采区设计-方案设计.ppt

1、模块1采区巷道方案设计，1。矿区设计内容，1。矿区设计说明，1。矿区位置、边界、矿区及与邻近矿区的关系；可开采煤层的最大埋深，小煤矿和采空区是否积水；与邻近矿区是否存在压茬关系(2)煤层走向、倾角、倾角及其变化规律、煤层厚度、层数、层间距离、矸石层厚度及分布、岩层性质及顶底板厚度、煤质。瓦斯涌出情况及其变化规律、瓦斯涌出量及测定依据；煤尘爆炸、煤层自燃及其发火期；地面温度等。水文地质：井上下的水文地质条件；含水层和隔水层特征及发育条件变化规律；矿井突水、静态水位和含水层水位变化；断层水电导率；现生产区正常和最大涌水量，以及邻近矿区周围小煤矿的涌水量和积水情况等。煤层及其顶底板的物理力学性质等。

2、(3)确定矿区生产能力，计算矿区储量(工业储量、可采储量)与超前储量之比，计算矿区使用寿命，确定同时生产的工作面数量。(4)确定矿区的准备方法。区段和工作面划分、开采顺序、开采工作面布置及其生产系统的确定(包括煤炭运输、物料运输、通风、供电、排水、压缩、充填和灌浆等)。)。当有几种不同的巷道准备方案可供选择时，应进行技术经济分析和比较，选择最佳方案。(5)选择采煤方法和采煤工作面的机械设备。(6)计算矿区所需机电设备的选型，确定矿区所需设备、信号、通讯、照明等的类型和数量。(7)洒水、掘进供水、压缩空气和注浆管的选择和布置。(8)矿区风量的计算和分配。(9)安全技术和组织措施：提出防治水、火、

3、气、煤尘、穿越大断层层等地质复杂区域的原则性意见，指导采煤和掘进工作面作业规程的编制，并在施工中贯彻执行。(10)计算矿区巷道掘进工程量。(11)编制采区设计的主要技术经济指标：采区走向长度和倾斜长度、区段数、可采煤层数和煤层总厚度、煤层倾角、煤体密度、采煤方法、主要煤层顶板管理方法、采区工业储量和可采储量、机械化程度、采区生产能力、采区使用寿命、采区回采率和掘进率、巷道总量和生产前工程量。(2)矿区设计图纸一般包括：地质柱状图、矿区井对比图、煤层底板等高线图、储量计算图和剖面图等。它们应作为矿区设计的一部分进行复制。此外，还必须有：(1)回采巷道的平面和剖面图(比例尺：11 000或1:20

4、00)；(2)矿区采掘机械平面布置图(规模：11 000或12000)；(3)采煤工作面布置(规模：150或1200)；(4)矿区通风系统示意图(最大负压和最小负压)；(5)瓦斯抽放系统图(非低瓦斯矿井)；(6)矿区管道布置(包括防尘、洒水和灌浆管道布置等)。)；(7)矿区轨道交通系统图(比例尺：11 000或12000)；(8)矿区供电系统图(比例尺：11 000或12000)；(9)避灾路线图；(10)矿区停车场地图(比例尺：1200或1500)；(11)回采巷道断面(比例尺：150或120)；(12)回采巷道交点图(比例尺：150或1100)；(13)采区硐室布置(规模：1200)。前九

5、幅为方案设计图纸，后四幅为施工图。具体设计应根据实际情况适当增减。2.矿区设计的依据、程序和步骤。(1)矿区设计的依据。1.经批准的矿区地质报告。2.批准矿区设计任务书。3.与煤炭行业相关的国家技术政策、法规和规范。(2)矿区设计程序。矿区设计通常分为两个阶段，即确定矿区主要技术特征的矿区方案设计和基于已批准方案设计的矿区单项工程施工图设计。(3)矿区设计步骤(1)认真学习煤矿生产建设相关政策法规，收集相关地质和采矿技术资料，掌握上级管理部门对矿区设计的具体规定。(2)明确设计任务，掌握设计依据。(3)深入现场，调查研究。(4)研究方案和设计。(5)审批方案设计。(6)进行施工图设计。三是采区

6、设计方法，(1)方案比较法，(2)其他设计方法，(1)统计分析法，(2)标准定额法，(3)数学分析法，(4)经济数学规划法，模块化采区巷道方案设计，(5)采区准备方法及参数确定，(6)缓倾斜煤层采区巷道方案设计，(7)带区巷道布置设计，(5)采区准备方法及参数确定，(1)采煤方法选择；任务2:矿区准备方法的选择；任务3:确定矿区参数；任务1:采煤方法、知识点和能力点的选择；1:采煤方法的基本概念和分类；2:采煤方法的选择原则、影响因素；3:采煤方法的发展方向，可以根据煤层的具体地质条件初步确定采煤方法。1.采煤方法的基本概念。采煤方法的分类。采煤方法的选择。采煤方法的发展方向，相关知识1。基本

7、概念1。采场：指矿区内直接开采大量煤炭资源的地方。2.采煤工作面：指井田内煤层的裸露面，又称煤壁。在实际工作中，采煤工作面是指采煤现场，是采场的代名词。3.采煤工作：指在矿区为开采煤炭资源而进行的一系列工作。4.采煤技术：指在一定时间内，按一定顺序完成采煤各工序的过程。5.煤矿开采系统：指矿区的巷道系统和矿区为正常生产而建立的用于运输、通风等目的的生产系统。6.采煤方法：指采煤系统和采煤技术的整合及其在时间和空间上的相互配合。不同开采技术和矿区相关巷道布置的组合构成了不同的开采方法。(1)墙系统采矿方法，其中在工作面的两端布置至少一条巷道，以形成完整的生产系统。采煤工作面长度较长，一般为802

8、50米。采煤工作面可采用爆破、滚筒采煤机或刨煤机破碎装载，采用平行于工作面煤壁铺设的柔性刮板输送机运输，采用自移式液压支架或由单体液压支柱和铰接顶梁组成的单体支架支撑，采用全跨法或充填法处理。随着采煤工作面的推进，顶板暴露面积增大，矿压显现较强。1.亚水平煤层采煤法采用倾角缓倾斜煤层采煤法倾斜煤层采煤法急倾斜煤层采煤法根据开采技术特点，煤层分为亚水平煤层45、2。倾斜薄中厚煤层厚煤层采煤法：全层开采(放顶煤)分层开采(倾斜、水平和斜向分层)根据开采技术特点，煤层可分为：薄煤层最小可采厚度为3.5m3.爆破采煤法、一般机械化采煤法、综合机械化采煤法；4.崩落采矿法、刀柱(煤柱支架)充填采矿法；5

9、.根据工作面推进方向，采用走向长壁采煤法、倾斜长壁采煤法(倾斜、倾斜)和单一长壁放顶煤采煤法。(a)走向长壁，(b)倾斜长壁(倾斜)，(c)倾斜长壁(倾斜)，刀柱(煤柱支撑)法，(b)、(c)、(a)倾斜分层采矿法，(c)放顶煤采矿法，和(b)水平和倾斜分层采矿法3。采煤方法的选择：(1)采煤方法的选择原则根据煤层赋存条件、矿井开采技术水平等因素，选择技术先进、经济合理、安全生产条件好、资源回收率高的采煤方法。选择采煤方法必须符合安全、经济和高煤炭回收率的基本原则，努力实现高产、高效和安全生产。选择采煤方法应遵循的三个基本原则密切相关，相互制约，在选择时应综合考虑。(2)影响采煤方法选择的因素

10、1。地质因素。煤层倾角2。煤层厚度3。煤层特征及顶底板稳定性4。煤层地质构造。煤层含水量6。煤层瓦斯含量7。煤层自燃倾向性2。技术开发和设备3级。矿山管理四级。矿井经济效益4。采煤方法发展方向因地制宜发展先进的机械化采煤技术。2.扩大走向长壁采煤和倾斜长壁采煤的应用范围。3.在缓倾斜厚煤层中进行倾斜分层、下降和放顶煤开采。4.大力推广无煤柱巷道保护技术。5.进一步探索急倾斜煤层采煤机械化的发展路径。6.柱式采煤的应用范围将不断扩大。7.采煤方法是一个发展中的系统工程。任务2:选择矿区准备方法，相关知识；1.矿区准备方法分类；2.选择矿区准备方法应遵循的原则；3.制备方法的发展方向；1.制备方法

11、的分类。采区(或盘区)的巷道布置称为采区(或盘区)准备方法。采矿(板)区的准备方法有很多种。根据采区(盘区)的开采方法、上(下)山位置与煤层之间的联系信息，采区(盘区)的准备方法分类如下。(1)按采矿方法划分为上(下)山采矿(盘)区。准备在煤层倾角小于160时，水平大巷可分别用于上山采区和下山采区。上山矿区是指开采标高以上的矿区。下山采区是指开采标高以下的采区。当煤层倾角大于160时，下坡采区的开采、掘进、运输、通风和排水存在一定困难。因此，一个开采水平通常只开采上坡的矿区。(2)根据上山下山的布置位置，分为单翼、双翼和多跨上山下山。1.双翼采区特点：采区上(下)山布置在采区中心，采区上(下)

12、山两翼分别布置采煤工作面进行开采。与单翼采区相比，双翼采区相对减少了上(下)山、车库、硐室等巷道的掘进量。并减少了采矿中运输和其他设备的数量上(下)山布置在矿区靠近井田边界的一侧，为原上(下)山单翼矿区；上(下)山布置在矿区靠近竖井的一侧，为上(下)山单翼矿区。在前上(下)山开采时，煤炭运输折返，增加了运输工作量。但矿区上(下)山处于不活动煤体中，上(下)山维护条件较好。3。跨一个以上上(下)山的采区特征：沿煤层走向在煤层底板岩层中间隔布置一组上(下)山，采煤工作面连续跨越几组上(下)山，相当于由多个单翼采区组成的大采区的准备方法，减少了工作面的搬迁次数。一般用于地质结构简单的综采或综放开采。

13、第三，根据煤层群开采的联系信息，将其分为单层开采和联合开采。第二，选择准备方法应遵循的原则是：(1)有利于合理的集中生产，保证矿(盘)区合理的生产能力和增产潜力；(2)安全生产条件良好，符合煤矿安全规程的有关规定；(3)保证完整的生产体系，有利于充分发挥机电设备的效能，为采用新技术、发展综合机械化和自动化创造条件。(4)力求技术先进、经济合理，尽可能简化巷道系统，减少巷道开挖和维护工作量，降低设备占用率和生产成本，便于采区(盘区)和工作面的正常更换；(5)减少煤炭损失有利于提高资源回收率。3。制备方法的发展方向。制备方法多样化。大型矿区。单层全煤巷道，知识环节，采煤工作面矿压基本规律，1。矿山

14、压力的概念由于地下开采破坏了岩体中原始岩石的应力平衡状态，导致应力重新分布，我们称之为矿山压力，即存在于开采空间周围的岩体中并作用于支护材料的力。(2)矿压源开采前，原岩体内存在的应力是矿压的根源。地下深处的原始岩石处于复杂的应力状态。承受上覆岩层重量引起的自重应力、地质构造引起的结构应力、水膨胀和温度变化引起的应力等。一、矿山压力的基本概念，1。自重应力的第一个假设：将岩石视为均匀各向同性的弹性体，1=H 2=3=1 /(1-)最大(1-2)/2，单位岩层的泊松比；侧向压力系数。第二个假设：随着开采深度的增加或由于岩性等原因，当=0.5，即1=2=3=H时，形成所谓的静水压力状态，即岩体深部

15、原岩的垂直应力与其上覆岩层的重量成正比，侧向应力大致等于垂直应力。2.构造应力构造应力具有以下特征：(1)一般来说，地壳运动主要是水平的，因此构造应力主要是水平应力；水平压应力占主导地位。(2)在构造应力场中，主应力的大小和方向可能发生很大变化；两个方向的水平应力值(2=3)通常不相等。(3)测量表明水平应力大于垂直应力，即Hmax Hmin V (4)构造应力一般出现在坚硬岩层中。软岩强度低，易变形，释放储存的变形能量；坚硬的岩石正好相反。(3)矿压显现；1)矿压显现在矿压作用下，围岩和支护的力学宏观现象称为矿压显现。矿压显现的主要形式有：工作面顶板下沉、支架变形和变形、顶板破碎或大面积垮落

16、、煤壁片帮、煤柱插入底板、底板隆起和膨胀等。2.矿山压力控制应用各种技术措施进行人工)，第二，工作面围岩的运动特征，工作面上方的岩石称为顶板，下方的岩石称为底板。根据顶板岩层与煤层的相对位置和放顶的难易程度，采煤工作面的顶板分为假顶、直接顶和基本顶。1个基本顶、2个直接顶、3个假顶、4个煤层、5个底板岩层、1个基本顶；2.直接顶；3.假顶。4.煤层；5、底板岩层，(a)直接顶的第一次冒顶，采煤工作面推进到距开口和切眼一定距离后，直接顶悬露达到一定跨度，这样就进行了采空区顶板的第一次冒落，使直接顶冒顶，这称为直接顶的第一次冒顶。直接屋顶的第一个跨度称为第一个跨度步骤。第一步跨度的大小取决于直接顶板岩层的强度、岩层的厚度以及直接顶板中节理裂隙的发育程度，一般为612米。由于岩层破碎后体积会被压碎和膨胀，直接顶跨后的堆积高度