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采矿学第十二章急倾斜煤层采煤方法


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
解放前
急倾斜煤层采煤法的发展
柱式采煤
高落式或残柱式
倒台阶走向长壁 水平分层,斜切分层 (20世纪50年代初) (20世纪50年代)
10-进风斜巷,

11
9
11-溜煤眼,
10 5 3 +1650
12-回风斜巷
窑街二矿水平分段综采放顶煤
Ⅰ 10 11
12 6
Ⅰ2
5
3 4 1
8 +1690
ⅠⅠ
9 8
+1690
6 4 +1700 12 +1690
+1650
10 11
9
+1700
5 3 +1650
窑街二矿,煤厚25m,倾角55°,工作面长25m,推进长660m, 分段高度10 m,采煤机采高2.5m,放煤高度7.5m,分5个分段, 进、回风巷梯形断面,工字钢棚支护,面积7.8m2。
30o
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
二 、
+1690 7
+1650 +1700 89
窑街二矿 1-主斜井, 2-副斜井,

3-1650运输大巷,

3
4

11
5
1
4-1700回风大巷, 5-1650运输石门,

10


2
12

6-1700回风石门, 7-开切眼,

6
8-区段运输巷,

ⅠⅠ
9-区段回风巷,

8
6
4 +1700
12 +1690
7 6
3 1
Ⅰ-Ⅰ 8
7
6
5 2 9
1

8 7
6 5 4
3 2
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
采区用一组伪倾斜折返上山(眼)布置方式

8 7
Ⅰ-Ⅰ 8
7
5
2
4
6
6
3
5 4
5 2
3
2
91
二、柔性掩护支架结构
平板型 工字钢,钢丝绳,荆笆,压木,撑木
钢梁:比煤厚小0.3~0.5 m的直钢梁 平行排列,每米宽度排放3~5根。 钢丝绳: 2 ~5根钢丝绳,直径22~43.5 mm 钢夹板和螺栓将钢梁联成整体。
柔性掩护支架结构
八字形掩护支架 适用: M =1.3 1.6m 增加高度0.3 0.5m 淮南李一矿
水平分段综采放顶煤适用条件
煤层厚度大于20~25m,煤质中硬以下, 结构简单的急斜厚煤层。 使用短机身采煤机。
第五节 仓储式采煤法
一 、仰斜推进的仓储采煤法 (一)巷道布置 沿走向每15 30m划分为仓房, 仓房的倾斜长度(区段斜长)一般为40 80m。
7
3
4
4
5
2
1
6
1回采仓; 2待放仓; 3放煤仓; 4 输平巷; 7
5大直径钻孔; 6区段运
仓储采煤法
7
3
4
4
5
2
1
6
1回采仓; 2待放仓; 3放煤仓; 4 6区段运输平巷; 7区段回风平巷
5大直径钻孔;
仓储采煤法
7
3
4
4
5
2
1
6
1、提前开掘一条上山眼用作进风和行人 2、一般仓房间留煤柱3 6m 3、仓房底部留小煤柱形成放煤口
仓储采煤法
7
3
4
4
5
2
1
6
4、每个仓房内布置一个工作面,工作面呈伪倾斜布置 (便于通风,与走向15°~20°夹角),由下向上推 进采煤
7
13
5m
15
第四节水平分段放顶煤采煤法
10 m以上的 特厚煤层 水平分层采 煤法
斜切分层采 煤法
水平分段放顶煤采煤法
水平分段放顶煤采煤法 — 在急斜煤层中, 按一定高度分成若干个分段。在分段的底部 布置采煤工作面,先采出底部工作面的煤, 随即放出上部顶煤的方法。
水平分段放顶煤采煤法
20世纪80年代后期 窑街二矿 乌鲁木齐六道湾矿 水平分段高度10~14 m, 迅速在我国推广。 综放 滑移顶梁液压支架放顶煤 水平分段放顶煤取代水平分层采煤法。
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
采煤工艺
掩护支护调斜
将掩护支护调斜成伪斜工作面,倾斜角为25
5m
1
5
8m
4
2
30o
>15m
3.5m 3 3
6
7
1区段回风巷;2区段运输巷;3初采斜巷;4掩护支架; 5支架移动轨迹线;6支架放平位置;7溜煤小眼
伪 斜 柔 性 掩 护 支 架 采 煤 法 工 作 面
10m 10m
1
日产765吨 64人 截深0.6m,往返两次
六道湾煤矿水平分段综采放顶煤
倾角64~71° 面长38m, 推进长385m 分段高度10m, 采煤机采高 2.5m,放煤高 度7.5m
割煤 先割上槽,中槽,再底槽 拉后输送机 移架前拉后输送机 移架 割完上槽煤后移架 移前输送机 放顶煤 顺序,两轮
六道湾煤矿水平分段综采放顶煤
2
8


支护 — 人工,木支 柱,设顶梁、底梁、
7 2.4m
6
护身板
处理采空区 — 垮落
Ⅱ-Ⅱ
法或充填法
1700
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。
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
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
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
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
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
炮眼布置





3


800 板


-
o
60
2
1


3
800
3
1
14 9 9
-140
水平
五、评价及适用条件采空区
34 5
6
12 采空区
优点 • 安全、劳动条件好;
7
13
5m
15
• 巷道布置简单,掘进率低;
• 工序简单,煤-水25平0自溜,可全天连续采煤; • 材料消耗低;
• 采面较长,利于高产;
8
水平
11
采空区
10
34 5 6
10 12 采空区
7
13
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