煤矿开采学1第八章 急(倾)斜煤层采煤法

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3、评价及适用
优点：
➢ 巷道掘进率低；
➢ 产量和效率高。
缺点：
➢ 煤层倾角影响顶煤放出率，倾角越小，三角
煤损失越大。
适用：
➢ 煤层厚度大于20~25m时，优先采用综采放顶
煤，分段高度10m左右；
➢ 厚度10~25m，采用组合式悬移支架放顶煤，
分段高度8m左右。
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13
二、伪倾斜柔性掩护支架采煤法
1、工作面呈直线伪斜布置，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—采区运输石门；
11
2—采区回风石门；
3—运料眼；
-140 m 水平
10m 10m
2
13 9 9
4—溜煤眼；
采空区
5—行人眼； 6—区段回风平巷；
34 5
7—区段运输平巷；
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4、评价及适用 缺点： ➢ 炮采工艺机械化程度低，支架和材料运输、 安装、拆除，钻眼，拆移溜槽等以体力劳动 为主，工作量大； ➢ 支架结构不完善，不能调节宽度； ➢ 如有淋水，劳动条件差。 适用： ➢ 55 ，M= 1.5-6m，厚度稳定。
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三、急倾斜特厚煤层水平分段放顶煤采煤法
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(a) 采煤，铺顶网，伸前探梁
(b) 移前输送机
(c) 提前梁柱，准备滑移前梁
(d) 缩前探梁，滑移前梁到 位，支前梁支柱，提后梁
前支柱，移后输送机
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(e) 提后梁后柱
(f) 滑移后梁到位，支后梁支柱
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40
2）顶梁并列布置的悬移顶梁支架
（a）并列顶梁带尾梁型；
（b）并列顶梁无尾梁型
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3）组合式悬移顶梁支架
（a）分体顶梁
（b）整体顶梁
（c）整体顶梁
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整体顶梁组合悬移液压支架工作面
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(a)循环起始位置；(b)爆破落煤后翻出翻转梁护顶；(c)人工装煤；(d)提立柱； (e)移架千斤顶活塞杆伸出推动顶梁和立柱前移；(f)降立柱支撑顶板； (g)提挡矸板放煤；(h)推移刮板输送机，缩回移架千斤顶活塞杆，托梁前移
5m
1
8m
4 2
30o
>15m
3.5m 3
3 6
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7
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4、评价及适用 优点： ➢ 工作面沿走向推进，工作面较长，系统简单， 连续推进； ➢ 支架靠重力下放，顶板管理简单； ➢ 减轻单体支柱架设和撤除的繁重体力劳动； ➢ 工作空间矿压显现缓和，在掩护支架下作业 相对安全； ➢ 煤炭自溜运输。
倒台阶走向长壁 （20世纪50年代初）
水平分层，斜切分层 （20世纪50年代)
伪倾斜长壁 （20世纪80年代）
伪倾斜柔性掩护支架采 煤（1965）
水平分段放顶煤（20世 纪80年代后期）
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急斜煤层采煤方法
俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法 水平分层采煤法 伪倾斜柔性掩护支架采煤法 水平分段放顶煤采煤法 水平圆弧过渡工作面综放采煤法
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25
回采工作面
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26
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双排炮眼布置图
Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ
Ⅱ
顶
3
底
板
800 板
Ⅱ
3
800
Ⅱ
Ⅱ
o
60
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-
2 1
3
Ⅰ
1-地沟；2-掩护支架；3-炮眼
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（3）收尾 ➢收尾上山：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； ➢停装支架：支架安装到收尾上山，不再接长； ➢逐步收作：随采煤下放前端支架，伪斜角逐渐变 小，并拆除上下端多余的支架。
12 +1690
9
7 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 输平巷，9-区段回风平巷，10-进风斜巷，11-溜煤眼， 12-回风斜巷
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33
Ⅱ
Ⅰ
4
3
2
1
Ⅰ
Ⅱ
6
7500
简化煤炭运输，但带来不安全因素。 3、工作面行人、运料及操作等工序较困难。
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3
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。
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4
5、机械化采煤比较困难。 6、采矿工程图采用立面图或层面图。 7、采区用一组上山眼的布置方式，或用伪斜
6
10
11 采空区
8—初采斜巷；
9—收作眼；
10—采煤工作面；
7
12
14
5m
11—掩护支架；
12—溜煤小眼；
13—永久封闭墙；
-250 m 水平
14—小眼临时封闭
1
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8 8
14
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15
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16
2、柔性掩护支架结构 • 平板型 • 八字形掩护支架 • “<”形支架 • 单腿支撑式支架 • “7”字形掩护支架 • 多边形柔性掩护支架 • 柔性掩护液压支架
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
ⅠⅠ
ⅡⅡ
ⅢⅢ
“”形掩护支架
19
架肩
多边形掩护支架
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架脚
20
柔性掩护液压支架
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3、工艺过程
（1）准备 —安装支架
➢扩巷：将回风巷扩宽到煤层顶底板；
➢挖地沟：从切眼外5m处挖地沟；
➢装支架：在扩宽的回风巷里安装掩护支架；
Ⅰ 2
底板
ⅠⅠ
6 74
9
35
顶
底
板
85
34 76
板
中国矿业大学 矿业工程学院 主讲：万志军教授
第八章 急(倾)斜煤层采煤法
第一节 巷道布置及围岩破坏特征 第二节 急倾斜煤层长壁采煤法
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2
第一节 巷道布置及围岩破坏特征
1、地质构造复杂，煤层赋存不稳定； 煤层由水平状态，经多次地质变动变
成急斜煤层。地质构造复杂，煤层不稳定。 2、采下的煤和垮落矸石自动下滑；
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17
平板型掩护支架
1—工字钢； 2 —钢丝绳； 3 —荆芭条； 4 —压木；
Ⅰ
5 —撑木
5
63
Ⅱ 41
5
6
2
5
Ⅰ
Ⅱ
ⅠⅠ
4 3 1A 2
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ⅡⅡ
12
3
4
300
பைடு நூலகம்
600
500
1100
600
2800
A放大
1
5
6
2
18
八字形掩护支架
“7”字形掩护支架
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A1 2
4 ρ1
5
3 α1
单腿支撑式支架
1
0.8m
2 5°
1.0m
1.4m
1
Ⅰ
顶板
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➢拆支架：拆除巷道支架，煤柱冒落（崩落），保护 支架；
➢放支架、调伪斜：支架安装15m以上，尾部倾斜下
放，支架调斜成伪斜工作面，斜角25- 。
5m
1
>15m
3.5m 3
8m
3
6
4 2
30o
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7
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回采工作面上回风口
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（2）正常回采 ➢ 接长支架 — （爆破）采煤—（铺溜槽）运煤—调 （移）架 —拆（推）溜 — 拆除支架 回风巷：超过上出口8-10m接长掩护支架； 地沟：打眼—装药—联线—放炮—（铺溜槽） 出煤 —调支架 —拆溜槽等； 运输巷：拆支架 — 在采面下端将支架放平，并 留出空间1.2m高，拆除支架。
1-运输石门 2-回风石门 3-伪倾斜折返上山 4-溜煤眼 5-运料眼 6-行人眼
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7
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8
第二节 急倾斜煤层长壁采煤法
一、急倾斜煤层综采工艺特点 二、伪倾斜柔性掩护支架采煤法 三、急倾斜特厚煤层水平分段放顶煤采煤法
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一、急倾斜煤层综采工艺特点 1、伪斜：工作面沿伪斜布置以缓和倾角，并尽可能 在下端头设防滑平台。 2、单向割煤：采煤机下行割煤，上行清理浮煤。 3、支架防倒防滑： 加大支架侧护能力、设计防倒防滑装置； 下端头的四架支架前梁上分别用一组防倒千斤 顶将相邻两架两两相连以防止倾倒； 支架行人通道设人梯、扶手和防护装置。
折返上山。 8、采区一般只设下部车场。 9、采煤工艺主要有综采、伪倾斜柔性掩护支
架炮采等。
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5
采区真倾斜上山眼布置方式
1—采区运输石门；
2—采区溜煤眼；
3—采区运料眼； 4—行人眼； 5—联络巷； 6—区段运输平巷；
7—区段回风平巷；
8—采区回风石门；
9—采区煤仓
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6
采区伪斜折返上山布置图
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10
4、输送机防滑：防滑千斤顶，输送机头前方设煤矸 导流板，缓解冲击力，防止正下方煤矸飞溅。
5、挡煤板：防止采煤机割下的煤伤人。 6、挡矸板：每隔几架支架安装一套机道挡矸板，防
止煤炭堵塞下出口或砸伤下部人员。
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急倾斜煤层采煤法的发展
时间 解放前
解放后
柱式采煤
采煤方法 高落式或残柱式
水平分段放顶煤采煤法 — 在急 斜厚煤层中，以水平面按一定高 度分成若干个分段，在每个分段 进行放顶煤开采的采煤方法。
α
适用：急斜特厚煤层。
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1、水平分段综采放顶煤
Ⅰ 10 11
12 6
Ⅰ2
5
3 4 1
8 9
+1650 +1700
+1690 7
+1690 10
8 11
ⅠⅠ
6
4 +1700
Ⅰ
0.8m 3725
3
5
4
ⅠⅠ
09:53
4 5
6
2000
4000
Ⅰ
14‰
2 3
最大控顶距
1
4550
4000
2000
3 5
6 4
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工作面工艺方式： ➢ 采煤机落煤或爆破落煤； ➢ 铺金属顶网； ➢ 推移输送机及滑移顶梁液压支架，具体过程如 下图(a) → (b) → (c) → (d) → (e) → (f)； ➢ 到放煤步距后，剪网放煤。
5
7500
2500
4000 800
1 3
630
2100 630 624
7 150
310 233
最大控顶距
ⅡⅡ
2500
3400
200
3
2
最小控顶距
ⅠⅠ
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2、滑移支架放顶煤回采 滑移顶梁支架是一种无
底座，由滑移顶梁与双作用 液压支柱等组成的液压支架。
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1）顶梁前后布置的悬移顶梁支架