开采顺序与工作面接替研究

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[摘 要]根据煤层的合理开采顺序和矿井生产规模，安排好正常的采煤工作面接替和相应的巷道掘进工程，才能保持合理的矿井采掘关系。文章围绕开采顺序与工作面的接替，阐述开采过程中配采及采煤工作面接替时与之相关的工作。

[关键词]开采顺序；配采；工作面接替

中图分类号：TD682 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0394-01

1 开采顺序

1.1 合理的采掘顺序应满足的要求

合理的采掘顺序应满足如下要求：符合煤层之间采动影响的制约关系，最大限度地采出煤炭资源；保持开采水平、采区、采煤工作面的正常接续，使矿井持续稳产高产；充分发挥设备能力，提高劳动生产率，减少巷道维护长度，实现合理集中生产；节省井巷工程，减少资金占用，提高矿井经济效益；便于灾害预防，利于巷道维护，保证生产安全可靠。

1.2 前进式与后退式

开采水平内采区的开采顺序有前进式和后退式两种。从满足矿井初期开拓工程量和基建投资少、工期短、投产快的要求出发，采用前进式有利；从便于运输大巷和总回风巷的维护，采后密闭、减少漏风，回收大巷煤柱考虑，采用后退式有利。由于矿井地质和开采技术条件不同，这两类因素在不同条件下表现出来的重要程度不同，在具体的矿井条件下，应根据主要影响因素加以确定。

对于上山采区，尤其是第一水平的上山采区，采用前进式开采可以减少初期工程量和基建投资，工期短、投产快，由于大巷一般布置在底板岩石中，大巷维护、矿井通风、采区防火密闭等都没有什么困难，因此一般均采用前进式。

1.3 下行开采与上行开采

上、下水平和上、下煤层之间的开采顺序，从防止采动影响的角度出发，一般均应采用自上而下的下行式开采。同一开采水平内的上、下煤层或煤组分别布置采区时，一般应先采上层或煤组的采区。只有当上、下煤层或煤组相距远，经论证或核查无采动影响关系，又有先采下部煤层或煤组的需要时（如井筒靠近下煤组，要求及早投产；下部煤层或煤组的煤质不同，配产需要等），也可以先采下部煤层或煤组。

2 配采及采煤工作面接替

2.1 配采

矿井在设计和生产过程中，为了满足用户需要，保证矿井产量，达到均衡、有效、合理地开采井田范围内的煤层，在设计和生产中应根据煤层赋存条件、分布特点和开采技术的不同，在相互衔接的各时期内，各采区、工作面开采程序和部署上所作的统筹安排称为配采，也称配产。

配采应技术上可行，经济上合理。根据配采的具体内容不同，所遵循的原则各有侧重。

（1）不同厚度煤层的配采是对同时采薄煤层和厚煤层的矿井，为了防止吃肥丢瘦造成后期生产被动、产量下降，所采取的薄厚煤层之间产量按一定比例关系搭配开采，一般情况下应与其储量所占的比重大体相同。

（2）不同煤类或不同煤质的煤层配采，对于同时开采动力煤和炼焦煤的矿井，一般按其储量所占的比重，或者按地面洗煤厂的设计能力确定两者的产量比重，进行分采分运；对矿井所开采的煤层属于同一煤类，而煤质中所含灰分或硫分高低相差悬殊时，应根据混合后所要求达到的灰分或硫分含量指标，确定相应的产量比重，进行搭配开采，以满足用户要求和提高矿井生产效益。

（3）对于上、下组煤层或同一组内上、下部煤层，分别布置采区同时开采的矿井，应使上部煤层的开采强度不低于下部煤层的开采强度，并且避免在其开采范围内的相互采动影响。矿井生产初期上部煤层的产量比重大于下部煤层，拉开一定距离后，产量比重再作适当调整。

（4）厚煤层分层开采时，上分层与下部各分层的配采，要在保证上分层超前开采的基础上，按煤层分层数目和各分层采高计算上分层产量所占的比重，在配采中应不低于这一比重。

（5）矿井生产中两翼之间的配采，其产量比例应与储量分布的比例大体一致，以便防止一翼迅速采完，形成后期矿井长时间的单翼开采，以及由此所带来的难以保证矿井产量、运输紧张、通风不利、管理复杂、技术经济效果下降等问题。

（6）具有煤与瓦斯突出、需要先开采保护层的矿井，瓦斯涌出量大、需要预先进行瓦斯抽放的矿井，不仅保护层与被保护层要按一定比例进行开采，而且要考虑到超前掘进开拓巷道，准备巷道对配采比重的影响。

2.2 采煤工作面接替

矿井生产过程中，按产量计划要求，一个采煤工作面开采结束后，由另一个准备好的采煤工作面投人生产，所形成的相互衔接关系称为采煤工作面接替。采煤工作面的正常接替和接替工作面的合理安排，对矿井生产影响很大。为满足矿井产量、效率、效益等项技术经济指标的要求，在矿井生产期间，每隔一定时间需要编制长远的（5-10 a）采煤工作面接替计划，并在此基础上每年都要编制年度采煤工作面接替计划。采煤工作面接替计划是安排采煤队和编制掘进进度计划的依据。采煤工作面接替计划包括接替工作面的安排及与接替有关的工作。

2.2.1 编制采煤工作面接替计划的步骤和方法

（1）根据已批准的采区设计和工作面设计，在图纸上测绘并计算各个采煤工作面的参数，诸如工作面长度、推进长度、采高、煤层有效厚度、可采储量等，掌握煤层地质构造情况。

（2）确定各个工作面所采用的采煤工艺，安排采煤队组，估算预期的日进度、产量，计算可采期。

（3）编排工作面之间的接替顺序。当全矿同时生产的采煤工作面数目较多时，其接替顺序可能有若干个不同的组合排序方式。这时要按照开采程序合理、保证矿井产量、生产集中、便于采煤队组发挥各自的优势以及各项配采要求，通过对比分析，选取较为合理的方案，编制出采煤工作面接替计划图表。

（4）对照初步编制出的接替计划图表，检查并核实与此图表有关的巷道掘进、设备安装能否如期完成，运输、通风等辅助生产环节的系统和能力是否适应。如有问题，需调整接替计划，或提出应采取的措施，最后确定采煤工作面接替计划，正式编制接替计划图表。

2.2.2 编制采煤工作面接替计划时应遵循的原则和注意事项

（1）要以可靠的储量为基础，充分掌握煤层及地质条件的变化，并预计到这些因素对开采的影响。对于开采村庄、水库、铁路下的压煤，要事先与有关方面达成必要的协议。

（2）在上、下煤层（煤组）之间，上、下区段之间，开采保护层与被保护层之间，确保技术上允许的合理开采程序和必要的超前时空关系。

（3）满足矿井生产能力或计划产量的要求，即选定的接替工作面应使各个时期的回采工作面产量之和，不小于矿井产量中所要求的回采产量。

（4）尽量满足各类煤层，不同开采技术条件的煤层、分布在矿井两翼的煤层之间，多项合理配采比重的要求。

（5）合理集中生产，避免战线过长和生产分散。尽可能提高采煤工作面单产和采区生产能力，减少同时生产的采区和工作面数目。

3 结论

（1）在矿井生产过程中，随着采掘工程的扩展和延深，对煤层地质条件的了解会更近于实际，生产技术和管理水平也将不断提高。因此，各类煤层的合理配采，不同开采技术条件煤层的合理配采不是一成不变的，需要根据条件的变化进行适时的调整。同时考虑上述多种配采内容，全面综合的进行矿井配采，有时十分复杂，短时期的配采计划难以全部顾及，只能按主要的影响因素确定。配采原则主要通过编制采煤工作面和采区接替计划具体体现。

（2）采煤工作面接替时，与之有关的工作包括生产工作面开采结束时的“终采”和设备拆除，供接替的新工作面准备、设备安装、生产系统检查、验收和试生产，以及采区内通风系统的调配等，在编制接替计划时都要做适当的考虑。

采煤工作面接替计划以图表形式表达。表中的内容有工作面编号，所在采区和工作面的长度、采高、日进度、可采储量和月产量，开采的年度、月份。

参考文献

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