第四章 单一走向长壁采煤法,煤层倾角条件： 近水平、缓斜、倾斜煤层 层厚度条件： 薄、中厚及厚煤层（35m） 开采方法： 整层开采（一次采全高开采） 工作面推进方向：走向 走向长壁。,第一节 示例,（一）条件： 近水平、缓斜、倾斜，单一煤层薄、中厚及厚煤层（35m） 地质构造简单，瓦斯涌出量小。,1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,由采区运输石门1采区下部车场3。沿煤层分别开掘轨道上山4相运输上山5，至采区上部边界后采区上部午场6与采区回风石门2联通，形成通风系统。 在上山附近第一区段下部掘中部车场7并用双巷掘进的方法掘进两翼的第二区段回风巷8和第一区段的运输巷9掘出开切眼。 同时在采区上部边界，从上部车场6向两翼开掘第一区段的回风巷10。 同时开掘采区煤仓12、变电所13和绞车磨14。,（四） 主要生产系统,1、运煤系统： 2、运料排矸系统: 3、通风系统： 4、供电系统： 5、压风及安全用水：（管路经运上） 6、排水系统：,风帘 风窗 风桥 风墙 风门,第二节 采煤系统分析,一、 区段参数： 区段斜长：L区 = L采+ 2L巷+ L柱 区段走向长：,区段斜长：,我国 兖州 美国（综采）L采 120 200m 300 m 246 m（335 m）综采 150 mL柱 015 m；普采 综采 L巷 2.5 3.0m 4 4.5 m,区段走向长,区段走向长 = 采区走向长 普采 500 m综采 1000 m 技术发展趋势：加大,（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系 1、普采或炮采区段平巷布置 1）区段回风平巷（轨巷）： （1）功用：轨道运输、回风、行人。（2）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；,1）区段回风平巷,轨道要求 ：坡度i =3 5%0 ，有时6 10 %0 ； 能适应弯道。1t矿车 ，R 6 m ，1.5t矿车 ，R 9m 掘进导向方式：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）。,2）区段运输平巷（机巷）,（1）功用：铺输送机，运煤或物料，行人。 （2）要求： 与采面下出口相连，必须沿煤层掘进。 位置、断面利于装运煤。 方向要求直或分段取直，利于运煤。 链板输送机每部长200m，允许弯度值 12m2 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； （2）机巷、风巷分段定向取直、平行布置，保持采面等长； （3）施工技术：沿中线定向取直或分段取直。,（1）中切眼 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。 （2）中切眼位置 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。 与区段平巷交角为85O为宜。,中切眼的布置,（3）中切眼断面及支护,断面 10m2；支护 锚网支护平六矿：煤巷锚杆间距0.7m， 锚杆长1.8m，冷拔钢丝网，14#钢丝，网孔40*40mm（4）中切眼作用： 解决掘进期间局部通风问题 如：JBT局扇或 JBD622局扇 ，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，降低了风阻，提高通风效率。,中切眼作用,解决长距离掘进供电问题 综合掘进机容量300kW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 增加安全避灾通道 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,三、区段平巷布置方式,1、双巷布置：上区段机巷与下区段风巷统一布置 双巷同时一次掘出，轨巷超前 优点：1）掘进通风容易； 2）安全好 进出掘进面有两个出口，对回采也有避灾出口；,区段平巷双巷布置,双巷布置的优点： 3）可超前勘探煤层变化，利于为机巷定向； 4）泄水方便； 5）易送物料到机巷（安装维修）； 6）为上、下采面及时接替创造条件 。 双巷布置缺点： （1）下区段风巷受采动影响，维护时间长且困难； （2）若设备放在下区段风巷内，需重新移置电路和油管等。 （3）损失区段煤柱,区段平巷双巷布置煤柱回收,留煤柱20 30m，回收部分煤柱。 适用：区段数目少；矿压大，不宜跳采时，增加了平巷及联络巷的工程量,2、一条半巷布置,上区段机巷掘出，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。,3、单巷布置,Fig. 94（b）示，分巷布置， 10o 时，下行风，设备在上巷，可用于低沼矿井。 Fig.94（c）示，设备在机巷，要求机巷大断面。,4、高沼矿设瓦斯尾巷的双巷布置,高沼矿：Fig.9 5示，双巷布置设瓦斯尾巷。,四、 单工作面与双工作面布置,Fig.9 6示，对拉工作面 1、对拉采面生产系统 运煤：上采面下运 下采面上运 通风： （1）1 进风，2、3 回风，下采面下行风； （2）2、3 进风，1 回风，上采面下行风； (3)串联掺新，3、1 进风，2 回风。,1中间运输平巷 2上轨道平巷 3下轨道平巷,对拉工作面,2、上、下采面错距：一般5m ，木垛维护。 3、优、缺点及适用：优点 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。缺点 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。,五、 工作面回采顺序,1、采面后退式： 由采区边界附近向采区上山方向推进采煤。 适用： 我国广泛应用,2、 采面前进式： 采面由采区上山附近向采区边界方向回采，区段平巷沿空留巷。,问题：少掘巷；采出率高；要求支护技术和手段好；要防漏风；留巷困难。 适用： 少用。,工作面回采顺序,工作面回采顺序,3、采面往复式： 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。,工作面回采顺序,4、往复旋转式：使综采面旋转180，往复回采，沿空留巷。 优点：采面不搬家；少掘巷； 缺点：煤损大；回采技术复杂；转折点难维护，设备折损严重。,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）：工作面采煤后沿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，沿采空区留出平巷。2）后退式沿空留巷：先掘区段平巷到采区边界，采面后退回采，沿采空区留出平巷，为下区段服务。,沿空留巷,3）往复式沿空留巷 4）沿空留巷适用条件：中倾斜以下，厚2m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。,沿空掘巷,1)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。,2)沿空掘巷时回采面接替顺序,(1)优缺点及使用条件 区段跳采接替方便，巷道掘进量少； 但生产分散，“孤岛”采煤矿压显现强烈；适用：采区区段数目多。,单面保持采区产量，区段顺序接替,（2）沿空掘巷区段顺序接替,区段平巷双巷布置，留煤柱20 30m，回收部分煤柱。 适用：区段数目少；矿压大，不宜跳采时，增加了平巷及联络巷的工程量,（七）采场通风方式与回采巷道布置,1、工作面通风的要求 : 符合安全规程，防止上隅角瓦斯聚积； 防漏风； 通风系统简单； 风巷断面足够。,上隅角,2、通风方式,U型通风 Fig.9 9（a） 通风系统简单，漏风少，风流线路长，变化大。 适用：瓦斯不太大，我国常用；瓦斯大，设瓦斯尾巷，U + L通风,通风方式,Z型通风 Fig.9 9（b） 顺流通风方式，风路短，通风效果比U型好,通风方式,Y型通风 Fig.9 9（c）示，稀释风流中的瓦斯。 要求：有边界上山回风。 偏Y型通风，Fig.9 5，改2进风,通风方式,H型通风 Fig.99（d）示，系统复杂，稀释瓦斯,W型通风 Fig.9 9（e）示，对拉工作面,（八）地质构造影响时区段平巷布置,断层构造， Fig.9 10示，权台矿综采面布置之一 陷落柱 Fig.9 11示，范各庄矿,思考题,一、绘采区巷道布置图，说明： 1、 巷道名称； 2、 构成完善的采区生产系统应具备哪几类巷道？ 3、 运煤及通风系统？ 4、 最下一个区段的生产系统图。5、煤层上山与区段平巷在维护上各有何特点？6、区段回采顺序？7、控制采区巷道的基本途径。 二、试述普采的区段平巷的布置特点。 三、试述综采的区段平巷的布置特点。,思考题,1、说明区段平巷单巷布置及双巷布置的特点及应用。 2、说明单工作面与双工作面布置的特点及应用。 3、绘图说明采煤工作面回采顺序的几种方式及应用。 4、绘图说明采场通风的几种方式及适用条件。,