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文档简介
1、第七章 采煤方法概念及分类(书上第二章)§7.1采煤方法的概念任何一种采煤方法均包括二项主要内容:采煤系统、回采工艺。1、采场:直接大量采取煤炭的场所称采场;也叫采煤工作面,采煤礃子面。2、回采工作面:采场内进行回采的煤壁称回采工作面。一般通俗称采场为回采工作面。3、回采工作:在采场内,为采出煤炭所进行的一系列工作。由5个字组成:破、装、运(采煤过程)、支、控(顶板管理)。4、辅助工作:为正常完成回采工作面的工作而需要做的辅助工作或服务工作。如:移溜、洒水、灌浆、端头支护、通风、运料、顺槽支护、工作面标准化管理的工作等。5、回采工艺:在回采工作面,按照一定顺序完成各项回采工作的方法及
2、其配合,称为回采工艺;煤层自然条件不同,采用机械不同,完成这些工序的方法就不同,在进行的时间、顺序、空间上都有一定的规律。6、回采工艺过程:在一定时间内,按照一定顺序完成回采工作各项工序的过程称回采工艺过程。7、采煤系统:回采巷道与采场的回采工作在时间上的配合和空间上的相互关系称回采巷道布置系统,也叫采煤系统。8、采煤方法:采煤系统与回采工艺的组合。新的设备具有新的回采工艺,要求有新的采煤系统。采煤系统又会促进回采工艺的改造,互相影响。§7.2采煤方法的分类及应用情况我国幅源辽阔,地质条件差异很大,各种各样的采煤方法很多。见表2-1,根据其特点,分成各种类型,见图2-1。一、壁式体系
3、采煤法以长壁工作面为主,占95%以上的产量。1、薄及中厚煤层单一长壁的采煤方法一次采全高,整层开采。图2-2,走向长壁(分成区段、片盘斜井,分段式)55.91%(96年)(图2-2 a)采煤方法旱采水采壁式体系柱式体系房式倾斜短壁式走向短壁式房柱式整层开采整层开采掩护支架水平分层单一长壁倾斜分层放顶煤水平分段放顶煤斜切分层分层开采垮落倾斜长壁走向长壁刀柱下行垮落倾斜长壁走向长壁上行充填柱式体系整层开采倾斜长壁(分带式,12°,仰斜、俯斜)(图2-2b、c)。顶板管理用全部垮落。若坚硬,可强制放顶,高压注水等。若效果不理想,可采用刀柱式1.66%(图2-3)。此种方法占总产量的53.3
4、4%,其中,单一走表2-1 我国常用的主要采煤方法及其特征序号采煤方法体系整层与分层推进方向采空区处理采煤工艺适应煤层基本条件96年产量比重1单一走向长壁壁式整层走向垮落综普炮薄及中厚煤层43.162单一倾斜长壁壁式整层走向垮落综普炮缓斜薄及中厚煤层8.653刀柱式壁式整层走向或倾向刀柱普炮薄及中厚煤层,顶板坚硬1.664大采高一次采全厚壁式整层走向或倾向垮落综采缓斜厚煤层2.445放顶煤采煤法壁式整层走向垮落综采缓斜厚煤层12.296倾斜分层长壁采煤法壁式分层走向为主垮落为主综普炮缓斜、倾斜厚及特厚煤层24.797水平、斜切分层下行垮落壁式分层走向垮落炮采急倾斜煤层0.308水平分层放顶煤壁
5、式分层走向垮落炮采为主急倾斜特厚煤层9掩护支架采煤法壁式整层走向垮落炮采急倾斜煤层为主0.7710水力采煤法柱式整层走向或倾向垮落水采不稳定或急倾斜煤层1.3811柱式体系采煤法柱式整层走向或倾向垮落炮采非正规条件回收煤柱1.82向、单一倾斜、刀柱式、厚煤层大采高一次采全厚采煤法为43.16%、8.65%、1.66%、2.44%。2、厚煤层分层开采的采煤方法煤厚,一次采不了,分成若干层,一次次回采。1)、倾斜分层(图2-4a )2)、水平分层(急倾斜厚煤层(M10m)(图2-4b )3)、斜切分层 (急倾斜厚煤层(M10m)(图2-4c )一般采用下行垮落方法。3、厚煤层整层开采1)、4.5m
6、以下一次采全高(大采高)2)、10m以下一次采全高,放顶煤。3)、4.06.0m急倾斜,=55°65°,采用伪倾斜柔性掩护式支架采煤。书上§8.2。4)、25m以上的厚煤层,可采用分段放顶煤;书上§8.4。二、柱式体系采煤法国内用的较少,占产量34%(书上第九章)。(图2-5 )三、其它水力采煤,书上第二十四章。总结:12°,占57.32%;25°,占87.39%;=25°45°,占8.88%;45°占3.73%。第八章 采区巷道的布置形式及分析构成完整的采准系统,才能采煤。因此,需要在开拓巷道的基础上,
7、再开一系列准备巷道和回采巷道。保证运输、通风、行人、排水等。采区巷道的布置形式有许多种,根据不同的地质条件,可采用不同的形式。§8.1倾斜、缓倾斜走向长壁的采区巷道布置方式对于单一煤层,单一厚煤层、煤层群可有三种基本形式:单层、联合倾斜分层。见图11-2。(利用CAI课件中的图和动画结合书上的图,进行讲解)一、单层准备方式(书上§4.1)采用分层大巷时,一定是单层布置(书上图4-1,图5-1)。图4-1中,是用石门贯穿各煤层,此煤是单一的薄及中厚煤层或一次采全高的厚煤层(包括放顶煤,书上第七章)。1、准备过程:已有的巷道,后准备的巷道,图4-1巷道交汇处,局扇等。2、生产系
8、统:1)煤、2)料、3)、风、4)、掘进煤;5)、供电;6)、供水;3、巷道类型:回采巷道,准备巷道。1)、为整个采区服务的巷道:运、轨上山,通风、行人、采区上中下部车场、煤仓、绞车房、变电所等;2)、连接巷道:下部车场(上山与大巷),上部车场(上山与回风石门),中部车场(上山与区段平巷)。3)、安装机电设备的硐室:绞车房、变电所;4)、联络巷;二、单一厚煤层倾斜分层准备方式(书上§5.1)煤层较厚,不能一次采完,而需要分层,大多数采用下行全部垮落法,少数用上行充填法。在下行分层采煤过程中,层间需铺设假顶(人工假顶)。1、准备过程:分成35个区段,省略符,有区段集中平巷。掘进时先底后
9、上,最后到开切眼,利用集中平巷搞超前掘进;2、生产系统:1)、煤;2)、料;3)、风;4)、矸;通风系统中,第二区段的通风见图5-2。三、煤层群单层准备方式(书上§11.2)采区石门贯穿的各个煤层均单独布置采区上山、车场、装车站。(图11-3)。区内的布置情况见图4-1。四、多煤层联合准备方式在大巷采用集中大巷或分组集中大巷的布置时,集中一部分煤层采用一组上山(下山)来开采。图11-4,就是一个典型的例子。1、准备过程;2、生产系统。(讲到通风系统时,对下区段回采时的回风或上下区段同时回采时的回风问题,讲解细,用到图11-5)五、煤层群分组集中采区联合准备方式煤层群组用一组大巷开拓,
10、但组内可能分成几个分组,一个分组内联合,形成独立的生产系统,如图11-6,可以看成是两个采区;1、图11-7通风上山在m12b层中,m5、m7、m8、m9上组,有区段集中平巷,16、17;m11、m12a、m12b下组,有区段集中平巷,19,18;m5、m7、m8、m9叫集中平巷联合;上山服务所有煤层的叫集中上山联合。(联合:集中(或分组集中)大巷,集中上山,集中平巷三种联合;)2、图11-8。分两组,各组有集中平巷,进风、回风、运煤,两组各自独立,只有运料共用巷道,叫集中上山联合。这两个例子是工作面产量偏低的情况下采用的,可布置多个工作面,增大采区生产能力(采区集中)。若工作面单产高,此种布
11、置就不适用了(现场多用,你们的毕业设计可能用不上!)。§8.2倾斜、缓倾斜走向长壁采区巷道布置的分析一、区段平巷的布置(书上§4.2)1、区段参数:区段斜长及区段走向长度1)、区段斜长:回采工作面长度,区段煤柱宽度和上下两巷宽度之和。工作面长:综采工艺,不小于160m;普采工艺,薄煤层,不小于120m,中厚煤层,不小于140m;炮采工艺,80150m;煤柱宽度,815m;平巷宽:普、炮采,2.53.0m,综采4.04.5m;2)、区段走向长:就是采区走向长,一翼的长度约为工作面的推进长度;一翼长:综采时,当采高大于3.2m或小于1.4m时,不小于1000m;采高在1.43.
12、2m之间,不小于1200m;普采时,不小于700m;炮采时,420540m;采区走向长,分为单翼、双翼。以后会讲到。2、区段平巷的坡度和方向平巷,实则不平,有510的坡度,这是由于煤层起伏造成的;1)、普采面区段平巷(1)、轨道平巷:也叫回风平巷,回风顺槽,上巷等。铺设轨道,负责辅助运输工作,运送材料、设备、矸石等。(2)、运输平巷:进风平巷,进风顺槽,下巷。运煤。用刮板运输机(溜子)、皮带。运输平巷要求要直,坡度无多大限制。但取直时,坡度有变化。可以折直,但工作面长度不等。图4-3。轨道要求平,可能会弯曲,使工作面不能保持恒长。一般采用折直方式。巷道掘进时,要求平时,按巷道的腰线掘进,转弯;
13、而要求直时,按巷道的中线掘进。两巷同时掘进,轨道巷先掘进,为运输巷定向。2)、综采面区段平巷要求工作面长度稳定,上下顺槽都应平行,需直或折直,但存在低洼处。有积水、提料问题。图4-2。3、区段平巷的单巷与双巷布置1)、普采:用双巷时轨道巷超前,探煤,为运输巷探路,便于排水,运料。瓦斯大时,有利于通风。但维护时间长。适用:煤层条件简单,水、瓦斯小,可用单巷。扒皮式回采时,可考虑双巷。2)、综采:要求上下顺槽平行,不用探煤,只按中线掘进。另外,断面要大,双巷不利于维护,常用单巷。图4-4。当矿井瓦斯大时,需要预先抽放瓦斯或进行采空区抽放瓦斯,则在上顺槽布置双巷道,进行抽放工作。图4-5。4、单、双
14、工作面布置一般是单工作面。当倾角较小时,15°,可以采用双工作面,即对拉工作面。特点:1)、一般中间巷进风,运煤。下面向上运煤,有下行风。下面短一些。2)、两边巷道铺轨,为上、下两面运料服务。3)、上、下两面有错距,相错5.0m,中间有木垛维护。如图4-6;4)、对拉面一般不用综采。(目前不是)5、工作面回采顺序:后退式、前进式、往复式、旋转式。6、无煤柱护巷:沿空留巷、沿空送巷。1)、沿空留巷:采高小于2.5m的煤层可用,需巷旁维护。充填矸石带、木垛,密集支柱混凝土预制块,石膏充填。2)、沿空送巷:任意采高,一般用于非放顶煤。完全留窄小煤柱。一般上区段冒落稳定后,才掘下区段巷,一般
15、46个月。图4-9。特殊时,10个月,所以有时要用跳采方式。图4-8。7、采场通风与回采巷道布置:U、Z、Y、H、W。图4-10。8、受构造影响的区段平巷布置。断层:图4-11,利用断层自然划分区段;陷落柱:图4-12,新开切眼,搬家,穿过构造。二、分层平巷的布置方式(书上§5.2)根据煤层倾角的不同,从有利于掘进和维护的原则出发,有三种布置形式:立、斜、平(垂直式、倾斜式、水平式)。图5-31、倾斜式:煤层倾角10°15°20°,多采用。a内错式:煤柱呈正梯形,工作面越来越短,在网下掘进,错半或一个巷宽。b外错式:煤柱呈倒梯形。c平方式。2、水平式:2
16、0°15°。行人、运料方便,下分层运输平巷易维护。3、垂直式(重叠式)10°,最好。面长一致,压力小。三、区段集中巷1、定义:为一个区段或两个区段服务的煤层或岩石平巷叫集中平巷。运煤的叫集中运煤平巷,运料的叫轨道集中平巷。2、作用:有利于超前掘进,多面同时生产。3、布置方式:1)、一煤一岩(实际上是三条,图5-1,9、10、2、)2)、机轨合一(二条)图114。图5-4。3)、二岩(三条),很少用。4、布置位置:避开承压区,图5-5。有垂直距离,有水平平易距离。有支承压力传递角,图5-6。=25°55°,软大,硬小。压力大,大。h=812m。5
17、、集中平巷与分层平巷的联系(联合开采)。一般地,运输平巷与集中平巷用立、斜形式,轨道平巷与集中平巷用斜、平形式。图5-7为厚煤层集中平巷与分层平巷的联系方式。图13-1、图13-2、图13-3、图13-4、图13-5为煤层群联合布置时的集中平巷与分层平巷的联系方式。1)、分煤层平巷用外错式2)、分层平巷用内错式3)、分层平巷用水平式4)、分层平巷用垂直式四、厚煤层上下分层同采时上下工作面错距1、老顶来压强烈,长;2、黄泥薄浆需脱水,长;3、采用再生顶板,长;否则,短。对于上下层联合开采,其间距参见图12-1,Xmin=H·ctgLb,(m),分层开采有H,厚煤层分层开采H=0。五、跨
18、上山开采从一侧跨过上山,到另一侧,必须用无煤柱开采(采用留巷、掘巷)。1、优点:1)、减少煤损;2)、增加推进距离;3)、采区上山处于采空区下方,压力小;图5-8。4)、减少自燃的可能性;2、要求:1)、底板岩石上山应距煤层距离多于10m;2)、避免两侧工作面同时到达上山处,应有一段时间间隔;3)、停采线需跨过上山20m以外(或一直到采区另一边界);4)、不留区段煤柱,利于上山维护;5)、采用集中平巷或边界上山;6)、当上山间隔500800m时,可采用连续回采。图5-9为跨上山后的生产系统,图5-10为无区段岩石集中巷道时跨采时的生产系统(连续跨上山)。六、采区上山、下山的布置(包括盘区)。(
19、书上§13.2)1、位置的选择1)、走向方向:中间或边界。(1)、中间:运、轨都在中间,叫双翼采区。如果有一个边界通风上山,也叫双翼采区。(2)、边界:运轨都在边界(或一侧),叫单翼上山。主要原因是由于自然条件限制,或采区走向长度太短,用两翼开采时推进长度太小而选用的。分为前上山和后上山两种。上山靠近井筒(工业广场),叫后上山;否则叫前上山。(哪一个好?)。2)、层位可选择在煤层底板,煤层顶板,煤层中,煤层群中的煤层间以及穿层。(1)、煤层上山a、优点:掘进易,费用低,速度快,探煤(瓦斯、水、自燃情况)。b、缺点:采动影响大,维护难,图13-6,相对于岩石上山采用无煤柱开采情况下,煤
20、损大,自燃。c、适用:i)、单一薄及中厚煤层,服务年限短。(图4-1)ii)、只有两个分层的单一厚煤层,煤中硬,顶底板较稳定;iii)、联合布置时,最下层是维护条件好的薄及中厚煤层图11-6。Iv)、为部分煤层服务或维护时间短的专用通风、运煤上山(图11-7中9通风上山,图11-8中3,回风上山)。(2)、岩石上山:维护容易,掘进费用高,联络巷工程量大,服务年限长时采用。(3)、层位与坡度a、层位:一般在最底层煤中或最底层的底板岩石中,距煤层的法线距离为1015m(有时有集中巷时为20m)。特殊情况,如底板有含水量大的含水层,瓦斯突出层,可布置在顶层(煤)岩中。b、坡度:适应运输设备,有时,为
21、适应设备,需穿层或伪斜(急倾斜)。皮带:16°,刮板,25°,自溜,=30°35°(铸石)。=20°(搪瓷),串车,10°20°,单轨吊35°以下,无极绳10°。2、上山数目及其相对位置1)、数目:至少两条。进、回风;运煤、料;特殊可增加上山。其条件是:(1)、生产能力大(2)、生产能力较大,而瓦斯大,特别是下山采区(通风、排水)。(3)、大生产能力的普采区,经常有上下区段同采(专用回风)。(4)、探煤。用于辅助工作。2)、类型:图13-7。(1)、一煤一岩,煤轨、岩运。(2)、双岩。多用,服务年限较长。
22、(3)、双煤。服务年限短。(4)、两岩一煤,煤上山在最上层,行人、回风;(5)、三岩。极特殊情况,能力大,瓦斯大,维护条件差。3)、上山间相互位置关系:与上山数目、煤层数、地质条件、开采技术有关。(1)、两岩:间距2025m;两煤、一煤一岩也同样;(2)、三岩:间距1015m(二岩一煤同样)。层位可以在同一层面,如两煤,两岩,也可不在同一层面,相差35m,运低轨高。但煤、岩有时不可能在同一层面。见图13-7。4)、边界上山:(1)、CH4大,用Z、Y、H型通风时。(2)、往复式开采,或为加大推进长度,连续跨上山。3、采区上(下)山的运输1)、能力:应大于同时生产工作面生产能力之和;机采时,按工
23、作面设备能力计算;炮采时,按采区日产量乘1.5系数,每班运56小时。(以后会讲到生产能力配套问题)2)、设备的选择:按能力和倾角而定。3)、辅助运输:串车,无极绳、单轨吊、卡、齿轨车,轨距与大巷相同。第九章 近水平煤层准备方式的选择 因倾角小,布置方式与缓斜、倾斜有差异§9.1 倾斜长壁采煤系统的巷道布置一、条带式布置有关参数前面已经讲过,不重复,看书,重点是学习看图。1、单一煤层的布置(图6-1)可以有单工作面布置,也可以有双工作面布置。1)、掘进准备:两条大巷可以在同一标高,可以在不同标高,回风巷高一些。2)、生产系统2、单一厚煤层的布置有集中巷,叫集中斜巷。(由局部到整体)图6
24、-2。1)、准备过程2)、生产系统。3、多煤层联合布置(黑皮采煤学)(图6-2加)1)、掘进准备2)、生产系统二、条带式布置的特点1、优点:取消了采区(盘区)上、下山巷道,工作长度稳定,基本不变。掘进工程量少,生产系统简单。2、注意问题:工作面回采巷道不是平巷,是沿煤层的倾斜巷道。由于巷道长度可能很长,用绞车提升运料较困难,多采用单轨吊车、齿轨和卡轨车。3、关于仰斜开采和俯斜开采1)、仰斜开采:工作面压力小,有利于排水,煤壁受压,易破煤,装煤效果好。但煤壁易片帮,瓦斯易积累。所以,当煤质较硬,顶板淋水较大时,可多采用。图6-3、6-5、6-6、6-7。2)、俯斜开采:与仰斜相对应,当煤层厚度大
25、,煤质松软或瓦斯较大时采用。图6-3、6-5、6-63)、当开采倾角很小时,顶板较好,可采用仰、俯结合的形式,即大巷上方用俯斜,大巷下方用仰斜。4、关于单面和对拉工作面走向长壁有下行风、向上运输等问题。倾斜长壁没有,因此,优先考虑对拉面。5、无煤柱开采,同走向长壁时相同;6、进回风大巷不在一起时的条带开采1)、沿空留巷;(图6-4a)2)、保留煤柱。(图6-4b)7、适用条件:1)、12°。2)、采取一定措施后,=12°17°。3)、瓦斯、水较小;4)、斜交断层区域;当倾角较大时,开采时,需要一定的措施。三、带区式布置(书上§13.4)1、布置形式 图1
26、1-15。1)、准备;2)、生产系统;2、布置特点:煤巷多,以煤巷换立眼、运料斜巷。3、条带数:大于46个,可以达到1012个(3000m以内)。4、发展前景:近水平煤层多采用。书上介绍的少,是一种新方式,可多采用。(图11-16一个实际应用例子)四、条带式与带区式布置的比较1、系统(相当于走向长壁的单面上山采区)2、工程量(煤巷换岩巷)3、选择(经济比较)§9.2 盘区式布置(书上§13.3)一、上(下)山盘区1、单层准备盘区上下山沿煤层布置(薄及中厚煤层),上下山间距1520m,两侧各2030m煤柱。对于厚煤层,上山可能在底板岩石中。如果大巷在煤层中,则与图4-1极相似
27、。如果在岩石中,则与图11-10中,去掉顶煤层后相似。2、上(下)山盘区集中上(下)山联合布置图1110。1)、错误:图中错误:7与2,2上7下;剖面缺20;缺回风巷辅巷标,注22;8在22之上;16标的地方不对;16与4的接口,在剖面上没有。无23。2)、准备3)、生产系统4)、其它:可用对拉面、电机车进区段集中巷。二、石门盘区集中平巷联合准备1)、准备(图11-11)2)、生产系统。三、上山盘区与石门盘区的选择石门盘区比上山盘区优越,有条件尽可能选用。6°。1、优点:1)、上山的运输变成水平运输,给使用电机车创造了条件,甚至可以使电机车进入岩石集中巷道;图11-13。简化了系统,
28、减少了环节,运输不受长度限制,能力较大;2)、有盘区石门时,有留煤眼和区段煤仓,对煤流的缓冲作用很大,有利于煤炭的运输工作;3)、岩石巷道维护工作量小,费用低,可以进行无煤柱开采,减少煤炭损失。2、 缺点:沿巷掘进工程量大,掘进速度慢,倾角大时,上部的联络巷工程量会增加很大。图11-14,就是针对倾角较大时采用石门与上山混合方式,使上部的联系巷道缩短。第十章 采区车场的形式及选择以及其它简介:采区车场:采区上(下)山与区段平巷(或区段集中平巷)、阶段大巷与上(下)山的连接处的一组巷道和硐室称采区车场。重要作用:转载、过渡、改变运输方式的转换。车场组成:甩车道、存车线、联络道、硐室(煤仓、绞车房
29、、变电所等)。根据在采区内不同的位置分为上、中、下三种车场。图14-1。§10.1 上部车场(书上§14.2)上部车场:采区上山与回风大巷或回风石门、工作面回风平巷联系的一组巷道,根据联系方式不同,可分为平车场、甩车场、转盘车场。一、平车场图5-1、11-4的上部车场都是。根据矿车运行是否改变方向,分为顺向和逆向平车场两种。图14-13。图14-17为双轨平车场。1、顺向平车场单轨:过卷距离,一般1015m;=n+;n:一钩矿车数;:矿车长;:富裕长度,2m。双轨:=n+;:对称道岔长。(单开道岔长) 2、逆向平车场=n+;:单开道岔长度。:安装防跑器,可取2m。图14-1
30、8(图14-13已经画出)二、转盘车场图14-15,采用较少。三、甩车场图4-1就是。图14-14。特点:调车容易,方便,能力大,但绞车房在回风水平之上,回风有下行,若是第一水平,可能在风化带内(或上水平采空区)。§10.2 采区中部车场形式及选择采区中部车场一般情况下都是甩车场,当轨道上山为无极绳运输时,采用平车场。甩车场有多种形式:按提升方式可分为双钩提升和单钩提升(单道、双道);按甩车方向,有单向甩车和双向甩车两种;按甩入地点为绕道、石门、平巷式。一、绕道式在单一薄及中厚煤层中,上山布置在煤层中,为避免轨道平巷与运输上山直接相交,采用绕道式。可分为单向(双钩)(图14-19)和
31、双向(单钩)(图14-20)。二、石门式图14-21三、平巷式同上部车场形式,直接甩入平巷。§10.3 采区下部车场形式及选择包括装车站、材料车场。装车站有大巷、石门、绕道式,材料车场有顶板绕道、底板绕道式。一、大巷装车大巷装车站分为通过式和尽头式。在井田边界的采区用尽头式,其他用通过式。图14-26。大巷装车站的长度:1、通过式2、尽头式式中,车场线路长度;空车存车长度,5;机车长度;一列车矿车数;每一个矿车长度;35制动、安全距离,m;重车线存车长度,;煤仓溜煤闸门至渡线道岔长度,渡线道岔长度;单开道岔长度;二、石门装车当采区石门较长时,可以采用石门式装车站。若只有一个装车点,用
32、尽头式;多个装车点,用通过式,线路布置见图14-33。装车站的长度:1、尽头式(图14-33a) 2、若有两个装车点,用图14-33b的形式, 三、绕道装车为不影响大巷的车辆行驶,或采区车场的形式需要环形式,则将装车站布置在绕道中,一般就一个装车点。§10.4 采区硐室主要包括采区煤仓、采区绞车房、采区变电所。一、采区煤仓分为井巷式和机械式,井巷式多用。1、井巷式1)、形式:垂直式、倾斜式,图14-37。我国多用垂直式()。垂直式分为自由降落式、中心螺旋溜槽式、周边螺旋溜槽式。2)、参数:断面为圆形,直径25m,高(长)2030m,D:=1:3.5。主要考虑煤仓的大小和有效容积,图1
33、4-36。倾斜式,图14-61, B、h大于2m,长2030m。3)、煤仓容量与采区生产能力、装车站通过能力、大巷运输能力有关。一般50吨500吨。见表14-10,也可计算,式14-63、14-64、14-65。新规范:上(下)山运输设备小时能力的一半。2、机械式水平煤仓有列车式、运输机与巷道结合而成的底部移动式、给煤机与钢制框架形成的静储式、运输机或装煤机与巷道组合成巷道式等等。图14-39、14-40、14-41、14-42、14-43、14-44。(按照图的内容进行讲解)。二、采区绞车房1、位置:固岩稳定、无淋水、矿压小、易维护的地点。绞车房应与相邻的巷道应有不小于10m的岩柱。2、绞车
34、房的通道两个,前面有钢丝绳道,后面或侧面,有风道。3、尺寸,图14-45,表1411,高度34.5m。4、断面及支护:半圆拱形,铝喷,混凝土砌筑。三、采区变电所1)、位置:选择在维护条件好的地点,在采区用电负荷中心,上山附近。2)、形式: 3)、尺寸:与设备数、设备尺寸、设备间距有关。一般宽3.6m,高2.53.5m。4)、支护:不可燃材料,尽量采用喷支护。§10.5 新型辅助运输方式传统的方法采用绞车或多段提升,顺槽地段有起伏用小绞车,或人抵、肩扛手段。目前,由于科学技术的发展,机械设备吨位越来越大,传统方法已不适应,应采用新型辅助运输设备及运输方式。一、单轨吊车1、基本特征特殊的
35、工字钢为轨道,设在巷道顶板支护材料上,单轨吊车轨卡在轨上,驱动车体。同时,还有承载、制动装置,见图14-46、14-47(单轨吊车轨道的联接方式)。1)、对巷道的要求:底板可以起伏,可连续运输,爬坡能力强,对巷道断面大小、支护稳定性、支架有严格要求。2)、轨道悬吊:(1)、直接悬吊于巷道支架顶梁上。(2)、在两架棚子之间设纵梁作为悬吊梁。(3)、料石砌璇巷道,应该预埋悬吊横梁。(4)、在巷道顶板上打锚杆悬吊。要求锚杆锚固力不小于150kN3)、牵引动力:钢丝绳绞车,柴油机车,蓄电池机车三种。(1)、钢丝绳绞车:坡度小于18°25°,运距10002000m,载重69吨。采用组
36、合梁时,载重1214吨,主要用在采区上下山中。(2)、柴油机车牵引:坡度小于38°,距离不受限制,但有废气、噪音问题。(3)蓄电池机车牵引:需充电,自重大,坡度38°,无距离要求。2、轨道与单轨吊转载1)、大巷用单轨吊,不用转载。采区下部可设一简易车场。2)、大巷用普通轨道(地轨),采用图14-49、14-50的方式。3、单轨吊运行所需断面断面较大,在转载处更大1)、仅有辅助运输设备的轨道运输巷,巷道最小高度H,图14-51,H式中,吊轨顶面至巷道棚梁吊挂点的距离,约300吊轨轨高,1140E型轨轨高155;单轨吊车本身高度,一般11001300;运输物件底或单轨吊车底至巷
37、道底面的安全高度,一般斜巷时取400500,平巷时取200300。 当需要运送综采支架时:H由于重载运输所需复合梁的 高度,一般取200;液压支架最小高度。另外需要有富裕量,在巷道服务期间,巷道有变形、下沉。3)、巷道有其它运输设备时,为充分利用空间,让单轨吊在运输机之上,图14-51c,H单轨吊底距运输机顶间安全距离,400mm;运输机高度;4)、宽度:由于运行时摆动,宽度较大。,为巷道在高度为1.8米处的宽度;巷道一侧不行人时机车与巷道支架的距离,锚喷砌璇为350mm,混凝土和金属支架为450mm。列车装货时的最大宽度;行人一侧机车距巷道支架的距离,950mm。两列车安全距离,500mm。
38、当巷道有其它运输设备时,宽度按图14-51c、14-51d取值。单轨吊载重量受到限制,要求支架弦度大。英国在70年代开始不用单轨吊。用地轨车(普通的、特殊的:长轨车、齿轨车)二、卡轨车1、基本特征:除了行走的垂直轮外,在车架两侧下部装有防止车轮脱轨的平水滑轮,卡在槽钢轨道的槽内或普通轨道的轨腰处。图14-52。1)、优点:(1)、安全可靠,弯道半径小;(2)、巷道交叉点工程量小,机械化程度高。(3)、不受巷道支护条件的影响,不增加巷道支架负载,承重量大(为单轨吊三倍);(4)、钢丝绳牵引爬坡能力强,达45°。2)、要求:巷道无较大的底鼓。3)、缺点:检修和维护工作量大。4)、牵引动力
39、:钢丝绳和柴油机钢丝绳运用于弯道少的单点重载运输,如采区上下山。5)、轨道:槽钢,标准长度1m、3m、6m、,用连接销联接,弯道用法兰盘。6)、道床:由锚杆将轨道与底板固定,不需碎石。7)、轨距:最大900,最小353。图14-53。2、车场及转载点的布置特点:由于无转载环节,简单,可进行多点直达运输。1)、下部车场内设一条供调度牵引的复线。2)、中、上部车场设一个单开道岔及曲线弯道即可进入区段巷。图14-57、14-54、14-55。3)、钢绳牵引属无极牵引,下部车场有绞车房,绞车房较小。4)、若大巷用普通机车,而上山用卡轨车时,需设置转载站。图14-55,有材料换装站,图14-56,重量小
40、于6吨时,用吊车;大的用气动牵引装置平移。三、齿轨机车1、基本特征:普通钢轨中间加装一根顺长的牙条作为齿轨。机车上有一、二套驱动齿轮,可在的坡上运行。对轨道要求高,机车自重大,造价是一般机车的2倍多。当,轨道可用普通轨,不用齿轨。当,铺设齿轮,齿条有3cm厚45#碳钢。当时,需设护轨在齿轨两侧,以防掉道。通常采用金属轨枕,并用锚杆将轨枕锚在底板上。图14-59。1、车场的布置特点类似自牵引卡轨车形式,下部车场设一段长约20m的调车储车线,上山、区段巷都可直接进入。2、 断面:与传统运输设备要求相同。四、无轨胶轮运输车和轨道胶套轮机车1、 基本特征1)、无轨胶轮车又称自行矿车。重载,空载。柴油机
41、、蓄电池做动力,效率高,费用低,但断面大。图14-60,宽度大于5m,无车场和有关硐室。2)、轨道胶套轮机车,是在机车钢轮上套上胶质套圈,无需改装普通轨,用蓄电池作动力。无轨胶轮车是比较好的掘进运输设备。2、 断面无轨车速一般530,车身较长,有时还需和拖车铰接,由于无轨限制,与两帮距离间隙应大,行人一侧留12m,另一侧0.5m,两辆车间0.5m,采区巷道可适当缩小,人行道一侧0.81.0m,另一侧0.30.5m;弯道处,。机车转弯外半径,机车转弯内半径。五、选择与应用1、 设备:目前,国产设备如表14-12(可查有关资料)。按空间分:架空式、落地式;按牵引方式分:机车牵引、钢丝绳绞车牵引;按
42、牵引动力:液压马达,内燃机,电动机;按运行方式:有轨、无轨。2、 选择:底鼓:用单轨吊;重载,用落地式;钢丝绳牵引:多用于采区上下山;柴油机车:多用于多点直达运输,倾角较小。当赋存浅,采用斜井或平硐开拓的矿井,可考虑井上、下一条龙无轨运输方式。单轨吊和长轨车,适应性较强。齿轨车用于倾角变化较小,需重载运输的大型矿井。胶套轮机车,用于采区巷道准备时的辅助运输,瓦斯小、涌水量小的矿井。§10.6采区参数(书上§13.3)一、采区倾斜长度影响因素1、在讲课中的§4.2中(书上是§18.1中),合理水平垂高的确定就需考虑阶段斜长,所涉及的内容就是采区倾斜长度(区段数目、区段斜长辅助运输
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