煤礦開采學第十二章--傾斜長壁采煤法

1、太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 1 TelE-mail： 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 2 第一節(jié)第一節(jié) 示例示例 第二節(jié)第二節(jié) 采煤系統(tǒng)分析采煤系統(tǒng)分析 第三節(jié)第三節(jié) 采煤工藝特點采煤工藝特點 第四節(jié)第四節(jié) 適用條件及評價適用條件及評價 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 3 特點特點 傾斜長壁采煤法傾斜長壁采煤法 回采工作面沿煤層走向回采工作面沿煤層走向 布置，沿傾斜（仰斜或俯斜）推進采煤。或長壁布置，沿傾斜（仰斜或俯斜）推進采煤?；蜷L壁 工作面沿傾斜推

2、進的采煤方法。工作面沿傾斜推進的采煤方法。 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 4 第一節(jié)第一節(jié) 示例示例 運輸順槽 回風順槽 單一煤層傾斜長壁單巷布置 膠帶大巷 軌道大巷 回風大巷 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 5 第一節(jié)第一節(jié) 示例示例 膠帶大巷（下層煤） 軌道大巷（下層煤） 回風大巷（上層煤） 運輸順槽 回風順槽 煤層群傾斜長壁雙巷布置 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 6 第一節(jié)第一節(jié) 示例示例 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 7 第一節(jié)第

3、一節(jié) 示例示例 繪圖說明：繪圖說明： 1、巷道布置特點、巷道布置特點 2、掘進順序、掘進順序 3、生產(chǎn)系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng) 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 8 第二節(jié)第二節(jié) 采煤系統(tǒng)分析采煤系統(tǒng)分析 3 5 a 4 2 61 1、仰斜開采、仰斜開采 采面采面 沿傾斜從下向上推進采沿傾斜從下向上推進采 煤。煤。 適用：適用：頂板穩(wěn)定，煤質(zhì)頂板穩(wěn)定，煤質(zhì) 較硬；頂板淋水大；煤較硬；頂板淋水大；煤 易自燃需注漿；臨界角易自燃需注漿；臨界角 一般為一般為 一、仰斜開采與俯斜開采一、仰斜開采與俯斜開采 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29

4、9 4 6 a 5 2 1 2、俯斜開采、俯斜開采 采采 面沿傾斜自上向下推面沿傾斜自上向下推 進采煤。進采煤。 適用：煤厚，適用：煤厚， 大，煤松軟易片幫，大，煤松軟易片幫， CH4大。大。 當當 5 仰斜仰斜 與俯斜相結(jié)合的形式與俯斜相結(jié)合的形式。 第二節(jié)第二節(jié) 采煤系統(tǒng)分析采煤系統(tǒng)分析 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 10 1、單工作面布置、單工作面布置 炮采、普采、綜采均可。炮采、普采、綜采均可。 2、雙工作面（兩面三巷）、雙工作面（兩面三巷）Fig.9 12示，普采、示，普采、 炮采。炮采。 如用綜采，兩面不同采，交替采煤。如用綜采，兩面不同采，

5、交替采煤。 主要優(yōu)點：減少一條巷道，一套設備。主要優(yōu)點：減少一條巷道，一套設備。 第二節(jié)第二節(jié) 采煤系統(tǒng)分析采煤系統(tǒng)分析 二、單工作面與雙工作面二、單工作面與雙工作面 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 11 根據(jù)傾斜長壁采面推進方向與主要水平大巷的相根據(jù)傾斜長壁采面推進方向與主要水平大巷的相 互位置，互位置， 前進式：前進式： 后退式：后退式： 混合式：混合式： 視視“井田邊界井田邊界”為前，主要水平巷為為前，主要水平巷為“后后”。 三、前進式、后退式與混合式三、前進式、后退式與混合式 第二節(jié)第二節(jié) 采煤系統(tǒng)分析采煤系統(tǒng)分析 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工

6、程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 12 (a ) 3 2 1 4 1、前進式、前進式 回采回采 工作面從大巷向井工作面從大巷向井 田邊界方向推進采田邊界方向推進采 煤。煤。 2、后退式回采、后退式回采 回采工作面從井田回采工作面從井田 邊界向主要水平大邊界向主要水平大 巷方向推進采煤。巷方向推進采煤。 第二節(jié)第二節(jié) 采煤系統(tǒng)分析采煤系統(tǒng)分析 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 13 1 (b ) 3 2 4 3、 混合式混合式 往往 復式復式 前進式與前進式與 后退式回采相結(jié)后退式回采相結(jié) 合。合。 第二節(jié)第二節(jié) 采煤系統(tǒng)分析采煤系統(tǒng)分析 太原理工大學太原

7、理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 14 分層同采時，須設條帶集中巷，這種情況下，條分層同采時，須設條帶集中巷，這種情況下，條 帶集中巷和集中斜巷之間聯(lián)系方式一般都是斜巷。帶集中巷和集中斜巷之間聯(lián)系方式一般都是斜巷。 溜煤如果用眼的話，則還要設進風斜巷，不好，溜煤如果用眼的話，則還要設進風斜巷，不好， 而最合理的布置方式是不設集中巷，沿空留巷和而最合理的布置方式是不設集中巷，沿空留巷和 掘巷。跳采或交替采掘巷。跳采或交替采 。 四、分帶斜巷布置及其聯(lián)系方式四、分帶斜巷布置及其聯(lián)系方式 第二節(jié)第二節(jié) 采煤系統(tǒng)分析采煤系統(tǒng)分析 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2

8、021-6-29 15 系統(tǒng)簡單，輔助運輸比較困難，單軌吊車、系統(tǒng)簡單，輔助運輸比較困難，單軌吊車、 卡軌車、齒軌車設備費高。小絞車倒短，但卡軌車、齒軌車設備費高。小絞車倒短，但 還是技術(shù)經(jīng)濟效果比較好的一種。還是技術(shù)經(jīng)濟效果比較好的一種。 通風方式也有通風方式也有U，Z，Y，W，H等方式。等方式。 回風大巷可設在采區(qū)上部邊界。最好還是靠回風大巷可設在采區(qū)上部邊界。最好還是靠 近運輸大巷。近運輸大巷。 五、生產(chǎn)系統(tǒng)五、生產(chǎn)系統(tǒng) 第二節(jié)第二節(jié) 采煤系統(tǒng)分析采煤系統(tǒng)分析 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 16 1、回采巷道、回采巷道 為采面服務，沿煤層傾斜線或偽

9、為采面服務，沿煤層傾斜線或偽 斜線開掘的斜巷。斜線開掘的斜巷。 2、水平運輸和回風大巷、水平運輸和回風大巷 3、聯(lián)接水平大巷與各煤層回采巷道的聯(lián)絡巷、聯(lián)接水平大巷與各煤層回采巷道的聯(lián)絡巷 4、硐室、硐室 傾斜長壁取消了采（盤）區(qū)上（下）山巷道。傾斜長壁取消了采（盤）區(qū)上（下）山巷道。 布置方式布置方式 ：井筒：井筒井底車場井底車場主石門主石門水平大水平大 巷巷回采巷道?；夭上锏馈?第二節(jié)第二節(jié) 采煤系統(tǒng)分析采煤系統(tǒng)分析 六、主要巷道類型六、主要巷道類型 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 17 1）運煤）運煤 膠帶機膠帶機 2）輔運）輔運 運送物料困難，長距離

10、斜巷運送物料困難，長距離斜巷 多臺小絞車；多臺小絞車； 無極繩運輸；無極繩運輸； 單軌吊；單軌吊； 卡軌車、卡軌車、 齒軌車齒軌車 第二節(jié)第二節(jié) 采煤系統(tǒng)分析采煤系統(tǒng)分析 七、運輸系統(tǒng)問題七、運輸系統(tǒng)問題 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 18 第三節(jié)第三節(jié) 采煤工藝特點采煤工藝特點 煤層傾角對頂板穩(wěn)定性影響：煤層傾角對頂板穩(wěn)定性影響： 1、仰采、仰采 ： （1） 頂板產(chǎn)生向采空區(qū)方向的分力頂板產(chǎn)生向采空區(qū)方向的分力 （2）頂板受向下拉力，不易獲得平衡）頂板受向下拉力，不易獲得平衡 （3）煤壁易片幫）煤壁易片幫 （4）采空區(qū)頂板冒落滾向采空區(qū)）采空區(qū)頂板冒落

11、滾向采空區(qū) （5）支架主要作用是支撐頂板）支架主要作用是支撐頂板 （6）支撐式或支掩式支架；）支撐式或支掩式支架； 當當 ，支柱迎山角為，支柱迎山角為6 ， 設置復位千斤頂；防片幫裝置，錨桿；大拉力的推移千斤設置復位千斤頂；防片幫裝置，錨桿；大拉力的推移千斤 頂。頂。 一、礦壓顯現(xiàn)及支護特點一、礦壓顯現(xiàn)及支護特點 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 19 (a) (b) L 12o 12o (a) (b) 煤層傾角對頂板穩(wěn)定性影響煤層傾角對頂板穩(wěn)定性影響 第三節(jié)第三節(jié) 采煤工藝特點采煤工藝特點 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-2

12、9 20 仰采與俯采仰采與俯采 2、俯采：、俯采： 頂板產(chǎn)生指向煤壁的分力頂板產(chǎn)生指向煤壁的分力 巖層受壓力，頂板易平衡，穩(wěn)定；巖層受壓力，頂板易平衡，穩(wěn)定； 煤壁穩(wěn)定煤壁穩(wěn)定, 不易片幫；不易片幫； 矸石易竄入采面；矸石易竄入采面； 支架支撐頂板，防矸石竄入工作面支架支撐頂板，防矸石竄入工作面 支掩式：掩護梁上有防竄裝置支掩式：掩護梁上有防竄裝置 第三節(jié)第三節(jié) 采煤工藝特點采煤工藝特點 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 21 1、仰采、仰采 1）水自流入采空區(qū)；）水自流入采空區(qū)； 2）頂板穩(wěn)定性差，臨界角）頂板穩(wěn)定性差，臨界角8 ； 3）當）當 時，采煤機

13、偏離煤壁，減少截深；時，采煤機偏離煤壁，減少截深； 輸送機，煤滾入下側(cè)，易斷鏈。輸送機，煤滾入下側(cè)，易斷鏈。 4）當）當 時，采煤機不穩(wěn)定，易翻倒。時，采煤機不穩(wěn)定，易翻倒。 措施：輸送機設下部三角架，調(diào)平。措施：輸送機設下部三角架，調(diào)平。 二、采煤工藝特點二、采煤工藝特點 第三節(jié)第三節(jié) 采煤工藝特點采煤工藝特點 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 22 2、俯采、俯采 1）水流入采面，工作條件差；）水流入采面，工作條件差； 2）頂板相對穩(wěn)定；）頂板相對穩(wěn)定； 3）機組不穩(wěn)定，易掉道。）機組不穩(wěn)定，易掉道。 二、采煤工藝特點二、采煤工藝特點 第三節(jié)第三節(jié) 采煤

14、工藝特點采煤工藝特點 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 23 第四節(jié)第四節(jié) 評價及適用條件評價及適用條件 1 1、優(yōu)點、優(yōu)點 （1）巷道布置簡單，巷道掘進及維護費低，投產(chǎn)快。巷道）巷道布置簡單，巷道掘進及維護費低，投產(chǎn)快。巷道 掘進工程量少掘進工程量少15%，相應工期短。，相應工期短。 （2）運輸系統(tǒng)簡單，占用設備少。運輸設備及輔助人員可）運輸系統(tǒng)簡單，占用設備少。運輸設備及輔助人員可 減少減少30。 （3）回采巷道沿煤掘進，易固定方向，采面可等長布置，）回采巷道沿煤掘進，易固定方向，采面可等長布置， 利于生產(chǎn)管理。利于生產(chǎn)管理。 （4）通風系統(tǒng)簡單，風路短

15、，通風構(gòu)筑物減少約）通風系統(tǒng)簡單，風路短，通風構(gòu)筑物減少約1/3。 一、評價一、評價 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 24 （5） 對某些地質(zhì)條件的適應性強，如：對某些地質(zhì)條件的適應性強，如： 傾斜斷層傾斜斷層 可沿斷面?zhèn)涡辈贾茫豢裳財嗝鎮(zhèn)涡辈贾茫?淋水淋水 仰斜開采；仰斜開采； 瓦斯大瓦斯大 俯采。俯采。 （6） 技術(shù)經(jīng)濟效益顯著技術(shù)經(jīng)濟效益顯著 采面單產(chǎn)增加，巷道掘進率（采面單產(chǎn)增加，巷道掘進率（m/萬萬t）降低）降低 ， 采出率（采出率（%）增加，工效（）增加，工效（t/工）提高工）提高 。 第四節(jié)第四節(jié) 評價及適用條件評價及適用條件 太原理工大學太

16、原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 25 2 2、缺點、缺點 （1）長距離傾斜巷道輔運和行人困難；）長距離傾斜巷道輔運和行人困難； （2）當前采掘運機械設備不完全適應傾斜長壁）當前采掘運機械設備不完全適應傾斜長壁 的要求；的要求； （3）大巷裝車點多，可設帶區(qū)，共用一個煤倉。）大巷裝車點多，可設帶區(qū)，共用一個煤倉。 （4）下行回風）下行回風 注意監(jiān)測。注意監(jiān)測。 第四節(jié)第四節(jié) 評價及適用條件評價及適用條件 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 26 （1） 煤層，效果最好。煤層，效果最好。 （2）采取一定技術(shù)措施，可適用于）采取一定技術(shù)措施，

17、可適用于12 17 的煤的煤 層。層。 （3）可據(jù)地質(zhì)構(gòu)造的特點采面呈偽斜布置。）可據(jù)地質(zhì)構(gòu)造的特點采面呈偽斜布置。 （4）不同采深、圍巖特性、沼氣涌出量及水涌）不同采深、圍巖特性、沼氣涌出量及水涌 出量均可采用傾斜長壁開采出量均可采用傾斜長壁開采 。 （5）據(jù)不同傾角，同一礦井亦可采用傾斜長壁）據(jù)不同傾角，同一礦井亦可采用傾斜長壁 和走向長壁配合開采。和走向長壁配合開采。 二、二、 適用條件適用條件 第四節(jié)第四節(jié) 評價及適用條件評價及適用條件 太原理工大學太原理工大學-礦業(yè)工程學院礦業(yè)工程學院2021-6-29 27 不同點：不同點： 1）傾斜長壁法取消了采（盤）區(qū)巷道，設帶區(qū)、）傾斜長壁法取消了采（盤）區(qū)巷道，設帶區(qū)、 巷道少。巷道少。 2）采面布置及推進方向不同。）采面布置及推進方向不同。 3）采煤工藝具有不同特點，傾斜長壁）采煤工藝具有不同特點，傾斜長壁 仰采仰采 或俯采。或俯采。 三、傾斜長壁與走向長壁采煤法的異同三、傾斜長壁與走向長壁采煤法的異同 第四節(jié)第四節(jié) 評價及適用