采区设计
第十四章 采区方案设计
1.采区设计的依据、程序和步骤 2.采区设计内容 3.采区参数的确定 4.采区准备方式的发展方向 5.采区方案设计实例
第一节 采区设计的依据、程序和步骤
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一、采区设计的依据 要做好采区设计，必须有正确的设计指导思想和充分可靠 的设计依据.必须贯彻执行《煤炭工业技术政策》、《煤矿 安全规程》和《煤炭工业矿井设计规范》等。 1.已批准的地质报告 2）采区地质说明书 采区地质说明书包括：详细的采区地质特征，地质构 造状况；煤层赋存条件和煤层稳定程度；矿井瓦斯登记； 有无煤与瓦斯突出危险；自然发火期；水文地质特征；煤 种和媒质以及国家对产品的要求；钻孔布置及各级储量的 比例等。
? 3）附图。 ? 图纸包括：采区井上下对照图、煤层 底板等高线图、储量计算图、勘探线剖面 图、钻孔柱状图、采区工程平（立）面图 等。 ? 2.根据矿井生产、接替和发展对设计采区的 要求 ? 主要是生产矿井提出的对设计采区的生 产能力、采煤工艺方式、采准巷道布置及 生产系统改革等要求。以适应生产技术不 断满足生产的需要。
二、采区设计程序
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采区设计一般是根据矿井设计和矿井改扩建设计以及 生产技术要求，由矿主管单位提出设计任务书报局批 准，而后由矿或局的有关部门、单位根据批准的设计 任务书进行设计。 采区设计通常分两个阶段： （1）采区方案设计：确定采区主要技术特征的采区方 案设计。 （2）采区施工设计：根据批准的方案而进行的采区单 位工程巷道施工图设计。
三、采区设计的步骤
采区设计按下列步骤进行： （1）学习政策法规，掌握相关规定 认真学习有关煤矿生产建设的政策法规，收集 有关地质和开采技术资料，掌握上级管理部门对 采区设计的具体规定。 要按照具体条件，因地适宜创造条件提高采、 掘、运输机械化水平，提高采煤工作面单产；积 极推广无煤柱护巷技术，降低掘进率和减少煤炭 损失；实现合理集中生产，提高劳动生产率。
（2）明确设计任务，掌握设计依据
根据矿井生产技术发展及生产衔接的需 要，明确采区设计中重大问题的设计任务， 如采准巷道布置及采煤工艺的改革、采区 生产能力的确定等主要技术原则。矿井地 质部门应提出采区的地质说明书及附图， 并应有分煤层和分等级的储量计算图。必 要时设计人员需对储量进行核算，设计人 员真正掌握设计依据，使设计建立在可靠 的基础上。
（3）深入现场，调查研究
根据采区设计所需要解决的问题，确定调查的课 题、内容、范围和方法。例如，调查原
有采区的 部署、巷道布置及生产系统、车场形式等，作为 巷道布置方案设计时借鉴；调查采煤、掘进、运 输、提升等的生产能力，煤仓容量等数据，作为 设备选型的参考；搜集巷道掘进、运输、提升、 排水、通风和巷道维护等方面的技术经济指标， 以便进行不同方案的技术经济比较．充分掌握第 一手资料，使设计建立在客观实际的基础上。
（4）研究方案，编制设计
在进行实际调查研究的过程中，一定要 注意汇集各有关单位对设计的具体要求 及设想，根据设计条件提出几个可行方 案，广泛征求意见，认真研究、修改和 充实设计方案内容，在此基础上，集中 为两三个较合理的方案，进行技术经济 比较，确定出采用的方案，正式编制设 计。
（5）审批方案设计
? 将已完成的方案设计经有关单位会同审查后，由有关上级 部门批准。
（6）进行施工图设计
? 根据已批准的方案设计，进行各单位工程的施工 图设计。
第二节 采区设计内容
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一、采区设计说明书 共计11项内容 （1）采区概况 （2）采区煤层赋存及地质情况 （3）采区储量及生产能力确定 （4）采区巷道布置方案设计 （5）采煤方法设计 （6）采区机电设计 （7）采区通风设计 （8）采区其他系统 （9）安全技术及组织措施 （10）计算采区巷道掘进工程量 （11）编制采区设计的主要技术经济指标
二、采区设计图纸
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采区设计所需图纸包括：地质柱状图、采区井上下对照 图、煤层底板等高线土、储量计算及剖面图等。 采区设计图纸主要包括： （1）采区巷道布置平面及剖面图 （比例：1∶1000或1∶2000）； （2）采区采掘机械配备平面图 （比例：1∶1000或1∶2000）； （3）采区工作面布置图（比例：1∶50或1∶200）； （4）采区通风系统（最大、最小负压）示意图；
（5）瓦斯抽放系统图（低瓦斯矿井不要）； （6）采区管线布置图（包括防尘、洒水、灌浆管路布置 等）; （7）采区轨道运输系统图（比例：1∶1000或1∶2000）； （8）采区供电系统图（比例：1∶1000或1∶2000）； （9）采区避灾路线图； （10）采区车场图（比例：1∶200或1∶500）； （11）采区巷道断面图（比例：1∶50或1∶20） （12）采区轨道交岔点图（比例：1∶50或1∶100）； （13）采区硐室布置图（比例：1∶200）。
第三节 采区参数的确定
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一、采区尺寸 （一）影响采区尺寸的因素 1.地质条件 （地质构造、围岩特征、煤层产状、瓦斯及自燃等） 2.生产技术条件 （运输条件、设备特征、采区供电、设备搬运） 3
.经济因素 （吨煤投资、生产成本、生产效率、优化采区程度） 4.采区尺寸数值 （二）采区尺寸数值 采区尺寸包括采区走向长度和倾斜长度。 使用单体液压支柱的普采工作面采区，其走向长度一般为1500～ 2000m。 综采采区宜用单面布置，其走向长度一般不小于1000m；当双面布置 时，一般不小于2000m
二、采煤工作面长度
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（一）影响工作面长度的因素 1.煤层赋存条件 2.机械设备及技术管理水平 3. 巷道布置 （二）采煤工作面长度 综采：150～200m； 普采：120～150m； 炮采：80～150m； （综采目前有已达300m以上）
三、采区煤柱尺寸
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1.上山之间一般20m以上，厚煤层25m以上； 2. 上山一侧煤柱一般30m以上，有达到60m以 上； 3.区段煤柱采用煤柱护巷要达到8~15m以上； 4.大巷煤柱在2.~30 m 以上。距煤层20m以上 可采用跨大巷开采 。 5.采区之间煤柱宽度一般在10m左右； 6.断层落差大的时，一般留10~15m煤柱，含 水大时煤柱质宽度可达30m 以上。
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四、采区生产能力
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（一）采区生产能力的影响因素
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1、地质因素； 2、采煤、掘进、运输的机械化程度和通风、供电 能力； 3、采区储量； 4、采区产量的稳定性。 （二）确定采区生产能力的方法 1.一个采煤工作面产量计算 2.采区内同时生产的工作面数目 3.进行采区生产能力验算
第四节 采区准备方式的发展方向
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一、准备方式多样化 （采区、盘区、带区布置方式） 二、采区大型化 ( 工作面单产高、走向长度大、采区生产 能力大) 三、单层化和全煤巷化 支护技术改进，巷道将向煤层巷道发展。
第五节 采区方案设计实例
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采区境界m1煤层底板等高线图
J 七 采 区
+100
17-1
135.1 83.7 2.21
矿 井 边 界
16-1
134.9 72.2 2.08
+80 +60 +40
17-2
134.0 2.30
16-2
134.6 2.20
+20 ±0
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第一方案采区巷道布置图
2
Ⅰ
9ˊ 9 13 6 10
J 七 采 区
+100
+80 +60 +40
17-1
135.1 83.7 2.21
矿 井 边 界
8ˊ
7
16-1
8 11 4 12 134.9 72.2 2.08
17-2
134.0 2.30
5
16-2
134.6 3 2.20
+20 ±0
Ⅰ Ⅰ
8 3 10 12 1 3 14 4 5 11
Ⅰ
8ˊ
9 9ˊ 6 13 2
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第二方案采区巷道布置图
2
Ⅰ
9ˊ 9 13 6 10
J 七 采 区
+100
+80 +60 +40
17-1
135.1 83.7 2.21
矿 井 边 界
8ˊ
7
16-1
8 11 4 12 134.9 72.2 2.08
17-2
134.0 2.30
5
16-2
134.6 3 2.20
+20 ±0
Ⅰ Ⅰ Ⅰ
8 3 4，5 12 1 8ˊ 1 10 9ˊ 6
9 13 2
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第三方案采区巷道布置图
Ⅰ
13 6 10
J 七 采 区
9ˊ 9
+100
+80 +60 +40
17-1
135.1 83.7 2.21
矿 井 边 界
8ˊ
7
16-1
8 11 4 12 134.9 72.2 2.08
17-2
134.0 2.30
5
16-2
134.6 3 2.20
+20 ±0
Ⅰ Ⅰ Ⅰ
8 3 12 1 8ˊ 10 9ˊ 6 13 2
9
4，5 1
采区方案技术比较
采区方案技术比较表
方案 项
目 第一方案 双岩上山方案 第二方案 双煤上山方案 第三方案 一煤一岩上山方案 工程量较大比比第二 方案多掘170m石 门 困难 较长。每区段增加60m 通风距离 多（同第一方案）
1.掘进工程量
工程量大。因两上山均在 岩层中，故要多掘进 252m石门和60m溜煤 眼
困难。一是岩巷施工，二 是巷道联接复杂 长。每区段要增加130m的 通风距离 管理环节多。一是溜煤眼 多；二是漏风地点多
工程量小
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