准备方式及采区设计模块四习题
模块四准备方式及采区设计
一、习题部分
1.采区式准备方式的类型及应用。
2.盘区式准备方式的类型及应用。
3.采区式和盘区式准备的异同点及如何选择应用？
4.如何确定煤层群的开采顺序？
5.分析煤层群上行开采的机理及适用条件？
6.如何确定缓斜和倾斜煤层群上下采煤工作面同采时的最小错距？
7.煤层群采用集中平巷联合准备时，区段集中平巷布置的方式有哪几种？说明其适应性。
8.根据哪些因素确定采区走向xx？
9.确定采区生产能力的方法及步骤？
10.采区采出率的涵义？提高采区采出率的措施？
11.如何留设及确定采区煤柱尺寸？
12.说明标准道岔的符号意义。
13.采区车场的含义、作用及组成。
14.说明采区上、中、下部车场的基本类型及如何应用？
二、项目实施部分
项目实施：
根据开拓模块所设计的采区位置，按1：1000或2000的比例，绘出采区开采范围的平面图，结合采区开采范围内的钻孔资料，画煤层底板等高线，绘制出采区地煤层底板等高线图。计算采区的煤炭储量，根据选择的开采工艺方
式，确定采区的生产能力与服务年限。依据采区所开采的煤层赋存条件和不同准备方式的特点与适应性，确定设计采区采用的准备方式。根据选择的准备方式，首先做出采区上山预计位置的煤层剖面图。提出采区上山的不同布置方案，进行技术比较确定采区上山的布置方式。绘制出采区上山巷道布置图，注意平面图与剖面图的相互配合。
项目实施：
目前，新的综采设备已经成功的实现了大采高一次采全厚，采高以达到5.5m以上，所以，只要条件允许，就应大力推广一次采全厚的单一走向长壁综合机械化采煤技术。若条件不适宜，则应采用一般综合机械化分层开采或放顶煤开采。因此，在选择采区上山布置方式和区段平巷布置方式时，必须符合这些新技术的需求。
项目实施：
本任务要求结合设计采区条件，在合理确定采区上山布置方式的基础上，进行采区的区段划分，分析选择区段巷道布置方式，护巷方式，巷道断面形状与支护方式等，在采区巷道布置平面图中画出各工作面的巷道布置，按1：50的比例，画出各主要巷道的断面图。
结合所设计采区上山的布置层位与煤层产状特征，选择确定采区上、中、下部车场的布置形式，不同车场形式的主要应用条件及形式确定原则分述如下：
1．采区上部车场
采区上部是平车场与甩车场的选择，主要根据轨道上山、绞车房及回风巷道的相对位置以及采区上部岩层条件来决定。
当车场巷道直接与总回风道联系，或者当上部为采空区或松软的风化带，绞车房维护比较困难时，可选择平车场。此外，在煤层群联合布置时，回风石门较长，为便于与回风石门联系也多选用平车场。
由于甩车场具有通过能力大，调车方便，劳动量小、安全性好等优点，当轨道上山沿煤层布置时，为减少岩石工程量，可尽量考虑选择采用甩车场布置形式。
2．采区中部车场
采区中部车场主要分析是采用单向或双向甩车和车场的甩入地点。一般情况下，单翼与双翼采区多采用单向甩车场。只有在轨道上山布置在煤层中，运输机上山不在同一层位，围岩条件相对较好的双翼采区可选择采用双向甩车场。目前采区轨道上山运量一般不大，采区中部车场多采用单向甩车场，通过绕道到采区的另外一翼。
采区中部车场甩入地点，轨道上山在煤层中布置时，主要采用甩入平巷或绕道布置形式；当轨道上山在煤层底板岩层中布置时，采区中部车场只有采用甩入石门布置形式才能进入煤层。
3．采区下部车场
对于装车站，如果是采区石门进入采区，石门又较长，一般采用石门装车式下部车场。大巷进入采区，主要采用大巷装车站，只有在一些特殊条件下，装车站才采用绕道式。
辅助提升材料车场，其绕道的位置主要是根据煤层倾角决定。倾角小时可采用底板绕道布置方式，倾角较大时一般都采用顶板绕道的布置方式。
结合实际设计条件，确定采区上、中、下部车场的布置形式后，在采区巷道布置平面图与剖面图中正确进行绘制。
项目实施：
在开采近水平薄及中厚煤层群时，通常采用上（下）山盘区联合布置的准备方式进行开采。运输大巷通常布置在下层煤的底板岩层中，总回风巷布置在上煤层中或其顶板岩层中。若条件许可，也可将盘区上（下）山布置在下层煤中。由于上（下）山的坡度小，运输上（下）山一般铺设胶带输送机，在一些中、小型矿井也有铺设刮板输送机或采用无极绳矿车运煤。
轨道上（下）山一般采用无极绳轨道运输，也可采用绞车牵引的轨道运输，但须验算轨道上山下放矿车的距离，确保辅助运输系统可靠工作。由于坡度小，轨道上山与大巷之间一般需布置材料斜巷联系，煤层之间材料运输一般也采用斜巷布置方式；煤炭运输则多采用垂直溜煤眼方式联络。
本任务重点是掌握上（下）山盘区联合布置的准备方式的特点和适应性，分析矿井开采条件能否采用上（下）山盘区联合布置的准备方式。也可设置一定条件，进行上（下）山盘区联合布置的准备方式巷道布置训练。
项目实施：
在生产实践中，开采进水平煤层，石门盘区和上（下）山盘区均得到广泛应用。通常在煤层倾角较小、埋藏稳定、地质构造简单、煤炭储量丰富、技术装备水平高、有一定的岩石巷道施工力量、盘区生产能力较大的大中型矿井，适宜采用盘区石门的布置方式。在山西各矿区较多地采用这种布置方式。对煤炭储量丰富，技术装备水平较高，采用胶带连续运输，盘区生产能力较大的矿井，采用石门盘区布置从技术及经济分析不合理时，可采用上（下）山盘区布置方式。
对煤层倾角较大的近水平煤层，采用石门盘区布置，其石门与煤层高度变化较大，一般都采用煤层上（下）山的盘区布置方式。
项目实施：
结合设计矿井开采基本条件，当倾角较小时，分析采用倾斜长壁开采的可行性。如果设计矿井煤层倾角较大，可设定一个矿井开采基础条件，进行倾斜长壁开采巷道布置练习。通过进行倾斜长壁开采的巷道布置训练，系统掌握倾斜长壁开采巷道布置的特点，熟悉倾斜长壁开采的规律，能够分析倾斜长壁开采适应条件，合理选择倾斜长壁开采巷道布置方式。
项目实施：
结合矿井开拓布置设计，按采区划分的情况，根据所选择的设计采区开采条件，进行采区设计训练。编制采区设计首先要确定采区位置尺寸、根据开采煤层条件计算出采区煤炭储量，选择开采方法，确定采区生产能力及服务年
限；进行采煤方法、区段划分、采区巷道布置、采区车场硐室布置、采区生产系统、采区主要的机电设备选择等设计等；采区设计训练要提前准备采区地质报告资料和矿井相关生产技术条件（包括矿井产量、采区接替、矿井生产系统等情况）以及相似采区经验；参照设计程序首先进行采区方案设计，再进行具体巷道布置、施工设计；确定采区设计方案的方法可采用方案比较法、统计分析法、数学分析法等。
项目实施：
结合设计采区的开采条件进行采区参数选择，分析设计采区走向长度、采区倾斜长度、采煤工作面及区段长度的合理性，确定采区区段数目和各类煤柱尺寸，计算采区采出率、确定采区生产能力、计算采区服务年限等。我们应该从各参数的概念出发来认识它们。综合考虑各参数的影响因素，并确定各个因素的影响程度，正确选择确定采区各主要参数。