煤矿开采学2之第十八章井田开拓巷道布置

煤层稳固的底板岩石中。 2.当井田上部冲积层很厚、含水丰富时，需要沿煤层侵蚀带设防
水煤柱，总回风巷布置在防水煤柱内。 3.当井田边界因煤层侵蚀深度不一致而造成标高相差较大时，总
回风巷可根据不同标高分段布置。
第二节 开采水平大巷的布置
4.对于近水平煤层矿井，总回风巷一般与大巷平行，大多布置在 上部煤层或上部岩层中。
第一节 开采水平的划分及上下山开采
二、 下山开采的应用
1、上、下山开采的比较
开采方式
开拓工程量
基建投资 水平垂高 水平服务年限
及接替
运输
上山开采
（井筒、井底车场、石 门等）大
大
Ha＝1/2Hb T短，井筒延深多次；接 替紧张
煤（矸）下运，能力大， 费用低；全矿有折返运 输
上下山开采中的下山开采
（井筒、井底车场、石门等）小
3t固定车厢式矿车 1.5t固定车厢式矿车
900
1t固定车厢式矿车 1t固定车厢式矿车
600
CDC-6/3型600轨距3吨底侧卸式矿车
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第二节 开采水平大巷的布置
（二）运输大巷的布置方式
１.分层运输大巷 ：在井田内为一个煤层服务的运 输大巷
（1）煤层距离远 （2）煤层煤质不同，需分装分运 （3）煤层数目少，走向短 优点：初期投入少，见效快 缺点：后期工程量大，维护费高。 2.集中运输大巷 3.分组集中运输大巷
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分层 运输
大巷 布置
第二节 开采水平大巷的布置
2 1
m2
m1
6 3
48
5 7
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第二节 开采水平大巷的布置
集中运输大巷布置
在井田内为所有煤层服务的运输 大巷。 优点：各煤层联合开采，大巷工 程量及占用的轨道、管线也少； 可同时进行若干煤层的准备和回 采，开采强度比较大，井下生产 采区比较集中，便于管理；巷道 维护条件好，有利于大巷运输， 且煤柱损失少。 缺点：建井初期工程量大，建井 期长，每个采区都要掘进石门， 采区石门工程量大，经济上不合 理。
2
1
3
4
I
5
I
78
1 2
4
5
6
第二节 开采水平大巷的布置
分组集中运输大巷布置
7 I
9
4
I
8
井田内煤层分为若干煤组时， 为一个煤组服务的运输大巷。 A
5 B
36
各分组集中大巷之间用主要
6 I -- I
石门联系。
煤组内各煤层之间用采区石 门联系。
7
12 4 5
7
3
B
A
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第二节 开采水平大巷的布置
（三）运输大巷的位置 运输大巷作用：为开采上水平各煤层服务；为开
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第二节 开采水平大巷的布置
矿井电机车、矿车类型
井型
矿车类型
小型矿井 ≤60万t
90～180万t
>240万t 高瓦斯矿井
1t（固定式）
1t（固定式） 3t（固定式、底卸
式） 3t（固定式、底卸
式） 5t（底卸式）
电机车类型 蓄电池电机车 无极绳绞车 架线式电机车 架线式电机车
架线式电机车
ii、按中线沿煤层掘进—适合胶带运输； iii、按中线及腰线掘进大巷—适合机车和胶带（可 能穿层）
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第二节 开采水平大巷的布置
煤层大巷的适用条件 （１） 煤层赋存不稳定，变化大的小型矿井； （２） 离其他煤层较远的深及中厚煤层，储量小、 服务年限不长； （３） 煤系基底有距离较近富含水层，不易将大巷 布置在煤层底板； （４） 井田走向短、运输大巷服务年限短，煤层厚
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项目 掘进及 工期 维护
使用
煤损 安全
第二节 开采水平大巷的布置
3.煤层大巷与岩层大巷的比较
煤层大巷
岩石大巷
施工、设备简单，速度快，工期短， 岩石工程量大，速度慢，费用高；
费用低；超前勘探煤层变化。
工期长。
维护（大巷、管线、轨道、水沟等） 维护条件好，费用低；少维修， 工作量大，费用高；大巷维修频繁， 对生产有利。 影响生产。
对于倾角大于16°，井田倾斜长度较长，可设两个以上水平， 但尽可能减少开采水平。
水平服务年限 TS＝ＺS/KA
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第一节 开采水平的划分及上下山开采
按煤组划分水平示意图
1－第一水平；2－第二水平
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第一节 开采水平的划分及上下山开采
四、 辅助水平的应用 １. 阶段斜长较长 ２. 井田形状不规则，煤层倾角变化大 ３. 近水平煤层分组开采
主要用于大巷和采区 牵引矿车或编组列车 使用，用来完成井下 矸石、材料、设备及 人员等辅助运输，能 实现6°坡以下地面或 井底车场至采区工作 面不经转载的直达运 输。适用于有瓦斯及 煤尘爆炸危险的矿井中使用。
第二节 开采水平大巷的布置
（3）轨道运输对大巷的一般要求 ①大巷风速不大于8m／s ②运输大巷的方向应与煤层走向大体一致，大巷尽量取直。 ③运输大巷坡度一般为3‰～4‰或5‰；采用无极绳运输大巷一 般不超过10°
8t蓄电池电机车
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CJ系列直流架线式变频调速电机车
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蓄电池式电机车
蓄电池式电机车适用 于有瓦斯矿井的主要 回风巷和采区进、回 风巷内以及高瓦斯矿 井进风（全风压进风） 的主要运输巷道内牵 引矿车，运输矿物、 器材或调车。
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CXJ-10型防爆特殊型蓄电池电机车
皮带输送机
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第二节 开采水平大巷的布置
不同矿井生产能力的大巷运输设备
矿井生产能 力/万t·a－1
＞240
90～180
≤60
运煤
5t矿车底卸式 带式输送机 3t矿车底卸式
辅助运输
1.5t固定车厢式矿车 1.5t固定车厢式矿车
大巷轨距 /mm 900 600
1.5t或1t固定车厢式矿车 600
好，无自燃； 机械化程度很高（综采面少，推进快）大巷壁
后用不燃性材料（碎石等）充填的矿井。
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第二节 开采水平大巷的布置
2.岩层大巷（岩石大巷）位置 至煤层法线距：15 30m； 岩性稳定的岩层中； 不受上煤层采动影响，布置在压力传播影响角之外； 利于布置采区煤仓和车场； 岩层大巷施工： 按中线及腰线取直或分段取直； 煤层内设副大巷—探巷，超前勘探，及时为岩石大巷定向。 煤层稳定时不设副大巷，隔一定距离用探巷或钻孔探煤层位置；
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第二节 开采水平大巷的布置
岩石大巷的优缺点 与煤巷相比的优、缺点如下 优点：巷道维护费用低，并可少留或不留煤柱，能较好地 适应地质构造的变化，便于保持巷道的方向和坡度，利于 列车行驶和保证运输能力，有利于预防火灾和安全生产， 有利于设置采区煤仓和采区车场。 缺点；如果在煤层底板岩石中的位置选择不当仍然会使岩 石大巷维护困难。 二、总回风巷 是全矿井或矿井一翼服务的回风巷道。
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第一节 开采水平的划分及上下山开采
三、 开采水平的设置
开采水平的数目和位置，主要根据： （１） 井田倾斜长度 （２） 阶段高度 （３） 能否进行上、下山开采 （４） 煤层倾角、层间距离、地质构造、井底车场处的围岩性质 （５） 排水 （６） 提升设备型号
对于倾角小于16°，井田倾斜长度小于2000米，可设一个水平， 采用上、下山开采。
小 Hb T长；井筒延深次数少；利于接 替
煤（矸）上运，能力低，费用低； 全矿无折返运输
第一节 开采水平的划分及上下山开采
1.上、下山开采的比较
掘进
通风
排水
技术上 基建投资 生产经营费
工序简单，方便，成本低
工序复杂，装运困难，速度慢，成本高； 水大时困难
新风、泛风均向上，线路 短；漏风少；通风设施少； 管理方便，费用低。
可行
高
低
低
高
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第一节 开采水平的划分及上下山开采
1－主井；2－副井；3 －回风井；4－运输大 巷；5－总回风巷；6 －采区上山；
7－下山采区中部车场； 8－下山采区上部车场； 9－采区下山；10－大 巷配风巷（作为下山采 区总回风巷）；11－下 山采区水仓
6 (C)
3 5
6
(A) 4
2 12 7
1
采 下水平煤层回风。 位置要求：服务时间长；处于不受或少受采动影
响的位置。 位置:1.岩石大巷，煤组的底板岩石中； 2.煤层大巷，煤组最下部煤质坚硬，围岩
稳定的薄及中厚煤层中。
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第二节 开采水平大巷的布置
1.煤层大巷 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 煤层大巷施工： i、按腰线沿煤层掘进—适合机车运输；
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8
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(B) 12
7
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上下山开采的比较
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第一节 开采水平的划分及上下山开采
2.下山开采一般的适用条件 （1）倾角小于16°的缓斜煤层，瓦斯及涌水量不大； （2）煤层倾角不大，采用多水平开拓的矿井，开拓延深后提升能 力降低的； （3）由于开采强度加大、水平服务年限缩短，造成水平接替紧张， 可布置一个或几个下山采区； （4）当井田深部受自然条件限制，储量不多、深部境界不一，设 置开采水平有困难或不经济时，可在最终开采水平以下设一部分下 山采区。
①两下山相距近，负压大，漏风大;② 通风线路长，最困难时期比上山采区长 一倍; ③通风交叉点和设施多，④管理 复杂,CH4大时，费用高。