傾斜長壁采煤法

1、2:05煤礦開采學(xué)煤礦開采學(xué) 6.傾斜長壁采煤法傾斜長壁采煤法主講：劉建莊主講：劉建莊單位：河北理工大學(xué)單位：河北理工大學(xué)日期：日期：2009.072:056.1 示例示例6.2 采煤系統(tǒng)分析采煤系統(tǒng)分析6.3 采煤工藝特點采煤工藝特點6.4 適用條件及評價適用條件及評價126.傾斜長壁采煤法傾斜長壁采煤法342:05傾斜長壁采煤法傾斜長壁采煤法n傾斜長壁采煤法傾斜長壁采煤法 回采工作面沿煤層走向布置，沿傾回采工作面沿煤層走向布置，沿傾斜（仰斜或俯斜）推進采煤。斜（仰斜或俯斜）推進采煤。n該法于該法于1975年在大同煤峪口礦和棗莊田屯礦試驗成功，年在大同煤峪口礦和棗莊田屯礦試驗成功，之后逐步推

2、廣。該法采煤量占總產(chǎn)量的之后逐步推廣。該法采煤量占總產(chǎn)量的12%以上。以上。n實踐表明，相同的地質(zhì)條件下采用傾斜長壁開采較走向?qū)嵺`表明，相同的地質(zhì)條件下采用傾斜長壁開采較走向長壁開采可減少長壁開采可減少10%20%巷道掘進工程量，建井工期巷道掘進工程量，建井工期可縮短可縮短12年，經(jīng)濟效益顯著。年，經(jīng)濟效益顯著。n目前，該法在我國的主要產(chǎn)煤區(qū)神東、大同、兗州、晉目前，該法在我國的主要產(chǎn)煤區(qū)神東、大同、兗州、晉城、棗莊、松藻、雞西、鐵法、淮北、肥城等地城、棗莊、松藻、雞西、鐵法、淮北、肥城等地100多個多個礦井中均有應(yīng)用，是我國煤炭工業(yè)重點推廣的開采技術(shù)。礦井中均有應(yīng)用，是我國煤炭工業(yè)重點推廣的

3、開采技術(shù)。 2:05n分類：單一和分層，仰分類：單一和分層，仰斜和俯斜。斜和俯斜。（一）單一傾斜長壁采（一）單一傾斜長壁采煤法采煤系統(tǒng)煤法采煤系統(tǒng)n1.巷道名稱：巷道名稱：Fig.6-16.1 示例示例II12335546788184,536272:052.巷道布置特點：巷道布置特點：n（1）水平運輸大巷和回風(fēng)大巷均沿煤層走向置于）水平運輸大巷和回風(fēng)大巷均沿煤層走向置于階段同一側(cè)。階段同一側(cè)。n（2）分帶運輸斜巷和回風(fēng)斜巷（）分帶運輸斜巷和回風(fēng)斜巷（strip inclined drift）均沿煤層傾斜方向掘進，）均沿煤層傾斜方向掘進， 并垂直或斜交于并垂直或斜交于平運輸大巷平運輸大巷 n（3

4、）采面沿煤層走向布置，對拉采面（）采面沿煤層走向布置，對拉采面（double face ），面長），面長120150m ，斜長，斜長1000m 。n（4）分帶運料多臺小絞車串聯(lián)運輸。）分帶運料多臺小絞車串聯(lián)運輸。2:053.掘進順序掘進順序 n1.原則：盡快構(gòu)成通風(fēng)回路、平行作業(yè)原則：盡快構(gòu)成通風(fēng)回路、平行作業(yè)n2.順序：順序：1、2平行作業(yè)超過平行作業(yè)超過5設(shè)計位置設(shè)計位置100m即即可開掘可開掘5 ； 由由1開掘開掘7、6、4至上邊界；至上邊界； 開切眼開切眼貫通貫通4、5安裝設(shè)備進行開采。安裝設(shè)備進行開采。2:054.生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng) n（1）運煤：）運煤：3-4-6-1 裝車外運裝車外

5、運 n（2）通風(fēng)：通風(fēng)：fresh air：1-7-4-3；used air：3-5-2-風(fēng)井風(fēng)井n（3）運料：）運料：5巷、小絞車（置巷道一側(cè)）多級上巷、小絞車（置巷道一側(cè)）多級上運；無級繩上運運；無級繩上運 系統(tǒng)演示系統(tǒng)演示2:05實例實例n棗莊田屯礦：棗莊田屯礦： ；M =0.8 m；分帶斜長；分帶斜長1000m ；頂板；頂板5 6m灰?guī)r，緩慢下沉；灰?guī)r，緩慢下沉； 對拉采對拉采面面-總長總長280 320m 。n陽泉一礦：陽泉一礦： ； M=1.6m；CH440m3/d t；采面長；采面長180m；斜長；斜長1070m。2:05二、傾斜分層傾斜長壁采煤法采煤系統(tǒng)二、傾斜分層傾斜長壁采煤

6、法采煤系統(tǒng)n1.示例條件：煤厚示例條件：煤厚7.0m，平均傾角，平均傾角7。n2.布置特點：布置特點：煤層傾斜分為三個分層，采用普采工藝。煤層傾斜分為三個分層，采用普采工藝。俯斜工作面長度為俯斜工作面長度為120180m，上下分層同采。，上下分層同采。相鄰分帶組成一個帶區(qū)，一面兩巷，合用一個相鄰分帶組成一個帶區(qū)，一面兩巷，合用一個煤倉，但相鄰分帶不同采。煤倉，但相鄰分帶不同采。n3.巷道名稱巷道名稱 2:054.主要系統(tǒng)主要系統(tǒng)n運輸系統(tǒng)運輸系統(tǒng)n運料系統(tǒng)運料系統(tǒng)n通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)73030321191514456178A129101113161841068A41088106108II1812

7、310416617812動畫演示動畫演示2:054.2 采煤系統(tǒng)分析采煤系統(tǒng)分析n一、仰斜開采與俯斜一、仰斜開采與俯斜開采開采 n1.仰斜開采仰斜開采采面沿采面沿傾斜從下向上推進采傾斜從下向上推進采煤。煤。n適用：頂板穩(wěn)定，煤適用：頂板穩(wěn)定，煤質(zhì)較硬；頂板淋水大；質(zhì)較硬；頂板淋水大；煤易自燃需注漿；臨煤易自燃需注漿；臨界角一般為界角一般為 35a42612:052.俯斜開采俯斜開采n俯斜開采俯斜開采采面沿傾斜自上采面沿傾斜自上向下推進采煤。向下推進采煤。n適用：煤厚，適用：煤厚， 大，煤松軟大，煤松軟易片幫，易片幫，CH4大。大。n當(dāng)當(dāng) 5 仰斜與俯斜相仰斜與俯斜相結(jié)合的形式。結(jié)合的形式。 4

8、6a5212:053.混合開采方式混合開采方式n適用：進回風(fēng)大巷適用：進回風(fēng)大巷并列布置，煤層條并列布置，煤層條件又無特殊要求時，件又無特殊要求時，可采用?？刹捎谩運輸大巷以上部分運輸大巷以上部分采用俯斜后退開采，采用俯斜后退開采，以下部分采用仰斜以下部分采用仰斜后退開采，這種布后退開采，這種布置對于運輸、通風(fēng)置對于運輸、通風(fēng)和巷道維護均為有和巷道維護均為有利。利。 名 稱符 號停采線及煤柱永久密閉回 風(fēng)名 稱符 號圖 例進 風(fēng)煤層產(chǎn)狀運 煤臨時密閉風(fēng)門煤倉井田境界采區(qū)邊界123457689102:05仰斜開采與俯斜開采技術(shù)特征對比仰斜開采與俯斜開采技術(shù)特征對比 分類分類仰斜開采仰斜開采俯斜

9、開采俯斜開采推進方向推進方向由下向上由下向上由上向下由上向下適用條件適用條件1.賦存較穩(wěn)定賦存較穩(wěn)定2.煤質(zhì)較硬、不易片幫煤質(zhì)較硬、不易片幫3.煤層中厚以下煤層中厚以下4.傾角一般小于傾角一般小于20，小于，小于12為宜為宜1.煤層較厚煤層較厚2.煤質(zhì)松軟易片幫煤質(zhì)松軟易片幫3.瓦斯較大瓦斯較大4.頂?shù)装搴兔簩訚B水較小頂?shù)装搴兔簩訚B水較小5.傾角一般小于傾角一般小于20，小于，小于12為為宜宜優(yōu)點優(yōu)點1.頂板淋水可直接流入采空區(qū)，使工作頂板淋水可直接流入采空區(qū)，使工作面保持良好的工作環(huán)境面保持良好的工作環(huán)境2.裝煤效果好，可充分利用煤的自重提裝煤效果好，可充分利用煤的自重提高裝煤率，減少殘留煤

10、量高裝煤率，減少殘留煤量3.有利于實施充填法處理采空區(qū)及向采有利于實施充填法處理采空區(qū)及向采空區(qū)灌漿預(yù)防自燃發(fā)火空區(qū)灌漿預(yù)防自燃發(fā)火4.采煤機的穩(wěn)定性尚好采煤機的穩(wěn)定性尚好1.有利于防止煤壁片幫及梁端冒頂有利于防止煤壁片幫及梁端冒頂事故事故2.工作面瓦斯不易積聚，利于通風(fēng)工作面瓦斯不易積聚，利于通風(fēng)安全安全3.移架力和推溜力較小移架力和推溜力較小4.采煤機重心傾向煤壁，不會出現(xiàn)采煤機重心傾向煤壁，不會出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)和傾倒，容易保持良好的工作翻轉(zhuǎn)和傾倒，容易保持良好的工作狀態(tài)狀態(tài)缺點缺點1.有平行于工作面的同向節(jié)理時煤壁易有平行于工作面的同向節(jié)理時煤壁易片幫，頂板有局部變化時架前易冒頂片幫，頂板有局部

11、變化時架前易冒頂2.傾角較大時易將煤拋到輸送機的采空傾角較大時易將煤拋到輸送機的采空區(qū)側(cè)區(qū)側(cè)1.工作面因故停產(chǎn)時，煤層頂?shù)装骞ぷ髅嬉蚬释．a(chǎn)時，煤層頂?shù)装寮懊罕诹芩资鬼敯遘浕?，影響機及煤壁淋水易使頂板軟化，影響機械效能發(fā)揮械效能發(fā)揮2.裝煤效果差裝煤效果差2:05二、單工作面和對拉工作面（二、單工作面和對拉工作面（single and double faces）n1.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n2.雙工作面（兩面三巷）雙工作面（兩面三巷）Fig.6-1：普采、炮采普采、炮采如用綜采，開采強度大，如用綜采，開采強度大，兩面不同采，交替采煤。兩面不同采，交

12、替采煤。主要優(yōu)點：減少一條巷道，主要優(yōu)點：減少一條巷道，一套設(shè)備。一套設(shè)備。(a)21123(b)34342:05MG48：突出礦井、高瓦斯礦井、：突出礦井、高瓦斯礦井、低瓦斯礦井高瓦斯區(qū)域的采煤工作低瓦斯礦井高瓦斯區(qū)域的采煤工作面，不得采用前進式采煤方法。面，不得采用前進式采煤方法。 三、前進式、后退式與混合式三、前進式、后退式與混合式n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，n前進式：前進式：advancing order n后退式：后退式：retreating ordern混合式：混合式：n視視“井田邊界井田邊界”為前，主要水平

13、巷為為前，主要水平巷為“后后”。2:05前進式開采前進式開采 n前進式開采方式投產(chǎn)早，出煤快，巷道維護工程前進式開采方式投產(chǎn)早，出煤快，巷道維護工程量小。量小。n需要隨工作面推進在采空區(qū)中維護回采斜巷，技需要隨工作面推進在采空區(qū)中維護回采斜巷，技術(shù)復(fù)雜，費用較高；工作面通風(fēng)線路漏風(fēng)和瓦斯術(shù)復(fù)雜，費用較高；工作面通風(fēng)線路漏風(fēng)和瓦斯涌出量較大，采空區(qū)瓦斯涌到工作面風(fēng)流中，不涌出量較大，采空區(qū)瓦斯涌到工作面風(fēng)流中，不利于通風(fēng)及防火安全；采掘相互干擾，技術(shù)工藝?yán)谕L(fēng)及防火安全；采掘相互干擾，技術(shù)工藝及施工組織管理復(fù)雜；難以掌握工作面前方的地及施工組織管理復(fù)雜；難以掌握工作面前方的地質(zhì)變化情況，不利于

14、正常接續(xù)生產(chǎn)。質(zhì)變化情況，不利于正常接續(xù)生產(chǎn)。n這種方式在我國應(yīng)用較少。這種方式在我國應(yīng)用較少。 2:05后退式開采后退式開采 n分帶運輸斜巷在工作面采煤前預(yù)先掘出，采空區(qū)分帶運輸斜巷在工作面采煤前預(yù)先掘出，采空區(qū)后方的斜巷隨采隨廢。后方的斜巷隨采隨廢。n該方式回采斜巷在煤體中易于維護，并能預(yù)先探該方式回采斜巷在煤體中易于維護，并能預(yù)先探明煤層變化情況，技術(shù)工藝和施工組織較為容易，明煤層變化情況，技術(shù)工藝和施工組織較為容易，能較好保證工作面連續(xù)推進和正常生產(chǎn)，在傾斜能較好保證工作面連續(xù)推進和正常生產(chǎn)，在傾斜長壁開采中廣泛應(yīng)用。長壁開采中廣泛應(yīng)用。n但前期掘進工程量較大，準(zhǔn)備時間較長。但前期掘進

15、工程量較大，準(zhǔn)備時間較長。 2:05相鄰分帶一仰一俯的往復(fù)式開采相鄰分帶一仰一俯的往復(fù)式開采 n仰俯結(jié)合，克服和減少前進時開采的缺點，利于仰俯結(jié)合，克服和減少前進時開采的缺點，利于搬遷。搬遷。(b)(a)2132134555454668792:05四、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n分層同采必須設(shè)置集中斜巷，分采不設(shè)。分層同采必須設(shè)置集中斜巷，分采不設(shè)。n特定條件上山帶區(qū)要求仰斜下山帶區(qū)要求俯斜，厚煤特定條件上山帶區(qū)要求仰斜下山帶區(qū)要求俯斜，厚煤層一般均設(shè)置集中斜巷。層一般均設(shè)置集中斜巷。n上下分帶集中斜巷與分層斜巷多用斜巷聯(lián)絡(luò)，溜煤也上下分帶集中斜巷與分層斜巷多用斜巷聯(lián)

16、絡(luò)，溜煤也可采用立眼。另設(shè)進風(fēng)行人斜巷?？刹捎昧⒀?。另設(shè)進風(fēng)行人斜巷。n分帶間無煤柱，相鄰分帶可共用聯(lián)絡(luò)斜巷和立眼。分帶間無煤柱，相鄰分帶可共用聯(lián)絡(luò)斜巷和立眼。2:05n1.運煤運煤膠帶機膠帶機 n2.輔運輔運運送物料困難，長距離斜巷運送物料困難，長距離斜巷 多臺小絞車；無極繩運輸；多臺小絞車；無極繩運輸；單軌吊；卡軌車、齒軌車單軌吊；卡軌車、齒軌車 系統(tǒng)簡單，運距長，系統(tǒng)簡單，運距長，安全，運量較大安全，運量較大多用，強度大，多用，強度大，安全差安全差五、生產(chǎn)系統(tǒng)五、生產(chǎn)系統(tǒng)2:05生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)n3.通風(fēng)方式：通風(fēng)方式：U、Z、Y、W、H多種型式。多種型式。n4.下行風(fēng)：傾角大于下行風(fēng)：

17、傾角大于10避免采用下行風(fēng)，總回避免采用下行風(fēng)，總回風(fēng)巷設(shè)置上部邊界，設(shè)置集中斜巷時解決超前斜風(fēng)巷設(shè)置上部邊界，設(shè)置集中斜巷時解決超前斜巷和聯(lián)絡(luò)斜巷的局部污風(fēng)下行問題。巷和聯(lián)絡(luò)斜巷的局部污風(fēng)下行問題。2:056.3 采煤工藝特點采煤工藝特點一、礦壓顯現(xiàn)及支護特點一、礦壓顯現(xiàn)及支護特點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

18、式支架； 時時支柱迎山角為支柱迎山角為6 ，設(shè)置復(fù)位千斤頂；防片幫裝置，錨桿；設(shè)置復(fù)位千斤頂；防片幫裝置，錨桿； 大拉力的大拉力的推移千斤頂推移千斤頂2:05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(a)(b)L12o12o(a)(b)2:052.俯采俯采n頂板產(chǎn)生指向煤壁的分力頂板產(chǎn)生指向煤壁的分力 n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； n煤壁穩(wěn)定煤壁穩(wěn)定, 不易片幫；不易片幫； n矸石易竄入采面；矸石易竄入采面； n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n支掩式或掩護式支架：掩護梁上有防竄裝置。支掩式或掩護式支架：掩護梁上有防竄裝置。

19、 2:05二、采煤工藝特點二、采煤工藝特點（一）仰采特點（一）仰采特點 n1.水自流入采空區(qū)；水自流入采空區(qū)；n2.頂板穩(wěn)定性差，臨界角頂板穩(wěn)定性差，臨界角8 ；n3.當(dāng)當(dāng)時，采煤機偏離煤壁，時，采煤機偏離煤壁，減少截深減少截深；煤滾入溜；煤滾入溜槽下側(cè)，輸送機易斷鏈，小截深，槽下側(cè)，輸送機易斷鏈，小截深，中心鏈?zhǔn)?，輸中心鏈?zhǔn)?，輸送機送機設(shè)設(shè)下部調(diào)平三角架下部調(diào)平三角架。n4.當(dāng)當(dāng) 時，采煤機不穩(wěn)定，易翻倒。時，采煤機不穩(wěn)定，易翻倒。 2:05（二）俯采特點（二）俯采特點n1.水流入采面，工作條件差；水流入采面，工作條件差； n2.裝煤困難：加高滾筒滑靴，調(diào)換滾筒背向旋轉(zhuǎn)，裝煤困難：加高滾筒滑

20、靴，調(diào)換滾筒背向旋轉(zhuǎn)，降低割煤速度，臺階割煤，吊移輸送機。降低割煤速度，臺階割煤，吊移輸送機。n2.頂板相對穩(wěn)定；頂板相對穩(wěn)定； n3.機組不穩(wěn)定，易掉道。機組不穩(wěn)定，易掉道。 2:056.4 適用條件及評價適用條件及評價一、傾斜長壁采煤法評價一、傾斜長壁采煤法評價 n1.傾斜長壁采煤法優(yōu)點傾斜長壁采煤法優(yōu)點 n（1）巷道布置簡單，巷道掘進及維護費低，投產(chǎn)）巷道布置簡單，巷道掘進及維護費低，投產(chǎn)快。巷道掘進工程量少快。巷道掘進工程量少15%，相應(yīng)工期短。，相應(yīng)工期短。n（2）運輸系統(tǒng)簡單，占用設(shè)備少，運費低。運輸）運輸系統(tǒng)簡單，占用設(shè)備少，運費低。運輸設(shè)備及輔助人員可減少設(shè)備及輔助人員可減少3

21、0。n（3）回采巷道沿煤掘進，易固定方向，采面可等）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。長布置，利于生產(chǎn)管理。2:05傾斜長壁采煤法優(yōu)點傾斜長壁采煤法優(yōu)點 n（4）通風(fēng)線路短，風(fēng)流方向轉(zhuǎn)折變化少，通風(fēng)構(gòu)）通風(fēng)線路短，風(fēng)流方向轉(zhuǎn)折變化少，通風(fēng)構(gòu)筑物減少約筑物減少約1/3。n（5）對某些地質(zhì)條件的適應(yīng)性強，如：）對某些地質(zhì)條件的適應(yīng)性強，如：傾斜斷層傾斜斷層 可沿斷面?zhèn)涡辈贾?；可沿斷面?zhèn)涡辈贾?；淋水淋?仰斜開采；仰斜開采；瓦斯大瓦斯大 俯采。俯采。n（6） 技術(shù)經(jīng)濟效益顯著：采面單產(chǎn)增加，巷道掘技術(shù)經(jīng)濟效益顯著：采面單產(chǎn)增加，巷道掘進率（進率（m/萬萬t）降低）降低 ，采

22、出率（，采出率（%）增加，工效）增加，工效（t/工）提高工）提高 。 2:052.傾斜長壁采煤法缺點傾斜長壁采煤法缺點n（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； n（2）當(dāng)前采掘運機械設(shè)備不完全適應(yīng)傾斜長壁的要求；）當(dāng)前采掘運機械設(shè)備不完全適應(yīng)傾斜長壁的要求； n（3）大巷裝車點多，可設(shè)帶區(qū)，共用一個煤倉。）大巷裝車點多，可設(shè)帶區(qū)，共用一個煤倉。陽泉一礦：陽泉一礦：4個分帶共用一煤倉；個分帶共用一煤倉；二道河子礦：二道河子礦：5個分帶共用一煤倉。個分帶共用一煤倉。n（4）下行回風(fēng)）下行回風(fēng) 加強檢查監(jiān)測。加強檢查監(jiān)測。 2:05二、傾斜長壁采煤法適用條件二、傾斜長壁采煤法適用條件n1. 煤層，效果最好。煤層，效果最好。 n2.采取一定技術(shù)措施，可適用于采取一定技術(shù)措施，可適用于12 17 的煤層。的