第五节倾斜长壁采煤工艺特点

1、第五节第五节 倾斜长壁采煤工艺特点倾斜长壁采煤工艺特点 知识点知识点 能力点能力点 1、仰斜和俯斜工作面矿压显现和支护特点、仰斜和俯斜工作面矿压显现和支护特点 2、仰斜和俯斜工作面工艺特点、仰斜和俯斜工作面工艺特点 1、仰斜开采时能采区防止采煤机、液压支架、仰斜开采时能采区防止采煤机、液压支架 倒向采空区和煤壁片帮倒向采空区和煤壁片帮 2、俯斜开采时能防止采煤机、液压支架倒向、俯斜开采时能防止采煤机、液压支架倒向 煤壁和采空区矸石窜入工作面煤壁和采空区矸石窜入工作面 下页下页上页上页课题首页课题首页 倾斜长壁采煤工作面 国内许多煤矿在倾角小于12的煤层中， 采用倾斜长壁采煤工作面，即回采工 作

2、面沿走向布置，沿倾斜推进，系统 简单，运输环节少，回采工作面长度 几乎保持不变，回采工作面沿倾斜连 续推进长度大，工作面搬家次数少， 采区回采率高。 特点特点 倾斜长壁采煤法倾斜长壁采煤法 回采工作面沿煤回采工作面沿煤 层走向布置，沿倾斜（仰斜或俯斜）层走向布置，沿倾斜（仰斜或俯斜） 推进采煤。推进采煤。 或或 长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法。长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法。 该法采煤量占总产量的该法采煤量占总产量的12%以上。以上。 一、倾斜长壁综采生产工艺特点 （一）工作面仰斜推进 1、采煤机稳定性 采煤机割煤时受机身自重沿倾斜方向的分力及其截 割煤体时的轴向阻力的共同作用，易向采空区侧移

3、 滑，生产能力降低。倾角大时可能向采空区一侧翻 转。因此需采取下列措施。 （1）煤层倾角较大（大于12）时，采煤机用双导 向装置。 （2）降低采煤机重心，增大抗下滑的的摩擦力。采 煤机爬底板或采煤机偏置在输送机上（需机身调斜） （3）输送机设锚固装置。 （4）适当减少采煤机截深。 2、装煤、装煤 仰斜推进采煤机装煤效果好、效率高。但 要预防将煤抛到采空区（适当加高输送机 挡煤板）。 3、运煤、运煤 防止输送机下滑，煤偏向采空区侧，下帮 输送机刮板链负荷大，出现链道磨损严重、 断链。（液压支架推移千斤顶上设液压锁 或限位装置，用以防止输送机下滑；输送 机用双中心链或单链，用高强度耐磨溜槽； 在输

4、送机靠采空区侧设三角架，调平输送 机机身。 4 4、矿压显现及支护特点矿压显现及支护特点 仰斜工作面仰斜工作面,由于倾角的影响由于倾角的影响,顶板将产生向顶板将产生向 采空区方向的采空区方向的 分力分力(沿层面方向）。在此分力沿层面方向）。在此分力 作用下作用下,顶板的悬臂岩层将向顶板的悬臂岩层将向 采空区方向移动采空区方向移动,使顶板岩层使顶板岩层 受拉力作用。因此受拉力作用。因此,它更容易它更容易 出现裂隙和加剧破碎出现裂隙和加剧破碎,并有将并有将 支柱推向采空区侧的趋势。支柱推向采空区侧的趋势。 下页下页上页上页任务首页任务首页 仰斜工作面支架的主要作用是支撑顶板。因此，可选仰斜工作面支

5、架的主要作用是支撑顶板。因此，可选 用支撑式或支撑掩护式支架。当倾角大于用支撑式或支撑掩护式支架。当倾角大于120左右时，为左右时，为 防止支架向采空区侧倾斜，支柱应斜向煤壁防止支架向采空区侧倾斜，支柱应斜向煤壁60左右，并加左右，并加 强复位装置或设置复位千斤顶，以确保支柱与煤壁的正确强复位装置或设置复位千斤顶，以确保支柱与煤壁的正确 关系。煤层厚度增加时，需采取防片帮措施。关系。煤层厚度增加时，需采取防片帮措施。 下页下页上页上页任务首页任务首页 煤层倾角较大时煤层倾角较大时：工作工作面长度不能过大，否则由于片面长度不能过大，否则由于片 帮造成煤量过多，输送机难以启动，可采用全工作面小移帮

6、造成煤量过多，输送机难以启动，可采用全工作面小移 量多次移的方法，同时优先采用大拉力推移千斤顶液压支量多次移的方法，同时优先采用大拉力推移千斤顶液压支 架；垛式支架有向后倾倒的现象且移架困难；支撑掩护式架；垛式支架有向后倾倒的现象且移架困难；支撑掩护式 支架可加大掩护梁坡度，支架可加大掩护梁坡度， 使托梁受力作用方向趋使托梁受力作用方向趋 向底座内，对支架工作向底座内，对支架工作 有利，稳定性较好。有利，稳定性较好。 120 下页下页上页上页任务首页任务首页 （二）工作面俯斜推进 1、采煤机的稳定性 割煤时，采煤机机身和滚筒受其重力沿倾 斜方向的分力作用，滚筒会逐渐钻入煤壁。 （采煤机底托架采

7、用双侧导向装置）。 2、装煤 效率低 措施：单向割煤 选用锥形滚筒 输送机安装装煤犁 3、运煤 输送机机身和刮板链会向煤壁侧滑移。 4、俯斜工作面矿压显现及支护特点、俯斜工作面矿压显现及支护特点 对对于俯斜工作面于俯斜工作面,沿顶板岩层的分力指向煤壁侧沿顶板岩层的分力指向煤壁侧,顶板岩层受压力顶板岩层受压力 作用作用,使顶板裂隙有密合的趋势使顶板裂隙有密合的趋势,有利于顶板保持连续性和稳定性。由有利于顶板保持连续性和稳定性。由 下图中可以看出下图中可以看出,倾角越大倾角越大,仰斜工作面的顶板越不稳定仰斜工作面的顶板越不稳定,而在俯斜工作而在俯斜工作 面的顶板越稳定。面的顶板越稳定。 下页下页上

8、页上页任务首页任务首页 对俯斜工作面，采空区顶板冒落的矸石可能会直接涌入工作空间，对俯斜工作面，采空区顶板冒落的矸石可能会直接涌入工作空间， 这样支架的作用除支撑顶板外，还要防止破碎矸石涌入。因此，根据这样支架的作用除支撑顶板外，还要防止破碎矸石涌入。因此，根据 具体情况可选用支撑掩护式或掩护式支架。由于碎石作用在掩护梁上，具体情况可选用支撑掩护式或掩护式支架。由于碎石作用在掩护梁上， 其载荷有时较大，所以，掩护梁应具有良好的掩护性和承载性能。为其载荷有时较大，所以，掩护梁应具有良好的掩护性和承载性能。为 防止顶板岩石冒落时直接冲击掩护梁，可增加顶梁的后臂长度。防止顶板岩石冒落时直接冲击掩护梁

9、，可增加顶梁的后臂长度。 下页下页上页上页任务首页任务首页 掩护式支架容易前倾，在移架过程中当倾角较大，采高大于掩护式支架容易前倾，在移架过程中当倾角较大，采高大于2.0m， 降架高度大于降架高度大于300 mm时，经常出现支架向煤壁倾倒现象。为此，移时，经常出现支架向煤壁倾倒现象。为此，移 架时严格控制降架高度不大于架时严格控制降架高度不大于150 mm，并收缩支架的平衡千斤顶，并收缩支架的平衡千斤顶， 拱起顶梁的尾部，使之带压擦顶移架，以有效地防止支架倾倒。拱起顶梁的尾部，使之带压擦顶移架，以有效地防止支架倾倒。 下页下页上页上页任务首页任务首页 二、采煤工艺特点二、采煤工艺特点 （1）仰

10、斜开采时，水可以自动流向采空区，工作面无积）仰斜开采时，水可以自动流向采空区，工作面无积 水，劳动条件好，机械设备不易受潮，装煤效果好。水，劳动条件好，机械设备不易受潮，装煤效果好。 当煤层倾角小于当煤层倾角小于10左右时，采煤机及输送机工作左右时，采煤机及输送机工作 稳定性尚好。如倾角较大，采煤机在自重影响下，稳定性尚好。如倾角较大，采煤机在自重影响下， 截煤时偏离煤壁减少了截深；输送机也会因采下的截煤时偏离煤壁减少了截深；输送机也会因采下的 煤滚向溜槽下侧，易造成断链事故。煤滚向溜槽下侧，易造成断链事故。 下页下页上页上页任务首页任务首页 措施：措施：如减少截深、采用中心链式输送机、下部设

11、三角架如减少截深、采用中心链式输送机、下部设三角架 把输送机调平、加强采煤机的导向定位装置等。在把输送机调平、加强采煤机的导向定位装置等。在 煤层夹矸较多时，滚筒切割反弹力较大，使采煤机煤层夹矸较多时，滚筒切割反弹力较大，使采煤机 受振动和滚筒易受振动和滚筒易“割飘割飘”，导向管在煤壁侧磨损严重。，导向管在煤壁侧磨损严重。 当倾角大于当倾角大于17时，采煤机机体常向采空区一侧转时，采煤机机体常向采空区一侧转 动，甚至出现翻倒现象。仰斜开采的工作面布置如动，甚至出现翻倒现象。仰斜开采的工作面布置如 图所示。图所示。 下页下页上页上页任务首页任务首页 下页下页上页上页任务首页任务首页 （2）在俯斜

12、开采时，随着煤层倾角的加大采煤机和输送）在俯斜开采时，随着煤层倾角的加大采煤机和输送 机的事故也会增加，装煤率降低。由于采煤机的重机的事故也会增加，装煤率降低。由于采煤机的重 心偏向滚筒，俯斜开采将加剧机组的不稳定，易出现心偏向滚筒，俯斜开采将加剧机组的不稳定，易出现 机组掉道或断牵引链的事故，并且采煤机机身两侧导机组掉道或断牵引链的事故，并且采煤机机身两侧导 向装置磨损严重。鸡西矿区小恒山矿通过采取加高滚向装置磨损严重。鸡西矿区小恒山矿通过采取加高滚 筒滑靴的措施，在煤层倾角筒滑靴的措施，在煤层倾角17左右时，仍取得了较左右时，仍取得了较 好的效果。俯斜开采最大的问题是装煤困难。好的效果。俯斜开采最大的问题是装煤困难。 下页下页上页上页任务首页任务首页 倾角较大时俯斜开采倾角较大时俯斜开采 （a） 采煤机处于正常割煤状态，割底形成台阶；采煤机处于正常割煤状态，割底形成台阶； （b） 利用支架及绳套吊起输送机，然后推移输送机进入下一个台阶；利用支架及绳套吊起输送机，然后推移输送机进入下一个台阶； （c） 割完一刀移输送机后，进入正常割煤割完一刀移输送机后，进入正常割煤 小 结（一） 割煤 割煤方式 进刀方式 运煤 工作面运煤 运输巷运煤 工作面支护