采礦學基礎(chǔ)教案第十二章急傾斜煤層采煤方法

1、大學課件1采礦學基礎(chǔ)教案大學課件2第十二章 急傾斜煤層采煤方法 Mining methods of steeply inclined seam 第一節(jié) 采煤方法發(fā)展及圍巖破壞特征 一、一般特點煤層 ，急斜煤層開采的特點均由煤層傾角增大引起 1、地質(zhì)構(gòu)造復雜，煤層賦存不穩(wěn)定 煤層由原水平狀態(tài)，經(jīng)過多次地質(zhì)變動，變成急斜煤層。地質(zhì)構(gòu)造復雜；煤層不穩(wěn)定； 在尺寸相同、煤層數(shù)目相同的井田內(nèi)，煤的儲量相對下降。 大學課件3急傾斜煤層開采的一般特點2、采下的煤和垮落矸石會自動下滑 簡化煤的運輸；帶來不安全因素3、采煤工作面行人，運料及操作等各工序均較困難 大學課件4急傾斜煤層開采的一般特點4、 頂板沿傾斜

2、方向的分力增大，垂直于層面方向的分力減小，礦壓顯現(xiàn)緩 和，同時引起： 工作面支架不穩(wěn)定； 底板巖層穩(wěn)定性下降； 頂板、底板均會滑動 大學課件5急傾斜煤層開采的一般特點5、機械化采煤一般比較困難 6、急斜煤層采礦工程圖采用立面圖或?qū)用鎴D 大學課件6急傾斜煤層開采的特點1、礦井常采用立井（斜井）多水平集中運輸大巷和采區(qū)石門開拓方式 開采水平垂高：80 150m。 采區(qū)走向長：600 1000m 2、采區(qū)用一組上山眼的布置方式，或用偽斜折返上山。大學課件7大學課件8偽斜折返上山1-運輸石門2-溜煤眼3-運料眼4-行人眼5-回風石門23415大學課件9急傾斜煤層開采的特點3、采區(qū)一般不設(shè)上、中部車場，

3、設(shè)下部車場。4、采煤方法多樣 大學課件10三、急傾斜煤層采煤法的發(fā)展 表 急傾斜煤層采煤法的發(fā)展 解放前柱式采煤高落式或殘柱式倒臺階走向長壁（20世紀50年代初）水平分層，斜切分層（20世紀50年代)解放后偽傾斜長壁（20世紀80年代）偽傾斜柔性掩護支架采煤（1965年）大學課件11巷道布置區(qū)段劃分：采區(qū)沿傾斜劃分為2 3個區(qū)段 1、倒臺階采煤法（overhand step method）大學課件12采面下部：超前平巷，煤柱4 5m，超前下臺階2 3個溜煤眼。工作面布置：（1）采面參數(shù)：一個臺階長15 20m，臺階數(shù)：2 4個； 倒臺階布置：上下臺階錯距為2 3m，最下一個臺階： 錯距為5 6

4、m 臺階較短：12m大學課件13回采工藝 落煤 風鎬；爆破。裝運 煤自溜。支護 人工，木支柱，設(shè)頂梁、底梁、護身板。處理采空區(qū) 垮落法或充填法。大學課件14評價及適用 優(yōu)點：巷道布置簡單；掘進率低；通風系統(tǒng)簡單；采出率高；對地質(zhì)條件的適應性強。缺點：工藝多，操作復雜，勞動強度大，支護技術(shù)要求高；坑木耗量大；煤塵大，安全性差；技術(shù)經(jīng)濟指標低。適用：煤層賦存變化大，厚度小于2m的煤層。 大學課件15第二節(jié) 偽斜長壁采煤法 一、俯偽斜走向長壁分段水平密集采煤法 （Oblique longwall retreating on the strike with sectional horizontal b

5、reaking -off props ）大學課件16 工作面線與水平面夾角，一般為30 351、特點：采面呈偽斜直線布置，沿走向推進；水平分段密集切頂、檔矸、隔離采空區(qū)與采面工作空間；采面分段爆破采煤，煤自溜。大學課件172、采煤系統(tǒng)：Fig、12 7示3、回采工藝：正常支護 金屬支柱加鉸接頂梁 密集支柱 沿傾斜45m設(shè)置一排密集支柱，一般為點柱，支柱間距，每排密集支柱沿走向長約46m，密集支柱隨面前移前添后回采面分段爆破一般由下向上裝煤由一般由上向下，裝入搪瓷溜槽 大學課件181-密集，2-人字溜煤眼，3-單邊鋼板溜槽，4-點柱大學課件19分段水平密集大學課件20初采Fig、12 8示，采面

6、正?；夭刹擅媸瘴睩ig、12 8示。大學課件214、評價及適用： 采面?zhèn)涡敝本€布置，減少了煤、矸下滑速度，安全 頂?shù)装迨芰Ω纳?，相對穩(wěn)定 采面利用率高，單產(chǎn)高 支柱工作量大 分段密集“三角區(qū)”易積CH4 頂如有淋水，勞動條件差 適用： ，頂板中等穩(wěn)定，M 2m 大學課件22第三節(jié) 偽傾斜柔性掩護支架采煤法（ flexible shields mining in false dip ）一、采煤系統(tǒng) 偽斜柔性掩護支架采煤法 采面呈直線偽斜布置，沿走向推進，并用柔性掩護支架隔離采空區(qū)，工人在掩護支架下采煤 1、巷道布置2、采面布置 3、采煤系統(tǒng) 大學課件2311大學課件24二、平板型支架結(jié)構(gòu)大學課件

7、25一、 回采工作 準備、回采、收尾1、準備 將回風巷擴寬到煤層頂?shù)装澹瑥那醒弁?m處挖地溝在擴寬的回風巷里安掩護支架 大學課件26大學課件27掩護支護調(diào)斜將掩護支護調(diào)斜成偽斜工作面，斜角為25 大學課件28大學課件292、正常回采 1）接長掩護支架 采煤 溜煤眼上留巷拆支架 在回風巷接長掩護支架，超過上出口8 10m 2）采煤 炮采 打眼- 裝藥- 聯(lián)線- 放炮（全采面一次爆破或分段爆破） 出煤（鋪溜槽）- 調(diào)支架等。3）拆支架 在采面下端將支架放平，并留出空間高，拆除支架大學課件303、收尾 1） 在停采線一側(cè)掘兩條收尾上山 走向間距8 10m，用聯(lián)絡(luò)眼貫通 2）支架安裝到收尾上山處，不再

8、接長 3）隨采煤下放前端支架，偽斜角逐漸變小，并拆除上端多余的支架，放平支架。 4）全部拆除支架 大學課件314、改進支架結(jié)構(gòu)，擴大使用范圍 八字形掩護支架 適用： M =1.3 “”形支架 適用： ， 4.6m 單支撐式支架 適用： ； M = 1.45 4.6m 大學課件32大學課件33五、改進巷道布置，減少支架拆除和安裝次數(shù) 偽斜上山工作面分段出煤 溜煤眼工作面分段出煤 大學課件34六、評價及適用 優(yōu)點：安全、勞動條件好；巷道布置簡單，掘進率低； 工序簡單，可全天連續(xù)采煤； 材料消耗低； 采面較長，利于高產(chǎn)； 技術(shù)經(jīng)濟指標較好。 大學課件35缺點：支架結(jié)構(gòu)不完善，不能調(diào)節(jié)寬度； 如有淋水

9、，勞動條件差； 采面僅一組工人工作，工藝待改進； 煤塵大；支架拆除費事。 適用： M= 2 6m大學課件36第四節(jié) 水平分段放頂煤采煤法（top slicing system of sublevel caving）Concept： 水平分段放頂煤采煤法 在急斜煤層中，按一定高度分成若干個分段。在分段的底部布置采煤工作面，先采出底部工作面的煤，隨即放出上部頂煤的方法。 大學課件37一、采煤系統(tǒng) 窯街二礦 1-主斜井，2-副斜井，3-1650運輸大巷，4-1700回風大巷，5-1650運輸石門， 6-1700回風石門，7-開切眼，8-區(qū)段運輸巷，9-區(qū)段回風巷，10-進風斜巷，11-溜煤眼，12-

10、回風斜巷大學課件38二、綜采放頂煤回采工藝 割煤、移架、推溜、放頂煤。適用：采面長 25m。大學課件39大學課件40綜采放頂煤液壓支架大學課件41綜采放頂煤液壓支架大學課件42三、滑移支架放頂煤回采工藝 滑移頂梁支架是一種無底梁，由滑移頂梁與雙作用液壓支柱等組成的液壓支架。大學課件43采面布置（靖遠局王家山礦） ， ， 采面長74m，分段高6m，其中采高2m，放頂煤4m，炮采工藝。工作面落煤方式： 采煤機落煤多采用爆破落煤（工作面長度短限制了采煤機的發(fā)揮，采煤機的機道較大） 鋪頂網(wǎng) 推移輸送機及滑移頂梁液壓支架大學課件44大學課件45 工作面落煤方式： 采煤機落煤多采用爆破落煤（工作面長度短限

11、制了采煤機的發(fā)揮，采煤機的機道較大） 鋪頂網(wǎng) 推移輸送機及滑移頂梁液壓支架大學課件46鋪頂網(wǎng)，伸出前伸梁，出煤移前輸送機提前梁柱，準備滑移前梁縮前伸梁，滑移前梁到位，支前梁支柱，提后梁前支柱，移后輸送機大學課件47提后梁后柱滑移后梁到位，支后梁支柱大學課件48放落頂煤 到放煤步距，移架后面停推，剪網(wǎng)放煤剪網(wǎng)寬，高，距頂板1m左右的放煤口放煤順序：從底板一端至頂板依次間隔 1#、3#、5# 2#、4#、6#放煤口不超過2個23輪往復放煤補剪好放煤口適用：采面長 15m大學課件49底板方向三角煤損失大學課件50第五節(jié) 倉儲式采煤法 （Shrinkage stoping mining method）

12、 一 、仰斜推進的倉儲采煤法 （一）特點（feature） 1、沿走向每15 30m劃分為倉房，倉房的傾斜長度（區(qū)段斜長）一般為40 80m。大學課件512、一般倉房間留煤柱3 6m 3、倉房內(nèi)開掘一條上山進風行人 4、倉房底部留小煤柱形成放煤口 5、每個倉房內(nèi)布置一個工作面，工作面呈偽傾斜布置（便于通風），由下向上推進采煤6、采下的煤暫時存于采面下的采空區(qū)內(nèi)，臨時支護頂板 7、倉房采完后，再把貯存的煤放出 大學課件52（二）生產(chǎn)系統(tǒng) ：（三）采煤工藝：炮采工藝，不支護或只設(shè)臨時點柱。上部4m煤柱回收：放倉之前，炮采一齊放出。 大學課件53(四)采掘安排采完放空倉放煤倉儲煤倉回采倉準備倉大學課件54（五）評價 優(yōu)點： 巷道布置簡單，生產(chǎn)系統(tǒng)簡單。 工序少、效率高，取消支回工序。 坑木耗