第五章倾斜长壁采煤法

采矿学电子教案中国矿业大学矿业工程学院主讲：万志军教授第五章倾斜长壁采煤法第一节倾斜长壁采煤法带区巷道布置及消费系统第二节带区参数及巷道布置分析第三节倾斜长壁采煤法工艺特点第四节倾斜长壁采煤法的评价及运用条件长壁任务面沿走向布置、沿倾斜推进的采煤方法称为倾斜长壁采煤法。主要用于倾角小于12°的煤层，可以选择炮采、普采和综采工艺。与走向长壁采煤法的区别。90°区段回风平巷区段运输平巷区段分带回风斜巷分带分带运输斜巷第一节倾斜长壁采煤法带区巷道布置

及消费系统一、带区巷道布置二、消费系统一、带区巷道布置带区：普通在开采程度，沿煤层走向，在煤层中或岩层中开掘程度运输大巷和回风大巷。在程度大巷两侧沿煤层走向划分假设干分带，由相邻较近的假设干分带组成，并具有独立消费系统的区域叫带区。由两个分带组成的单一煤层带区巷道布置图。

巷道掘进顺序：1〕运输大巷〔带区装车站下部车场〕、进风行人斜巷、煤仓分带运输进风斜巷上边境2〕运输大巷分带任务面回风运料斜巷，与回风大巷平面相交上边境。3〕掘至上边境后，沿煤层开掘开切眼贯穿，并安装设备，经调试后，沿俯斜推进采煤。

近年来，一些矿井尝试采用无煤仓的带区巷道布置，即运输斜巷的煤经胶带保送机直接转载到运输大巷内的胶带保送机上，取消了煤仓，使系统更加简单。二、消费系统带区巷道布置简单，消费系统也相对简单。运输进风斜巷：铺设胶带保送机运煤，进风。回风运料斜巷：可采用小绞车，布置在巷道一侧，多级上运；也可采用无极绳绞车运输。机械化程度较高的消费矿井中，可采用无轨胶轮车、单轨吊、卡轨车和齿轨车辅助运输。任务面主要消费系统如图5-1所示。运煤：3→4→6→1通风：1→7→4→3→5→2或1→7→4→3→5→9→2运料：1→5→3或1→8→5→3第二节带区参数及巷道布置分析

一、带区参数二、巷道布置分析一、带区参数包括：分带任务面长度、分带倾斜长度、分带数目和带区走向长度。1.任务面长度分带任务面长度同走向长壁任务面。煤层倾角相对较小，有利于先进的采煤配备发扬优势，在煤层厚度和采煤工艺方式一样时，倾斜长壁任务面相对较长。任务面长度普通在150m左右，甚至可达250m以上。神东矿区任务面长度240~400m。2.分带倾斜长度分带任务面的倾斜长度就是任务面延续推进的间隔，约为上山或下山阶段斜长。<煤炭工业矿井设计规范>规定：分带倾斜长度不宜少于任务面一年的延续推进长度。普通上山部分倾斜长度宜为1000~1500m或者更长，下山部分倾斜长度宜为700~1200m。我国部分煤矿倾斜长壁开采主要参数。二、巷道布置分析

1、仰斜开采与俯斜开采

单普通情况下：仰斜开采条件：顶板较稳定、煤质较硬、顶板淋水较大或煤层易自燃、需在采空区注浆时，宜采用仰斜开采；俯斜开采条件：煤层厚度和倾角较大，煤质松软，容易片帮或瓦斯含量较大时，宜采用俯斜开采。回风大巷位置不同，也影响采用仰斜与俯斜开采的选择，应经过技术经济比较后确定。

仰斜和俯斜结合：倾角较小或近程度煤层，进风和回风大巷并列布置在井田倾向中央，煤层条件又无特殊要求时，宜采用仰斜和俯斜开采相结合的方式。运输大巷以上部分采用俯斜开采，以下部分采用仰斜开采。这样对于运输、通风和巷道维护均比较有利。2、单任务面和双任务面布置倾斜长壁分带任务面可以单任务面布置和消费，相邻两个任务面也可以对拉布置同时消费。单任务面有两条回采巷道。对拉任务面布置三条回采巷道，其中运输巷为两个任务面共用。任务面沿煤层走向近似程度布置，不存在走向长壁双任务面向下运煤和向上拉煤的问题，两个任务面可以等长布置。任务面风流也不存在上行与下行的问题，两个任务面的通风情况几乎完全一样。

双任务面优点及适用：双任务面布置减少了一条运煤斜巷，节省了一套运煤设备，消费比较集中，技术经济效果显著。综采任务面才干大，双任务面同时消费时，中间单巷的运输和通风才干很难满足要求，因此，综采不采用该方法。综采仍是一面两巷，只是共用一个分带煤仓。3、任务面后退式、前进式或混合式回采顺序前进式：任务面从运输大巷附近向上部或下部边境方向推进，称前进式回采顺序。后退式：任务面从上部或下部边境向大巷方向推进，称后退式回采顺序。往复式：前进式和后退式两者结合时，那么称为往复式回采顺序。不同回采顺序的优缺陷与走向长壁采煤法根本一样。目前我国大多采用后退式回采顺序。

4、回采巷道布置倾斜长壁任务面两侧回采巷道均为斜巷，仍可采用双巷布置与掘进、单巷布置与掘进及沿空留巷，分带斜巷间可设分带煤柱，也可无煤柱护巷，其选择原那么同走向长壁任务面。如煤层倾角较大〔α≥10°〕，瓦斯涌出量又较大，为防止分带斜巷污风下行，总回风巷可设置在上部边境。第三节倾斜长壁采煤法工艺特点

一、仰斜开采的采煤工艺特点二、俯斜开采的采煤工艺特点近程度煤层中，无论任务面采用仰斜开采还是俯斜开采，其工艺过程和走向长壁采煤法类似。随着煤层倾角增大，任务面矿山压力显现规律及回采工艺都有一些特点。一、仰斜开采的采煤工艺特点由于受煤层倾角影响，仰斜任务面的顶板将产生沿岩层层面指向采空区方向的分力，在此分力作用下，顶板岩层受拉力作用，更容易出现裂隙和加剧破碎，顶板和支架还有向采空区挪动的趋势。因此，随着煤层倾角加大，仰斜长壁任务面的顶板将更加不稳定。仰斜任务面采空区顶板冒落矸石根本上涌向采空区，这时支架的主要作用是支撑顶板。可选用支撑式或支撑掩护式支架。当倾角大于12°时，为防止支架向采空区侧倾斜，普采和炮采任务面的支柱应斜向煤壁6°左右，并加复位安装或设置复位千斤顶，以确保支柱与煤壁的正确位置关系。煤层倾角、厚度较大时：煤壁易片帮，呵斥机道碎煤量过多，保送机难以启动，仰斜任务面长度不能过大。技术措施：采取防片帮措施。如打锚杆控制煤壁片帮；液压支架应设防片帮安装等。移架困难时，可采用全任务面小移量多次前移的方法，同时优先采用配套大拉力推移千斤顶的液压支架。仰斜开采优点：水自动流向采空区，有利于采空区注浆；任务面无积水，劳动条件好，设备不易受潮，装煤效果好。仰斜开采缺陷：随倾角加大，采煤机在自重影响下，截煤时偏离煤壁减少了截深；保送时机因采下的煤滚向溜槽下侧，易呵斥断链事故；瓦斯易积聚。防治措施：减少截深、采用中心链式保送机、在保送机采空区侧加挡煤板、下部设三脚架把保送机调平、加强采煤机的导向定位安装、推移千斤顶应有油液闭锁安装等。二、俯斜开采的采煤工艺特点对于俯斜任务面，沿顶板岩层的分力指向煤壁侧，顶板岩层受压力作用，使顶板裂隙有闭合的趋势，这有利于顶板坚持延续性和稳定性。采空区冒落矸石有涌入任务空间的趋势，支架除了支撑顶板外，还要防止破碎矸石涌入。因此，要选用支撑掩护式或掩护式支架。由于碎石作用在掩护梁上，载荷有时较大，掩护梁应具有良好的掩护特性和承载性能。当煤层倾角较大，采高大于2.0m，降架高度大于300mm时，常出现液压支架向煤壁侧倾倒景象。为此，移架时要严厉控制降架高度，并收缩支架的平衡千斤顶，拱起顶梁尾部，使之带压擦顶移架，防止支架前倾。俯斜开采优点：煤壁不易片帮，任务面不易集聚瓦斯。俯斜开采缺陷：采空区水流向任务面，不利于采空区注浆；随煤层倾角加大，采煤机和保送机的事故也会添加，装煤率降低；采煤机重心偏向滚筒，加剧机组的不稳定，易出现机组掉道或断牵引链事故，并使采煤机机身两侧导向安装磨损严重；当倾角大于22°时，采煤机下滑，滚筒钻进煤壁，截割下来的煤难以装进保送机中，有些消费矿井采取把保送机靠煤壁侧先吊起来，使溜槽倾斜度坚持在13°~15°，采煤机割底煤时卧底，使底板一直坚持台阶状，以保证采煤机正常任务。第四节倾斜长壁采煤法的评价及运用条件

一、倾斜长壁采煤法评价二、倾斜长壁采煤法适用条件一、倾斜长壁采煤法评价倾斜长壁采煤法取消了采〔盘〕区上〔下〕山，分带斜巷经过联络巷或带区煤仓直接与运输大巷相连，与走向长壁采煤法相比，倾斜长壁采煤法有以下优点：①巷道布置简单，掘进和维护费用低，投产快。②运输系统简单，占用设备少，运输费用低。③任务面易坚持等长，有利于综合机械化采煤。④通风线路简单，通风构筑物少。⑤对某些地质条件顺应性强。〔顶板淋水大、瓦斯大及煤壁易片帮等〕⑥技术经济效果好。倾斜长壁采煤法存在以下的缺陷：①现多用的矿车轨道辅助运输条件下，长间隔倾斜巷道使掘进、辅助运输和行人较困难。②在不添加工程量的条件下煤仓和资料车场数目多，大巷装载点多。③分带斜巷内存在下行通风问题。

二、倾斜长壁采煤法适用条件能否采用倾斜长壁采煤法主要思索煤层倾角大小和任务面延续推进长度。1〕在开采区域内不受走向断层影响，且能保证足够任务面延续推进长度的条件下，