第七章放顶煤采煤法

(c)
4、预采中分层放顶煤
二、按放顶煤采煤工艺及相应设备分类
1、按采煤工艺分： 滑移顶梁液压支架铺顶网 炮采放顶煤开采 单体液压支柱配Π 型钢梁 铺顶网 普采放顶煤开采 综采放顶煤开采 综采放顶煤 综采轻型支架放顶煤 简易放顶煤
1、综采放顶煤液压支架 按综采放顶煤液压支架放煤囗及位置，分： 高位放顶煤液压支架；不充分碎裂体， 中位放顶煤液压支架；较充分， 低位放顶煤液压支架；冒落放出 按放顶煤面输送机数目，分： 单输送机 双输送机
放顶煤液压支架类型
轻型放顶煤液压支架
（ ）
单摆杆式
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 （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。
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、顶煤冒放性的评价指标体系
煤层的硬度系数；煤层赋存深度；顶煤节理裂隙 发育程度；夹石层指标；随采随冒直接顶对采 空区充填程度；基本顶级别；采放高度比。
2、顶煤冒放性的分类结果（表7-2）
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。
z
H
4 3
2 1
h
y
2、顶煤放出规律及主要影响因素
顶煤放出的形态、纯煤放出量、煤岩 分界线主要受顶煤的垮落角、放煤口到顶 煤垮落的水平距离、顶煤的厚度和放出体 轴偏听偏角四个因素的制约。在这四个因 素的制约下，放出体固定帮的方向发生偏 转，形成偏转椭球缺。如图7-10
该椭球体符合三项主要特征： ①放出体形状为一近似椭球体。 ②放出体被放出的过程中，其表面仍保近 似椭球状，最后其表面上颗粒点同时被 放出。 ③移动椭球体表面上各颗粒点的高度相关 系数在移动过程中保持不变。
x z
H
4 3
2 1
h
z
y
y
1-放出椭球体，2-放出漏斗 3-松动椭球体，4-移动漏斗
放出椭球体参数：
设长轴2a = h， 短轴为2b1； h — 放顶煤高度。 生产实践及实验表明： b1= （0.25 0.3） h / 2
z
H
4 3
2 1
h
y
松动椭球体：
理论认为：放煤的同时， 放出椭球体周围的煤岩也将 向放煤口移动，充填放煤留 下的空间，此空间体与放出 椭球体相似，称松动椭球体。 松动椭球体参数： 松动椭球体高度为H H =（2.2 2.6）h
1）单输送机高位放顶煤液压支架
特点：短托梁加内伸缩 梁及侧护板。 优点：控顶距小，稳定 性好，运输系统及工作 面端头维护简单，便于 管理。 缺点：断面小、煤尘大、 采放不能平行作业、回 收率低。
1600～2600 40
(3125～4025) 3125～3550 290～330 (1605)1175 ～2075(2105)
3）低位放顶煤双输送机液压支架
1 2 3 4 5 6 7
后输送机铺在底 板上，煤尘小， 有发展前景
12
11
10
9
8
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 （4）低位放煤，煤尘小，有利于降尘 （5）支架的稳定性差
第一节 放顶煤采煤法分类
一、按厚煤层赋存条件和采放次数分类
1、一次采全高放顶煤采煤法，
特点：1）采面采高：M=h1=2.03.0m；
2）放顶煤高度：
h2= (1-3) h1
(a )
适用：M 4.5m ，M =6 12m 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。
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
2、放顶煤滑移顶梁支架、悬移顶梁支架和 组合顶梁支架
1）滑移顶梁液压支架 存在的问题： ①顶梁前后排列，稳定性 差，支架长度较大，易 出现超载现象； ②弹簧钢板易断裂； ③侧向稳定性随煤层倾角 加大而变差。
2）悬移顶梁液压支架
既有综采支架稳定性好、能自移特点， 又具有单体支柱适应性强、体积小、重量 轻、易操作、移动方便的特点。
3）组合顶梁液压支架
第二节长壁综放工作面顶煤冒放性、 放出规律及矿压显现规律
一、顶煤冒放性的影响因素 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。
二、顶煤冒放性的评价及分类方法
2、 预采顶分层顶网下放顶煤
特点：（1）顶层，23m，只采不放；铺网。 （2）下层采面：采、放。 适用： 12 14m煤层，需人工放顶的，抽放瓦 斯的缓斜煤层。
(b)
3、倾斜分层放顶煤
特点：将厚煤层分为若干分层，分层厚一般8~10 m ； 自上而下依次放顶煤回采各分层。 适用：M 15~20m，缓斜煤层。 例如：南斯拉夫维林基矿开采了厚80150 m的褐煤 我国石炭井矿区开采厚20m以上的煤层
1450
Ф1250
Βιβλιοθήκη Baidu
10
600
140 286
60 35
630
47 2590(2450)
1460
图7-3
YFY3000—16/26型放顶煤液压支架
900
2）双输送机中位放顶煤液压支架
1 2 2567 3 4
单位： mm
5
29 00
6
7 8
1900-2800
13
12
11
10
9
图7-4 架
FYS3000-19/28型放顶煤支