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1、采矿学电子教案采矿学电子教案能源科学与工程学院能源科学与工程学院 采矿系采矿系20062006年年1010月月第十二章 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一、一般特点 1、地质构造复杂，煤层赋存不稳定 在尺寸相同、煤层数目相同的井田内，煤的储 量相对下降。急倾斜煤层开采的一般特点2、煤矸石下滑 简化煤的运输；带来不安全因素3、采面行人、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、垂直于层面方向的分力减 小，矿压显现缓和，引起： 支架不稳定； 底板稳定性下降； 顶板、底板均会滑动 急倾斜煤层开采的一般特点5、机械化采煤困难 6、采矿工程立面图、层面图、剖面图 急倾斜煤
2、层开采的特点1、矿井多采用: 立井 多水平 集中运输大巷 采区石门开拓方式 2、采区用一组上山 眼的布置方式，或 用伪斜折返上山。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、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 急倾斜煤层采煤法的发展 解放前柱式采煤高落式或残柱式倒台阶阶走向长长壁 （20世纪纪50年代初 ）水平分层层，斜切分层层 （20世纪纪50年代)解放后伪倾伪倾 斜长长壁 （20世纪纪80年代）伪倾伪倾 斜柔性掩护护支架 采煤（196
3、5年） 水平分段放顶顶煤（20 世纪纪80年代后期）巷道布置区段划分：采区沿倾斜划分 为2 3个区段 1、倒台阶采煤法采面下部： 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 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：12m倒台阶采煤法 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 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
4、俯伪斜走向长壁分段水平密 集采煤法逐渐替代。 适用：不能采用其它采煤法开采的急倾斜煤 层。倒台阶采煤法b 工作面线与水平面夹角，一般为30 351、特点： 采面呈伪斜直线布置， 沿走向推进；水平分段 密集切顶、档矸、隔离 采空区与采面工作空间 ；采面分段爆破采煤， 煤自溜。第二节伪斜长壁采煤法 一、俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法俯伪斜走向长壁分 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
5、搪瓷溜槽 俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法分段水平密集优点 减缓了煤、矸的下滑速度，利 于防止冲倒支架和砸伤人员。4、评价及适用条件工作条件改善。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评价及适用条件问题 支回柱的工作量大， 分段密集支柱下方的“三 角区”通风条件较差，易积 聚瓦斯。 煤层顶板淋水时劳动环境 比较差。4、评价及适用条件 适用条件 倾角大于顶板中等稳定，煤厚小于 的低瓦斯煤层 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。第三节伪倾斜柔性掩护支架采煤法一、伪斜柔性掩护支架
6、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、采区巷道布置 2、采面布置 伪倾斜柔性掩护支架采煤法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小眼临时封闭112二、柔性掩护支架结构平板型 工字钢，钢丝绳，荆笆，压木，撑木平板型柔性掩护支架钢梁：比煤厚小0.30.5 m的直钢梁 平行排列，每米宽度排放3根。 钢丝绳： 2 5根钢丝绳，直径2243.5 mm钢夹板和
7、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 淮南李一矿三、 采煤工艺 支架安装 位置：回风平巷工作面上出口前方15 m 扩巷：到煤层顶底板 运料： 挖地沟：在上出口前方的底板 地沟底部最小宽度不小于0.8 m。采煤工艺掩护支架的安装 扩巷、挖沟、安装掩护支架 顶板；底板；地沟；钢梁；钢丝绳； 竹笆；压木；垫木；撑木采煤工艺拆除支架 煤柱冒落或放炮崩落 掩护支架上面有 厚的煤、矸垫层 支架安装长度超过 ，矸石冒落 调整支架下放:由水平逐步调斜成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 区段回风巷；区段运输巷；初
8、采斜巷；掩护支架； 支架移动轨迹线；支架放平位置；溜煤小眼伪 斜 柔 性 掩 护 支 架 采 煤 法 工 作 面正常采煤 接长掩护支架 采煤 拆支架采煤工艺在回风巷接长掩护支架，超过上出口8 10m 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。采煤工艺打眼-装药-联线- 放炮（全采面一次爆破或分段爆破）炮眼布置炮眼布置五、评价及适用条件 优点 安全、劳动条件好； 巷道布置简单，掘进率低； 工序简单，煤自溜； 材料消耗低； 采面较长，利于高产； 技术经济指标较好。缺点 体力劳动为主 支架结构不完善，不能调宽度； 淋水时劳动条件差； 煤尘大； 支
9、架拆装费事。 评价及适用条件 适用条件 倾角大于60，厚度26m，埋藏稳定的急斜 煤层 610，埋藏稳定的急斜煤层也有应用， 1.3 m，埋藏稳定的急斜煤层也有应用评价及适用条件 10 m以上的 特厚煤层 水平分层采 煤法第四节水平分段放顶煤采煤法斜切分层采 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。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1014 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。水平分段放顶煤采煤
10、法二 、 水 平 分 段 综 采 放 顶 煤窑街二矿1-主斜井， 2-副斜井， 3-1650运输大巷， 4-1700回风大巷， 5-1650运输石门，6-1700回风石门， 7-开切眼， 8-区段运输巷， 9-区段回风巷， 10-进风斜巷， 11-溜煤眼， 12-回风斜巷窑街二矿水平分段综采放顶煤 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。 MLS3P170双滚筒采煤机，斜切进刀出煤，截深0.6m FY280-14/28插板式放顶煤液压支架 双输送机
11、两刀一放，两轮，顺序放煤，两架同放，由底板向顶板方向放 煤，日进3 m，日产910吨，面54人，窑街二矿水平分段综采放顶煤六道湾煤矿水平分段综采放顶煤采煤机：MS-950，截深0.6m 液压支架：FYS300-19/28 前输送机与采煤机配套 后输送机：SGW-40T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，两轮倾角6471 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六道湾煤矿水平分段综采放顶煤水平分段综采放顶
12、煤适用条件煤层厚度大于2025m，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 。1回采仓； 2待放仓； 3放煤仓； 4上山眼；5大直径钻孔； 6区段运输 平巷； 7区段回风平巷 仓储采煤法1回采仓； 2待放仓； 3放煤仓； 4上山眼；5大直径钻孔 ；6区段运输平巷； 7区段回风平巷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4、每个仓房内布置一个工作面，工作面呈伪倾斜布置
13、（便于通风，与走向1520夹角），由下向上推 进采煤 5、采下的煤暂时存于采面下的采空区内，临时支护顶 板 6、仓房采完后，再把贮存的煤放出 仓储采煤法打眼放炮落煤 由仓房沿倾斜最下部开始，由下而上进行。 破碎的煤大致在原地堆积，需经常将多余的煤放出 。（三）仓储采煤法采煤工艺顶板管理 顶底板和煤层的稳定性较好时，一般不进行支护； 当顶板、底板稳定性较差时，可采用木锚杆或点柱 加以支护； 当煤层松软易冒时，应打支柱并用背板背好。仓储采煤法采煤工艺放煤 回采仓放煤 放煤仓放煤 放煤口依次顺序放煤顶板冒落，放煤就可能混矸 仓储采煤法采煤工艺采 完 放 空 仓仓放煤仓仓储储煤仓仓回采仓仓准备备仓仓(
14、四)仓储采煤法采掘安排（五）仓储采煤法评价及适用条件 优点： 巷道布置及生产系统简单 。 工序少、效率高，支柱、 回柱工作量少。 坑木耗量少。 劳动强度有所减轻。缺点： 采出率低。 煤质不易保证，易混矸 。 不易实现机械化。 使用条件严格。 仓储采煤法适用条件1）顶底板坚硬，底板不易脱落，能悬露较 大面积和较长时间不垮落。2） 45。3）煤厚M =1 4.5m，煤不易自燃，CH4小 。4）无淋水。5）地质构造简单。思考题1、 急斜煤层开采有哪些主要特点？ 2、 急斜厚煤层水平分段放顶煤采煤工艺种 类及适用条件。 3、伪斜柔性掩护支架采煤法的特点及适用 条件。 4、 急斜煤层伪斜走向长壁水平分段密集采 煤法的主要特点？
