第八章 急倾斜煤层采煤方法.ppt

第八章急倾斜煤层采煤方法,急斜煤层开采的特点煤层，急斜煤层开采的特点均由煤层倾角增大引起1、采下的煤和垮落矸石会自动下滑简化煤的运输；带来不安全因素,急倾斜煤层开采的一般特点,2、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,,,,急倾斜煤层开采的一般特点,3、采煤采煤工作面的行人、破煤、支护、采空区处理、运料等各项工序的操作都比较困难。4、煤层由原水平状态，经过多次地质变动，变成急斜煤层。地质构造复杂；煤层不稳定；掘进慢，回采率低，易自燃，走向短。,5、采区用一组上山眼的布置方式，或用伪斜折返上山。,伪斜折返上山,1-运输石门2-溜煤眼3-运料眼4-行人眼5-回风石门,2,3,4,1,5,急倾斜煤层开采的一般特点,6、急斜煤层采矿工程图采用立面图或层面图,急倾斜煤层开采的特点,7、采区一般不设上、中部车场，设下部车场。8、采煤方法多样,9、由于煤层超过底板岩层移动角，煤层开采后顶板会发生移动垮落，底板也会发生滑动和垮落。（见下图）,急斜煤层开采的特点,,10、由于急斜煤层倾角大于岩石自然安息角，采空区垮落矸石会自动由上部向下部滚落，对下部采空区产生局部充填作用。,第一节急倾斜走向长壁采煤法,表急倾斜煤层采煤法的发展,（一）采煤系统1、巷道布置布置三条上山一般相隔1015m，每隔1015m用联络眼联通。区段划分采区沿倾斜划分为23个区段,一、倒台阶采煤法,区段运输平巷上45m开超前平巷，每隔56m联通，超前下台阶23个溜煤眼。,2、工作面布置采面参数面长4050m，一个台阶长1520m，台阶数23个；倒台阶布置上下台阶错距为23m，最下一个台阶错距为56m，台阶长810m。,（二）回采工艺落煤风镐；爆破。装运煤自溜。支护人工，木支柱，设顶梁、底梁、护身板。处理采空区垮落法或充填法。,（三）评价及适用优点巷道布置简单；掘进率低；通风系统简单；采出率高；对地质条件的适应性强。缺点工艺多，操作复杂，劳动强度大；顶板管理工作量大，坑木耗量大；煤尘大，台阶上隅角处易积聚瓦斯，安全性差；劳动生产率低；不利机械化采煤。适用煤层赋存变化大，厚度小于2m的煤层。目前少用。,二、伪斜走向长壁采煤法,特点采面呈伪斜直线布置，沿走向推进；水平分段密集切顶、档矸、隔离采空区与采面工作空间；采面分段爆破采煤，煤自溜。,工作面线与水平面夹角，一般为3035,1-密集，2-人字溜煤眼，3-单边钢板溜槽，4-点柱,,（一）采煤系统,（二）采煤工艺,1、工作面初采自切眼与回风交接处开始自上往下推进，面长逐渐加长，开切眼逐段报废，当面下端距回风巷4m时，开始支设分段密集支柱，当一分段密集达5m时，而直接顶不垮，要强制放顶，随工作面推进，不断增设密集。当面达到图中6的位置时，初采结束。,分段水平密集,2、采面正常回采正常支护金属支柱加铰接顶梁，倒悬臂齐梁齐柱布置，柱距0.8m，排距1.0m。密集支柱沿倾斜45m设置一排密集支柱，一般为点柱，支柱间距0.20.3m，每排密集支柱沿走向长约45m，密集支柱随面前移前添后回。,采面分段爆破一般由下向上装煤由一般由上向下，装入搪瓷溜槽采空区采用全部垮落法处理。,3、采面收尾工作面上端距收作眼4米时，工作面进入收尾阶段。在收尾眼靠工作面一侧留4m宽煤柱，每隔5m开一联络眼。,4、评价及适用,采面伪斜直线布置，减少了煤、矸下滑速度，安全。顶底板受力改善，相对稳定采面利用率高，单产高支柱工作量大分段密集“三角区”易积CH4顶如有淋水，劳动条件差适用，顶板中等稳定，M2m的低瓦斯煤层，或厚度变化大的不适合伪倾斜柔性掩护支架采煤法薄及中厚煤层。,第二节伪倾斜柔性掩护支架采煤法,一、采煤系统伪斜柔性掩护支架采煤法采面呈直线伪斜布置，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、巷道布置2、采面布置3、生产系统,,11,,1、通风系统新鲜风流自采区运输石门进入，经运输平巷到采煤工作面。污浊风流从采煤工作面经回风平巷到回风石门排出。2、运料系统支架等材料由回风石门运进，经回风平巷运到支架安装地点。3、运煤系统工作面破煤经自溜到运输平巷，经刮板输送机转到运输石门，到采区溜煤眼，大巷装车。,二、掩护支架结构,三、回采工作准备、回采、收尾,（一）准备回采1、扩帮将原区段回风平巷扩大到顶底板2、挖地沟从初采斜巷以外5米处开始挖倒梯形地沟。,3、安装架子1）沿走向在地沟两侧放置钢丝绳。注第一条钢丝绳应跨过沟两侧，并使接头错开。2）钢梁从初采斜巷以外35米处开始铺设，沿走向间隔200300mm，顶板一侧略垫高35，用螺栓和夹板将钢梁钢丝绳联成整体，其上铺金属网或竹笆。3）回柱放顶安装长度达最大控顶距（515m）时，架尾回柱放顶，放顶位置距上捌点保持5m以上距离，支架安装长度大于15m，即可调整支架下放。,4、调斜支架利用开切巷中打眼放炮逐步把支架调成2530伪斜状态，到达规定位置即转入正常回采。,,,（二）正常回采,接长支架采煤溜煤眼上留巷拆支架1）接长掩护支架在回风巷接长掩护支架，超过上出口810m2）采煤炮采打眼-装药-联线-放炮（全采面一次爆破或分段爆破）出煤（铺溜槽）-调支架等。3）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,（三）收尾,1）在停采线一侧掘两条收尾上山走向间距810m，沿倾斜5m用联络眼贯通。2）支架安装到收尾上山处，不再接长3）随采煤下放前端支架，伪斜角逐渐变小，放平支架。4）全部拆除支架,四、改进支架结构，扩大使用范围,八字形掩护支架适用M1.31.6m“”形支架适用，4.6m单支撑式支架适用；M1.454.6m“7”字形掩护支架适用M45，m1.2米，薄，中厚都可以。,第四节水平分段放顶煤采煤法,水平分段放顶煤采煤法在急斜煤层中，按一定高度分成若干个分段。在分段的底部布置采煤工作面，先采出底部工作面的煤，随即放出上部顶煤的方法。,一、采煤系统,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-区段运输巷，9-区段回风巷，10-进风斜巷，11-溜煤眼，12-回风斜巷,二、综采放顶煤回采工艺,采煤工艺过程割煤、移架、推溜、放顶煤。综采工艺特点采煤机短机身，刮板输送机功率小，采煤机可上机头。从巷道入刀，自底板向顶板方向放煤，一般要多轮放煤。适用采面长25m。,综采放顶煤液压支架,综采放顶煤液压支架,三、滑移支架放顶煤回采工艺,滑移顶梁支架是一种无底梁，由滑移顶梁与双作用液压支柱等组成的液压支架。,采面布置,（靖远局王家山矿）M56.5m，，采面长74m，分段高6m，其中采高2m，放顶煤4m，炮采工艺。工作面落煤方式采煤机落煤多采用爆破落煤（工作面长度短限制了采煤机的发挥，采煤机的机道较大）铺顶网推移输送机及滑移顶梁液压支架,铺顶网，伸出前伸梁，出煤,移前输送机,提前梁柱，准备滑移前梁,缩前伸梁，滑移前梁到位，支前梁支柱，提后梁前支柱，移后输送机,提后梁后柱,滑移后梁到位，支后梁支柱,放落顶煤,到放煤步距，移架后面停推，剪网放煤剪网宽0.40.5m，高0.81.0m，距顶板1m左右的放煤口放煤顺序从底板一端至顶板依次间隔1、3、52、4、6放煤口不超过2个23轮往复放煤补剪好放煤口,适用采面长15m,四、矿压显现特点,1、有明显的周期来压2、支架载荷较低，并随分段高度增加而减小。3、顶板侧矿压显现相对剧烈。4、不能影响顶板的活动规律，只能控制端面。5、顶煤上的载工荷随分段减小。6、放煤困难，需辅以人工松动。,7、底板煤不能放出，造成“死煤三角”如下图8、有利提高采出率。,底板方向三角煤损失,五、评价,单产高。可实现机械化，便于集中生产和管理。工作面效率高占用设备少，成本低，铺网少（滑移支架），比急倾斜分层采煤法巷道多，比其他方法巷道少。与其他急倾斜采煤法相比，经济效率好，值得推广。,适用,对于急倾斜煤层M9-15米，滑移支架炮采放顶煤。M15-25米，滑移支架普采放顶煤。M〉25米，综采放顶煤。,第五节仓储式采煤法,仓储采煤法实质是利用煤层倾角大可以自溜的特点，将采下的松散煤储存在采空区（仓房）内，并供人站在上面操作，待仓房采完，然后有计划地将煤炭放出。类型仰斜条带仓储采煤法伪斜走向长壁仓储采煤法,一、仰斜推进的仓储采煤法,（一）特点1、区段范围沿走向每1530m划分为若干仓房，仓房的倾斜长度（区段斜长）一般为4080m。2、仓房间留煤柱36m，开掘一对上山进风行人，每隔6米联通。不留煤柱，只在采区边界开一条上山作为第一仓房回风用。,3、仓房底部留小煤柱形成放煤口4、每个仓房内有一个沿走向伪倾斜（10∘20∘）布置、仰斜推进的工作面。（便于通风）5、采下的煤暂时存于采面下的采空区内，临时支护顶板。6、仓房采完后，再把贮存的煤放出。,（二）采煤系统,1、采区巷道布置2、生产系统,1、破煤放炮落煤，煤壁在顶底板之间与水平面有70∘80∘夹角。2、支护不支护，当煤质松软时，只设临时点柱。3、上部4m煤柱回收放仓之前自行崩落，一齐放出。,（三）采煤工艺,四采掘安排,（五）评价,优点巷道布置简单，生产系统简单。工序少、效率高，取消支回工序。坑木耗量少。劳动强度有所减轻。,缺点采出率低；煤质不易保证；使用条件要求严格。,仓储式采煤法适用,1）顶底板坚硬，底板不易脱落，能悬露较大面积和较长时间不垮落。2）50。3）煤厚M13m，煤质坚硬，层理、解理不发育。4）煤不易自燃，CH4小。5）无淋水。,思考题,1、急斜煤层开采有哪些主要特点2、急斜厚煤层水平分段放顶煤采煤工艺的种类及适用条件。3、伪斜柔性掩护支架采煤法的特点及适用条件。4、仓储采煤法的主要特点及适用条件。5、急斜煤层伪斜走向长壁采煤法的主要特点采面为何伪斜布置,