矿井巷道布置-2

矿井采区巷道方案设计一、采区设计的内容（一）采区设计说明书（1）采区位置、境界、开采范围及与邻近采区的关系；可采煤层埋藏的最大垂深，有无小煤窑和采空区积水；与邻近采区有无压茬关系（2）采区所采煤层的走向、倾斜、倾角及其变化规律、煤层厚度、层数、层间距离、夹矸层厚度及其分布，顶底板的岩石性质及其厚度等赋存情况及煤质。

瓦斯涌出情况及其变化规律，瓦斯涌出量及确定依据；煤尘爆炸性，煤层自然发火性及其发火期；地温情况等。

水文地质：井上、下水文地质条件；含水层、隔水层特征及发育情况变化规律；矿井突水情况、静止水位和含水层水位变化；断层导水性；现生产区域正常及最大涌水量，邻近采区周围小煤窑涌水和积水情况等。

煤层及其顶底板的物理、力学性质等。

（3）确定采区生产能力，计算采区储量（工业储量、可采储量）和高级储量所占的比例，计算采区服务年限并确定同时生产的工作面数目。

（4）确定采区准备方式。

区段和工作面划分、开采顺序，采掘工作面安排及其生产系统（包括运煤、运料、通风、供电、排水、压气、充填和灌浆等）的确定。

当有几个不同的采区巷道准备方案可供选择时，应该进行技术经济分析比较，择优选用。

（5）选择采煤方法和采掘工作面的机械装备。

（6）进行采区所需机电设备的选型计算，确定所需设备型号及数量，采区信号、通讯与照明等。

（7）洒水、掘进供水、压气和灌浆等管道的选择及其布置。

（8）采区风量的计算与分配。

（9）安全技术及组织措施：对预防水、火、瓦斯、煤尘、穿过较大断层等地质复杂地区提出原则意见，指导编制采煤与掘进工作面作业规程编制，并在施工中加以贯彻落实。

（10）计算采区巷道掘进工程量。

（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、区段数目、可采煤层数目及煤层总厚度、煤层倾角、煤的容重、采煤方法、主采煤层顶板管理方法、采区工业储量和可采储量、机械化程度、采区生产能力、采区服务年限、采区采出率和掘进率、巷道总工程量、投产前的工程量。

巷道断面及布置巷道断面及布置一、巷道断面形状我国煤矿巷道常用的断面形状是梯形和直墙拱形（如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形管称拱形），其次是矩形。

只是在某些特定的岩层或地压情况下，才选用不规则形（如半梯形）、封闭拱形、椭圆形和圆形。

矩形断面利用率高，承载能力低，一般用于顶压、侧压都小，服务年限短的巷道，如侧压大，两帮支架将发生移动或被坏。

梯形的断面利用率较拱形高，但承压性能较拱形差，常用于服务年限不长、断面较小或围岩稳定、地压不大的巷道。

拱形断面则常用于服务年限长或围岩不稳定、地压大的巷道。

在特别松软或膨胀性大的岩层中开掘巷道，当顶压、侧压都很大时，可采用曲拱形;底膨严重时，可用带底拱的封闭拱形;四周压力都很大且不均匀时，可采用椭圆形;四周压力均匀时，可采用圆形。

沿煤层掘进巷道时，为了不破坏顶板，常根据煤层赋存情况，将巷道开掘成各种不规则形。

巷道断面形状往往取决于矿区富有的支架材料和习惯采用的支护方式。

木棚子和钢筋混凝土棚子适用于梯形和矩形等断面;料石和混凝土砌碹适用于拱形、圆形等曲线形断面;而金属支架、锚杆支护适用于任何形状断面。

二、巷道断面尺寸巷道断面尺寸主要依据用途来决定的，并用所需通过风量来校正，以人员通过方便为原则，《煤矿安全规程》规定：巷道净断面，必须满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的需要。

巷道开掘出后不加支护的断面称为荒（毛）断面，支护后的断面称为净断面。

巷道断面尺寸主要考虑巷道的净高和净宽。

（一）巷道的净宽度矩形巷道（直墙巷道）的净宽度，是指巷道两侧壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。

对梯形巷道，当巷道内通行矿车、电机车时，净宽度指车辆顶面水平的巷道宽度。

当巷道内设置运输机械时，净宽度指从巷道底板起1.6m高水平的巷道宽度;当巷道不放置和不通行运输设备时，净宽指净高的二分之一处的水平距离。

巷道净宽主要取决于运输设备本身的宽度，人行道宽度和相应的安全间隙，无运输设备的巷道可根据通风及行人的需要来选取。

第三章采区巷道布置第一节采区巷道布置1、采区准备巷道布置因为绿水洞煤矿为高瓦斯矿井，所以布置两条上山及一条瓦斯尾巷可满足运输、行人和通风的要求。

由于煤层间距较大且属于倾斜薄煤层所以采用采区联合准备方式，即两层煤共用一组上山。

下面列出三条可行性方案进行比较：方案一：三条岩石上山，将三条上山都布置在2#煤层底板岩石中，其中轨道上山和回风上三布置在同一层面（距离底板10m处），运输上山布置在下煤层15m处。

方案二：两条煤层上山，一条岩石上山，两条上山都布置在2#煤层中，巷道下部在煤层中，上部在煤层顶板中。

方案三：一条煤层两条岩石上山，将回风上山布置在2#煤层的煤层中，其中轨道上山和回风上三布置在同一层面（距离底板10m处），运输上山布置在下煤层15m处。

方案可行性比较由《井巷工程概算指标》可查得各种巷道的掘进和维护费用：如下表技术经济比较：表1-6 掘进费用表表1-6 维护费用表表1-6 辅助费用表表1-6 费用总汇表表1-7 技术比较表从以上对比中可以看出，两煤一岩上山所需费用最少，在经济上更为合理，沿煤层掘进具有超前探煤的作用，再加上现在我国煤巷支护技术有了很大的提高，完全可以满足煤层上山的需要，综合考虑以上因素，确定在2#煤层中布置两条上山。

即：选两条煤层上山方式布置生产系统。

2、上山的倾角、高程、断面、支护及用途；上下山与水平运输大巷及回风大巷的联系方式。

上山的倾角与煤层的倾角基本一致，标高近似等于采区的标高：上山由于是布置在岩层里，采用三心拱形断面，用锚喷，砌碹或金属支架支护。

运输上山主要用于煤的运输，轨道上山主要用于行人、通风、运料及出矸。

运输上山通过煤仓与水平运输大巷联系，通过回风石门与回风大巷联系；轨道上山通过下部绕道车场与水平运输大巷联系，通过采区上部平车场与回风大巷联系，上煤层与下煤层通过区段石门和溜煤眼联系。

3、采区车场布置采区上部车场：由于311采区，绞车房布置在回风巷标高以下，维护比较困难，，通风条件较差，因此选择顺向平车场。

煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术【摘要】煤矿开采是煤炭资源利用的重要环节，巷道布置与采煤工艺技术是其核心内容。

本文围绕巷道布置的基本原则、类型，采煤工艺技术介绍，煤矿采煤方法以及安全生产技术展开讨论。

巷道布置的科学合理性影响着矿井运行效率和安全，采煤工艺技术直接影响煤炭资源开采利用率。

煤矿开采的技术创新对提高生产效率、降低成本具有重要意义。

本文总结煤矿开采巷道布置与采煤工艺技术在生产中的重要性，并展望未来煤矿开采的发展趋势，指出技术创新对煤矿开采的积极影响。

通过本文的研究，有望为煤矿开采工艺技术的提升和煤炭资源的可持续利用提供重要参考。

【关键词】煤矿开采、巷道布置、采煤工艺技术、基本原则、类型、采煤方法、安全生产技术、重要性、发展趋势、技术创新、影响。

1. 引言1.1 煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术是煤矿生产的重要环节，直接影响着煤矿的生产效率和安全生产。

巷道布置的合理与否直接关系到煤矿的通风、运输、排水等工作的顺利进行，同时也会影响采煤工艺技术的实施效果。

在整个煤矿开采过程中，巷道布置的设计与选址是至关重要的，它涉及到矿井的整体布局和煤炭资源的有效开采利用。

巷道布置的基本原则包括安全第一、效率第二、经济适用、科学合理。

巷道布置的类型主要包括主准备巷道、煤层探矿巷道、采煤工作面巷道等。

采煤工艺技术介绍涉及到现代采煤机械的运用、采煤工序的流程、作业人员的操作技能等方面。

煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术是煤矿生产中不可或缺的环节，它直接影响着煤矿的生产效率和安全生产。

深入研究和认真实践煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术，对于提高煤矿生产水平和保障煤矿安全生产具有重要意义。

2. 正文2.1 巷道布置的基本原则煤矿的巷道布置是煤矿开采中至关重要的一环，其设计和安排直接影响采煤工作的效率和安全。

巷道布置的基本原则主要包括以下几点：1. 煤层的结构和特性：在进行巷道布置时，首先要充分了解煤层的结构和特性，包括煤层的倾角、厚度、岩层夹矸情况等，以便合理确定巷道的位置和尺寸。

兴陶煤业公司4-2煤巷道布置及矿压影响二〇一一年七月十三日一、矿压监测目的为了验证4203主运顺槽和辅运顺槽是否满足前面计算的要求以及掌握围岩的变形规律，确定巷道的稳定程度，以便及时采取有效措施来保证矿井的安全生产，同时为了给近距离煤层回采巷道的布置提供必要的数据支持，建议对巷道进行矿压观测。

二、监测内容和断面布置观测的内容主要包括巷道围岩表面位移观测和顶板离层观测，根据研究的需要，在4203主运顺槽中选取3种不同条件下的巷道区域布置观测点，具体观测断面布置如图5.1所示。

（1）距4203工作面开切眼0~50m布置3个测点A1、A2、A3，其中A1与开切眼间距20m，A1与A2、A2与A3分别间距15m，以测量工作面刚开始开采时巷道两帮和顶底板移近量。

（2）距开切眼100m、200m处分别布置测点B1、B2，由于其深入巷道内部，既可以测量巷道掘进时的移近量又可以测量工作面回采时的移近量。

（3）距内错8m的开口位置35m处布置测点S1，以测量刚开始掘进时巷道的变形量。

图5.1 主运顺槽测点布置图三、监测仪器选择和安设1、巷道表面位移观测巷道表面位移包括巷道顶底板和两帮的相对位移，在顺槽布置“十”字基准点进行观测，顶底板基准点居中安设、下帮基点位于帮部中间位置，上帮基准点与下帮基准点水平对应，基点布置使用钢筋，基点外露长度5~10cm，一般为5cm，打入围岩或煤体深度不小于50cm，用锚固剂锚固，当巷道围岩条件较差时可适当加大打入深度，断面基点布置图如图5.2所示。

巷道表面位移观测使用ZHC-Ι型号测杆直接观测。

图5.2 巷道表面位移观测断面示意图2、巷道顶板离层观测顶板离层量的观测采用顶板离层指示仪。

通过对顶板离层状况提供连续的直观信息显示，能及时发现顶板失稳的征兆，一般将顶板离层指示仪垂直于巷道顶板安设在巷道顶板巷宽的中部，要求离层仪深基点固定于顶板上方的稳定岩层中（距顶板表面约7m），浅基点固定在锚杆端头平行的位置（距顶板表面约2m），通过比较不同基点间的位移，来判断顶板是否出现离层及离层的部位，离层仪布置如图5.3所示。

第四章井田开拓巷道布置（第十八章内容）本章为井田开拓部分的重点，第二章是基本概念，第三章是开拓方式，而如何确定有关参数及方案，如§2.3中开拓方式所解决的问题中，井筒位置，水平标高的确定，水平大巷的布置，是本章的主要内容。

§4.1 井筒位置的确定(书上§18.3)位置的确定不能从一方面考虑,从开拓布局的整体考虑,如水平的位置，大巷的类型等,它们相互影响。

合理的井筒位置应考虑地面情况，井下地质以及生产情况。

一、对地面布置工业广场有利每个矿井，都有地面生产系统，行政管理系统，需占有一定的面积的土地。

1、场地足够。

布置地面生产系统及其工业建筑、行政管理系统。

如主付井（绞车房）、洗（选）煤厂、煤仓（场），装车站，办公楼，宿舍，食堂，浴池等。

（一般情况下，工业广场的面积为：大型井0.8 ～ 1.1公顷/10万吨，中型井 1.3 ～ 1.8公顷/10万吨，小型井 2.0 ～ 2.5公顷/10万吨）。

2、少占农田，不占良田及重要文化古籍和园林，要避免村庄搬迁及河流改道；3、有较好的工程地质和水文地质条件，避开滑坡，崩岩，溶洞，流沙等地段。

森林地区应与林地有足够的防火距离。

4、避免井筒和工业广场遭受水灾。

井口位置高于最高洪水位，工业广场不受洪水威胁。

（解释最高洪水位的意义）5、便于矿井的供水，供电，运输，便于排污，排矸的处理。

不影响居民生活。

6、充分利用地形，使地面生产系统合理，尽可能少平整土地。

对于平硐开拓，主要考虑地面，若地面无太大的限制，则可考虑井下。

二、对井下开采有利应使井巷工程量，运输量，维护量，通风效果上达到较佳水平，使工业广场压煤量达到合理。

1、走向的位置：在储量中心。

此时，运输量最小，通风费用最低，水平接替易。

（解释运输量、通风问题）2、倾斜方向的位置1）、斜井：多数在井田边界外。

主要考虑地面和所选用设备所要求的倾角而决定地面的位置。

2）、立井：主要是第一水平工程量，总工程量和工业广场煤柱的关系。

第二章井田开拓方式第一节井田开拓概述一、开拓方式概念1、井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。

2、开拓方式：开拓巷道的布置方式，即矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。

cm17042．按开采水平的数目（1）单水平开拓（2）多水平开拓3.按开采准备方式（1）上山式：开采水平仅采上山阶段（2）上下山式：开采水平分别开采上山阶段及上山阶段（3）混合式：上山式和上下山式同时使用。

4．按开采水平大巷布置方式（1）分层大巷：每个煤层分别设一条大巷（2）集中大巷：所有煤层共用一条大巷（3）分组集中大巷：分煤组设置大巷图2-1-2 开拓方式分类5．举例：（1）单水平上下山开拓：用在倾角较小（<16°），斜长不大的情况演示：（单水平上下山平面图）（单水平上下山立面图）（2）多水平上山开拓：每个水平服务于上山阶段，α较大，开拓水平多，井巷工程量大，多用于急倾斜煤层；演示：（多水平上山）；（3）多水平上下山开拓：每个水平都服务于上、下山两个阶段，减少工程量，增加下山开采，用于α较小的井田；演示：（多水平上下山）；（4）多水平混合开拓：上部的水平采上山阶段，最下一个水平开采上下山两个阶段。

演示：（多水平混合开拓）三、确定井田开拓方式的原则1、井田开拓解决的问题（1）确定井筒形式、数目及位置，合理选择井筒及工业场地的位置；（2）确定开采水平的数目和位置；（3）布置主要运输大巷布置方式及井底车场形式；（4）确定矿井的开采程序，做好水平接替；（5）确定井筒延伸方式、深部开拓等。

2、基本原则（1）必须贯彻国家有关煤矿安全生产的规定，创造安全、良好的生产条件；（2）合理开发资源，减少资源损失；（3）符合国家产业政策，多出煤、早出煤、出好煤、为建设高产高效、安全生产矿井创造条件；（4）合理集中开拓布署，简化生产系统，避免生产分散；减少工程量，降低投资，减少建工工期；（5）适应当前生产、技术、装备水平，并为新技术机械化、自动化的推广创条件；（6）考虑煤质、煤种及其他有益矿产的综合利用，提高资源的综合利用率。

4、大巷布置方式一、缓斜及其以上煤层的大巷布置方式这类大巷布置有3种基本方式，即单层布置、分组布置和集中布置。

1．单层布置(分煤层大巷与主要石门布置)单层布置的特点是在开采水平内，在各可采煤层中，或在煤层底板岩层中都布置大巷，各煤层单独布置采区，各煤层之间用主要石门联系。

由于各煤层单独布置采区，就每个采区而言，准备工程量较小，各分煤层大巷之间只开一条主要石门，石门的开拓工程量一般不大；由于建井时首先在上部煤层进行开拓准备，初期工程量较少；如果各分煤层大巷是沿煤层掘进，则施工速度较快，初期投资较少。

其缺点是，每个煤层均布置大巷，总的开拓工程量大和维护工程量大；大巷沿煤层布置，维护困难，维护费用高，煤柱损失大。

因此，在建国初期，煤层巷道支护技术不高时，它适用于煤层间距大，井田走向长度和服务年限短的中小型矿井。

2．集中布置(集中大巷与采区石门布置)集中布置的特点是在开采水平内只布置一条或一对集中大巷，用采区石门联系各煤层。

这种布置方式的大巷工程量较少；大巷一般布置在煤组底板岩层或最下部煤与岩石坚固的煤层中，维护容易；生产区域比较集中，有利于提高井下运输效率；由于以采区石门联系各煤层，可同时进行若干个煤层的准备和回采，开采顺序较灵活，开采强度，较大。

其缺点是矿井投产前要开掘主要石门、集中运输大巷和采区石门，煤系地层厚度大时，初期建井工程量较大，建井工期较长；每一采区都要开掘采区石门，煤层间距大时，采区石门总长度大。

故这种布置方式适用于井田走向长度大，服务年限长，煤层数目较多，层间距不大的矿井。

3．分组布置(分组集中大巷与主要石门布置)分组布置的特点是将煤层划分为若干分组，每个分组开掘十条集中大巷，分组内用采区石门联系，分组集中大巷之间用主要石门或分区石门联系。

这种布置方式总的巷道工程量较少；生产比较集中，大巷容易维护。

其缺点是总的石门长度较长。

因此，它适用于可采煤层数较多，层间距大小不等的矿井。

特别是由于井筒布置要求，当井底车场落在煤层组的上部或中间时，采用分组布置，初期工程量少，建井工期短。

炭窑坪煤矿D1003工作面尾巷巷道布置及支护说明摘要：本文主要阐述了炭窑坪煤矿D1003工作面尾巷巷道布置及支护说明。

关键词：掘进巷道顶板支护第一节巷道布置1、该掘进工作面沿煤层顶板布置，以真方位角0°06′掘进在采区回风巷距七顺12m处开口。

2、巷道断面如下：净断面：2.4m×1.8m第二节矿压观察一、观察对象D1003掘进工作面内错尾巷二、观察内容用锚杆拉力计、扭力扳手对顶帮锚杆的锚固力、扭力矩实施抽查检测；用钢尺对巷道硐高进行观测以分析顶、底板移近量，对巷道宽度进行观测以确定巷道两帮的移近量。

三、观察方法用LY200型锚杆拉力计检测顶、帮锚杆锚固力，用力矩扳手检查扭力是否达到要求。

每月1、11、21号进行拔拉测试，且每次抽查每组不少于3根，所测数据记录在册，并通报队组。

四、数据处理：由队组人员配合技术科测试，观察记录归技术科负责整理分析判断，上报分管矿领导，分析结果及时反馈队组，从而不断修改设计补充措施，指导施工。

第三节支护工艺一、支护参数设计（一）、采用类比法合理选择支护参数根据采区准备巷道支护经验，锚杆选用1.8m长的圆钢锚杆，排距800m m，间距800m m，网为10#铁丝网。

（二）、采用计算法校验支护参数1、顶锚杆通过悬吊组合梁作用，帮锚杆通过加固帮体作用达到支护效果，应满足L≥L1＋L2＋L3式中L—锚杆总长L1—锚杆外露长（帮锚杆为0.15m）L2—有效长度（顶锚杆取免压拱高b，帮锚杆取煤帮破碎深度）m L3—锚入岩层深度0.3m普氏免压拱高b＝「B/2＋H t a n（45°—W帮/2」/F顶式中B、H巷道中宽和高B＝2.4m H＝1.8mF顶—顶板岩石普氏系数顶取2；W帮—两帮围岩的内摩擦角取63.43°。

b＝「2600/2＋1800t a n（45°—63.43°/2」/2＝「1300＋425」/2＝0.862m依据上述公式计算得出顶板锚杆长L顶≥1.262米，所选锚杆长度满足设计要求。

矿井采区巷道布置技术实践作者：王金文来源：《中国科技博览》2014年第07期中图分类号：TD136.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0308-011 单一煤层采区巷道布置通过任务分析和相关知识，系统地了解准备方式的基本概念，现结合单一煤层开采的地质条件对采区具体的巷道布置及其生产系统做一完整的说明。

首先，将该采区沿倾斜方向划分为三个区段，按双翼采区布置，采用一次采全厚的采煤方法，即单一煤层走向长壁采煤法。

1.1 采区巷道掘进顺序由运输大巷向位于采区走向长度的中央的位置开掘采区运输石门，在运输石门接近煤层后，开掘采区下部车场。

由下部车场沿煤层向上掘进轨道上山和运输上山，这两条上山的水平间距约为20 m。

当两条上山掘至采区上部边界后，再掘采区上部车场与采区回风石门，形成通风系统。

此后，为了准备出第一区段的采煤工作面，在上山附近第一区段下部开掘采区中部车场，用双巷掘进的方法分别向两翼掘进第一区段运输平巷和第二区段回风平巷，巷道之间的倾斜间距一般为8～15m，即为区段煤柱宽度。

回风平巷超前于运输平巷约100～150m掘进，并沿走向每隔80～100m掘一条联络巷连通巷道。

与此同时，在采区上部边界，从上部车场向两翼开掘第一区段的回风平巷。

在采区边界沿煤层倾斜掘进一条巷道，联通第一区段运输平巷和回风平巷，即掘出开切眼。

在掘进上述巷道的同时，还要开掘采区煤仓、采区变电所和绞车房。

当上述巷道和硐室全部掘完并检查其规格质量合格后，即可安装各种机电设备，形成一个完整的采区生产系统，工作面就可投人生产。

随着第一区段的回采，应及时开掘第二区段的中部车场，第二区段运输平巷，第三区段回风平巷，及第二区段开切眼，准备出第二区段的采煤工作面，以保证在上区段工作面采完之后及时接替生产。

同理，在第二区段生产期间，准备出第三区段的中部车场和回采巷道。

这种从上到下依次开采各区段的开采顺序，称做区段下行式开采顺序。