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探讨正确选择矿井大巷布置的方式

2020-10-20 456 上传者：管理员

摘要：为了使矿井施工能够正确选择矿井大巷布置方式，分析了分层大巷布置的分层大巷一石门联系、分层大巷的暗立(斜)井联系、分层大巷的应用，矿井集中大巷的布置、分组集中大巷的布置、大巷布置方式的选择，比较了几种大巷布置方式的优缺点和适用条件，应按井田的具体条件进行技术经济比较，确定方案。

关键词：
分层大巷
大巷布置
方式
矿业工程
矿井
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1、分层大巷的布置

自井底车场掘进主石门、主溜井或斜巷联系各煤层，开掘为本煤层开采服务的大巷布置方式，即分层大巷布置，该大巷为分层运输(回风)大巷。在分层大巷布置时，各采(盘、带)区也分层设置，仅开采一层煤。按煤层倾角不同，大巷间或大巷与井底车场间有两种联系方式。

1.1分层大巷石门联系

如图1所示。开采倾角较大煤层时，对各可采煤层都布置分层大巷，各煤层单独布置采(盘、带)区，大巷之间、大巷与井底车场之间利用主石门联系。各煤层采(盘、带)区开采出来的煤炭经分层运输大巷和主要运输石门到井底车场，新鲜风经井底车场、主要运输石门和分层运输大巷进入各煤层的采(盘、带)区。

1.2分层大巷的暗立(斜)井联系

开采近水平煤层，利用暗斜井或溜井联系各煤层，为各煤层布置分层大巷和分煤层布置采(盘、带)区。各煤层开采出来的煤炭通过分层大巷或直接或经暗立(斜)井到达井底车场，辅助运输或利用石门直接与辅助井筒或通过暗立(斜)井与辅助井筒联系。暗立(斜)井以上各分层大巷所在水平相当于辅助水平。大巷之间、大巷与井底车场之间利用暗立(斜)井进行联系，增加了转运环节，分层大巷暗立(斜)井联系方式应用较少。

图1分层大巷-主石门布置

1—主要运输石门;2、3—分层运输大巷;4、5—分层回风大巷;6、7—采区上山;8—主要回风石门

1.3分层大巷的应用

分层大巷的优点是利用石门或暗立(斜)井直接进入煤层，采(盘、带)区巷道的岩石工程量小。可以先进行上煤层的开拓准备，分层大巷沿煤层掘进，施工简单。此种大巷布置方式的缺点也较多，由于为各煤层布置大巷，轨道、管线占用多。各煤层也分别布置采(盘、带)区，采(盘、带)区数目多，采准巷道掘进工程量和维护工作量大。煤层大巷维护困难，需要留设护巷煤柱，资源损失量大。若井田走向长度不大，开采煤层数目少，层间距大，可采用分层大巷布置方式。在矿井采用“一井一面”或“一井两面”等集中化生产时，分层大巷布置的优点突出。

2、集中大巷的布置

采用集中大巷布置时，沿煤层倾斜方向垂直剖面图和水平截面图，如图2所示。矿井利用主立井l、副立井2到达开采水平，布置井底车场3，利用主石门4穿过煤层，在煤层底板岩层中布置集中运输大巷5，间隔布置采区石门6。同时，由地面开凿回风立井7和集中回风大巷8，即可进行采区准备。所以，各煤层利用采区石门，经集中大巷、主石门与井底车场发生联系。

图2集中大巷布置

1—主立井;2—副立井;3—井底车场;4—主石门;5—集中运输大巷;6—采区石门;7—集中回风大巷;8—回风井

大巷内用大型运输设备集中运输，对提高井下运输效率有利。布置底板岩层集中大巷，其上部可不留或少留护巷煤柱，减少资源损失。集中大巷布置也有不足之处，矿井投产前需要掘主石门、集中大巷和采(盘、带)区石门或其他联络巷，初期工程量大，建井周期长。煤层间距大、联络石门多时，石门的总长度大。在煤层底板布置岩层大巷时，岩石掘进工程量大。因此，集中大巷布置方式一般应用于井田范围大、煤层数目较多、层间距较小的矿井。采用采(盘、带)区联络石门时，石门长度一般不超过250～300m，否则需改为斜巷联系。

3、分组集中大巷的布置

井筒到达开采水平后，布置井底车场，通过主石门分煤组布置大巷，在煤组内进行采区的准备和回采。

图3是某矿井开拓巷道布置的沿煤层倾斜方向剖面示意图和水平截面示意图。矿井开采的煤层数目多，因其层间距较大，分为A、B两个煤组。主立井1、副立井2在煤组之间到达开采水平以后，布置井底车场3，通过主石门4向两侧延伸，分别在煤组底板布置A煤组集中运输大巷5和B煤组集中运输大巷6，再分煤组布置采区石门7。在回风水平，通过回风立井8在最下煤组(B煤组)布置集中回风大巷9，进行A、B煤组开采期间的集中回风。在生产期间，各煤组采区通过分组集中运输大巷、主石门与井底车场进行联系。

图3分组集中大巷布置

1—主立井;2—副立井;3—井底车场;4—主石门;5—A煤组集中大巷;6—B煤组集中大巷;7—采区石门;8—回风立井;9—集中回风大巷

由图3可知，分组集中大巷布置是分层大巷布置和集中大巷布置的过渡形式，兼有这两种方式的部分优点。分组集中大巷布置的主要优点是巷道掘进工程量不大，大巷便于维护，生产集中，其缺点是石门长度大。分组集中大巷布置方式适用可采煤层数目较多、层间距大小不等的矿井。分组集中大巷布置应用的前提条件是合理划分煤组。一般把层间距较小的煤层分为一组，对不同煤种和煤质的煤层，受用户、售价等影响，可分为不同的煤组。受赋存条件或地质构造影响，局部区域可采储量较少、不宜单独布置大巷的煤层，可与其他相近的煤层分为一组。瓦斯涌出量大、煤与瓦斯突出危险大的煤层，为便于安全防治，可分为一组。由于存在上、下煤层开采的相互影响，分煤组布置采(盘、带)区时，必须尽量使上、下煤组采(盘、带)区边界划分一致，并尽可能让上、下山等主要准备巷道在同一倾斜剖面内，以方便合理留设护巷煤柱。

4、大巷布置方式的选择

上述几种大巷布置方式各有优缺点和适用条件，最终选择哪种布置方式，必须按井田的具体条件提出不同方案，进行技术经济比较后确定。仅就大巷布置方式选择来说，可比较不同方案的相关指标，如大巷掘进工程量和掘进费。由于不同的大巷布置使采(盘、带)区布置不同时，还应比较采(盘、带)区的石门、车场、上(下)山及区段(分带)石门、斜巷等准备工程量，大巷维护费，大巷轨道、设备、管线等投资，大巷运输工作量和费用，煤柱损失，通风量、瓦斯抽放等特殊的通风安全要求。

参考文献：

[1]吕建青.井巷工程[M].徐州:中国矿业大学出版社,2009.

[2]南存全.煤矿开采实用技术细节详解[M].北京:化学工业出版社,2015.

张敬宇.矿井大巷布置方式[J].黑龙江科学,2020(20):100-101.