第八章急傾斜煤層采煤方法

1、第八章第八章 急傾斜煤層采煤方法急傾斜煤層采煤方法 急斜煤層開采的特點：急斜煤層開采的特點： 煤層煤層 ，急斜煤層開采的特點均由，急斜煤層開采的特點均由煤層傾角煤層傾角 增大引起增大引起 1 1、采下的煤和垮落矸石會自動下滑、采下的煤和垮落矸石會自動下滑 簡化簡化煤的煤的運輸運輸；帶來；帶來不安全不安全因素因素急傾斜煤層開采的一般特點急傾斜煤層開采的一般特點2、 頂板沿傾斜方向的分力頂板沿傾斜方向的分力增大，垂直于層面方向的增大，垂直于層面方向的分力減小，礦壓顯現(xiàn)緩分力減小，礦壓顯現(xiàn)緩 和，同時引起：和，同時引起： 工作面支架不穩(wěn)定；工作面支架不穩(wěn)定； 底板巖層穩(wěn)定性下降；底板巖層穩(wěn)定性下降；

2、 頂板、底板均會滑動頂板、底板均會滑動 急傾斜煤層開采的一般特點急傾斜煤層開采的一般特點3 3、采煤采煤工作面的行人、破煤、支護、采煤采煤工作面的行人、破煤、支護、采空區(qū)處理、運料等各項工序的操作都比采空區(qū)處理、運料等各項工序的操作都比較困難。較困難。 4、煤層由原水平狀態(tài)，經(jīng)過多次地質(zhì)變動，、煤層由原水平狀態(tài)，經(jīng)過多次地質(zhì)變動，變成急斜煤層。變成急斜煤層。地質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜；煤層不穩(wěn)定構(gòu)造復(fù)雜；煤層不穩(wěn)定；掘進慢，掘進慢，回采率低，易自燃，走向短?；夭陕实?，易自燃，走向短。 629178543216758 - 5 5、采區(qū)用一組上山眼的布置方式，、采區(qū)用一組上山眼的布置方式，或用偽或用偽斜折返

3、上山。斜折返上山。偽斜折返上山偽斜折返上山1-運輸石門2-溜煤眼3-運料眼4-行人眼5-回風石門23415急傾斜煤層開采的一般特點急傾斜煤層開采的一般特點6 6、急斜煤層采礦工程圖采用立面圖或?qū)用鎴D、急斜煤層采礦工程圖采用立面圖或?qū)用鎴D 629178543216758 - 629178543216758 - 急傾斜煤層開采的特點急傾斜煤層開采的特點7 7、采區(qū)一般不設(shè)上、中部車場，、采區(qū)一般不設(shè)上、中部車場，設(shè)下部車場。設(shè)下部車場。8 8、采煤方法多樣、采煤方法多樣 9 9、由于煤層超過底板巖層移動角，煤層開、由于煤層超過底板巖層移動角，煤層開采后頂板會發(fā)生移動垮落，底板也會發(fā)采后頂板會發(fā)生移

4、動垮落，底板也會發(fā)生滑動和垮落。（見下圖）生滑動和垮落。（見下圖） 12急傾斜煤層群開采對未采煤層的影響（a)(b)（a)(b)上部煤層開采底板移動影響下部煤層下部煤層開采頂板移動影響上部煤層 12急傾斜煤層群開采對未采煤層的影響（a)(b)（a)(b)上部煤層開采底板移動影響下部煤層下部煤層開采頂板移動影響上部煤層1010、由于急斜煤層傾角大于巖石自然安息、由于急斜煤層傾角大于巖石自然安息角，采空區(qū)垮落矸石會自動由上部向下部角，采空區(qū)垮落矸石會自動由上部向下部滾落，對下部采空區(qū)產(chǎn)生局部充填作用。滾落，對下部采空區(qū)產(chǎn)生局部充填作用。第一節(jié)第一節(jié)急傾斜走向長壁采煤法急傾斜走向長壁采煤法 表表 急

5、傾斜煤層采煤法的發(fā)展急傾斜煤層采煤法的發(fā)展 解放前解放前柱式采煤柱式采煤高落式或殘柱式高落式或殘柱式倒臺階走向長壁倒臺階走向長壁（20世紀世紀50年代初）年代初）水平分層，斜切分層水平分層，斜切分層（20世紀世紀50年代年代)解放后解放后偽傾斜長壁偽傾斜長壁（20世紀世紀80年代）年代）偽傾斜柔性掩護支架偽傾斜柔性掩護支架采煤采煤（1965年）年）（一）采煤系統(tǒng)（一）采煤系統(tǒng)1 1、巷道布置、巷道布置布置三條上山一般相布置三條上山一般相隔隔1015m1015m，每隔，每隔1015m1015m用聯(lián)絡(luò)眼聯(lián)通。用聯(lián)絡(luò)眼聯(lián)通。區(qū)段劃分：采區(qū)沿傾區(qū)段劃分：采區(qū)沿傾斜劃分為斜劃分為2 2 3 3個區(qū)段個區(qū)

6、段 一一、倒臺階采煤法、倒臺階采煤法45.0m5.0m15 .0 m5 .0 m3 4 0 0 - 17008 0 0315.0m8453.0m20.9m762 .4 m8區(qū)段運輸平巷上區(qū)段運輸平巷上4 5m 開超前平巷，開超前平巷，每隔每隔56m56m聯(lián)通，超聯(lián)通，超前下臺階前下臺階2 3個溜個溜煤眼。煤眼。2、工作面布置：、工作面布置：采面參數(shù)：面長采面參數(shù)：面長4040 50m，一個臺一個臺階長階長15 20m，臺階數(shù)：臺階數(shù)：2 3個；個； 倒臺階布置：上下臺階錯距為倒臺階布置：上下臺階錯距為2 3m，最下一個臺階，最下一個臺階 錯距為錯距為5 6m， 臺階長臺階長810m。（二）回采

7、工藝（二）回采工藝 落煤落煤 風鎬；爆破。風鎬；爆破。裝運裝運 煤自溜。煤自溜。支護支護 人工，木支人工，木支柱，設(shè)頂梁、底柱，設(shè)頂梁、底梁、護身板。梁、護身板。處理采空區(qū)處理采空區(qū) 垮落垮落法或充填法。法或充填法。45.0m5.0m15 .0 m5 .0 m3 4 0 0 - 17008 0 0315.0m8453.0m20.9m762 .4 m8（三）評價及適用（三）評價及適用 優(yōu)點：優(yōu)點：巷道布置簡單；掘進率低；通風系巷道布置簡單；掘進率低；通風系統(tǒng)簡單；采出率高；對地質(zhì)條件的適應(yīng)統(tǒng)簡單；采出率高；對地質(zhì)條件的適應(yīng)性強。性強。缺點：缺點：工藝多，操作復(fù)雜，勞動強度大；工藝多，操作復(fù)雜，勞

8、動強度大；頂板管理工作量大，坑木耗量大；煤塵頂板管理工作量大，坑木耗量大；煤塵大，臺階上隅角處易積聚瓦斯，安全性大，臺階上隅角處易積聚瓦斯，安全性差；勞動生產(chǎn)率低；不利機械化采煤。差；勞動生產(chǎn)率低；不利機械化采煤。適用：適用：煤層賦存變化大，厚度小于煤層賦存變化大，厚度小于2m的煤的煤層。層。 目前少用。目前少用。二、偽斜走向長壁采煤法二、偽斜走向長壁采煤法 特點：特點：采面呈偽斜直線布采面呈偽斜直線布置，沿走向推進；置，沿走向推進；水平分段密集切頂、水平分段密集切頂、檔矸、隔離采空區(qū)檔矸、隔離采空區(qū)與采面工作空間；與采面工作空間；采面分段爆破采煤，采面分段爆破采煤，煤自溜。煤自溜。b 工作面

9、線與水平面夾角，工作面線與水平面夾角，b 一般為一般為3030 35 352 8313 5432 5m4 5。1.6m1 0 0 01 0 0 01 0 0 01 .5 m2.0m4 0 0 04 0 0 013006 0 01 0 0 01 0 0 06 0 01.3m2.0m1 . 3 m0.8m4 - 5 m1 .5 m1 . 6 m1 .2 moo6 6 0 07 6 0 013001 0 m1 .2 m1000400010001000600760013001000 100010004000400013006001000 1000 6006600760013001-密集，密集，2-人字

10、溜人字溜煤眼，煤眼，3-單邊鋼板單邊鋼板溜槽，溜槽，4-點柱點柱（一）采煤系統(tǒng)：（一）采煤系統(tǒng)：（二）（二）采煤工藝：采煤工藝：1、工作面初采自切眼與回風交接處開始自上往下推進，面長逐漸加長，開切眼逐段報廢，當面下端距回風巷4m時，開始支設(shè)分段密集支柱，當一分段密集達5m時，而直接頂不垮，要強制放頂，隨工作面推進，不斷增設(shè)密集。當面達到圖中6的位置時，初采結(jié)束。28-46354153分段水平密集分段水平密集2、采面正?；夭伞⒉擅嬲；夭烧Ｖёo正常支護 金屬支柱加鉸金屬支柱加鉸接頂梁接頂梁 ，倒懸臂齊梁齊柱布，倒懸臂齊梁齊柱布置，柱距置，柱距0.8m，排距，排距1.0m。密集支柱密集支柱 沿傾

11、斜沿傾斜4 5m設(shè)設(shè)置一排密集支柱，一般為點置一排密集支柱，一般為點柱，支柱間距柱，支柱間距0.2 0.3m，每，每排密集支柱沿走向長約排密集支柱沿走向長約4 5m，密集支柱隨面前移前添后回。密集支柱隨面前移前添后回。采面分段爆破一般由下向上采面分段爆破一般由下向上裝煤由一般由上向下，裝入搪瓷溜槽裝煤由一般由上向下，裝入搪瓷溜槽 采空區(qū)采用全部垮落法處理。采空區(qū)采用全部垮落法處理。3、采面收尾、采面收尾工作面上端距收作眼工作面上端距收作眼4米時，工作面進入米時，工作面進入收尾階段。收尾階段。在收尾眼靠工作面一側(cè)留在收尾眼靠工作面一側(cè)留4m寬煤柱，每寬煤柱，每隔隔5 m開一聯(lián)絡(luò)眼。開一聯(lián)絡(luò)眼。1

12、3 534652o4 4、評價及適用：、評價及適用： 采面?zhèn)涡敝本€布置，減少了煤、矸下滑速度，安采面?zhèn)涡敝本€布置，減少了煤、矸下滑速度，安全全 。頂?shù)装迨芰Ω纳?，相對穩(wěn)定頂?shù)装迨芰Ω纳?，相對穩(wěn)定 采面利用率高，單產(chǎn)高采面利用率高，單產(chǎn)高 支柱工作量大支柱工作量大 分段密集分段密集“三角區(qū)三角區(qū)”易積易積CH4 頂如有淋水，勞動條件差頂如有淋水，勞動條件差 適用：適用： ，頂板中等穩(wěn)定，頂板中等穩(wěn)定，M 2m的低瓦斯煤的低瓦斯煤層，或厚度變化大的不適合偽傾斜柔性掩護支架采層，或厚度變化大的不適合偽傾斜柔性掩護支架采煤法薄及中厚煤層。煤法薄及中厚煤層。第二節(jié)第二節(jié) 偽傾斜柔性掩護支架采煤法偽傾斜柔

13、性掩護支架采煤法一、采煤系統(tǒng)一、采煤系統(tǒng) 偽斜柔性掩護支架采煤法偽斜柔性掩護支架采煤法 采面呈直線偽采面呈直線偽斜布置，沿走向推進，并用柔性掩護支斜布置，沿走向推進，并用柔性掩護支架隔離采空區(qū)，工人在掩護支架下采煤架隔離采空區(qū)，工人在掩護支架下采煤 1 1、巷道布置、巷道布置2 2、采面布置、采面布置 3 3、生產(chǎn)系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng) 采空區(qū)采空區(qū)12水平水平1149988101013157345-250-14010m 10m6200m5m111、通風系統(tǒng)、通風系統(tǒng) 新鮮風流自采區(qū)運輸石門進入，新鮮風流自采區(qū)運輸石門進入，經(jīng)運輸平巷到采煤工作面。污濁風流從采煤工經(jīng)運輸平巷到采煤工作面。污濁風流從采煤

14、工作面經(jīng)回風平巷到回風石門排出。作面經(jīng)回風平巷到回風石門排出。 2、運料系統(tǒng)、運料系統(tǒng) 支架等材料由回風石門運進，經(jīng)支架等材料由回風石門運進，經(jīng)回風平巷運到支架安裝地點?；仫L平巷運到支架安裝地點。 3、運煤系統(tǒng)、運煤系統(tǒng) 工作面破煤經(jīng)自溜到運輸平巷，工作面破煤經(jīng)自溜到運輸平巷，經(jīng)刮板輸送機轉(zhuǎn)到運輸石門，到采區(qū)溜煤眼，經(jīng)刮板輸送機轉(zhuǎn)到運輸石門，到采區(qū)溜煤眼，大巷裝車。大巷裝車。二、掩護支架結(jié)構(gòu)二、掩護支架結(jié)構(gòu)6 341A 放 大1625631A241 23460 050 0110 060 0280 030 0三、回采工作三、回采工作 準備、回采、收尾準備、回采、收尾（一）準備回采（一）準備回采1

15、、 擴幫：將原區(qū)段回風平巷擴大到頂?shù)装鍞U幫：將原區(qū)段回風平巷擴大到頂?shù)装?、挖地溝：從初采斜巷以外、挖地溝：從初采斜巷以外5米處開始挖倒梯形米處開始挖倒梯形地溝。地溝。頂板板底0.8m553947612185347621.4m1.0m 3、安裝架子：、安裝架子： 1） 沿走向在地溝兩側(cè)放置鋼絲繩。沿走向在地溝兩側(cè)放置鋼絲繩。注：第一條鋼絲繩應(yīng)跨過溝兩側(cè)，并使接頭錯開。注：第一條鋼絲繩應(yīng)跨過溝兩側(cè)，并使接頭錯開。2）鋼梁從初采斜巷以外）鋼梁從初采斜巷以外35米處開始鋪設(shè)，沿走向間隔米處開始鋪設(shè)，沿走向間隔200300mm，頂板一側(cè)略墊高，頂板一側(cè)略墊高35，用螺栓和夾板，用螺栓和夾板將鋼梁鋼絲繩

16、聯(lián)成整體，其上鋪金屬網(wǎng)或竹笆。將鋼梁鋼絲繩聯(lián)成整體，其上鋪金屬網(wǎng)或竹笆。3）回柱放頂：安裝長度達最大控頂距（）回柱放頂：安裝長度達最大控頂距（515m）時，架）時，架尾回柱放頂，放頂位置距上捌點保持尾回柱放頂，放頂位置距上捌點保持5m以上距離，支以上距離，支架安裝長度大于架安裝長度大于15m，即可調(diào)整支架下放。，即可調(diào)整支架下放。頂板板底0.8m5 53947612185347621 .4 m1 .0 m 4、調(diào)斜支架：利用開切巷中打眼放炮逐步把支架調(diào)成2530偽斜狀態(tài)，到達規(guī)定位置即轉(zhuǎn)入正?；夭伞?30o1248m15m3.5m73635m板板-o60312頂?shù)?0038003（二）正?；夭?/p>

17、（二）正常回采 接長支架接長支架 采煤采煤 溜煤眼上留巷拆支架溜煤眼上留巷拆支架 1 1）接長掩護支架）接長掩護支架 在回風巷接長掩護支架，超過上出口在回風巷接長掩護支架，超過上出口8 10m 2 2）采煤）采煤 炮采炮采 打眼打眼- 裝藥裝藥- 聯(lián)線聯(lián)線- 放炮（全采面一次爆破放炮（全采面一次爆破或分段爆破）出煤（鋪溜槽）或分段爆破）出煤（鋪溜槽）- 調(diào)支架等。調(diào)支架等。3 3）拆支架）拆支架 在采面下端將支架放平，并在采面下端將支架放平，并留出空間留出空間1.2m高，拆除支架高，拆除支架（三）收尾（三）收尾 1） 在停采線一側(cè)掘兩條收尾上山在停采線一側(cè)掘兩條收尾上山 走向間距走向間距8 1

18、0m，沿傾斜，沿傾斜5m用聯(lián)絡(luò)眼貫通。用聯(lián)絡(luò)眼貫通。 2 2）支架安裝到收尾上山處，不再接長）支架安裝到收尾上山處，不再接長 3 3）隨采煤下放前端支架，偽斜角逐漸變小，放）隨采煤下放前端支架，偽斜角逐漸變小，放平支架。平支架。 4 4）全部拆除支架）全部拆除支架 14763352四、改進支架結(jié)構(gòu)，擴大使用范圍四、改進支架結(jié)構(gòu)，擴大使用范圍 八字形掩護支架八字形掩護支架 適用：適用： M =1.3 1.6m “ ”形支架形支架 適用：適用： ， 4.6m 單支撐式支架單支撐式支架 適用：適用： ； M = 1.45 4.6m “7”“7”字形掩護支架字形掩護支架適用：適用： M 45，m1.2

19、米，薄，中厚都米，薄，中厚都可以?？梢?。第四節(jié)第四節(jié) 水平分段放頂煤采煤法水平分段放頂煤采煤法水平分段放頂煤采煤法水平分段放頂煤采煤法 在急斜煤層中，在急斜煤層中，按一定高度分成若干個分段。在分段的底按一定高度分成若干個分段。在分段的底部布置采煤工作面，先采出底部工作面的部布置采煤工作面，先采出底部工作面的煤，隨即放出上部頂煤的方法。煤，隨即放出上部頂煤的方法。 一、采煤系統(tǒng)一、采煤系統(tǒng) 窯街二礦窯街二礦 1-主斜井，主斜井，2-副斜井，副斜井，3-1650運輸大巷，運輸大巷，4-1700回風大巷，回風大巷，5-1650運輸石門，運輸石門， 6-1700回風石門，回風石門，7-開切眼，開切眼，

20、8-區(qū)段運輸巷，區(qū)段運輸巷，9-區(qū)段回風巷，區(qū)段回風巷，10-進風斜巷，進風斜巷，11-溜煤眼，溜煤眼，12-回風斜巷回風斜巷126+16501690+169098+1650+1690345689+170012310115二、綜采放頂煤回采工藝二、綜采放頂煤回采工藝 采煤工藝過程采煤工藝過程: 割煤、移架、推溜、放頂煤。割煤、移架、推溜、放頂煤。綜采工藝特點：綜采工藝特點： 采煤機短機身，刮板輸送機功率小，采煤機短機身，刮板輸送機功率小，采煤機可上機頭。從巷道入刀，自底板向采煤機可上機頭。從巷道入刀，自底板向頂板方向放煤，一般要多輪放煤。頂板方向放煤，一般要多輪放煤。

21、適用：采面長適用：采面長 25m。310 2337 1503630321最 小 控 頂 距80075002500630624165最 大 控 頂 距43400210040003220025007500綜采放頂煤液壓支架綜采放頂煤液壓支架綜采放頂煤液壓支架綜采放頂煤液壓支架三、滑移支架放頂煤回采工藝三、滑移支架放頂煤回采工藝 滑移頂梁支架是滑移頂梁支架是一種無底梁，由滑一種無底梁，由滑移頂梁與雙作用液移頂梁與雙作用液壓支柱等組成的液壓支柱等組成的液壓支架。壓支架。采面布置采面布置（靖遠局王家山礦）（靖遠局王家山礦） M=56.5m， ， 采面長采面長74m，分段高，分段高6m，其中采高其中采高2

22、m，放頂煤，放頂煤4m，炮采工藝。，炮采工藝。q工作面落煤方式：工作面落煤方式： 采煤機落煤采煤機落煤多采用爆破落煤（工作面長度短限制了采煤機的多采用爆破落煤（工作面長度短限制了采煤機的發(fā)揮，采煤機的機道較大）發(fā)揮，采煤機的機道較大）q 鋪頂網(wǎng)鋪頂網(wǎng) q 推移輸送機及推移輸送機及滑移頂梁液壓支架滑移頂梁液壓支架0.8m6545320004000431437255321最 大 控 頂 距45502000644000鋪頂網(wǎng)，伸出前伸梁，出煤鋪頂網(wǎng)，伸出前伸梁，出煤移前輸送機移前輸送機提前梁柱，準備滑移前梁提前梁柱，準備滑移前梁縮前伸梁，滑移前梁到位，縮前伸梁，滑移前梁到位，支前梁支柱，提后梁前支柱

23、，支前梁支柱，提后梁前支柱，移后輸送機移后輸送機提后梁后柱提后梁后柱滑移后梁到位，支后梁支柱滑移后梁到位，支后梁支柱q放落頂煤放落頂煤 到放煤步距，移架后面停到放煤步距，移架后面停推，剪網(wǎng)放煤推，剪網(wǎng)放煤剪網(wǎng)寬剪網(wǎng)寬0.4 0.5m，高，高0.8 1.0m，距頂板，距頂板1m左左右的放煤口右的放煤口放煤順序：放煤順序： 從底板一端至頂板從底板一端至頂板 依次間隔依次間隔 1#、3#、5# 2#、4#、6#放煤口不超過放煤口不超過2個個2 3輪往復(fù)放煤輪往復(fù)放煤補剪好放煤口補剪好放煤口適用：采面長適用：采面長 15m四、礦壓顯現(xiàn)特點：四、礦壓顯現(xiàn)特點： 1、有明顯的周期來壓2、支架載荷較低，并隨

24、分段高度增加而減小。3、頂板側(cè)礦壓顯現(xiàn)相對劇烈。4、不能影響頂板的活動規(guī)律，只能控制端面。5、頂煤上的載工荷隨分段減小。6、放煤困難，需輔以人工松動。lh1h7、底板煤不能放出，造成、底板煤不能放出，造成“死煤三角死煤三角”如下如下圖圖8、有利提高采出率。、有利提高采出率。底板方向三角煤損失底板方向三角煤損失五、評價五、評價單產(chǎn)高?？蓪崿F(xiàn)機械化，便于集中生產(chǎn)和管理。工作面效率高占用設(shè)備少，成本低，鋪網(wǎng)少（滑移支架），比急傾斜分層采煤法巷道多，比其他方法巷道少。與其他急傾斜采煤法相比，經(jīng)濟效率好，值得推廣。適用對于急傾斜煤層M=9-15米，滑移支架炮采放頂煤。M=15-25米， 滑移支架普采放頂

25、煤。M25米，綜采放頂煤。 第五節(jié)第五節(jié) 倉儲式采煤法倉儲式采煤法倉儲采煤法實質(zhì)：是利用煤層傾角大可以自溜的特點，將采下的松散煤儲存在采空區(qū)（倉房）內(nèi)，并供人站在上面操作，待倉房采完，然后有計劃地將煤炭放出。類型：仰斜條帶倉儲采煤法偽斜走向長壁倉儲采煤法一一 、仰斜推進的倉儲采煤法、仰斜推進的倉儲采煤法 （一）特點（一）特點1 1、區(qū)段范圍沿走向每、區(qū)段范圍沿走向每15 30m劃分為若干倉房，倉劃分為若干倉房，倉房的傾斜長度（區(qū)段斜長）房的傾斜長度（區(qū)段斜長）一般為一般為40 80m。2 2、倉房間留煤柱、倉房間留煤柱3 3 6m 6m ，開掘一對上山進風行人開掘一對上山進風行人 ，每隔每隔6

26、 6米聯(lián)通。不留煤柱，米聯(lián)通。不留煤柱，只在采區(qū)邊界開一條上山只在采區(qū)邊界開一條上山作為第一倉房回風用。作為第一倉房回風用。47234567211234567 (b )(a )3 3、倉房底部留小煤柱、倉房底部留小煤柱形成放煤口形成放煤口 4 4、每個倉房內(nèi)有一個、每個倉房內(nèi)有一個沿走向偽傾斜（沿走向偽傾斜（10 10 2020 ）布置、仰斜推）布置、仰斜推進的工作面。（便于進的工作面。（便于通風）通風）5 5、采下的煤暫時存于、采下的煤暫時存于采面下的采空區(qū)內(nèi)，采面下的采空區(qū)內(nèi)，臨時支護頂板臨時支護頂板 。6 6、倉房采完后，再把、倉房采完后，再把貯存的煤放出貯存的煤放出 。472345672112345