張敬宇

(龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司振興煤礦，黑龍江 鶴崗 154100)

1 分層大巷的布置

自井底車場掘進主石門、主溜井或斜巷聯(lián)系各煤層，開掘為本煤層開采服務(wù)的大巷布置方式，即分層大巷布置，該大巷為分層運輸(回風(fēng))大巷。在分層大巷布置時，各采(盤、帶)區(qū)也分層設(shè)置，僅開采一層煤。按煤層傾角不同，大巷間或大巷與井底車場間有兩種聯(lián)系方式。

1.1 分層大巷---石門聯(lián)系

如圖1所示。開采傾角較大煤層時，對各可采煤層都布置分層大巷，各煤層單獨布置采(盤、帶)區(qū)，大巷之間、大巷與井底車場之間利用主石門聯(lián)系。各煤層采(盤、帶)區(qū)開采出來的煤炭經(jīng)分層運輸大巷和主要運輸石門到井底車場，新鮮風(fēng)經(jīng)井底車場、主要運輸石門和分層運輸大巷進入各煤層的采(盤、帶)區(qū)。

1—主要運輸石門；2、3—分層運輸大巷；4、5—分層回風(fēng)大巷；6、7—采區(qū)上山；8—主要回風(fēng)石門圖1 分層大巷-主石門布置Fig.1 Arrangement of hierarchy main roadway and main cross-hole

1.2 分層大巷的暗立(斜)井聯(lián)系

開采近水平煤層，利用暗斜井或溜井聯(lián)系各煤層，為各煤層布置分層大巷和分煤層布置采(盤、帶)區(qū)。各煤層開采出來的煤炭通過分層大巷或直接或經(jīng)暗立(斜)井到達井底車場，輔助運輸或利用石門直接與輔助井筒或通過暗立(斜)井與輔助井筒聯(lián)系。暗立(斜)井以上各分層大巷所在水平相當(dāng)于輔助水平。大巷之間、大巷與井底車場之間利用暗立(斜)井進行聯(lián)系，增加了轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)，分層大巷---暗立(斜)井聯(lián)系方式應(yīng)用較少。

1.3 分層大巷的應(yīng)用

分層大巷的優(yōu)點是利用石門或暗立(斜)井直接進入煤層，采(盤、帶)區(qū)巷道的巖石工程量小?？梢韵冗M行上煤層的開拓準(zhǔn)備，分層大巷沿煤層掘進，施工簡單。此種大巷布置方式的缺點也較多，由于為各煤層布置大巷，軌道、管線占用多。各煤層也分別布置采(盤、帶)區(qū)，采(盤、帶)區(qū)數(shù)目多，采準(zhǔn)巷道掘進工程量和維護工作量大。煤層大巷維護困難，需要留設(shè)護巷煤柱，資源損失量大。若井田走向長度不大，開采煤層數(shù)目少，層間距大，可采用分層大巷布置方式。在礦井采用“一井一面”或“一井兩面”等集中化生產(chǎn)時，分層大巷布置的優(yōu)點突出。

2 集中大巷的布置

采用集中大巷布置時，沿煤層傾斜方向垂直剖面圖和水平截面圖，如圖2所示。礦井利用主立井l、副立井2到達開采水平，布置井底車場3，利用主石門4穿過煤層，在煤層底板巖層中布置集中運輸大巷5，間隔布置采區(qū)石門6。同時，由地面開鑿回風(fēng)立井7和集中回風(fēng)大巷8，即可進行采區(qū)準(zhǔn)備。所以，各煤層利用采區(qū)石門，經(jīng)集中大巷、主石門與井底車場發(fā)生聯(lián)系。

1—主立井；2—副立井；3—井底車場；4—主石門；5—集中運輸大巷；6—采區(qū)石門；7—集中回風(fēng)大巷；8—回風(fēng)井圖2 集中大巷布置Fig.2 Arrangement of concentrating main roadway

大巷內(nèi)用大型運輸設(shè)備集中運輸，對提高井下運輸效率有利。布置底板巖層集中大巷，其上部可不留或少留護巷煤柱，減少資源損失。集中大巷布置也有不足之處，礦井投產(chǎn)前需要掘主石門、集中大巷和采(盤、帶)區(qū)石門或其他聯(lián)絡(luò)巷，初期工程量大，建井周期長。煤層間距大、聯(lián)絡(luò)石門多時，石門的總長度大。在煤層底板布置巖層大巷時，巖石掘進工程量大。因此，集中大巷布置方式一般應(yīng)用于井田范圍大、煤層數(shù)目較多、層間距較小的礦井。采用采(盤、帶)區(qū)聯(lián)絡(luò)石門時，石門長度一般不超過250～300 m，否則需改為斜巷聯(lián)系。

3 分組集中大巷的布置

井筒到達開采水平后，布置井底車場，通過主石門分煤組布置大巷，在煤組內(nèi)進行采區(qū)的準(zhǔn)備和回采。

圖3是某礦井開拓巷道布置的沿煤層傾斜方向剖面示意圖和水平截面示意圖。礦井開采的煤層數(shù)目多，因其層間距較大，分為A、B兩個煤組。主立井1、副立井2在煤組之間到達開采水平以后，布置井底車場3，通過主石門4向兩側(cè)延伸，分別在煤組底板布置A煤組集中運輸大巷5和B煤組集中運輸大巷6，再分煤組布置采區(qū)石門7。在回風(fēng)水平，通過回風(fēng)立井8在最下煤組(B煤組)布置集中回風(fēng)大巷9，進行A、B煤組開采期間的集中回風(fēng)。在生產(chǎn)期間，各煤組采區(qū)通過分組集中運輸大巷、主石門與井底車場進行聯(lián)系。

1—主立井；2—副立井；3—井底車場；4—主石門；5—A煤組集中大巷；6—B煤組集中大巷；7—采區(qū)石門；8—回風(fēng)立井；9—集中回風(fēng)大巷圖3 分組集中大巷布置Fig.3 Arrangement of grouping and concentrating main roadway

由圖3可知，分組集中大巷布置是分層大巷布置和集中大巷布置的過渡形式，兼有這兩種方式的部分優(yōu)點。分組集中大巷布置的主要優(yōu)點是巷道掘進工程量不大，大巷便于維護，生產(chǎn)集中，其缺點是石門長度大。分組集中大巷布置方式適用可采煤層數(shù)目較多、層間距大小不等的礦井。分組集中大巷布置應(yīng)用的前提條件是合理劃分煤組。一般把層間距較小的煤層分為一組，對不同煤種和煤質(zhì)的煤層，受用戶、售價等影響，可分為不同的煤組。受賦存條件或地質(zhì)構(gòu)造影響，局部區(qū)域可采儲量較少、不宜單獨布置大巷的煤層，可與其他相近的煤層分為一組。瓦斯涌出量大、煤與瓦斯突出危險大的煤層，為便于安全防治，可分為一組。由于存在上、下煤層開采的相互影響，分煤組布置采(盤、帶)區(qū)時，必須盡量使上、下煤組采(盤、帶)區(qū)邊界劃分一致，并盡可能讓上、下山等主要準(zhǔn)備巷道在同一傾斜剖面內(nèi)，以方便合理留設(shè)護巷煤柱。

4 大巷布置方式的選擇

上述幾種大巷布置方式各有優(yōu)缺點和適用條件，最終選擇哪種布置方式，必須按井田的具體條件提出不同方案，進行技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。僅就大巷布置方式選擇來說，可比較不同方案的相關(guān)指標(biāo)，如大巷掘進工程量和掘進費。由于不同的大巷布置使采(盤、帶)區(qū)布置不同時，還應(yīng)比較采(盤、帶)區(qū)的石門、車場、上(下)山及區(qū)段(分帶)石門、斜巷等準(zhǔn)備工程量，大巷維護費，大巷軌道、設(shè)備、管線等投資，大巷運輸工作量和費用，煤柱損失，通風(fēng)量、瓦斯抽放等特殊的通風(fēng)安全要求。