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1、第五章傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行垮落采煤法第五章傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行垮落采煤法傾斜分層傾斜分層將厚煤層分成若干與煤層層面相平行的分將厚煤層分成若干與煤層層面相平行的分層,然后逐層開采。層,然后逐層開采。 (c) h3 4h(d)h(b)(a)分層厚度:分層厚度:普采一般普采一般2m2m,最大最大2.5m2.5m綜采綜采一般一般3m3m,最大,最大3.5m3.5m工作面長(zhǎng)度:工作面長(zhǎng)度:150 200m傾斜分層垮落采煤法傾斜分層垮落采煤法下行式下行式: :先采頂分層,依次按下行順序回采各分層先采頂分層,依次按下行順序回采各分層分層同采:分層同采:在同一區(qū)段范圍內(nèi),上、下分層工作面在同一區(qū)段范圍內(nèi),上、

2、下分層工作面錯(cuò)開一定距離同時(shí)開采錯(cuò)開一定距離同時(shí)開采分層分采:分層分采:在同一區(qū)段范圍內(nèi),采完一個(gè)分層后再在同一區(qū)段范圍內(nèi),采完一個(gè)分層后再采下一個(gè)分層采下一個(gè)分層第一節(jié)第一節(jié) 傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行垮落采煤法示例傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行垮落采煤法示例一、分層同采的采區(qū)巷道布置一、分層同采的采區(qū)巷道布置條件:厚煤層,低瓦斯,賦存穩(wěn)定;條件:厚煤層,低瓦斯,賦存穩(wěn)定; 分三層,分三層,沿傾斜劃為沿傾斜劃為3 3 5 5個(gè)區(qū)段個(gè)區(qū)段分分層層同同采采巷巷道道布布置置掘掘進(jìn)進(jìn)87l62618541722311945378221191762階段運(yùn)輸大巷階段運(yùn)輸大巷(1)和回風(fēng)大巷和回風(fēng)大巷(2) 布布置在距煤

3、層置在距煤層5 20m的底板巖的底板巖石中石中軌上(軌上(5)和運(yùn)上()和運(yùn)上(4)布置在距煤層布置在距煤層15m左右左右的底板巖石中,的底板巖石中,錯(cuò)距:錯(cuò)距: 2m運(yùn)運(yùn)“上上”在下,軌在下,軌“上上”在上在上分分層層同同采采巷巷道道布布置置掘掘進(jìn)進(jìn)98137l626101854171022311945183107822119176132139區(qū)段集中運(yùn)輸巷(區(qū)段集中運(yùn)輸巷(10)距煤層)距煤層8 10m的底板巖石中的底板巖石中區(qū)段集中軌巷(區(qū)段集中軌巷(9)在下區(qū)段頂分)在下區(qū)段頂分層回風(fēng)巷位置開掘,超前(層回風(fēng)巷位置開掘,超前(10)掘進(jìn),為(掘進(jìn),為(10)定向)定向每隔每隔200m左

4、右開掘區(qū)段回左右開掘區(qū)段回風(fēng)小石門(風(fēng)小石門(13)至各分層)至各分層分分層層同同采采巷巷道道布布置置掘掘進(jìn)進(jìn)9813127l61126101218541710223119114518310127822119176132139 從(從(9)每隔)每隔200m左右左右開(開(11)溝通各分層)溝通各分層最后一個(gè)(最后一個(gè)(11)距采區(qū)邊界約)距采區(qū)邊界約200m 集中區(qū)段平巷與分層平巷間聯(lián)系集中區(qū)段平巷與分層平巷間聯(lián)系(10)(12)通各分層機(jī)巷通各分層機(jī)巷(14、20)(9)(11)通各分層機(jī)巷通各分層機(jī)巷(14、20)從最后一個(gè)(從最后一個(gè)(12)反向掘()反向掘(14)至采區(qū)邊界)至采區(qū)邊

5、界從最后一個(gè)(從最后一個(gè)(13)反向掘()反向掘(15)至采區(qū)邊界)至采區(qū)邊界913121110131313109141112分分層層同同采采巷巷道道布布置置掘掘進(jìn)進(jìn)9813127l6112610121854171022311911451831012782211917613213914151415981513127l611261012201854172110202231191145183910201412782211917613221151314分分層層同同采采981513127l611261012201854172110202231191145183910201412782211917613

6、221151314分分層層同同采采第二區(qū)段開采第二區(qū)段開采第一區(qū)段采完后:第一區(qū)段采完后:(9)作為下區(qū)段頂分層回風(fēng)巷,)作為下區(qū)段頂分層回風(fēng)巷,(10)作為集中軌巷)作為集中軌巷沿(沿(1010)掘回風(fēng)石門()掘回風(fēng)石門(1313)9131211101313131145183910201412 78221191761322115上下區(qū)段同采時(shí)的通風(fēng)上下區(qū)段同采時(shí)的通風(fēng)10548712119分層分層同采同采評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)1 1、優(yōu)點(diǎn):、優(yōu)點(diǎn):1 1)上下分層同采,增產(chǎn)潛力大,生產(chǎn)集中在區(qū)段內(nèi))上下分層同采,增產(chǎn)潛力大,生產(chǎn)集中在區(qū)段內(nèi)2 2)縮短了準(zhǔn)備時(shí)間,利于接替)縮短了準(zhǔn)備時(shí)間,利于接替3 3)

7、回采巷道超前掘進(jìn),維護(hù)長(zhǎng)度及時(shí)間短,維護(hù)費(fèi)低)回采巷道超前掘進(jìn),維護(hù)長(zhǎng)度及時(shí)間短,維護(hù)費(fèi)低4)集中巷集中運(yùn)煤,系統(tǒng)集中,占用設(shè)備少)集中巷集中運(yùn)煤,系統(tǒng)集中,占用設(shè)備少5)利于假頂防腐和防止自燃)利于假頂防腐和防止自燃981513127l6112610122018541721102022311911451839102014127822119176132211513142 2、缺點(diǎn)、缺點(diǎn)1 1)巖石工程量大巖石工程量大(設(shè)區(qū)段集中平巷及聯(lián)絡(luò)巷)(設(shè)區(qū)段集中平巷及聯(lián)絡(luò)巷)2 2)生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜)生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜3 3)單工作面能力不易發(fā)揮)單工作面能力不易發(fā)揮4 4)初期準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng))初期準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)981

8、513127l611261012201854172110202231191145183910201412782211917613221151314分層分層同采同采評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)分層同采的適用條件分層同采的適用條件 隨著機(jī)械化水平提高,綜采放頂煤出現(xiàn),非隨著機(jī)械化水平提高,綜采放頂煤出現(xiàn),非放頂煤?jiǎn)螌庸ぷ髅嫔a(chǎn)能力加大,支護(hù)條件放頂煤?jiǎn)螌庸ぷ髅嫔a(chǎn)能力加大,支護(hù)條件改善,分層同采的優(yōu)點(diǎn)已逐漸弱化,改善,分層同采的優(yōu)點(diǎn)已逐漸弱化,缺點(diǎn)缺點(diǎn)(巖石工程量大、生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜)(巖石工程量大、生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜)已日趨明已日趨明顯,分層同采漸少用。顯,分層同采漸少用。 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì):技術(shù)發(fā)展趨勢(shì):(1)多采用分層分采)

9、多采用分層分采(2)放頂煤)放頂煤(3)大采高)大采高分層分采的采區(qū)巷道布置分層分采的采區(qū)巷道布置分層分層分采分采時(shí),時(shí),不設(shè)不設(shè)區(qū)段區(qū)段集中集中平巷。平巷。2第三節(jié)第三節(jié) 傾斜分層長(zhǎng)壁采煤法采煤工藝特點(diǎn)傾斜分層長(zhǎng)壁采煤法采煤工藝特點(diǎn)一、頂分層回采工藝特點(diǎn)一、頂分層回采工藝特點(diǎn)頂分層鋪設(shè)人工假頂或增頂分層鋪設(shè)人工假頂或增加形成再生頂板的工作加形成再生頂板的工作 頂板頂板煤層原生頂板煤層原生頂板頂分層采煤工作面頂分層采煤工作面|工藝同中厚煤層工藝工藝同中厚煤層工藝 底板底板煤層(二分層)煤層(二分層) 鋪假頂或形成再生頂板(下分層鋪假頂或形成再生頂板(下分層1 1、人工假、人工假頂頂1)1)竹笆

10、、荊笆假頂竹笆、荊笆假頂竹笆:竹笆:寬寬0.70.7 1.01.0m m,長(zhǎng)長(zhǎng)2.22.2 2.42.4m m,竹片或細(xì)竹片或細(xì)竹用鐵絲編成。竹用鐵絲編成。荊笆:荊笆:寬寬0.9 1.0m,長(zhǎng)長(zhǎng)2.2 2.4m,用細(xì)鐵絲用細(xì)鐵絲編成。編成。底梁:底梁:半圓木或厚木板。半圓木或厚木板。竹笆、荊笆假頂鋪設(shè)竹笆、荊笆假頂鋪設(shè)鋪設(shè):鋪設(shè):底梁與煤壁呈底梁與煤壁呈45 60布置,布置,將竹笆放在底梁上,每片將竹笆放在底梁上,每片間搭接,用鐵絲聯(lián)好。腐間搭接,用鐵絲聯(lián)好。腐朽期為朽期為6 8月月垮落矸石膠結(jié)性能好時(shí)可垮落矸石膠結(jié)性能好時(shí)可不鋪底梁不鋪底梁1526341242)金屬網(wǎng)假頂)金屬網(wǎng)假頂金屬網(wǎng)假

11、頂一般用金屬網(wǎng)假頂一般用12 14#鍍鋅鐵絲編織而成鍍鋅鐵絲編織而成網(wǎng)邊用網(wǎng)邊用8 10#鐵絲編成。網(wǎng)孔鐵絲編成。網(wǎng)孔20 25mm網(wǎng)孔形狀:正方形(經(jīng)緯網(wǎng))、菱形、蜂窩形網(wǎng)孔形狀:正方形(經(jīng)緯網(wǎng))、菱形、蜂窩形菱形網(wǎng):承力好,延展性好,壽命長(zhǎng),廣泛應(yīng)用菱形網(wǎng):承力好,延展性好,壽命長(zhǎng),廣泛應(yīng)用3)塑料網(wǎng)假頂)塑料網(wǎng)假頂聚丙稀樹脂制成的塑料編織而成聚丙稀樹脂制成的塑料編織而成規(guī)格:網(wǎng)帶寬規(guī)格:網(wǎng)帶寬13 16mm,長(zhǎng)長(zhǎng) 5 6m 0.9m或或2.0 0.9mm,網(wǎng)孔網(wǎng)孔15mm塑料網(wǎng):無毒、無味,阻燃,抗靜電,重量輕,塑料網(wǎng):無毒、無味,阻燃,抗靜電,重量輕,柔性大,耐腐蝕柔性大,耐腐蝕強(qiáng)度高

12、,壽命長(zhǎng);抗剪性能差;強(qiáng)度高,壽命長(zhǎng);抗剪性能差;延展性大延展性大,易,易形成網(wǎng)兜。形成網(wǎng)兜。4)人工假頂人工假頂鋪設(shè)方法:鋪設(shè)方法: 鋪頂網(wǎng)鋪頂網(wǎng) 鋪底網(wǎng)鋪底網(wǎng)手工手工機(jī)械機(jī)械31245231231手工手工鋪鋪底網(wǎng)底網(wǎng)綜采面頂網(wǎng)綜采面頂網(wǎng)鋪頂網(wǎng)優(yōu)點(diǎn):鋪頂網(wǎng)優(yōu)點(diǎn): 利于改善工作面頂板管理。鋪一次網(wǎng)可為利于改善工作面頂板管理。鋪一次網(wǎng)可為上、下分層服務(wù)上、下分層服務(wù) 利于提高采出率。浮煤在金屬網(wǎng)下,采下利于提高采出率。浮煤在金屬網(wǎng)下,采下分層時(shí),一并采出分層時(shí),一并采出 簡(jiǎn)化采煤工藝,提高效率簡(jiǎn)化采煤工藝,提高效率2 2、再生頂板、再生頂板煤層的頂板為頁巖或含泥質(zhì)成份較高的巖層,煤層的頂板為頁巖

13、或含泥質(zhì)成份較高的巖層,冒落后注水或注泥漿,在上覆巖層重壓下能冒落后注水或注泥漿,在上覆巖層重壓下能形成再生頂板。一般形成再生頂板。一般4 6個(gè)月膠結(jié)形成。個(gè)月膠結(jié)形成。二、假頂下回采工藝特點(diǎn)二、假頂下回采工藝特點(diǎn)1 1、假頂下支護(hù)及頂網(wǎng)管理、假頂下支護(hù)及頂網(wǎng)管理頂板是已垮落的碎石,周期來壓不明顯,頂頂板是已垮落的碎石,周期來壓不明顯,頂板壓力較頂分層小。板壓力較頂分層小。頂板管理的關(guān)鍵頂板管理的關(guān)鍵: :護(hù)好破碎頂板護(hù)好破碎頂板假頂下回采工藝特點(diǎn)假頂下回采工藝特點(diǎn)護(hù)好破碎頂板技術(shù)措施護(hù)好破碎頂板技術(shù)措施1)淺截深采煤機(jī))淺截深采煤機(jī)2)滾筒距網(wǎng))滾筒距網(wǎng) 100mm3)及時(shí)支護(hù)及時(shí)支護(hù)4)普

14、采面)普采面a、采用正倒懸臂錯(cuò)梁直線柱布置采用正倒懸臂錯(cuò)梁直線柱布置假頂下回采工藝特點(diǎn)假頂下回采工藝特點(diǎn)b、割煤后及時(shí)掛梁,支貼幫柱、割煤后及時(shí)掛梁,支貼幫柱c、 型鋼梁護(hù)頂型鋼梁護(hù)頂 型型鋼鋼梁梁護(hù)護(hù)頂頂 0.60.60.10.6 3.1 0.3單體支柱采面單體支柱采面無密集放頂無密集放頂假頂下易拉斜歪支柱、推垮采面,需設(shè)抬棚或假頂下易拉斜歪支柱、推垮采面,需設(shè)抬棚或斜撐柱(戧柱)斜撐柱(戧柱)假頂下回采工藝特點(diǎn)假頂下回采工藝特點(diǎn)5)綜采面)綜采面掩護(hù)式支架,或支撐掩護(hù)式支架。掩護(hù)式支架,或支撐掩護(hù)式支架。假頂下回采工藝特點(diǎn)假頂下回采工藝特點(diǎn)三、分層開采的礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)三、分層開采的礦壓顯現(xiàn)特

15、點(diǎn)第一分層同單一長(zhǎng)壁開采第一分層同單一長(zhǎng)壁開采以下分層頂板是:人工假頂、再生頂板、煤皮、以下分層頂板是:人工假頂、再生頂板、煤皮、夾矸夾矸頂板是已垮落的碎石,頂板管理困難頂板是已垮落的碎石,頂板管理困難基本頂來壓顯現(xiàn)減弱基本頂來壓顯現(xiàn)減弱工作面支柱載荷一般較小工作面支柱載荷一般較小工作面頂?shù)装逡平考哟蠊ぷ髅骓數(shù)装逡平考哟蟛蓤?chǎng)容易出現(xiàn)網(wǎng)下漏垮或推垮型冒頂采場(chǎng)容易出現(xiàn)網(wǎng)下漏垮或推垮型冒頂回采巷道開掘在假頂或煤體下,受多次開采影回采巷道開掘在假頂或煤體下,受多次開采影響,維護(hù)困難響,維護(hù)困難三、分層開采評(píng)價(jià)三、分層開采評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):1)有效解決中傾斜以下厚煤層頂板支護(hù)和采空)有效解決中傾斜以下

16、厚煤層頂板支護(hù)和采空區(qū)處理問題區(qū)處理問題2)頂分層以下各分層礦壓顯現(xiàn)緩和。)頂分層以下各分層礦壓顯現(xiàn)緩和。3)安全)安全4)采出率高)采出率高缺點(diǎn)缺點(diǎn)1)鋪假頂工作量大)鋪假頂工作量大2)回采巷道維護(hù)較困難)回采巷道維護(hù)較困難3)掘進(jìn)巷道較多)掘進(jìn)巷道較多4)工作面接替較復(fù)雜)工作面接替較復(fù)雜3)生產(chǎn)組織管理較復(fù)雜)生產(chǎn)組織管理較復(fù)雜4)防自燃的難度大)防自燃的難度大分層開采評(píng)價(jià)分層開采評(píng)價(jià)四、適用條件四、適用條件煤層頂板不太堅(jiān)硬,易于垮落、直接頂有一定煤層頂板不太堅(jiān)硬,易于垮落、直接頂有一定厚度的緩、中傾斜厚煤層,且不能或不宜采用厚度的緩、中傾斜厚煤層,且不能或不宜采用放頂煤開采或大采高開采放頂煤開

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