第十六章采區(qū)方案設(shè)計第三篇開采設(shè)計第十六章采區(qū)方案設(shè)計1.采區(qū)設(shè)計的依據(jù)、程序和步驟

2.采區(qū)設(shè)計內(nèi)容

3.采區(qū)參數(shù)的確定

4.采區(qū)準(zhǔn)備方式的發(fā)展方向

5.采區(qū)方案設(shè)計實(shí)例第一節(jié)采區(qū)設(shè)計的依據(jù)、程序和步驟一、采區(qū)設(shè)計的依據(jù)

要做好采區(qū)設(shè)計，必須有正確的設(shè)計指導(dǎo)思想和充分可靠的設(shè)計依據(jù).必須貫徹執(zhí)行《煤炭工業(yè)技術(shù)政策》、《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》等。1.已批準(zhǔn)的地質(zhì)報告2）采區(qū)地質(zhì)說明書采區(qū)地質(zhì)說明書包括：詳細(xì)的采區(qū)地質(zhì)特征，地質(zhì)構(gòu)造狀況；煤層賦存條件和煤層穩(wěn)定程度；礦井瓦斯登記；有無煤與瓦斯突出危險；自然發(fā)火期；水文地質(zhì)特征；煤種和媒質(zhì)以及國家對產(chǎn)品的要求；鉆孔布置及各級儲量的比例等。3）附圖。圖紙包括：采區(qū)井上下對照圖、煤層底板等高線圖、儲量計算圖、勘探線剖面圖、鉆孔柱狀圖、采區(qū)工程平（立）面圖等。2.根據(jù)礦井生產(chǎn)、接替和發(fā)展對設(shè)計采區(qū)的要求主要是生產(chǎn)礦井提出的對設(shè)計采區(qū)的生產(chǎn)能力、采煤工藝方式、采準(zhǔn)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)改革等要求。以適應(yīng)生產(chǎn)技術(shù)不斷滿足生產(chǎn)的需要。二、采區(qū)設(shè)計程序采區(qū)設(shè)計一般是根據(jù)礦井設(shè)計和礦井改擴(kuò)建設(shè)計以及生產(chǎn)技術(shù)要求，由礦主管單位提出設(shè)計任務(wù)書報局批準(zhǔn)，而后由礦或局的有關(guān)部門、單位根據(jù)批準(zhǔn)的設(shè)計任務(wù)書進(jìn)行設(shè)計。采區(qū)設(shè)計通常分兩個階段：（1）采區(qū)方案設(shè)計：確定采區(qū)主要技術(shù)特征的采區(qū)方案設(shè)計。（2）采區(qū)施工設(shè)計：根據(jù)批準(zhǔn)的方案而進(jìn)行的采區(qū)單位工程巷道施工圖設(shè)計。三、采區(qū)設(shè)計的步驟采區(qū)設(shè)計按下列步驟進(jìn)行：（1）學(xué)習(xí)政策法規(guī)，掌握相關(guān)規(guī)定認(rèn)真學(xué)習(xí)有關(guān)煤礦生產(chǎn)建設(shè)的政策法規(guī)，收集有關(guān)地質(zhì)和開采技術(shù)資料，掌握上級管理部門對采區(qū)設(shè)計的具體規(guī)定。要按照具體條件，因地適宜創(chuàng)造條件提高采、掘、運(yùn)輸機(jī)械化水平，提高采煤工作面單產(chǎn)；積極推廣無煤柱護(hù)巷技術(shù)，降低掘進(jìn)率和減少煤炭損失；實(shí)現(xiàn)合理集中生產(chǎn)，提高勞動生產(chǎn)率。（2）明確設(shè)計任務(wù)，掌握設(shè)計依據(jù)

根據(jù)礦井生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展及生產(chǎn)銜接的需要，明確采區(qū)設(shè)計中重大問題的設(shè)計任務(wù)，如采準(zhǔn)巷道布置及采煤工藝的改革、采區(qū)生產(chǎn)能力的確定等主要技術(shù)原則。礦井地質(zhì)部門應(yīng)提出采區(qū)的地質(zhì)說明書及附圖，并應(yīng)有分煤層和分等級的儲量計算圖。必要時設(shè)計人員需對儲量進(jìn)行核算，設(shè)計人員真正掌握設(shè)計依據(jù)，使設(shè)計建立在可靠的基礎(chǔ)上。（3）深入現(xiàn)場，調(diào)查研究

根據(jù)采區(qū)設(shè)計所需要解決的問題，確定調(diào)查的課題、內(nèi)容、范圍和方法。例如，調(diào)查原有采區(qū)的部署、巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)、車場形式等，作為巷道布置方案設(shè)計時借鑒；調(diào)查采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸、提升等的生產(chǎn)能力，煤倉容量等數(shù)據(jù)，作為設(shè)備選型的參考；搜集巷道掘進(jìn)、運(yùn)輸、提升、排水、通風(fēng)和巷道維護(hù)等方面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，以便進(jìn)行不同方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較．充分掌握第一手資料，使設(shè)計建立在客觀實(shí)際的基礎(chǔ)上。（4）研究方案，編制設(shè)計在進(jìn)行實(shí)際調(diào)查研究的過程中，一定要注意匯集各有關(guān)單位對設(shè)計的具體要求及設(shè)想，根據(jù)設(shè)計條件提出幾個可行方案，廣泛征求意見，認(rèn)真研究、修改和充實(shí)設(shè)計方案內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上，集中為兩三個較合理的方案，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定出采用的方案，正式編制設(shè)計。（5）審批方案設(shè)計將已完成的方案設(shè)計經(jīng)有關(guān)單位會同審查后，由有關(guān)上級部門批準(zhǔn)。（6）進(jìn)行施工圖設(shè)計根據(jù)已批準(zhǔn)的方案設(shè)計，進(jìn)行各單位工程的施工圖設(shè)計。第二節(jié)采區(qū)設(shè)計內(nèi)容一、采區(qū)設(shè)計說明書共計11項(xiàng)內(nèi)容（1）采區(qū)概況（2）采區(qū)煤層賦存及地質(zhì)情況（3）采區(qū)儲量及生產(chǎn)能力確定（4）采區(qū)巷道布置方案設(shè)計（5）采煤方法設(shè)計（6）采區(qū)機(jī)電設(shè)計（7）采區(qū)通風(fēng)設(shè)計（8）采區(qū)其他系統(tǒng)（9）安全技術(shù)及組織措施（10）計算采區(qū)巷道掘進(jìn)工程量（11）編制采區(qū)設(shè)計的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)采區(qū)設(shè)計所需圖紙包括：地質(zhì)柱狀圖、采區(qū)井上下對照圖、煤層底板等高線土、儲量計算及剖面圖等。采區(qū)設(shè)計圖紙主要包括：（1）采區(qū)巷道布置平面及剖面圖（比例：1∶1000或1∶2000）；（2）采區(qū)采掘機(jī)械配備平面圖（比例：1∶1000或1∶2000）；（3）采區(qū)工作面布置圖（比例：1∶50或1∶200）；（4）采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)（最大、最小負(fù)壓）示意圖；二、采區(qū)設(shè)計圖紙（5）瓦斯抽放系統(tǒng)圖（低瓦斯礦井不要）；（6）采區(qū)管線布置圖（包括防塵、灑水、灌漿管路布置等）;（7）采區(qū)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)圖（比例：1∶1000或1∶2000）；（8）采區(qū)供電系統(tǒng)圖（比例：1∶1000或1∶2000）；（9）采區(qū)避災(zāi)路線圖；（10）采區(qū)車場圖（比例：1∶200或1∶500）；（11）采區(qū)巷道斷面圖（比例：1∶50或1∶20）（12）采區(qū)軌道交岔點(diǎn)圖（比例：1∶50或1∶100）；（13）采區(qū)硐室布置圖（比例：1∶200）。第三節(jié)采區(qū)參數(shù)的確定一、采區(qū)尺寸（一）影響采區(qū)尺寸的因素1.地質(zhì)條件（地質(zhì)構(gòu)造、圍巖特征、煤層產(chǎn)狀、瓦斯及自燃等）2.生產(chǎn)技術(shù)條件（運(yùn)輸條件、設(shè)備特征、采區(qū)供電、設(shè)備搬運(yùn)）3.經(jīng)濟(jì)因素（噸煤投資、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率、優(yōu)化采區(qū)程度）4.采區(qū)尺寸數(shù)值（二）采區(qū)尺寸數(shù)值采區(qū)尺寸包括采區(qū)走向長度和傾斜長度。使用單體液壓支柱的普采工作面采區(qū)，其走向長度一般為1500～2000m。綜采采區(qū)宜用單面布置，其走向長度一般不小于1000m；當(dāng)雙面布置時，一般不小于2000m二、采煤工作面長度（一）影響工作面長度的因素1.煤層賦存條件2.機(jī)械設(shè)備及技術(shù)管理水平3.巷道布置（二）采煤工作面長度綜采：150～200m；普采：120～150m；炮采：80～150m；（綜采目前有已達(dá)300m以上）三、若采區(qū)演煤柱頌尺寸1.上山杰之間滴一般20惑m以上瓶，厚罩煤層25奏m以上租；2.上山撒一側(cè)覽煤柱園一般30少m以上掛，有件達(dá)到60落m以上顆；3.區(qū)段催煤柱珠采用兇煤柱雙護(hù)巷醒要達(dá)片到8~充15今m以上頁；4.大巷螺煤柱回在2.聽~3灑0番m以上梨。距根煤層20課m以上兇可采秒用跨臣大巷付開采。5.采區(qū)罵之間佛煤柱搜寬度田一般顆在10錢m左右榴；6.斷層篩落差旬大的伐時，冰一般瞎留10闖~1跨5m煤柱瓜，含豎水大泡時煤配柱質(zhì)耍寬度料可達(dá)30泛m以上把。四、鐘采區(qū)喇生產(chǎn)撒能力（一份）采屢區(qū)生置產(chǎn)能邀力的訴影響者因素1、地需質(zhì)因兇素；2、采坡煤、氏掘進(jìn)差、運(yùn)制輸?shù)乃釞C(jī)械堆化程列度和麗通風(fēng)堂、供裕電能停力；3、采圖區(qū)儲怒量；4、采雖區(qū)產(chǎn)巖量的曬穩(wěn)定國性。（二褲）確企定采雷區(qū)生碗產(chǎn)能部力的橫方法1.一個瓜采煤刮工作劣面產(chǎn)負(fù)量計喊算2.采區(qū)莫內(nèi)同處時生溉產(chǎn)的嚇工作少面數(shù)劈燕目3.進(jìn)行劣采區(qū)素生產(chǎn)鑼能力鏟驗(yàn)算第四厘節(jié)眉采區(qū)青準(zhǔn)備打方式櫻的發(fā)屈展方蜓向一、議準(zhǔn)備儀方式污多樣熄化（采電區(qū)、渴盤區(qū)深、帶燃區(qū)布鍵置方桐式）二、迎采區(qū)閥大型只化(工作田面單沙產(chǎn)高判、走雨向長頌度大步、采破區(qū)生似產(chǎn)能槐力大)三、皆單層疊化和炎全煤辮巷化支護(hù)幫技術(shù)擴(kuò)改進(jìn)頑，巷滿道將雄向煤屬層巷應(yīng)道發(fā)估展。第五政節(jié)藍(lán)采區(qū)秧方案趕設(shè)計校實(shí)例采區(qū)叼境界m1煤層媽底板星等高解線圖第一巾方案宇采區(qū)茫巷道臣布置生圖第二答方案鞋采區(qū)宇巷道坡布置業(yè)圖第三選方案見采區(qū)繁巷道鴉布置阻圖采區(qū)困方案喚技術(shù)榜比較采區(qū)矮方案復(fù)技術(shù)算比較慢表方案項(xiàng)目第一方案雙巖上山方案第二方案雙煤上山方案第三方案一煤一巖上山方案1.掘進(jìn)工程量工程量大。因兩上山均在巖層中，故要多掘進(jìn)252m石門和60m溜煤眼工程量小工程量較大比比第二方案多掘170m石門2.工程難度困難。一是巖巷施工，二是巷道聯(lián)接復(fù)雜較容易困難3.通風(fēng)距離場。每區(qū)段要增加130m的通風(fēng)距離短較長。每區(qū)段增加60m通風(fēng)距離4.管理環(huán)節(jié)管理環(huán)節(jié)多。一是溜煤眼多；二是漏風(fēng)地點(diǎn)多少多（同第一方案）5.巷道維護(hù)維護(hù)工程量少，維護(hù)費(fèi)用低煤層上山，梯形金屬支架受采動影響大，維護(hù)工程量大，費(fèi)用高第一條煤層上山，維護(hù)工程量較大，費(fèi)用較高6.支架回收無法回收可以回收，70％可以復(fù)用煤層上山支架可以回收復(fù)用7.工程期巖石上山掘進(jìn)速度慢，約需14個月才能投產(chǎn)煤層上山掘進(jìn)快，約10個月投產(chǎn)同第一方案采區(qū)革方案嬌經(jīng)濟(jì)粒比較采區(qū)巧方案殿經(jīng)濟(jì)腐比較牧表方案項(xiàng)目第一方案雙巖上山方案第二方案雙煤上山方案1.上山2.長度/m3.掘進(jìn)單價/元·m－14.費(fèi)用/元560×2394.4441728.0560×2433.5485520.02.聯(lián)絡(luò)巷（1）石門：長度/m單價/元·m－1單條上山費(fèi)用/元總費(fèi)用（4條）兩煤層間42m，上山到m2煤層63m394.441412.0165648.0兩煤層間距42m394.416564.866259.2（2）溜煤眼（φ＝2m）：體積/m3單價/元·m－1每區(qū)段費(fèi)用/元總費(fèi)用（3組）6345.532868.411473.60（3）維護(hù)巷道長度/m單價/元·m－1維護(hù)時間/a費(fèi)用/元560×2＋63×23.627.734731.0560×241.27.7355308.8采區(qū)嘆方案倡經(jīng)濟(jì)促比較采區(qū)咐方案淹經(jīng)濟(jì)承比較京匯總離表方案項(xiàng)目

第一方案第二方案1.初期投資/元（包括上山、石門、溜煤眼各一組，鋪軌兩組537050.3520350.5初期投資比較/％103.211002.總費(fèi)用/元（1）總投資（2）總費(fèi)用（扣除可回收部分后的費(fèi)用）661873.8695005.