急倾斜煤层采煤法

河南理工大学

《采煤概论》精品课程第四篇准备方式与采煤方法第13章急倾斜煤层采煤法5/22/20231主要内容第13章急倾斜煤层采煤法第一节急倾斜煤层开采特点第二节急倾斜煤层采煤方法复习思考题5/22/20232第一节急倾斜煤层开采特点我国急倾斜煤层储量丰富，分布很广。由于急倾斜煤层倾角大，在开采上具有许多特点。1．由于煤层倾角大，落在底板上的煤岩块，会自动向下滑落，从而简化了采场内的装运工作。为了防止滑落的煤块冲倒支架，砸伤人员，在技术上必须采取相应的安全措施。2．急倾斜煤层中，煤炭、矸石沿倾斜方向可采用自溜运输，在采区中可开掘采区溜煤眼以代替缓倾斜煤层中的运输上山。5/22/20233第一节急倾斜煤层开采特点图7—1采区上山眼布置1—采区运输石门；2—采区溜煤眼；3—运料眼；4—行人眼；5--联络巷；6--区段运输平巷；7--区段回风平巷；8采区回风石门；9—采区煤仓5/22/20234第一节急倾斜煤层开采特点由于煤层倾角大，沿走向留设的煤柱容易片帮塌落，使得在采空区上方布置的煤层平巷维护困难。因此，阶段平巷一般均布置在底板岩石或底板不可采的煤层中，通过采区石门与煤层进行联系。采煤工作面皆由采区边界向采区石门（或采区溜煤眼）方向推进。3．开采急倾斜煤层，多采用立井多水平开拓方式。由于受到技术上的限制，其水平垂高一般为100m~150m。5/22/20235第一节急倾斜煤层开采特点4．开采两个相距较近的急倾斜煤层，上层开采后，由于底板岩层移动，会使下层煤遭受破坏。因此，应合理安排上、下煤层的开采顺序。图7—2急倾斜煤层群开采顺序a—先采上层煤影响下层煤；b—上下煤层各区段的开采顺序5/22/20236第二节急倾斜煤层采煤方法一、倒台阶采煤法倒台阶采煤法采区巷道布置如图7—1所示，工作面沿倾斜方向呈倒台阶布置，目的在于充分利用工作面长度，使工人在各个台阶阶檐的保护下，多点同时作业。如图7—3所示。图7—3倒台阶工作面支架1—溜煤板；2--脚手架；3—护身板5/22/20237第二节急倾斜煤层采煤方法工作面落煤一般用风镐或用炮采。落煤一般先从上隅角开始，然后逐次沿台阶面向下采。采空区处理多用全部垮落法。工作面采出的煤，沿工作面自溜，经溜煤眼到区段运输巷，用输送机运至采区溜煤眼，下放至采区石门装车外运至井底车场。新鲜风流经行人眼、运料眼、区段运输巷进入回采工作面、然后经回风巷、采区回风石门排至区段回风平巷。工作面所需的材料、设备一般由回风石门运入，沿回风巷送至工作面。下区段工作面用料，可用运料眼中安装的小绞车提升至区段回巷道，再送至各采煤工作面。工作面长度为40m~50m左右，一般由2~3个台阶组成。倒台阶采煤法的优点是：巷道系统简单，掘进率底，采出率高，通风方便。但是，这种采煤方法具有生产工艺复杂，工作面支护和顶板管理工作量大，操作不便，以及坑木消耗大，安全条件差，工作面难以实现机械化等缺点。5/22/20238第二节急倾斜煤层采煤方法二、正台阶采煤法在急斜煤层的阶段或区段内沿倾斜或伪斜方向布置正台阶形工作面而沿走向推进的采煤方法。现将沿伪斜方向布置正台阶工作面的正台阶采煤法又称伪斜短壁采煤法或斜台阶采煤法。该采煤法是将一个在上下区段平巷之间的伪斜长壁工作面分为若干个短壁工作面，短壁工作面呈正台阶状布置。每个短壁工作面沿倾斜长5m左右，沿层面与走向线30°夹角的伪斜方向间距为15m~20m。长壁工作面沿走向推进，始终保持沿倾斜方向的短壁工作面沿30°伪斜方向推进，见图7—4所示。5/22/20239图13—4伪斜短壁采煤法工作面布置图1—回风石门；2—运输石门；3—工作面回风巷；4—工作面运输巷；5—伪斜小巷；6—竹笆；7—胶带挡煤板；8--支柱；9—放煤插板；10—溜槽5/22/202310第二节急倾斜煤层采煤方法短壁工作面上方利用木支柱、竹笆护顶使假采空区冒落矸石形成的垫层构成人工顶板以隔离采空区，该人工顶板与伪斜煤壁之间为一小巷，作为短壁工作面行人、运料、通风、溜煤的通道。短壁工作面用风镐落煤，采落的煤先堆积与其下部伪斜小巷的溜煤槽内。各小巷内设挡煤板，当煤堆积到一定高度时，停止采煤，开始从下向上去掉挡煤板放煤。为防止煤炭窜到人工顶板上造成损失，可挂一胶皮挡煤板，使煤流落到伪斜小巷内。采用木支柱支护，木支柱支在沿顶底板的护板上，排距和柱距约为0.8m~1.0m。人工顶板支柱支在柱窝内，上有短梁，支柱上仰5°。短壁工作面用人工回柱，回撤工作面支柱前，先补人工顶板柱和加强支柱，再铺上竹笆，然后按矸石堆积的斜面，由下而上，由采空区向煤壁回收支柱。并使矸石滚到新铺的人工顶板上。放顶时短壁工作面停止生产，并挡住上短壁工作面的煤流，使回柱放顶与采煤交替进行。5/22/202311第二节急倾斜煤层采煤方法优点是：工作面位于采空区下方，不会积聚瓦斯，为采空区抽放瓦斯创造了条件；工作面浮煤少，采出率高，减少了采空区自然发火的隐患；对煤层厚度和倾角多变化、瓦斯含量大等地质条件适应性较强；巷道布置简单、掘进率低。缺点是：短壁工作面多，溜煤相互干扰，工作面利用率低；伪斜小巷断面小，煤尘大；落煤方法、支护设备有待改进；片帮滑底事故仍未能完全杜绝。这种采煤方法可用于煤厚、倾角有变化或有小构造、厚度在2.4m以下，不宜使用伪斜柔性掩护支架采煤法的急斜煤层。5/22/202312第二节急倾斜煤层采煤方法三、水平分层及斜切分层采煤法水平分层采煤法就是把煤层沿水平面划分成若干分层，并在每个分层中布置准备巷道及采煤工作面，然后顺次进行回采，采煤工作面一般沿走向推进。水平分层采煤法分层间的开采顺序及采空区处理方法，有下行垮落法和上行（下行）充填法。我国煤矿都采用的是下行垮落法。在双面采区的中间，沿煤层底板布置一组上山眼。采区沿倾斜分为5~6个区段，区段高度一般为15m~20m。区段内的分层数目一般为5~7个，每个分层的厚度为2.2m~2.8m。5/22/202313第二节急倾斜煤层采煤方法图7—5水平分层下行垮落采煤法采区巷道布置1—采区运输石门；2—采区溜煤眼；3—采区行人眼；4—采区运料眼；5—区段运输石门；6—溜煤眼；7—分层平巷8—分层采煤工作面；9—区段回风平巷；10—回风石门图7—6斜切分层采煤法分层平巷布置1—区段运输平巷；2—区段回风平巷（第一分层沿底板平巷）；3—第一分层沿顶板平巷；4—小眼；5—斜煤门5/22/202314第二节急倾斜煤层采煤方法水平分层、斜切分层采煤法的主要优点是对煤层地质条件适应性强，能适应煤层倾角和厚度的变化，回采率较高。这种采煤法的主要缺点是：巷道布置和通风系统复杂，巷道掘进量大，回采工序多，通风运料困难，工作面劳动强度大，特别是水平分层工作面，人工攉煤繁重。由于这些缺点，这种采煤方法的产量、效率较底，材料消耗较多。5/22/202315第二边节车急钢倾斜政煤层河采煤杏方法四、螺伪倾接斜柔踏性掩刑护支谜架采虾煤法特点妄：采细煤工漆作面均成直磨线形盏，按裳伪倾妄斜方源向布狼置，未沿走赔向推伯进；芒用柔厕性掩烂护支拘架隔烛离采密空区霸与回烤采空仅间，离工作柳人员旁在掩洪护支爹架的喊保护街下进僚行采镜煤工鞠作。图7—禽7伪倾荡斜柔选性掩胃护支倾架采课煤法殃巷道恒布置1—采区辩运输杂石门斑；2—采区辨回风哥石门辛；3—采区池溜煤罩眼；4—采区叼运料案眼；5—采区邮行人炒眼；6-发-区段辽运输坦平巷菊；7—区段抖回风伯平巷铃；8—采煤份工作放面；9—溜煤喘眼；10迷—开切壳眼5/宣18弃/2庸02乘3165/导18店/2篮02概317第二隔节眨急视倾斜集煤层灾采煤另方法（一震）采杰区巷疮道布掉置采区宰运输蔽石门1通入悔煤层毅后，晒向上酱掘进夸一组满上山达眼，纠布置即区段惊运输成平巷6、回碗风平缸巷7，在兆采区英边界礼开掘溜一对蛋开切砌眼10，用而于回袍采开陡始阶怎段的轮运输仪、通仰风和爬行人迈。然蜡后即销可安评装支集架，痕进行逐回采衬工作内。正亲常的洲采煤培工作利面应另有25舍°~竖30男°的伪皇倾斜亡角。脂回采犬时，谅为了炸溜煤梢、行垄人、浑通风先和运巧料，越在工泄作面叨下端袖掘进刻超前者平巷仔，并局沿走鸟向每幼隔5项m左右森，由久区段晚运输佣平巷肺回风窄巷向揉上开察掘小驴眼与朋超前许平巷规贯通笨。工作演面落尾下的膛煤，贤自溜款至区奔段运恒输平屑巷6，再威运至乖采区抽溜煤德眼3，在忆石门醉装车哀外运丸。新忆鲜风耳流从况采区缘瑞石门取进入奏，经葱行人蒜眼区远段运隆输平辟巷6，到探采煤绸工作恼面。斩废风糕从工构作面网经区某段回抱风巷7到采贿区石定门2排出唇。5/询18猪/2垃02望318第二食节胞急粘倾斜钥煤层迫采煤陵方法（二标）掩匠护支博架的狼结构柔性耍掩护更支架闸主要皱由钢债梁及疯钢丝集组成猛。钢芦丝绳垂沿走欢向布众置，喇钢梁蜂沿煤仪层厚躺度布模置。凤钢梁凭与钢劈燕绳进携行联胃结。舒在钢妙梁上映部铺慎设双蕉层荆烦笆，背用作英隔离戚采空浆区矸韵石和浪折架殿子时革的人厘工假杂顶。慌这种笔架子横结构滤，其剧有柔峡性切细便于呀控制庸和回眠收。（三必）回骆采工惜作这种政采煤冒法的幻玉回采订工作罢，大夸致可麻分为四三个崇阶段歼：即准备躺回采吊、正田常回桂采和童收尾跌工作。5/秤18娱/2风02舍319图13注—8柔性呼掩护液支架算结构1—工字秋钢；2—钢丝刮绳；3—荆笆饭条；4—压木跪；5—撑木5/肥18亦/2畜02酸320第二辱节照急绒倾斜勤煤层等采煤哄方法1．准鞠备回渐采主要旁是在膀回风保平巷旅内安矿装掩洪护支筒架，舰并逐巧步下醋放成姿为伪辆倾斜裙工作辫面，仿为正皮常回奥采做眼准备哀。2．正胃常回毒采在正枯常回减采过衣程中高，除诉了在锄掩护械支架跪下回丈采外河，同植时要捞在回叨风平黄巷中申扩巷嚷、挖染地沟窄，加霸长掩村护支裹架，配以及洞在工计作面阴下端税的顺漏槽中慕拆除拒支架污。在殃支架厨下采陕煤，饰目前蹈主要倍用打垦眼放中炮图13录—9支架浩的安白装5/渗18票/2新02就321第二初节对急弦倾斜汇煤层呆采煤忆方法3．收屠尾工震作当工去作面竿推进巩到区坛段停规采线俩附近成时，屠在停途采线登靠工穴作面丽一侧罚掘进探两条袭收尾功上山谨眼，咬然后冷加大笛工作骗面上词部的浇下放蚂步距禾，缩奏小工屯作面头下部表的进过尺，蹲同时昂逐渐殿缩小与工作站面长潮度和乳伪倾衣斜角拔度，烤直至吹变成衰水平厌状态宁（见刊图7—折10）。斑最后李将支抹架全陷部拆苏除。图13冤—1猪0掩护纱支架标采煤殿工作露面收忆尾5/怒18萍/2联02唇322第二细节梢急扁倾斜狱煤层僚采煤霉方法伪斜股柔性运掩护园支架吃采煤析法与寨水平则分层让，倒从台阶阔采煤纷法比排较，钉具有寨产量驳高，霉效率葛高，墨工序跟简单泄，操杂作方获便，此生产泥安全锻，掘逗进率俭底等朗优点子。主要加缺点煎是掩番护支海架的怪宽度垂不能概自动像调节他，难申以适态应煤宅层厚淹度的拴变化稀。因蝇此，主当煤佳层厚条度为1.彩5盘m瓶~6界.0附m，倾忙角大龟于55浇°，在转一个五条带轮内煤狡层比梦较稳惩定的袍条件宪下，演应优皆先选魔用伪锦倾斜索柔性躲掩支兆架采寺煤法过，其贸工作轧面伪俩倾角驾度一运般不片小于25竿°，工蒜作面绪长度更一般偏为30辨m喂~跃60腹m，年崖进度允可达48撤0有m锣~6英60王m。5/反18躬/2魂02栏323第二际节尝急桶倾斜亿煤层廉采煤榜方法五、择水平草分段创放顶盐煤采颈煤法在急伶斜特邻厚煤普层中毒，水恼平分索段放婚顶煤油采煤环法类皂似于悠水平载分层逆采煤摄法，燥其差器别是王按一逆定高持度划夸分为典分段渐，在摩分段辽底部赶采用吐水平屑分层吉采煤杂法的华落煤培方法振（机驻采或粱炮采坟），歉分段贷上部之的煤脑炭由避采场干后方先放出体运走狠。这柳样，体各段踏依次卵自上替而下榜使用悼放顶催煤采尘煤工悦艺进耻行回弯采。（一凯）采层煤系魄统(如下硬图)5/英18局/2惊02叹324第二图节婚急绍倾斜傍煤层氏采煤顷方法图7—袜11水平脂分段黎放顶黎煤采膜煤法洋巷道略布置1—主斜唇井；2—副斜成井；3—＋16滩50董m运输售大巷顽；4—＋17配00获m回风价大巷毫；5—＋16琴50珍m运输察石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