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倾斜长壁采煤法和急倾斜采煤法
多台小绞车;
无极绳运输; 单轨吊;
I 3 5
卡轨车、齿轨车
5
4
2
1
6
I
7
三、采煤工艺特点
1、仰采
1)水自流入采空区;
2)煤壁稳定性差;
α
2)顶板稳定性差,临界角8 ;
(a)
3)当 时,采煤机偏离煤壁,减少截深
输送机,煤滚入下侧,易断链。
4)当 时,采煤机不稳定,易翻倒。
措施:输送机设下部三角架,调平。
β
sinβ=
l 1 ×sin α l
2
cosφ= l 1 l
2
sinβ= cosφ ×sin α cosφ =sinβ/sinα
俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法
2、采煤系统
3、采煤工艺
正常支护 — 金属支柱加 铰接顶梁,35排
密集支柱 —密集支柱 (点柱)沿倾斜45m,支 柱间距0.20.3m,每排密 集支柱沿走向长约46m, 随面前移前添后回
•采面上下或左右出口必须各与一条回巷道相 连,用于运输及通风等; •采出的煤平行于煤壁运出采场; •随采煤推进,必须有计划地处理采空区。
作业题:
• 1、试述倾斜长壁工作面采煤工艺特点? • 2、仰斜、俯斜开采的适用范围条件是什么? • 3、绘图说明单一薄及中厚煤层倾斜长壁采
煤法的巷道布置图,说明掘进顺序、运输和 通风系统?
第三200m节伪倾斜柔性掩护支架采煤法
9 9一、伪斜柔性掩护支架采煤法
8
8
采面呈直线伪斜布置,沿走向推进,并用柔10 性
掩护支架隔采离空采区 空区,工人在掩护支架下采煤
6
10 12 采空区
1、采区巷道7布置 5m
13
15
2、采面布置
伪倾斜柔性掩护支架采煤法
200m
10m 10m
1
14 9 9
8
-140
2、通风:1 — 7 — 4 — 3
I
3 —5 —2
3
3、 运料:1 — 5 — 3
5
小绞车(置巷道一侧)多级上运; 5 4
无级绳上运
2
1
6
I
7
二、倾斜长壁采煤系统分析
(一)仰斜开采与俯 斜开采
1、仰斜开采 — 采 面沿倾斜从下向上推 进采煤。
适用:顶板稳定, 煤质较硬;顶板淋水 大;煤易自燃需注浆;
采煤工艺
掩护支架的安装 扩巷、挖沟、安装掩护支架
1顶板;2底板;3地沟;4钢梁;5钢丝绳; 6竹笆;7压木;8垫木;9撑木
5m
1
8m
4 2
30o
采煤工艺
>15m
3.5m 3
3 6
7
拆除支架 煤柱冒落或放炮崩落 掩护支架上面有2~3 m厚的煤、矸垫层 支架安装长度超过15 m,并冒好矸石垫层以后, 即可调整支架下放 由水平状态逐步调斜下放成25°~30°的夹角
β
破煤 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
分段水平密集
4、评价及适用条件
优点 •减少了煤、矸的下滑速度,有 利于防止冲倒支架和砸伤人员。
•工作条件得到改善。
β
•工作面有效利用率比台阶采煤法高,单产高 。
•分段走向密集切顶、挡矸,可减少支柱的损 耗量及维修工作量。
•较好的技术经济效果
第二部分 急倾斜煤层采煤方法
第一节 采煤方法发展及围岩破坏特征 第二节 伪斜长壁采煤法 第三节 伪倾斜柔性掩护支架采煤法
第一节 采煤方法发展及围岩破坏特征
一、一般特点 急斜煤层开采的特点均由煤层倾角增大引起 1、地质构造复杂,煤层赋存不稳定 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; 在尺寸相同、煤层数目相同的井田内,煤的储 量相对下降。
采煤工艺特点
2、俯采
1)水流入采面,工作条件差;
2)顶板相对稳定;
3)煤壁相对稳定,但装煤效
果变差;
α (a)
α (b)
3)机组不稳定,易掉道。
四、倾斜长壁采煤法评价及适用条件
(一)评价
1、优点 (1)巷道布置简单,巷道掘进及维护费低, 投产快。巷道掘进工程量少15%,相应工期短。 (2)运输系统简单,占用设备少。运输设备 及辅助人员可减少30。 (3)回采巷道沿煤掘进,易固定方向,采面 可等长布置,利于生产管理。
•工作面布置
3.0m 0.9m
(1)采面参数 台阶长15 20m
2
8
Ⅱ
Ⅱ
台阶数:2 4个;
倒台阶布置:
上下台阶错距为2 3m, 最下一个台阶:
7 2.4m
6
错距为5 6m,台阶较短:12m
Ⅱ-Ⅱ
15.0m 45.0m
采面下部:
1700
5 800
超前平巷
3400
煤柱4 5m
3
8
4
5.0m
超前下台阶2 3个
(三)倾斜长壁与走向长壁采煤法的异同
1)倾斜长壁法取消了采(盘)区巷道,设带 区和分带,巷道少。 2)采面布置及推进方向不同。 3)采煤工艺具有不同特点,倾斜长壁 — 仰 采或俯采。 4)属于壁式体系采煤法,具有共同点: •连续开采,产量高、效益好; •采面长一般100200m左右;
倾斜长壁与走向长壁采煤法的异同
评价及适用条件
主要问题
•支回柱的工作量仍很大,
•分段密集支柱下方的“三 角区”通风条件较差,易积 聚瓦斯。
•煤层顶板有淋水时,劳动
β
环境比较差。
4、评价及适用条件
适用条件 倾角40°以上, 顶板中等稳定,采高不超过 2 m的低瓦斯煤层
β
或不宜使用伪倾斜柔性掩护 支架采煤法的急斜薄及中厚 煤层。 可替代倒台阶采煤法。
倾斜长壁采煤法缺点
2、缺点 (1)长距离倾斜巷道辅运和行人困难; (2)当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长 壁的要求; (3)大巷装车点多,可设带区,共用一个煤 仓。 阳泉一矿:4个分带共用一煤仓; 二道河子矿:5个分带共用一煤仓。 (4)下行回风 — 注意监测。
(二)倾斜长壁采煤法适用条件
(1) 煤层,效果最好。 (2)采取一定技术措施,可适用于12 17 的煤层。 (3)可据地质构造的特点采面呈伪斜布置。 (4)不同采深、围岩特性、沼气涌出量及水 涌出量均可采用倾斜长壁开采 。 (5)据不同倾角,同一矿井亦可采用倾斜长 壁和走向长壁配合开采。
(4)通风系统简单,风路短,通风构筑物减 少约1/3。
倾斜长壁采煤法优点
(5) 对某些地质条件的适应性强,如: 倾向断层 — 可沿断层面布置; 淋水大 — 仰斜开采; 瓦斯大 — 俯斜开采; 片帮严重— 俯斜开采。 (6) 技术经济效益显著 采面单产增加,巷道掘进率降低 采出率增加,工效(t/工)提高 。
8
水平
11
采空区
10
34 5 6
10 12 采空区
7
13
5m
15
-250 水平
2
1 采区回风石门; 2采区运输石门; 3运料眼; 4溜煤眼; 5 行人眼; 6区段回风巷; 7区段运输巷; 8 初采斜巷; 9收作眼; 10架尾移动轨迹线;11架头移动轨迹线; 12采煤工作面; 13溜煤小眼; 14永久封闭墙;15
急倾斜煤层开采的一般特点
2、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 3、采煤工作面行人,运料及操作等各工序 均较困难
急倾斜煤层开采的一般特点
4、 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
5、机械化采煤一般比较困难 6、急倾斜煤层采矿工程图采用 采矿工程立面图、层面图Ⅰ、剖面图
Ⅰ-Ⅰ
8
7
7
8 7
6
3 1
6
6
5
5 4
2
3
9
2
1
1
Ⅰ
Ⅰ-Ⅰ 8
7
6
5 2 9
1
急倾斜煤层开采的特点
1、矿井多采用立井多水 平集中运输大巷和采区 石门开拓方式
采区用一组真倾斜上山(眼)布置方式
溜煤眼。
5.0m
5.0m
1
3.0m 0.9m
•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
1700
2
8
Ⅱ
Ⅱ
7 2.4m
6
Ⅱ-Ⅱ
5 800
3400
3
8
4
15.0m 45.0m
5.0m
5.0m
5.0m
1
倒台阶采煤法
•评价及适用 缺点:工艺多,操作复杂,劳动强度大,支 护技术要求高;坑木耗量大;煤尘大,安全 性差;技术经济指标低。 目前应用少,由俯伪斜走向长壁分段水平密 集采煤法逐渐替代。 适用:厚度小于2m,不能采用其它采煤法开 采的急倾斜煤层。
采区用一组伪倾斜折返上山(眼)布置方式
Ⅰ
8 7
Ⅰ-Ⅰ 8
7
5
2
4
6
6
3
5 4
5 2
3
2
91
1
Ⅰ
2、采区用一组上山 眼的布置方式,或 用伪斜折返上山。
1
1-运输石门,2-溜煤眼 3-运料眼,4-行人眼 5-回风石门
急倾斜煤层开采的特点
3、采区一般不设上、Ⅰ中部车场,设下部车场 4、采煤方法多样
三、急倾斜煤层采煤法的发展
(二)单工作面与双工作面
1、单工作面布置 炮采、普采、综采均可。 2、双工作面(两面三巷,面可等长)