13第十三章急倾斜煤层采煤法

1、http:/ 第十三章第十三章 急倾斜煤层采煤法急倾斜煤层采煤法 第一节第一节 急斜煤层开采的特点急斜煤层开采的特点 第二节第二节 急斜煤层的采区巷道布置方式急斜煤层的采区巷道布置方式 第三节第三节 急倾斜煤层俯伪斜走向长壁采煤法急倾斜煤层俯伪斜走向长壁采煤法 第四节第四节 伪斜柔性掩护支架采煤法伪斜柔性掩护支架采煤法 第五节第五节 特厚煤层水平分段放顶煤采煤法特厚煤层水平分段放顶煤采煤法 第六节第六节 水平分层及斜切分层采煤法水平分层及斜切分层采煤法 http:/ 第一节第一节 急斜煤层开采的特点急斜煤层开采的特点 一、一、开采特点开采特点 （1）工作面采下的煤块能自动下滑）工作面采下的煤块

2、能自动下滑, 简化了装运工作，简化了装运工作， 但下滑的煤块和矸石易冲倒支架但下滑的煤块和矸石易冲倒支架,砸伤人员砸伤人员,给生产带来不安给生产带来不安 全因素。全因素。 （2）煤层顶、底板都有可能沿倾向滑动）煤层顶、底板都有可能沿倾向滑动,支架稳定性差支架稳定性差, 增加了回采和支护工作的复杂性。增加了回采和支护工作的复杂性。 （3）采煤工作面各项工序的操作都比较困难）采煤工作面各项工序的操作都比较困难,增加了机械增加了机械 化采煤的难度。化采煤的难度。 相应开采方法相应开采方法： （1）伪倾斜柔性掩护支架采煤法；伪倾斜柔性掩护支架采煤法； （2）俯伪斜走向长壁采煤法；）俯伪斜走向长壁采煤法

3、； （3）水平分层采煤法；）水平分层采煤法； （4）水平分段放顶煤采煤法等采煤方法。）水平分段放顶煤采煤法等采煤方法。 http:/ 二、二、急斜煤层的阶段和采区参数急斜煤层的阶段和采区参数 1.阶段高度：阶段高度：比缓倾斜煤层和倾斜煤层小，大中型矿井一般为比缓倾斜煤层和倾斜煤层小，大中型矿井一般为 100150m,小型矿井一般为小型矿井一般为80120m。 2.采区走向长度：采区走向长度：比缓斜煤层要小，一比缓斜煤层要小，一 般般 为为 300500 m。 3.区段高度（影响因素）：区段高度（影响因素）：（1）所选用的采煤方法（所选用的采煤方法（2）煤层）煤层 的层间距；（的层间距；（3）煤

4、层与对开采有水患威胁的含水岩层之间）煤层与对开采有水患威胁的含水岩层之间 的距离。的距离。 4. 采区生产能力采区生产能力：较小，制约因素为较小，制约因素为： （1）工作面长度较小）工作面长度较小, 回采工艺复杂回采工艺复杂,机械化程度低机械化程度低,工作面单产较低；（工作面单产较低；（2）同一区）同一区 段内只有一个工作面生产段内只有一个工作面生产,而同时生产的区段数一般是一个；而同时生产的区段数一般是一个； （3）采区储量较少；（）采区储量较少；（4）生产管理复杂）生产管理复杂,辅助运输困难辅助运输困难,通通 风能力不大。风能力不大。 http:/ 第二节第二节 急斜煤层的采区巷道布置方式

5、急斜煤层的采区巷道布置方式 一、单层布置一、单层布置 特点：特点：各煤层分别布置采区巷道各煤层分别布置采区巷道,形成各自独立的形成各自独立的 运输、通风等生产系统。运输、通风等生产系统。 适用条件：适用条件：在采区内只有一层煤或煤层层间距较大在采区内只有一层煤或煤层层间距较大 时。时。 采区上山布置方式：采区上山布置方式： 1.沿倾斜布置上山沿倾斜布置上山 2.伪倾斜布置上山伪倾斜布置上山 http:/ 沿倾斜布置上山沿倾斜布置上山 1采区石门采区石门; 2采区溜煤眼采区溜煤眼; 3运料眼运料眼; 4行人眼行人眼; 5联络平巷联络平巷; 6区段运输平巷区段运输平巷; 7区段回风平巷区段回风平巷

6、; 8采区回风石门采区回风石门; 9采区煤仓采区煤仓; 10开切眼开切眼 存在问题：上山眼工程量较大存在问题：上山眼工程量较大,同时易发生卡眼、坠眼事故。同时易发生卡眼、坠眼事故。 http:/ 伪倾斜布置上山伪倾斜布置上山 1行人眼行人眼; 2风眼风眼; 3溜煤眼溜煤眼; 4回风石门回风石门; 5运输石门运输石门 优点：优点：工程量省工程量省,掘进方便掘进方便,使用安全使用安全。 缺点：缺点：上山煤柱尺寸大上山煤柱尺寸大,留设复杂留设复杂,回采工回采工 作面的始采和收尾困难。作面的始采和收尾困难。 http:/ 二、二、近距离煤层群的联合布置近距离煤层群的联合布置 1.采区共用上山眼布置采区

7、共用上山眼布置 （1）采用集中上山眼的采区联合布置方式）采用集中上山眼的采区联合布置方式 1采区运输石门采区运输石门; 2采区回风石门采区回风石门; 3溜煤眼溜煤眼;4溜矸眼溜矸眼; 5材料眼材料眼;6行人眼行人眼; 7联络巷联络巷; 8区段运输石门区段运输石门; 9区段轨道石门区段轨道石门; 10区段回风石门区段回风石门; 11区段运输平巷区段运输平巷; 12区段回风平巷区段回风平巷 http:/ （2）底层设一组上山眼、顶层设辅助上山眼的）底层设一组上山眼、顶层设辅助上山眼的 联合布置方式联合布置方式 1采区运输石门；采区运输石门； 2采区回风石门；采区回风石门； 3溜煤眼溜煤眼;4溜矸眼

8、溜矸眼; 5材料眼材料眼;6行人眼行人眼; 7联络平巷联络平巷; 8区段石门区段石门; 9区段运输平巷区段运输平巷; 10区段回风平巷区段回风平巷; 11区段集中运输平巷区段集中运输平巷; 12区段集中回风平巷区段集中回风平巷 http:/ （3）岩石集中轨道下山与上山眼相结合布置方式）岩石集中轨道下山与上山眼相结合布置方式 1采区运输石门采区运输石门;2采区回风石门采区回风石门;3集中岩石轨道下山集中岩石轨道下山; 4溜煤眼溜煤眼;5进风眼进风眼;6行人眼行人眼;7联络平巷联络平巷;8区段运输石门区段运输石门; 9区段轨道石门区段轨道石门;10区段运输平巷区段运输平巷;11区段回风平巷区段回

9、风平巷 适用于：煤层层适用于：煤层层 数较多数较多,储量较大储量较大, 服务年限较长服务年限较长,采采 区产量也较大时。区产量也较大时。 http:/ （4）采区岩石轨道上山和垂直溜煤眼布置方式）采区岩石轨道上山和垂直溜煤眼布置方式 1运输大巷运输大巷;2采区石门采区石门;3采区煤仓采区煤仓;4溜煤眼溜煤眼; 5岩石上山岩石上山;6煤层区段平巷煤层区段平巷;7绞车房绞车房;8采区采区(或区段或区段)回风巷回风巷 优点：优点：减少了卡眼事故减少了卡眼事故, 环节简单、方便、生产环节简单、方便、生产 能力大能力大,改善了劳动条改善了劳动条 件件,提高了煤炭回收率。提高了煤炭回收率。 缺点：缺点：岩

10、石工程量较大岩石工程量较大, 延长了采区准备的时间。延长了采区准备的时间。 http:/ 2.区段集中平巷的布置区段集中平巷的布置 区段集中平巷布置（适用条件）：区段集中平巷布置（适用条件）：煤层层间距较小煤层层间距较小, 采区一翼的走向长度较长采区一翼的走向长度较长 ，煤质松软，地压较大，煤，煤质松软，地压较大，煤 层内巷道维护条件较差时。层内巷道维护条件较差时。 布置方式：布置方式：布置在最下一层煤布置在最下一层煤岩石岩石中，每隔一定中，每隔一定 距离（距离（ 5060m）以小石门联络上部煤层区段平巷，上）以小石门联络上部煤层区段平巷，上 部煤层区段平巷随回采工作面的推进部煤层区段平巷随回

11、采工作面的推进,分段掘出。分段掘出。 http:/ 3.近距离煤层开采的特点近距离煤层开采的特点 存在问题：存在问题：开采急倾斜煤层时开采急倾斜煤层时,不仅顶板岩石会冒落不仅顶板岩石会冒落, 而且底板岩层也会产生移动。而且底板岩层也会产生移动。 岩层移动范围：岩层移动范围：取决于塌陷角大小。坚硬岩石的塌陷取决于塌陷角大小。坚硬岩石的塌陷 角大角大,软岩石的塌陷角小。软岩石的塌陷角小。 近距离急倾斜煤层群开采：近距离急倾斜煤层群开采：顶底板岩层发生冒落和移顶底板岩层发生冒落和移 动，使上下煤层相互影响动，使上下煤层相互影响,巷道维护困难巷道维护困难,甚至遭到破坏。甚至遭到破坏。 http:/ 开

12、采急倾斜煤层群时的相互影响开采急倾斜煤层群时的相互影响 煤层倾角煤层倾角; 底板岩层移动角底板岩层移动角; 顶板岩层移动角顶板岩层移动角; M1,M2煤层层间距煤层层间距; H区段垂高区段垂高; AA区段回风水平区段回风水平; BB区段运输水平区段运输水平 采用下行开采时采用下行开采时,应满足：应满足： 采用上行开采时采用上行开采时,应满足：应满足： http:/ 近距煤层上层开采对下层的影响近距煤层上层开采对下层的影响 煤层倾角煤层倾角; 底板岩层移动角底板岩层移动角; 顶板岩层移动角顶板岩层移动角; M1,M2煤层层间距煤层层间距; H区段垂高区段垂高; AA区段回风水平区段回风水平; B

13、B区段运输水平区段运输水平 （a a）上层煤开采第二区段时，影响到下煤层的第一区段，上层煤开采第二区段时，影响到下煤层的第一区段， 这时，必须在上层煤第一区段采完后，及时回采下层煤第一区这时，必须在上层煤第一区段采完后，及时回采下层煤第一区 段，然后再开采上层煤第二区段。段，然后再开采上层煤第二区段。 （b b）必须安排第一区段上、下两层煤同时回采。必须安排第一区段上、下两层煤同时回采。 http:/ 第三节第三节 急倾斜煤层俯伪斜走向长壁采煤法急倾斜煤层俯伪斜走向长壁采煤法 主要特点：主要特点： （1）采煤工作面成直线形）采煤工作面成直线形,按俯伪斜方向布置按俯伪斜方向布置,沿走沿走 向推进

14、向推进; （2）用分段水平密集支柱切顶挡矸隔离采空区与回）用分段水平密集支柱切顶挡矸隔离采空区与回 采空间采空间; （3）工作面分段爆破落煤）工作面分段爆破落煤,煤炭自溜运输。煤炭自溜运输。 http:/ 一、采煤系统一、采煤系统 为了满足煤炭自溜又为了满足煤炭自溜又 方便人员行走方便人员行走,工作面伪倾工作面伪倾 斜角度一般为斜角度一般为3035,工作工作 面斜长可达面斜长可达8090m。为了。为了 溜煤、通风、行人和掘进溜煤、通风、行人和掘进 溜煤眼工作的方便溜煤眼工作的方便,工作面工作面 下部的溜煤眼应不少于下部的溜煤眼应不少于3个个, 掘成漏斗状掘成漏斗状,并铺有溜槽。并铺有溜槽。 1

15、密集支柱密集支柱;2人字形溜煤眼人字形溜煤眼;3单边钢单边钢 板溜槽板溜槽;4带帽点柱带帽点柱;5超前掘进工作面超前掘进工作面 http:/ 二、采煤工艺二、采煤工艺 1区段运输巷区段运输巷; 2区段回风巷区段回风巷; 3开切眼开切眼; 4溜煤行人眼溜煤行人眼; 5调整中的工作面煤壁调整中的工作面煤壁; 6调整好的工作面煤壁调整好的工作面煤壁 1.工作面初采工作面初采 从开切眼与区段回风巷交接处开始从开切眼与区段回风巷交接处开始,按工作面伪倾角要求自上按工作面伪倾角要求自上 而下推进而下推进,工作面长度逐渐增大工作面长度逐渐增大,当工作面煤壁到达图中当工作面煤壁到达图中6所示的位置所示的位置

16、时时,初采工作结束。初采工作结束。 http:/ 2.工作面正常回采工作面正常回采 落煤方法：落煤方法：爆破法，自下而上分段爆破；爆破法，自下而上分段爆破； 支护方式：支护方式：金属支柱和铰接顶梁金属支柱和铰接顶梁,倒悬臂齐梁齐柱布置；倒悬臂齐梁齐柱布置； 间排距间排距0.8m1.0m,支柱采取防倒措施。支柱采取防倒措施。 密集支柱：密集支柱：每排密集支柱走向长每排密集支柱走向长4m，排距，排距4 5m,柱距柱距 0.3m,相邻两排密集支柱错距相邻两排密集支柱错距1.0 1.5m，主，主 要用于挡矸；要用于挡矸； 采空区处理方法：采空区处理方法：全部垮落法，当采空区大面积悬顶时，全部垮落法，当

17、采空区大面积悬顶时， 人工强制放顶。人工强制放顶。 http:/ 3.工作面收尾工作面收尾 1区段运输巷区段运输巷;2区段回风巷区段回风巷;3收作眼收作眼; 4联络巷联络巷;5收尾中的工作面煤壁收尾中的工作面煤壁;6收作眼煤柱收作眼煤柱 当工作面上端推进到当工作面上端推进到 距收作眼距收作眼4m时时,工作面进入工作面进入 收尾阶段收尾阶段,这时工作面长度这时工作面长度 逐渐缩短逐渐缩短。 为使收作眼保持畅通为使收作眼保持畅通, 在收作眼靠工作面一侧应在收作眼靠工作面一侧应 设保护煤柱设保护煤柱,其宽为其宽为4m左右左右, 沿倾斜方向每隔沿倾斜方向每隔5m左右开左右开 一联络巷。一联络巷。 ht

18、tp:/ 三、评价及适用条件三、评价及适用条件 优点优点： （1）工作面沿俯伪斜直线布置工作面沿俯伪斜直线布置, ,减少了煤、矸的下滑速度减少了煤、矸的下滑速度, , 有利于防止冲倒支架和砸伤人员有利于防止冲倒支架和砸伤人员, ,改善了工作面的安全生产条改善了工作面的安全生产条 件；同时因工作面伪斜直线布置件；同时因工作面伪斜直线布置, ,改善了工作面顶底板的受力改善了工作面顶底板的受力 状况状况, ,相对增加了稳定性相对增加了稳定性, ,不会出现大面积推底和顶板拉裂现象。不会出现大面积推底和顶板拉裂现象。 （2 2）在区段垂高相同的条件下）在区段垂高相同的条件下, ,工作面有效利用率比台阶工

19、作面有效利用率比台阶 采煤法高采煤法高, ,为提高单产、改善工作面近煤壁处的通风状况及实为提高单产、改善工作面近煤壁处的通风状况及实 现机械化采煤提供了条件。现机械化采煤提供了条件。 （3 3）分段走向密集支柱除切顶外）分段走向密集支柱除切顶外, ,主要起挡矸作用主要起挡矸作用, ,拦截采拦截采 空区矸石空区矸石, ,在工作空间与顶板冒落区之间形成一个自然充填带在工作空间与顶板冒落区之间形成一个自然充填带, , 使基本顶来压滞后较远使基本顶来压滞后较远, ,减缓了基本顶来压的作用减缓了基本顶来压的作用, ,减少了工作减少了工作 面支柱的损耗量及维修工作量。面支柱的损耗量及维修工作量。 http

20、:/ 三、评价及适用条件三、评价及适用条件 存在的主要问题存在的主要问题： （1）工作面支回柱工作量仍很大工作面支回柱工作量仍很大,工人操作还不够工人操作还不够 方便方便; （2）分段密集支柱下方的）分段密集支柱下方的“三角区三角区”通风条件较通风条件较 差，易积聚瓦斯。差，易积聚瓦斯。 （3）煤层顶板有淋水时）煤层顶板有淋水时,劳动环境比较差。劳动环境比较差。 http:/ 三、评价及适用条件三、评价及适用条件 适用条件适用条件： 倾角倾角40以上以上,顶板中等稳定顶板中等稳定,煤壁易片帮煤壁易片帮,工作面采工作面采 高不超过高不超过2.0m的低瓦斯煤层的低瓦斯煤层,或不宜使用伪倾斜柔性掩或

21、不宜使用伪倾斜柔性掩 护支架采煤法的不稳定急斜薄及中厚煤层。护支架采煤法的不稳定急斜薄及中厚煤层。 http:/ 第四节第四节 伪斜柔性掩护支架采煤法伪斜柔性掩护支架采煤法 主要特点：主要特点： 采煤工作面是直线形采煤工作面是直线形,按伪倾斜方向布置按伪倾斜方向布置,沿沿 走向推进走向推进,用柔性掩护支架隔离采空区用柔性掩护支架隔离采空区,工人在掩护工人在掩护 支架下进行采煤。支架下进行采煤。 http:/ 一、采煤系统一、采煤系统 伪倾斜柔性掩护支架采煤法巷道布置伪倾斜柔性掩护支架采煤法巷道布置 1采区回风石门采区回风石门;2采区运输石门采区运输石门;3运料眼运料眼;4溜煤眼溜煤眼;5行人眼

22、行人眼;6区段区段 回风巷回风巷;7区段运输巷区段运输巷;8初采斜巷初采斜巷;9收作眼收作眼;10架尾移动迹线架尾移动迹线;11架头架头 移动迹线移动迹线;12采煤工作面采煤工作面;13溜煤小眼溜煤小眼;14密闭墙密闭墙;15小眼临时封闭小眼临时封闭 http:/ 1.伪倾斜采煤工作面布置伪倾斜采煤工作面布置 距采区边界距采区边界5m处掘进一对斜巷贯通回风巷后，在回风巷中安装掩处掘进一对斜巷贯通回风巷后，在回风巷中安装掩 护支架。利用两条斜巷逐步把水平铺设的掩护支架下放到与水平面成护支架。利用两条斜巷逐步把水平铺设的掩护支架下放到与水平面成 2535夹角的伪倾斜位置夹角的伪倾斜位置,即形成了伪

23、倾斜采煤工作面。即形成了伪倾斜采煤工作面。 http:/ 2.工作面正常回采工作面正常回采 支架安设：支架安设：回采时，不断在回风巷中接长支架回采时，不断在回风巷中接长支架,同时在同时在 工作面下端掩护支架落平地点拆除一段支架。工作面下端掩护支架落平地点拆除一段支架。 运煤：运煤：工作面采下的煤工作面采下的煤,沿工作面铺设的搪瓷溜槽沿工作面铺设的搪瓷溜槽,经溜煤经溜煤 小眼到区段运输巷的输送机。小眼到区段运输巷的输送机。 通风：通风：新鲜风流自采区运输石门进入新鲜风流自采区运输石门进入,经行人眼到区段运经行人眼到区段运 输巷输巷,再经溜煤小眼到采煤工作面再经溜煤小眼到采煤工作面;回风从工作面经

24、回风从工作面经 回风巷到采区回风石门排出。回风巷到采区回风石门排出。 运料：运料：支架材料由运输石门运进支架材料由运输石门运进,经采区运料眼提到区段经采区运料眼提到区段 回风巷回风巷,再用运料小车运到支架安装地点。再用运料小车运到支架安装地点。 http:/ 二、掩护支架的结构二、掩护支架的结构 1钢梁钢梁;2钢丝绳钢丝绳;3竹笆竹笆;4压木压木;5撑木撑木 http:/ 三、采煤工艺三、采煤工艺 1.准备回采：准备回采：在回风巷内安装掩护支架在回风巷内安装掩护支架,并逐步下放支架使并逐步下放支架使 工作面成伪斜工作面工作面成伪斜工作面,为正常回采做准备。为正常回采做准备。 掩护支架安装掩护支

25、架安装 1顶板顶板;2底板底板;3地沟地沟;4钢梁钢梁; 5钢丝绳钢丝绳;6竹笆竹笆;7压木压木;8垫木垫木;9撑木撑木 http:/ 掩护支架的调斜掩护支架的调斜 1区段回风巷区段回风巷;2区段运输巷区段运输巷;3初采斜巷初采斜巷;4掩护支架掩护支架; 5支架移动迹线支架移动迹线;6支架放平位置支架放平位置;7溜煤小眼溜煤小眼 支架安装长度超过支架安装长度超过15m,并铺好矸石垫层以后并铺好矸石垫层以后，即调整支架即调整支架, 使支架的尾端由水平状态逐步调斜下放使支架的尾端由水平状态逐步调斜下放,支架与水平面成支架与水平面成2530 的夹角。的夹角。 http:/ 2. 正常回采正常回采 支

26、架安设：支架安设：回采时不断在回风巷接长支架回采时不断在回风巷接长支架,并在工作面下并在工作面下 端支架放平位置拆除一段支架。端支架放平位置拆除一段支架。 采煤工作采煤工作：打眼、装药、放炮、铺溜槽出煤及调整支架。打眼、装药、放炮、铺溜槽出煤及调整支架。 炮眼布置炮眼布置： 架宽架宽2m时时, 打单排地沟打单排地沟,眼距眼距0.50.6m,眼深眼深 1.21.6m; 架宽架宽23m时时,打双排打双排 地沟眼地沟眼,眼距和眼深同上眼距和眼深同上,排距为排距为 0.40.5m。架宽架宽3.0m,顶底板侧顶底板侧 煤质又较硬时煤质又较硬时, 应增加帮眼。应增加帮眼。 双排炮眼布置双排炮眼布置 1地沟

27、地沟;2掩护支架掩护支架;3炮眼炮眼 http:/ 架子下放的方式架子下放的方式 （1）工作面全长一次爆破）工作面全长一次爆破 如图（如图（a），掩护支架由原来的），掩护支架由原来的ab位置移动到位置移动到ab的位置。的位置。 优点：爆破出煤后掩护支架可以全工作面同步向下滑移到新优点：爆破出煤后掩护支架可以全工作面同步向下滑移到新 位置位置,掩护支架不会受拉变形；掩护支架不会受拉变形； 缺点：打眼和出煤不能平行作业缺点：打眼和出煤不能平行作业,工时利用差工时利用差,影响工作面单产影响工作面单产 的提高的提高,有时还会造成碎煤堵塞工作面。有时还会造成碎煤堵塞工作面。 http:/ 架子下放的方式

28、架子下放的方式 （2）工作面分段爆破）工作面分段爆破 如图（如图（b），掩护支架将由），掩护支架将由ab位置移动到了位置移动到了acde的位置。的位置。 优点：工作面上下段可以交替打眼爆破出煤优点：工作面上下段可以交替打眼爆破出煤,使工作面的工时使工作面的工时 利用比较合理。利用比较合理。 缺点：架子受拉易变形破坏。缺点：架子受拉易变形破坏。 http:/ 拆除支架的方法拆除支架的方法 1区段运输巷区段运输巷; 2溜煤眼溜煤眼; 3钢梁钢梁; 4钢丝绳钢丝绳; 5点柱点柱; 6放顶点柱放顶点柱; 7架子放平处架子放平处 卸掉螺栓卸掉螺栓,将钢丝绳经将钢丝绳经 过小眼拉到运输巷内过小眼拉到运输巷

29、内,然后然后 拆除点柱拆除点柱,回收钢梁。回收钢梁。 http:/ 3. 收尾收尾 1区段回风巷区段回风巷;2区段运输巷区段运输巷;3收作眼收作眼;4掩护支架掩护支架; 5溜煤眼溜煤眼;6支架放平位置支架放平位置;7支架移动轨迹支架移动轨迹线线 利用收作眼将支架前端逐渐下放利用收作眼将支架前端逐渐下放,即逐渐减小工作面的伪斜角度即逐渐减小工作面的伪斜角度, 并拆除上端多出的一段支架并拆除上端多出的一段支架,最后使支架下放到回收支架处的水平位最后使支架下放到回收支架处的水平位 置。置。用上述拆除支架的办法用上述拆除支架的办法,把支架全部拆除。把支架全部拆除。 http:/ 四、新型掩护支架四、新

30、型掩护支架 1.“八八”字形掩护支架字形掩护支架 特点：特点：八字形支架高度可在八字形支架高度可在0.30.5m范围内变化范围内变化,以便增大掩护以便增大掩护 支架下工作空间的高度。支架下工作空间的高度。 http:/ 2 .“”形掩护支架形掩护支架 特点：特点：增加掩护支架下的工作空间及增加掩护支架下的工作空间及 便于支架向下移动；便于支架向下移动； 适用条件：适用条件：5560的急斜煤层；的急斜煤层； 肢长比：肢长比：上肢和下肢的长度之比，以上肢和下肢的长度之比，以 1：1为宜；为宜； 肢间夹角：肢间夹角：140； 支架的跨度：支架的跨度：比煤层厚度小比煤层厚度小0.51.0m； 支架的工

31、作角度：支架的工作角度：6580。 http:/ 3 .单腿支撑式掩护支架单腿支撑式掩护支架 特点：特点：掩护支架由扁掩护支架由扁“八八”字字 形钢梁和连接这些钢梁的走向形钢梁和连接这些钢梁的走向 钢梁组成钢梁组成,在伪斜工作面中每隔在伪斜工作面中每隔 1m在掩护支架下打一根金属支在掩护支架下打一根金属支 柱柱,金属支柱与水平面的交角为金属支柱与水平面的交角为 7580。 http:/ 单腿支撑式掩护支架下放过程单腿支撑式掩护支架下放过程 地沟眼偏底板布置地沟眼偏底板布置, 先出底板先出底板 一侧的煤一侧的煤,然后放落顶板一侧煤帮，然后放落顶板一侧煤帮， 当当C失去支撑时失去支撑时, OA以以

32、O为圆心为圆心, 转动一个角度转动一个角度,达到达到C位置位置, D接触接触 于于D；再去掉金属支柱；再去掉金属支柱,使支架落使支架落 到到EF位置。最后位置。最后,适当调整适当调整E到到E 位置位置,使支架的仰角和下放前一致使支架的仰角和下放前一致, 并再打上点柱并再打上点柱,从而完成了一次迈从而完成了一次迈 步式下放，下放步距为步式下放，下放步距为0.50.8m。 http:/ 五、改进巷道布置减少支架安装和拆除次数五、改进巷道布置减少支架安装和拆除次数 1.伪斜上山工作面分段出煤伪斜上山工作面分段出煤 1区段回风巷区段回风巷;2区段运输巷区段运输巷;3伪斜上山伪斜上山; 4工作面工作面;

33、5溜煤小眼溜煤小眼;6联络巷联络巷 http:/ 2.溜煤眼工作面分段出煤溜煤眼工作面分段出煤 1区段回风巷区段回风巷;2区段运输巷区段运输巷;3溜煤眼溜煤眼;4工作面工作面 http:/ 六、掩护支架在生产中出现的问题和处理方法六、掩护支架在生产中出现的问题和处理方法 1.支架切入顶底板问题支架切入顶底板问题 （a）支架切入顶板）支架切入顶板; （b）支架切入底板）支架切入底板 处理方法处理方法：如果支架已嵌入顶板或底板如果支架已嵌入顶板或底板,阻碍了支架下阻碍了支架下 放放,可先用打眼爆破法崩去顶板或底板岩石可先用打眼爆破法崩去顶板或底板岩石,并使嵌入岩石那并使嵌入岩石那 一端的下放步距大

34、于另一端一端的下放步距大于另一端,一次不能加大过多一次不能加大过多,经过几次调经过几次调 整整,恢复到正常位置。恢复到正常位置。 http:/ 钢梁上力的分布钢梁上力的分布 P顶板岩石压力顶板岩石压力;Q老塘冒落矸石的荷重老塘冒落矸石的荷重;N钢梁自身的重量钢梁自身的重量 若煤层倾角变若煤层倾角变 小小,底板侧煤壁过度底板侧煤壁过度 崩落崩落,顶板松软顶板松软,支架支架 下放时很容易切入下放时很容易切入 底板。底板。 http:/ 支架切入底板问题解决措施支架切入底板问题解决措施: （1）爆破瞬间支架下移爆破瞬间支架下移,在支架向底板方向切入力的作在支架向底板方向切入力的作 用下用下,易造成钻

35、底。因此易造成钻底。因此,在炮眼在炮眼布置上布置上,炮眼靠近底板炮眼靠近底板,使底使底 帮侧的煤帮提前崩落帮侧的煤帮提前崩落,顶板侧少崩落顶板侧少崩落,留部分煤帮支承着。支留部分煤帮支承着。支 架下移时使底板侧先动架下移时使底板侧先动,然后压松顶板煤帮然后压松顶板煤帮,而后下移。而后下移。 （2）顶板侧煤质松软时）顶板侧煤质松软时,爆破后煤帮受支架压力而倒塌爆破后煤帮受支架压力而倒塌, 使架子低头切入底板。这时出煤时要及时进行点柱支撑使架子低头切入底板。这时出煤时要及时进行点柱支撑,对对 支架进行控制。支架进行控制。 http:/ 支架切入底板问题解决措施支架切入底板问题解决措施 （3）改变支

36、架结构型式减少钻底推力。）改变支架结构型式减少钻底推力。 “八八”字形支架字形支架支支 架的钻底现象大大减少架的钻底现象大大减少,使架子沿倾斜方向移动的作用加强使架子沿倾斜方向移动的作用加强，其，其 受力情况如图所示受力情况如图所示: http:/ 支架切入底板问题解决措施支架切入底板问题解决措施 （4）当煤层倾角变化和厚度变化时当煤层倾角变化和厚度变化时,可调整支架仰角通可调整支架仰角通 过过,如图所示如图所示: http:/ 2.窜矸窜矸 原因：原因：炮眼布置和装药量不适当炮眼布置和装药量不适当,将地沟两侧的将地沟两侧的 煤帮或顶底板破坏煤帮或顶底板破坏,支架局部悬空支架局部悬空,造成矸石

37、窜入。造成矸石窜入。 支架经过小眼或平巷时支架经过小眼或平巷时,靠近顶板或底板靠近顶板或底板 处无煤帮处无煤帮,支架局部悬空支架局部悬空,导致矸石窜入。导致矸石窜入。 支架上的荆芭支架上的荆芭,在支架下放过程中产生移动在支架下放过程中产生移动, 钢架之间出现空隙而发生窜矸。钢架之间出现空隙而发生窜矸。 处理方法：处理方法：将窜矸处的空洞将窜矸处的空洞,用木料或笆片堵上用木料或笆片堵上,下一下一 次下放支架时次下放支架时,注意使支架坐实在地沟两侧的煤帮上。注意使支架坐实在地沟两侧的煤帮上。 http:/ 3.支架扭斜支架扭斜 原因：原因：安装支架时安装支架时,钢丝绳松紧程度不一致；钢丝绳松紧程度

38、不一致； 螺栓没有拧紧螺栓没有拧紧,靠顶板或底板一侧煤质松软，靠顶板或底板一侧煤质松软， 支架钢梁经常悬空；支架钢梁经常悬空； 支架切入顶板或底板支架切入顶板或底板。 处理方法：处理方法： 在安装支架时注意拉紧钢丝绳在安装支架时注意拉紧钢丝绳, ,上紧螺栓；上紧螺栓； 在支架下放过程中在支架下放过程中, ,经常检查螺栓拧紧情况；经常检查螺栓拧紧情况； 注意炮眼方向、位置和装药量；注意炮眼方向、位置和装药量； 准确调整并掌握支架角度准确调整并掌握支架角度, ,不使其切入顶板或底板；不使其切入顶板或底板； 顶板侧扭斜时，将钢梁靠顶板一端顶板侧扭斜时，将钢梁靠顶板一端, ,向安装前进方向向安装前进方

39、向 比底板一端超前比底板一端超前0.2m0.2m左右左右, ,作为扭斜提前量。底板侧扭斜时，作为扭斜提前量。底板侧扭斜时， 则与上述相反方向进行安装。则与上述相反方向进行安装。 http:/ 七、采煤系统分析七、采煤系统分析 优点优点： （1）巷道布置和生产系统简单、掘进率低；巷道布置和生产系统简单、掘进率低； （2）利用掩护支架把工作面空间与采空区隔开）利用掩护支架把工作面空间与采空区隔开,大大 大简化了复杂繁重的攉煤劳动；大简化了复杂繁重的攉煤劳动； （3）技术经济效果明显高于其他急倾斜煤层采煤）技术经济效果明显高于其他急倾斜煤层采煤 方法。方法。 http:/ 七、采煤系统分析七、采煤系

40、统分析 存在问题存在问题： （1）掩护支架的结构固定而不能调宽掩护支架的结构固定而不能调宽,对煤层厚度、倾对煤层厚度、倾 角等产状变化的适应性较差；角等产状变化的适应性较差； （2）采煤工艺尚待实现机械化）采煤工艺尚待实现机械化,工作面基本上是单点出工作面基本上是单点出 煤煤,限制了该采煤方法各项技术经济指标的进一步提高；限制了该采煤方法各项技术经济指标的进一步提高； （3）在含有夹矸的煤层中使用这种方法无法排除矸石）在含有夹矸的煤层中使用这种方法无法排除矸石, 降低了煤质；降低了煤质； （4）工作面煤尘大）工作面煤尘大,工作环境较差。工作环境较差。 适用条件适用条件：倾角大于倾角大于60,厚

41、度为厚度为26m,埋藏稳定埋藏稳定,煤厚变煤厚变 化不大的急斜煤层。化不大的急斜煤层。 http:/ 第五节第五节 特厚煤层水平分段放顶煤采煤法特厚煤层水平分段放顶煤采煤法 主要特点：主要特点： 类似于水平分层采煤法类似于水平分层采煤法,其差别是按一定高其差别是按一定高 度划分为分段度划分为分段,在分段底部采用水平分层采煤法在分段底部采用水平分层采煤法 的落煤方法的落煤方法（机采或炮采机采或炮采）,分段上部的煤炭由分段上部的煤炭由 采场后方放出运走。这样采场后方放出运走。这样,各段依次自上而下使各段依次自上而下使 用放顶煤采煤工艺进行回采。用放顶煤采煤工艺进行回采。 http:/ 一、采煤系统

42、一、采煤系统 实例实例： 煤层：煤层：厚厚22m，倾角，倾角3785,平均平均55，f=0.82 1.2 ， 密度密度1.4t/m3; 开采标高：开采标高：+1650 +1700m; 分段数目：分段数目：5个个; 分段高度：分段高度：10m; 第一分段：第一分段：+1690m水平水平 回采巷道布置：回采巷道布置：沿煤层顶底板布置沿煤层顶底板布置 工作面净长度：工作面净长度：20m http:/ 水平分段放顶煤采煤法巷道布置水平分段放顶煤采煤法巷道布置 1主斜井主斜井;2副斜井副斜井;3+1650m运输大巷运输大巷;4+1700m回风大巷回风大巷; 5+1650m运输石门运输石门;6+1700m

43、回风石门回风石门;7开切眼开切眼;8运输巷运输巷; 9回风巷回风巷;10进风斜巷进风斜巷;11溜煤眼溜煤眼;12回风斜巷回风斜巷 特点：分段高度大，特点：分段高度大，10m的分段高度相当于四个水平分层高度。的分段高度相当于四个水平分层高度。 优点：掘进工程量小优点：掘进工程量小,费用低费用低;减少铺网工作量及其费用。减少铺网工作量及其费用。 http:/ 水平分段放顶煤采煤法生产系统水平分段放顶煤采煤法生产系统 通风系统通风系统 新鲜风：新鲜风：1 1、2 2335 510871087 乏乏 风：风：7 7991 1264264风井风井 运煤系统运煤系统 7 7811531811531 htt

44、p:/ 水平分段综采放顶煤工作面布置图水平分段综采放顶煤工作面布置图 1采煤机采煤机; 2前部输送机前部输送机; 3后部输送机后部输送机; 4液压支架液压支架; 5运输巷输送机运输巷输送机; 6端头支护端头支护; 7放煤窗口放煤窗口 http:/ 二、采煤工艺二、采煤工艺 采煤设备：采煤设备：短机身采煤机、与之相配套使用的输送机、短机身采煤机、与之相配套使用的输送机、 液压支架可适当减小工作阻力及其重量液压支架可适当减小工作阻力及其重量; 设备型号：设备型号： MGD150NW型采煤机型采煤机; SGD730/90W 型刮板输送机型刮板输送机; 采煤工艺过程：采煤工艺过程：割煤、移架、推移输送

45、机和放顶煤割煤、移架、推移输送机和放顶煤; 割煤进刀量割煤进刀量：0.5m; 放煤放煤:自底板方向依次进行自底板方向依次进行,采用多轮顺序或单轮间隔顺序采用多轮顺序或单轮间隔顺序; 工作面长度工作面长度：宜大于宜大于25m。 http:/ 三、水平分段放顶采煤法的优点及适用条件三、水平分段放顶采煤法的优点及适用条件 优点：优点： （1）放顶煤采煤法的单产比其他采煤法约高放顶煤采煤法的单产比其他采煤法约高13倍以上倍以上, 采煤工艺可实现综合机械化采煤工艺可实现综合机械化,便于集中生产和科学管理便于集中生产和科学管理; （2）工作面的效率可达）工作面的效率可达1518t/工工,比水平分层高比水平

46、分层高45倍倍; （3）成本低）成本低,减少了搬家次数和减少铺网工序减少了搬家次数和减少铺网工序,减少很多减少很多 工作量并节省了大量费用工作量并节省了大量费用; （4）掘进率低）掘进率低,简化了采区内的巷道布置系统简化了采区内的巷道布置系统,减少了采减少了采 区准备工程量和巷道维护工程量。区准备工程量和巷道维护工程量。 http:/ 三、水平分段放顶采煤法的优点及适用条件三、水平分段放顶采煤法的优点及适用条件 适用条件：适用条件： （1）对急斜特厚煤层对急斜特厚煤层,水平分段放顶煤采煤法的技术经水平分段放顶煤采煤法的技术经 济效果明显较好济效果明显较好,是当前值得推广的一种方法是当前值得推广

47、的一种方法。 （2）工作面长度为工作面长度为915m时时,可采用滑移支架炮采放顶可采用滑移支架炮采放顶 煤采煤法煤采煤法; （3）工作面长度在）工作面长度在1525m之间时之间时,可采用滑移支架普采可采用滑移支架普采 放顶煤采煤法放顶煤采煤法; （4）工作面长度大于）工作面长度大于25m时时,可采用综采放顶煤采煤法。可采用综采放顶煤采煤法。 http:/ 第六节第六节 水平分层及斜切分层采煤法水平分层及斜切分层采煤法 一、一、分层方法概述分层方法概述 把急斜厚煤层划分成若干个与水平面相平行的分把急斜厚煤层划分成若干个与水平面相平行的分 层层,每个分层厚度为每个分层厚度为23m,并在每个分层内布

48、置回采巷道并在每个分层内布置回采巷道, 形成采煤工作面形成采煤工作面,然后依次进行开采然后依次进行开采,采煤工作面沿走向采煤工作面沿走向 推进。推进。 开采顺序及采空区处理方法：开采顺序及采空区处理方法： 下行垮落法（我国主要采用）下行垮落法（我国主要采用） 上行上行( (下行下行) )充填法充填法 http:/ 二、水平分层采煤法二、水平分层采煤法 1采区运输石门采区运输石门; 2采区溜煤眼采区溜煤眼; 3采区行人眼采区行人眼; 4采区运料眼采区运料眼; 5区段运输巷区段运输巷; 6溜煤眼溜煤眼; 7分层平巷分层平巷; 8分层采煤工作面分层采煤工作面; 9区段回风巷区段回风巷; 10回风石门回风石门 http:/ 1.采煤系统采煤系统 区段：区段：56个，高度个，高度1520m，区段内分层数目为，区段内分层数目为57个，分层厚个，分层厚 度度2.23.0m； 区段工作面布置：区段工作面布置： 区段回风巷、运输巷同时掘进至采区边界与区段回风巷、运输巷同时掘进