分層平巷布置與區(qū)段集中平巷布置

李忠祥

【摘 要】各分層平巷的相互位置，對(duì)于巷道的使用和維護(hù)狀況影響較大，主要有傾斜式、水平式、垂直式布置形式。區(qū)段集中平巷布置采用區(qū)段集中平巷的優(yōu)點(diǎn)；區(qū)段集中平獨(dú)創(chuàng)性的布置方式分層平巷與集中平巷間的聯(lián)系方式一般有石門、斜巷和立眼聯(lián)系三種方式。

【關(guān)鍵詞】分層平巷；集中平巷；布置

1.分層平巷布置

各分層平巷的相互位置對(duì)于巷道的使用和維護(hù)狀況影響較大，主要有如下三種布置形式：

1.1傾斜式布置

這種布置方式中各分層平巷是按24-30度角呈斜坡式布置，適用于傾角小于15-20度的煤層。上區(qū)段的分層運(yùn)輸平巷與下區(qū)段的分層回風(fēng)平巷之間常留有區(qū)段煤柱，煤柱尺寸視煤層厚度、傾角、煤質(zhì)松軟程度等因素而定，一般情況下煤柱寬度不小于15m。傾斜式布置又有內(nèi)錯(cuò)式與外錯(cuò)式之分。內(nèi)錯(cuò)式布置是將下分層平巷置于上分層平巷內(nèi)側(cè)，即處于上分層采空區(qū)下方，形成正梯形的區(qū)段煤柱。各分層平巷內(nèi)錯(cuò)半個(gè)至一個(gè)巷道寬度。這時(shí)，下分層巷道處于上分層頂板垮落后的破碎巖石下，比較容易維護(hù)，并且沿假頂掘進(jìn)，方向容易掌握；缺點(diǎn)是區(qū)段煤柱愈到下面愈大，工作面則愈到下面愈短，特別是當(dāng)分層層數(shù)較多時(shí)，這一問題更為突出。外錯(cuò)式布置是將下分層平巷置于上分層平巷的外側(cè)，處于上分層煤柱的下面，形成倒梯形的區(qū)段煤柱。此時(shí)，下分層巷道處于固定支承壓力范圍內(nèi)，維護(hù)困難、并且在下分層工作面的上、下出口處沒有人工假頂，采煤和支護(hù)均較困難。這種方式上分層的區(qū)段煤柱尺寸大，且愈到下部分層，工作面長(zhǎng)度則愈長(zhǎng)。所以，這種分層外錯(cuò)式布置采用較少。

1.2水平式布置

各分層平巷布置的同一水平標(biāo)高上，區(qū)段煤柱呈平行四邊形。這種布置方式對(duì)于材料運(yùn)輸、行人和通風(fēng)都比較方便，分層運(yùn)輸平巷處于上分層采空區(qū)下面，壓力小，易于維護(hù)。但分層回風(fēng)平巷正好處于區(qū)段煤柱下，受到固定支承壓力的作用，維護(hù)比較困難。對(duì)于區(qū)段煤柱尺寸，應(yīng)注意使上、下區(qū)段分層平巷間的垂距不小于5m，因此一般用于段角大于20-25度的煤層，否則區(qū)段煤柱太大。

1.3垂直式布置

各分層平巷沿垂直方向呈重疊式布置，區(qū)段煤柱呈近似矩形。這種布置方式在煤層傾角小于8-10度，特別是在近水平厚煤層條件下，可減小區(qū)段煤柱尺寸，分層平巷受支承壓力的影響也較小。同時(shí)，下分層平巷沿上分層平巷鋪設(shè)的假頂下掘進(jìn)，容易掌握方向。

2.區(qū)段集中平巷布置

傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行垮落采煤法的分層巷道較多，為了減小這些巷道的維護(hù)量（即減少巷道維護(hù)長(zhǎng)度及縮短巷道維護(hù)長(zhǎng)度及縮短維護(hù)時(shí)間）和改善維護(hù)條件，并保證上、下分層同采時(shí)有完善的生產(chǎn)系統(tǒng)，常需要布置區(qū)段集中平巷。區(qū)段集中平巷包拓區(qū)段軌道集中平巷及區(qū)段運(yùn)輸集中平巷。上區(qū)段區(qū)段運(yùn)輸集中平巷可用作下區(qū)段回風(fēng)集中平獨(dú)創(chuàng)性。采用區(qū)段集中平獨(dú)創(chuàng)性。

2.1采用區(qū)段集中平巷的優(yōu)點(diǎn)

為超前工作面掘進(jìn)分層平巷提供了條件?？s短了分層回采的準(zhǔn)備時(shí)間，有利于采掘銜接；可實(shí)現(xiàn)上、下分層工作面同采，有利于增加采區(qū)產(chǎn)量和合理集中生產(chǎn)；第二分層以下各分層的運(yùn)輸平巷，均是在上部分層的采空區(qū)下面掘進(jìn)，礦山壓力小，易于維護(hù)。由于分層平巷為超前掘進(jìn)，而且隨工作面推進(jìn)而報(bào)廢，其維護(hù)長(zhǎng)度及維護(hù)時(shí)間短，維護(hù)費(fèi)用低；各分層工作面采出的煤，均可利用運(yùn)輸集中平巷運(yùn)輸，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占用設(shè)備少，管理集中。

2.2區(qū)段集中平巷的布置方式

2.2.1一煤一巖集中巷布置方式

這種布置方式，區(qū)段軌道集中平巷1布置有煤層中，超前于區(qū)段運(yùn)輸集中平巷2掘進(jìn)，以便先探清煤層變化情況，為區(qū)段巖石運(yùn)輸集中平巷的掘進(jìn)定向。區(qū)段軌道集中平巷1一般沿煤層頂板掛腰線掘進(jìn)，它不但用作上區(qū)段各分層采煤工作面進(jìn)風(fēng)、行人、排水，以及為分層超前運(yùn)輸平巷掘進(jìn)頭運(yùn)送材料，它還可作為下區(qū)段頂分層的回風(fēng)平巷。在上區(qū)段工作面回采期間，為使軌道集中平巷不致被回采形成的支承壓力壓垮，在上區(qū)段分層平巷與軌道集中平巷之間必須留設(shè)足夠?qū)挾鹊拿褐?。區(qū)段運(yùn)輸集中平巷內(nèi)，往往安裝有運(yùn)輸能力較大的吊掛式帶式輸送機(jī)，為該區(qū)段所有的分層工作面服務(wù)。當(dāng)上區(qū)段采完后，及時(shí)拆除帶式輸送機(jī)并鋪設(shè)軌道，作為下區(qū)段的回風(fēng)集中平巷。這種布置方式的主要缺點(diǎn)是布置在煤層中的軌道集中平巷維護(hù)時(shí)間長(zhǎng)，并且要經(jīng)受上區(qū)段各分層以及下區(qū)段分層回采所形成的支承壓力的影響。

2.2.2“機(jī)軌合一”的集中巷布置方式

“機(jī)軌合一”的布置方式是用一條集中巷，同時(shí)擔(dān)負(fù)軌道集中平巷及運(yùn)輸集中平巷的作用，機(jī)軌合一集中巷通常布置在底板巖石中。沿巷道一幫鋪設(shè)軌道?！皺C(jī)軌合一”巷的布置方式省去了一條區(qū)段集中平巷和部分聯(lián)絡(luò)石門，掘進(jìn)和維護(hù)工程量較少；若將巷道選在適當(dāng)?shù)奈恢?，可以免受采?dòng)影響，便于維護(hù)；設(shè)備集中布置在一條巷道內(nèi)，可以充分利用巷道斷面，帶式輸送機(jī)的安裝和拆卸可以利用同一巷道中的軌道運(yùn)送，比較方便。其缺點(diǎn)是：巷道的跨度和斷面較大，掘進(jìn)時(shí)又沒有煤巷定向，巷道層位不好控制，掘進(jìn)施工比較困難，運(yùn)煤和運(yùn)料在同一巷道內(nèi)，管理復(fù)雜；上、下區(qū)段需要同時(shí)開采時(shí)，通風(fēng)問題難以解決；在集中平巷與區(qū)段溜煤眼及采區(qū)中部車場(chǎng)連結(jié)處，設(shè)備和線路的布置比較復(fù)雜，需合理解決輸送機(jī)與軌道的平面交叉問題?！皺C(jī)軌合一”巷布置方式適用于煤質(zhì)松軟，底板巖層較穩(wěn)定，涌水量不大，采掘機(jī)械化水平較高的情況。特別是當(dāng)采用譬采工藝時(shí)，有的礦區(qū)由于煤層極易自燃，綜采工作面也采用區(qū)段集中巷布置，則“機(jī)軌合一”巷道布置方式使用較多。為了使綜采工作面長(zhǎng)度保持一定，集中平巷和分層平巷均掛中線按設(shè)計(jì)方位掘進(jìn)，無(wú)需先掘煤層軌道平巷為集中平巷定向。當(dāng)分層平巷使用吊掛式帶輸送機(jī)時(shí)，分層平巷與集中平巷之間的聯(lián)絡(luò)斜巷間距可加大至200～400m，以減少聯(lián)絡(luò)巷道的掘進(jìn)工程量。采用綜采時(shí)，由于工作面單產(chǎn)高，一般分層依次回采。此時(shí)區(qū)段集；中平巷主要用作煤炭及材料運(yùn)輸外，還起通風(fēng)及采空區(qū)灌漿、防滅火等作用，下分層工裙擊的區(qū)段平巷也可通過(guò)集中平巷的上分層采空區(qū)下方的應(yīng)力降低區(qū)內(nèi)掘進(jìn)。

3.分層平巷與集中平巷間的聯(lián)系方式

區(qū)段集中平巷與分層平巷間的聯(lián)系方式，主要根據(jù)其用途、煤層傾角、分層平巷的布置形式、掘進(jìn)工程量的大小等因素而定，一般有石門、斜巷和立眼聯(lián)系三種方式。

石門聯(lián)系的優(yōu)點(diǎn)是掘進(jìn)施工及運(yùn)料、人員行走方便；缺點(diǎn)是石門用作運(yùn)煤時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)煤炭自溜運(yùn)輸，石門中要鋪設(shè)輸送機(jī)，多占用設(shè)備。當(dāng)煤層傾角較小時(shí)，石門長(zhǎng)度較長(zhǎng)，掘進(jìn)工程量大，因此，對(duì)開采傾角適宜的緩傾斜厚煤層，在區(qū)段運(yùn)輸平巷處宜采用斜巷聯(lián)系，傾角為30度左右，可實(shí)現(xiàn)煤炭自溜，而在區(qū)段回風(fēng)平巷處盡可能用石門聯(lián)系，以利于行人和運(yùn)料。

當(dāng)煤層的傾角較大、區(qū)段分層運(yùn)輸和回風(fēng)平巷均為水平布置時(shí)，可采用石（煤）門與溜眼相結(jié)合的形式聯(lián)系分層運(yùn)輸平巷與集中平巷，而采用石門聯(lián)系分層回風(fēng)平巷與集中平巷；當(dāng)煤層傾角較小、分層運(yùn)輸及回風(fēng)平巷均為傾斜式布置時(shí)，可采用傾斜溜眼溜煤，而采用石門及斜巷相結(jié)合的方式聯(lián)系分層回風(fēng)平巷與集中平巷；當(dāng)煤層傾角很小或?yàn)榻健⒎謱悠较餅榇怪辈贾脮r(shí)，采用立眼溜煤，而運(yùn)送材料、設(shè)備及行人，仍采用斜巷聯(lián)系（斜巷平行于煤層走向），實(shí)際選擇聯(lián)絡(luò)巷的形式時(shí)，根據(jù)其用途、煤層傾角、地質(zhì)條件、采區(qū)巷道布置的總體合理性等因素進(jìn)行綜合考慮，將幾種基本聯(lián)系方式組合應(yīng)用。