现代采矿学研讨

第二节 倾斜长壁采煤法 倾斜长壁采煤法 回采工作面沿煤层走向 布置，沿倾斜（仰斜或俯斜）推进采煤。 或 长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法。 该法采煤量占总产量的12%以上
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一、单一倾斜长壁 采煤法采煤系统
（一）巷道布置特点 5
：
1、巷道名称：
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2、巷道布置特点：
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(a)
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Biblioteka Baidu
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沿空掘巷时回采面接替顺序
区段 1
1
区段 2
2
区段 3
3
区段 4
4
区段 5
5
单面保持采区产量，区段顺序接替
沿空掘巷区段顺序接替
区段平巷双巷布置，留 煤柱20 30m，回收部 分煤柱。
适用：区段数目少；矿 压大，不宜跳采时，增 加了平巷及联络巷的工 程量
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1
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2
（七）采场通风方式与回采巷道布置
1、通风的要求 : 符合安全规程， 防止上隅角瓦斯聚积； 防漏风（无煤柱采时要有 防漏风的措施） ； 通风系统简单； 巷道断面足够。
上隅角
2、通风方式
U型通风
通风系统简单，漏风少，风流 线路长，变化大。
适用：瓦斯不太大，我国常用 ；
瓦斯大，设瓦斯尾巷，
U + L通风
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1
通风方式
Z型通风 顺流通风方式，风路短 ，通风效果比U型好 要求：边界上山，沿空 留巷
1）倾斜长壁法取消了采（盘）区巷道，设带 区和分带，巷道少。 2）采面布置及推进方向不同。 3）采煤工艺具有不同特点，倾斜长壁 — 仰 采或俯采。 4）属于壁式体系采煤法，具有共同点： •连续开采，产量高、效益好； •采面长一般100200m左右；
倾斜长壁与走向长壁采煤法的异同
•采面上下或左右出口必须各与一条回巷道相 连，用于运输及通风等； •采出的煤平行于煤壁运出采场； •随采煤推进，必须有计划地处理采空区。
薄煤层和极薄煤层开采的问题，储量19%，产量6～7% 厚层难冒坚硬顶板刀柱采煤法
思考题
一、参照Fig.9 — 1绘采区巷道布置图，说明： 1、 巷道名称； 2、 构成完善的采区生产系统应具备哪几类巷道？ 3、 运煤及通风系统？ 4、 最下一个区段的生产系统图。
5、煤层上山与区段平巷在维护上各有何特点？ 6、区段回采顺序？ 7、控制采区巷道的基本途径。 二、试述普采的区段平巷的布置特点。 三、试述综采的区段平巷的布置特点。
大采高一次采全厚采煤法
大采高一次采全厚采煤法
JOY8670型两柱掩护式支架，
8670kN
工作阻力6700～
刮板输送机：槽宽1m，
生产能力2500 ～ 2800t/h，功率 1400kw
2002年 面产803万吨
大采高一次采全厚采煤法
3、采煤工艺特点：
1）初采高度较小，一般为3.5m左右； 直接顶初次垮落后采至全高
1）两大巷沿煤层走向布置于阶段同一侧。 2）分带斜巷沿煤层倾斜方向掘进 3）采面沿煤层走向布置，对拉采面
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（二）掘进顺序：
1、原则： 2、顺序：
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（三）生产系统
1、运煤：3 — 4— 6 — 1
2、通风：1 — 7 — 4 — 3
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3—5—2
3
3、 运料：1 — 5 — 3
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小绞车（置巷道一侧）多级上运； 5 4
无级绳上运
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辅运
（1）无极绳绞车受限制小
（2）单轨吊、无轨车—不受限制 适用 3）行人方便
二、倾斜长壁采煤系统分析
（一）仰斜开采与俯 斜开采
1、仰斜开采 — 采 面沿倾斜从下向上推 进采煤。
适用：顶板稳定， 煤质较硬；顶板淋水 大；煤易自燃需注浆 ；
倾斜长壁采煤法缺点
2、缺点 （1）长距离倾斜巷道辅运和行人困难； （2）当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长 壁的要求； （3）大巷装车点多，可设带区，共用一个煤 仓。 阳泉一矿：4个分带共用一煤仓； 二道河子矿：5个分带共用一煤仓。 （4）下行回风 — 注意监测。
绞 车
（二）倾斜长壁采煤法适用条件
思考题
四、简述高沼矿井区段平巷布置的特点，采煤工 作面的通风方式应满足哪些要求？
五、说明区段平巷单巷布置及双巷布置的特点及 应用。 六、说明单工作面与双工作面布置的特点及应用。 七、绘图说明采煤工作面回采顺序的几种方式及应 用。 八、绘图说明采场通风的几种方式及适用条件。
三、矿压显现及支护特点
煤层倾角对顶板稳定性影响： 1、仰采 ： （1） 顶板产生向采空区方向的分力 （2）顶板受向下拉力，不易获得平衡 （3）煤壁易片帮 （4）采空区顶板冒落滚向采空区 （5）支架主要作用是支撑顶板 （6）支撑式或支掩式支架； 当 ，支柱迎山角为6 ） 设置复位千斤顶； 防片帮装置，锚杆； 大拉力的推移千斤顶
（4）通风系统简单，风路短，通风构筑物减 少约1/3。
倾斜长壁采煤法优点
（5） 对某些地质条件的适应性强，如： 倾向断层 — 可沿断层面布置； 淋水大 — 仰斜开采； 瓦斯大 — 俯斜开采； 片帮严重— 俯斜开采。 （6） 技术经济效益显著 采面单产增加，巷道掘进率降低 采出率增加，工效（t/工）提高 。
多台小绞车；
无极绳运输； 单轨吊；
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卡轨车、齿轨车
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三、采煤工艺特点
1、仰采
1）水自流入采空区；
2）煤壁稳定性差；
α
2）顶板稳定性差，临界角8 ；
(a)
3）当 时，采煤机偏离煤壁，减少截深
输送机，煤滚入下侧，易断链 。
4）当 时，采煤机不稳定，易翻倒。
措施：输送机设下部三角架，调平。
大采高采煤的优点
工作面产量和效率大幅度提高 回采巷道的掘进量比分层减少了一半 减少了假顶的铺设 减少了综采设备搬迁次数，节省搬迁费用，增
设备投资比分层综采大，其综合经济效益明显 高于分层综采 提高了资源的采出率(煤厚4 m多，只采3 m)
大采高采煤工艺的不利因素
不利因素。采高越大，支架重量越大，如采 高4.5 m，每架支架重约17.5 t；采高5 m时， 则为22 t。采煤机、输送机重量也将增大。
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3
仰斜开采与俯斜开采
2、俯斜开采 — 采面沿 倾斜自上向下推进采煤。
适用：煤厚， 大，
a
煤松软易片帮，CH4大。
5
当 5 仰斜与俯
4
斜相结合的形式。
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仰斜开采与俯斜开采
当 5
仰斜与俯斜相结合的形式 。
a
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阳泉一矿
, M=1.6m； CH4 40m3/dt ； 采面长180m； 斜长1070m。
第三节 大采高一次采全厚采煤法
一、大采高一次采 全厚综采工艺特点 1、采高：3.55.5m 2、设备—大功率、 高强度、高可靠性 机电一体化设备
80年代邢台东庞矿
采煤机:MXA—300/4.5型，功率300 kW，牵引 速度0～8.6 m/min 刮板输送机: SGZC—7３０/４００型侧卸式 双中链刮板输送机，功率2×160 kW，链速 1.08 m/s； 液压支架: BY3600～25/50型二柱掩护式，支 撑高为2.5～5.0 m，前探梁和两段护帮板，年 产能力可达225万t。
（二）单工作面与双工作面
1、单工作面布置 炮采、普采、综采均可。 2、双工作面（两面三巷，面可等长）
普采、炮采。 如用综采，两面不同采，共用煤仓。
主要优点：减少一条巷道，
一套设备。
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（三）前进式、后退式与混合式
根据倾斜长壁采面推进方向与主要水平大巷 的相互位置， 前进式： 后退式：混合式： 视“井田边界”为前，主要水平大巷为“后”。
（1） 煤层，效果最好。 （2）采取一定技术措施，可适用于12 17 的煤层。 （3）可据地质构造的特点采面呈伪斜布置。 （4）不同采深、围岩特性、沼气涌出量及水 涌出量均可采用倾斜长壁开采 。 （5）据不同倾角，同一矿井亦可采用倾斜长 壁和走向长壁配合开采。
（三）倾斜长壁与走向长壁采煤法的异同
（五）工作面回采顺序
工作面与采区边界和上下山的相对置关系 •工作面后退式 •工作面前进式 •工作面往复式 •工作面往复旋转式
工作面回采顺序
工作面后退式： 由采区边界附近向采区上山方向推进采煤。 适用： 我国广泛应用
采掘干扰少，准备时间长 ，可探明煤层条件
工作面回采顺序
工作面前进式 采面由采区上山附 近向采区边界方向 回采，区段平巷沿 空留巷。
采煤工艺特点
2、俯采
1）水流入采面，工作条件差 ；
2）顶板相对稳定；
3）煤壁相对稳定，但α 装煤效
α
(a)
(b)
果变差；
3）机组不稳定，易掉道。
四、倾斜长壁采煤法评价及适用条件
（一）评价
1、优点
（1）巷道布置简单，巷道掘进及维护费低， 投产快。巷道掘进工程量少15%，相应工期短 。
（2）运输系统简单，占用设备少。运输设备 及辅助人员可减少30。 （3）回采巷道沿煤掘进，易固定方向，采面 可等长布置，利于生产管理。
采面前进式、后退式与混合式回采
1、前进式— 回采工作 面从大巷向井田边界方 向推进采煤。
2、后退式— 回采工作 面从井田边界向主要水 平大巷方向推进采煤。
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4 3
1
Fig.9 — 1(a3) （a） 示，设分带煤柱 ；
采面前进式、后退式与混合式回采
3、 混合式（ 往 复式）— 前进式 与后退式回采相 结合。
。 2）控制煤壁片帮—关键； 3）支架防滑，防倒； 4）端头支护及超前支护比一般综采更重要； 5）一次采全厚比分层开采具有很多优点。
大采高采煤工艺特点：
控制煤壁片帮 ①带压移架，用第一护帮板临时支护顶板，
② ③ 用快硬膨胀水泥尼龙绳等锚杆加固煤壁； ④ 在地质条件允许时，俯采； ⑤ 提高支架的初撑力。
缺点：煤损大；回采技术复杂；转折点难维 护，设备折损严重。 适用 ：少。
（六）区段间无煤柱开采的回采巷道布置
1、采面前进式沿空留巷 采面前进式回采，沿采空区 留出平巷。
2）采面后退式沿空留巷 先掘区段平巷到采区边界， 采面后退回采，沿采空区留 出平巷，为下区段服务。
沿空 留巷
3）往复式沿空留巷 4）我国后退式沿空留巷适用： 煤层倾角中倾斜以下，2m以下的薄及中厚煤层。 沿空留巷比较困难，使用的比例有下降的趋势。
大采高采煤工艺特点：
支架防倒、防滑 (1) 工作面呈伪斜推进 (2)工作面由下而上单向推移输送机 (3)及时调整液压支架位置 (4)严格控制采高 (5)锚固工作面排头、排尾液压支架 (6)倾角大于10°时，每10架液压支架增设一个斜拉 防倒千斤顶，当倾角大于20°时，每5架支架增设一 个防倒千斤顶。
4、大采高采煤工艺的适用条件
地质构造简单、煤层厚度3.5～5 m、赋存稳定 、倾角小于12°和顶板较稳定的煤层\煤质较 硬。
第四节 单一长壁采煤法的应用
我国采煤方法最多的一种，产量约占40% 。 走向长壁28% 倾斜长壁12%
适用：缓、中、倾斜薄及中厚煤。近年来， 应用范围扩大。 5.5m厚煤层一次采全高成功；目前认为M 5m为宜。
沿空掘巷
特点：沿上覆岩层稳定的采空区边缘 或仅留很窄的煤柱掘巷。
(a)
时间：4～6个月
2~3m (b)
沿空掘巷时回采面接替顺序
(1)区段跳采
区段 1
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区段 2
1
接替方便；巷道掘进量少； 区段 3 4
生产分散；“孤岛”采煤，
区段 4 区段 5
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矿压显现强烈；
适用：采区区段数目多，
区
埋深小。
段1
通风方式
Y型通风 稀释风流中的瓦斯。 要求：有边界上山、留巷 。
Y型通风
通风方式
H型通风 稀释瓦斯，系统复杂， 先掘后留，少用。
W型通风 对拉工作面
通风方式
（八）地质构造影响时区段平巷布置
F1
F12
F10 F8
断层构造， 权台矿综采面布置
增加面推进长度，减少边角煤
（八）地质构造影响时区段平巷布置 陷落柱
问题：少掘巷；采出率高 ；要求支护技术和手段好 ；要防漏风；留巷困难。 适用： 我国少用。
工作面回采顺序
3、工作面往复式 上采面前进式，沿空留巷； 下采面后退式，沿空留巷。 优点：缩短搬家距离；采出率高；少掘巷道。 适用：鸡西、阳泉、开滦均用过。
工作面回采顺序
4、工作面往复旋转式 使综采面旋转180，往复回采，沿空留巷。 优点：采面不搬家；少掘巷；
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1
Fig.9 — 1(3b) （b），不 设分带煤柱
（四）主要巷道类型
1）回采巷道 2）水平大巷
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3）联络巷
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4）硐室
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倾斜长壁取消了采（盘）区上（下）山巷道
。
布置方式 ：井筒—井底车场—主石门— 水平大巷—回采巷道。
（五）运输系统
1）运煤 — 胶带机
2）辅运 — 运送物料困难，长距离斜巷
大采高液压支架
大采高一次采全厚采煤法
• 厚煤层整层开采大采高采矿法 • 厚度为3.5～5.5m • 缓倾斜煤层
大采高一次采全厚采煤法
例：大柳塔矿— 采高：4m；
采煤机：6LS—03型双滚筒电牵引采煤机， 总功率1500kw，生产能力2000-2800t/h 液压支架：电液控制，完成全部动作仅8s，