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煤矿开采学讲义准备巷道布置及参数分析 7-27 第四节 采区（盘区）参数 一、采区倾斜长度 采区斜长在开拓部署时已定，大致为定值。 1、区段斜长 1）回采工作面斜长影响因素 （1）受地质条件、技术条件（设备）、通风能力等因素影响 （2）当前开采技术条件，工作面长度为80-250m。 l 区 l采2l巷 l柱 l巷3 4.5m, l柱0 20m 2、区段数目n n 采区斜长/区段斜长 合理的n 保证采区正常生产和接替。 在保证l采合理的前提下，划分区段。l区 必须调整n为整数； 要充分考虑断层； 使采区大部分地区都处于工作面合理长度范围内。 当前，缓斜煤层 n 4 5（个）， 倾、急斜层 n 2 3（个） 二、采区生产能力 采区生产能力采区内同时生产的采煤工作面和掘进工作面产量之和，单位一般是万吨/年。 1、采面生产能力A0（万t / a） A0 LV0 m g c0 式中L 采面长，m； V0采面年进度，m/a；V0330Bη B日进度，m； η循环完成率，。一般要求其80。 一般V0取值综采1000 1200m; 普采 600m; 炮采400 500m m 采高，m； g 容重，t/m3； c0 采面采出率，薄煤层0.97，中厚煤层0.95，厚煤层0.93。 当前采面生产能力水平 综采 平均87万t /a，M 2m，一般80 100万t /a。 普采平均 25 30万t /a 炮采 平均 10 20万t /a，急倾斜炮采5 10万t /a 2、采区同采工作面数目 缓倾斜煤层 综采 1 2个采面同采； 普采 1 2个采面同采。 急斜煤层炮采 2 3个采面同采。 相关规定 安监总煤调〔2007〕95号年产6万吨及以下的矿井、年产6万吨以上矿井的一个采区只准一个采煤工作面，两个掘进工作面同时生产。 AQ1055-2008一个采区内同一煤层不得布置3个（含3个）以上回采工作面和5个（含5个）以上掘进工作面同时作业。 原则上小型矿井、大型矿井的同一采区内的同一煤层只能安排1个工作面生产。 3、采区生产能力AB（万t/a） 式中n 同采工作面数，个； K1 采区掘进出煤系数，K11.1； K2 采面之间出煤影响系数，当n 2时，K2 0.95; n 3时, K2 0.90 AB的环节能力验算 1）上山运输能力 式中An 小时设备能力，t / h； k 产量不均衡系数，K1.2 1.3; T 日出煤时间，h； h0 运输设备正常工作系数，h0 0.7 0.9。 2）采区通风能力风量和风速限制 式中s 巷道净断面，m2； v 巷道允许最大风速，m/s； c 日产1t煤的供风量，m3/min/t； c1 风量备用系数，c1 1.2。 分子 一年的风量 分母 产一吨煤的风量 3）保证采区正常接替 式中Z 采区可采储量，t； Tn 新采区准备时间，a。 每年生产的能力要小于准备出来的能力 4）采区车场通过能力一般不受限制。 5）备用采面 综采 只备采面，不备设备、人员； 普采 备采面，不备人员，备设备。 目前采区生产能力水平 一般综采80 100万吨/年 大功率综采200 300万吨/年 普采45 60万吨/年 炮采30 45万吨/年 三、采区走向长度 采区走向长度 采面连续推进长度 采区间煤柱尺寸 随科技进步，采面单产和采区生产能力提高，矿井生产合理集中，采区尺寸日趋扩大。 加大采区走向尺寸的好处 l 相对减少上（下）山、车场及硐室的掘进工程量； l 减少采区边界煤柱、上（下）山煤柱损失； l 增大采区储量和服务年限，利于接替； l 利于采区和矿井合理集中生产，提高采区A； l 减少采面搬家次数。 确定采区走向长度主要影响因素 （一）地质因素 l 断层、倾角和厚度变化大处、变薄带处； l “三下”开采、必须留煤柱处，采区以此为界； l 煤层顶底板岩性 松软 支护、维护困难； l 煤的自燃期长短 短 区段一翼较短。 （二）技术因素 区段巷道的掘进、维护、运输、供电等因素。 （1）掘进 i、联合掘进机掘进 ii、炮掘 配以刮板机、胶带机、局扇 单孔掘进1000 m 当前，掘进技术受局扇通风影响。 FBD系列局部通风机供风距离 型号规格 送风距离m 型号规格 送风距离m FBD№5/25.5 900 FBD№6.3/222 2500 FBD№5/27.5 1000 FBD№6.3/230 2600 FBD№5.6/211 1500 FBD№6.3/237 2650 FBD№5.6/215 1600 FBD№7.5/245 2700 FBD№6/218.5 2000 FBD№7.5/255 2800 （2）运输 i、刮板机 多台串联、事故多，费用高，不超过5台为宜。 采区一翼为400500m，双翼采区走向长度为8001000m。 ii、胶带机 宽800 mm单台500 m；宽1000 mm单台800 1000 m 铺设台数不受限制。 因此，采区一翼长可达500m1000 m，双翼采区走向长度为10002000m以上。 （3）区段巷维护技术 煤巷维护困难随采面推进，受采动影响，多次维修； 巷道布置方式 双巷、一条半、单巷、沿空留巷、沿空掘巷、区段间有集中巷（联合布置）等，布置方式不同，其维护的难易也不同。 区段集中巷可改善回采巷道维护状况，缩短维护时间，可加大采区走向长度。 支护技术 U型钢棚、工字钢梯形棚、锚杆 锚、网支护可加大巷道长度。 此因素一般不构成限制采区走向长的决定因素。 （4）供电 i、380v供电，采区一翼长可达400 m； ii、660v供电，采区一翼长可达700 m1000 m； iii、移动变电站，1140 v供电，可达1000m以上，采区走向长度不受限制。 （5）设备检修时间 液压支架检修期原煤炭部规定一年左右为倒面周期。即 综采设备连续推进时间 检修倒面时间 1年。 （三）经济因素 经济合理的采区走向长度吨煤费用最低。 1、采区走向长度增加吨煤费用减少石门、上山掘进费、切眼掘进、设备安装费 2、采区走向长度增加吨煤费用增加区段巷道维护费 3、采区走向长度与吨煤费用无关区段巷道掘进费 吨煤费用与采区走向长度关系 准则技术上先进可行，经济上合理 吨煤费用最低。 缓斜煤层 不受地质条件限制的普采、炮采双翼采区一般 1000 1500m 不受地质条件限制的综采双翼采区一般 1600 2430m 实例大柳塔推进4000 6000m 急斜煤层 双翼采区走向长1000 m 单翼采区走向长500 m 四、采区斜长 采区斜长 阶段斜长 近水平煤层，a 8 以上，采区斜长约800 1000m。 五、采区采出率 采区工业资源/储量 - 开采损失 采区采出率 100 采区工业资源/储量 开采损失 （1）采面落煤损失3 7 （2）区段煤柱、上山煤柱、采区边界煤柱等损失 采区采出率规定 煤层 国家规定的采区采出率 厚煤层 ≮0.75 中厚煤层 ≮0.8 薄煤层 ≮0.85 工作面采出率 工作面实际出煤量 工作面采出率 100 工作面实际储量 煤层 国家规定的工作面采出率 厚煤层 ≮0.93 中厚煤层 ≮0.95 薄煤层 ≮0.97 提高采区采出率途径 l 减小煤柱留设； l 尽量回收煤柱； l 合理加大采区尺寸； l 减少工作面损失。 六、采区煤柱尺寸 （一）经验法 1、上（下）山煤柱 l 岩石上（下）山可不留煤柱（跨上、下山开采） l 煤层上（下）山本层中的煤柱 煤层 煤柱沿走向一侧宽度（m） 两巷之间 薄及中厚 20左右 20左右 厚煤层 3040 2025 2、区段煤柱 煤层 区段煤柱宽度（m） 薄及中厚 8 15 厚煤层 1520 原则上区段巷道应沿空掘巷 3 5m 突出煤层及其保护层的开采尽量不留设煤柱，或采用沿空掘巷。 3、运输大巷及总回风巷保护煤柱 l 大巷布置在底板岩石中，其上可不留煤柱（跨大巷开采） l 大巷布置在煤层中本层中一侧的煤柱 煤层 一侧的煤柱宽度（m） 薄及中厚 3040 厚煤层 40 50 煤层倾角大时可适当减小。 4、采区边界煤柱一般每侧10m 5、断层煤柱 断层落差 断层一侧煤柱宽度（m） 落差很大（ 10m） 30 落差大（ 5m） 10 15 落差很小（ 3m） 不留煤柱 （二）计算法（略） 七、煤仓容量及装车站能力 煤仓容量取决于采区A，装车站通过能力、大巷运输能力等。 采区煤仓容量的确定原则保证采区正常生产。 （一）煤仓容量 煤仓与采区A关系 （二）煤仓装煤能力 1t矿车，30个矿车，tD 9分AD 60万t / a； 3t矿车，20个矿车，tD 8分 AD 130万t / a。 第五节 开采准备系统的改革及发展方向 一、准备方式多样化 采区式、盘区式、带区式、分段式 二、采区大型化 l 采（盘、带）区尺寸加大 l 储量加大 l 生产能力加大等 炮采、普采双翼采区走向长大于1000 ～ 1200m 综采采区走向长一般在2000m，有的在3000m以上 分带斜长有的达2000～3000m 一矿一区一面，一些采区能力达200～300万吨以上 三、高产高效生产集中化 东滩矿一个综放面产512万t/a； 兴隆庄矿一个综放面产600万t/a； 大柳塔矿一个综采面803万t/a； 四、单层化和全煤巷化 单层准备，取消区段或分带岩石集中巷 简化系统 改善辅助运输系统 大容量煤仓 全煤巷