任务6 倾斜分层采煤法

1、任务6 倾斜(qngxi)分层采煤法一 分层分采的采区巷道布置(bzh)及生产系统二 分层同采的才采区巷道布置及生产系统三 倾斜分层下行垮落采煤法工艺特点及应用共五十九页 倾斜分层：将厚煤层分成若干与煤层层面相平行的分层，然后逐层开采。 回采顺序： 倾斜分层下行(xixng)垮落采煤法：先采顶分层，依次下行回采各分层，垮落法管理顶板，称倾斜分层下行垮落采煤法。 分层同采：在同一区段范围内，上、下分层工作面错开一定距离同时采煤，称 “分层同采” 。 分层分采：在同一区段范围内，采完一个分层后再采下一个分层称“分层分采”或“大扒皮”。共五十九页（一）采区巷道布置（二）生产系统（三）采煤方法(fng

2、f)参数（四）回采巷道布置分析 一 分层分采的采区(ci q)巷道布置及生产系统共五十九页(一)、采区巷道布置 分层分采可进一步分为两种形式，一种是在同一区段内，待上分层全部采完后，再掘进下分层的回采巷道，而后回采；另一种是在同一采区内(q ni)，待各区段上分层全部采完后，再掘进下分层的回采巷道和回采，俗称“大剥皮”。 共五十九页(二)、采煤方法参数 1、倾斜分层厚度 据我国目前技术条件，普采分层厚度一般为2m左右，最大不超过2.4m；综采一般为3m左右，最大不超过3.5m。 2、工作面长度 由于厚煤层多有自然发火倾向，为防止煤层自燃，工作面必须加快(ji kui)推进速度，要保证有足够的月

3、进度，因此，工作面不能太长。共五十九页(三)、回采巷道布置分析 1、倾斜布置 相对于中下(zhn xi)分层工作面长度变化，倾斜布置又有内错式和外错式之分。分层平巷倾斜(qngxi)布置（a）内错式；（b）外错式1上区段分层运输平巷；2下区段分层回风平巷共五十九页 2、水平(shupng)布置3、垂直(chuzh)布置共五十九页二 分层同采的采区巷道布置及生产(shngchn)系统（一）分层同采的采区巷道布置（二）巷道掘进顺序(shnx) （三）生产系统（四）分层同采的参数（五）分层开采的采区巷道布置基本规律共五十九页（一）分层同采的采区巷道布置条件(tiojin)：厚煤层，分三层，=15，埋

4、藏稳定，低沼气矿；沿倾斜划为3 5个区段1、采区巷道布置1）采煤方法：共五十九页1运输大巷；2回风大巷；3采区下部车场；4运输上山；5轨道上山；6采区上部车场；7甩车场；8下区段回风石门(sh mn)；9区段轨道集中平巷；10区段运输集中平巷；11联络巷；12溜煤眼；13回风石门；14上分层运输平巷；15上分层回风平巷；16采区变电所；17绞车房；18区段溜煤眼；19采区煤仓，20中分层运输平巷；21中分层回风平巷；22行人联络巷 共五十九页2）巷道(hng do)布置特点 （1）巷道名称： （2）巷道布置特点: 阶段运输大巷1和回风(hu fn)大巷2均布置在距煤层15 20m的底板岩石中。

5、共五十九页集中上山 轨道上山5和运输(ynsh)上山4均布置在距煤层15m 的底板岩石中，且在层位上错距 2m（运输上山在下，轨道上山上，为便于布置煤仓；在涌水量大时，可将轨道上山布置在下）。共五十九页集中运输巷10布置在距煤层810m的底板岩石中。区段集中轨巷9提前在下区段顶分层回风巷位置开掘，超前10掘进，为10定向。从（9）每隔200m 开（11）沟通各分层。最后一个(y )（11）距采区边界约200m。共五十九页集中区段平巷与分层平巷间联系 10、12沟通(gutng)各分层机巷； 9、11沟通各分层轨巷； 从最后一个12反向掘14至采区边界， 从最后一个13反向掘15至采区边界。 共

6、五十九页（3）顶分层采面顶分层14、15超前采面两个(lin )12掘进至14至开切眼至15顶分层共五十九页（4）区段利用总回风巷（2）作为轨道集中巷，每隔200m左右(zuyu)开掘区段回风小石门（13）沟通各分层风巷。（如采用采区小风井，则另开集中岩石巷）。从（10）每隔200 400m （一台刮板运输机有效铺设长度，当用吊挂胶带机时，联络眼间距可扩大到400m 以上）掘溜煤眼（12）沟通各分层机巷，最后一个（12）距采区边界约200m。 共五十九页（5）分层同采时集中轨道(gudo)巷9的作用： 服务于各（顶、中、底）分层之辅助运输。探清煤层(micng)走向变化，为（10）定向；同时满

7、足顶分层超前平巷施工定向和泄水， 利用9掘二、三分层超前运输机巷，掘进煤由12至10运出；物料由9至11。采掘无干扰。缩短区段准备时间，利于接替。共五十九页（6）联络(linlu)眼11的开掘方法问题：顶分层与中、底分层的联络眼间距相同否？间距相同 如何布置？顶分层 11沿煤层顶板开掘(kiju)，每200m 一个，沟通14二、三分层 11下口不动，上段向下卧底，形成斜巷，分别沟通二、三分层机巷（超前平巷），形成系统。 共五十九页（7）第二(d r)区段开采第一区段(q dun)采完后： 9作为下区段顶分层回风巷， 10作为集中轨巷。 更换运输设备。 共五十九页（8）区段(q dun)集中巷与

8、上山间联络 1018运输上山4 97轨道(gudo)上山5可知：分层同采，必须有 ：共用区段集中机巷；共用区段集中轨巷。 共五十九页2、巷道掘进(jujn)顺序 1）原则：2）顺序：3）生产中，随分层工作面推进，继续掘上分层 超前运输和回风平巷，超前距保持两个溜煤眼与之相通 4）中分层准备 （1）上分层工作面采过第一个溜煤眼之后(zhhu)，再准备中分层。自（9）（11）在假顶下，反向掘（20）开切眼，自（2） （13） （21）共五十九页巷道(hng do)掘进顺序 与中分层准备(zhnbi)相似，准备(zhnbi)底分层工作面。 第一区段底分层采完之前，要准备第二区段顶分层工作面，以备接替

9、。共五十九页3、生产(shngchn)系统物料；采面、新风；掘进通风：分层超前平巷掘进，局扇；供电：地面35kV变电站付井6kV 井底车场(ch chn)中央变电所6kV送至采区变电所 送采掘面（1140V或3300V、660V、380V）。共五十九页（二）、分层同采评价(pngji) 1、优点 （ 1）实行上下分层同采，可多工作面同采，能集中生产； （ 2）为超前回采工作面推进分层平巷和多头掘进提供了条件，缩短了准备时间(shjin)，利于接替； （3）第二分层以下的区段运输平巷均布置在上分层采空区下，矿压小，易维护。由于各分层超前掘进，维护长度及时间短，维护费用低； 共五十九页 （4）各分

10、层均可出煤，利用集中运输巷运煤，系统集中简单，占用设备少，管理集中； （5）利于(ly)假顶防腐和防止煤的自然发火。2、缺点（ 1）岩石工程量大（设区段集中平巷及联络巷）；（2）生产系统复杂； （3）同采工作面能力不易发挥；（ 4）初期准备时间长。共五十九页（三）、分层同采的适用(shyng)条件： 随着机械化水平提高，综采放顶煤出现，以及非放顶煤单层工作面生产能力加大，支护(zh h)条件改善，分层同采的优点已逐渐弱化，缺点主要是岩石工程量大、生产系统复杂，分层同采已少用。技术发展趋势：（1）多采用分层分采；（2）“放顶煤”；（3）大采高综采。共五十九页（四）、分层同采的参数(cnsh)（1

11、）倾斜分层厚度：普采2m，综采3.5m；（2）工作面长度：150250m；（3）分层同采的合理错距。要求：（1）下层(xicng)煤开采引起的岩层移动不波及和影响上层煤工作面；（2）上层煤工作面放顶煤不影响下层煤工作面开采；（3）上层和下层采掘作业相互没有影响和干扰。共五十九页上下(shngxi)煤层工作面最小错距：式中 共五十九页（五）、分层开采(kici)的采区巷道布置基本规律 1、纵向：上山。 2、横向：区段平巷；分层同采时，有区段集中(jzhng)巷。分层分采时，可不设区段集中巷。 3、纵横相联：上、中、下车场。 4、硐室：煤仓、绞车房、变电所。 5、联络巷。共五十九页三 倾斜(qng

12、xi)分层下行垮落采煤法工艺特点及应用（一）、顶分层回采工艺（二）、假顶下回采工艺特点(tdin)（三）、评价 共五十九页（一）、顶分层回采工艺特点 顶分层增加了为下分层铺设人工假顶或形成再生顶板的工作。 顶板 煤层原生(yun shn)顶板； 顶分层采煤工作面 工艺同中厚煤层工艺； 底板 煤层（二分层）铺假顶或形成再生顶板（下分层用）。共五十九页1、人工(rngng)假顶 1）竹笆、荆笆假顶 竹笆：宽0.7 1.0m，长2.2 2.4m，竹片或细竹用铁丝编成。 荆笆：宽0.9 1.0m，长2.2 2.4m，用细铁丝编成。 底梁：半圆木(yun m)或厚木板。共五十九页竹笆、荆笆假顶铺设(p

13、sh)： 铺设：底梁与煤壁呈45 60布置，将竹笆放在底梁上，每片间搭接，用铁丝联好。腐朽期为6 8月。 垮落矸石胶结(jioji)性能好时可不铺底梁共五十九页2）金属网假顶 金属网假顶一般用12 14#镀锌铁丝编织(binzh)而成。网边用8 10#铁丝编成。网孔20 25mm网孔形状：正方形（经纬网）、菱形、蜂窝形。菱形网：承力好，延展性好，寿命长，广泛应用。 共五十九页3）塑料网假顶塑料网假顶：聚丙稀树脂(shzh)制成的塑料编织而成。规格：网带宽13 16mm，5 60.9m或2.00.9mm，网孔15mm塑料网：无毒、无味，阻燃，抗静电，重量轻，柔性大，耐腐蚀等。强度高，寿命长；抗剪

14、性能差；延展性大，易形成网兜。共五十九页4）人工假顶铺设(p sh)方法 ：铺底网铺顶网人工假顶铺设方法机械手工人工假顶铺设方法共五十九页1、铺顶网优点(yudin)： （1）利于改善工作面顶板管理(gunl)。铺一次网可为上、下分层服务。刚割过煤后，及时移架铺网，及时支护。 （2）提高煤质。 （3）提高煤炭采出率。采面浮煤在金属网下，采下分层时，一并采出。 （4）简化回采工艺，提高效率。 共五十九页2、再生(zishng)顶板 煤层的顶板为页岩或含泥质成份较高的岩层，冒落后注水或注泥浆，在上覆岩层重压下形成(xngchng)再生顶板。一般4 6个月胶结形成。 共五十九页（二）、假顶下回采工艺

15、(gngy)特点 1、假顶下支护及顶网管理 假顶下回采，顶板(dngbn)是已垮落的碎石，老顶周期来压不明显，顶板(dngbn)压力 较顶分层小。顶板(dngbn)管理的关键是护好破碎顶板(dngbn)。 护好破碎顶板技术措施 ： 浅截深采煤机滚筒距网 100mm及时支护共五十九页 1）普采面：（1）采用正倒悬臂错梁直线柱布置；（2）割煤后及时挂梁，支贴帮柱；（3）型钢梁护顶。 2） 综采面： 掩护式支架，或支撑掩护式支架。2、 假顶下的放顶工艺 单体(dn t)支柱采面 无密集放顶。 假顶下易拉斜歪支柱、推垮采面，必须设抬棚，或打斜撑柱。共五十九页 3、 分层采高的控制(kngzh)主要控制

16、底分层采高足够。 在开切眼、采面及上、下平巷每隔30m向底煤打钻孔探煤厚。 共五十九页(三)、评价 优点：（1）有效解决中倾斜以下厚煤层开采时顶板支护和采空区处理问题；顶分层以下各分层矿压显现缓和。（2）安全(nqun)（3）采出率高（4）技术经济指标较好共五十九页 缺点(qudin)： （1）铺假顶工作量大； （2）巷道维护较困难； （3）生产组织管理工作较复杂(fz)； （4）开采易自燃煤层，采取防自燃措施等。共五十九页(四)、适用(shyng)条件：（1）煤层(micng)顶板不太坚硬，易于垮落、直接顶有一定厚度的缓、中倾斜厚煤层(micng)。（2）分层开采在1990年，产量是统配煤矿

17、产量的28.1%，目前占1520%。共五十九页四 上行式开采(kici)顺序 厚煤层分层间先采标高低的煤层、分层或煤组，后采标高高的煤层、分层或煤组称为上行式开采顺序，反之(fnzh)，则称为下行式开采顺序 共五十九页上行(shngxng)式开采分类厚煤层(micng)分层充填上行开采厚煤层分层恒底式上行开采共五十九页1.厚煤层分层恒底式上行(shngxng)顺序采煤法 将厚煤层划分为相当于中厚煤层的若干分层，各分层工作面依次(yc)沿煤层底板布置。共五十九页恒底式上行(shngxng)顺序采煤第一分层工作面采后，上覆煤层垮落下沉，经注水压实，重新胶结后成为具有一定稳定性和强度的再生煤体。仍沿

18、煤层底板在再生煤体中重新布置(bzh)第二和第三分层的工作面共五十九页恒底式采煤(ci mi)法的应用 1、河南巩县上庄煤矿恒底式上行(shngxng)采煤煤层厚531m，赋存不稳定，煤质松软，呈粉末状，遇水后粘结，顶板起伏不平，软弱破碎，采用下行垮落法开采时，煤壁片帮严重，冒顶事故多，顶板管理困难。 共五十九页河南巩县上庄煤矿恒底式上行(shngxng)采煤 同向推进(tujn)的两工作面错距不小于100 m 第一分层炮采，其余各分层均采用手镐落煤，人工装煤工作面长7080 m，分层采高2 mHZWA-2000型金属支柱及HDJA-1000型铰接顶梁支护，荆笆背顶，支架采用齐梁直线柱倒悬臂布

19、置，柱距0.5 m，排距1 m。 共五十九页河南(h nn)巩县上庄煤矿恒底式上行采煤回柱放顶时对采空区进行注水 上庄煤矿分212分层沿煤层底板开采厚度变化较大的煤层，产量成倍增加万吨掘进率降低(jingd)了50m采区采出率由52%增加到85%坑木消耗降低了31.8%采煤工效由2.2t/工提高到5.5t/工 共五十九页开滦荆各庄煤矿恒底式上行(shngxng)采煤 9#煤厚69m，倾角020伪顶厚0.20.6m，直接顶：高岭土胶结的中粒、细粒粉砂岩，垮落后容易再生基本顶之上有一层承压含水层下行垮落法采煤(ci mi)时，因工作面压力大、顶板移近量大和淋水均大，采场和巷道支架折损严重，采煤作业

20、极为困难。共五十九页荆各庄煤矿回采(huci)巷道布置 回采(huci)巷道外错半巷开切眼均布置在实体煤中分层工作面停采线内错共采综采工作面26个，普采工作面8个，炮采工作面19个获得了良好的经济技术效果，提高了采出率、单产和工效，降低了厚煤层灰分和坑木效耗。共五十九页枣庄山家林煤矿恒底式上行(shngxng)采煤 2#煤层厚5.5m，倾角为1115，节理发育顶板：中细粒长石、石英砂岩，硅质和钙质胶结，平均厚4.2m，属厚层坚硬砂岩顶分层经常出现大面积悬顶，垮落块度大，即使铺设竹笆假顶，灌注泥浆，也难以胶结形成再生顶板。中分层采时，大块矸石错动，经常发生冒顶，严重威胁工作面正常(zhngchng)生产。 共五十九页山家林矿回