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1、采矿教研室,第一节 基本特点及类型 第二节 放顶煤开采支护设备 第三节 矿压显现特点及顶煤破碎机理 第四节 放顶煤工艺特点 第五节 采煤系统分析 第六节 适用条件及评价,第七章 放顶煤采煤法,采矿教研室,第一节 基本特点及类型,概念：在缓斜厚煤层的底部（或煤层上部某一范围的底部）布置长壁 工作面用常规方法进行采煤，随该工作面推进，利用矿山压力或人工破碎方法，将顶煤破碎，而后将顶煤放出，由采面运出。,基本特点：采底层，上部冒落放出，高位、中位、低位，过程，不充分碎裂体，较充分，冒落放出,采矿教研室,基本类型,1、一次采全厚放顶煤开采,2、预采顶分层网下放顶煤开采,3、倾斜分层放顶煤开采,采矿教研
2、室,第二节 放顶煤开采支护设备,一、单输送机高位放顶煤支架,煤尘大、采放不能平行作业、回收率低,采矿教研室,二、双输送机中位放顶煤支架,采矿教研室,三、双输送机低位放顶煤支架,后输送机铺在底板上，煤尘小，有发展前景,采矿教研室,第三节 矿压显现特点及顶煤破碎机理,一、综采放顶煤矿压显现规律,综放面矿压显现也有周期性 支架载荷没有随采厚加大而大副度增加 综放工作面开采引起的支承压力对两巷的影响距离增加，影响程度降低。,采矿教研室,二、顶煤破碎机理,（一）顶煤破碎和影响因素 实体煤 破碎煤块 放煤口 支承压力 + 顶板回转 + 支架作用,（二）顶煤破坏过程 破坏发展区：受顶板回转作用，煤壁前方附近
3、顶煤发生破坏，裂隙扩展，位移增大。 裂隙发育区：支架反复支撑，控顶区内的顶煤形成发育的裂隙。支架反复支撑，形成交变应力，破碎效果提高。梁长顶煤破碎加剧，顶上易冒空。支架反复支 撑的次数n与顶梁长度L及截深B有关。 垮落破碎区：顶煤完全破坏，失支连续性，在支架后方垮落放出。,采矿教研室,三、顶煤破坏过程,采矿教研室,第四节 放顶煤工艺特点,一、顶煤放出规律 椭球体放矿理论认为：矿石在采场破碎后，是按近似椭球体形状向下自然流动下来的，即原来所占的空间形状为一个旋转椭球体，放煤椭球体表面上的颗粒将大体同时到达放煤口。,采矿教研室,二、放顶煤工艺,（一） 初末采放煤工艺,1、初期：初采推进1020m不
4、放煤（煤损多）现在：多数工作面从开切眼处放煤措施：让顶煤和顶板垮落,2、末期：距停采线20m铺网、停止放煤；或工作面沿底板爬至顶板（煤损多）现在：距停采线10m铺网、停止放煤；措施：选择合理的停采线位置，以利于撤 面防止后方矸石窜入,采矿教研室,（二）放煤步距,1、放煤步距（循环放煤步距）： 在工作面推进方向上，前后两次放顶煤之间工作面推进的距离。 确定放煤步距原则：顶煤充分破碎，提高采出率，减少煤矸混杂。,采矿教研室,2、放煤步距影响因素,因素：顶煤厚度；顶煤可放性；顶煤冒落时的 垮落角；直接顶厚度。,生产实践中 截一刀放顶煤一次，（顶煤厚度较小） 截两刀放顶煤一次，（顶煤厚度较大） 截三刀
5、放顶煤一次，（顶煤厚度较大）,采矿教研室,图712 不同放煤步距下的煤矸运动状态,采矿教研室,放煤步距大：顶煤放不出，煤损大；放煤步距 小，煤矸混杂，煤质差。,放煤步距太大：顶板方向的矸石先于采空区后方的煤达到 放煤口，关口， 顶煤放不出。,放煤步距太小：采空区方向的矸石先于上部顶煤到达放煤口，顶煤损失部分。,采矿教研室,（三）放煤方式,放煤方式：放顶煤工作面放煤顺序、次数和放煤量的配合方式,1、多轮、分段、顺序、等量放煤 采面分2 3段；段内同时开启两个相邻放煤口； 每次放1/2 1/3的顶煤；按顺序循环放煤， 直至该段全部放完；再进行下一段放顶煤。优点：可使冒落煤岩分界面均匀下降，采出率高
6、，含矸率低；充分利用放煤口面积，放煤快。缺点：要求操作水平高。适用：顶煤3m以上,采矿教研室,2、多轮、间隔、顺序、等量放煤放煤口放煤顺序先放1#、3#、 5# 、 7#、 、 、 、 每次放1/2 1/3的顶煤；后放2#、4#、6#、8#、每次放1/2 1/3的顶煤；反复两三轮优点：可使冒落煤岩分界面均匀下降，采出率高，含矸率低； 丢煤少,（三）放煤方式,采矿教研室,（三）放煤方式,3、单轮、间隔、多口放煤 先放 1#、3#、5#、放顶煤，见矸关口，留较大脊背煤；滞后一定距离放 2#、4#、6#、放出留下脊背煤中的一个椭球体。优点：操作简单，容易掌握；放顶效果好， 丢煤少，少出矸 适用：广泛
7、采用。,（四）端头放煤工艺尚未解决,采矿教研室,第五节 采煤系统分析,一、回采巷道布置：简单 在底层 经济效益显著,采矿教研室,二、工作面长度及推进长度,面长: 1.不小于80米,碎裂要求 2.一个小班内应把整个面长的顶煤全放完 L=n(T/t)B 往往运输机的能力不足.一般100120米 条件好的大于150米。,推进长度：可推进度8001000米。,采矿教研室,三、煤炭采出率,1初采损失 采空区充填物高度大于支架高度的80，顶板冒落无冲击危害过1/2跨落步距后，少放一部分。,2.终采损失 顶煤硬距停采线10-15米，不放顶煤，以利撤架。 顶煤软工作面按810度坡爬到顶板。,5.护巷煤柱损失,
8、4.采、放损失5 15 10-12,3.端头损失。两端各2-3架不改,采矿教研室,第六章 适用条件及评价,一、评价,优点：单产高，效率高成本低，巷道少，搬家少，经济效益显著,缺点：煤损多，易发火，煤尘大，瓦斯易积聚。,采矿教研室,二、适用条件,1. 煤层厚度：M = 5 12m为佳，过小易超前 冒顶，过大破坏不充分;,2.煤层的可放性： 煤质松软，层理节理发育。 煤质中硬，f 2最好。个别f = 3.1 3.9，层理 节理发育亦可;,3.煤层倾角： 不宜太大，缓倾斜煤层中一般15 o，太大 影响支架的稳定性，25 o 30o煤层中也试验 成功;,采矿教研室,二、适用条件,4. 煤层结构：过厚过硬的夹矸影响顶煤放落，单层 夹矸厚大于0.5m或f大于 3要采取措施顶煤中的夹 矸总厚度不宜大于顶煤厚度的10 15%;,5.顶板条件：顶板岩性最理想的条件是基本顶I、 II 级，直接顶有一定厚度，采空区不悬顶，冒落后松 散体基本充满采空区;,6.地质构造：煤层厚度变化大，地质构造复 杂，断层切割块段，阶段煤柱等无法应用分层 长壁采煤法时，可放顶煤。,
