长壁放顶煤采煤法课件.pdf

采矿学电子教案采矿学电子教案采矿学电子教案采矿学电子教案 能源科学与工程学院能源科学与工程学院能源科学与工程学院能源科学与工程学院 采矿系采矿系采矿系采矿系2006200620062006年年年年11111111月月月月 第十一章 长壁放顶煤采煤法第十一章 长壁放顶煤采煤法 第一节 厚煤层长壁放顶第一节 厚煤层长壁放顶 煤采煤法类型和采煤系统煤采煤法类型和采煤系统 一、长壁放顶煤采煤法一、长壁放顶煤采煤法 长壁放顶煤采煤法长壁放顶煤采煤法开采开采 缓斜厚煤层时，先采出煤缓斜厚煤层时，先采出煤 层底部长壁工作面的煤，层底部长壁工作面的煤， 随即放采上部顶煤的采煤随即放采上部顶煤的采煤 方法。方法。 放顶煤采煤工艺基本特点放顶煤采煤工艺基本特点 1、采面采煤同综采、普采、炮采。、采面采煤同综采、普采、炮采。 2、增加了放顶煤工序。、增加了放顶煤工序。 3、采煤循环、采煤循环 完成采、放全部工序过程。完成采、放全部工序过程。 放顶煤采煤工艺基本特点放顶煤采煤工艺基本特点 放顶煤采煤的基本类型放顶煤采煤的基本类型 按采煤工艺分按采煤工艺分 综采放顶煤综采放顶煤 普采放顶煤普采放顶煤 炮采放顶煤炮采放顶煤 滑移顶梁液压支架铺顶网滑移顶梁液压支架铺顶网 单体液压支柱配Π型钢梁铺顶网单体液压支柱配Π型钢梁铺顶网 简易放顶煤技术简易放顶煤技术 简易放顶煤技术简易放顶煤技术 简简 易易 放放 顶顶 煤煤 技技 术术 综采放顶煤采煤的基本类型综采放顶煤采煤的基本类型 按综采工作面放顶煤工作面输送机数目分按综采工作面放顶煤工作面输送机数目分 单输送机单输送机 双输送机双输送机 按放顶煤液压支架放煤囗及位置分按放顶煤液压支架放煤囗及位置分 高位放顶煤液压支架高位放顶煤液压支架 中位放顶煤液压支架中位放顶煤液压支架 低位放顶煤液压支架低位放顶煤液压支架 放顶煤液压支架类型放顶煤液压支架类型 高位放顶煤单输送机液压支架（平顶山、辽源、高位放顶煤单输送机液压支架（平顶山、辽源、 潞安）潞安） 图7-3 YFY300016/26型放顶煤液压支架 290～330 3125～4025 3125～3550 16051175～20752105 1450 25902450 1460 600 63047 286 140 10 1600～2600 40 900 60 35 Ф1250 煤煤尘大尘大、采放、采放不能不能平平行行作作业业、、回收率回收率低低 放顶煤液压支架类型放顶煤液压支架类型 中位放顶煤双输送机液压支架（阳泉、乌鲁木中位放顶煤双输送机液压支架（阳泉、乌鲁木 齐、抚顺）齐、抚顺） 后输送机铺在液压支架的底座上。后输送机铺在液压支架的底座上。 图7-4 FYS3000-19/28型放顶煤支架 1900- 2800 1234 5 6 7 8 9101112 13 2900 单位mm 2567 煤煤尘较小尘较小、采放、采放可可平平行行作作业业、、回收率较回收率较高，高，后后部部空间小空间小 放顶煤液压支架类型放顶煤液压支架类型 低位放顶煤双输送机液压支架（兖州、鹤壁、晋城）低位放顶煤双输送机液压支架（兖州、鹤壁、晋城） 后输送机铺在底板上，煤尘小，煤损少，应用多后输送机铺在底板上，煤尘小，煤损少，应用多 123456 7 1211 1098 放顶煤液压支架类型放顶煤液压支架类型 低位放顶煤双输送机液压支架低位放顶煤双输送机液压支架 低位放顶煤双输送机液压支架工作面低位放顶煤双输送机液压支架工作面 放顶煤采煤的基本类型放顶煤采煤的基本类型 按回采巷道的布置方式，分按回采巷道的布置方式，分 1） 缓倾斜特厚煤层一次采全高放顶煤采煤法） 缓倾斜特厚煤层一次采全高放顶煤采煤法 特点（特点（1）采面采高）采面采高h12.0∼ ∼3.0m （（2）放顶煤高度）放顶煤高度 h2 1 ∼ ∼ 3 h1 适用适用M 4.5m ，，M 12m12m 例如南斯拉夫维林基矿开采了厚80例如南斯拉夫维林基矿开采了厚80∼ ∼150 m150 m 的褐煤的褐煤 我国石炭井矿区开采厚20m以上的煤层我国石炭井矿区开采厚20m以上的煤层 放顶煤采煤的基本类型放顶煤采煤的基本类型 4） 缓倾斜特厚煤层预采中分层放顶煤） 缓倾斜特厚煤层预采中分层放顶煤 采煤法采煤法 预预采中分层放顶煤特点采中分层放顶煤特点 中分层布置采面采中分层，中分层布置采面采中分层， 该面上部顶煤冒落，不放，堆该面上部顶煤冒落，不放，堆 积于采空区。积于采空区。 下分层采面采底层煤，放下分层采面采底层煤，放 顶煤。顶煤。 问题煤层松碎易发火。问题煤层松碎易发火。 适用适用8 ∼ ∼ 12m煤层。煤层。 二二、一、一次次采全厚放顶煤采煤系统采全厚放顶煤采煤系统 1 采煤机采煤机；； 2前前输送机输送机；； 3放顶煤液压支架放顶煤液压支架；； 4后后输送机输送机；； 5平平巷巷胶带胶带输送机输送机；； 6配配电设备电设备；； 7安安全全绞车绞车；； 8泵站泵站；； 9放煤放煤窗口窗口；； 10转载破碎转载破碎机机；； A不不充充分分破碎破碎煤体煤体; B较较充充分分破碎破碎煤体煤体; C待待放出放出松散松散煤体煤体 6 I 1 2 8 34 剖面I-I 7 4 9 3 2 1 C 5 BA 10 （一（一）回）回采采巷道布巷道布置置 1、回采巷道布置于、回采巷道布置于 底部，一般运输巷、底部，一般运输巷、 回风巷和切眼沿煤层回风巷和切眼沿煤层 底板。底板。 瓦斯增多后沿煤层顶瓦斯增多后沿煤层顶 板多布置一条瓦斯排板多布置一条瓦斯排 放巷或辅巷。放巷或辅巷。 辅巷辅巷注水；放震动注水；放震动 炮；冲淡CH炮；冲淡CH4 4 适用高沼矿、煤适用高沼矿、煤 硬，f 3硬，f 3 （（二二））生产生产系统系统 运煤运煤 运料运料 通风通风 AA 5 A 4 3 9 8 7 2 1 5 4 6 3 A （（三三））主要参主要参数数 1、工作面长度1、工作面长度 1）主要影响因素1）主要影响因素 顶煤破碎顶煤破碎 顶煤放出顶煤放出 煤炭损失煤炭损失 采场上覆岩层充分运动采场上覆岩层充分运动有 利于破煤。有 利于破煤。 当采面当采面 2b1时，脊背煤损失大时，脊背煤损失大 l 越大，损失越大越大，损失越大 2b1 1122 2b1 ll 放煤放煤口口间间距距 当当l 75。。 采区煤炭损失采区煤炭损失 1））护护巷巷煤柱煤柱损损失失 2））采面的采面的回回采采损损失失（初采、终采，放煤工（初采、终采，放煤工 艺）艺） 初采损失，为防止顶板冲击支架， 开切眼初采损失，为防止顶板冲击支架， 开切眼 放煤量往往控制在放煤量往往控制在80 ；采空区充填物高；采空区充填物高 度约等于支架高度 。度约等于支架高度 。 末采损失末采损失（（末末采采损损失失与与采面采面推进推进长长度度成成反比反比）） 放顶煤采面收尾方法放顶煤采面收尾方法 1为安全拆除设备，距停采线10为安全拆除设备，距停采线10∼ ∼15m内，铺15m内，铺 网、不放顶煤，以保持顶煤及顶板稳定性。网、不放顶煤，以保持顶煤及顶板稳定性。 适用顶煤较硬较稳定条件。适用顶煤较硬较稳定条件。 2以2以8 ∼ ∼ 10 的坡度，采面爬顶，停采线处顶的坡度，采面爬顶，停采线处顶 板为岩层。板为岩层。 三角煤损失三角煤损失 适用煤软适用煤软 煤煤炭损炭损失失 煤煤炭损炭损失失 端头损失端部端头损失端部2 ∼ ∼ 3架不放顶煤，保护出架不放顶煤，保护出 口。此损失与采面长度成反比。口。此损失与采面长度成反比。 放顶工艺（脊背煤损）损失放顶工艺（脊背煤损）损失 采面泼洒损失采面泼洒损失 2m 3m 7.5m 2m 1.8m 鲍店鲍店矿矿，，M8.7m，煤，煤f3.1∼ ∼3.9， 采面， 采面推进推进3.4m，顶，顶 煤煤冒落冒落，，推进推进7.8m，，直接直接顶顶垮垮落落，，步步距减距减少少了了5.2m；； 回回采采 率率提提高了高了0.31 。。 在在切切顶顶巷巷两帮两帮内内打打眼眼放炮，放炮，扩扩大大切切顶顶效效果果 采采 面面 推推 进进 方方 向向 提提高煤高煤炭炭采出采出率率的技术的技术措施措施 采采用用切切顶顶巷巷 提提高煤高煤炭炭采出采出率率的技术的技术措施措施 开开切眼内切眼内预预爆爆破破 2.6m 50 10m 11m 6m A 66m AA 70m 7.78m 14m A 第第四四节 综采放顶煤长壁采煤法的节 综采放顶煤长壁采煤法的应用应用 一、综采放顶煤一、综采放顶煤与与厚煤层分层开采厚煤层分层开采相相比比 （1） 有利于合理集中生产，单产高，效率（1） 有利于合理集中生产，单产高，效率 高高,巷道少，系统简单巷道少，系统简单 （兖州矿区综放面产量已超过500万t/a，工（兖州矿区综放面产量已超过500万t/a，工 效已超过200t/工）。效已超过200t/工）。 （（2） 对煤层厚度变化适应性强） 对煤层厚度变化适应性强 综采放顶煤综采放顶煤与与厚煤层分层开采厚煤层分层开采相相比比 （3）经济效益好（3）经济效益好 减少了巷道掘进费、维护费 、分层开采的减少了巷道掘进费、维护费 、分层开采的 设备占用费、材料消耗费 ，工作面安装费设备占用费、材料消耗费 ，工作面安装费 和工作面拆迁费，工资。和工作面拆迁费，工资。 综采放顶煤综采放顶煤与与厚煤层分层开采厚煤层分层开采相相比比 （4）煤损大比分层开采多（4）煤损大比分层开采多10以上；以上； （5）采空区丢煤后易发火，易自燃；防火的（5）采空区丢煤后易发火，易自燃；防火的 难度较分层开采小；难度较分层开采小； （6）瓦斯隐患较大，要求管理严格；（6）瓦斯隐患较大，要求管理严格； 瓦斯聚积顶煤空间聚积瓦斯。当顶板垮落、瓦斯聚积顶煤空间聚积瓦斯。当顶板垮落、 硬岩块摩擦冲击，硬岩块摩擦冲击， 火星火星爆炸爆炸 （7）煤尘大比分层开采高（7）煤尘大比分层开采高1 ∼ ∼ 2倍以上。倍以上。 1000∼ ∼1200毫克毫克 / m3 国家标准，国家标准，10毫克毫克 / m3 以下。以下。 二二、放顶煤、放顶煤适用适用条条件件 1、 煤层厚度1、 煤层厚度 M 5 ∼ ∼ 12m为佳，过小易超前冒顶，过大破为佳，过小易超前冒顶，过大破 坏不充分。坏不充分。 2、煤层的可放性、煤层的可放性 煤质松软，层理节理发育容易放出。煤质松软，层理节理发育容易放出。 煤质中硬，f 煤质中硬，f 2最好。2最好。 个别f 3.1 个别f 3.1 ∼ ∼ 3.9，层理节理发育亦可。3.9，层理节理发育亦可。 放顶煤放顶煤适用适用条条件件 3、煤层倾角3、煤层倾角 α α不宜太大，缓倾斜煤层中一般不宜太大，缓倾斜煤层中一般α α15 15 o o，太大，太大 影响支架的稳定性，25影响支架的稳定性，25 o o ∼ ∼ 3030o o煤层中也试验煤层中也试验 成功，支架要加防倒防滑装备。成功，支架要加防倒防滑装备。 4、煤层结构、煤层结构 过厚、过硬的夹矸影响顶煤放落，单层夹矸过厚、过硬的夹矸影响顶煤放落，单层夹矸 厚度大于厚度大于0.5m或或f大于大于 3要采取措施。要采取措施。 顶煤中的夹矸总厚度不宜大于顶煤厚度的顶煤中的夹矸总厚度不宜大于顶煤厚度的 10 ∼ ∼15 5、顶板条件、顶板条件 顶板岩性最理想的条件是基本顶顶板岩性最理想的条件是基本顶I、、 II级，直级，直 接顶有一定厚度，采空区不悬顶，冒落后松接顶有一定厚度，采空区不悬顶，冒落后松 散体基本能充满采空区。散体基本能充满采空区。 6、地质构造6、地质构造 煤层厚度变化大，地质构造复杂，断层切割煤层厚度变化大，地质构造复杂，断层切割 块段，阶段煤柱等块段，阶段煤柱等 无法应用分层长壁采煤法时，可放顶煤。无法应用分层长壁采煤法时，可放顶煤。 采面短，亦可放顶煤。如回采鸡窝煤。采面短，亦可放顶煤。如回采鸡窝煤。 放顶煤放顶煤适用适用条条件件 思考思考题题 1、 放顶煤采煤法的主要工艺过程、 放顶煤采煤法的主要工艺过程 2、 放顶煤采煤法的主要优缺点、 放顶煤采煤法的主要优缺点 3、 放顶煤采煤法的技术难题有哪些、 放顶煤采煤法的技术难题有哪些