分层平巷布置与区段集中平巷布置

分层平巷布置与区段集中平巷布置

刘庆山

刘庆山（七台河市新兴区安全生产监督管理局，黑龙江七台河154600）

摘要：各分层平巷的相互位置，对于巷道的使用和维护状况影响较大，主要有倾斜式、水平式、垂直式布置形式。区段集中平巷布置采用区段集中平巷的优点；区段集中平独创性的布置方式分层平巷与集中平巷间的联系方式一般有石门、斜巷和立眼联系三种方式。

关键词：分层平巷；集中平巷；布置

1分层平巷布置

各分层平巷的相互位置对于巷道的使用和维护状况影响较大，主要有如下三种布置形式：

1.1倾斜式布置

这种布置方式中各分层平巷是按24~30度角呈斜坡式布置，适用于倾角小于15~20度的煤层。上区段的分层运输平巷与下区段的分层回风平巷之间常留有区段煤柱，煤柱尺寸视煤层厚度、倾角、煤质松软程度等因素而定，一般情况下煤柱宽度不小于15m。倾斜式布置又有内错式与外错式之分。内错式布置是将下分层平巷置于上分层平巷内侧，即处于上分层采空区下方，形成正梯形的区段煤柱。各分层平巷内错半个至一个巷道宽度。这时，下分层巷道处于上分层顶板垮落后的破碎岩石下，比较容易维护，并且沿假顶掘进，方向容易掌握；缺点是区段煤柱愈到下面愈大，工作面则愈到下面愈短，特别是当分层层数较多时，这一问题更为突出。外错式布置是将下分层平巷置于上分层平巷的外侧，处于上分层煤柱的下面，形成倒梯形的区段煤柱。此时，下分层巷道处于固定支承压力范围内，维护困难、并且在下分层工作面的上、下出口处没有人工假顶，采煤和支护均较困难。这种方式上分层的区段煤柱尺寸大，且愈到下部分层，工作面长度则愈长。所以，这种分层外错式布置采用较少。

1.2水平式布置

各分层平巷布置的同一水平标高上，区段煤柱呈平行四边形。这种布置方式对于材料运输、行人和通风都比较方便，分层运输平巷处于上分层采空区下面，压力小，易于维护。但分层回风平巷正好处于区段煤柱下，受到固定支承压力的作用，维护比较困难。对于区段煤柱尺寸，应注意使上、下区段分层平巷间的垂距不小于5m，因此一般用于段角大于20~25度的煤层，否则区段煤柱太大。

1.3垂直式布置

各分层平巷沿垂直方向呈重叠式布置，区段煤柱呈近似矩形。这种布置方式在煤层倾角小于8~10度，特别是在近水平厚煤层条件下，可减小区段煤柱尺寸，分层平巷受支承压力的影响也较小。同时，下分层平巷沿上分层平巷铺设的假顶下掘进，容易掌握方向。

2区段集中平巷布置

倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法的分层巷道较多，为了减小这些巷道的维护量（即减少巷道维护长度及缩短巷道维护长度及缩短维护时间）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。区段集中平巷包拓区段轨道集中平巷及区段运输集中平巷。上区段区段运输集中平巷可用作下区段回风集中平独创性。采用区段集中平独创性。

2.1采用区段集中平巷的优点

为超前工作面掘进分层平巷提供了条件。缩短了分层回采的准备时间，有利于采掘衔接；可实现上、下分层工作面同采，有利于增加采区产量和合理集中生产；第二分层以下各分层的运输平巷，均是在上部分层的采空区下面掘进，矿山压力小，易于维护。由于分层平巷为超前掘进，而且随工作面推进而报废，其维护长度及维护时间短，维护费用低；各分层工作面采出的煤，均可利用运输集中平巷运输，系统简单，占用设备少，管理集中。

2.2区段集中平巷的布置方式

2.2.1一煤一岩集中巷布置方式

这种布置方式，区段轨道集中平巷1布置有煤层中，超前于区段运输集中平巷2掘进，以便先探清煤层变化情况，为区段岩石运输集中平巷的掘进定向。区段轨道集中平巷1一般沿煤层顶板挂腰线掘进，它不但用作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足够宽度的煤柱。区段运输集中平巷内，往往安装有运输能力较大的吊挂式带式输送机，为该区段所有的分层工作面服务。当上区段采完后，及时拆除带式输送机并铺设轨道，作为下区段的回风集中平巷。这种布置方式的主要缺点是布置在煤层中的轨道集中平巷维护时间长，并且要经受上区段各分层以及下区段分层回采所形成的支承压力的影响。

2.2.2“机轨合一”的集中巷布置方式

“机轨合一”的布置方式是用一条集中巷，同时担负轨道集中平巷及运输集中平巷的作用，机轨合一集中巷通常布置在底板岩石中。沿巷道一帮铺设轨道。“机轨合一”巷的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；若将巷道选在适当的位置，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，带式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，掘进时又没有煤巷定向，巷道层位不好控制，掘进施工比较困难，运煤和运料在同一巷道内，管理复杂；上、下区段需要同时开采时，通风问题难以解决；在集中平巷与区段溜煤眼及采区中部车场连结处，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。“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。特别是当采用譬采工艺时，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，则“机轨合一”巷道布置方式使用较多。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，无需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带输送机时，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。此时区段集；中平巷主要用作煤炭及材料运输外，还起通风及采空区灌浆、防灭火等作用，下分层工裙击的区段平巷也可通过集中平巷的上分层采空区下方的应力降低区内掘进。

3分层平巷与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、掘进工程量的大小等因素而定，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及运料、人员行走方便；缺点是石门用作运煤时，不能实现煤炭自溜运输，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，对开采倾角适宜的缓倾斜厚煤层，在区段运输平巷处宜采用斜巷联系，倾角为30度左右，可实现煤炭自溜，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。

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，而采用石门联系分层回风平巷与集中平巷；当煤层倾角较小、分层运输及回风平巷均为倾斜式布置时，可采用倾斜溜眼溜煤，而采用石门及斜巷相结合的方式联系分层回风平巷与集中平巷；当煤层倾角很小或为近水平、分层平巷为垂直布置时，采用立眼溜煤，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），实际选择联络巷的形式时，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，将几种基本联系方式组合应用。