矿种 单元第一级划分 范 围 划分方法 第二级划分 单元名称 采区 范 围 倾向长与阶段一致，走向人为划分。 倾向长与阶段一致，走向人为划分。 走向长与井田一致，倾向人为划分。 倾向与阶段一致，走向人为划分。 单元名称 区段 第三级划分 范 围 走向长与采区一致，倾向人为划分。 名称 分区式 煤 矿 走向长与井田一阶段 致，倾向人为划条带式 分。 分段式 金 属 阶段 矿 走向长与井田（或矿体）一致， 倾向人为划分。 条带 分段 矿块 表3-5 水平（近水平）矿体的划分

第一级划分 第二级划分 单元名称 区段 条带 条带 范 围 走向长与盘区一致，倾向人为划分。 倾向长与盘区一致，走向人为划分。 倾向长与阶段一致，走向人为划分。 矿种 单元名称 盘区 范 围 走向与倾向长均为人为划分。 走向长与井田一致，倾向人为划分。 长度与井田（矿体）走向长一致，宽度人为划分。 煤 矿 阶段 金 属 矿 盘区 采区 倾向长与盘区一致，走向人为划分。 2. 确定井田划分方式时应考虑以下因素：

①井田范围。 ②矿体倾角。 ③采矿方法。

3. 确定阶段斜长（垂高）时应考虑如下因素：

在煤矿，采用分区式划分时，阶段垂高（斜长）等于采区垂高（斜长）。影响采区垂高（斜长）的自然因素主要是煤层倾角。在急倾斜煤层条件下，溜煤上山眼过大会造成块煤率降低，溜煤眼高度一般不宜超过70～100m，另外阶段垂高过大还会使辅助运输更加困难；在缓倾斜煤层条件下，若采用串车进行采区辅助运输，辅助运输长度会受绞车的限制：小绞车提升长度小，但安装使用方便，大绞车提升长度大，但设备购置费用高，安装技术要求高，装拆十分不便。表3-6给出了单筒绞车的容绳量，可供确定阶段斜长时参考。采用分带式划分时，阶段斜长主要取决于工作面推进方向的长度，而工作面推进方向长度由采煤方法决定。

表3-6 单筒绞车滚筒容绳量

滚筒直径（m） 1.6 1.2

15 821

16 771 480 500

17 729 515 560

钢丝绳直径（mm） 18.5 670 420 560 400

20.5 605

21.5 575

22.5 530

24.5 503

26 473

0.8

在金属矿，阶段垂高（斜长）等于矿块的垂高（斜长），矿块垂高（斜长）由采矿方法决定。 上山阶段垂高（斜长）应该略大于下山阶段垂高（斜长）。 确定阶段斜长时，还应考虑满足水平服务年限的要求。 阶段垂高的经验值见表3-7。

表3-7 阶段垂高的经验值

矿井 煤矿

矿田倾角 缓倾斜、倾斜煤层 急倾斜煤层 缓倾斜矿体 倾斜、急倾斜矿体

阶段高度（m） 150～250 100～150 一般＜20～25

40～60，有的已增大到100～120

金属矿

（4）确定采区走向长度时应考虑以下因素： ①采煤方法，主要是采煤工艺。 ②工作面生产能力和年推进度。

③矿井瓦斯和煤层自然发火条件，以及自然发火防治措施。 ④井田走向长度。

一般采用综合机械化采矿工艺时，工作面生产能力和年推进度大，采区走向长度可取大些，目前已经有达到3 000m，甚至4 000m长的采区。高瓦斯或煤层自然发火严重的矿井，从通风和防、灭火等考虑，采区走向长不宜过大。一个井田内划分的各采区走向长度应该基本一致。

合理的采区走向长度应该是在经济、技术、安全和资源回收率等方面都能取得好的效果的一个长度，确定时应该进行全面分析、计算、比较。但实际上这种分析、计算、比较十分复杂，一般不采用。采区走向长度一般按照经验选取。

煤矿采区走向长度的经验值一般为800～1 500m。 盘区的长和宽可参照采区选取。

采区划分情况要在开拓图上明确表示出来，并应对所有采区进行统一编号，采区参数和特征应按表3-8格式列表表示。

表3-8 采区特征及参数一览

采区 编号

单、双 面别

走向长（m）

倾斜长 （m）

开采煤层数

可采储量（Mt）

生产能力（Mt/a）

服务年限（a）

（5）确定划分单元间开采顺序的原则

阶段间多采用下行式，采区间多采用前进式。 3.2.2 开采水平的划分及水平标高确定 1. 设计任务

①确定是否采用下山开采。

②确定是否需要设辅助水平、中间水平。 ③确定开采水平服务范围及水平数目。 ④确定水平标高。 2. 下山开采应用条件

①当煤层倾角小（近水平以下）且矿井涌水量比较小时，下山的掘进施工、下山的运输等都不是十分困难，在这种情况下一般都会采用下山开采。

②平硐开拓时，如果平硐以上的矿体的垂高（斜长）比较小，储量少，仅开采这一个上山阶段水平服务年限短，不能满足有关规定和水平接续的要求时，布置一个下山阶段采用下山开采，以扩大平硐所在水平的服务范围，增加水平储量和服务年限。

③矿井的开拓延深（井筒延深和新水平建设）的难度和投资，随开采深度增加而加大，一般当矿井开采深度达到一定值时，开拓延深速度将不能满足水平接续要求，并且建设一个新水平的建设费用将会大幅度提高。在这种情况下，一个水平开采一个上山阶段和一个下山阶段既可成倍增加水平储量，又大大减少了水平数量、矿井开拓延深次数及水平建设工程量和费用。这时采用下山开采是解决矿井开拓延深问题，提高矿井效益的有效途径。

下山开采应用的煤层倾角一般在16°以下，但在一些特殊条件下，应用于更大的煤层倾角时也会产生很好的效益。

从经济上，采用下山开采可以减少水平的数目，从而减少井巷工程量和建设费用，也对运输和提升费用会产生一定影响，但从技术上，下山开采不如上山开采，下山开采在技术上存在的问题随矿体倾角增大而突出。

3.设辅助水平和中间水平的条件 辅助水平一般用于如下条件：

①在煤矿，当采用平硐开拓时，平硐以上的矿体的垂高（斜长）比较大，可以划分为两个以上的阶段，设若干辅助水平，各辅助水平只担负本阶段的辅助运输任务，其煤炭通过各采区运输上山下放到平硐集中运出。

②在煤矿，在井田不规则，局部斜长较大需划分两个阶段，但从经济上设置两个开采水平不合理时，在下部阶段设一个开采水平，在上部阶段设一个辅助水平。

中间水平一般用于如下条件：

①平硐开拓时，平硐以上的矿体的垂高（斜长）比较大，可以划分为两个以上的阶段，设若干中间水平，各中间水平的矿石通过溜井或集中运输上山下放到平硐集中运出。

②在用箕斗提升时，需要在井筒与大巷联接处设置用于转载的卸载硐室、矿仓和箕斗装载硐室等，并安装必要的设备。这些硐室的工程量大，硐室的施工和设备安装技术要求高。因此，在金属矿通常几个阶段（盘区）设一个开采水平，各阶段均设中间水平，各中间水平的矿石下放到开采水平后由箕斗提出。

4. 确定水平服务范围及水平数目

根据井田范围，及已确定的下山开采应用、辅助水平设置、中间水平设置等问题，确定一个水平开采的阶段数目，并按所确定的各阶段垂高（斜长）计算出水平服务范围的垂高（斜长），再根据井田倾斜范围确定水平数目。

5. 确定水平标高

阶段划分是将矿体划分为若干个部分，阶段的界线是阶段矿柱的中线。而水平标高是指阶段大巷和井底车场所在位置的标高，大巷是为阶段开采服务的，大巷的位置由阶段的开采边界决定，因此确定水平标高时应根据大巷位置和阶段的开采边界确定。

3.2.3 阶段运输大巷和回风大巷的布置 1. 设计任务

①确定运输大巷和回风大巷位置。

②确定运输大巷和回风大巷的方向和坡度。 ③确定运输大巷和回风大巷的断面。 ④确定大巷的数目和布置方式。 2.阶段巷道的布置

(1)阶段运输大巷的布置

①阶段运输大巷的位置：阶段运输大巷可布置在煤层中，也可布置在煤层底板岩石中。

（a）煤层大巷。一般沿煤层底板或顶板布置，有时也会布置在煤层中间。优点是掘进可实现机械化，掘进速度快、费用低，便于探明煤层变化。缺点是巷道会因煤层走向变化而无法达到既平又直，有些煤层巷道维护困难，维护工程量大、费用高，对自然发火严重的煤层需采用砌碹、锚喷等支护方式，需要留煤柱保护。这种布置方式适用于中厚以下、赋存比较稳定、走向变化较小的煤层，且煤层及围岩条件应比较好，无自然发火的情况。煤层大巷随巷道掘进技术、支护技术、自然火灾防治技术的发展，应用越来越广泛，目前在一些现代化大型矿井，阶段大巷已全部布置在煤层中。采用煤层大巷是煤矿实现高产、高效的一条经验和重要途径。

（b）岩石大巷。岩石大巷一般布置在距煤层底板垂直距离在20m左右的比较稳定的岩层中。岩石大巷可根据其距煤层的距离采用留煤柱保护或不留煤柱保护，不留煤柱保护时大巷位置可按图3-6所示确定。岩石大巷的优、缺点及适用条件正好与煤层大巷相反。

1—煤体上方应力分布；2—采空区；3—底板岩石中应力升高区；4—阶段运输大巷

图3-6 阶段运输大巷位置

这里需注意区分两对概念：一对是阶段隔离煤柱与阶段运输大巷保护煤柱，在不需要留阶段大巷保护煤柱时，所保留的阶段煤柱叫阶段隔离煤柱，而在留阶段大巷保护煤柱时，阶段大巷保护煤柱既是大巷保护煤柱，又是阶段隔离煤柱；另一对是阶段的划分边界和开采边界，阶段的开采边界是指工作面的实际开采边界，上下两个阶段的开采边界之间为阶段隔离煤柱或阶段大巷保护煤柱，阶段的划分边界应是阶段隔离煤柱的中线或阶段运输大巷所在位置。在进行阶段划分时应该重视阶段的开采边界。

②阶段运输大巷的坡度、方向和断面：阶段运输大巷的坡度、方向和断面主要取决于煤炭运输和通风要求。目前我国阶段运输大巷煤炭运输方式主要有两种：胶带输送机运输与轨道运输。

（a）胶带输送机运输对大巷的要求：胶带输送机运输允许大巷轴线在纵向有一定起伏，但其在平面投影必须是一条直线，因此胶带大巷在开拓平面图上一定是一段直线巷道或由若干段直线组成的折线巷道。胶带大巷的坡度一般与轨道大巷相同（为水自流坡度），在煤层有起伏时，一般应采用挑顶或卧底的方式保持巷道的平直，但有时为了沿煤层布置，也有将巷道布置成随煤层起伏的情况，巷道起伏会影响大巷的排水，有时为排水需在巷道内设小水泵，这在矿井涌水量比较小的矿井中是可行的，当矿井涌水量比较大时，将会影响矿井正常生产和安全。胶带大巷的断面主要取决于胶带的宽度及是否设检修轨道。一般大型胶带输送机均设检修轨道，设检修轨道的大巷胶带检修方便，但断面大。

（b）轨道运输对大巷的要求：轨道运输分无极绳牵引和机车牵引两类。采用无极绳牵引时大巷坡度可达到10°，大巷轴线在纵向可起伏，但在平面投影必须是直线，这种牵引方式运输能力小，只有在一些小矿井使用，因此不再讨论。机车牵引一般允许大巷在平面有弯曲，其曲率半径应符合列车运行要求，但在纵向不能有起伏。轨道大巷的坡度一般为3?～4?。当煤层有起伏时，可根据情况采用挑顶或卧底的方式保持巷道的平直，但在煤层有大的起伏和变向时，巷道一般需随煤层弯曲，巷道弯曲会增加巷道的长度，增加运输功和通风阻力。轨道大巷的断面主要取决于采用单轨运输或双轨运输，以及运输设备外形尺寸。煤矿井下都采用窄轨线路运输，其轨距有600mm和900mm两类，矿车有1t、1.5t、3t、5t四种，牵引设备有蓄电池电机车和架线式电机车两类，每类机车又根据其粘滞重量分为许多种。轨道大巷的断面应根据所选择的轨距，运输设备型号及单、