開採水平的開採範圍可能只採一個上山階段，也可能既采上山階段，又採下山階段。因此，開採水平高度的確定，實質上是確定階段高度及分析上、下山開採的條件。綜上所述，上山開採在生產技術上較下山開採優越，在一定條件下，配合採用下山開採，經濟上是有利的。因此,當煤層傾角小於16°、瓦斯湧出量低、湧水量較小時,可採用上下山開採。
基本介紹
- 中文名：開採水平高度確定
- 外文名：Mining level to determine
- 定義：開採範圍內的煤層垂直高度
- 開採範圍：上山階段，又採下山階段
- 概念：開採
- 學科：煤礦工程
技術簡介,水平高度的確定,技術因素,
技術簡介
從開採水平運輸大巷向上沿煤層(或岩層)開鑿、為一個採區服務的傾斜巷道，稱為上山。將開採水平運輸大巷設在上山階段的下部，煤炭沿運輸上山向下運輸，風流上行，稱為上山開採。反之，若從開採水平運輸大巷向下沿煤層(岩層)開鑿，為一個採區服務的傾斜巷道，稱為下山。此時.將開採水平運輸大巷設在下山階段的上部，煤炭運輸下山向上運輸，風流先下行而後上行，稱為下山開採。當開採水平運輸大巷位於上山階段的下部及下山階段的上部、既為開採上山階段服務又為開採下山階段服務。稱為上、下山開採。上、下山開採的原則區別。
運輸大巷和井底車場所在的水平位置及所服務的開採範圍，稱為開採水平。開採水平之間上下邊界的垂直距離，稱為開採水平垂高，簡稱水平高度。沿一定標高劃分的一部分井田，稱為階段。階段上下邊界之間的垂直距離稱為階段垂高。一般情況下，一個開採水平只採上山階段，水平垂高就是階段垂高。若一個開採水平既采上山階段，又採下山階段時，開採水平高度為上、下山階段高度之和。
水平高度的確定
水平高度，主要是指井田內開採水平所屬開採範圍內的煤層垂直高度。如果一個水平只開採一個階段，則水平高度就是階段的垂直高度，如果一個水平既開採上山階段又開採下山階段，則水平高度為此兩階段之和。因此，確定水平高度，實質上是確定階段高度及是否採用上、下山開採的問題。
影響水平高度的因素很多，主要有經濟及技術因素、煤炭儲量、煤層賦存狀態及地質構造等。
(一)經濟及技術因素
合理的水平高度應使噸煤費用低，勞動生產率高。我國過去大多數礦井水平高度偏低，為此，應使水平高度適當增大，以實現生產水平的合理集中。
階段高度增大時，水平數目相應減少，水平儲量增加，使分攤到噸煤的基建費用減少；但由於階段斜長增大可能使另一部分生產經營費用增加。這樣，隨著水平高度的變化，由於增加和減少費用的幅度不同，則存在一個經濟上合理的階段高度。
隨階段高度增大而減少的費用有：井底車場及有關硐室、水平內石門及大巷等的開掘費用，設備安裝費用等，隨著階段高度增大而增加的費用有：沿上山的運輸費(包括煤，矸石、材料及人員等)、通風費、巷道維護費以及排水費用等。例如，圖1表示兩個不同水平高度的方案。方案I為兩水平開拓，階段高度較大(圖中a)；方案Ⅱ為三水平開拓，階段高度較小(圖中b)。方案I比方案Ⅱ基建費用減少，而生產費用卻要增加。例如，由於階段斜長增加，煤炭的反向運輸使提升費用增大，其它生產費用也要增加。這樣，經過計算即可求出每個方案的噸煤總費用。如果提出若干個方案進行比較，得出噸煤總費用最小的方案，就可能是經濟上合理的階段高度方案。
圖1
技術因素
從技術因素上看：階段高度增大對通風、排水、煤炭運輸等的影響不大，因為階段斜長增加，通風或排水不會受到限制，而煤炭運輸，緩及傾斜煤層採區上山(或下山)可以採用膠帶輸送機或溜槽等設備解決，技術上也不受限制；但對於急傾斜煤層，過高的溜煤眼在掘進與維護上都比較困難，而且煤炭容易沖毀溜煤眼支架，造成堵眼事故，同時還會使煤炭進一步破碎，因此，溜煤眼高度一般不宜超過70~100m。在採區軌道上山的輔助運輸方面，按技術裝備水平，階段高度卻要受到限制，因為採區上山過長就要採用多段提升，導致運輸環節增加、效率降低、管理複雜、安全也受到影響。另外，過大的階段高度對於上山的維護、行人等也有一定的影響。相反，如果階段高度過小，也要造成技術上的困難，帶來很多嚴重的缺點：首先，水平內煤炭儲量相應減少，使得水平及採區服務年限縮短，造成開拓延深與採區準備等接替緊張，工作面的配采困難，要長時期的邊生產，．邊延深掘進，甚至導致多水平同時生產而使得生產分散，設備增多，管理複雜，影響礦井正常生產，其次，階段高度過小還有可能使保護煤柱增加，造成煤炭資源損失增加。
技術上對階段高度的限制是相對而言的，隨著生產技術的發展，採區上山的輔助提升也將得到改進，如採用“單軌吊”等來克服對採區上山斜長的限制。
