第五章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法

2011年03月贵州职业技术学院能源工程系《煤矿开采技术》电子教案第五章倾斜分层走向长壁

下行垮落采煤法

《煤矿开采技术》电子教案

概述1、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。2、厚煤层：>3.5m3、厚煤层一次采全高其落煤，支架，采空区处理都困难，因此常分层开采。4、分层厚度：2.0～2.5m。5、开采顺序：下行式，上行式。1）下行式：先采顶分层，依次按下行顺序回采各分层，垮落法管理顶板，下分层在人工假顶或再生顶板下回采，称倾斜分层下行垮落采煤法。2）上行式：先采底分层，依次按下行顺序回采各分层，充填法管理顶板。

概述6、分层同采：P102

厚煤层倾斜分层下行跨落法中。同一区段内上、下分层工作面保持一定错距同时回采，称分层同采。7、分层分采：同一区段内采完上一分层后再采下一个分层，则称分层分采。（上一分层采完后，经过一段时间，待顶板跨落基本稳定后，再掘进下分层平巷，然后进行回采。

概述8、分层同采的优缺点：优点：

1）上下分层同采，增产潜力大，区段内集中生产；2）缩短了准备时间，利于接替；3）分层回采巷道超前掘进，维护长度及时间短，维护费用低；4）集中巷集中运煤，系统集中简单，占用设备少；5）利于假顶防腐和防止煤的自燃发火。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）单工作面能力不易发挥。4）初期准备时间长。

概述9、分层同采的适用条件：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，支护条件改善，分层同采的优点已逐渐弱化，缺点（岩石工程量大、生产系统复杂）已日趋明显，分层同采渐少用。技术发展趋势：（1）多采用分层分采；（2）“放顶煤”（3）大采高10、分层同采的参数：（1）倾斜分层厚度：普采一般2m，最大2.4m；综采一般3m,最大3.5m（2）工作面长度：150200m；（3）分层同采的合理错距：以覆岩稳定为原则，一般3～4个月后。

概述11、分层分采的采区巷道布置分层分采时，不设区段集中平巷

§1示例一、采区巷道布置P96

§1示例

§1示例

§1示例一、采区巷道布置：

上图表示的分层同采时走向长壁下行垮落采煤法的一种巷道布置。如图所示，将厚煤层分为3个分层，采区沿倾斜划分为3-5个区段。由于上下分层同采，开掘有供各分层共用的区段运输集中平巷和区段轨道回风集中平巷。由于在厚煤层中巷道维护比较困难，尤其是服务年限长的巷道。上图中，运输大巷1和回风大巷2都布置在底板岩层中。采区运输上山4、轨道上山5和区段运输集中平巷10也布置在底板岩层中，并用联石门和溜煤眼与各分层平巷联系。二、巷道掘进顺序：P95

§1示例三、采区生产系统P971、运煤系统：分层工作面→分层区段超前运输平巷14（或20）→溜煤眼12→区段运输集中平巷10→区段溜煤眼18→运输上山4→采区煤仓19→大巷装车外运。2、运料系统：采区下部车场3→轨道上山5→上部车场6→回风大巷2→回风小石门13→区段超前回风平巷15（或21）→分层工作面。3、通风系统：新鲜风流运输大巷1→下部车场3→轨道上山5→中部车场7→运输集中平巷10和轨道集中平巷9→联络斜巷11（有两个溜煤眼12与分层运输平巷14相通，其中一个溜煤眼课进风）→分层运输平巷14（或20）→采煤工作面。污风由采煤工作面→分层回风平巷15（或21）→回风小石门13→回风大巷→地面。6、其他系统：省略

§2采煤系统分析一、区段分层平巷布置P981、倾斜式布置(倾斜内错式、倾斜外错式)2、水平式布置3、垂直式布置

§2采煤系统分析二、区段集中平巷的布置P99（一）区段集中平巷的布置方式：

1、一煤一岩集中巷布置方式；2、“机轨合一”的集中巷布置方式。（二）区段岩石集中平巷布置（三）分层平巷与集中平巷间的联系方式（四）上下分层同采时采煤工作面的合理错距三、无区段集中平巷的布置四、跨上山回采时的巷道布置五、无煤柱护巷时的巷道布置

§3采煤工艺特点一、顶分层回采工艺特点

1、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2、顶分层采煤工作面：工艺同中厚煤层工艺；顶板为煤层原生顶板；底板为煤层（二分层）铺假顶或形成再生顶板（下分层用）。二、人工假顶1、竹笆、荆笆假顶（1）竹笆：宽0.71.0m，长2.22.4m，竹片或细竹用铁丝编成。（2）荆笆：宽0.91.0m，长2.22.4m，用细铁丝编成。（3）底梁：圆木、半圆木或厚木板。

§3采煤工艺特点（4）竹笆、荆笆假顶铺设：底梁与煤壁呈4560°布置，将竹笆放在底梁上，每片间搭接，用铁丝联好；腐朽期为68月；垮落矸石胶结性能好时可不铺底梁。

§3采煤工艺特点2、金属网假顶：金属网假顶一般用1214#镀锌铁丝编织而成。网边用810#铁丝编成。网孔2025mm。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。

§3采煤工艺特点

§3采煤工艺特点3、塑料网假顶：聚丙稀树脂制成的塑料编织而成。规格：网带宽1316mm，56m0.9m2.00.9mm，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；抗剪性能差；延展性大，易形成网兜。

§3采煤工艺特点三、人工假顶铺设方法1、铺顶网2、铺底网

手工机械液压支架机械化铺顶网人工铺顶网液压支架机械化铺底网P109

§3采煤工艺特点

§3采煤工艺特点

§3采煤工艺特点四、铺顶网优点：1、利于改善工作面顶板管理。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、简化采煤工艺，提高效率。

§3采煤工艺特点五、再生顶板：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，在上覆岩层重压下能形成再生顶板。一般46个月胶结形成。

§3采煤工艺特点二、假顶下回采工艺特点：1、假顶下支护及顶网管理：假顶下回采，顶板是已垮落的碎石，基本顶周期来压不明显，顶板压力较顶分层小。顶板管理的关键是护好破碎顶板。

§3采煤工艺特点2、护好破碎顶板技术措施：1）浅截深采煤机；2）滚筒距网

100mm；3）及时支护；4）普采面：a、采用正倒悬臂错梁直线柱布置；b、割煤后及时挂梁，支贴帮柱；c、型钢梁护顶。

§3采煤