第八章 急倾斜煤层采煤法

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临时点柱。上部4m煤柱 回收:放仓之前,炮采 一齐放出。
2
1
3
7
6
4
5
(a) Ⅰ
ⅠⅠ
(四)采掘安排
采放 储
回准

放煤 煤 采 备

仓仓 仓 仓 仓
(五)评价
优点:
• 巷道布置简单,生产 系统简单。
• 工序少、效率高,取 消支回工序。
• 坑木耗量少。 • 劳动强度有所减轻。
缺点: •采出率低; •煤质不易保证; •使用条件要求严格。
4、 顶板沿倾斜方向的分力增 大,垂直于层面方向的分力 减小,矿压显现缓 和,同时 引起:
• 工作面支架不稳定; • 底板岩层稳定性下降; • 顶板、底板均会滑动
急倾斜煤层开采的一般特点
5、机械化采煤一般比较困难 6、急斜煤层采矿工程图采用Ⅰ立面图或层面图
Ⅰ-Ⅰ
8
8
7
7
7
6
6
6
5
5
4
2
3
2
9 1
1
133ຫໍສະໝຸດ 7462
5
第四节 水平分段放顶煤采煤法
水平分段放顶煤采煤法 — 在急斜煤层中,按 一定高度分成若干个分段。在分段的底部布置 采煤工作面,先采出底部工作面的煤,随即放 出上部顶煤的方法。
Ⅰ 10 11
12 6
Ⅰ2
5
3 4 1
一、采煤系统
8 9
+1650 +1700
+1690
+1690 10
8 11
h
δ α
底板方向三角煤损失
第五节 仓储式采煤法
一 、仰斜推进的仓储采煤 法
(一)特点
1、沿走向每15 30m划分 为仓房,仓房的倾斜长度 (区段斜长)一般为40 80m。
2 3
1 2
1
7
6
4
5
(a) Ⅰ
3 7 6 45
Ⅰ (b)
ⅠⅠ 2
7 4
2、一般仓房间留煤柱3 6m
3、仓房内开掘一条上山 进风行人
仓储式采煤法适用:
1)顶底板坚硬,底板不易脱落,能悬露较 大面积和较长时间不垮落。
2) 45。 3)煤厚M =1 4.5m,煤不易自燃,CH4
小。 4)无淋水。
二、高水充填矿柱仓储式采煤法
• 间隔划分为矿柱和仓 房。
• 先采矿柱,而后用高 水充填材料充填,矿 柱支撑顶底板。
• 再采仓房。
该采煤法的原理
5m
1
>15m
3.5m 3
8m
3
6
4 2
30o
7


3


800 板


-
o
60
2
1
3




3
800

2、正常回采
1)接长掩护支架 — 采煤 —溜煤眼上留巷拆支 架
• 在回风巷接长掩护支架,超过上出口8 10m 2)采煤 — 炮采 打眼- 装药- 联线- 放炮(全采面一次爆破或分
段爆破)
出煤(铺溜槽)- 调支架等。 3)拆支架 — 在采面下端将支架放平,并留出空
4.6m • 单支撑式支架 适用: ; M =
1.45 4.6m
Ⅱ Ⅰ
Ⅱ Ⅰ
ⅠⅠ ⅡⅡ Ⅲ Ⅲ
A1 2
4 ρ1
5
3 α1
五、改进巷道布置,减少支架拆除和安装次数
2m
伪斜上山工作面 分段出煤
1
4
3 25~30 。
3 。 30~40m
2
25~30
6
3
5
55~65m
溜煤眼工作面 分段出煤
1
4
30~40m
1300
1300
4、评价及适用
• 采面伪斜直线布置,减少了煤、矸下滑速度, 安全
• 顶底板受力改善,相对稳定 采面利用率高,单产高 • 支柱工作量大 • 分段密集“三角区”易积CH4 • 顶如有淋水,劳动条件差 适用: ,顶板中等稳定,M 2m
第三节 伪倾斜柔性掩护支架采煤法
一、采煤系统 伪斜柔性掩护支架采煤法 — 采面呈直线伪斜
第八章 急倾斜煤层采煤法
• 特点:均由煤层倾角增大引起的,地质构造 复杂,煤层赋存不稳定 煤层由原水平状态, 经过多次地质变动,变成急斜煤层。
急倾斜煤层开采的一般特点
2、采下的煤和垮落矸石会自动下滑 — 简化煤的运输;带来不安全因素
3、采煤工作面行人,运料及操作等各工序均较困 难
急倾斜煤层开采的一般特点
6
2000
4000


14‰
2 3
最大控顶距
1
4550
4000
2000
3 5
6 4
工作面落煤方式: ➢采煤机落煤
➢多采用爆破落煤(工作面长度短限 制了采煤机的发挥,采煤机的机道 较大)
铺顶网 推移输送机及滑移顶梁液压支架
铺顶网,伸出前伸梁,出煤
移前输送机
提前梁柱,准备滑移前梁
缩前伸梁,滑移前梁到位, 支前梁支柱,提后梁前支柱, 移后输送机
间1.2m高,拆除支架
3、收尾
1) 在停采线一侧掘两条收尾上山 —走向间距8 10m,用联络眼贯通
2)支架安装到收尾上山处,不再接长
3)随采煤下放前端支架,伪斜角逐渐变小,并拆除上 端多余的支架,放平支架。
4)全部拆除支架
1
3
3
7
4
6
2
5
4、改进支架结构,扩大使用范围
• 八字形掩护支架 适用: M =1.3 1.6m • “”形支架 适用: ,
7 2.4m
6
处理采空区 — 垮落法
Ⅱ-Ⅱ
或充填法。
1700
5 800
3400
3
8
4
15.0m 45.0m
5.0m
5.0m
5.0m
1
• 评价及适用
优点:巷道布置简单;掘进率低;通风系统简单; 采出率高;对地质条件的适应性强。
缺点:工艺多,操作复杂,劳动强度大,支护技 术要求高;坑木耗量大;煤尘大,安全性差; 技术经济指标低。
适用:煤层赋存变化大,厚度小于2m的煤层。
第二节 伪斜长壁采煤法
一、俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法
1、特点:
采面呈伪斜直线
布置,沿走向推
进;水平分段密
集切顶、档矸、
隔离采空区与采
面工作空间;采
面分段爆破采煤,
β
煤自溜。
— 工作面线与水平面夹角, 一般为30° 35°
2、采煤系统:
3、回采工艺:
布置,沿走向推进,并用柔性掩护支架隔 离采空区,工人在掩护支架下采煤. 1、巷道布置 2、采面布置 3、采煤系统
200m
10m 10m
1
14 9 9
8
-140
8
水平
10
11
采空区
34 5 6
10 12 采空区
-250 水平
7
13
15
5m
二、平板型支架结构
63

41
A放大
1
6
5


2

6
ⅠⅠ
43
1A
7 2.4m
6
台阶较短:12m
Ⅱ-Ⅱ
采面下部:超前平
巷,煤柱4 5m,
1700
800
5
超前下台阶2 3个
3400
溜煤眼。
3
8
4
15.0m 45.0m
5.0m
5.0m
5.0m
1
3.0m 0.9m
• 回采工艺 落煤 — 风镐;爆破。
2
8


装运 — 煤自溜。
支护 — 人工,木支柱, 设顶梁、底梁、护 身板。
ⅠⅠ
6
4 +1700
12 +1690
9
5 3 +1650
窑街二矿
1-主斜井,2-副斜井, 3-1650运输大巷,4-1700回风大巷, 5-1650运输石门, 6-1700回风石门, 7-开切眼,8-区段运输巷,9-区段回风巷, 10-进风斜巷,11-溜煤眼,12-回风斜巷
二、综采放顶煤回采工艺
割煤、移架、推溜、放顶煤。 适用:采面长 25m。
正常支护 — 金属支柱加铰 接顶梁
密集支柱 — 沿倾斜45m设
置一排密集支柱,一般为
点柱,支柱间距0.20.3m,
每排密集支柱沿走向长约
β
46m,密集支柱随面前移
前添后回
采面分段爆破一般由下向上
装煤由一般由上向下,装入 搪瓷溜槽
0 5m
2.0m 0
4-5m 35 o
0.8m 1300
1.3m 1.6m

Ⅰ-Ⅰ 8
7
6
5 2 9
1
第一节 急斜煤层走向长壁采煤法
1、倒台阶采煤法

•巷道布置
•区段划分:采区沿 倾斜划分为2 3个 区段

•工作面布置:
3.0m 0.9m
(1)采面参数:一个台
阶长15 20m,台阶数:
2
8


2 4个;
倒台阶布置:上下台阶
错距为2 3m, 最下一个台阶: 错距 为5 6m
ⅢⅢ
Ⅰ Ⅰ

3 4

1


ⅠⅠ
1.5m
1.2m 3
28 o
ⅢⅢ
ⅡⅡ
1.2m
4000
1000 1000 1000 600
7600
2 10m

45

1.5m
ⅣⅣ
2.0m

1.6m 1.3m
ⅢⅢ
4000
1000 1000 1000 600
7600
ⅣⅣ
4000
1000 1000 600
6600
1-密集,2-人字溜 煤眼,3-单边钢板 溜槽,4-点柱
3
2
25~35m
六、评价及适用
优点:
• 安全、劳动条件好;
• 巷道布置简单,掘进率低;
• 工序简单,可全天连续采煤;
• 材料消耗低;
• 采面较长,利于高产;
1
• 技术经济指标较好。
3 3
7
4
6
2
5
缺点: • 支架结构不完善,不能调节宽度; • 如有淋水,劳动条件差; • 采面仅一组工人工作,工艺待改进; • 煤尘大; • 支架拆除费事。 适用: M= 2 6m
5
6
1


4000 800
1 3
630
2100 630 624
7 150
310 233
最大控顶距
ⅡⅡ
2
2500
7500
4
3


3400
200
3
2
最小控顶距
ⅠⅠ
2500
7500
综采放顶煤液压支架
综采放顶煤液压支架
三、滑移支架放顶煤回采工艺
滑移顶梁支架是一 种无底梁,由滑 移顶梁与双作用 液压支柱等组成 的液压支架。
采面布置
(靖远局王家山矿) M=56.5m, , 采面长74m,分段高6m,
其中采高2m,放顶煤4m,炮采工艺。 工作面落煤方式: ➢ 采煤机落煤 ➢ 多采用爆破落煤(工作面长度短限制了采煤机的
发挥,采煤机的机道较大) 铺顶网 推移输送机及滑移顶梁液压支架
0.8m 3725
3
5
4
ⅠⅠ
4 5
提后梁后柱
滑移后梁到位,支后梁支柱
放落顶煤
到放煤步距,移架后面停 推,剪网放煤
剪网宽0.40.5m,高 0.81.0m,距顶板1m 左右的放煤口
放煤顺序:
• 从底板一端至顶板
• 依次间隔 1#、3#、5#
2#、4#、6#
放煤口不超过2个
23轮往复放煤 补剪好放煤口
适用:采面长 15m
h1 l
4、仓房底部留小煤柱形 成放煤口
5、每个仓房内布置一个 工作面,工作面呈伪倾 斜布置(便于通风), 由下向上推进采煤
6、采下的煤暂时存于采 面下的采空区内,临时 支护顶板
2 3
1 2
1
7
6
4
5
(a) Ⅰ
3 7 6 45
Ⅰ (b)
ⅠⅠ 2
7 4
7、仓房采完后,再把贮 存的煤放出
(二)生产系统 : (三)采煤工艺: 炮采工艺,不支护或只设
2
ⅡⅡ
12
3
4
300
600
500
1100
600
2800
一、 回采工作 — 准备、回采、收尾
1、准备 • 将回风巷扩宽到煤层顶底板,从切眼外5m处挖地沟 • 在扩宽的回风巷里安掩护支架
Ⅰ 2
6 74
9
35
1

ⅠⅠ



85
34 76

1
0.8m
2 5°
1.0m 1.4m
掩护支护调斜
• 将掩护支护调斜成伪斜工作面,斜角为25
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