采矿学第4章单一走向长壁采煤法采煤系统详解

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1、第四章单一走向长壁采煤法采煤系统 煤层倾角条件：近水平、缓斜、倾斜煤层煤层厚度条件：薄、中厚及厚煤层（35m）开采方法：整层开采（一次采全高开采）工作面推进方向：走向走向长壁，倾向倾斜长壁第一节 走向长壁采煤法lonwall mining method on the strike of single seam 一、单一走向长壁采煤法采区巷道布置及生产系统（一）条件：近水平、缓斜、倾斜煤层薄、中厚及厚煤层（35m）地质构造简单，瓦斯涌出量小。（二）巷道布置及特点layoutofroadwaysaswellasfeature1、巷道名称：2、按用途及服务范围分类：开拓巷道 准备巷道回采巷道 3、巷

2、道布置特点：上山、区段平巷、联络巷 沿煤层布置；车场及硐室布置于岩层中。 （三）巷道掘进顺序Drivageorder原则：1)巷道掘进尽快构成通风系统Roadwaysaredrivedassoonaspossiblemakeupventilationsystem2)尽量采用平行作业（Adoptparalleloperation）上山间距20m左右区段煤柱815m下区段回风平巷超前本区段运输平巷100150m联络巷间距80100m（四）主要生产系统1、运煤系统：2、运料排矸系统:3、通风系统：4、供电系统：从运上输入5、压风及安全用水：（管路经运上）风帘风窗风桥风墙风门（五）构成采区生产系统的巷

3、道类型（或采区巷道布置的基本规律） 回采巷道直接为回采工作面服务横向（沿走向）； 上山巷道 为各区段服务 ,纵向（沿倾斜）； 采区上、中、下部车场 联结上山与区段平巷 纵 横相联； 硐室：绞车房、变电所、煤仓等。 附属于上述各类巷道的联络巷。 二、采煤系统分析采煤系统回采巷道的掘进与回采工作在时间上配合及在空间上的相互关系。 （一）区段参数： 区段斜长：L区=L采+2L巷+L柱区段走向长： 区段斜长：我国兖州美国（综采）L采120200m300m246m，335m综采150mL柱015m；普采综采L巷2.53.0m44.5m区段走向长区段走向长=采区走向长普采500m 综采1000m技术发展趋

4、势：加大国内：2430m（采区一翼）（二）区段平巷的布置巷道布置的内容：巷道用途、数量、位置和巷道之间的时空关系1、普采或炮采区段平巷布置1）区段回风平巷（轨巷）：tracksubentry（1）功用：轨道运输、回风、行人。 （2）要求：与采面上出口相连，必须沿煤层掘进； 断面要符合运输、通风、行人、安全等要求； 1）区段回风平巷轨道要求：i、坡度i=35%0，有时610%0，以利于 矿车运输、流水；ii、能适应弯道。1t矿车 ， R 6 m ， 1.5t矿车 ， R 9m iii、轨距与全矿一致 （3）施工措施：（working）轨道要求巷道按腰线沿煤层走向掘进。两端安绞车时也可以按中线掘进

5、，分段取值。2）区段运输平巷（机巷）（conveyersubentry）（1）功用：铺输送机，运煤或物料，行人。（2）要求：与采面下出口相连，必须沿煤层掘进。位置、断面利于装运煤。方向要求直或分段取直，利于运煤。链板输送机每部长200m，允许弯度值12m2风巷：铺轨。以设备最大外廓尺寸定，S10m2。（1）机巷、风巷定向取直、平行布置，保持采面等长；（2）机巷、风巷分段定向取直、平行布置，保持采面等长；（3）施工技术：沿中线定向取直或分段取直。 3、高产高效综采工作面区段平巷布置特点 1）巷道布置（坡度及方向等）：同普采、综采。2）巷道支护锚网支护，适应产量高、推进快的要求。3）加大工作面连续

6、推进长度设中切眼。（1）中切眼在采面推进方向走向中部开掘的、连通机巷、风巷且与开切眼长度相近的联络巷。（2）中切眼位置根据采面连续推进长度及设备性能，避开应力集中区，选择围岩稳定、无淋水的地段。与区段平巷交角为85O为宜。（3）中切眼断面及支护断面10m2；支护锚网支护平六矿：煤巷锚杆间距0.7m，锚杆长1.8m，冷拔钢丝网，14#钢丝，网孔40*40mm（4）中切眼作用：q解决掘进期间局部通风问题如：JBT局扇或JBD622局扇，有效供风长度700m利用中切眼，缩短了供风距离，减少了风筒占用量，降低了风阻，提高通风效率。中切眼作用q解决长距离掘进供电问题综合掘进机容量300kW以上，低压供电

7、困难；设中切眼后，可将移动变电站放在中切眼附近，高压供电q增加安全避灾通道q加快了巷道掘进速度：风巷煤可通过中切眼从机巷一起运出，材料由风巷运进方便（5）通过中切眼方法 q采面通过中切眼前，提前3050m（动压影响之外）加强支护或替换支护。q保持采面与中切眼交角为85oq拆出风门，设临时风帘。q加强中切眼顶板管理。4、最下区段机巷如何布置？（三）区段平巷布置方式： 1、双巷布置：上区段机巷与下区段风巷统一布置双巷同时一次掘出，轨巷超前优点：（1）掘进通风容易；2）安全好进出掘进面有两个出口，对回采也有避灾出口；区段平巷双巷布置双巷布置的优点：3）可超前勘探煤层变化，利于为机巷定向；4）泄水方便

8、；5）易送物料到机巷（安装维修）；6）为上、下采面及时接替创造条件 。双巷布置缺点： （1）下区段风巷受采动影响，维护时间长且困难；（2）若设备放在下区段风巷内，需重新移置电路和油管等。（3）损失区段煤柱2、一条半巷布置上区段机巷掘出，下区段风巷掘一半优点：同双巷布置，利于接替，一半长巷道易维护。3、单巷布置Fig.94（b）示，分巷布置，10o时，下行风，设备在上巷，可用于低沼矿井。Fig.94（c）示，设备在机巷，要求机巷大断面。4、高沼矿设瓦斯尾巷的双巷布置高沼矿：Fig.95示，双巷布置设瓦斯尾巷。（四）单工作面与双工作面布置Fig.96示，对拉工作面1、对拉采面生产系统运煤：上采面下

9、运 下采面上运 通风：（1）1 进风，2、3 回风，下采面下行风；（2）2、3 进风，1 回风，上采面下行风；(3)串联掺新，3、1 进风，2 回风。1中间运输平巷2上轨道平巷3下轨道平巷对拉工作面2、上、下采面错距：一般5m，木垛维护。3、优、缺点及适用：优点减少平巷掘进量和维护量；采出率高；占用设备少；生产集中；管理方便。缺点上、下采面交接处难维护。 适用：非综采工作面；顶板中等稳定以上；瓦斯少。（五）工作面回采顺序1、采面后退式：Fig.97（a）示，由采区边界附近向采区上山方向推进采煤。适用：我国广泛应用2、采面前进式：Fig.97（b）示，采面由采区上山附近向采区边界方向回采，区段平

10、巷沿空留巷。问题：少掘巷；采出率高；要求支护技术和手段好；要防漏风；留巷困难。适用：少用。工作面回采顺序工作面回采顺序3、采面往复式：Fig.97（c）示。上采面前进式，沿空留巷；下采面后退式，沿空留巷。优点：缩短搬家距离；采出率高；少掘巷道。适用：鸡西、阳泉、开滦均有用。工作面回采顺序4、往复旋转式：Fig.97（d）示。使综采面旋转180，往复回采，沿空留巷。优点：采面不搬家；少掘巷；缺点：煤损大；回采技术复杂；转折点难维护，设备折损严重。适用：少。（六）区段间无煤柱开采的回采巷道布置 1、沿空留巷（巷帮充填）：工作面采煤后沿采空区边缘维护原回采巷道前进式沿空留巷：采面前进式回采，沿采空区

11、留出平巷。 2）后退式沿空留巷：先掘区段平巷到采区边界，采面后退回采，沿采空区留出平巷，为下区段服务。沿空留巷3）往复式沿空留巷：Fig.97（c）示4）沿空留巷适用：中倾斜以下，厚2m以下的薄及中厚煤层。沿空留巷比较困难，使用的比例有下降的趋势。 沿空掘巷1)特点：沿上覆岩层稳定的采空区边缘或仅留很窄的煤柱掘巷。2)沿空掘巷时回采面接替顺序 (1)区段跳采接替方便；巷道掘进量少；生产分散；“孤岛”采煤矿压显现强烈； 适用：采区区段数目多。 单面保持采区产量，区段顺序接替（2）沿空掘巷区段顺序接替区段平巷双巷布置，留煤柱2030m，回收部分煤柱。适用：区段数目少；矿压大，不宜跳采时，增加了平巷

12、及联络巷的工程量（七）采场通风方式与回采巷道布置 1、工作面通风的要求:符合安全规程，防止上隅角瓦斯聚积；防漏风；通风系统简单；风巷断面足够。上隅角2、通风方式qU型通风 Fig.9 9（a） 通风系统简单，漏风少，风流线路长，变化大。 适用：瓦斯不太大，我国常用； 瓦斯大，设瓦斯尾巷，U + L通风 通风方式qZ型通风Fig.99（b）顺流通风方式，风路短，通风效果比U型好通风方式qY型通风Fig.99（c）示，稀释风流中的瓦斯。要求：有边界上山回风。偏Y型通风，Fig.95，改2进风通风方式qH型通风Fig.99（d）示，系统复杂，稀释瓦斯qW型通风Fig.99（e）示，对拉工作面（八）地

13、质构造影响时区段平巷布置 q断层构造，Fig.910示，权台矿综采面布置之一陷落柱Fig.911示，范各庄矿第三节大采高一次采全厚采煤法 一、大采高一次采全厚综采工艺特点1、采高：3.55.0m2、设备大功率、高强度、高可靠性机电一体化设备例：大柳塔矿采高：4m；采煤机：6LS03型双滚筒电牵引采煤机，总功率1500kw，生产能力2000-2800t/h液压支架：电液控制，完成全部动作仅8s，大柳塔矿大采高一次采全厚采煤法 JOY8670型两柱掩护式支架，工作阻力6700-8670KN刮板输送机：槽宽1m，生产能力2500-2800t/h，功率1400kw2000年产煤800.3万t/面200

14、1年产煤全矿1511万t/a2002年产煤1100万t/a3、采煤工艺特点：1）初采高度较小，一般为3.5m左右；2）控制煤壁片帮关键；3）支架防滑，防倒；4）端头支护及超前支护比一般综采更重要；5）一次采全厚比分层开采具有很多优点。 4、适用条件1）地质构造简单，煤层赋存稳定，倾角12；2）采高3.55.0m。第四节、单一走向长壁采煤法的应用 我国采煤方法最多的一种，产量约占45%。适用：缓、中、倾斜薄及中厚煤。近年来，应用范围扩大。4.5m厚煤层一次采全高成功；目前认为M45m为宜。思考题一、参照Fig.91绘采区巷道布置图，说明：1、巷道名称；2、构成完善的采区生产系统应具备哪几类巷道？3、运煤及通风系统？4、最下一个区段的生产系统图。 5、煤层上山与区段平巷在维护上各有何特点？6、区段回采顺序？ 7、控制采区巷道的基本途径。二、试述普采的区段平巷的布置特点。三、试述综采的区段平巷的布置特点。 思考题四、简述高沼矿井区段平巷布置的特点，采煤工作面的通风方式应满足哪些要求？五、说明区段平巷单巷布置及双巷布置的特点及应用。六、说明单工作面与双工作面布置的特点及应用。七、绘图说明采煤工作面回采顺序的几种方式及应用。八、绘图说明采场通风的几种方式及适用条件。