中华人民共和国国家标准煤炭工业矿井设计规范GB 50215-2005条文说明 2
3．3 开拓巷道布置
3．3．1～3．3．3 原规范未把"开拓巷道布置"作为一节制定其技术标准，只是在"井口位置选择"一节中强调了在条件适宜时"主要运输大巷及总回风巷应布置在煤层中"。本次规范修订认为：开拓巷道是构建井下开拓部署的骨架，是关系到矿井开拓是否合理的重要技术因素，应予以足够的重视，强调在条件适宜时开拓巷道沿煤层布置是必要的，但同时规定应在不同开采条件下开拓巷道布置的原则。本规范总结了多年来设计、施工和生产的实践经验，并根据现行《煤矿安全规程》的有关规定，对原规范进行了修订、补充和完善，把"开拓巷道布置"作为完整的一节，制定了四条标准。第3．3．1条、第3．3．2条规定了开拓巷道布置的基本原则和要求；第3．3．3条是根据近十年来巷道支护取得的成功经验和新的技术成果制定的；第3．3．4条则是根据现行《煤矿安全规程》第二十一条规定制定的，以往有的巷道断面设计忽视了巷道开掘后的变形量，结果巷道支护断面(净断面)不能满足安全生产要求，故本条文作了明确规定，并列为强制性条文。
3.4 开采顺序与采区划分
3.4.1、3.4.2 原规范只规定了采区开采顺序，缺乏关于煤层开采顺序的标准条文，且规定的采区开采顺序又和采区布置条文混合在一起，缺乏完整性和条理性，不便于执行。本次规范修订认为：采区开采顺序必须先近后远、前进式开采；近距多煤层开采顺序应先采上层后采下层，下行式开采(开采保护层或煤层间距大，经技术经济比较合理，可上行式开采)；厚薄煤层应搭配开采等。这些都是长期以来成熟的实践经验，均应作为标准条文列入规范。因
此本规范对原规范进行修订，对开采顺序的标准条文予以补充、完善和条理化。
需要说明的是，本规范将原规范规定的开采多煤类煤层"不得分采分运"取消，这主要考虑，有的矿井具有相当比例的稀缺煤种，经市场预测和经济技术比较能给企业带来更好的效益，在这种情况下"不得分采分运"的规定是不必要的。
3.4.3 根据井田地质条件、煤层赋存条件、开采技术条件和矿井采、掘、运装备水平，经综合论证合理划分采区，这是矿井可研和初步设计的重要组成部分，原规范缺少这部分的标准条文。故本规范在总结多年来尤其是近些年来设计和生产实践经验的基础上，补充制定了该部分的标准条文(共8款)。
3.4.4 井田地面村庄和其他建(构)筑物，是影响矿井开拓开采的重要因素，尤其是地处平原地区，地面村庄稠密的矿井，做好村庄及其他建(构)筑物搬迁和压煤开采规划，对合理确定首采区位置、采区划分、开采顺序、采区和工作面接替、采煤方法及合理计算矿井资源／储量等均十分必要，故作本条规定。搬迁村庄规划应在详细调查的基础上作出，特别应和地方的城镇规划密切结合；压煤开采应符合现行《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开
采规程》的有关规定。
3.4.5 确定采区参数的基础是井田地质条件、煤层赋存条件和开采技术条件，同时还取决于矿井机械化装备水。平、开采技术和管理水平。原规范采区参数标准条文是根据当时的采掘装备水平、开采技术和管理水平制定的，参数偏小。本规范总结近十年来生产实践经验，对原规范采区参数进行了修订，适度加大。需要说明的是：
1 对于缓倾斜煤层综合机械化开采的采区，强调其参数宜能保证工作面沿走向或倾斜方向连续推进长度不少于一年。主要是考虑采区参数应能充分发挥综采设备效能、减少工作面搬家、保证矿井高产稳产；
2 对于不受断层限制、开采技术条件简单、高产高效综采装备的盘区，其参数宜能满足工作面推进方向不小于3.Okm。这一参数就当前的开采技术水平和管理水平是完全可以达到的，神东矿区等一些生产矿井，其盘区的长、宽尺寸均已大大超过3.Okm。当然，"不宜小于3.Okm"并非越大越好，因为它和巷道掘进、通风、维护及掘运机械化装备等有密切关系，应经技术经济论证确定。
4 井筒、井底车场及硐室
4.1 井 筒
4.1.1～4.1.8 本节8条条文是根据近些年来矿井井筒设计、施工和生产使用的实践，在原规范的基础上修订的。本节除明确立井井筒及平硐或斜井设计技术标准应符合现行的行业设计规范外，主要是强调立井和平硐及斜井断面、井简装备、施工方法、井壁结构、支护方式等，必须在保证工程质量、安全和满足使用的前提下，根据不同条件进行设计。本节所定技术标准是多年来设计、施工和生产使用的实践经验总结，应在设计中执行。需要说明的有以下几点：
1 规定立井井筒净直径按0.5m进级，是为了重复使用建井设备；净直径6.5m以上和采用特殊工法施工的立井井筒，若采用0.5m进级，则井筒工程量大、不经济，故可根据实际需要确定；
2 关于在含水丰富的厚表土条件下，立井井筒表土段及表土与基岩结合处井壁结构应加强的规定：自1987年大屯、淮北矿区的部分井筒出现破裂后，多数专家认为与大量排水引起表土下沉产生的纵向附加力作用有关。近些年来，兖州、永夏等矿区的一些井筒又相继遭到不同程度的破坏，且破坏处也多在表土与基岩结合处及以上，经观测，进一步证实纵向附加力的存在。因此，尽管井筒破坏机理和纵向附加力的作用规律仍在进一步研究，但为了接受井壁破坏的教训，本规定要求在设计表土段井壁结构时，除应考虑永久地压等对井壁的作用，还应考虑由于表土沉降、地压突变等因素产生的纵向附加力对井壁的作用，表土段及表土与基岩结合处的井壁结构应加强；其井壁结构设计的具体技术标准，应符合国家现行标准《煤矿矿井立井井筒及硐室设计规范》的有关规定；
3 悬臂罐道梁具有构件小、节省钢材、安装方便、井筒通风阻力小等优点，故在条件允许时宜采用悬臂梁。所谓"条件允许"宜采用悬臂梁，主要是指其悬臂长度，目前对井筒悬臂罐道梁的受力计算尚无更成熟完善的方法，仍采用等强度换算求其所受荷载及选型，根据国内外生产矿井经验，悬臂梁长度一般控制在700mm以内，近些年来，我国设计的大中型矿井井筒悬臂罐道梁长度一般为350～500mm；
4 罐道梁竖向间距(层间距)的确定，除应考虑罐道类型和长度外，还必须考虑罐道及罐道梁上承受水平荷载的大小。国内外测试表明，罐道所受水平力主要和井筒装备的安装质量、容器偏载运行、提升速度、导向装置刚度、终端荷载等有关。因此罐道梁竖向间距应根据上述因素分析计算确定。20世纪七、八十年代，国内大型矿井已普遍采用4m层间距，并在部分提升井筒中采用了5m和6m层间距，近十多年来，随着罐道和罐道梁截面形状的改善及刚度的增强，6m层间距罐道梁布置已较普遍采用。为加快建井速度、减少安装工程量、降低钢材消耗及费用，在保证安全运行的前提下，罐道梁竖向间距宜为4～6m；
5 关于井筒装备的防腐：钢铁材料在潮湿和有淋水的井筒环境下很易腐蚀，为保证矿井生产安全和提升系统的安全运行，故规定井简装备中所有金属构件及连接件必须采取防腐蚀处理措施，现行《煤矿安全规程》第三百八十九条和《煤矿立井井筒防腐蚀技术规范》MT／T 5017均有相应规定，本规定以黑体字标志，必须执行。防腐蚀措施包括金属构件及连接件的表面处理、防腐材料的选取、喷涂方法、技术要求、质量标准等。有条件时，井筒装备构件也可采用耐腐蚀材料，如目前较广泛使用的玻璃钢材料，钢与玻璃钢复合材料具有耐腐蚀、阻燃和强度高的优点；
6 立井井筒中各种梁的固定方式：有"特殊要求"的梁，是指井筒下口的套架梁；井底托管梁、井底防撞梁等需承受较大动荷载和冲击荷载的梁，其固定方式应采用梁窝固定；为保证井壁的完整性和强度、减轻劳动强度、便于施工和安装、缩短井简装备工期，井筒中的其他各种梁不宜采用预留梁窝或打凿梁窝固定方式。
替代梁窝固定方式的有金属支座树脂锚杆固定和预埋钢板固定两种。预埋钢板具有不打锚杆、不切断井壁钢筋、更有利于保证井壁完整性等优点，但存在不利于井壁滑模施工、钢板预埋准确度较差、施工难度较大、钢材消耗量较大、焊接量大等缺点；金属支座树脂锚杆固定方式不仅可保证井壁的完整性，同时也克服了预埋钢板固定方式的缺点，目前国内井简装备设计普遍采用的是这种固定方式；
7 原规范对平硐和斜井设计制定的技术标准不够全面和系统，本规范根据多年来设计和工程实践经验，对此进行了必要的补充和修订。
4.2 井底车场
4.2.1～4.2.4 原规范制定的井底车场设计技术标准，主要是对井底车场的车线长度、平竖曲线半径、机车行驶速度、年通过能力计算作了规定，而这些技术标准在现行的《煤矿矿井井底车场设计规范》MT／T 5027中均有具体规定，故本次规范修订取消了原规范的这些条文。修订后的本节条文，主要是从近些年来井下运输设备和运输方式的改进、井底车场巷道层位选择的安全性和合理性考虑，对井底车场布置形式和车场巷道层位选择的原则予以规定。需要说明的有以下几点：
1 井底车场基本形式有两类，即环形式车场和折返式车场。两类车场形式各有优缺点，使用条件各有侧重：
环形式车场的优点是，它在提升方位与大巷方位呈任意角度相交或在主要石门不同长度的情况下均可采用，适应性强，且通过能力较大；其缺点是车场线路较长、巷道工程量较大、弯道多、施工速度较慢。当井下采用固定矿车运输时，环形式车场被广泛采用，或当大巷采用带式输送机运煤时，其副井井底车场也多采用环形式车场。
折返式车场的优点：一是能充分利用大巷做车场线路，可较大幅度降低巷道工程量(据资料统计，可比其他形式车场节省40％～50％)；二是车场线路简单、交叉点和弯道少，施工速度较快；三是井筒到底后即可很快进行两翼大巷掘进，有利于缩短建井工期；其缺点是巷道断面大、施工及支护较复杂。当井下运输采用底卸或侧卸式矿车运煤时，或斜井主要大巷开拓、主斜井采用箕斗或带式输送机提升时，折返式或折返与环行式相结合车场常被采用；
2 井底车场服务年限长，是保证矿井正常生产的重要场所，必须保持良好的支护状态。由于井底车场内巷道和硐室较密，施工时其围岩的完整性要受到不同程度的破坏，因此井底车场巷道应布置在稳定坚硬岩层中，避开构造区段和强含水层，尤其是不得布置在突出煤层和冲击地压煤层中；只有当符合本规范第3.3.1条3款规定，条件适宜时，井底车场巷道方可布置在煤层中；
3 井底车场设计通过能力应留有大于30％的富裕能力的主要原因：一是井底车场设计通过能力是按进入车场煤、矸和混合列车的数量比例列表计算确定的，但实际生产时，各翼进入车场的列车数量和比例是有变化的；二是矿井实际日产量往往是不均衡的(包括产煤量和掘进矸石量)，有时这种不均衡性很大；三是列车在车场内调度运行时间，设计计算和实际可能有差距。故应留有大于30％的富裕能力。
4．3 主要硐室
4．3．2、4．3．3 矿井的安全生产和正常运转，必须要有完好的井下各主要硐室予以保证，因此硐室位置应选择在稳定坚硬岩层中，不得选择在有突出危险和冲击地压煤层中。
现行《煤矿安全规程》对本规范第4．3．3条所列各主要硐室，在平面和空间布置、安全设防、通风要求、支护方式及水仓容量等方面均有严格规定，本条文以黑体字标志，必须执行。
4．3．5 箕斗装载硐室位置上抬至运输水平以上，具有节省井筒工程量、减少提升高度、简化主井底清理撒煤和排水系统、改善工作环境等优点。因此，当大巷采用带式输送机运煤，围岩条件适宜，箕斗装载硐室宜抬高设在运输水平以上，清理撒煤系统设于运输大巷水平。
4．3．6 规定井底煤仓间的距离，主要是考虑保证煤仓仓壁的施工质量和维护，各煤仓均应处于施工时爆破所产生的震动影响区以外。
生产实践表明，原规范制定的井底煤仓有效容量算式，是比较符合生产实际的，故仍保持该算式不变。
5 井下开采
5.1 采区布置
5.1.1 矿井达到设计生产能力时初期采区位置的选择是否合理，直接关系到矿井建设的技术经济效果和投产后采区接替及经济效益，因此矿井预可研、可研和初步设计均应重视对初期采区位置选择的论证。原规范对此规定不具体，本规范总结多年来设计和生产实践经验，制定了本条标准(共6款)。
5.1.2、5.1.3 确定采区设计生产能力、矿井同时生产的采区和工作面个数的基础是矿井地质条件、煤层赋存条件和开采技术条件，但同时又决定于采掘机械化装备水平、开采技术和管理水平。原规范是依据我国当时的采掘机械化装备状况、开采技术和管理水平，按每个采区0.6～1.OMt／a设计生产能力制定的矿井同时生产采区和工作面个数的标准条文。近十年来，随着技术进步，我国煤矿采掘机械化装备水平、开采技术和管理水平不断提高，工作面单产和采区生产能力不断加大。据对主要矿区的调查，年产百万吨乃至几百万吨的综采工作面已较为普遍，矿井同时生产的采区个数一般不超过3个，有些矿井生产达到了一矿一区一面，实现了真正意义上的集中生产。原规范规定的4.0～6.OMt／a大型矿井安排4～7个采区同时生产显然过多，不符合当前实际。矿井同时生产采区过多，易导致生产分散、采区和工作面接替紧张、管理难度大、安全度低、经济效益差。因此本规范对原规范关于同采采区和采区内同采工作面个数的规定作了重新修订。
尚需说明的是，本次对原规范条文的修订还特别强调了安全方面的内容。开采有煤与瓦斯突出的煤层和开采有冲击地压的煤层，采区内采掘工作面的布置，必须执行现行煤矿安全规程》第八十八条、一百八十条(三)款的规定。
5.1.4 在确定矿井设计生产能力时，既已对矿井达到设计生产能力时所需采区和工作面个数作了详细论证，就不应再出现备用采区和备用工作面的问题。以往，有的矿井可研或设计，除配置了保证矿井设计能力所需的采区和工作面外，又额外配置了备用采区或工作面，这可能有业主要求等因素，但也说明在可研和设计中对矿井设计生产能力、采区和工作面正常接替的论证不够全面深入。为保证矿井达到设计生产能力时采区和工作面配置的合理并保证其正常接替，故作本条文规定。
5.2 采煤方法及工艺
5.2.1～5.2.3 近十年来，随着煤层地下开采技术的发展、采掘运设备装备水平和管理水平的提高，不同煤层赋存条件下的各种旱采采煤方法及工艺均得到了进一步发展，积累了不少成功的生产实践经验。故本规范需在原规范的基础上，对采煤方法及工艺的标准条文进行修订，本次修订集中在以下几点：
1 条文突出了在地质条件、煤层赋存条件和开采技术条件适宜的煤层，宜首先考虑选用综采工艺的技术原则；
2 进一步强调了采煤方法及工艺的选择，不仅要根据矿井地质条件、煤层赋存条件，同时应注重开采技术条件，把安全开采放在首位。如长壁采煤法前进式开采，不仅要求地质构造简单、煤层厚度不宜大于2.5m，同时要求只能在低瓦斯矿井和不易自燃煤层中使用；综采放顶煤开采工艺，不仅对煤层厚度、硬度、可放性等有要求，同时强调不能在有煤与瓦斯突出危险的煤层中使用；
3 补充了近几年来生产实践中行之有效的先进采煤方法及工艺方面的条款。如薄煤层开采，铁法、峰峰等一些矿区在开采缓倾斜薄煤层中采用长壁采煤法综采工艺，取得了十分显著效果。铁法小青矿在1.3～1.44m平均厚度的薄煤层中采用刨煤机综采，回采工作面月产达到98537t，工作面年产可达1.2～1.5Mt水平。据此，本规范增加了"厚度1.5m以下的煤层，条件适宜，应积极推行薄煤层综采工艺"条款。再如急倾斜厚煤层开采，近些年来在华亭、辽源、包头等矿区采用的水平分段综采放顶煤工艺，可以说是急倾斜特厚煤层开采工艺的重大改革，特别是华亭煤矿的生产实践更为显著，该矿在煤厚33～68m、倾角45°以上的煤层中采用水平分段综采放顶煤工艺，回采工作面单产达到了1.5Mt／a以上的水平。据此，本规范补充了"厚度大于15m的无煤与瓦斯突出煤层，条件适宜，应采用水平分段综采放顶煤工艺"条款。对厚度7～15m的急倾斜厚煤层开采，补充了"宜采用水平分层或斜切分层采煤方法"的条款；
4 取消了原规范对采煤工作面机械设备及工作面参数规定的条款。本次规范修订认为：第一，综采或普采工作面应配备哪些设备，这应是采矿工程师熟知的，没有必要在规范中予以规定；第二，关于采煤工作面长度或年推进度，考虑到在不同地质构造和煤层赋存条件下的各种采煤方法，其面长和年推进度均有差异，同时本规范对矿井生产的采区个数和采区内采煤工作面个数均已作了规定，故不宜再用几组参数对采煤工作面长度和推进度加以限定，设计可根据开采煤层的具体条件、采煤方法及工艺、生产矿井实践经验计算确定。
5.2.4 水力采煤在我国已有几十年历史，生产实践表明，该采煤方法对解决某些地质构造复杂、倾角和厚度变化大等难采煤层的开采，或旱采机械化开采有困难的无煤与瓦斯突出危险的倾斜、急倾斜煤层的开采，具有一定的优势。但是，和旱采机械化采煤相比，水力采煤存在采出率较低、巷道掘进率较高、井下通风条件和劳动环境较差、吨煤电耗较大等劣势；水采还由于受煤层开采条件的制约，其生产能力一般是定位于中型矿井或矿井的水力采煤区段。随着旱采综合机械化的发展，我国水力采煤矿井所占比例也在减少，新井建设采用水力采煤的矿井屈指可数。鉴于上述情况，本规范规定，采用水力采煤方法及工艺应和旱采作技术经济比较，且在矿井开拓、开采、安全、效率、效益等方面占有较明显优势。
本次规范修订将原规范中的"水力采煤"一章从标准正文中略去，主要是考虑水采矿井或水采采区在全部矿井中所占比例少，未来一段时期预计不会有较多增长，矿井可研和设计对该章标准条文使用不多。但考虑到水力采煤方法及工艺在特定条件下有其一定优势，代表采煤方法的一个重要方面，故将原规范"水力采煤"一章保留作为本规范附录(附录D)，它和标准正文具有同等效力。
5.2.5 制定本条规定的主要理由有以下几点：
1 为保证矿井建设投产后的安全生产、尽快达产和稳产高产，初期采区地面村庄或其他建(构)筑物应适时按搬迁规划迁移；
2 矿井生产初期不可能具备本矿井的岩移实测资料，难以确定可靠的地面村庄或其他建(构)筑物下开采方法，故不宜实施其压煤开采；
3 即使地面村庄或其他建(构)筑物无法搬迁，经技术经济论证压煤开采可行合理，同时也具有可供本矿井借鉴的相邻矿井的岩移观测资料，但为确保安全，其开采方法和技术措施必须符合现行《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的有关规定。
本次修订规范将原规范第八章"煤柱留设与压煤开采"(共4节16条)全部取消，原因是其内容在现行《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中已有规定。
5.3 采区巷道布置
5.3.1 采区是煤矿开采活动的主要场所，采区巷道布置就是在采区范围内开掘一系列巷道，构成完整的采准系统，用于人员通行、煤炭运输、材料设备运送、通风、排水和动力供应等，以保证安全生产。因此采区巷道布置是矿井设计的重要内容，应根据相关因素经技术经济比较后方可确定。原规范对采区巷道布置未按专门一节制定标准条文，且层次不够清晰、内容不够全面、重点不够突出，本规范对采区巷道布置专设一节，对原规范进行了修订。
5.3.2 实践表明，采区巷道采用煤巷布置具有系统简单、掘进速度快、矸石量少、掘进费用低、采掘关系易协调等优点，故对无煤与瓦斯突出危险的矿井，其采区准备巷道层位的选择应体现以煤巷布置为主的原则，凡条件适宜，采区巷道均应布置在煤层中。对有煤与瓦斯突出危险的矿井，其采区准备巷道布置应符合现行《煤矿安全规程》第一百七十九条和第一百八十条的规定。
5.3.3 本条依据现行《煤矿安全规程》第一百一十三条制定，必须执行。
5.3.4 回采巷道单巷布置，不仅能最大限度地节省巷道工程量，同时也有利于巷道维护和提高采区回收率，故应提倡。有些矿井由于煤层瓦斯含量大、采区涌水量大或因掘进、通风、运输等方面要求，采用了双巷或多巷布置，煤柱留设量较大，这些煤柱煤量如得不到回收，则不仅难以达到采区回采率的要求，同时也留有不安全隐患，故应在设计中对其煤柱回收制定具体技术措施。
5.3.5 无煤柱开采工艺(包括沿空留巷和沿空掘巷)是采煤方法的一项重大技术改革。实践表明，它对提高煤炭采出率、改善巷道维护、降低掘进率、避免因煤柱丢失引起自燃等有明显效果。随着开采技术的发展，无煤柱护巷工艺将得到进一步推广应用。
5.3.6 受地压作用，巷道开掘后均要产生一定的变形，尤其是采区巷道由于受开采动压影响较大，其变形速度和压缩率均较开拓巷道大。有的设计对巷道断面变形量未加考虑，则难以保证在生产过程中通风、运输、行人、设备安装和检修等要求，因此本条强调设计的巷道断面应是其服务期间支护最大允许变形后的断面。现行《煤矿安全规程》第二十一条也规定："巷道净断面的设计，必须按支护允许变形后的断面计算。"
5.4 巷道掘进与掘进机械化
5.4.1～5.4.4 根据近十年来矿井设计、施工和生产实践，本规范在巷道掘进与掘进机械化方面对原规范的标准条文进行了修订，主要有以下几点：
1 补充制定了矿井掘进工作面配置的原则。原规范只对综采矿井的综采工作面提出了应配备综掘工作面的要求，没有制定对全矿井掘进工作面配置的原则。本次规范修订认为，掘进工作面的配置应以能保证矿井采区和回采工作面正常接替为原则，只规定综采工作面配备综掘机组是不全面的。掘进工作面配置的数量和设备，应根据第5.4.1条所提及的各因素经综合分析计算确定；
2 根据近几年来各类巷道施工速度均有显著提高的实际情况，修订了原规范规定的不同机械化程度掘进工作面的最低掘进速度指标，补充了连续采煤机掘进速度指标的规定。经调查并多方征求意见，本规范修订的各类巷道掘进速度指标是可以达到的，新建和改扩建矿井设计的巷道掘进速度不宜低于本规范规定的指标；
3 取消了原规范关于采掘设备备用量的规定。因为在不同建设条件下其采掘设备是否要备用或备用量多少不尽相同，如新建矿井和老井改扩建、新区和老区、矿区是否设有设备租赁站或是否实行租赁制等等，故不宜在规范中作统一规定。
6 井下运输
6.1 一般规定
6.1.1 井下采煤、掘进、运输是矿井生产活动的主体，只有三者技术和装备同步发展、效能同步提高，才能实现矿井的高产高效。
井下运输工作半径大、集散点多、运输物料品种复杂，同时受采掘工作面单位时间给料量、运输距离和集散点不同等条件制约以及很多随机因素的影响。因此，应综合分析井下运输条件和因素，进行方案比较，择优选取符合矿井具体条件、系统简单、环节少、运营费用低、效能高的运输方式。大型矿井煤流系统应采用计算机手段进行设计优化，辅助运输设备选择应和井下开采条件及井型相适应，最大限度地减少转运环节，条件适宜应实现直达运输。
6.2 井下煤炭运输
6.2.1 大、中型矿井的大巷煤炭运输设备，目前主要有带式输送机和机车牵引矿车两类。对其选择应根据矿井具体条件进行方案比较，表1中所列两类运输设备的运行要求和特点具有一定普遍性，可供方案比选时参考。
表1 带式输送机与矿车运输的运行要求和特点带式输送机 矿 车
(1) 巷道断面小、运量大 (2) 要求巷道直 (3) 要求给煤点比较集中 (4) 巷道可以起伏不平 (5) 对分采分运不够适应 (1) 要求巷道断面大、允许巷道分岔多 (2) 适应变化方向的巷道网 (3) 要求巷道坡度一致 (4) 要求巷道围岩移近量小 (5) 能满足多煤类、多品种煤的分运
表 1带式输送机 矿 车
6) 大巷需另设辅助运输系统 (7) 适应巷道有早期压力变化 (8) 易实现自动化、运输连续化 (9) 运行故障少 (10) 运量大、均匀 (6) 可满足煤、矸、材料运输要求 (7) 可随运量加大增加运输设备 (8) 运行灵活性大 (9) 煤尘小、排热量小、排放瓦斯量小
1 带式输送机不仅可实现煤炭运输的连续化、控制的集中化和自动化，而且有运输能力大、生产均衡、运输环节少、用人少、安全度较高等优点。因此，近十年来在新建矿井设计中被更为广泛采用，有些生产矿井也由矿车运输改为带式输送机运输，并获得了显著技术经济效果。原规范规定"大型矿井条件适宜，技术经济合理时，大巷煤炭运输应选用胶带输送机"。本次规范修订认为，大巷煤炭运输选用带式输送机，不应只限定在条件适宜的大型矿井，条件适宜的大、中型矿井的大巷煤炭运输均应"优先"选用带式输送机；
2 底卸式或侧卸式矿车与固定式矿车相比，具有载重量大、卸载速度快、调车作业简单、车场通过能力大等优点，3t和5t底卸式矿车在我国一些大型矿井已成功使用20余年并取得了很好效益。3t底卸式矿车体积较小、运行灵活、要求巷道断面较小，因此设计生产能力0.9Mt／a至2.4Mt／a的矿井大巷运输系统，以采用3t底卸式或侧卸式矿车为宜；矿井设计生产能力3.OMt／a的大巷运煤系统宜选用5t底卸式或侧卸式矿车；随着井田面积的加大，矿井向集中化和大型化发展，国外有的井下运煤矿车容量已增至9t甚至20t，我国目前仅有3t和5t两种，故本条文规定"当有运距、运量要求时，经技术经济论证，也可采用大于5t的矿车。"
6.2.2 设置采区煤仓，是为了调节回采工作面生产与大巷运输系统之间的工作状况，保证矿井生产正常进行。
全煤巷布置，没有条件利用高差设置采区煤仓时，为保证大巷运输能力满足生产需要或避免其能力选择过大，应对每台运输设备能力和系统能力进行计算及采用计算机优化。
水平煤仓也是煤仓的一种类型，是解决没有条件利用高差布置煤仓的缓冲措施。国外有的煤矿井下曾采用过"移动床式刮板煤仓"、"移动矿车式煤仓"、"水平巷道煤仓"等多种形式的水平煤仓，但无论哪种形式的水平煤仓，均需要较多的设备、动力或巷道，占用空间大、环节复杂，我国至今极少采用。因此，本条文规定"经技术经济综合论证合理，可设置水平煤仓。"
6.2.3 普通带式输送机向下送煤的制动技术和设备已成熟并广泛应用。目前向下运煤最大倾角为16°，向上运煤的最大角度为18°。设计在选用时，不宜选用最大值，应留有余量。
6.2.4 回采工作面输送机的能力，应按采煤机采煤时长时最大牵引速度进行计算。所谓"长时最大牵引速度"，是指在正常条件下采煤机可能达到的最大牵引速度(m／min)，以适应采煤机在满负荷下工作。
采区上、下山输送机能力的选择，当采区内有一条以上顺槽输送机向上、下山输送机运煤，而顺槽与上、下山之间又无缓冲煤仓时，应根据回采工作面同时采煤的概率计算上、下山输送机能力。
为了控制多条顺槽输送机同时向上、下山输送机的给煤量和控制高峰运输量，有条件时，应在顺槽与上、下山之间设置缓冲煤仓。
6.3 井下辅助运输
6.3.1 井下辅助运输的特点是货物品种多、路线复杂、集散点多，因此占用人员多、效率低。近十多年来，随着井下巷道布置的不断改革和新型辅助运输设备的逐步推广应用，井下辅助运输落后的面貌得到了较明显的改善。但随着采掘机械化和煤炭运输机械化程度的提高，矿井进一步向集中化和大型化发展，井下货运品种增多、单体设备重量加大、重型采掘设备限期搬运、运输线路加长，辅助运输仍然是建设高产高效矿井的瓶颈。为了改善这一瓶颈制约，一是在矿井开拓开采设计时，不仅要注重煤的运输系统(主运输)，同时应考虑辅助运输系统不能只被动地去适应巷道布置条件；二是合理选择辅助运输设备，构成运输环节少、转载次数少或不需转载的直达或部分直达的辅助运输系统。故本条规定，应根据井下开拓部署、煤的运输方式、辅助运输的运量及运距等因素，经综合比较确定井下辅助运输系统。
所谓"直达运输"，是指在某一运输网络范围内(如由大巷经上、下山至回采工作顺槽)，在运输过程中，不需改变承载车辆或容器及牵引设备的运输，称直达运输，其系统称直达运输系统。所谓"转载"(或倒运)，是指在运输过程中，虽不改变承载车辆或容器，但改变牵引设备(如矿车由机车牵引改为绞车牵引)，称转载或倒运。直达运输系统无转载环节、系统简单、安全度较高、占用人员少、效率高，因此，条件适宜时宜选择直达运输系统。
6.3.2 煤巷及半煤岩巷掘进的煤和矸石，汇入回采煤流系统，可简化辅助运输系统。采用这种方式，一般适用下列条件：
1 采用部分断面掘进机掘进，后配套设备采用输送机，能将掘进煤及矸石送至集中巷或上、下山带式输送机上；
2 地面设有选煤厂或选矸车间。
以煤巷布置为主的矿井，当少量岩巷掘进矸石可作回采工作面充填材料或护巷材料时，经技术经济比较合理，可在井下处理，尽量不上井。
6.3.3 近十几年来，我国煤矿井下推广应用的新型辅助运输设备有：无轨胶轮车、齿轨机车、卡轨机车、胶套轮机车、单轨吊车等。设计选用时，应了解其设备性能和适用条件。
1 无轨胶轮车：以柴油机或蓄电池为动力、不需轨道、自由行驶，具有转弯半径小、机动灵活、多功能、运量大等优点。适用于巷道坡度小于6°～8°的近水平煤层开采的大型矿井辅助运输，易于实现由车场大巷或斜井地面至工作面的直达运输。无轨胶轮车要求其行驶的巷道断面较大，尤其对巷道底板条件要求较高，需要根据不同底板岩性，采取相应措施，满足其行驶对路面的要求；鉴于国内有的生产矿井将地面用的柴油汽车用于井下的现象，本规范认为，即使煤层瓦斯含量很小，也可能有瓦斯和其他有害气体积聚。为确保矿井生产安全和井下环境质量，故本条第1款特强调"应采用矿用防爆型低污染无轨胶轮车"；
2 齿轨机车：以防爆型低污染柴油机为动力，采用机械或液压传动，按其轨道系统结构和轮系的不同，又可分为齿轨机车、齿轨卡轨机车和胶套轮齿轨卡轨机车。轨道系统设齿轨的齿轨机车，适应巷道坡度不大于8°；改造轮系、轨道系统增设卡轨或护轨的齿轨卡轨机车，适应巷道坡度可达8°～12°；驱动轮上挂胶的胶套轮齿轨卡轨机车，兼有齿轨机车、卡轨机车和胶套轮机车的特点。齿轨机车系列具有载重量大、机动灵活、运距不限等优点，适应开采近水平或缓倾斜煤层的矿井辅助运输，易于实现由车场大巷或斜井平硐至工作面的不转载直达运输。但该系列机车的重量较大，造价较高，轨道系统安装要求严格，尤其对巷道底板岩性有较高要求，有底鼓、遇水泥化和膨胀或泥水多的巷道不宜选用；
3 卡轨机车：根据动力和牵引方式的不同，可分为防爆柴油机卡轨车和绳牵引卡轨车。防爆柴油机卡轨车适应巷道坡度不大于8°，具有承载量大、机动灵活、可进人多条分支巷道运送物料、易实现由大巷至工作面顺槽直达运输的优点；绳牵引卡轨车具有适应巷道坡度大(可达25°)、承载量大的优点，但只能在一个巷道系统内运行，不能进入多分支轨道；
4 胶套轮机车：按动力源不同可分为柴油机胶套轮机车、蓄电池胶套轮机车和架线式胶套轮机车三种，前两种已开始使用，后一种尚在研制中。与普通机车相比，胶套轮机车具有牵引力大、制动性能好、可在小角度的巷道内运行(一般为3°～5°)等优点，当运输系统的巷道坡度不超过3°～5°时，可实现不转载直达运输。但胶套轮机车的胶套易磨损、维护费用高，对轨道环境要求条件高，当巷道有淋水、轨面潮湿时，运行坡度减小。目前我国生产的胶套轮机车能力较小，效率较低；
5 单轨吊车：按动力不同可分为防爆柴油机单轨吊、防爆蓄电池单轨吊、绳牵引单轨吊、风动单轨吊四种。单轨吊车具有能充分利用巷道断面、基本不受巷道底板因素影响、适应巷道起伏变化、爬坡能力较强、机动灵活等优点。柴油机或蓄电池单轨吊车可进入多条分支岔道，适用于巷道坡度小于12°的底板条件差的近水平和缓倾斜煤层开采的矿井辅助运输，易于实现由车场大巷或斜井至工作面的不转载直达运输；绳牵引单轨吊的爬坡角度可达18°～25°，但不能进入分支岔道。单轨吊车虽然基本不受巷道底板因素影响，但为了保证巷道和支架能承受足够的吊挂力，对顶板岩石强度和巷道支护均有较高要求；另外，与齿轨车、卡轨车和无轨胶轮车相比，其运行速度较慢，承载重量较小。
不同类型的辅助运输设备所适应的巷道参数可参考表2。需要说明的是，施工图设计和设备采购时，应进一步落实设备性能，最终确定巷道设计参数。
设备名称 铭牌最大 爬坡角度 ( °) 设计选用 最大角度 ( °) 最小转弯半径 (m)
水 平 垂 直
普通电机车 12 ～ 15 20
胶套轮机车 5 ～ 7 3 ～ 5 7 ～ 10 10 ～ 20
蓄电池 18 12 4 7 ～ 10
单轨吊车 柴油机 18 12 4 8 ～ 10
绳牵引 25 ～ 45 18 ～ 25 4 ～ 6 8 ～ 12
柴油机 8 ～ 10 8( 增粘 ) 4 ～ 6 10 ～ 20
卡轨车 无极绳牵引 25 18 4 ～ 9 15
绞车牵引 45 25 4 ～ 9 15
柴油机齿轨卡轨车 18 8 - 12 8 ～ 10 15 ～ 20
无轨胶轮车 14 6 ～ 8 4 ～ 6 50