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[摘要]倾斜分层走向长壁下行垮落工作面的巷道布置系统，和单一走向长壁工作面基本相同，即在采煤工作面上端有回风平巷，下端有运输平巷。为了减少这些巷道的维护量和改善维护条件，并保证上下分层同采时有完善的生产系统，常需要布置区段集中平巷。
[关键词] 矿井 集中 平巷布置
中图分类号：TD45.2 文献标识码：A 文章编号：
（一）区段集中平巷的布置方式
区段集中平巷的布置方式一般有两种
1、一煤一岩集中巷布置方式
区段轨道集中平巷9布置在煤层中，超前于区段运输集中平巷10掘进，可先探清煤层变化情况，为区段岩石运输集中平巷掘进定向。区段轨道集中平巷一般沿煤层顶板挂腰线掘进，它不但用做上区段各分层采煤工作面进风、行人、排水，以及为分层超前运输平巷掘进头运送材料，它还可作为下区段顶分层的回风平巷。在上区段工作面回采期间，为使轨道集中平巷不致被回采形成的支承压力压垮，在上区段分层平巷与轨道集中平巷之间必须留设宽度足够的煤柱。
区段运输集中平巷内，往往安装有运输能力较大的吊挂式胶带输送机，为该区段所有的分层工作面服务。采完上区段后，及时拆除胶带输送机并铺设轨道，作为下区段的回风集中平巷。
由于轨道集中平巷维护时间长，并且要经受上区段各分层及下区段顶分层回采所形成的支承压力的影响，因此这种布置方式维护较困难。
2、“机轨合一”的集中巷布置方式
“机轨合一”的布置方式即是将区段轨道集中平巷及运输集中平巷合并为一条巷道，通常布置在底板岩层中。这种布置方式省去了一条区段集中平巷和部分联络石门，掘进和维护工程量较少。若将巷道选的适当的位置，可以免受采动影响，便于维护；设备集中布置在一条巷道内，可以充分利用巷道断面，胶带输送机的安装和拆卸可以利用同一巷道中的轨道运送，比较方便。
其缺点是巷道的跨度和断面较大，因掘进时没有煤巷定向，巷道层位不好控制，掘进施工比较困难，进度较慢；运煤和运料在同一巷道内，管理复杂；当上下区段需要同时开采时，通风问题较难解决；在集中平巷与区段溜煤眼及采区中部车场联结处，设备和线路的布置比较复杂，需合理解决输送机与轨道的平面交叉问题。
在采用“机轨合一”集中平巷的矿井中，为解决通风问题，常在区段走向的边界位置附近掘一条岩石斜巷，将区段运输和回风集中平巷连通，其中设调节风门，以使巷道处于正常通风状态，同时也利于下分层巷道掘进时的通风及上下区段同采时构成完善的通风系统。
“机轨合一”巷布置方式适用于煤质松软，底板岩层较稳定，涌水量不大、采掘机械化水平较高的情况。有的矿区由于煤层极易自燃，综采工作面也采用区段集中巷布置。为了使综采工作面长度保持一定，集中平巷和分层平巷均挂中线按设计方位掘进，无须先掘煤层轨道平巷为集中平巷定向。当分层平巷使用吊挂式胶带輸送机时，分层平巷与集中平巷之间的联络斜巷间距可加大至200～400m，以减少联络巷道的掘进工程量。采用综采时，由于工作面单产高，一般分层依次回采。这种情况下区段集中平巷除主要用做煤炭及材料运输外，还起通风、采空区灌浆和防灭火等作用，下分层工作面的区段平巷也可通过集中平巷在上分层采空区下方的应力降低区内掘进。
（二）区段岩石集中平巷的位置
区段运输集中平巷一般布置在煤层底板较稳定的岩层中，并注意选择适当的位置，使其处于受采动影响较小的区域，以便于维护和减少维修费用。
根据上部煤层开采后，底板岩层内应力重新分布的状况，区段集中巷应布置在应力升高区以外。
通常巷道的合理位置应符合两个要求：
一是巷道与煤层底板之间的垂直距离应不小于一定数值。显然，垂直距离愈大，位于底板岩层中的巷道就愈能避开支承压力的影响。但是集中巷与区段分层平巷间联络巷道的长度也将随之增大，使巖巷工程量增加，故垂直距离值不宜过大。
二是应将巷道盘在压力传递影响角以外。仅根据垂直距离值还不能完全保证巷道不处于底板应力升高区域内，还必须使之处于压力传递影响角之外。
影响垂直距离和角值的主要因素是：支承压力的大小、煤层底板岩层性质和地质构造。支承压力愈大， 值亦将愈大。而支承压力的大小，则受开采深度、煤层厚度、倾角、顶底板岩层性质、煤柱尺寸和煤的硬度等因素的影响。当底板岩石较坚硬时，支承压力在煤层底板岩层品传递的深度较小，同时围岩本来身抵抗变形的能力也较强。因此，集中巷应选在比较坚硬的稳定底板岩层中，一般以布置在底板的砂岩或石灰岩层中为宜。同时还要注意水和地质构造对集中巷的影响。
根据我国一些矿区的经验，最小的垂直距离值一般为8～12m，影响角度视煤层倾角和底板岩性，介于25～55之间。
（三）分层平巷与民集中平巷间的联系方式
区段集中平巷与分层平巷间的联系方式，主要根据其用途、煤层倾角、分层平巷的布置形式及用途、掘进工程量的大小、采区巷道布置全局的合理性等因素平定。一般有石门、斜巷和立眼联系三种方式。
石门联系的优点是：掘进施工、运料和人员行走方便。主要缺点是：石门用做运煤时，不能实现煤炭重力运输，石门中要铺设输送机，多占用设备。当煤层倾角较小时，石门长度较长，掘进工程量大。因此，在倾角适宜的缓斜厚煤层中，最好在区段运输输平巷处采用斜巷联系，倾角为30～35左右，可实现煤炭重力运输；而在区段回风平巷处尽可能用石门联系，以利于行人和运料，此时区段分层运输平巷采用倾斜布置，分层回风平巷采用水平布置。
当煤层的倾角较大，区段分层运输和回风平巷均为水平布置时，可采用石（煤）门与溜眼相结合的形式联系分层运输平巷与集中平巷。当煤层倾角较小、分层运输和回风平巷均为倾斜式布置时，可采用倾斜溜眼重力运煤，采用石门和斜巷相结合的方式联系。当煤层倾角很小或为近水平、分层平巷为垂直布置时，采用溜眼重力运煤，而运送材料、设备及行人仍采用斜巷联系（斜巷平行于煤层走向）。
在实际选择联络巷的形式时，往往根据其用途、煤层倾角、地质条件、采区巷道布置的总体合理性等因素进行综合考虑，将前述的几种基本联系方式组合应用。
（四）上下分层同采时采煤工作面的合理错距
在同一区段内上下分层同采时，采煤工作面之间应保持一定的错距。错距的大小取决于上分层采过后顶板垮落及稳定的状况。下分层工作面必须在上分层采空区的顶板垮落基本稳定后才能超前掘进及回采，以保证生产安全。所以通常下分层采煤工作面滞后时间不少于三四个月。直接顶厚度较小而基本顶十分坚硬时，由于基本顶周期来压较强烈，上下分层工作面的开采应间隔较长的时间和距离；相反，若直接顶厚度较大且松软易冒，而基本顶又不十分坚硬时，可适当缩短错距和间隔时间。至于第二分层以下各分层工作面的错距，由于上覆岩层是已松散的岩体，易于稳定，其错距也可适当缩短。在技术上可能的条件下缩短上下分层采煤工作面错距有明显优点，可增加同采工作面个数，也可避免假顶因时间过久而腐烂。
有些矿区由于煤层自然发火危险较大，在采空区采取黄泥浆的措施，这种情况下，上下分层工作面间隔时间及错距应适当加大，上分层工作面采后要进行灌浆，然后进行脱水，脱水后才能进行下分层工作面超前平巷的掘进及采煤准备工作。
当应用再生顶板时，由于再生顶板的形成通常需要半年到一年以上的时间，故上下工作面的错距更大，实际上往往只能分层逐次回采。
作者简介：高福亮，男，1971年10月出生，七台河人，采矿工程师，现从事采矿技术工作。
[关键词] 矿井 集中 平巷布置
中图分类号：TD45.2 文献标识码：A 文章编号：
（一）区段集中平巷的布置方式
区段集中平巷的布置方式一般有两种
1、一煤一岩集中巷布置方式
区段轨道集中平巷9布置在煤层中，超前于区段运输集中平巷10掘进，可先探清煤层变化情况，为区段岩石运输集中平巷掘进定向。区段轨道集中平巷一般沿煤层顶板挂腰线掘进，它不但用做上区段各分层采煤工作面进风、行人、排水，以及为分层超前运输平巷掘进头运送材料，它还可作为下区段顶分层的回风平巷。在上区段工作面回采期间，为使轨道集中平巷不致被回采形成的支承压力压垮，在上区段分层平巷与轨道集中平巷之间必须留设宽度足够的煤柱。
区段运输集中平巷内，往往安装有运输能力较大的吊挂式胶带输送机，为该区段所有的分层工作面服务。采完上区段后，及时拆除胶带输送机并铺设轨道，作为下区段的回风集中平巷。
由于轨道集中平巷维护时间长，并且要经受上区段各分层及下区段顶分层回采所形成的支承压力的影响，因此这种布置方式维护较困难。
2、“机轨合一”的集中巷布置方式
“机轨合一”的布置方式即是将区段轨道集中平巷及运输集中平巷合并为一条巷道，通常布置在底板岩层中。这种布置方式省去了一条区段集中平巷和部分联络石门，掘进和维护工程量较少。若将巷道选的适当的位置，可以免受采动影响，便于维护；设备集中布置在一条巷道内，可以充分利用巷道断面，胶带输送机的安装和拆卸可以利用同一巷道中的轨道运送，比较方便。
其缺点是巷道的跨度和断面较大，因掘进时没有煤巷定向，巷道层位不好控制，掘进施工比较困难，进度较慢；运煤和运料在同一巷道内，管理复杂；当上下区段需要同时开采时，通风问题较难解决；在集中平巷与区段溜煤眼及采区中部车场联结处，设备和线路的布置比较复杂，需合理解决输送机与轨道的平面交叉问题。
在采用“机轨合一”集中平巷的矿井中，为解决通风问题，常在区段走向的边界位置附近掘一条岩石斜巷，将区段运输和回风集中平巷连通，其中设调节风门，以使巷道处于正常通风状态，同时也利于下分层巷道掘进时的通风及上下区段同采时构成完善的通风系统。
“机轨合一”巷布置方式适用于煤质松软，底板岩层较稳定，涌水量不大、采掘机械化水平较高的情况。有的矿区由于煤层极易自燃，综采工作面也采用区段集中巷布置。为了使综采工作面长度保持一定，集中平巷和分层平巷均挂中线按设计方位掘进，无须先掘煤层轨道平巷为集中平巷定向。当分层平巷使用吊挂式胶带輸送机时，分层平巷与集中平巷之间的联络斜巷间距可加大至200～400m，以减少联络巷道的掘进工程量。采用综采时，由于工作面单产高，一般分层依次回采。这种情况下区段集中平巷除主要用做煤炭及材料运输外，还起通风、采空区灌浆和防灭火等作用，下分层工作面的区段平巷也可通过集中平巷在上分层采空区下方的应力降低区内掘进。
（二）区段岩石集中平巷的位置
区段运输集中平巷一般布置在煤层底板较稳定的岩层中，并注意选择适当的位置，使其处于受采动影响较小的区域，以便于维护和减少维修费用。
根据上部煤层开采后，底板岩层内应力重新分布的状况，区段集中巷应布置在应力升高区以外。
通常巷道的合理位置应符合两个要求：
一是巷道与煤层底板之间的垂直距离应不小于一定数值。显然，垂直距离愈大，位于底板岩层中的巷道就愈能避开支承压力的影响。但是集中巷与区段分层平巷间联络巷道的长度也将随之增大，使巖巷工程量增加，故垂直距离值不宜过大。
二是应将巷道盘在压力传递影响角以外。仅根据垂直距离值还不能完全保证巷道不处于底板应力升高区域内，还必须使之处于压力传递影响角之外。
影响垂直距离和角值的主要因素是：支承压力的大小、煤层底板岩层性质和地质构造。支承压力愈大， 值亦将愈大。而支承压力的大小，则受开采深度、煤层厚度、倾角、顶底板岩层性质、煤柱尺寸和煤的硬度等因素的影响。当底板岩石较坚硬时，支承压力在煤层底板岩层品传递的深度较小，同时围岩本来身抵抗变形的能力也较强。因此，集中巷应选在比较坚硬的稳定底板岩层中，一般以布置在底板的砂岩或石灰岩层中为宜。同时还要注意水和地质构造对集中巷的影响。
根据我国一些矿区的经验，最小的垂直距离值一般为8～12m，影响角度视煤层倾角和底板岩性，介于25～55之间。
（三）分层平巷与民集中平巷间的联系方式
区段集中平巷与分层平巷间的联系方式，主要根据其用途、煤层倾角、分层平巷的布置形式及用途、掘进工程量的大小、采区巷道布置全局的合理性等因素平定。一般有石门、斜巷和立眼联系三种方式。
石门联系的优点是：掘进施工、运料和人员行走方便。主要缺点是：石门用做运煤时，不能实现煤炭重力运输，石门中要铺设输送机，多占用设备。当煤层倾角较小时，石门长度较长，掘进工程量大。因此，在倾角适宜的缓斜厚煤层中，最好在区段运输输平巷处采用斜巷联系，倾角为30～35左右，可实现煤炭重力运输；而在区段回风平巷处尽可能用石门联系，以利于行人和运料，此时区段分层运输平巷采用倾斜布置，分层回风平巷采用水平布置。
当煤层的倾角较大，区段分层运输和回风平巷均为水平布置时，可采用石（煤）门与溜眼相结合的形式联系分层运输平巷与集中平巷。当煤层倾角较小、分层运输和回风平巷均为倾斜式布置时，可采用倾斜溜眼重力运煤，采用石门和斜巷相结合的方式联系。当煤层倾角很小或为近水平、分层平巷为垂直布置时，采用溜眼重力运煤，而运送材料、设备及行人仍采用斜巷联系（斜巷平行于煤层走向）。
在实际选择联络巷的形式时，往往根据其用途、煤层倾角、地质条件、采区巷道布置的总体合理性等因素进行综合考虑，将前述的几种基本联系方式组合应用。
（四）上下分层同采时采煤工作面的合理错距
在同一区段内上下分层同采时，采煤工作面之间应保持一定的错距。错距的大小取决于上分层采过后顶板垮落及稳定的状况。下分层工作面必须在上分层采空区的顶板垮落基本稳定后才能超前掘进及回采，以保证生产安全。所以通常下分层采煤工作面滞后时间不少于三四个月。直接顶厚度较小而基本顶十分坚硬时，由于基本顶周期来压较强烈，上下分层工作面的开采应间隔较长的时间和距离；相反，若直接顶厚度较大且松软易冒，而基本顶又不十分坚硬时，可适当缩短错距和间隔时间。至于第二分层以下各分层工作面的错距，由于上覆岩层是已松散的岩体，易于稳定，其错距也可适当缩短。在技术上可能的条件下缩短上下分层采煤工作面错距有明显优点，可增加同采工作面个数，也可避免假顶因时间过久而腐烂。
有些矿区由于煤层自然发火危险较大，在采空区采取黄泥浆的措施，这种情况下，上下分层工作面间隔时间及错距应适当加大，上分层工作面采后要进行灌浆，然后进行脱水，脱水后才能进行下分层工作面超前平巷的掘进及采煤准备工作。
当应用再生顶板时，由于再生顶板的形成通常需要半年到一年以上的时间，故上下工作面的错距更大，实际上往往只能分层逐次回采。
作者简介：高福亮，男，1971年10月出生，七台河人，采矿工程师，现从事采矿技术工作。