采区巷道是直接为采煤工作面服务的巷道。
黑龙江省中直煤矿的采区巷道布置大致经过四个变革时期:
一、1926—1949年,是旧法采煤时期
巷道布置均采用方垛式。民国初期,穆棱煤矿是在单一煤层掘平巷和上山,把煤层分割
成边长12米的小方柱,进行残柱回采。
东北沦陷时期,满洲炭矿株式会社在鸡西、鹤岗矿区开挖的片盘斜井,加大平巷和上山
之间距离,把煤层分割成30—50米的大方块,进行残柱式或高落式回采。
解放战争到中华人民共和国成立,1946—1949年基本沿用旧法,以掘进出煤为主,每生
产1万吨原煤的掘进巷道米数,即万吨掘进率,1949年达809.3米,其中厚煤层的鹤岗为494
.8米,薄煤层的双鸭山、鸡西矿区,高达889—1000.9米。
二、1950—1962年,是改革采煤方法时期
1950年,为适应长壁式和分层长壁式采煤法,各矿务局开始在片盘斜井推广运输大巷与
回风顺槽并行掘进,用联络巷连通、留巷道保护煤柱的双巷布置方式。
1955年,鸡西小恒山竖井和双鸭山岭西竖井的初期采区布置,类似在竖井里面开片盘斜
井,即在水平阶段石门贯通各煤层后,分煤层布置采区上山、区段运输大巷和回风顺槽,把
煤层分割成倾斜宽80—100米,走向长300—500米的区段,进行长壁回采。
1956年,鹤岗兴安竖井的初期采区巷道,按苏联设计均布置在煤层中。如在10米厚的二
号层,贴底板沿煤层布置采区上山,沿上山分为三个区段,每一区段,在靠底板的最下分层
,布置区段集中运输巷道,在靠顶板的最上分层,上端布置采煤工作面的分层回风巷道,下
端布置分层运输巷道。各分层回风巷道采用垂直布置或逐层内错布置。各分层运输巷道采用
水平布置。集中运输巷道先作为本区段的集中入风巷道,后作为下区段的集中回风和下料巷
道。区段煤柱为大梯形。
1956年,鸡西矿务局的“接力式通风法”,经煤炭工业部批准,在一、二级瓦斯矿井使
用后,局部通风距离由100—150米延长到300—500米(60年代又延长到2000米以上)。该项
新工艺可把双巷布置改为单巷布置,取消回风顺槽,节省巷道米数约40%左右。
这一时期,通过改革采煤方法,推广单巷布置,全省中直煤矿万吨掘进率到1956年和19
64年,分别下降到360.1米、328.1米。鸡西下降到324.1米和291.3米。鹤岗下降到320.
7米和298.2米。双鸭山下降到527.1米和464.6米。
三、由单一煤层向分层组联合布置的过渡时期
1962年,鹤岗矿务局总结了1958—1961年的79个厚和特厚煤层采区的巷道布置,其中有
56个把集中运输(回风)巷道,布置在煤层里,有8个布置在下部薄煤层里,有15个布置在底
板岩石里,煤巷总长30080米,占83%。其中地压不大,维护不困难的6810米,占22.7%;地
压较大,维护周期小于1年的14970米,占49.6%;地压很大,每开采一个分层就需维护1—2
次。经过二三个分层以后,巷道冒落很高甚至无法维修,不得不报废需补掘岩巷的占27.7%
。在79个采区中,采用大梯形区段煤柱的有67个,占85%。这种巷道布置,由于上区段的分层
运输巷道是水平布置,下区段的分层回风巷道是垂直布置,每一分层巷道都要和区段集中巷
道贯通,以致造成区段煤柱“千疮百孔”,失去应有的隔绝作用。结果往往带来整个采区尚
未采完就自燃发火,不得不提前封闭停产,甚至报废。为此,在贯彻调整方针过程中,开始
对采区巷道布置进行以下改革:
(一)将开采单一厚煤层的采区上山和区段集中巷道(或斜井和片盘大巷),布置在煤
层底板坚硬的岩石里,一般距煤层8—12米。分层运输巷道(分层机道)与区段集中运输巷道
之间,用45—60度的倾斜煤仓连接。区段集中巷道先用作上区段的集中运输巷道(总机道)
和集中入风巷道,后用作下区段的集中回风和材料道(总轨道)。
(二)1970年后,鹤岗兴安竖井、南山竖井,将几个相近的厚煤层用一套采区巷道进行
联合布置。采区上山和区段集中巷道均布置在下部薄煤层或底板岩层里,设采区煤仓。区段
集中巷道与分层巷道之间,每隔80—120米掘区段石门连通。区段集中巷道先用作上段的集中
运输巷道(总机道),后用作下区段的集中回风和材料(总轨道)。兴安竖井采区的区段石
门长度由一水平的120—150米加大到二水平的300—350米。
(三)阶段和区段(或斜井片盘)煤柱采用小梯形,缩小煤柱尺寸。即分层回风道一侧
按75度布置,分层机道一侧按75度减去0.8×煤层倾角布置。
1965年,鸡西矿务局开始对斜井群的深部进行集中改造,采区巷道布置方式,也开始由
单一煤层布置改变为层组联合布置方式。把过去一个煤层使用一组采区上山改变为几个相近
煤层共用一组采区上山、上下煤层用溜煤眼或石门连通,实行集中运输。特别是1970年后,
为了发挥浅截式滚筒采煤机组的生产能力,在短短的三五年当中,鸡西矿务局各煤矿按照不
同的采区条件,采用了不同形式的层组大联合布置。增设采区煤仓(仓容100—250立方米)
,解决了工作面生产连续性与矿车运输间断性的矛盾,推广吊挂式胶带输送机(长度可达30
0米,小时运力可达300吨),解决了工作面下顺槽刮板输送机台数多、运力低、事故多的矛
盾。穆棱煤矿推广层组大联合布置后,各项经济技术指标取得较大成效。1975年与1965年比
较,全矿原煤产量由118.6万吨增加到121.3万吨;采区由12个减为8个,采煤工作面年平均
由17.01个减为11.92个,采煤工作面平均每个月产煤量由5147吨,提高到8116吨;万吨掘
进率由282.6米降低到209米。
这一时期,全省中直煤矿万吨掘进率由1965年的281米,下降到1974年的247米。其中鸡
西矿务局由260.2米下降到227米。鹤岗矿务局由249.4米下降到241米。双鸭山矿务局由41
2.4米下降到368米。七台河矿务局由322.7米下降到230米。
四、合理扩大采区,提高采区生产能力时期。
1975年后,为了适应综合采煤机械化推进速度快、生产能力大的特点,对采区巷道布置
,采取了以下改进措施:
(一)加大采区走向长度
鹤岗矿务局普遍加大了采区走向长度和工作面长度。兴安竖井二号层,在一水平走向全
长4150米,划分为8个采区,每个采区走向长300—750米,二水平走向全长4500米,布置5个
采区,每个采区走向长度增加到600—1100米。采煤工作面长度也由80—100米延长到120—1
50米,条件较好的地段,达到180米。
鸡西矿务局小恒山、城子河等矿断层较多,采区划分一般按自然断层为界。为了加大一
次推进长度,对已按双翼布置的,采取跨越上山(或下山),进行连续采煤的措施;对新布
置采区,则将上山(或下山)布置在靠近断层一侧,加大单翼开采长度,以减少采煤工作面
搬迁次数。
(二)改进区段单、双岩巷布置
鹤岗矿务局竖井采区的区段总机道和总轨道的布置方式,本来采用一巷两用方式,即一
条岩巷,先作为上区段总机道,后作为下区段总轨道。这种单岩巷布置方式,由于只能同时
开采一个区段,采区生产能力较低。1975年后,各矿曾采用双岩巷布置,即在各区段单独设
置总机道和总轨道,使上、下区段各有一套运输、通风、灌浆系统,互不干扰,可同时组织
生产,提高了采区生产能力。但双岩巷比单岩巷多15%左右工程量,开拓准备时间较长。
1980年后,为了既节约岩巷,又能在二个或三个区段同时生产,乃以单岩巷为基础,试
验单双岩巷混合布置方式。这种方式包括:掘一单岩巷作为下区段的总轨道;掘上区段一分
层机道,与采区机道上山或集中机道石门连接;以分层机道代替岩石总机道,构成出煤、进
风系统;由总轨道分别掘石门与下段分层回风道和上段分层机道连通,使一巷多用,既作为
下区段的回风、进料、打钻、注浆巷道,同时又作为上区段的流水及准备二分层机道的巷道
;为保证上段一分层向下段过渡时不停产,在停采线附近,掘200米左右的岩石机道,在采区
上山附近,形成一段双岩巷。到1985年末,正在进行试验。
(三)定向等长工作面巷道布置
1975年后,在推广综合采煤机械化过程中,工作面长度一有变化就调整运输机和液压支
架的长度,给采煤工作增加了困难。同时,工作面下顺槽推广胶带输送机后,每台长达300米
以上,要求巷道保持一定中心线。为此,双鸭山七星煤矿、鸡西小恒山煤矿等,通过实践,
对采煤工作面的上下顺槽,采用沿煤层定中心不等坡(煤层有褶曲时),或定中心保持7—1
0‰上坡(煤层稳定时)的等长采煤工作面布置,为提高采煤工作面进度创造了有利条件。
(四)上、下山条带布置。
1980年后,鸡西矿务局小恒山竖井二水平东二采区,上山采区煤层,受倾斜断层切割,
分成几个条带。如按传统的走向长壁巷道布置方式,采煤工作面一次推进350米就要搬家,改
为顺断层方向布置,形成的伪倾斜条带,可以连续推进700米。由于地质构造形态不同,就出
现了单向条带、双向条带及混合条带等布置方式,都有各自的特点及适用条件,与改革前比
较都获得了较好的经济效益。鸡西五个采区对比,万吨掘进率由112.8米下降到98.3米,工
作面搬家次数减少一半。
1985年,各局采区巷道布置基本上采取以下方式:
共用一套集中上下山和区段集中岩巷或煤巷,用区段石门贯穿各煤层,使运煤、运料、
通风系统大联合。
在煤层间距较远或前部煤层较厚时,为了防火、灌浆和运输的需要,分层组布置区段集
中岩巷或煤巷和运输机上山,使运煤系统分组独立,排风、运料系统大联合。
大部分采区的采煤巷道,仍采用传统的按煤层走向布置区段巷道,实行沿走向开采的巷
道布置方式。一部分采区采用按煤层倾斜布置区段巷道,实行沿倾斜开采的巷道布置方式。
这一时期,由于采取了许多革新措施,万吨掘进率由1975年的259米,进一步下降到198
0年的217米,1985年的184.7米。