分层巷道

科技工作者之家  |   2020-11-17 18:13

分层巷道是指厚煤层分层开采时,为一个分层服务的区段巷道或分带巷道。当煤层很厚时,将煤层分成若干层,一般是2层或3层,分别开采。这种回采工艺就叫做“分层开采”。

布置方式各分层巷道的相互位置对于巷道的使用和维护状况影响较大,主要有如下三种布置形式:

(1)倾斜式布置

这种布置方式中各分层巷道是按25°一30°角呈斜坡式布置,适用于倾角小于15°一20°的煤层。上区段的分层运输平巷与下区段的分层回风平巷之间常留有区段煤柱,煤柱尺寸视煤层厚度、倾角、煤质松软程度等因素而定,一般情况F煤柱宽度不小于15m。倾斜式布置又有内错式与外错式之分。内错式布置是将下分层巷道置于上分层巷道内侧,即处于上分层采空区下方,形成正梯形的区段煤柱。

(2)水平式布置

各分层巷道布置在同一水平标高上,区段煤柱呈平行四边形。这种布置方式对于材料运输、行人和通风都比较方便。分层运输平巷处于上分层采窄区下面,压力小,易于维护。但分层回风平巷正好处于区段煤柱下,受到固定支承压力的作用.维护比较困难。对于区段煤柱尺寸.应注意使上、下区段分层巷道问的垂距不小于5m,因此一般用于倾角大于20°一25°的煤层,否则区段煤柱太大。

(3)垂直式布置

各分层巷道沿垂直方向呈重叠式布置,区段煤柱呈近似矩形。这种布置方式在煤层倾角小于8°一10°,特别是在近水平厚煤层条件下.可减小区段煤柱尺寸。分层巷道受支承压力的影响也较小。同时,下分层巷道沿上分层巷道铺设的假顶下掘进,容易掌握方向1。

工艺流程将厚煤层人为分成顶区、中区和底区。石门进入煤层后,在煤层顶区,沿煤层顶板分别施工上下顺槽和工作面切眼,构成工作面通风系统。这时就可以使用走向长壁采煤法回采了。回采时需要在工作面内的底板铺设顶网,作为中区开采的顶板。
铺设顶网后,开采下一分层时,可以将上分层的冒落矸石拖住,有利于下分层开采时的顶板管理。铺设网就是为了形成稳定的顶板结构。上层铺的底网一般不拿出来。有的能拿出来,有的已经压实拿不出来。但不管能不能拿出来,都不要拿出来,因为拿出来是要破坏再生顶板的稳定结构的。
顶区开采结束后,间隔一定时间,重复施工上下顺槽和切眼,然后开采。这时是“中区开采”。把急倾斜厚煤层沿水平方向分成若干2~3m厚的分层,由上而下依次开采。在每个分层内布置回采工作面和分层巷道,采区巷道可按双翼或单翼布置。区段高度一般为15~30m。回采工作面长度就是煤层的水平厚度,工作面沿走向推进。煤层水平厚度小于8m时,仅需在分层底板掘一条分层巷道;大于8m时,应在顶板位置再掘一条分层巷道,两条分层巷道间,沿走向每隔 15~18m用煤门贯通。回采时要经常保持2~3个溜煤眼与分层工作面相通。上下分层工作面的超前距离应保持15~30m,同时生产的工作面可达5~7个。工作面用风镐或爆破法落煤,人力装煤,工作面较长时应安设刮板输送机。用木支架或金属支柱配合铰接顶梁支护。分层间可铺设假顶。用全部垮落法处理采空区2。

矿压显现特征分层巷道布置在冒落矸石边界处,给巷道中矿压显现的特征带来了根本的变化。

当布置巷道的矿山地质条件相同时,这些变化主要是与巷道一侧缺少像煤体或大尺寸煤柱这样一类刚性支座有关,这种刚性支座不会由于所发生的载荷而遭到破坏。当用受到矿压破坏的小尺寸煤柱保护巷道时,围岩移动特征也会发生一定的变化。

当护巷方法不同时,了解巷道周围岩石移动和支架上载荷分布的规律,就有可能更正确地选择支架类型及其可缩性和密度。所以,研究位于冒落矸石边界处或用小尺寸煤柱隔离的巷道中矿压显现的特征,以及预先计算巷道周边的预期移动量是极为重要的任务3。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所