黑金刚行业最新动态：主巷位置与开采部署策略分析
发布时间：
2025-06-09
前言
在采矿工程领域，按主巷位置及开采部署的准备方式分类是一项极为关键的内容，对整个采矿作业有着深远影响。主巷作为矿山运输、通风、排水等系统的关键通道，其位置的选择直接关乎着这些系统的运行效率。合理的主巷位置能够缩短运输距离，减少运输成本，提高通风效果，保障井下作业环境的安全与舒适。而开采部署的准备方式则决定了采矿作业的有序开展，包括采区的划分、开采顺序的安排以及设备的配置等，这些因素对于提高采矿效率、保障安全生产、降低生产成本起着决定性作用。
随着采矿技术的不断进步，各类新的采矿设备和工艺不断涌现，对按主巷位置及开采部署的准备方式分类也提出了更高要求。例如，大型高效采煤机和运输设备的应用，需要更加合理的主巷布置和开采部署，以充分发挥设备的效能。在当前资源日益紧张的形势下，如何通过优化准备方式分类，提高资源回收率，减少资源浪费，成为了采矿工程领域亟待解决的重要问题。深入研究按主巷位置及开采部署的准备方式分类，不仅具有重要的理论意义，更对指导采矿工程实践，实现矿山的可持续发展有着至关重要的现实意义。
常见的准备方式分类详解
单翼采区或盘区
单翼采区或盘区，是指采区或盘区的主要巷道，如上山、下山或石门，布置于采区或盘区的一翼。当煤矿开采区域受到地质条件限制，例如存在断层、无煤带等情况，导致采区或盘区的走向长度较短时，单翼布置就显示出其独特的优势。由于走向长度受限，如果采用双翼布置，可能会使巷道布置过于复杂，且在较短的走向范围内难以充分发挥双翼布置的优势。而单翼布置可以更灵活地适应这种复杂地质条件，减少不必要的巷道掘进，降低成本。在某些断层较多的矿区，为了避开断层，将主要巷道布置在一翼，避免了巷道穿越断层带来的支护难题和安全隐患。
不过，单翼采区或盘区也存在一些局限性。其准备巷道工程量相对较大，这是因为所有的运输、通风等功能都要依靠布置在一翼的巷道来实现，所以巷道的数量和长度可能会增加。生产系统布局相对不够集中，运输线路相对较长，这会导致煤炭运输成本增加，通风阻力增大，影响生产效率。同时，单翼布置使得采区或盘区的生产能力相对受限，难以满足大规模开采的需求。如果该翼的巷道出现故障或需要维修，可能会对整个采区或盘区的生产造成较大影响。
双翼采区或盘区
双翼采区或盘区，即采区或盘区的主要巷道布置于采区或盘区的中部。相比单翼采区或盘区，双翼采区或盘区具有诸多明显优势。其准备巷道工程量相对较少，因为主要巷道位于中部，能够同时为两翼服务，减少了巷道的重复掘进。生产系统相对集中高效，运输线路更为合理，煤炭从两翼的采煤工作面运输到中部的主要巷道，再统一运输到地面，缩短了运输距离，降低了运输成本。通风系统也更为优化，新鲜风流可以从中间的主要巷道快速、均匀地输送到两翼的采煤工作面，污风则能顺利排出，保障了井下良好的通风条件，提高了作业环境的安全性。
在实际采矿中，双翼采区或盘区应用广泛。在大多数煤层赋存条件较好、走向长度适中的矿区，双翼布置是首选方案。对于一些大型煤矿，其采区走向长度可达数千米，采用双翼采区布置，能够充分发挥其生产能力大、系统效率高的优势，实现煤炭的高效开采。而且，双翼布置有利于采区的接替和开采顺序的合理安排，当一翼的采煤工作面开采结束后，可以迅速转移到另一翼，保证生产的连续性。
跨多上山采区或跨多石门盘区
跨多上山采区或跨多石门盘区，是指采煤工作面跨多组上下山或石门连续推进的开采方式。这种准备方式具有独特的特点，其上山一般布置于煤层底板岩层中，这是因为底板岩层相对稳定，能够更好地维护巷道的稳定性，减少巷道变形和维护成本。上山组间距通常为 1000m ，这主要是考虑到一部胶带机的长度，这样的间距可以保证煤炭通过胶带机高效运输。回采工作面能够连续跨多个上山回采，大大提高了开采效率，减少了工作面搬迁的次数。
其适用条件主要是地质条件简单的区域，并且一般采用综采或综放工艺。在地质条件简单的情况下，跨多上山或跨多石门的布置方式能够充分发挥其优势，实现煤炭的大规模、高效开采。由于减少了工作面搬迁次数，不仅提高了生产效率，还降低了设备损耗和安全风险。但这种准备方式也存在一些缺点，初期工程量大，需要同时掘进多组上山或石门，占用设备多，对资金和设备的投入要求较高，前期准备时间较长。
不同分类方式的应用案例
单翼采区案例分析
在某小型煤矿，其开采区域存在一条较大的断层，将采区划分成了两部分，且其中一部分的走向长度较短，仅有 200 米左右。由于受到断层影响，该区域的煤层赋存条件较为复杂，为了避开断层，采用了单翼采区准备方式。主要巷道布置在断层一侧相对稳定的区域，通过合理规划巷道布局，成功避开了断层对开采的影响。
在实施过程中，首先进行了详细的地质勘探，准确掌握了断层的位置和产状，以及煤层在断层两侧的赋存情况。根据勘探结果，确定了主要巷道的位置和掘进方向，采用先进的支护技术，确保巷道在复杂地质条件下的稳定性。在运输方面，由于单翼采区的运输线路相对较长，采用了高效的胶带输送机，并对运输线路进行了优化，减少了运输环节的阻力。
通过采用单翼采区准备方式，该煤矿成功实现了对该区域煤炭的开采，虽然在准备巷道工程量和运输成本方面相对较高，但相比其他布置方式，避免了巷道穿越断层带来的巨大风险和成本，保障了生产的安全和顺利进行。然而，也应认识到，单翼采区在生产能力上存在一定局限性，难以满足大规模、高强度的开采需求，后续随着开采技术的发展和地质条件的变化，需进一步探索更优化的开采方案。
双翼采区案例分析
某大型现代化煤矿，其采区走向长度达到了 3000 米，煤层赋存稳定，倾角适中，平均为 15° 左右。为了实现高效开采，采用了双翼采区准备方式。主要巷道布置在采区中部，两翼分别布置采煤工作面，形成了完善的生产系统。
在实施过程中，充分利用了双翼采区的优势。在巷道掘进阶段，采用了先进的机械化掘进设备，加快了掘进速度，确保了巷道的质量。在生产系统建设方面，优化了运输系统，在中部主要巷道布置了大功率的胶带输送机，两翼采煤工作面的煤炭能够快速、高效地运输到地面。通风系统也进行了精心设计，新鲜风流从中间的主要巷道均匀地输送到两翼的采煤工作面，污风通过专用的回风巷道排出，保障了井下良好的通风条件。
通过采用双翼采区准备方式，该煤矿取得了显著的效果。采区的生产能力得到了大幅提升，实现了煤炭的高效开采，年煤炭产量达到了数百万吨。生产系统的高效运行也降低了生产成本，提高了企业的经济效益。同时，良好的通风条件保障了工人的身体健康和生产安全，为企业的可持续发展奠定了坚实基础。
跨多上山采区案例分析
某特大型煤矿，其开采区域地质条件相对简单，煤层厚度较大，平均厚度达到了 8 米左右，且煤层顶底板岩石较为稳定。为了实现大规模、高效开采，采用了跨多上山采区准备方式。上山布置于煤层底板岩层中，上山组间距为 1000m，回采工作面连续跨多个上山回采。
在实施过程中，首先进行了大规模的前期准备工作。投入了大量的资金和设备，进行了多个上山的掘进工作。采用了先进的岩石掘进设备和支护技术，确保了上山在底板岩层中的稳定性。在开采过程中，配备了大型高效的综采设备，实现了回采工作面的快速推进。通过合理安排开采顺序和工作面接替，确保了生产的连续性。
采用跨多上山采区准备方式，该煤矿实现了煤炭的大规模、高效开采。回采工作面连续跨多个上山回采，减少了工作面搬迁次数，提高了开采效率，年煤炭产量达到了千万吨级别。但也应看到，这种准备方式初期工程量大，占用设备多，前期投资成本高。在后续开采中，需要不断优化生产流程，提高设备利用率，以降低生产成本，充分发挥这种准备方式的优势。
选择合适准备方式的考量因素
在采矿工程中，选择合适的准备方式是一项复杂而关键的决策，需要综合考虑多个因素。地质条件是首要考虑因素，煤层稳定性对准备方式影响显著。若煤层稳定性差，如存在频繁的断层、褶皱等地质构造，单翼采区或盘区布置可能更为合适，因为可以灵活避开不稳定区域，减少巷道维护难度和安全风险。若煤层稳定性好，则双翼采区或盘区以及跨多上山采区或跨多石门盘区等布置方式更具优势，能够实现大规模、高效开采。
断层分布也是重要因素，当断层较多且复杂时，双翼采区布置可能会因巷道穿越断层而增加施工难度和成本，此时单翼采区可更好地适应。煤层倾角同样关键，对于倾角较小的煤层，采用跨多上山采区或跨多石门盘区布置，可减少煤炭运输过程中的提升难度，提高运输效率；而倾角较大的煤层，在选择准备方式时则需更多考虑巷道的支护和防滑问题。
开采工艺与准备方式紧密相关，综采工艺要求采区具有较大的开采空间和相对稳定的开采条件，因此双翼采区或跨多上山采区更适合，能充分发挥综采设备的高效生产能力；普采工艺灵活性较高，对采区条件要求相对较低，单翼采区或盘区在某些情况下也能满足其开采需求。
设备条件也不容忽视，先进的大型采矿设备，如大功率采煤机、高效胶带输送机等，需要与之匹配的准备方式。采用跨多上山采区准备方式时，就需要配备足够数量和功率的胶带输送机，以满足长距离、大运量的煤炭运输需求；而对于一些小型采矿设备，单翼采区或盘区的布置可能更为适用。
经济成本是选择准备方式的重要考量因素。初期投资方面，跨多上山采区或跨多石门盘区由于初期工程量大，需要掘进多条上山或石门，购置大量设备，其初期投资成本相对较高；而单翼采区或盘区的初期投资则相对较少。运营成本中，运输成本是重要组成部分，双翼采区由于运输线路相对较短且集中，运输成本较低；单翼采区运输线路长，运输成本相对较高。维护成本也因准备方式而异，布置在煤层底板岩层中的上山，其维护成本相对较低，而在煤层中掘进的巷道，由于受煤层地质条件影响，维护成本可能较高。
在实际采矿工程中，需根据具体情况对这些因素进行全面、深入的技术经济分析。通过详细的地质勘探，准确掌握地质条件；结合开采工艺和设备条件，制定多种准备方式方案，并对每个方案的经济成本进行精确计算和对比，综合考虑各方面因素，才能确定最优的准备方式，实现采矿工程的高效、安全和经济开采。
小结
按主巷位置及开采部署的准备方式分类在采矿工程中占据着核心地位，其重要性不言而喻。单翼采区或盘区、双翼采区或盘区以及跨多上山采区或跨多石门盘区这三种主要分类方式，各自具有独特的特点和适用条件。
单翼采区或盘区在应对复杂地质条件时表现出较高的灵活性，能有效避开地质构造带来的不利影响，但也存在准备巷道工程量大、生产系统不够集中、生产能力受限等问题。双翼采区或盘区则以其准备巷道工程量少、生产系统集中高效、通风条件好等优势，成为大多数煤层赋存条件较好矿区的首选，在实现煤炭高效开采和保障生产安全方面发挥着重要作用。跨多上山采区或盘区适用于地质条件简单的区域，通过连续跨多个上山回采，极大地提高了开采效率，减少了工作面搬迁次数，但初期工程量大、占用设备多的缺点也对资金和设备投入提出了较高要求。
在实际采矿工程中，地质条件、开采工艺、设备条件以及经济成本等因素相互交织，共同影响着准备方式的选择。地质条件是基础，决定了准备方式的可行性；开采工艺和设备条件则与准备方式紧密结合，影响着生产效率和成本；经济成本则是最终决策的关键考量因素，需在满足生产需求的前提下，实现经济效益的最大化。
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