下山開採

下山開採

下山開採是指與上山開採相對應的一種開採方式。煤炭由下而上運輸。一般不單獨出現。它的適用條件是煤層傾角小(開採傾角小於16度),礦井湧水量小,瓦斯湧出量小的煤層。或者當礦井的最後一個階段儲量有限或傾角變小時,也可採用下山回採。其缺點是下山掘進困難,採區通風困難,排水困難,運輸困難等。

基本介紹

  • 中文名:下山開採
  • 外文名:Down hill mining
  • 優點:減少水平巷道數目
  • 缺點:下山掘進、採區通風、排水等困難
  • 對應方法:上山開採
  • 適用條件:煤層傾角小、礦井湧水量小的煤層
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分類

下山開採一般是與上山開採配合套用,並且一般是先採上山部分,而後再轉人下山開採。套用下山開採有不同情況和條件,要採取相適應的措施。
①緩斜煤層下山開採 對開採傾角小於16°的煤層的礦井,採用上、下山開採是合理的選擇。此時下山開採的缺點不嚴重,而其節約開拓工程量、加大開採水平垂高的優點則十分突出。平頂山煤業集團在9個礦推廣了下山開採,取得了良好的技術經濟效果。採用上、下山開採時,根據井田斜長和開採煤系的不同,可採用單水平上、下山開採或多水平上、下山開採。採用上、下山開採時,上、下山的採區劃分儘可能一致,合理布置採區巷道,儘可能使下山採區能利用上山採區的車場巷道和煤倉,以節約巷道工程量。
②礦井最終水平的下山開採 當礦井深部受自然條件限制、可采儲量不多、深部境界高低不一、設定開採水平有困難或不經濟時,可在最終水平以下采一部分下山採區。例如,井田深部境界以斜交斷層劃分,就不可避免地要采部分下山煤,可考慮採用下山開採。多水平開拓的深井,深部開採的條件比較惡劣,如煤層傾角不大,最終水平可採用上、下山開採。
③過渡式下山開採(剃頭下山開採) 對一些多水平開拓的礦井,原有開採水平將減產時,為加快下水平的開拓延深,可在井田內靠近井筒部分布置一個或幾個下山採區,開採其上部的幾個區段,擔負一部分產量任務。同時通過採區下山掘進下水平的大巷、水倉、水泵房等硐室,此時上幾個區段開採的煤流、新風為上行,湧水為下流,具有上山開採的特點。待礦井轉入下水平生產時,利用下水平的巷道和系統,將這幾個下山採區又改為上山採區,餘下幾個區段的出煤由下水平運輸。這種方式對開拓延深有利,但會減少下水平的可采儲量,縮短下水平的服務年限。從增加上水平的可采儲量著眼,這只是一個非常的應急方法,使用時應慎重。

優缺點

優點

一、利用下山採區開採時,可以減少水平巷道數目,充分發揮開採水平巷道的作用,加長了水平巷道的服務年限。因此,既可以節省基本建設費用,又可以減輕井筒延深的頻繁程度。
二、在地質條件複雜的小窯區,下山開採可以起到探清下部煤層地質情況的作用,為水平延深工作提供較為實際的地質資料。

缺點

一、下山採區開採時,地下湧水要先扶下山攢到上水平井底,再排出地面,為兩段排水,增加了排水設備和排水峒室,排水系統較為複雜。
二、下山開採的提升運輸環節增加、系統複雜,輔助人員增加,管理分散。
三、掘進下山時的裝載、運輸和排水等工序也比較複雜,掘進效率和速度往往較低,急傾斜煤層還要在岩層內開下山。

比較

上山開採和下山開採在採煤工作面生產方面沒有多大差別,但在上、下山掘進、運輸、通風、排水等方面卻有不同的特點。上山開採時,煤矸向下運輸,運輸能力大,耗費動力少,但從全礦看,它有折返運輸。下山開採時向上運煤,沒有折返運輸,總的運輸工作量較少,但用輸送機運煤時,下山的傾角不得大於16°,用礦車運煤時,運輸能力小。
上山開採時礦井湧水可自流流入井底水倉,集中排出井外,排水系統簡單,管路設施較少。下山開採時各採區都要處理採區內的排水,要將採區下山一次掘至終深,在下部掘水倉和排水硐室,安裝排水設備和管路,或者在某些區段下部掘臨時排水硐室及水窩(湧水量小時),安裝臨時排水設備及管路,將下山湧水排至開採水平,再由井底排水泵房排至地面;但無論採用哪一種方法,都要多掘排水硐室、增加排水設備和管路及相關的費用。此外,如下山排水系統發生故障,就將影響下山採區的生產。
上山開採時新鮮風流由上山進入採區,污風經迴風上山、迴風大巷流往風井,新風和污風都是向上流動,沿傾斜方向的風路較短。下山開採時新鮮風流由進風下山進入採區,清洗工作面的污風要經迴風下山流人配風巷,再經過其他通風巷道、流向風井,沿下山的往返通風線路長;加之進風和迴風下山相距較近,有若干聯絡巷連通,中間用風門控制,而進風下山和迴風下山內風流的流動方向相反,兩下山之間的風壓差較大,易於漏風,通風管理比較複雜,當瓦斯湧出量大時,下山通風更為困難,往往還要多開一條通風下山。
下山巷道掘進的裝岩(煤)、運輸、排水等工序比較複雜,因而掘進速度較慢,效率較低、成本較高,尤其當下山巷道坡度大、湧水量大時,掘進施工更為困難。而上山掘進則方便得多。
下山開採的主要優點是能充分利用原有開採水平的井巷和設施,節省開拓工程量和建設費用,增加開採水平儲量,延長水平服務年限。
總體看來,上山開採在生產技術方面較下山開採優越得多,故一般多用上山開採。當開採煤層傾角不大時,下山開採的弊病就不那么嚴重,在一定的條件下,實行上、下山開採也是有利的。

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