第五章準備方式設計第一節準備方式類型第二節采區設計的依據及內容第三節準備巷道布置方案分析第四節采區主要參數第五章準備方式設計第一節準備方式類型1第一節準備方式類型根據煤層的賦存條件，可分為采區式、盤區式與帶區式準備方式；根據開采方式，可分為上山采（盤）區與下山（盤）區準備；根據采區上（下）山的布置，可分為單翼采區與雙翼采區；按煤層群開采時的聯系，可分為單層準備與聯合準備。第一節準備方式類型根據煤層的賦存條件，可分為采區式、盤2第一節準備方式類型圖5－1準備方式分類第一節準備方式類型圖5－1準備方式分類3第一節準備方式類型一、采區式、盤區式與帶區式準備方式傾角在12o以下的煤層，采用帶區式準備；傾角在12o以上的煤層，采用采區式準備；傾角在8o以下的煤層，采用盤區式準備；第一節準備方式類型一、采區式、盤區式與帶區式準備方式4第一節準備方式類型二、上山采（盤）區與下山（盤）區準備當煤層傾角小于16o時，可利用開采水平大巷來分別開采上、下山采區。當煤層傾角大于16o時，一般只開采上山采區。當煤層傾角小于12o采用帶區式準備時，開采水平可分別開采上山式帶區及下山式帶區。近水平煤層條件下，大巷照例布置在井田中部，按煤層傾向，分別劃分為上山盤區或下山盤區。

第一節準備方式類型二、上山采（盤）區與下山（盤）區準備5第一節準備方式類型三、單翼采區與雙翼采區雙翼采區是應用最廣泛的一種準備方式。當遇到特殊地質條件時，也可采用單翼采區。四、單層準備與聯合準備單層準備即各煤層獨立布置自己的準備巷道，生產系統不互相依賴。聯合準備即幾個煤層組成一個統一采準系統；準備巷道一般為幾個煤層共用，集成為一個采區。

第一節準備方式類型三、單翼采區與雙翼采區6第二節采區設計的依據及內容一、采區設計依據1.指導思想必須貫徹執行《煤炭工業技術政策》、《煤礦安全規程》、《煤炭工業礦井設計規范》和國家對煤炭工業的技術發展方向和政策的規章制度。

第二節采區設計的依據及內容一、采區設計依據7第二節礦井初步設計內容一、采區設計依據2.依據地質資料；設計資料；鄰近礦井或條件類似礦井的生產情況等。

第二節礦井初步設計內容一、采區設計依據8第二節礦井初步設計內容一、采區設計依據2.要求為礦井合理集中生產和持續穩產、高產創造條件；盡量簡化巷道系統，減少巷道掘和維護工程量；有利于采用新技術，發展機械化和自動化；使煤炭損失少，安全條件好。第二節礦井初步設計內容一、采區設計依據9第二節礦井初步設計內容二、采區設計的步驟（1）認真學習有關煤礦生產、建設的政策法規，收集有關地質和開采技術資料，掌握上級管理部門對采區設計的具體規定。（2）明確設計任務，掌握設計依據，根據礦井生產技術發展及生產銜接的需要，明確采區設計中重大問題的設計任務。（3）深入現場，調查研究。據采區設計所需要解決的問題，確定調查的課題、內容、范圍和方法。第二節礦井初步設計內容二、采區設計的步驟10第二節礦井初步設計內容二、采區設計的步驟（4）研究方案，編制設計。（5）審批方案設計。（6）進行施工圖設計。第二節礦井初步設計內容二、采區設計的步驟11第二節礦井初步設計內容三、采區設計內容包括采區設計說明書和采區設計圖紙。1.采區設計說明書（1）說明書應說明：采區位置、境界、開采范圍及鄰近采區的關系；可采煤層埋藏的最大垂深，有無小煤窯和采空區積水；與鄰近采區有無壓茬關系等。（2）所采煤層的走向、傾斜、傾角及其變化規律、煤層厚度、層數、層間距離、夾矸層厚度及其分布，頂底板巖性及厚度等賦存情況及煤質。第二節礦井初步設計內容三、采區設計內容12第二節礦井初步設計內容三、采區設計內容1.采區設計說明書（3）確定采區生產能力，計算采區儲量（工業儲量、可采儲量）和高級儲量所占的比例，計算采區服務年限并確定同時生產的工作面數目。（4）確定采區準確方式。區段和工作面劃分、開采順序，采掘工作面安排及其生產系統的確定。（5）選擇采煤方法和采掘工作面的機械設備。（6）進行采區所需機電設備的選型計算，確定所需設備型號及數量，采區信號、通訊與照明等。

第二節礦井初步設計內容三、采區設計內容13第二節礦井初步設計內容三、采區設計內容1.采區設計說明書（7）灑水、掘進供水、壓氣、充填和灌漿等管道的選擇及其布置。（8）采區風量的計算與分配。（9）安全技術及組織措施。（10）計算采區巷道掘進工程量。（11）編制采區設計的主要技術經濟指標第二節礦井初步設計內容三、采區設計內容14第二節礦井初步設計內容三、采區設計內容2.采區設計圖紙1）主要圖紙地質柱狀圖采區井上下對照圖煤層底板等高線圖儲量計算圖及剖面圖第二節礦井初步設計內容三、采區設計內容15第二節礦井初步設計內容三、采區設計內容2.采區設計圖紙2）輔助圖紙（1）采區巷道布置平面及剖面圖。（2）采區采掘機械配備平面圖。（3）采煤工作面布置圖。（4）采區通風系統（最大、最小負壓）示意圖。（5）瓦斯抽放系統圖（低瓦斯礦井不需要）。第二節礦井初步設計內容三、采區設計內容16第二節礦井初步設計內容三、采區設計內容2.采區設計圖紙2）輔助圖紙（6）采區管線布置圖。（7）采區軌道運輸系統圖。（8）采區供電系統圖。（9）避災路線圖。（10）采區車場圖。第二節礦井初步設計內容三、采區設計內容17第二節礦井初步設計內容三、采區設計內容2.采區設計圖紙2）輔助圖紙（11）采區巷道斷面圖。（12）采區巷道交岔點圖。（13）采區硐室布置圖。第二節礦井初步設計內容三、采區設計內容18第二節礦井初步設計內容四、采區設計程序礦提出設計任務書報局批準進行采區設計進行采區設計采區方案設計施工圖紙設計第二節礦井初步設計內容四、采區設計程序礦提出設計任務書19第三節準備巷道布置方案分析一、采區上山布置1.采區上山的位置1）煤層上山2）巖石上山3）上山的層位與坡度第三節準備巷道布置方案分析一、采區上山布置20第三節準備巷道布置方案分析一、采區上山布置1.采區上山的位置1）煤層上山（條件）①開采薄或中厚煤層單一煤層采區,采區服務年限短。②開采只有兩個分層的單一厚煤層采區，煤層頂底板巖石比較穩固，上山不難維護。③煤層群聯合準備的采區，下部有維護條件較好的薄及中厚煤層。④為部分煤層服務的、維護期限不長的專用于通風或運煤的上山。第三節準備巷道布置方案分析一、采區上山布置21第三節準備巷道布置方案分析一、采區上山布置1.采區上山的位置3）上山的層位與坡度聯合布置上山，通常都布置在下部煤層或其底板巖層中；當下部煤層距強涌水源近時，可將上山布置在煤層群中。上山傾角一般與煤層傾角一致；為適應膠帶輸送機運輸（≤15°）或自溜，也可采區穿層布置。第三節準備巷道布置方案分析一、采區上山布置22第三節準備巷道布置方案分析一、采區上山布置2.采區上山數目及布置方式第三節準備巷道布置方案分析一、采區上山布置23第三節準備巷道布置方案分析二、煤層群區段集中平巷及層間聯絡巷布置方式1.機軌分煤巖布置第三節準備巷道布置方案分析二、煤層群區段集中平巷及層間聯24第三節準備巷道布置方案分析二、煤層群區段集中平巷及層間聯絡巷布置方式1.機軌分煤巖布置1）布置特點運輸集中平巷布置在煤層底板巖層內。軌道集中平巷布置在煤層內。2）層間聯系方式根據煤層傾角和區段平巷的布置形式，區段集中巷與超前平巷間的聯系方式有三種：石門、斜巷和立眼。第三節準備巷道布置方案分析二、煤層群區段集中平巷及層間聯25第三節準備巷道布置方案分析二、煤層群區段集中平巷及層間聯絡巷布置方式2.機軌合一巷布置膠帶運輸和軌道運輸集中巷布置在同一條斷面較大的巖石巷道內。第三節準備巷道布置方案分析二、煤層群區段集中平巷及層間聯26第三節準備巷道布置方案分析二、煤層群區段集中平巷及層間聯絡巷布置方式3.機軌雙煤巷布置運輸集中巷和軌道集中巷均置于下部薄及中厚煤層中。第三節準備巷道布置方案分析二、煤層群區段集中平巷及層間聯27第四節采區主要參數一、采區傾斜長度L=區段斜長×區段數目區段斜長=工作面長度+煤柱寬度+2條巷道的寬度一般地，工作面長度取10m的整數倍，目前，綜采面長不宜小于160m；普采面不宜小于140m；炮采面可取80~120m。目前我國礦井實際的采區傾斜長度多為600~1000m，近水平煤層盤區的傾斜長度較大可達1500m左右。

第四節采區主要參數一、采區傾斜長度28第四節采區主要參數二、采區走向長度1.采區走向長度的影響因素地質因素：地質構造對采區走向長度往往起著決定性作用。回采工作面通過這些地帶，既困難又不安全。技術因素：技術上的因素主要考慮區段巷道的運輸、掘進和供電等問題。區段平巷鋪設刮板輸送機；單巷掘進時，受掘進通風影響；考慮供電線路的長短。經濟因素：在經濟上，采區走向長度的變化將引起掘進費、維護費和運輸費的變化第四節采區主要參數二、采區走向長度29第四節采區主要參數二、采區走向長度2.采區走向長度目前，根據我國現場的實際情況，緩傾斜、傾斜煤層采區走向長度：雙冀采區一般不宜小1000~1500m；采區綜合機械化采煤，采區一翼走向長度不宜小于1000m。第四節采區主要參數二、采區走向長度30第四節采區主要參數三、采區生產能力1.采煤工作面生產能力一個回采工作面產量（萬t/a）：A0=L·V0·m·γ·C0

L—回采工作面長度，m；V0—工作面年推進度，m/a；m—煤層厚度或采高，m；γ—煤的容重，t/m3；C0—工作面回采率，取0.93～0.97。綜采面年推進度可達1080~1200或以上；普采面年推進度不小于700m；爆破采煤工作面年推進度應在450~540m或以上。第四節采區主要參數三、采區生產能力31第四節采區主要參數三、采區生產能力2.采區生產能力采區生產能力與采區內同采工作面的個數有關，一個采區中同時生產的工作面個數一般為1~2個。采區生產能力AB（萬t/a）為：式中n—同時生產的回采工作面數；k1—采區掘進出煤系數，可取為1.1左右；k2—工作面之間出煤影響系數。n=1，2時可取0.95，n=3時可取0.9。第四節采區主要參數三、采區生產能力32第四節采區主要參數三、采區生產能力3.采區生產能力的驗算1）運輸設備生產能力驗算

式中—采區生產能力，t/h；—產量不均衡系數，可取1.2~1.3；—日工作（出煤）時間，h；—運輸設備正常工作系數，可取0.7~0.9。第四節采區主要參數三、采區生產能力33第四節采區主要參數三、采區生產能力3.采區生產能力的驗算2）通風能力式中—巷道凈斷面，m2；—巷道內允許的最大風速，m/s；—日產噸煤的供風量，m3/min·t-1；—風量備用系數(產量及瓦斯涌出不均衡性)。第四節采區主要參數三、采區生產能力34第四節采區主要參數三、采區生產能力1.采區采出率1）采出率概念采出率是指工業儲量中，設計或實際采出的那一部分儲量，約占工業儲量的比例，以百分數表示。采區采出率為：采區采出率：厚煤層不低于75%，中厚煤層不低于80%，薄煤層不低于85%；第四節采區主要參數三、采區生產能力35第四節采區主要參數三、采區生產能力1.采區采出率2）采區的煤炭損失主要構成工作面落煤損失，約占3～7%；采區區段煤柱、上下山煤柱、采區之間的隔離煤柱等各項煤柱損失，根據煤柱尺寸不同分別加以計算。第四節采區主要參數三、采區生產能力36第四節采區主要參數三、采區生產能力1.采區采出率3）提高采區采出率的措施首先是合理確定煤柱尺寸，或采取措施取消區段煤柱或上