第一节 准备方式的概念及分类
为了采煤,必须在已有开拓巷道的基础上,再开掘一系列准备巷道与回采巷道,构成完整的采准系统,以便人员通行、煤炭运输、材料设备运送、通风、排水和动力供应等正常进行。准备巷道包括采 (盘)区上(下)山,区段石门或斜巷、采(盘)区车场,煤层群开采时的区段集中平巷等。
在一定的地质开采技术条件下,怎样去布置准备巷道以及在什么范围内布置,可以有多种方式。准备巷道的布置方式称准备方式。合理的准备方式,一般要在技术可行的多种准备方式中进行技术经济分析比较后,才能确定。 准备方式是否适当．直接关系着工作面和矿井的生产效果。正确合理的准备方式应遵循以下几项原则： ①有利于矿井合理集中生产,使采准巷道系统有合理的生产能力和增产潜力；
②保证具备完善的生产系统,有利于充分发挥机电设备的效能,并为采用新技术、发展综合机械化和自动化创造条件
③力求在技术和经济上合理,尽量简化巷道系统,减少巷道掘进和维护工程量,减少没备占用台数和生产费用,便于采掘正常衔接；
④煤炭损失少,有利于提高采出率；
⑤安全生产条件好,符合《煤矿安全规程》的有关规定。 准备方式种类很多,可根据不同特点进行分类。
一、按煤层赋存条件——采区式、盘区式与带区式准备
除近水平煤层以外,井田一般按—定标高划分成若干个阶段。阶段内可有采区式、分段式及带区式三种准备方式。分段式准备用于走向尺寸很小的井田,目前,我国大多采用采区式准备,即在阶段内沿走向划分成若干生产系统相互独立的采区；倾角在 12°以下的煤层也可不划分采区,采用在大巷两侧直接布置工作面的带区式准备。带区式准备时,可以是相邻两个分带组成—个采准系统,同采或不同采,合用—个带区煤仓；也可由多个分带(如4－6个)组成一个采准系统,开掘为多分带服务的准备巷道,如带区运煤平巷及煤仓、带区运料斜巷等。
在近水平煤层中,由于煤层没有明显的走向,井田内标高差别小,很难沿一定走向、一定标高划分成阶段,因而将井田直接划分为盘区 (或分带)。由于倾角很小,盘区内的准备也有其一定特点,可有上(下)山盘区与石门盘区等不同准备方式。
上山盘区准备方式与上山采区准备方式基本相同。由于倾角较小,上山与区段巷道—般用倾斜或垂直巷道联系。 石门盘区准备方式的主要特点是倾角很小时,可以将盘区运输上山改为盘区运输石门,机车直接进入盘区石门进行装车,取消了上山胶带运煤的运输环节,简化了生产系统。
近水平煤层井田直接划分为带区时,其准备方式与阶段内带区式准备基本相同。
综上所述并结合我国应用情况,准备的基本方式n／归纳为采区式、盘区式及带区式三种。采区式应用最为广泛；盘区式准备应用有一定局限性且与采区式准备有不少相似之处；带区式准备相对较简单,因此本篇内容以阐述采区式准备为主。
二、按开采方式——上山采 (盘)区与下山采(盘)区准备
当煤层倾角较小 (一般小于16)时,可利用开采水平大巷来分别开采上、下山采区。开采水平标高以下的采区称下山采区,采区内布置采区下山等准备巷道,采出的煤通过下山,由下往上至开采水平,反之则称为上山采区。当煤层倾角较大时,采用下山开采、掘进、运输、通风、排水等困难较大,一般只开采上山采区。
近水平煤层条件下,大巷照例布置在井田中部,向两侧发展布置盘区。按煤层倾斜趋向分为上山盘区或下山盘区。 同样,带区式准备时,开采水平可分别开采上山式带区及下山式带区。
三、按采区上 (下)山的布置——单翼采区、双翼采区与跨多上山采区准备
图6－1 单采准备的几种方式
a-双翼采区 b-单翼采区前上山 c-单翼采区后上山 d-跨多上山采区
双冀采区如图6－1（a)是应用最广泛的一种准备方式。其特点是采区上(下)山布置在采区中部,为采区两翼服务,相对减少了上山及车场的掘进工程量。
受自然条件 (如断层)及开采条件(如留有保护地面设施的煤柱)影响,走向长度较短时,可将上(下)山布置在采区—侧边界,此时采区只有一翼,称为单冀采区。上(下)山布置在采区近井田边界方向一侧称前上（下）山单翼采区；反之称后上下山单翼采区。采用前上下山时,煤炭运输折返现象,增加了运输工作量,但工作面可跨过上山连续推进。
如何选择要根据具体情况来定。如采区一侧边界为保护煤柱,则可将上下山布置在煤柱内,以减少煤柱损失。 跨多上山（前上山）采区准备是近几年随着机械化采煤、特别是综采的发展而产生的一种布置方式。上山一般布置在煤层底板岩层中,沿走向每 500-l000m(一台胶带机长度)布置一组上山。采煤工作面可跨几组上山连续推进,以减少工作面搬迁。这种由若干个单翼采区组成的大采区的准备方式,一般应用于地质构造较简单的条件下。连续推进几组上山要视地质开采条件确定。条件好时,也可在井田—翼连续推进。目前应用的多是跨前上山连续推进的准备方式,即采区和工作面都是由井田中部向井田边界推进。由井田边界向井田中部的跨后上山连续推进的准备方式则比较少见。总的来说,这种方式初期工程量大, 占用设备较多,目前尚未广泛应用。
同样,石门盘区准备时,也有双冀和单翼盘区之分,但更多的是双翼盘区；也有跨多石门盘区准备。
四、按煤层群开采时的联系——单层准备与联合准备
单层准备即各煤层独立布置自己的准备巷道,生产系统互相独立。
联合准备即几个煤层组成—个统—的采准系统。准备巷道一般为几个煤层共用,集中成为—个采区。联合准备又分为集中上山联合准备和集中平巷联合准备两种基本形式,—般情况下后者包含了前者。
集中乎巷联合准备方式与厚煤层采用分层同采集中平巷布置方式基本相同,只不过前者足近距离煤层的集中,后者是厚煤层各分层的集中。
煤层群相邻分带组成带区时,其分带准备,同样也可有分带单层准备与分带集中斜巷联合准备。
综上所述,准备方式分类如图6-2所示。按其不同组合,可有数十种准备方式。例如,准备方式全称可按图中箭头方向所示,可有：上山双翼采区集中上山联合准备方式；上山单翼盘区集中平巷准备方式等。
第二节 采区式准备
煤层群开采时,由开采水平大巷每隔一定距离(采区走向长)开掘采区石门,为各煤层服务。主要根据各煤层的间距不同,采区式准备方式有下列几种：
一、煤层群单层准备方式
采区石门贯穿的各煤层均独立布置采区上山、装车站和车场(图6—3)。即按煤层各自布置采区,采区石门贯穿若干采区。
单一薄及中厚煤层采区准备较简单,要解决的上要问题是：合理确定采区走向长度,沿煤层合理布置上山,合理划分区段及选择采区车场形式等,其系统参见图3-1。
对于单—厚煤层,除上述内容外,还要合理确定采区上山的层位,即煤层上山或岩石上山,一般大多用后者,其系统参见图4—1。
由于—对上山只为一层煤服务,上述两种方式均称为单层准备方式。
二、采区多煤层联合准备方式
1-运输大巷 2－回风大巷 3－采区下部车场 4－运输上山 5－轨道上山 6－中部车场 7－上部车场 8－采区回风石门 9－区段运输石门 10－区段轨道石门 11－m1区段运输平巷 12－m1区段回风平巷 13－m2区段岩石集中运输平巷 14－溜煤眼 15－采区煤仓
16－联络斜巷 17－联络小石门
图6－4 集中上山联合准备方式
图6—4为煤层群采用采区集中上山的一种联合准备方式。上层煤为中厚煤层,采用单—走向长壁采煤法。采煤系统采用区段平巷单巷布置；下层煤为厚煤层,采用倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法。采煤系统采用分层同采“机轨合”集中巷布置。两层煤共用一组上山,但不共用区段集中平巷。
采准工作由大巷1开掘采区下部车场3,向上开掘采区岩石集中运输上山4,采区集中轨道上山5,与回风大巷2贯通,形成通风系统后,在第1区段上部开掘采区回风石门8,在第1区段下部开掘区段运输石门9与区段轨道石门10,分别与上层煤贯通,在上层煤分别开掘区段运输平巷11,区段回风平巷12至采区边界开掘开切眼,形成工作面即可进行回采。掘进过程中同时开掘中部车场6,上部车场7及采区各种硐室。
在上层煤回采的同时,掘进上层煤的区段岩石集中运输平巷 13及其联系巷道,为下层煤生产做好准备。