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1、急倾斜及薄煤层开采技术华 道 友*2006311华道友四川师范大学急 倾 斜 煤 层 采 煤 技 术Date2华道友煤层 ，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。 一、急倾斜煤层开采的一般特点Date3华道友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 Date4华道友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
2、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 Date5华道友综采工艺问题顶板的有效控制；煤壁与端头的稳定；支架的平稳移动；采煤机爬坡、割煤及运行中的有效控制；采煤机、支架、刮板输送机等设备的防下滑 ；支架及工作面的安装等 Date6华道友急倾斜综采的安全问题工作面的推进方向、倾斜方向、老顶破断、支 架受力和稳定性 三机设备的防倒、防滑， 片邦、冒顶和滚碴伤人等， 架在降架、移架过程中释放的大部分顶板压力 的排放问题 自重作用下，或推进过程中因重心偏移而造成 的倾倒、咬架和挤架问题 上行时牵引能力爬坡 下行时自重力引起下滑所造
3、成的飞车问题 及其停车时制动器的制动力矩足以保证可靠停 车Date7华道友急倾斜煤层开采的特点1、矿井常采用立井（斜井）多水平集 中运输大巷和采区石门开拓方式 开采水平垂高：80 150m。采区走向长：600 1000m 2、采区用一组上山眼的布置方式，或 用伪斜折返上山。Date8华道友Date9华道友伪斜折返上山1-运输石门2-溜煤眼3-运料眼4-行人眼5-回风石门23415Date10华道友急倾斜煤层开采的特点3、采区一般不设上、中部车场， 设下部车场。 4、采煤方法多样 Date11华道友Date12华道友巷道布置区段划分：采区 沿倾斜划分为2 3个区段 三、倒台阶采煤法Date13华
4、道友采面下部：超前平巷，煤 柱4 5m，超前下台阶2 3个溜煤眼。工作面布置： （1）采面参数：一个台阶长15 20m ，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： 错距为5 6m 台阶较短：12mDate14华道友Date15华道友Date16华道友四川中小煤矿倒台阶应用及变化分 析Date17华道友四、伪斜长壁采煤法 分段密集采煤法 及其演 变Date18华道友Date19华道友Date20华道友分段水平密集Date21华道友初采 采面正常回采 采面收尾Date22华道友五、斜台阶采煤法Date23华道友六、伪倾斜柔性掩护支架采煤 法 1、采煤系统 伪斜柔性掩
5、护支架采煤法 采面呈 直线伪斜布置，沿走向推进，并用 柔性掩护支架隔离采空区，工人在 掩护支架下采煤 1、巷道布置 2、采面布置 3、采煤系统 Date24华道友111、准备 将回风巷扩宽到煤层顶底板，从切眼外5m处挖地沟 在扩宽的回风巷里安掩护支架 Date25华道友将掩护支护调斜成伪斜工作面，斜角为25 Date26华道友Date27华道友2、正常回采 1）接长掩护支架 采煤 溜煤眼上留巷拆 支架 在回风巷接长掩护支架，超过上出口8 10m 2）采煤 炮采 打眼- 装药- 联线- 放炮（全采面一次爆破 或分段爆破）出煤（铺溜槽）- 调支架等。 3）拆支架 在采面下端将支架放平，并留 出空间
6、1.2m高，拆除支架Date28华道友3、收尾 1） 在停采线一侧掘两条收尾上山 走向 间距8 10m，用联络眼贯通 2）支架安装到收尾上山处，不再接长 3）随采煤下放前端支架，伪斜角逐渐变 小，并拆除上端多余的支架，放平支架 。 4）全部拆除支架 Date29华道友4、改进支架结构，扩大使用范围 Date30华道友Date31华道友改进巷道布置，减少支架拆除和 安装次数 伪斜上 山工 作面 分段 出煤 溜煤眼工作 面分段出煤 Date32华道友5、评价及适用 优点： 安全、劳动条件好； 巷道布置简单，掘进率低； 工序简单，可全天连续采煤； 材料消耗低； 采面较长，利于高产； 技术经济指标较好
7、。 Date33华道友缺点：支架结构不完善，不能调节宽度； 如有淋水，劳动条件差； 采面仅一组工人工作，工艺待改进； 煤尘大；支架拆除费事。Date34华道友七、顶煤采煤法1、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。 Date35华道友Date36华道友2、巷道放顶煤开采技术3、阶段斜巷放顶煤技术Date37华道友八、仓储式采煤法（淘汰）1、仰斜推进的仓储 采煤法 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。Date38华道友2、一般仓房间留煤 柱3
8、6m 3、仓房内开掘一条 上山进风行人 4、仓房底部留小煤 柱形成放煤口 5、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） ，由下向上推进 采煤 6、采下的煤暂时存 于采面下的采空 区内，临时支护 顶板 7、仓房采完后，再把贮 存的煤放出 Date39华道友炮采工艺，不 支护或只设临时点 柱。上部4m煤柱回 收：放仓之前，炮 采一齐放出。Date40华道友Date41华道友Date42华道友Date43华道友Date44华道友Date45华道友十、斜 坡 采 煤 法Date46华道友十一、深孔爆破采煤法Date47华道友急倾斜煤层 技术与安全管理（研讨）采煤方法选择内容、难点
9、、重点方法、技术Date48华道友薄煤层开采技术Date49华道友一、薄煤层开采概述薄煤层分布广泛，根据我国煤层厚度划 分，厚度0813 m属于薄煤层，小 于06 m属于极薄煤层。我国炭储量大且赋存多样化，其中薄与 极薄煤层的可采储量约为60多亿t，约占 全国煤炭总储量的19 ，而产量只占总 产量的104 ，远远低于储量所占的比 例，并且产量的比重还有进一步下降的 趋势。 全国国有重点煤矿薄煤层储量为2529 亿t，其中山西、河北、四川、内蒙、贵 州、东北和重庆，薄煤层储量达501亿 吨。 Date50华道友我国薄煤层的开采经历了几个发展 阶段。 20世纪50年代薄煤层开采主要使用 炮采工艺；
10、 60年代开始使用深截煤机掏槽，爆 破落煤； 70年代薄煤层机组得到较大发展， 分别研制出不同类型的刨煤技术研 究提供了很好的手段 Date51华道友1974年研制成功BM一100型薄煤层 滚筒采煤机。 90年代，天府矿务局和徐州矿务局 ，分别从俄罗斯和乌克兰引进了螺 旋钻采煤机，2003年新汶矿业集团 也引进了2台三钻头的螺旋钻采煤机 ，用于薄与极薄煤层的开采，使一 些用传统采煤工艺不能开采的薄煤 层、极薄煤层得到有效开采利用。Date52华道友刨煤机液压支架结合机械化无人工 作面采煤在铁法小青矿实验成功， 在中国实现了无人工作面开采和高 产高效两项历史性的突破。Date53华道友2005年
11、5月大同煤矿集团在晋华官矿 “两硬” (顶 板硬、底板硬)条件下薄煤层无人工作面投产。该煤系薄煤层储量达34亿t。公司投入11亿 元从德国DBT公司引进了一套自动化刨煤机。 该套设备自动化程度高、技术含量高、操作标 准高的特点，结合晋华宫矿的特定井下工作面 环境，经过改造后的刨煤机最高日产量能够达 到6185t。延长了矿井寿命，节约了煤炭资源，实现了自 动化、智能化的井下安全生产。Date54华道友二、薄煤层开采技术 Date55华道友1、薄煤层开采特点(1)回采高度小，工作条件差，人员在工作面中 只能爬行，设备移动困难，特别是采高在1m以 下时，人员出入、作业以及设备移动都非常困 难； (2
12、)掘进率高，采掘比小，工作面接替困难。 在长壁机械化采煤技术发展条件下，工作面推 进速度大大加快，而薄煤层工作面的回采巷道 多为半煤岩巷，巷道掘进主要采用打眼放炮 人工装煤的方法，掘进速度慢，造成工作面接 替紧张 Date56华道友(3)薄煤层的采煤机械和液压支架受空间尺寸限 制，设计难度大同时薄煤层长壁机械比采煤 工作面的投入产出比高，经济效益远不如开采 厚及中厚煤层； (4)由于薄煤层采高小，顶板压力显现一般较 小，围岩变形破坏程度也小，因此工作面支护 强度一般小于中、厚煤层工作面，其日常顶板 管理相对中厚煤层工作面要简单些。如遇顶板 来压明显等特殊情况，可在来压之前，采用局 部加强支护等
13、措施解决； (5)薄煤层开采受煤层厚度、地质构造影响比 中厚及厚煤层工作面要大，因此薄煤层机采工 作面布置比较困难。Date57华道友薄煤层开采安全：通风管理、瓦斯 治理Date58华道友2、薄煤层开采巷道系统开采薄煤层矿井开拓薄煤层采区巷道布置薄煤层条带布置Date59华道友Date60华道友Date61华道友Date62华道友Date63华道友Date64华道友3、采煤方法Date65华道友1）炮采工作面工艺爆破设计：毫秒 爆破 顶板控制：Date66华道友Date67华道友Date68华道友Date69华道友Date70华道友Date71华道友拖钩刨滑行刨拖钩滑行刨Date72华道友Da
14、te73华道友拖钩刨刨头是通过压在输送机下面的拖板由靠采 空侧安置的牵引刨链拖动，贴工作面底板运行 ，刨头通过之后靠干斤顶将输送机推进。这种 方置方式既安全又便于接链，但刨头阻力大， 整机振动也较大。刨硬煤时，输送机会在刨头通过时出现向采 空侧后让的现象。试验表明：拖钩刨煤机的牵引刨链需要多承 受20一30的附加力、可见，这种刨煤机有 效功率的利用比较低。Date74华道友滑行刨在输送机靠煤壁侧的每节链槽都装上滑行架 ，刨头在上滑行架上滑行，牵引刨链安置在煤 壁侧中滑架问牵引刨头刨煤。这种方式与拖钩 刨相比，摩擦阻力较小，能有效地利用刨煤机 电动机的功率。试验表明，滑行刨电动机有效功率的利用率
15、 通常可比拖钩刨提高20一30。而刨头易保证截深，并能避免刨头出现飘 刀或啃底现象，但处理刨煤机部分故障需进入 煤壁侧工作，不利于安全。因而对牵引刨链等 主要机件的可靠性有较高的要求。Date75华道友拖钩滑行刨因而功率相同，拖构滑行刨可获得较大 刨深，如刨深相同，可刨削较硬的煤， 且刨深稳定，机道浮煤少、输送机易保 持平直立，因刨链在工作面采空侧，常 维护和接链等作业方便。拖钩滑行刨具有许多的优点，应优先选 用。但由于设备费用高、重量大、搬运安装 困难以及采高等条件限制，该机组在 0.8m以下的极薄煤层使用较少。 Date76华道友Date77华道友Date78华道友与炮采工作面相比（徐州韩桥煤矿为例）单产提高 72.8工效提高 91成本下降 25.4Date79华道友Date80华道友Date81华道友刨煤机开采影响因素煤的硬度：底板顶板煤层结构煤的节理裂隙地质构造倾角Date82华道友薄煤层采煤机Date83华道友Date84华道友Date85华道友Date86华道友Date87华道友(3)支护设备：我国薄煤层工作面的 支护设备包括摩擦式金属支柱、单 体液压支柱和液压支架、气垛支架 等经过多年研制发展，基本上可满 足薄煤层生产的需要。 Date88华道友Date89华道友(4)工作面输送机：我国薄煤层工作 面使用的输送机
