開採水平
開採水平
開採水平指通常將設有井底車場、階段運輸大巷並且擔負全階段運輸任務的水平稱為開採水平。開採水平的尺寸以水平垂高(或稱水平高度)表示。
也省稱“水平”。在採礦工程中指布置運輸或通風巷道的某一標高的水平面。常以標高命名,如+200米水平、-100米水平;也可按開採順序命名,如第一水平、第二水平等;還可按用途命名,如運輸水平、通風水平等。
水平垂高是指該水平開採範圍的垂高。隨煤層傾角和井型大小的不同,水平高度變動幅度很大,從數十米到二百米,甚至更大。開採水平常以標高(m)命名,如-300米水平、-500米水平,也可按開採順序編號,如第一、第二水平等。在開採水平內,一般設有運輸大巷、井底車場和硐室。
劃分水平的原則。確定開採水平的具體位置時,應考慮下列因素:
①水平高度在技術上和經濟上合理;
②是否採用下山開採;
③有一定的儲量和服務年限。
此外,還要考慮地質條件、井底車場所在位置的岩石性質、主要設備能力以及與相鄰礦井的相對關係等。開採水平煤層時,按煤層及其間距來劃分水平。煤層層數不多、間距小時,可用一個水平開採;煤層多、間距大小不勻,可按煤組(由間距較近的煤層組成)分別設水平,用多水平開採。在這種情況下,兩個水平的間距表示水平高度。
當井田內煤層賦存條件和井田尺寸一定時,開採水平的數目取決於階段數目和是否採用上下山開採。首先,確定是否採用上、下山開採。這需要先搞清能否採用下山開採。由於下山開採存在上向運輸、排水,下向通風、掘進等困難,所以只有當煤層傾角較小(多為16度以下)、瓦斯含量低、涌水量小時,才考慮採用下山開採。
其次,階段數目決定於階段垂高。而階段垂高又決定於煤層賦存條件、地質條件、開採技術條件。一般井田斜長不大,煤層傾角較小,可將井田劃分為兩個階段,布置一個開採水平,採用上下山開採,即單水平開拓;而當井田斜長較大,或煤層傾角較陡(多為16度以上),井田將劃分多個階段,設置兩個或多個水平,即多水平開拓。所以,開採水平的設置,要充分考慮各種因素影響並按國家有關政策和規定進行。
水平高度是指開採水平上下分界面間的垂直距離。一般一個開採水平只採一個上山階段時,水平高度就是階段垂高。一個水平服務上下山兩個階段開採時,水平高度就是上下山兩個階段的垂高之和。
水平高度的大小由階段垂高的大小和是否採用上、下山開採來決定。合理的階段垂高首先要考慮地質條件,其次要以合理的階段斜長為前提,同時使開採水平有足夠的儲量和合理的服務年限,並獲得良好的經濟技術效果。
為開採方便,將水平分成若干採區。傾角很小和水平煤層的採區,習慣上稱盤區。水平內設運輸大巷,通向各個採區。
大巷布置大部分佈置在底板岩石中,也可布置在煤層中。有三種方式:①分層大巷,配以主要石門,即各煤層均布置大巷,用主要石門將各大巷與井底車場連通;②集中大巷,配以採區石門,即所有煤層共用一條大巷,用採區石門聯繫各煤層;③分組集中大巷,配以主要石門,即每個煤組設一條大巷,服務於分組內各煤層,用主要石門將分組集中大巷與井底車場連接(見圖分組集中大巷和主要石門布置)。后兩種方式在中國應用較多。