备少，系统简单，费用低;平硐的地面工业建筑较简单，不需结构复杂的井架和绞车房;一般不需设硐口车场，更不需在乎平硐内设水泵房、水仓等硐室，减少许多井巷氏程量，平硐施工条件较好，掘进速度较快，可加快矿井建设;平硐无需排水设备，对预防井下水灾也较用利。
采用平硐开拓时，应注意平硐的硐口要地势平缓，有足够的面积布置工业场地，且硐口位置不受洪水、滑坡、雪崩等自然灾害的威胁。
硐口到主要交通干线要便于铺设铁路或尽可能利用其他机械化运输设备。
另外，平硐开拓的上山部分应有足够的可采储量。
2、斜井开拓斜井开拓是我国矿井广泛采用的一种开拓方式，有多种不同的形式，按井田内的划分方式，可分为集中斜井(有的地方也称阶段斜井)和片盘斜井，一般以一对斜井进行开拓。
根据矿井生产能力、井筒倾角大不不同，井筒装备也不一样。
对生产能力小的小型斜井，可能只装备一个井筒，采用单钩串车提升;对中小型斜井，可以装备两个井筒，主井用双钩串车提升，副井用单钩串车提升，井筒倾角很缓时，可用无极绳提升;对中型斜井，主井有条件时，可采用带式输送机，副井则采用串车提升;大型斜井的主井宜装备带式输送机，在其一侧应设检修用的轨道，副井可采用双钩串车提升;对生产能力很大的特大型斜井。
主井应用强力带式输送机或钢绳带式输送机，为减少通风阻力和解决辅助提升的不足，可以多打1-2个斜井。
装备两个副井。
采用斜井开拓时，根据煤层埋藏条件，地面地形以及井筒子提升方式，斜井井筒可以分别沿煤、岩层或穿越煤层的顶、底板布置。
学习领域课程学习情境总体设计
液压支架维护
综掘机操作
综掘机维护
8
矿井运输与提升设备的操作与维护
设备
刮板输送机操作
刮板输送机维护
胶带输送机操作
胶带输送机维护
矿用电机车操作
矿用电机车维护
矿用提升机操作
矿用提升机维护
9
矿山设备电气控制运行与维护
控制电路
刮板输送机电气控制维护
胶带输送机电气控制维护
矿用电机车电气控制维护
矿用水泵电气控制维护
矿井供电安全技术措施
采掘机械电气控制
矿井供电设备的使用与维护
高产高效矿井电气控制
矿井通信与监控设备的使用
采区电气设备选择
6
巷道
施工
巷道
水平巷道施工
倾斜巷道施工
采区煤仓施工
硐室与交叉点施工
软岩巷道施工
含水层巷道施工
井筒
施工
7
矿山压力观测与控制
矿压
仪器
矿山压力形成分析
巷道矿山压力观测与分析
巷道矿山压力控制
专业学习领域课程学习情境总体设计
表7煤矿开采技术专业学习领域情境总体设计
序号
学习
领域
载体
学习情境1
学习情境2
学习情境3
学习情境4
学习情境5
学习情境6
学习情境7
学习情境8
学习情境9
学习情境10
学习情
境11
1
矿用工程图识读与绘制
矿用工程图
制图标准解读
正投影特性分析
三视图绘制
轴测图绘制
剖视图绘制
CAD绘图环境设置
绘图命令的使用
编辑命令的使用
图块制作
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任务2 缓斜、倾斜煤层走向长壁采区生产系统的建 立 单一煤层走向长壁采煤法主要应用于缓斜、 倾斜薄及中厚煤层，或在缓斜 3.5 耀 5.0 m 厚 煤层中采用大采高一次采全厚。 一、采区巷道布置 图5-4所示为单一煤层走向长壁采煤法采区巷 道布置。该采区开采一层中厚煤层，煤层埋藏稳 定，顶、底板岩层稳定，地质构造简单，瓦斯涌 出量小。
1
一、上（下）山盘区 1.上（下）山盘区单层布置 开采近水平薄及中厚煤层，可采用上（下） 山盘区走向长壁采煤法。 2.盘区集中上（下）山联合布置 图5-1所示为煤层群联合布置的上山盘区。盘 区内开采两层煤，均为中厚煤层，层间距 10－15m，煤层之间为砂质页岩和砂岩互层，煤层 倾角5°，地质构造简单，瓦斯涌出量不大。
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图5-7 区段平巷布置方式
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图 5-8 排放采空区瓦斯的区段平巷布置
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图5-9 综采区段平巷的双巷布置
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（2）平巷的单巷布置
图5-10 综采区段平巷的单巷布置
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5.区段无煤柱护巷 （1）沿空留巷 沿空留巷就是在采煤工作面采过之后，将区 段平巷用专门的支护材料进行维护，作为下区段 的平巷。这种方法与留煤柱护巷相比较，可以少 掘一条巷道，减少煤柱损失，而且巷道处于采空 区边缘，避开了固定支承压力的影响，巷道维护 条件好。但是巷道要受上、下工作面的两次采动 影响。沿空留巷的巷旁支护方法主要考虑三个方 面：
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图5-5 双直线式布置
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（2）折线—弧线式布置
图5-6 区段平巷坡度变化图
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（3）双弧线式布置 4.区段平巷的单巷和双巷布置 （1）平巷的双巷布置 对于普通机械化采煤和爆破采煤，在煤层走 向变化较大的情况下，采用双巷布置时通常区段 轨道平巷超前于区段运输平巷掘进，这样既可探 明煤层变化情况又便于辅助运输和排水。对于煤 层瓦斯含量较大、一翼走向长度较长的采区，采 用双巷掘进有利于掘进通风和安全。
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图5-1 盘区集中上山联合布置
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（1）盘区巷道布置及掘进顺序 （2）盘区生产系统 二、石门盘区 目前，近水平煤层走向长壁采煤法较广泛地 采用盘区石门布置方式，用盘区石门来代替盘区 上山，这种布置的盘区称石门盘区。石门盘区的 区段平巷、层间联系方式等与集中上（下）山盘 区的布置方式基本相同。 1.盘区巷道布置及掘进顺序
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图5-11 巷旁支护的几种类型
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（2）沿空掘巷 6.单工作面布置与双工作面布置 单工作面布置如图5-4所示，在区段上、下部 各布置一条平巷，准备出一个采煤工作面。 双工作面布置如图5-13所示，双工作面也称 作对拉工作面，就是利用三条区段平巷准备出两 个采煤工作面。采煤过程中，中间的区段平巷铺 设输送机作为区段运输平巷，上工作面煤炭向下 运送到中间运输巷，下工作面煤炭向上运送到中 间平巷
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图5-16 急斜煤层群分组小联合采区巷道布置
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2.大联合布置方式
图5-17 岩石轨道上山和溜煤眼上山大联合布置
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图5-18 岩石轨道上山和煤层上山眼相结合 大联合布置
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图5-19 混合石门分组大联合巷道布置
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图5-20 密接煤层巷道布置
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三、采区车场布置 开采急倾斜煤层时，往往在煤层中布置一组 上山眼，由于煤层倾角较大，一般不使用轨道运 输，可以不布置上部车场和中部车场，但必须设 置下部车场。急倾斜煤层采区下部车场多为石门 车场。当采用岩石轨道上山布置方式时，仍需设 置上部车场、中部车场、下部车场，其布置原则 与缓倾斜煤层基本相同。 四、采区生产系统 1.伪斜柔性掩护支架采煤法生产系统
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图5-12 沿空掘巷的巷道位置22图5-13 双工作面布置
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7.采煤工作面回采顺序 采煤工作面回采顺序有后退式、前进式、往 复式及旋转式等几种。 工作面由采区边界向采区上山方向推进的回 采顺序，称作后退式。如图5-14（a）所示，区 段上、下平巷和开切眼等回采巷道掘出并安装设 备后，工作面才开始回采，采空区后方的区段平 巷随工作面推进而报废垮冒，是最常用的一种回 采顺序。
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图5-2 煤层群石门盘区联合布置
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2.盘区生产系统 （1）运煤系统 （2）运料系统 （3）通风系统 三、石门盘区与上（下）山盘区的选择 石门盘区布置方式与上（下）山盘区布置方 式的差别，主要是将盘区运煤上（下）山的倾斜 运输变成盘区石门的水平运输。
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图 5-3 盘区石门与盘区上山混合布置 1—运输大巷；2—盘区石门；3—盘区上山； 4—区段集中平巷；5—煤仓；6—回风大巷
学习情境5 采区生产系统布置
任务1 近水平煤层走向长壁盘区生产系统的建立 在井田内，把近水平煤层划分为上、下两部 分之后，按照一定的走向长度划分成盘区。在 盘区内按照走向长壁采煤法巷道布置特点和方法， 布置盘区准备巷道和回采巷道，形成独立的 盘区生产系统。 走向长壁采煤法的盘区巷道布置类型，主要 有上（下）山盘区和石门盘区。
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图5-4 单一薄及中厚煤层走向长壁上山采区巷道布置
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二、采区生产系统 1.运煤系统 2.运料排矸系统 3.通风系统 （1）采煤工作面通风系统 （2）掘进工作面通风系统 （3）硐室通风系统 4.动力供给系统
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5.供水系统 三、采煤系统分析 1.采区上（下）山坡度 （1）运输上（下）山和自溜上山 （2）轨道上（下）山 2.区段参数 3.区段平巷的坡度和方向 （1）双直线式布置
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一、单层布置
图5-15 急斜单一薄及中厚煤层采区巷道布置
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二、近距离煤层群联合布置 根据开采煤层数目、层间距、顶底板岩性等 因素，急倾斜近距离煤层群联合布置可以采用分 组小联合布置和大联合布置两种形式。 1.分组小联合布置形式 当采区内开采煤层数目较多，层间距远近不 一时，根据煤层层间距远近、煤质、自然发火倾 向性、采煤方法等因素，将采区内煤层划分为若 干开采组。在每一组最下一层顶底板稳定的薄 及中厚煤层或底板岩石中
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图5-14 采煤工作面回采顺序
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任务3 急倾斜煤层采区生产系统的建立 开采急倾斜煤层的矿井，常采用集中运输大 巷和采区石门的开拓方式。采区的划分沿走向以 采区石门为标志，一般多采用双翼采区。单翼采 区走向长度一般为200－300m，双翼采区为400－ 600m。采区倾斜长度取决于两个开采水平之间高 度，一般为80－150m。随着采矿技术发展和生产 集约化的需求，采区走向长度和采区倾斜长度有 进一步加大的趋势。