第十一章厚煤层放顶煤采煤法
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（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；
（4）低位放煤，煤尘小，有利于降尘； （5）支架的稳定性差。
轻型放顶煤液压支架
b 单铰接式
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；
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)
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。
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
4、支架对顶煤反复支撑的次数N与顶梁的长度L及采煤机截深B有关，可
表示为：
N L B
5、根据顶煤的变形和破坏发展规律，沿工作面推进方向前将煤划分为四 个破坏区，依次为：完整区、破坏发展区、裂隙发育区、垮落破碎区。
A
（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。
（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。
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°；
第二篇 采煤方法
第十一章 厚煤层放顶煤采煤法
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。
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。
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
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。
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。
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)
单输送机高位放顶煤支架 YFY3000—16/26
（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
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
二、放顶煤液压架分类
综采工作面顶板结构
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。
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
双输送机低位放顶煤支架（FZ3000-15/30型放顶煤支架）
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；
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
双输送机中位放顶煤支架
双输送机中位放顶煤支架特点：
（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
(3125～4025) 3125～3550 290～330 (1605)1175～2075(2105)
1600～2600 40
Ф1250 60 35
900
1450
10
140 600 286
630 47
1460 2590(2450)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图7-3 YFY3000—16/26型放顶煤液压支架
单输送机高位放顶煤支架 YFY3000—16/26特点：
（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；
（4）低位放煤，煤尘小，有利于降尘； （5）支架的稳定性差。
轻型放顶煤液压支架
b 单铰接式
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；
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)
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。
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
4、支架对顶煤反复支撑的次数N与顶梁的长度L及采煤机截深B有关，可
表示为：
N L B
5、根据顶煤的变形和破坏发展规律，沿工作面推进方向前将煤划分为四 个破坏区，依次为：完整区、破坏发展区、裂隙发育区、垮落破碎区。
A
（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。
（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。
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°；
第二篇 采煤方法
第十一章 厚煤层放顶煤采煤法
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。
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。
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
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。
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。
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)
单输送机高位放顶煤支架 YFY3000—16/26
（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
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
二、放顶煤液压架分类
综采工作面顶板结构
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。
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
双输送机低位放顶煤支架（FZ3000-15/30型放顶煤支架）
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；
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
双输送机中位放顶煤支架
双输送机中位放顶煤支架特点：
（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
(3125～4025) 3125～3550 290～330 (1605)1175～2075(2105)
1600～2600 40
Ф1250 60 35
900
1450
10
140 600 286
630 47
1460 2590(2450)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图7-3 YFY3000—16/26型放顶煤液压支架
单输送机高位放顶煤支架 YFY3000—16/26特点：