上行开采分析PPT课件

2020年9月28日
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2、需要采用上行式采煤的条件
其先决条件：安全上和技术上是优越的
•上部煤层有冲击地压危险或有煤与瓦斯突出危险， 下部煤层作为解放层开采。
•上部煤层含水丰富，先采下部煤层有利于疏水。
•上部煤层的顶板为坚硬顶板，需要降低上部煤层顶 板的周期来压强度。
•采用条带采煤法开采有一定层间距的多层煤层，为 使保留条带不受重复开采影响。
先决条件：先采下部的煤层不破坏上部煤层 的完整性，且能带来较大经济效益。
•上部煤层为劣质煤或薄煤层或不稳定煤层， 开采困难，下部煤层为厚煤层，上下煤层间
距较大，开采设备利用率、经济效益和矿井 达产期因开采顺序不同而差别很大；
•上部煤层开拓困难，需要巨额投资，下部煤 层开拓容易，且上下煤层间距较大；
•下部煤层为国家急需的煤种
一、近水平、缓倾斜和中倾斜煤层煤层间垮 落上行顺序采煤的条件 煤层间一般采用下行式开采顺序 特定条件下，下行开采可能限制矿井生产能 力的增长和建井速度，增加巷道工程量和维 护量，在开采技术、经济效益和安全生产方 面并不是最优的
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煤层间垮落上行顺序采煤的条件
1、可以采用上行式采煤的条件
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(b)
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(c)
一、恒底式采煤法的应用
1、河南巩县上庄煤矿恒底式上行采煤 煤层厚531m，赋存不稳定，煤质松软，呈 粉末状，遇水后粘结，顶板起伏不平，软 弱破碎，采用下行垮落法开采时，煤壁片 帮严重，冒顶事故多，顶板管理困难。
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河南巩县上庄煤矿恒底式上行采煤
第六章 上行式开采顺序
煤层间、厚煤层分层间及煤组间先采标高 低的煤层、分层或煤组，后采标高高的煤 层、分层或煤组称为上行式开采顺序，反 之，则称为下行式开采顺序
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Ⅰ组
Ⅱ组 1
上行式开采分类
•厚煤层分层充填上行开采 •厚煤层分层恒底式上行开采 •煤层群垮落上行开采
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•岩层活动对工作面 影响小
•有利于消除水患及 冒顶的威胁 •技术经济效益显著
缺点 •对煤体的粘结性要求高 •不利于防止煤层自燃 •煤矸容易混杂 •对注水质量要求高 •煤尘易飞扬
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三、恒底式采煤法的适用条件
•煤层遇水容易胶结 •分层下行垮落采煤很困难
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第二节 煤层间垮落上行顺序采煤
2#煤层厚5.5m，倾角为1115°，节理发育 顶板：中细粒长石、石英砂岩，硅质和钙质胶 结，平均厚4.2m，属厚层坚硬砂岩 顶分层经常出现大面积悬顶，垮落块度大，即 使铺设竹笆假顶，灌注泥浆，也难以胶结形成 再生顶板。 中分层采时，大块矸石错动，经常发生冒顶， 严重威胁工作面正常生产。
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21 3
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同向推进(的a) 两工作面错距不小(b) 于100 m
第一分层炮采，其余各分层均采用手镐落煤，人工装煤
工作面长7080 m，分层采高2 m HZWA-2000型金属支柱及HDJA-1000型铰接顶梁支护，荆笆 背2顶020，年9支月28架日 采用齐梁直线柱倒悬臂布置，柱距0.5 m，排距16 m。
9#煤厚69m，倾角020° 伪顶厚0.20.6m， 直接顶：高岭土胶结的中粒、细粒粉砂岩， 垮落后容易再生 基本顶之上有一层承压含水层
下行垮落法采煤时，因工作面压力大、顶板 移近量大和淋水均大，采场和巷道支架折损 严重，采煤作业极为困难。
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荆各庄煤矿回采巷道布置
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1 2 3
16m
16m
(a) 8m 8m
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8
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共采综(采b) 工作面26个(c) ， 普采工作面8个，炮采 工作面19个 2020年9月28日
回采巷道外错半巷
开切眼均布置在实体 煤中
分层工作面停采线内 错
获得了良好的经济技术效
果，提高了采出率、单产
和工效，降低了厚煤层灰
分和坑木效耗。
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枣庄山家林煤矿恒底式上行采煤
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第一节 厚煤层分层恒底式 上行顺序采煤法
将厚煤层划分为相当于中厚煤层的若干分层， 各分层工作面依次沿煤层底板布置。
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恒底式上行顺序采煤
第一分层工作面采后，上覆煤层垮落下沉，经 注水压实，重新胶结后成为具有一定稳定性和 强度的再生煤体。
仍沿煤层底板在再生煤体中重新布置第二和第 三分层的工作面
•因下行开采顺序与采区布署和生产能力之间 矛盾，丢弃了上部非主要煤层的部分储量
•解放前，帝国主义对我国煤ห้องสมุดไป่ตู้资源进行掠夺
式开采，使上部非主采煤层大量丢弃
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二、近水平、缓倾斜和中倾斜煤层煤层 间垮落上行顺序开采的判别方法
1、比值判别法 1）两层煤间的判别
K H
m1
M2
K7.5时，先采下位m2煤层 m 2 后，在上位m1煤层中可以进 行正202常0年9采月28掘日 活动
•深矿井开采中，先采下煤层有利于实现矿井高产高 效，有利于改善上煤层的巷道维护条件及经济技术
指标。
•复202采0年9采月28空日 区上部遗留的煤炭资源。
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采空区上部遗留煤炭资源的原因
•地质勘探不详，在已采煤层上部又发现了可 采煤层
•设计时把薄及不稳定煤层划分为不可采煤层， 生产过程中又发现可采
•因生产任务及经济效益，必须先开采下部主 采煤层
河南巩县上庄煤矿恒底式上行采煤
回柱放顶时对采空区进行注水
上庄煤矿分212分层沿煤层底板开采厚度 变化较大的煤层，
产量成倍增加 万吨掘进率降低了50m 采区采出率由52%增加到85% 坑木消耗降低了31.8% 采煤工效由2.2t/工提高到5.5t/工
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开滦荆各庄煤矿恒底式上行采煤
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山家林矿回采巷道布置
沿顶板开采上分层
沿底板开采底分层
再沿底板回采中分层
顶分层和底分层工作面 采用普通机械化采煤工 艺。顶分层采高2 m，底 分层采高1.6 m。
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沿煤层底板采中分层时，顶板压力变小，煤 壁无片帮现象。
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二、恒底式采煤法的评价
优点 •巷道系统简单 •工艺简单
H
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比值判别法
2）多层煤间的判别
有n+1层煤层，m1煤 层之下有n层煤，当 先采下部n层煤后， m1煤层还能否开采？
m1
H1
m2
m3
H2
H n-1