中國(guó)采煤方法( 2.5復(fù)雜條件下的巷道布置1)
我國(guó)很多礦井自然條件很復(fù)雜，如地質(zhì)構(gòu)造和破壞、煤與沼氣突出、沖擊地壓、水害等必須加以防治，在巷道布置方面也必須采取相應(yīng)措施。
2.5.1受構(gòu)造影響的巷道布置
對(duì)礦井有地質(zhì)構(gòu)造的地區(qū)，要掌握構(gòu)造的分布規(guī)律，合理布置巷道，以提高回采率，方便生產(chǎn)和節(jié)省巷道工程量。
一、受斷支影響的巷道布置
從圖2-5-1可以看出：區(qū)段與條帶巷道布置的特點(diǎn)是基本上平行交面線布置；有的巷道受斷層影響采用了折線式布置（圖中13、14）；斜交和近似走向斷層相交時(shí)，區(qū)段巷道靈活地采用了扇形布置（圖中11、13）。
區(qū)段巷道和開切眼一般平行交面線布置。當(dāng)采用綜采時(shí)，可采用扇形布置小旋轉(zhuǎn)開采。這樣既解決了綜采回收三角煤礦問題，提高了回采率，又增加了連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度。另外工作面始終保持等長(zhǎng)，有利于綜采工作面生產(chǎn)。大屯煤電公司姚橋礦等很多局礦采用了這種布置方式，在構(gòu)造復(fù)雜地段，堅(jiān)持采用綜采。
二、受褶皺影響的巷道布置
在向斜和背斜區(qū)域，根據(jù)煤層的變化，采區(qū)沿傾斜劃分呈扇形，是褶皺區(qū)域采區(qū)劃分的特點(diǎn)。在穹隆和構(gòu)造盆地區(qū)域，由于向斜和背斜褶曲軸部，往往產(chǎn)生次一級(jí)褶皺斷裂較發(fā)育，可以褶曲軸作為采區(qū)境界。此時(shí)，同一水平內(nèi)的采區(qū)上（下）山布置成輻射狀。
當(dāng)褶皺區(qū)域煤層走向變化較大，煤層傾角亦較大，構(gòu)造應(yīng)力較大時(shí)，可將采區(qū)上（下）山布置在一翼，避開應(yīng)力集中區(qū)。
一般向斜區(qū)域比背斜區(qū)域積蓄著更大的構(gòu)造應(yīng)力。因此，在向斜軸部布置采區(qū)上（下）山時(shí)要慎重。背斜軸簇張性斷裂較多，較為破碎。在軸部布置上（下）山時(shí)，應(yīng)盡量避開地質(zhì)破壞區(qū)域，以利于巷道維護(hù)。
2.5.2煤和沼氣突出煤層的巷道布置煤和沼氣突出對(duì)生產(chǎn)危害極大，我國(guó)一些具有煤和沼氣突出危險(xiǎn)的礦井在巷道布置方面。也積累了較豐富的預(yù)防經(jīng)驗(yàn)。
一、采區(qū)上（下）山布置特點(diǎn)
1．采區(qū)上（下）山一般布置在較堅(jiān)硬的煤層和煤層群最下部煤層或底板巖層中。應(yīng)避免在解放層里布置永久性上（下）山，解放層里不留煤柱，防止煤柱中應(yīng)力集中。
2．為了加快開采解放層，可以在解放層的頂板巖層中布置采區(qū)上（下）山。
3．設(shè)采區(qū)邊界巖石回風(fēng)上山。為準(zhǔn)備第二開采層或厚煤層的第二分層的煤巷和開切眼，保證風(fēng)流通暢，不與生產(chǎn)工作面通風(fēng)相干擾，在采區(qū)邊界設(shè)一條巖石回風(fēng)上山，做掘進(jìn)工作面獨(dú)立通風(fēng)的通路。相鄰采區(qū)可共用一條巖石回風(fēng)上山。
二、區(qū)段巷道布置特點(diǎn)
2．采用前進(jìn)式開采。一般突出多發(fā)生在掘進(jìn)工作面，掘進(jìn)工作面要避開支承壓力升高區(qū)。根據(jù)這一規(guī)律可以采用沿空留巷前進(jìn)式開采方式。北票礦務(wù)局三寶礦9號(hào)層屬于嚴(yán)重突出煤層，采用了上述方法，運(yùn)輸平巷隨采隨掘平巷超前工作面距離嚴(yán)格控制在工作面前方卸壓帶內(nèi)，從而消除了平巷掘進(jìn)的突出危險(xiǎn)。
實(shí)踐證明，采用無煤柱護(hù)巷和前進(jìn)式采煤是防治突出的重要措施之一，值得重視。三、開采解放層，合理安排開采順序
1．一般應(yīng)優(yōu)先開采上解放層，沒有條件時(shí)，也可選擇下解放層。有的礦采用預(yù)排沼氣的方法先開采厚煤層一分層，使其起解放層作用。
2．要合理安排解放層與被解放層開采順序和采掘工作面相互關(guān)系。
解放層的回采工作面必須超前于被解放層的掘進(jìn)工作面，超前距離應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定，但不小于兩煤層垂直距離的兩倍。
開采順序有兩種方式：一種是剝皮式；一種是區(qū)段間依次開采。
3．開采有突出危險(xiǎn)的煤層時(shí)，禁止同時(shí)兩個(gè)面相向回采，避免產(chǎn)生支承壓力疊加。
四、巷道布置應(yīng)注意的問題
1．石門見煤處應(yīng)避開地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域和沼氣突出主要危險(xiǎn)區(qū)。
2．石門位置應(yīng)避免布置在鄰近煤層開采的應(yīng)力集中區(qū)內(nèi)。
3．在布置巷道時(shí)，應(yīng)盡量避免穿過地質(zhì)構(gòu)造帶。實(shí)在不能避免時(shí)，應(yīng)減少次數(shù)。在貫穿部位盡量正交而不采用斜交。
4．盡量以斷層作為采區(qū)境界和工作面的分界線。工作面遇斷層送開切眼時(shí)，應(yīng)在前工作面回采壓力基本穩(wěn)定后再施工。
我國(guó)高沼氣礦井，在60年代就試驗(yàn)沼氣抽排工作，目前已有成熟和經(jīng)驗(yàn)。沼氣抽排后，消除了煤和沼氣突出事故，使沼氣濃度大幅度降低，有利于礦井通風(fēng)工作；抽出的沼氣可以利用，一舉兩得。當(dāng)前主要采用鉆孔法和設(shè)專用抽排巷道兩種方法。
一、鉆場(chǎng)的設(shè)置
根據(jù)礦井地質(zhì)與開采技術(shù)條件的不同，充分利用已有的巷道布置鉆場(chǎng)和鉆孔。依鉆場(chǎng)開孔位置來劃分，大致可分為三種類型：
1．本層巷道中布置鉆場(chǎng)
在掘進(jìn)運(yùn)輸平巷與回風(fēng)平巷時(shí)，必需采取預(yù)抽或邊掘邊抽等防災(zāi)措施，以保證掘進(jìn)時(shí)的安全。其作法是掘進(jìn)時(shí)，在巷道兩側(cè)開鑿鉆場(chǎng)，布置若干平行巷道方向的抽放鉆孔，兩側(cè)鉆場(chǎng)間距5~10m，抽放鉆孔深50~60m，每掘進(jìn)50~60m開一組鉆場(chǎng)，見圖2-5-9（a）。
焦作礦務(wù)局各礦均采用這種抽排方式。2．層外巷道鉆場(chǎng)
3．綜合鉆場(chǎng)
第一類鉆場(chǎng)，一般應(yīng)用在上抽放層，后兩類多用在下抽放層。選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)巷道布置方式，沼氣含量，供電、供水、運(yùn)輸?shù)惹闆r來確定。工作面初次卸壓時(shí)，往往發(fā)生沼氣突然大量涌出，為使這部分沼氣能及時(shí)的抽出，確保回采的安全，開切眼附近的鉆場(chǎng)應(yīng)加密。一般距開切眼30~40m的區(qū)間布置2個(gè)鉆場(chǎng)，而且第一個(gè)鉆場(chǎng)距開切眼10~20m。鉆場(chǎng)的間距，我國(guó)各地經(jīng)驗(yàn)一般為30~60m。
二、設(shè)專用抽排巷道
根據(jù)礦井地質(zhì)和開采技術(shù)條件，可設(shè)頂板或底板專用抽排巷道。
1．頂板沼氣抽排巷道
根據(jù)多年開采經(jīng)驗(yàn)，綜采面開采3號(hào)煤層時(shí)，沼氣涌出一般都較大。采用頂板鉆孔法抽出率較低，平均僅50%，不能保證安全生產(chǎn)，也不能充分發(fā)揮綜采能力。頂板沼氣抽放巷法，沼氣抽放量大，抽出率高，平均達(dá)62%。但增加了巖石巷道工程量，比鉆孔法總費(fèi)用高。具體布置時(shí)，要和鉆孔法進(jìn)行詳細(xì)比較后確定。
