新编放顶煤采煤方法PPT课件
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采煤方法与采煤工艺 PPT
斜）， ( c) 倾斜长壁（俯斜） 1、2—运输、回风平巷；3—采煤工作 4
面；4，5—运输、回风斜巷
3
(b)
5
(c)
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2.2.1采煤方法分类
煤柱支撑法
4~6m 40~60m
•按采空区处理方法分:
•全部垮落采煤法 •煤柱支撑法 •充填采煤法
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2.2.1采煤方法分类
壁式体系采煤法按采煤工 艺分类:
的方法及其配合，称为采煤工艺。在一定时间内，按照一 定的顺序完成回采工作各项工序的过程，称为采煤工艺过 程。
• 基本工序：破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理。
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2.2采煤方法的分类
旱 采
采
煤
方
法
水
采
壁式体系
柱式体系 柱式体系
整层开采
分层开采 整层开采 整层开采
单一长壁 放顶煤
走向长壁 倾斜长壁
• 爆破落煤的工序：
包括打眼、装药、填炮泥、联炮线、放炮等工序
• 炮眼排数： 取决于煤层的厚度和煤层的硬度
单排
双排
三排
M <1m M=1-2.5m
M > 2.5m
• 炮眼布置图：
（a）单排眼 （b）双排眼 （c）三排眼
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3.2.1爆破落煤
爆破落煤器材
炸药
综采放顶煤技术PPT课件
未来市场前景预测
01 02
市场需求持续增长
随着经济的发展和人民生活水平的提高，对能源的需求将持续增长，煤 炭作为我国主体能源的地位不会改变，综采放顶煤技术将有广阔的市场 前景。
技术创新带动市场发展
随着技术的不断创新和进步，综采放顶煤技术将更加成熟和完善，其市 场应用范围将进一步扩大。
03
国际合作与交流加强
对生产流程进行优化和改进，减少无 效劳动和浪费，提高生产效率。
引入先进技术
积极引入先进的生产技术和设备，提 高生产自动化程度和生产效率。
加强团队协作Biblioteka Baidu
强化团队协作意识，促进员工之间的 沟通和协作，提高生产效率。
激励与考核
建立合理的激励和考核制度，激发员 工积极性和创造力，提高生产效率。
05
现场应用案例分析
安全管理制度完善
安全责任制
建立安全责任制，明确各 级管理人员和操作人员的 安全职责，确保安全生产。
安全检查制度
制定安全检查制度，定期 对生产现场、设备等进行 安全检查，及时发现和消 除安全隐患。
安全培训与演练
加强员工安全培训和应急 演练，提高员工安全意识 和应急处理能力。
提高生产效率的措施
优化生产流程
技术原理及特点
技术原理
综采放顶煤技术利用矿山压力的作用，辅以人工松动方法，使支架上方顶煤破 碎后由支架后方放出。在开采过程中，通过控制采放比、放煤步距等参数，实 现安全高效的煤炭开采。
煤矿采煤方法与采煤工艺PPT课件
授课课件
采煤方法与采煤工艺
主要内容
第一节 采煤方法概述 第二节 采煤工艺 第三节 采煤工作面循环工作组织 第四节 采煤方法 第五节 采煤系统分析
第一节 采煤方法概述
采煤方法概念
回采工作—在采煤工作面内，为采取煤炭所进行的各 项工作 。 基本工序：破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理。 采煤工艺—在采煤工作面内，按照一定顺序完成各项 工序的方法及其配合。 采煤系统—回采巷道的掘进和回采工作之间在时间上 的配合以及在空间上的相互位置关系。 采煤方法—是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间 和空间上的配合。两者之间相互影响相互制约。
采煤方法分类
采煤方法分为：露天开采和井工开采。 井工开采可分为：柱式体系和壁式体系两种。 壁式体系采煤法
壁式体系采煤法一般以长壁工作面采煤为 主要特征，是目前我国应用最普遍的一种采 煤方法，其产量约占到国有重点煤矿产量的 95%以上。
采煤方法分类
壁式采煤法的特点： 工作面的两端至少各布置一条回采巷道，用
方
煤层自燃发火倾向性
法
煤尘的爆炸危险性
选
矿井管理水平
择
的
工人掌握先进技术的水平
因
技术发展及装备水平
素
第二节 采煤工艺
长壁采煤工作面的工艺方式： 炮采：爆破落煤、人工装煤、机械化运 煤、单体支架支护。 普采：采煤机落煤装煤、机械化运煤、 单体支架支护。 综采：破、装、运、支、处等主要工序 全部采用机械化连续作业。
采煤方法与采煤工艺
主要内容
第一节 采煤方法概述 第二节 采煤工艺 第三节 采煤工作面循环工作组织 第四节 采煤方法 第五节 采煤系统分析
第一节 采煤方法概述
采煤方法概念
回采工作—在采煤工作面内，为采取煤炭所进行的各 项工作 。 基本工序：破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理。 采煤工艺—在采煤工作面内，按照一定顺序完成各项 工序的方法及其配合。 采煤系统—回采巷道的掘进和回采工作之间在时间上 的配合以及在空间上的相互位置关系。 采煤方法—是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间 和空间上的配合。两者之间相互影响相互制约。
采煤方法分类
采煤方法分为：露天开采和井工开采。 井工开采可分为：柱式体系和壁式体系两种。 壁式体系采煤法
壁式体系采煤法一般以长壁工作面采煤为 主要特征，是目前我国应用最普遍的一种采 煤方法，其产量约占到国有重点煤矿产量的 95%以上。
采煤方法分类
壁式采煤法的特点： 工作面的两端至少各布置一条回采巷道，用
方
煤层自燃发火倾向性
法
煤尘的爆炸危险性
选
矿井管理水平
择
的
工人掌握先进技术的水平
因
技术发展及装备水平
素
第二节 采煤工艺
长壁采煤工作面的工艺方式： 炮采：爆破落煤、人工装煤、机械化运 煤、单体支架支护。 普采：采煤机落煤装煤、机械化运煤、 单体支架支护。 综采：破、装、运、支、处等主要工序 全部采用机械化连续作业。
放顶煤采煤法
优点：可使冒落煤岩分界面均匀下降，采出率高，含矸 率低；充分利用放煤口面积，放煤快。
缺点：要求操作水平高。 适用：顶煤3m以上。
2、多轮、间隔、顺序、等量放煤 放煤口放煤顺序 先放1#、3#、5#、7#、、、、、、、、 每次放1/2 1/3的顶煤； 后放2#、4#、6#、8#、、、、、、、、 每次放1/2 1/3的顶煤； 反复两三轮 优点：可使冒落煤岩分界面均匀下降，采出率高，含矸
机巷设备： DSG — 150型胶带机，一台； DZZ — 730/160桥式转载机，一台；
LPS—1000型破碎机，一台。 风巷设备：
MRB型卧式液压泵； X11RX型浮化液箱； KSGZY — 500/6移动变电站； DQZBH — 3000/1140型真空启动器； DKZB — 400/1140型真空馈电开关。
5
A
A
1、回采巷道布置于 底分层内，一般运 输巷、回风巷和切 眼沿煤层底板。
4
3
4
A
瓦斯增多后沿煤层顶
板多布置一条瓦斯 排放巷或辅巷。
5
辅巷—注水；放震动
6
9
炮；冲淡CH4
3
适用：高沼矿、煤
硬，f > 3
A
1 2
7
8
（二）生产系统
l 运煤 l运料 l 通风
（三）主要参数
1、工作面长度 1）主要影响因素 顶煤破碎 顶煤放出 煤炭损失 采场上覆岩层充分运动—有 利于破煤。 当采面 80m时，顶煤不能充分破碎，放煤难。
缺点：要求操作水平高。 适用：顶煤3m以上。
2、多轮、间隔、顺序、等量放煤 放煤口放煤顺序 先放1#、3#、5#、7#、、、、、、、、 每次放1/2 1/3的顶煤； 后放2#、4#、6#、8#、、、、、、、、 每次放1/2 1/3的顶煤； 反复两三轮 优点：可使冒落煤岩分界面均匀下降，采出率高，含矸
机巷设备： DSG — 150型胶带机，一台； DZZ — 730/160桥式转载机，一台；
LPS—1000型破碎机，一台。 风巷设备：
MRB型卧式液压泵； X11RX型浮化液箱； KSGZY — 500/6移动变电站； DQZBH — 3000/1140型真空启动器； DKZB — 400/1140型真空馈电开关。
5
A
A
1、回采巷道布置于 底分层内，一般运 输巷、回风巷和切 眼沿煤层底板。
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A
瓦斯增多后沿煤层顶
板多布置一条瓦斯 排放巷或辅巷。
5
辅巷—注水；放震动
6
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炮；冲淡CH4
3
适用：高沼矿、煤
硬，f > 3
A
1 2
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（二）生产系统
l 运煤 l运料 l 通风
（三）主要参数
1、工作面长度 1）主要影响因素 顶煤破碎 顶煤放出 煤炭损失 采场上覆岩层充分运动—有 利于破煤。 当采面 80m时，顶煤不能充分破碎，放煤难。
(ppt版)煤矿采煤方法与采煤工艺培训课件
第四页，共八十页。
采煤 é 方法分 (cǎi m i) 类
壁式采煤法的特点： 工作面的两端至少各布置一条(yī tiáo)回采巷道，
用于通风和运输。 工作面长度一般80-250米，目前国内最长
400米。 随着工作面的推进及时处理采空区，一般采
取全部垮落法管理顶板 工作面通风状况良好。
第五页，共八十页。
制创新、国产与引进并重、自主生产五个阶段。
第二十九页，共八十页。
综采 工艺 (zōnɡ cǎi)
综采产量：
七十年代综采面大致为20万吨/年-面左右 八十年代综采面大致为100万吨/年-面左右 2005年兖州东滩矿综采面生产了753万吨/年-面 2005年神东上湾矿综采面生产了1145万吨/年-面 （神东矿区(kuànɡ qū)目前有10个超千万吨的综采面，实
采煤方法 分类 (fāngfǎ)
柱式体系采煤法 柱式体系采煤法又称为短壁体系采煤
法，是以房、柱间隔采煤为主要特征，常 见的有巷柱式、房式、房柱式采煤法。
现代短壁机械化开采技术的成功(chénggōng) 应用，逐渐引起大家的关注。
第七页，共八十页。
采煤 é 方法分 (cǎi m i) 类
柱式采煤法的特点： 工作面长度较短，一般10-30m,工作面数目
第三十七页，共八十页。
综采 工艺 (zōnɡ cǎi)
采煤机的割煤方式：
采煤 é 方法分 (cǎi m i) 类
壁式采煤法的特点： 工作面的两端至少各布置一条(yī tiáo)回采巷道，
用于通风和运输。 工作面长度一般80-250米，目前国内最长
400米。 随着工作面的推进及时处理采空区，一般采
取全部垮落法管理顶板 工作面通风状况良好。
第五页，共八十页。
制创新、国产与引进并重、自主生产五个阶段。
第二十九页，共八十页。
综采 工艺 (zōnɡ cǎi)
综采产量：
七十年代综采面大致为20万吨/年-面左右 八十年代综采面大致为100万吨/年-面左右 2005年兖州东滩矿综采面生产了753万吨/年-面 2005年神东上湾矿综采面生产了1145万吨/年-面 （神东矿区(kuànɡ qū)目前有10个超千万吨的综采面，实
采煤方法 分类 (fāngfǎ)
柱式体系采煤法 柱式体系采煤法又称为短壁体系采煤
法，是以房、柱间隔采煤为主要特征，常 见的有巷柱式、房式、房柱式采煤法。
现代短壁机械化开采技术的成功(chénggōng) 应用，逐渐引起大家的关注。
第七页，共八十页。
采煤 é 方法分 (cǎi m i) 类
柱式采煤法的特点： 工作面长度较短，一般10-30m,工作面数目
第三十七页，共八十页。
综采 工艺 (zōnɡ cǎi)
采煤机的割煤方式：
煤矿开采学-第十一章厚煤层放顶煤开采方法
投资回报率
评估投资回报情况，判断经济 效益的优劣。
市场竞争力
分析放顶煤开采方法在市场中 的竞争力，与其他开采方法进
行比较。
风险评估
评估放顶煤开采方法可能面临 的风险，以及应对措施。
开采社会效益评价
就业机会创造
厚煤层放顶煤开采方法能为当 地创造更多的就业机会。
地区经济发展
厚煤层放顶煤开采方法对地区 经济发展的贡献。
煤矿开采学-第十一章厚煤层放顶 煤开采方法
目录
• 厚煤层放顶煤开采概述 • 厚煤层放顶煤开采技术 • 厚煤层放顶煤开采实践 • 厚煤层放顶煤开采效果评价
01 厚煤层放顶煤开采概述
定义与特点
定义
厚煤层放顶煤开采是一种采煤方法，主要应用于厚度较大的煤层。通过在煤层底 部布置工作面，利用矿山压力或人为松动的方法，使煤层顶部的煤在自重或外部 力的作用下自然垮落，并由工作面支架后方或上方的运输巷道运出。
02 厚煤层放顶煤开采技术
放顶煤开采工艺
放顶煤开采工艺流程
放顶煤工艺适用条件
从工作面采煤开始，通过移架、推溜 等工序将煤层破碎，然后在支架后方 将顶煤放出，最后进行清理和运输。
适用于煤层厚度较大、硬度适中、瓦 斯含量低、不易自燃的煤层。
放顶煤工艺特点
放顶煤工艺具有高效、低成本、高采 出率等优点，但也存在一些问题，如 顶煤易自燃、瓦斯易积聚等。
放顶煤采煤法_2
7）煤尘大：比分层采高1 2倍以上。 10001200毫克 / m3
2023/9/13
8
适用条件：
1） 煤层厚度：M = 5 12m为佳，过小易超前 冒顶，过大破坏不充分。
2）煤层的可放性：煤质松软，层理节理发育。
煤质中硬，f2最好。
个别f = 3.1 3.9，层理节理发育亦可。 3）煤层倾角：不宜太大，缓倾斜煤层中一般
16.99
2023/9/13
5
1、多轮、分段、顺序、等量放煤 2、多轮、间隔、顺序、等量放煤 3、单轮、间隔、多口放煤 4、单轮多口顺序不等量.MOV
2023/9/13
6来自百度文库
1、综采放顶煤与厚煤层分层开采相比
特点： 1） 有利于合理集中生产，单产高，效率高（兖州
矿 区 综 放 面 产 量 已 超 过 500 万 t/a ， 工 效 已 超 过 200t/工）。 巷道少，系统简单
• 8 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。不具备综采条件的可采用普采
工艺。 2023/9/13
18
• 5.2.3 急倾斜煤层采煤方法及工艺的选择，应符合 下列规定：
• 1 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。不适宜综 采放顶煤开采工艺时，可采用水平分层普采或爆 破装煤开采工艺；
6）地质构造：煤层厚度变化大，地质构造复杂，断层 切割块段，阶段煤柱等。
2023/9/13
8
适用条件：
1） 煤层厚度：M = 5 12m为佳，过小易超前 冒顶，过大破坏不充分。
2）煤层的可放性：煤质松软，层理节理发育。
煤质中硬，f2最好。
个别f = 3.1 3.9，层理节理发育亦可。 3）煤层倾角：不宜太大，缓倾斜煤层中一般
16.99
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1、多轮、分段、顺序、等量放煤 2、多轮、间隔、顺序、等量放煤 3、单轮、间隔、多口放煤 4、单轮多口顺序不等量.MOV
2023/9/13
6来自百度文库
1、综采放顶煤与厚煤层分层开采相比
特点： 1） 有利于合理集中生产，单产高，效率高（兖州
矿 区 综 放 面 产 量 已 超 过 500 万 t/a ， 工 效 已 超 过 200t/工）。 巷道少，系统简单
• 8 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。不具备综采条件的可采用普采
工艺。 2023/9/13
18
• 5.2.3 急倾斜煤层采煤方法及工艺的选择，应符合 下列规定：
• 1 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。不适宜综 采放顶煤开采工艺时，可采用水平分层普采或爆 破装煤开采工艺；
6）地质构造：煤层厚度变化大，地质构造复杂，断层 切割块段，阶段煤柱等。
采煤方法ppt课件
1—工字钢； 2—钢丝绳； 3—荆笆； 4—压木； 5—撑木
三、采煤工艺
1. 准备阶段
准备阶段的工作主要是扩巷、挖地沟、铺设掩护支架、调架。安装支架前， 先将区段回风平巷扩至煤层顶底板，从开切眼以外5 m处开始挖倒梯形地沟。 煤厚在1.3～3.0 m时，地沟深度不小于0.8 m，厚度大于3.0 m时，地沟深度不 小于1 m。
在工作面采煤时，同样要在回风平巷中不断铺设掩护支架，以便 连续采煤。随着工作面不断向前推进，要及时拆除工作面下端的掩护 支架。拆除掩护支架时，将工作面下端掩护支架放平在运输辅巷中， 如图（a）所示。在放平段尾部，由地沟向煤层顶底板两帮扩巷，到支 架两端露出为止。这时支架失去两侧煤台的支承，应及时打上点柱支 承悬露出来的掩护支架，下部回收巷道高度不应小于1.2 m，如图（b） 所示。拆架工作自最后一根支架开始，卸掉螺栓、夹板，将支架由下 煤眼运出，钢绳由小眼拉出。后方悬露出的假顶应及时架设点柱维护， 当达到一定控顶距时回柱放顶，如图（c）所示。
3. 收尾阶段
当伪斜柔性掩护支架工作面推进到区段停采线前，在停采线靠工 作面一侧掘进两条收尾眼。两眼相距8～10 m，沿倾斜每隔10～15 m 用联络巷连通。掩护支架铺设至收尾眼时，应停止铺架如下图。利用 收尾眼将支架前端逐渐下放，减少工作面伪斜角度，拆除上端多出的 一段支架，使支架下放到回架处的水平位置。用上述拆架方法将掩护 支架全部拆除，如图16—14所示。在拆除掩护支架过程中应始终保持 支架落平部分与区段运输平巷不少于3个溜煤眼相通，以满足通风、行 人和拆架的需要。但最多不超过5个溜煤眼，避免压力过大给拆除掩护 支架造成困难。
三、采煤工艺
1. 准备阶段
准备阶段的工作主要是扩巷、挖地沟、铺设掩护支架、调架。安装支架前， 先将区段回风平巷扩至煤层顶底板，从开切眼以外5 m处开始挖倒梯形地沟。 煤厚在1.3～3.0 m时，地沟深度不小于0.8 m，厚度大于3.0 m时，地沟深度不 小于1 m。
在工作面采煤时，同样要在回风平巷中不断铺设掩护支架，以便 连续采煤。随着工作面不断向前推进，要及时拆除工作面下端的掩护 支架。拆除掩护支架时，将工作面下端掩护支架放平在运输辅巷中， 如图（a）所示。在放平段尾部，由地沟向煤层顶底板两帮扩巷，到支 架两端露出为止。这时支架失去两侧煤台的支承，应及时打上点柱支 承悬露出来的掩护支架，下部回收巷道高度不应小于1.2 m，如图（b） 所示。拆架工作自最后一根支架开始，卸掉螺栓、夹板，将支架由下 煤眼运出，钢绳由小眼拉出。后方悬露出的假顶应及时架设点柱维护， 当达到一定控顶距时回柱放顶，如图（c）所示。
3. 收尾阶段
当伪斜柔性掩护支架工作面推进到区段停采线前，在停采线靠工 作面一侧掘进两条收尾眼。两眼相距8～10 m，沿倾斜每隔10～15 m 用联络巷连通。掩护支架铺设至收尾眼时，应停止铺架如下图。利用 收尾眼将支架前端逐渐下放，减少工作面伪斜角度，拆除上端多出的 一段支架，使支架下放到回架处的水平位置。用上述拆架方法将掩护 支架全部拆除，如图16—14所示。在拆除掩护支架过程中应始终保持 支架落平部分与区段运输平巷不少于3个溜煤眼相通，以满足通风、行 人和拆架的需要。但最多不超过5个溜煤眼，避免压力过大给拆除掩护 支架造成困难。
第七章放顶煤采煤法
第七章放顶煤采煤法
2、顶煤冒放性的分类结果（表7-2）
第七章放顶煤采煤法
三、放矿理论与顶煤放出规律
1、放矿椭球体理论： 椭球体放矿理论认为： 矿石在采场破碎后，是 按近似椭球体形状向下 自然流动下来的，即原 来所占的空间形状为一 个旋转椭球体，放煤椭 球体表面上的颗粒将大 体同时到达放煤口。
x
z
第七章放顶煤采煤法
轻型放顶煤液压支架的适用条件：
（1）煤层普氏系数f＜2.5，来压强度不大， 煤层厚度3~8m，煤层倾角＜25°
（2）工作面尺寸较小，断层较多，地质条 件较为复杂的工作面
（3）边角煤或煤柱的开采，厚度不稳定的 煤层，较薄厚煤层
第七章放顶煤采煤法
2、放顶煤滑移顶梁支架、悬移顶梁支架和 组合顶梁支架
第七章放顶煤采煤法
放顶煤液压支架类型
第七章放顶煤采煤法
轻型放顶煤液压支架
（ ） 单摆杆式
b 单铰接式
第七章放顶煤采煤法
轻型放顶煤液压支架特点：
（1）支架结构简单、紧凑，重量轻，便于拆装 运输 （2）支架空间较大，便于清理浮煤和拆装检修 后部输送机 （3）支架稳定性好，造价低 （4）单铰接轻型放顶煤液压支架，具有较高的 封闭能力，能较好地解决“三软”煤层和较薄的厚 煤层综放开采端面易冒落的问题。
（6）掩护梁不能摆动，二次破煤能力差
第七章放顶煤采煤法
2、顶煤冒放性的分类结果（表7-2）
第七章放顶煤采煤法
三、放矿理论与顶煤放出规律
1、放矿椭球体理论： 椭球体放矿理论认为： 矿石在采场破碎后，是 按近似椭球体形状向下 自然流动下来的，即原 来所占的空间形状为一 个旋转椭球体，放煤椭 球体表面上的颗粒将大 体同时到达放煤口。
x
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第七章放顶煤采煤法
轻型放顶煤液压支架的适用条件：
（1）煤层普氏系数f＜2.5，来压强度不大， 煤层厚度3~8m，煤层倾角＜25°
（2）工作面尺寸较小，断层较多，地质条 件较为复杂的工作面
（3）边角煤或煤柱的开采，厚度不稳定的 煤层，较薄厚煤层
第七章放顶煤采煤法
2、放顶煤滑移顶梁支架、悬移顶梁支架和 组合顶梁支架
第七章放顶煤采煤法
放顶煤液压支架类型
第七章放顶煤采煤法
轻型放顶煤液压支架
（ ） 单摆杆式
b 单铰接式
第七章放顶煤采煤法
轻型放顶煤液压支架特点：
（1）支架结构简单、紧凑，重量轻，便于拆装 运输 （2）支架空间较大，便于清理浮煤和拆装检修 后部输送机 （3）支架稳定性好，造价低 （4）单铰接轻型放顶煤液压支架，具有较高的 封闭能力，能较好地解决“三软”煤层和较薄的厚 煤层综放开采端面易冒落的问题。
（6）掩护梁不能摆动，二次破煤能力差
第七章放顶煤采煤法
放顶煤专题(3)
提高顶煤回收率是我们研究问题的关放顶煤开采技术发展与现状综放开采回收率现状综放开采技术发展现状我国综放开采矿压显现特点综放开采回收率现状综放开采经过20多年的探索完善与提高在巷道支护支架造型设计一通三防综放工艺等方面有了长足发展并日趋成熟但在提高煤炭资源的回收率问题仍然是综放开采技术研究的关键尤其是对于难冒煤层的回收率更应进行深入研究
中硬煤的典型冒放结构为顶煤冒落半拱式结构。此时最大临界 煤厚应为：
所谓最小临界煤厚是指放顶煤开采的最小厚度。一般而言，现 有大采高支架一次采全高的最大厚度即应是放顶开采的最小厚 度。但此厚度从冒放性角度考虑是否合理呢? （1）从软煤的柱状冒落结构研究最小临界厚度
（2）从中硬煤的半拱冒落结构研究最小临界厚度 根据半拱冒落结构，得中硬煤条件下最小临界厚度为：
煤层强度
煤体强度是抵抗破坏能力的主要指标。单轴抗压强度在一定 程度上代表了煤体对应力的反应能力。考虑煤体没有弱面的 情况，煤体的大小对在压力作用下发生破坏的影响是线性的 ，即越大，顶煤被压裂或破坏的效果越差，其冒放性也越差 。现场观测和前人相似材料模拟试验结果均表明，随着煤体 强度的提高，顶煤破裂块度增大，冒落角减小，顶煤放出率 降低。
我国难冒煤层综放开采矿压显现特点
综放工作面一次开采厚度大、支架直接支护的对象为相对较为松 软的顶煤，因此与中厚煤层或厚煤层分层开采相比，工作面矿压 显现有明显的不同。根据文献大量研究结果，一般条件下的综放 工作面矿压显现具有下述典型特点:
中硬煤的典型冒放结构为顶煤冒落半拱式结构。此时最大临界 煤厚应为：
所谓最小临界煤厚是指放顶煤开采的最小厚度。一般而言，现 有大采高支架一次采全高的最大厚度即应是放顶开采的最小厚 度。但此厚度从冒放性角度考虑是否合理呢? （1）从软煤的柱状冒落结构研究最小临界厚度
（2）从中硬煤的半拱冒落结构研究最小临界厚度 根据半拱冒落结构，得中硬煤条件下最小临界厚度为：
煤层强度
煤体强度是抵抗破坏能力的主要指标。单轴抗压强度在一定 程度上代表了煤体对应力的反应能力。考虑煤体没有弱面的 情况，煤体的大小对在压力作用下发生破坏的影响是线性的 ，即越大，顶煤被压裂或破坏的效果越差，其冒放性也越差 。现场观测和前人相似材料模拟试验结果均表明，随着煤体 强度的提高，顶煤破裂块度增大，冒落角减小，顶煤放出率 降低。
我国难冒煤层综放开采矿压显现特点
综放工作面一次开采厚度大、支架直接支护的对象为相对较为松 软的顶煤，因此与中厚煤层或厚煤层分层开采相比，工作面矿压 显现有明显的不同。根据文献大量研究结果，一般条件下的综放 工作面矿压显现具有下述典型特点:
《放顶煤采煤法》课件
3 放顶煤采煤法的利弊
在可行的情况下，放顶煤采煤法能够获得更多的煤炭资源。但是，采煤难度大，成本高， 产生的煤炭资源低质量。
放顶板岩层的组成和分类
组成 分类
砂石、泥岩、煤、煤岩等混杂物质，覆盖在煤层 上
按照岩层的韧性、厚度、分布等特征，划分为多 种类型，不同类型的放顶板岩层对采煤工程影响 不同。
放顶煤开采特点和方法
确定采区的位置及大小，煤层顶 板控制条件评估。
采煤阶段
运输与处理
应用相应的采煤方法，顶板控制、 煤层支护。
将采出的煤炭进Hale Waihona Puke Baidu装车、运输、 分类及进一步加工。
放顶煤开采中的关键技术
顶板控制技术
采用合适的顶板支护方式，将顶板固定架设在 合适的位置，保证采煤工程安全稳定。
智能采煤技术
应用人工智能技术，对采煤设备的观测数据、 煤层动力学行为进行实时监测与调整。
煤层支护技术
通过塑性材料曲面支架等技术，对煤层提供严 密的支护，帮助控制煤炭落地情况。
综放大采高软煤开采
提高采煤机效率，增加采煤机排放多污物的透 气量，在综采涌水高压条件下保持全工作面通 风状态。
放顶煤采煤法的应用案例
华能热电西宁煤矿采煤
华能热电公司提供的新范例，通 过横向采空区沟道方式，实现煤 层顶板连续、稳定、安全。
王泽山煤矿的大尺寸工业 无人机扫描应用
在可行的情况下，放顶煤采煤法能够获得更多的煤炭资源。但是，采煤难度大，成本高， 产生的煤炭资源低质量。
放顶板岩层的组成和分类
组成 分类
砂石、泥岩、煤、煤岩等混杂物质，覆盖在煤层 上
按照岩层的韧性、厚度、分布等特征，划分为多 种类型，不同类型的放顶板岩层对采煤工程影响 不同。
放顶煤开采特点和方法
确定采区的位置及大小，煤层顶 板控制条件评估。
采煤阶段
运输与处理
应用相应的采煤方法，顶板控制、 煤层支护。
将采出的煤炭进Hale Waihona Puke Baidu装车、运输、 分类及进一步加工。
放顶煤开采中的关键技术
顶板控制技术
采用合适的顶板支护方式，将顶板固定架设在 合适的位置，保证采煤工程安全稳定。
智能采煤技术
应用人工智能技术，对采煤设备的观测数据、 煤层动力学行为进行实时监测与调整。
煤层支护技术
通过塑性材料曲面支架等技术，对煤层提供严 密的支护，帮助控制煤炭落地情况。
综放大采高软煤开采
提高采煤机效率，增加采煤机排放多污物的透 气量，在综采涌水高压条件下保持全工作面通 风状态。
放顶煤采煤法的应用案例
华能热电西宁煤矿采煤
华能热电公司提供的新范例，通 过横向采空区沟道方式，实现煤 层顶板连续、稳定、安全。
王泽山煤矿的大尺寸工业 无人机扫描应用
《放顶煤采煤方法》课件
放顶煤采煤方法原理
放顶煤采煤方法的原理是通过首先采取放煤顶板的方式，减少采煤过程中顶 板的压力，从而降低发生顶板事故的可能性。此后再进行采煤底板，确保安 全高效的煤炭开采。
百度文库
放顶煤采煤方法优势
增加产能
通过放顶煤采煤方法，可 以提高矿井的开采效率， 增加产能。
降低安全风险
放顶煤采煤方法可以减少 顶板事故的风险，提高工 人的安全保障。
YY煤矿改造
该项目在实施放顶煤采煤方法 后，取得了显著的成功，并成 为全国范围内的典型应用案例。
通过引入放顶煤采煤方法，该 煤矿成功实现了生产效率的提 升和安全风险的降低。
ZZ矿机
该矿机在放顶煤采煤方法的推 动下，成为了现代化煤矿开采 的关键设备。
放顶煤采煤方法的挑战和限制
• 放顶煤采煤方法需要更加精细的工程设计和操作 • 矿井地质条件的限制，可能导致该方法不适用 • 对人员技术要求较高，需要更多的培训和专业知识
《放顶煤采煤方法》PPT 课件
欢迎来到《放顶煤采煤方法》的PPT课件。本课件将介绍放顶煤采煤方法的 原理、优势、具体步骤以及应用案例，并探讨其面临的挑战和限制。让我们 一起深入了解这一采煤技术。
放顶煤采煤方法简介
放顶煤采煤方法是一种地下煤炭开采技术，通过先行采煤顶板，再采煤底板 的方式进行煤炭开采。该方法可以最大限度地利用煤炭资源，减少矿井开采 中的安全隐患，提高矿井的生产效率。
煤矿开采-放顶煤采煤
技术原理
矿山压力利用
支架后方或上方回收
放顶煤采煤主要利用矿山压力进行开 采，通过支架与围岩相互作用，使煤 层上方的顶煤破碎成散体。
破碎后的顶煤由支架后方或上方回收， 通过运输设备运出工作面。
辅助松动技术
在某些情况下，需要采用辅助松动技 术，如预裂爆破、水力割缝等，以增 加工作面顶煤的暴露面积和破碎程度。
运输系统布置
根据工作面布置和运输设备能力，合理布置运输 系统，确保煤炭运输顺畅。
运输作业
按照运输系统布置进行煤炭运输作业，将煤炭从 工作面运出矿井。
04 放顶煤采煤技术优势与挑 战
技术优势
提高采煤效率
放顶煤采煤技术通过一次开采 厚煤层，减少了分层开采的次
数，从ຫໍສະໝຸດ Baidu提高了采煤效率。
降低生产成本
放顶煤采煤技术减少了人工和 设备的投入，降低了生产成本 。
特点
放顶煤采煤具有产量高、效率高、成本低等优点，适用于开采厚度较大、硬度 适中的煤层。
历史与发展
起源
放顶煤采煤技术起源于20世纪50 年代的法国，最初用于开采急倾
斜煤层。
推广与发展
随着技术的发展和经验的积累，放 顶煤采煤技术逐渐得到推广，并应 用于不同条件下的厚煤层开采。
技术进步
随着科技的不断进步，放顶煤采煤 技术也在不断完善和改进，如采用 新型支架、智能化控制等技术手段 提高开采效率和质量。
放顶煤采煤法
放煤步距(m) 采出率(%) 含矸率(%)
备注
0.5 0.6
1.0 1.2
86.5
11.45
打开放煤 口即有矸 石混杂
1.5 1.8
72.93
12.27
2.0 2.4
70.48
16.99
（三）放煤方式
放煤方式：放顶煤工作面放煤顺序、次数和放煤量的配合方 式
1、多轮、分段、顺序、等量放煤 采面分2 3段；段内同时开启两个相邻放煤口； 每次放1/2 1/3的顶煤；按顺序循环放煤， 直至该段全部放完；再进行下一段放顶煤。
（2） 对煤层厚度变化适应性强 （3）经济效益好 减少了巷道掘进费、维护费 、分层开采的设备占用费、材 料消耗费 ，工作面安装费和工作面拆迁费，工资。
5
A
A
1、回采巷道布置于 底分层内，一般运 输巷、回风巷和切 眼沿煤层底板。
4
3
4
A
瓦斯增多后沿煤层顶
板多布置一条瓦斯 排放巷或辅巷。
5
辅巷—注水；放震动
6
9
炮；冲淡CH4
3
适用：高沼矿、煤
硬，f > 3
A
1 2
7
8
（二）生产系统
l 运煤 l运料 l 通风
（三）主要参数
1、工作面长度 1）主要影响因素 顶煤破碎 顶煤放出 煤炭损失 采场上覆岩层充分运动—有 利于破煤。 当采面 80m时，顶煤不能充分破碎，放煤难。
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（1）支架结构简单，采煤机割煤与放煤由一部输送机运出， 端头维护空间小，工作面整体布置与普通长壁工作面相同， 便于维护管理，减少事故发生
（2）支架的长度较短，结构紧凑，稳定性和封闭性较好 （3）掩护梁放煤口尺寸较大，有利于顶煤的放出，但放煤口
位置高，丢煤多，采出率较低，煤尘大，支架通风断面较小 （4）由于顶梁短，放煤口位置距煤壁较近，因此对煤层冒放
1600 ～2600 40
Ф1250 60 35
900
(3125～4025) 3125～3550 290～330 (1605)1175～2075(2105)
1450
10
140 630 47 600 286
1460 2590(2450)
图7-3 YFY3000—16/26型放顶煤液压支架
8
单输送机高位放顶煤支架 YFY3000—16/26特点：
性的要求较高 （5）放煤槽在放煤状态时与底座成35°夹角，难以达到40° （6）采放用同一部输送机，不能平行作业，影响产量的提高
9
双输送机中位放顶煤支架
1900-2800
12
34
2567
单位：mm
5
6
7
2900
8
13
12 11
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图7-4 FYS3000-19/28型放顶煤支架
10
双输送机中位放顶煤支架特点：
19
二、顶煤破碎机理
1、综放开采时，实现顶煤的有效破碎和顺利放出是放顶煤工作的核心问 题，而顶煤的有效破碎又是顶煤顺利放出的前提，同时也是支架选型 不确定放顶煤工艺的依据。
2、煤的普氏系数越小，有利于顶煤的放出；相反，f值越大，放煤效果 越不理想。一般认为，煤的普氏系数f〈3的煤层更适合放顶煤开采。
2
二、放顶煤采煤法基本类型
1、一次采全厚放顶煤开采 一般适用于厚度6～12 m 的煤层。 优点：掘进量小，设备少，系统简单，生产集中。 缺点：煤质软时，两巷维护困难。
(a) 3
2、预采顶分层网下放顶煤开采
优点：由于顶层铺设金属网，可以减少放煤的含矸量。 缺点：开采顶分层后一般矿山压力减弱，不利于顶煤的
封闭能力，能较好地解决“三软”煤层和较薄 的厚煤层综放开采端面易冒落的问题。
15
轻型放顶煤液压支架的适用条件：
（1）煤层普氏系数f＜2.5，来压强 度不大，煤层厚度3~8m，煤层倾 角＜25°；
来自百度文库（2）工作面尺寸较小，断层较多， 地质条件较为复杂的工作面；
（3）边角煤或煤柱的开采，厚度不 稳定的煤层，较薄厚煤层。
17
综采工作面顶板结构
18
上位直接顶中可形式“半拱”式小结构， 并与其上的“砌体梁”结构相结合，共 同构成综放开采覆岩结构的基本形式。
由于松软顶煤的参与，综放支架阻力通 常不大于分开采的支架阻力。综放基本 顶初次来压与分层开采相比步距增大， 一般可达50m以上；周期来压步距相对减 少，约为其初次来压步距的三分之一。
1、有液压控制放煤机构 2、有强力可靠的二次破煤性能 3、有推移后部输送机、清理后部煤的机构 4、支架结构必须有较强抗扭和抗侧向内力的功能 5、空间大、控顶距较大、顶梁较长 6、有一定的防漏、防昌能力 7、采高大概在2.5～3.0m之间 8、有较大拉架力、拉架速度快、带压擦顶移架
6
二、放顶煤液压架分类
11
双输送机低位放顶煤支架（FZ3000-15/30型放顶煤支架）
1
2
3 45
6
7
12
11
10
9
8
12
双输送机低位放顶煤支架 特点：
（1）由于具有连续的放煤口，放煤效果好， 采出率高；
（2）顶梁长，放煤口距煤壁远，经顶梁反复 支撑，使顶煤充分破碎，对放煤极为有利；
（3）后输送机沿底板布置，浮煤容易排出， 移架轻快，同时尾梁插板可以破碎大块煤， 放煤口不易堵塞；
16
第三节 放顶煤工作面矿压显现特点及顶煤破碎机理
一、岩层活动及矿压显现特点 放顶煤开采时，由于煤层一次采出厚度的增
大，直接顶的垮落高度成倍增加，可达煤层 采出厚度的2.0～2.5倍，其中1.0～1.2倍范 围内的直接顶为不规则垮落带，而在上位直 接顶中则形成某各临时性“小结构”，其活 动可对采场造成明显影响。 综放采场上方仍可形成稳定的“砌体梁”式 基本顶结构，如图，但其形成的位置远离采 场。
（1）支架稳定性和密封性好，抗偏载和抗扭能力大，不 易损坏
（2）放煤口距煤壁远有助于工作面前方顶煤的维护 （3）由于采煤和放煤使用两部输送机，可实现采放平
行作业，实现高产高效 （4）放煤口位置较高，丢煤多，采出率较低，煤尘较
大 （5）后输送机放在支架底座上，后部空间有限，造成
大块煤通过困难，移架阻力大 （6）掩护梁不能摆动，二次破煤能力差
1、按支架类型：掩护式、支掩式、支撑式、简易式。 2、按窗口位置：高、中、低三种放煤方式 3、按输送机位置：单、双输送机
放顶煤液压支架：掩护式(单输送机高位放煤、双 输送机低位放煤)；支掩式(双输，输送机掩护梁开 天窗(插服式，非插服式))；支撑式；简易式)
7
单输送机高位放顶煤支架 YFY3000—16/26
（4）低位放煤，煤尘小，有利于降尘； （5）支架的稳定性差。
13
轻型放顶煤液压支架
（ ） 单摆杆式
b 单铰接式
14
轻型放顶煤液压支架特点：
（1）支架结构简单、紧凑，重量轻，便于拆装 运输；
（2）支架空间较大，便于清理浮煤和拆装检修 后部输送机；
（3）支架稳定性好，造价低； （4）单铰接轻型放顶煤液压支架，具有较高的
破碎，常有大块煤需要人工预裂。 一般适用于12m 以上、直接顶坚硬、瓦斯大的煤层。
(b)
4
3、倾斜分层放顶煤开采
当煤层超过15～20m以上时，可将煤层自顶板至底板分成8～ 12m的分段，然后自上而下依次进行放顶煤开采。
一般适用于15m以上的缓斜煤层。
(c)
5
第二节 放顶煤开采的支护设备
一、放顶煤液压支架的特点和性质
3、顶煤的破碎是支承压力。顶板运动及支架反复支撑共同作用的结果。
第二篇 采煤方法
第十一章 厚煤层放顶煤采煤法
1
第一节 基本特点和类型
一、放顶煤采煤法基本特点
放顶煤采煤法就是在厚煤层中，沿 煤层（或分段）底部布置一个采高2～ 3m的长壁工作面，用综合机械化采煤工 艺进行回采，利用矿山压力的作用或辅 以人工松动方法使支架上方的顶煤破碎 成散体后由支架后方（或上方）放出， 并予以回收的一种采煤方法。
（2）支架的长度较短，结构紧凑，稳定性和封闭性较好 （3）掩护梁放煤口尺寸较大，有利于顶煤的放出，但放煤口
位置高，丢煤多，采出率较低，煤尘大，支架通风断面较小 （4）由于顶梁短，放煤口位置距煤壁较近，因此对煤层冒放
1600 ～2600 40
Ф1250 60 35
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(3125～4025) 3125～3550 290～330 (1605)1175～2075(2105)
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140 630 47 600 286
1460 2590(2450)
图7-3 YFY3000—16/26型放顶煤液压支架
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单输送机高位放顶煤支架 YFY3000—16/26特点：
性的要求较高 （5）放煤槽在放煤状态时与底座成35°夹角，难以达到40° （6）采放用同一部输送机，不能平行作业，影响产量的提高
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双输送机中位放顶煤支架
1900-2800
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2567
单位：mm
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图7-4 FYS3000-19/28型放顶煤支架
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双输送机中位放顶煤支架特点：
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二、顶煤破碎机理
1、综放开采时，实现顶煤的有效破碎和顺利放出是放顶煤工作的核心问 题，而顶煤的有效破碎又是顶煤顺利放出的前提，同时也是支架选型 不确定放顶煤工艺的依据。
2、煤的普氏系数越小，有利于顶煤的放出；相反，f值越大，放煤效果 越不理想。一般认为，煤的普氏系数f〈3的煤层更适合放顶煤开采。
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二、放顶煤采煤法基本类型
1、一次采全厚放顶煤开采 一般适用于厚度6～12 m 的煤层。 优点：掘进量小，设备少，系统简单，生产集中。 缺点：煤质软时，两巷维护困难。
(a) 3
2、预采顶分层网下放顶煤开采
优点：由于顶层铺设金属网，可以减少放煤的含矸量。 缺点：开采顶分层后一般矿山压力减弱，不利于顶煤的
封闭能力，能较好地解决“三软”煤层和较薄 的厚煤层综放开采端面易冒落的问题。
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轻型放顶煤液压支架的适用条件：
（1）煤层普氏系数f＜2.5，来压强 度不大，煤层厚度3~8m，煤层倾 角＜25°；
来自百度文库（2）工作面尺寸较小，断层较多， 地质条件较为复杂的工作面；
（3）边角煤或煤柱的开采，厚度不 稳定的煤层，较薄厚煤层。
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综采工作面顶板结构
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上位直接顶中可形式“半拱”式小结构， 并与其上的“砌体梁”结构相结合，共 同构成综放开采覆岩结构的基本形式。
由于松软顶煤的参与，综放支架阻力通 常不大于分开采的支架阻力。综放基本 顶初次来压与分层开采相比步距增大， 一般可达50m以上；周期来压步距相对减 少，约为其初次来压步距的三分之一。
1、有液压控制放煤机构 2、有强力可靠的二次破煤性能 3、有推移后部输送机、清理后部煤的机构 4、支架结构必须有较强抗扭和抗侧向内力的功能 5、空间大、控顶距较大、顶梁较长 6、有一定的防漏、防昌能力 7、采高大概在2.5～3.0m之间 8、有较大拉架力、拉架速度快、带压擦顶移架
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二、放顶煤液压架分类
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双输送机低位放顶煤支架（FZ3000-15/30型放顶煤支架）
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双输送机低位放顶煤支架 特点：
（1）由于具有连续的放煤口，放煤效果好， 采出率高；
（2）顶梁长，放煤口距煤壁远，经顶梁反复 支撑，使顶煤充分破碎，对放煤极为有利；
（3）后输送机沿底板布置，浮煤容易排出， 移架轻快，同时尾梁插板可以破碎大块煤， 放煤口不易堵塞；
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第三节 放顶煤工作面矿压显现特点及顶煤破碎机理
一、岩层活动及矿压显现特点 放顶煤开采时，由于煤层一次采出厚度的增
大，直接顶的垮落高度成倍增加，可达煤层 采出厚度的2.0～2.5倍，其中1.0～1.2倍范 围内的直接顶为不规则垮落带，而在上位直 接顶中则形成某各临时性“小结构”，其活 动可对采场造成明显影响。 综放采场上方仍可形成稳定的“砌体梁”式 基本顶结构，如图，但其形成的位置远离采 场。
（1）支架稳定性和密封性好，抗偏载和抗扭能力大，不 易损坏
（2）放煤口距煤壁远有助于工作面前方顶煤的维护 （3）由于采煤和放煤使用两部输送机，可实现采放平
行作业，实现高产高效 （4）放煤口位置较高，丢煤多，采出率较低，煤尘较
大 （5）后输送机放在支架底座上，后部空间有限，造成
大块煤通过困难，移架阻力大 （6）掩护梁不能摆动，二次破煤能力差
1、按支架类型：掩护式、支掩式、支撑式、简易式。 2、按窗口位置：高、中、低三种放煤方式 3、按输送机位置：单、双输送机
放顶煤液压支架：掩护式(单输送机高位放煤、双 输送机低位放煤)；支掩式(双输，输送机掩护梁开 天窗(插服式，非插服式))；支撑式；简易式)
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单输送机高位放顶煤支架 YFY3000—16/26
（4）低位放煤，煤尘小，有利于降尘； （5）支架的稳定性差。
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轻型放顶煤液压支架
（ ） 单摆杆式
b 单铰接式
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轻型放顶煤液压支架特点：
（1）支架结构简单、紧凑，重量轻，便于拆装 运输；
（2）支架空间较大，便于清理浮煤和拆装检修 后部输送机；
（3）支架稳定性好，造价低； （4）单铰接轻型放顶煤液压支架，具有较高的
破碎，常有大块煤需要人工预裂。 一般适用于12m 以上、直接顶坚硬、瓦斯大的煤层。
(b)
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3、倾斜分层放顶煤开采
当煤层超过15～20m以上时，可将煤层自顶板至底板分成8～ 12m的分段，然后自上而下依次进行放顶煤开采。
一般适用于15m以上的缓斜煤层。
(c)
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第二节 放顶煤开采的支护设备
一、放顶煤液压支架的特点和性质
3、顶煤的破碎是支承压力。顶板运动及支架反复支撑共同作用的结果。
第二篇 采煤方法
第十一章 厚煤层放顶煤采煤法
1
第一节 基本特点和类型
一、放顶煤采煤法基本特点
放顶煤采煤法就是在厚煤层中，沿 煤层（或分段）底部布置一个采高2～ 3m的长壁工作面，用综合机械化采煤工 艺进行回采，利用矿山压力的作用或辅 以人工松动方法使支架上方的顶煤破碎 成散体后由支架后方（或上方）放出， 并予以回收的一种采煤方法。