单一走向长壁采煤法 - 山东科技大学泰山科技学院矿业工程综合

1、第四章第四章 单一走向长壁采煤法单一走向长壁采煤法 煤层倾角条件：煤层倾角条件： 近水平、缓斜、倾斜煤层近水平、缓斜、倾斜煤层层厚度条件：层厚度条件： 薄、中厚及厚煤层（薄、中厚及厚煤层（3 5m）开采方法：开采方法： 整层开采（一次采全高开采）整层开采（一次采全高开采）工作面推进方向：工作面推进方向：走向走向 走向长壁。走向长壁。第一节第一节 示例示例（一）条件（一）条件：近水平、缓斜、倾斜，单一煤层薄、中厚及厚煤层（近水平、缓斜、倾斜，单一煤层薄、中厚及厚煤层（3 5m）地质构造简单，瓦斯涌出量小。地质构造简单，瓦斯涌出量小。 1 021 467811 239874934121 41 06

2、7891 251 11 3A99871 14 ,51采区运输石门；2采区回风石门； 3采区下部车场；4轨道上山；5运输上山；6上部车场；7 、7中部车场（二区段中部车场） ；8、 8二区段回风平巷（第三区段回风巷）；9 、9区段运输平巷（第二区段运输巷）；11联络巷；10区段回风巷；12采区煤仓；13变电所；14绞车房。（二）巷道名称（三）巷道掘进顺序（三）巷道掘进顺序由采区运输石门由采区运输石门1 1采区下部车场采区下部车场3 3。沿煤层分别开掘轨道上山沿煤层分别开掘轨道上山4 4相相运输上山运输上山5 5，至采区上部边界后，至采区上部边界后采采区上部午场区上部午场6 6与采区回风石门与采区

3、回风石门2 2联通，联通，形成通风系统。形成通风系统。在上山附近第一区段下部掘中部车在上山附近第一区段下部掘中部车场场7 7并用双巷掘进的方法掘进两翼并用双巷掘进的方法掘进两翼的第二区段回风巷的第二区段回风巷8 8和第一区段的运和第一区段的运输巷输巷9 9掘出开切眼。掘出开切眼。同时在采区上部边界，从上部车场同时在采区上部边界，从上部车场6 6向两翼开掘第一区段的回风巷向两翼开掘第一区段的回风巷1010。同时开掘采区煤仓同时开掘采区煤仓1212、变电所、变电所1313和和绞车磨绞车磨1414。3412141067891251113A98711（四）（四） 主要生产系统主要生产系统1、运煤系统：

4、、运煤系统：2、运料排矸系统、运料排矸系统:3、通风系统：、通风系统：4、供电系统：、供电系统：5、压风及安全用水：（管路、压风及安全用水：（管路经运上）经运上）6、排水系统：、排水系统： 风帘风帘 风窗风窗 风桥风桥 风墙风墙 风门风门3412141067891251113A98711第二节第二节 采煤系统分析采煤系统分析一、一、 区段参数：区段参数： 区段斜长：区段斜长：L区区 = L采采+ 2L巷巷+ L柱柱 区段走向长：区段走向长： 区段斜长区段斜长： 我国我国 兖州兖州 美国（综采）美国（综采）L采采 120 200m 300 m 246 m（335 m） 综采综采 150 mL柱柱

5、 015 m； 普采普采 综采综采L巷巷 2.5 3.0m 4 4.5 m 区段走向长区段走向长区段走向长区段走向长 = 采区走向长采区走向长 普采普采 500 m 综采综采 1000 m 技术发展趋势：加大技术发展趋势：加大214106789A11（二）区段平巷的布置（二）区段平巷的布置巷道布置的内容：巷道用途、数量、位置和巷道之间的时空关巷道布置的内容：巷道用途、数量、位置和巷道之间的时空关系系1、普采或炮采区段平巷布置、普采或炮采区段平巷布置1）区段回风平巷（轨巷）：）区段回风平巷（轨巷）：（1 1）功用：轨道运输、回风、行人。）功用：轨道运输、回风、行人。 （2 2）要求：与采面上出口

6、相连，必须沿煤层掘进；）要求：与采面上出口相连，必须沿煤层掘进；断面要符合运输、通风、行人、安全等要求；断面要符合运输、通风、行人、安全等要求； 1）区段回风平巷）区段回风平巷轨道要求轨道要求 ： 坡度坡度i =3 5%0 ，有时有时6 10 %0 ；能适应弯道。能适应弯道。1 1t t矿车矿车 ，R 6 m R 6 m ，1.51.5t t矿车矿车 ，R 9m R 9m 掘进导向方式：掘进导向方式：按腰线沿煤层走向掘进（两端安绞车时也可按腰线沿煤层走向掘进（两端安绞车时也可以按中线掘进，分段取值）。以按中线掘进，分段取值）。2）区段运输平巷（机巷）区段运输平巷（机巷）（1）功用：铺输送机，运

7、煤或物料，行人。）功用：铺输送机，运煤或物料，行人。 （2）要求：）要求： 与采面下出口相连，必须沿煤层掘进。与采面下出口相连，必须沿煤层掘进。位置、断面利于装运煤。位置、断面利于装运煤。方向要求直或分段取直，利于运煤。方向要求直或分段取直，利于运煤。 链板输送机每部长链板输送机每部长200m，允许弯度值允许弯度值 12m2 风巷：铺轨。以设备最大外廓尺寸定，风巷：铺轨。以设备最大外廓尺寸定，S 10m2。 （1）机巷、风巷定向取直、平行布置，保持采面等长；机巷、风巷定向取直、平行布置，保持采面等长；（2）机巷、风巷分段定向取直、平行布置，保持采面等长；）机巷、风巷分段定向取直、平行布置，保持

8、采面等长；（3 3）施工技术：沿中线定向取直或分段取直。）施工技术：沿中线定向取直或分段取直。 4212(b)（1）中切眼）中切眼 在采面推进方向走向中部开掘的、连通机在采面推进方向走向中部开掘的、连通机巷、风巷且与开切眼长度相近的联络巷。巷、风巷且与开切眼长度相近的联络巷。（2）中切眼位置）中切眼位置 根据采面连续推进长度及设备性能，根据采面连续推进长度及设备性能，避开应力集中区，选择围岩稳定、无淋水的地段。避开应力集中区，选择围岩稳定、无淋水的地段。与区段平巷交角为与区段平巷交角为85O为宜。为宜。85中切眼的布置中切眼的布置（3）中切眼断面及支护）中切眼断面及支护断面断面 10m2；支护

9、支护 锚网支护锚网支护 平六矿：煤巷锚杆间距平六矿：煤巷锚杆间距0.7m， 锚杆长锚杆长1.8m，冷拔钢丝网，冷拔钢丝网，14#钢丝，网孔钢丝，网孔40*40mm （4）中切眼作用）中切眼作用：q解决掘进期间局部通风问题解决掘进期间局部通风问题如：如：JBT局扇或局扇或 JBD622局扇局扇 ，有效供风长度，有效供风长度700m 利用中切眼，缩短了供风距离，减少了风筒占用量，降低利用中切眼，缩短了供风距离，减少了风筒占用量，降低了风阻，提高通风效率。了风阻，提高通风效率。中切眼作用中切眼作用q 解决长距离掘进供电问题解决长距离掘进供电问题综合掘进机容量综合掘进机容量300kW以上，低压供电困难

10、；设中切眼后，以上，低压供电困难；设中切眼后，可将移动变电站放在中切眼附近，高压供电可将移动变电站放在中切眼附近，高压供电 q增加安全避灾通道增加安全避灾通道 q加快了巷道掘进速度：风巷掘进煤可通过中切眼从机巷一加快了巷道掘进速度：风巷掘进煤可通过中切眼从机巷一起运出，材料由风巷运进方便起运出，材料由风巷运进方便三、区段平巷布置方式三、区段平巷布置方式 1 1、双巷布置：、双巷布置：上区段机巷上区段机巷与下区段风巷统一布置与下区段风巷统一布置 双巷同时一次掘出，轨巷超双巷同时一次掘出，轨巷超前前 优点：优点：1）掘进通风容易；）掘进通风容易； 2）安全好）安全好 进出掘进面有进出掘进面有两个出

11、口，对回采也有避灾两个出口，对回采也有避灾出口；出口；124区段平巷双巷布置区段平巷双巷布置双巷布置的优点：双巷布置的优点：3 3）可超前勘探煤层变化，利于为机巷定向；）可超前勘探煤层变化，利于为机巷定向；4 4）泄水方便；）泄水方便；5 5）易送物料到机巷（安装维修）；）易送物料到机巷（安装维修）；6 6）为上、下采面及时接替创造条件）为上、下采面及时接替创造条件 。双巷布置缺点：双巷布置缺点： （1 1）下区段风巷受采动影响，维护时间长且困难；）下区段风巷受采动影响，维护时间长且困难；（2 2）若设备放在下区段风巷内，需重新移置电路和油管等。）若设备放在下区段风巷内，需重新移置电路和油管等

12、。（3 3）损失区段煤柱）损失区段煤柱区段平巷双巷布置煤柱回收区段平巷双巷布置煤柱回收留煤柱留煤柱20 30m，回收部分煤柱。回收部分煤柱。适用：区段数目少；矿压大，适用：区段数目少；矿压大，不宜跳采时，增加了平巷及联不宜跳采时，增加了平巷及联络巷的工程量络巷的工程量 11222、一条半巷布置、一条半巷布置上区段机巷掘出，上区段机巷掘出，下区段风巷掘一半下区段风巷掘一半 优点：同双巷布置，利于接替，一半长巷道易维护。优点：同双巷布置，利于接替，一半长巷道易维护。 3 3、单巷布置、单巷布置 分巷布置，分巷布置， 10o 时，时，下行风，设备在上巷，下行风，设备在上巷，可用于低沼矿井。可用于低沼

13、矿井。 设备在机巷，要求机巷设备在机巷，要求机巷大断面。大断面。 12354135424 4、高沼矿设瓦斯尾巷的双巷布置、高沼矿设瓦斯尾巷的双巷布置高沼矿：双巷布置设瓦斯尾巷。高沼矿：双巷布置设瓦斯尾巷。 321四、四、 单工作面与双工作面布置单工作面与双工作面布置1、对拉采面生产系统、对拉采面生产系统运煤：上采面下运运煤：上采面下运 下采面上运下采面上运 通风：通风：（1 1）1 1 进风，进风，2 2、3 3 回风，回风，下采面下行风；下采面下行风；（2 2）2 2、3 3 进风，进风，1 1 回风，回风，上采面下行风；上采面下行风；(3)(3)串联掺新，串联掺新，3 3、1 1 进风，进

14、风，2 2 回风。回风。2135m150m120m1中间运输平巷中间运输平巷 2上轨道平巷上轨道平巷 3下轨道平巷下轨道平巷对拉工作面对拉工作面2、上、下采面错距：、上、下采面错距： 一般一般5m ，木垛维护。木垛维护。3、优、缺点及适用：、优、缺点及适用： 优点优点 减少平巷掘进量和减少平巷掘进量和维护量；采出率高；占用设备少；生产集中；管理方便。维护量；采出率高；占用设备少；生产集中；管理方便。 缺点缺点 上、下采面交接处难维护。上、下采面交接处难维护。 适用：非综采工作面；顶板中等稳定以上；瓦斯少。适用：非综采工作面；顶板中等稳定以上；瓦斯少。 2135m150m120m五、五、 工作面

15、回采顺序工作面回采顺序 1、采面后退式、采面后退式：由采区边界附近向采区上山方由采区边界附近向采区上山方向推进采煤。向推进采煤。适用：适用： 我国广泛应用我国广泛应用 2、 采面前进式：采面前进式：采面由采区上山附近向采面由采区上山附近向采区边界方向回采，区采区边界方向回采，区段平巷沿空留巷。段平巷沿空留巷。 问题：少掘巷；采出率高；要求问题：少掘巷；采出率高；要求支护技术和手段好；要防漏风；支护技术和手段好；要防漏风；留巷困难。留巷困难。适用：适用： 少用少用。工作面回采顺序工作面回采顺序 工作面回采顺序工作面回采顺序 3、采面往复式：采面往复式：上采面前进式，沿空留巷；下采面后退式，沿空留

16、巷。上采面前进式，沿空留巷；下采面后退式，沿空留巷。优点：缩短搬家距离；采出率高；少掘巷道。优点：缩短搬家距离；采出率高；少掘巷道。工作面回采顺序工作面回采顺序4、往复旋转式：使综采面旋、往复旋转式：使综采面旋转转180 ，往复回采，沿空留，往复回采，沿空留巷。巷。优点：采面不搬家；少掘巷；优点：采面不搬家；少掘巷；缺点：煤损大；回采技术复缺点：煤损大；回采技术复杂；转折点难维护，设备折杂；转折点难维护，设备折损严重。损严重。六、区段间无煤柱开采的回采巷道布置六、区段间无煤柱开采的回采巷道布置 1、 沿空留巷（巷帮充填）：工作面沿空留巷（巷帮充填）：工作面采煤后沿采空区边缘维护回采巷道采煤后沿

17、采空区边缘维护回采巷道 前进式沿空留巷：采面前进式回采，前进式沿空留巷：采面前进式回采，沿采空区留出平巷。沿采空区留出平巷。 2 2）后退式沿空留巷：先掘区段平巷）后退式沿空留巷：先掘区段平巷到采区边界，采面后退回采，沿采到采区边界，采面后退回采，沿采空区留出平巷，为下区段服务。空区留出平巷，为下区段服务。沿空留巷沿空留巷3 3）往复式沿空留巷）往复式沿空留巷4 4）沿空留巷）沿空留巷适用条件：适用条件： 中倾斜以下，厚中倾斜以下，厚2 2m m以下的薄及中厚煤层。以下的薄及中厚煤层。沿空留巷比较困难，使用的比例有下降的趋势。沿空留巷比较困难，使用的比例有下降的趋势。 沿空掘巷沿空掘巷 1)特

18、点：沿上覆岩层移动稳定后的采空区边缘掘巷或仅特点：沿上覆岩层移动稳定后的采空区边缘掘巷或仅留很窄的煤柱掘巷。留很窄的煤柱掘巷。(b)23m(a)2)2)沿空掘巷时回采面接替顺序沿空掘巷时回采面接替顺序(1)(1)优缺点及使用条件优缺点及使用条件区段跳采接替方便，巷道掘进量区段跳采接替方便，巷道掘进量少；少；但生产分散，但生产分散，“孤岛孤岛”采煤矿压采煤矿压显现强烈；显现强烈； 适用：采区区段数目多。适用：采区区段数目多。 (a)区段1234512345单面保持采区产量，区段顺序接替单面保持采区产量，区段顺序接替（2）沿空掘巷沿空掘巷区段顺序接替区段顺序接替 区段平巷双巷布置，留煤柱区段平巷双

19、巷布置，留煤柱20 30m，回收部分煤柱。回收部分煤柱。适用：区段数目少；矿压大，适用：区段数目少；矿压大，不宜跳采时，增加了平巷及联不宜跳采时，增加了平巷及联络巷的工程量络巷的工程量 1122（七）采场通风方式与回采巷道布置（七）采场通风方式与回采巷道布置 1、工作面通风的要求、工作面通风的要求 :符合安全规程，防止上隅角瓦符合安全规程，防止上隅角瓦斯聚积；斯聚积；防漏风；防漏风；通风系统简单；通风系统简单；风巷断面足够。风巷断面足够。 上隅角上隅角 2、通风方式、通风方式 qU型通风型通风q通风系统简单，漏风少，风流通风系统简单，漏风少，风流线路长，变化大。线路长，变化大。 适用：瓦斯不太大，我国适用：瓦斯不太大，我国常用常用； 瓦斯大，设瓦斯尾巷，瓦斯大，设瓦斯尾巷，U U + L+ L通风通风 通风方式通风方式q Z型通风型通风顺流通风方式，风路短，顺流通风方式，风路短，通风效果比通风效果比U型好型好 通风方