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[科普中国]-下山开采

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下山开采分类

下山开采一般是与上山开采配合应用,并且一般是先采上山部分,而后再转人下山开采。应用下山开采有不同情况和条件,要采取相适应的措施。

①缓斜煤层下山开采 对开采倾角小于16°的煤层的矿井,采用上、下山开采是合理的选择。此时下山开采的缺点不严重,而其节约开拓工程量、加大开采水平垂高的优点则十分突出。平顶山煤业集团在9个矿推广了下山开采,取得了良好的技术经济效果。采用上、下山开采时,根据井田斜长和开采煤系的不同,可采用单水平上、下山开采或多水平上、下山开采。采用上、下山开采时,上、下山的采区划分尽可能一致,合理布置采区巷道,尽可能使下山采区能利用上山采区的车场巷道和煤仓,以节约巷道工程量。

②矿井最终水平的下山开采 当矿井深部受自然条件限制、可采储量不多、深部境界高低不一、设置开采水平有困难或不经济时,可在最终水平以下采一部分下山采区。例如,井田深部境界以斜交断层划分,就不可避免地要采部分下山煤,可考虑采用下山开采。多水平开拓的深井,深部开采的条件比较恶劣,如煤层倾角不大,最终水平可采用上、下山开采。

③过渡式下山开采(剃头下山开采) 对一些多水平开拓的矿井,原有开采水平将减产时,为加快下水平的开拓延深,可在井田内靠近井筒部分布置一个或几个下山采区,开采其上部的几个区段,担负一部分产量任务。同时通过采区下山掘进下水平的大巷、水仓、水泵房等硐室,此时上几个区段开采的煤流、新风为上行,涌水为下流,具有上山开采的特点。待矿井转入下水平生产时,利用下水平的巷道和系统,将这几个下山采区又改为上山采区,余下几个区段的出煤由下水平运输。这种方式对开拓延深有利,但会减少下水平的可采储量,缩短下水平的服务年限。从增加上水平的可采储量着眼,这只是一个非常的应急方法,使用时应慎重。

下山开采优缺点优点一、利用下山采区开采时,可以减少水平巷道数目,充分发挥开采水平巷道的作用,加长了水平巷道的服务年限。因此,既可以节省基本建设费用,又可以减轻井筒延深的频繁程度。

二、在地质条件复杂的小窑区,下山开采可以起到探清下部煤层地质情况的作用,为水平延深工作提供较为实际的地质资料。2

缺点一、下山采区开采时,地下涌水要先扶下山攒到上水平井底,再排出地面,为两段排水,增加了排水设备和排水峒室,排水系统较为复杂。

二、下山开采的提升运输环节增加、系统复杂,辅助人员增加,管理分散。

三、掘进下山时的装载、运输和排水等工序也比较复杂,掘进效率和速度往往较低,急倾斜煤层还要在岩层内开下山。3

上、下山开采的比较上山开采和下山开采在采煤工作面生产方面没有多大差别,但在上、下山掘进、运输、通风、排水等方面却有不同的特点。上山开采时,煤矸向下运输,运输能力大,耗费动力少,但从全矿看,它有折返运输。下山开采时向上运煤,没有折返运输,总的运输工作量较少,但用输送机运煤时,下山的倾角不得大于16°,用矿车运煤时,运输能力小。 2

上山开采时矿井涌水可自流流入井底水仓,集中排出井外,排水系统简单,管路设施较少。下山开采时各采区都要处理采区内的排水,要将采区下山一次掘至终深,在下部掘水仓和排水硐室,安装排水设备和管路,或者在某些区段下部掘临时排水硐室及水窝(涌水量小时),安装临时排水设备及管路,将下山涌水排至开采水平,再由井底排水泵房排至地面;但无论采用哪一种方法,都要多掘排水硐室、增加排水设备和管路及相关的费用。此外,如下山排水系统发生故障,就将影响下山采区的生产。2

上山开采时新鲜风流由上山进入采区,污风经回风上山、回风大巷流往风井,新风和污风都是向上流动,沿倾斜方向的风路较短。下山开采时新鲜风流由进风下山进入采区,清洗工作面的污风要经回风下山流人配风巷,再经过其他通风巷道、流向风井,沿下山的往返通风线路长;加之进风和回风下山相距较近,有若干联络巷连通,中间用风门控制,而进风下山和回风下山内风流的流动方向相反,两下山之间的风压差较大,易于漏风,通风管理比较复杂,当瓦斯涌出量大时,下山通风更为困难,往往还要多开一条通风下山。2

下山巷道掘进的装岩(煤)、运输、排水等工序比较复杂,因而掘进速度较慢,效率较低、成本较高,尤其当下山巷道坡度大、涌水量大时,掘进施工更为困难。而上山掘进则方便得多。
下山开采的主要优点是能充分利用原有开采水平的井巷和设施,节省开拓工程量和建设费用,增加开采水平储量,延长水平服务年限。
总体看来,上山开采在生产技术方面较下山开采优越得多,故一般多用上山开采。当开采煤层倾角不大时,下山开采的弊病就不那么严重,在一定的条件下,实行上、下山开采也是有利的。2