煤礦開采技術(shù)——急斜煤層采煤法

1、第十二章急斜煤層開采第一節(jié)急斜煤層開采的特點(diǎn)第二節(jié)急斜煤層采區(qū)巷道布置方式第三節(jié)急斜煤層走向長(zhǎng)壁采煤法目的要求：1、掌握急斜煤層開采的特點(diǎn)2、掌握急斜煤層采區(qū)巷道布置方式3、了解急斜煤層走向長(zhǎng)壁采煤方法的類型重點(diǎn)、難點(diǎn)和突破的方法：重 點(diǎn)： 1 、急斜煤層開采的特點(diǎn)2 、急斜煤層采區(qū)巷道布置方式難 點(diǎn)：急斜煤層采區(qū)巷道布置方式突破方法： 1、詳細(xì)講解2、圖示、模型教學(xué)內(nèi)容和步驟（附后）第一節(jié) 急斜煤層開采的特點(diǎn)1、礦井地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，開采難度大，生產(chǎn)能力。2、由于煤層傾角已經(jīng)超過巖石自然安息角，采煤工作面破落的煤塊會(huì)沿底板自動(dòng)向下 滑滾，簡(jiǎn)化了采煤工作面的裝運(yùn)工作。3、采煤工作面的行人、破煤、支

2、護(hù)、采空區(qū)處理、運(yùn)料等各項(xiàng)工序的操作困難，增加 了使用機(jī)械化采煤的難度。4、急斜煤層頂板壓力垂直分力小，沿傾斜分力大，工作面頂板壓力不大，但支柱穩(wěn)定5、煤層傾角超過底板巖層移動(dòng)角，煤層開采后頂板會(huì)發(fā)生移動(dòng)垮落，底板也會(huì)發(fā)生滑 動(dòng)和垮落。（見下圖）(a)急傾斜煤層群開采對(duì)未采煤層的影呵(a) 1部璨層幵采底極務(wù)動(dòng)寺響下匏煤層lb)卜喑;煤層升玉頂權(quán)垓或敗響上割廩層6、由于急斜煤層傾角大于巖石自然安息角，采空區(qū)垮落矸石會(huì)自動(dòng)由上部向下部滾落, 對(duì)下部采空區(qū)產(chǎn)生局部充填作用。造成工作面上下部壓力顯現(xiàn)不同。第二節(jié)急斜煤層采區(qū)巷道布置方式憩蔚單一潯圧中厚煤昱斗芒巷道茶篁、單層布置(附圖)1-7IZ 迂餐

3、？芒一累匡激崩(Bi；& -E-區(qū)卻運(yùn)輛千建：丁一一匡段目利扯甘：8回貝曲件：勺一-廉區(qū)崖牡：在采區(qū)中央沿煤層傾斜方向掘進(jìn)35條上山眼，用于溜煤、運(yùn)料、行人以及溜矸等。當(dāng)工作面涌水量大時(shí)，還需設(shè)置放水眼。二、近距離煤層群聯(lián)合布置1. 分組小聯(lián)合布置形式： 當(dāng)采區(qū)內(nèi)開采煤層數(shù)目較多，層間距遠(yuǎn)近不一時(shí)， 根據(jù)煤層層間距遠(yuǎn)近、煤質(zhì)、自燃發(fā)火傾向性、采煤方法等因素，將采區(qū)內(nèi)煤層劃分為若干開采組。2. 大聯(lián)合布置方式在井田內(nèi)煤層數(shù)目多、間距較大時(shí)，可以采用不分組集中大聯(lián)合或分組大聯(lián)合布置方式。 三、采區(qū)車場(chǎng)布置開采急斜煤層時(shí)， 往往在煤層中布一組上山眼， 由于煤層傾角較大， 一般不使用軌道運(yùn) 輸

4、， 可以不布置上部車場(chǎng)和中部車場(chǎng)， 但必須設(shè)置下部車場(chǎng)。 急斜煤層采區(qū)下部車場(chǎng)多為石 門車場(chǎng)。當(dāng)采用巖石軌道上山布置方式時(shí)，仍需設(shè)置上部車場(chǎng)、中部車場(chǎng)、下部車場(chǎng)，其布 置原則與緩傾斜煤層基本相同。第三節(jié) 急斜煤層走向長(zhǎng)壁采煤法一、急斜單一煤層走向長(zhǎng)壁采煤法工作面沿走向布置， 上部為回風(fēng)平巷，下部為運(yùn)輸平巷， 采區(qū)邊界布置開切眼，多采用 鉆眼爆破破煤。 為了適應(yīng)急斜煤層頂板下滑力大的特點(diǎn)， 采用平行于采煤工作面的順山木支 柱或單體液壓支柱支護(hù)，用四、六排距控頂，分段錯(cuò)茬放頂。二、倒臺(tái)階采煤法（一） 倒臺(tái)階全部垮落采煤法（1）運(yùn)煤系統(tǒng)：工作面破煤自溜到下部?jī)?chǔ)煤臺(tái)階，由區(qū)段運(yùn)輸平巷中的運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至溜

5、煤上山，下放至采區(qū)煤倉，由采區(qū)運(yùn)輸石門裝車運(yùn)至井底車場(chǎng)。（2）運(yùn)料系統(tǒng)：由采區(qū)運(yùn)輸石門、回風(fēng)石門運(yùn)進(jìn)，經(jīng)運(yùn)料上山提運(yùn)至區(qū)段平巷，經(jīng)人 工轉(zhuǎn)運(yùn)至工作面運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷，再轉(zhuǎn)到各臺(tái)階。（3）通風(fēng)系統(tǒng)：新鮮風(fēng)流由采區(qū)運(yùn)輸石門進(jìn)入，經(jīng)人行上山進(jìn)入?yún)^(qū)段運(yùn)輸平巷到采煤 工作面，污濁風(fēng)流經(jīng)區(qū)段回風(fēng)平巷、采區(qū)回風(fēng)上山到上部回風(fēng)石門排出。2. 采煤工藝“三板”倒臺(tái)階工作面安全腳手板、護(hù)身板和溜煤板。3. 優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件優(yōu)點(diǎn)： 巷道布置簡(jiǎn)單、 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠； 對(duì)地質(zhì)條件變化適應(yīng)性強(qiáng)； 掘進(jìn)率較低， 煤炭回收率高。缺點(diǎn)：人工破煤、支柱，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，勞動(dòng)生產(chǎn)率低；工作面采用木支柱支護(hù)，坑 木消耗高；

6、臺(tái)階上隅角容易積聚瓦斯， 工人高空作業(yè)， 安全性較差； 對(duì)支柱操作技術(shù)要求高， 不利于實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)械化。（二） 倒臺(tái)階矸石充填采煤法1. 采煤系統(tǒng)， 2.采煤工藝， 3. 優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件三、正臺(tái)階采煤法1. 采煤系統(tǒng)， 2. 采煤工藝， 3. 優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件。四、俯偽斜走向長(zhǎng)壁采煤法l 一區(qū)齪嚅平善-區(qū)段可鳳檔J -aii側(cè)平些弓一收堆屮工作也堪邑5 左岸歴慄柱俯偽斜走向長(zhǎng)壁采煤法適用于傾角為40°75°,頂板中等穩(wěn)定，易片幫、采高不超過2.0m的低瓦斯煤層，或不宜適用偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法的不穩(wěn)定的急斜薄及中厚煤層。第四節(jié)偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法目的要求：1、掌握偽斜柔性

7、掩護(hù)支架采煤法采煤系統(tǒng) 2、掌握掩護(hù)支架結(jié)構(gòu)3、了解工藝過程及適用條件重點(diǎn)、難點(diǎn)和突破的方法：重 點(diǎn)：1、偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法采煤系統(tǒng)2、掩護(hù)支架結(jié)構(gòu)難 點(diǎn)：偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法采煤系統(tǒng)突破方法：1、詳細(xì)講解2、圖示、模型教學(xué)內(nèi)容和步驟（附后）第四節(jié)偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法、采煤系統(tǒng)圖12 - 19偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法工作面布置圖1采區(qū)運(yùn)輸石門；2采區(qū)回風(fēng)石門；3工作面運(yùn)輸巷；4 工作面回風(fēng)平巷；5 開切溜煤眼；5 開切人行眼；6收尾眼；7溜煤眼；8溜矸眼；9 運(yùn)料眼；10 人行眼；11采空區(qū)；12 掩護(hù)支架1、通風(fēng)系統(tǒng)。新鮮風(fēng)流自采區(qū)運(yùn)輸石門進(jìn)入，經(jīng)運(yùn)輸平巷到采煤工作面。污濁風(fēng)流從采煤工

8、作面經(jīng)回風(fēng)平巷到回風(fēng)石門排出。2、運(yùn)料系統(tǒng)。支架等材料由回風(fēng)石門運(yùn)進(jìn)，經(jīng)回風(fēng)平巷運(yùn)到支架安裝地點(diǎn)1、通風(fēng)系統(tǒng)。新鮮風(fēng)流自采區(qū)運(yùn)輸石門進(jìn)入，經(jīng)運(yùn)輸平巷到采煤工作面。污濁風(fēng) 流從采煤工作面經(jīng)回風(fēng)平巷到回風(fēng)石門排出。2、運(yùn)料系統(tǒng)。支架等材料由回風(fēng)石門運(yùn)進(jìn)，經(jīng)回風(fēng)平巷運(yùn)到支架安裝地點(diǎn)。3、運(yùn)煤系統(tǒng)。工作面破煤經(jīng)自溜到運(yùn)輸平巷，經(jīng)刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)到運(yùn)輸石門，到采區(qū)溜 煤眼，大巷裝車。二、掩護(hù)支架的結(jié)構(gòu)圖12-20平板掩護(hù)支架結(jié)構(gòu)1工字鋼；2鋼絲繩；3 荊笆；4 壓木；5撐木平板型掩護(hù)支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由長(zhǎng)度比煤層小0.20.4m直鋼梁及鋼絲繩構(gòu)成。鋼絲繩排列密度根據(jù)煤層厚度靈活掌握：煤層厚度：m鋼梁密度：根/m

9、2.5 4354556理想適用條件：傾角大于 60。，厚度2.43.6m，賦存穩(wěn)定的煤層。三、采煤工藝1、準(zhǔn)備階段：擴(kuò)巷、挖地溝、鋪設(shè)掩護(hù)支架、調(diào)架。2、正常采煤階段：在掩護(hù)支架下破煤，在回風(fēng)平巷鋪設(shè)支架，在工作面下端掩護(hù)支架放平位置撤除部分支架。3、收尾階段: 四、改進(jìn)支架結(jié)構(gòu)、擴(kuò)大適用范圍。1、多根鋼梁組合平板形掩護(hù)支架，2、八字形掩護(hù)支架，3、“ v”形掩護(hù)支架，4、單腿支撐式掩護(hù)支架，5、“ 7”字形掩護(hù)支架，五、改進(jìn)巷道布置，減少支架安裝和拆除次數(shù)。1、上下山區(qū)段構(gòu)成連續(xù)工作面，2、工作面分段連續(xù)推進(jìn)，3、加強(qiáng)溜煤眼的分段工作面，4、加掘偽傾斜溜煤斜巷的分段工作面，5、真傾斜溜煤直眼

10、與偽斜溜煤斜巷相結(jié)合的分段工作面。六、偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件煤層賦存穩(wěn)定，傾角和厚度變化較小，夾矸層較薄，煤層厚度在1.18m的急斜煤層。改進(jìn)方向：(1)在傾角大于 60°、厚度不同的急斜煤層中應(yīng)用時(shí)，對(duì)這種條件下的掩護(hù)支架結(jié)構(gòu) 及其下放方式需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)。(2)在傾角大于60。、厚度小于1.3m及厚度大于8m的急斜煤層中應(yīng)用時(shí)，對(duì)這兩種 條件下的掩護(hù)支架結(jié)構(gòu)及其下放方式需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)。( 3)偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法的所有工序均是人工作業(yè)，勞動(dòng)強(qiáng)度大。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)迫切 需要實(shí)現(xiàn)部分工序機(jī)械化，以改善作業(yè)人員的勞動(dòng)條件。急傾斜還有其它采煤方法： 水平分段采煤法、 水平分層、 斜切分層、 倉儲(chǔ)式開采等。 (有 學(xué)生自閱)習(xí)題：1 、解釋專業(yè)術(shù)語：到臺(tái)階采煤法、正臺(tái)階采煤法、偽斜掩護(hù)支架采煤法、偽斜長(zhǎng)壁 采煤法、水平分層采煤法、斜切分層采煤法、倉儲(chǔ)式采煤法。2、急斜煤層開采的主要特點(diǎn)是什么？3、試述急斜煤層群采區(qū)聯(lián)合布置形式。4、試述單一煤層走向長(zhǎng)壁采煤法鋼絲繩煤鋸的適用條件和主要優(yōu)缺點(diǎn)。5、試述倒臺(tái)階全部跨落采煤法的適用條件和主要優(yōu)缺點(diǎn)。6、試述倒臺(tái)階矸石充填采煤法的適用條件和主要優(yōu)缺點(diǎn)。7、試述正臺(tái)階采煤法的適用條件和主要優(yōu)缺點(diǎn)。8、試述俯偽斜走向長(zhǎng)壁采煤法的適用條件和主要優(yōu)缺點(diǎn)。9、簡(jiǎn)述偽斜掩護(hù)支架采煤法