第5章單一傾斜長壁采煤法

1、煤煤 礦礦 開開 采采 學學Coal Mining Science 任課教師：任課教師：王紅勝王紅勝 副教授副教授 博士博士聯(lián)系電話：聯(lián)系電話辦 公公 室室: 能源學院能源學院3樓樓 采礦工程系采礦工程系電子信箱：電子信箱：單擊此處編輯母版標題樣式煤礦開采學煤礦開采學第五章第五章 單一傾斜長壁采煤法單一傾斜長壁采煤法單擊此處編輯母版標題樣式v 傾斜長壁傾斜長壁采煤法：采煤法：長壁工作面沿走向布置、沿傾斜推進的采煤方長壁工作面沿走向布置、沿傾斜推進的采煤方法稱為傾斜長壁采煤法法稱為傾斜長壁采煤法。v 適用條件：適用條件：主要用于傾角小于主要用于傾角小于12 的煤層，可以

2、選擇炮采、普采的煤層，可以選擇炮采、普采和綜采工藝和綜采工藝。v 與走向長壁采煤法的主要區(qū)別在于回采巷道布置的方向不同，與走向長壁采煤法的主要區(qū)別在于回采巷道布置的方向不同，定義及適用條件定義及適用條件單擊此處編輯母版標題樣式v 傾斜長壁采煤法分為傾斜長壁采煤法分為q單一傾斜長壁采煤法單一傾斜長壁采煤法（薄及中厚煤層）（薄及中厚煤層）q傾斜分層傾斜長壁下行垮落采煤法傾斜分層傾斜長壁下行垮落采煤法（厚煤層）（厚煤層）v 推進方向不同分為推進方向不同分為q仰斜長壁仰斜長壁q俯斜長壁俯斜長壁第一節(jié)第一節(jié) 傾斜長壁采煤法帶區(qū)巷道布置及生產系統(tǒng)傾斜長壁采煤法帶區(qū)巷道布置及生產系統(tǒng)0、分類、分類單擊此處編

3、輯母版標題樣式第一節(jié)第一節(jié) 傾斜長壁采煤法帶區(qū)巷道布置及生產系統(tǒng)傾斜長壁采煤法帶區(qū)巷道布置及生產系統(tǒng)一、一、帶區(qū)巷道布置帶區(qū)巷道布置圖圖5-1 5-1 單一煤層相鄰兩分帶帶區(qū)巷道布置單一煤層相鄰兩分帶帶區(qū)巷道布置（a a）雙煤層大巷；（）雙煤層大巷；（b b）雙巖石大巷）雙巖石大巷1 1運輸大巷；運輸大巷；2 2回風大巷；回風大巷；3 3采煤工作面；采煤工作面；4 4工作面運輸進風斜巷；工作面運輸進風斜巷；5 5工作面回風運料斜巷；工作面回風運料斜巷；6 6煤倉；煤倉；7 7進風行人斜巷；進風行人斜巷；8 8材料車場；材料車場；9 9回風斜巷；回風斜巷；1010絞車房；絞車房；1111工作面停

4、采線工作面停采線v 巷道掘進順序巷道掘進順序v 煤的運輸系統(tǒng)煤的運輸系統(tǒng)v 設備材料運輸設備材料運輸v 通風系統(tǒng)通風系統(tǒng)單擊此處編輯母版標題樣式v 由于帶區(qū)巷道布置簡單，各生產系統(tǒng)也相對簡單。運輸斜巷中多由于帶區(qū)巷道布置簡單，各生產系統(tǒng)也相對簡單。運輸斜巷中多鋪設膠帶輸送機運煤，回風運料斜巷中的輔助運輸，可采用小絞鋪設膠帶輸送機運煤，回風運料斜巷中的輔助運輸，可采用小絞車，將其布置在巷道一側，多級上運；也可采用無級繩絞車運輸車，將其布置在巷道一側，多級上運；也可采用無級繩絞車運輸。機械化水平較高的生產礦井中，可采用無軌膠輪車、單軌吊、。機械化水平較高的生產礦井中，可采用無軌膠輪車、單軌吊、卡軌

5、車和齒軌車輔助運輸。卡軌車和齒軌車輔助運輸。v 工作面主要生產系統(tǒng)如圖工作面主要生產系統(tǒng)如圖5-1所示。所示。v 運煤：運煤：3 4 6 1v 通風：通風：1 7 4 3 52， 或或1 7 4 3 592v 運料：運料：1 5 3，或，或1 85 3第一節(jié)第一節(jié) 傾斜長壁采煤法帶區(qū)巷道布置及生產系統(tǒng)傾斜長壁采煤法帶區(qū)巷道布置及生產系統(tǒng)二二、生產系統(tǒng)生產系統(tǒng)單擊此處編輯母版標題樣式v 帶區(qū)的參數(shù)包括：分帶工作面長度、分帶傾斜長度、分帶數(shù)目和帶區(qū)的參數(shù)包括：分帶工作面長度、分帶傾斜長度、分帶數(shù)目和帶區(qū)走向長度。帶區(qū)走向長度。v 工作面長度工作面長度q由于煤層傾角相對較小，有利于先進的采煤設備發(fā)揮

6、優(yōu)勢由于煤層傾角相對較小，有利于先進的采煤設備發(fā)揮優(yōu)勢；q在煤層厚度和采煤工藝方式相同時，傾斜長壁工作面相對較在煤層厚度和采煤工藝方式相同時，傾斜長壁工作面相對較長。長。q工作面長度一般在工作面長度一般在150m左右，甚至可達左右，甚至可達250m以上。我國神以上。我國神東礦區(qū)工作面長度達到東礦區(qū)工作面長度達到240300 m。第二節(jié)第二節(jié) 帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析一、一、帶區(qū)參數(shù)帶區(qū)參數(shù)單擊此處編輯母版標題樣式v 分帶傾斜長度分帶傾斜長度q分帶工作面的傾斜長度就是工作面連續(xù)推進的距離，約為上分帶工作面的傾斜長度就是工作面連續(xù)推進的距離，約為上山或下山階段斜長。我國山或下山

7、階段斜長。我國2005年版煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范年版煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范的相關規(guī)定為：分帶傾斜長度不宜少于工作面一年的連續(xù)的相關規(guī)定為：分帶傾斜長度不宜少于工作面一年的連續(xù)推進長度。一般上山部分的傾斜長度宜為推進長度。一般上山部分的傾斜長度宜為1 0001 500 m或者或者更長，下山部分的傾斜長度宜為更長，下山部分的傾斜長度宜為7001 200 m。第二節(jié)第二節(jié) 帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析一、一、帶區(qū)參數(shù)帶區(qū)參數(shù)單擊此處編輯母版標題樣式1. 仰斜開采與俯斜開采仰斜開采與俯斜開采v 當頂板較穩(wěn)定、煤質較硬、頂板淋水較大或煤層易自燃、需在采當頂板較穩(wěn)定、煤質較硬、頂板淋水較大或煤

8、層易自燃、需在采空區(qū)進行注漿時，宜采用仰斜開采空區(qū)進行注漿時，宜采用仰斜開采；v 當當煤層厚度和煤層傾角較大，煤質松軟，容易片幫或瓦斯含量較煤層厚度和煤層傾角較大，煤質松軟，容易片幫或瓦斯含量較大時，宜采用俯斜開采。大時，宜采用俯斜開采。第二節(jié)第二節(jié) 帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析二二、巷道布置分析巷道布置分析單擊此處編輯母版標題樣式1. 仰斜開采與俯仰斜開采與俯斜開采斜開采第二節(jié)第二節(jié) 帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析二二、巷道布置分析巷道布置分析圖圖5-2 5-2 仰斜與俯斜開采、單工作面與雙工作面布置仰斜與俯斜開采、單工作面與雙工作面布置1 1主立井；主立井；2

9、 2副立井；副立井；3 3井底車場；井底車場；4 4運輸大巷；運輸大巷；5 5回風大巷；回風大巷；6 6運輸進風斜巷；運輸進風斜巷；7 7工作面回風運料斜巷；工作面回風運料斜巷；8 8俯斜開采工作面；俯斜開采工作面；9 9仰仰斜開采工作面斜開采工作面單擊此處編輯母版標題樣式2. 單工作面和雙工作面單工作面和雙工作面v 傾斜長壁分帶工作面可以單工作面傾斜長壁分帶工作面可以單工作面布置，也可以布置，也可以雙工作面雙工作面對對拉拉布布置。置。v 單單工作面工作面布置布置時，每個工作面有兩條時，每個工作面有兩條回采巷道回采巷道；v 對拉工作面布置是兩個工作面布置三條回采巷道，其中運輸巷為對拉工作面布置

10、是兩個工作面布置三條回采巷道，其中運輸巷為兩個工作面共兩個工作面共用用；第二節(jié)第二節(jié) 帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析二二、巷道布置分析巷道布置分析單擊此處編輯母版標題樣式2. 單工作面單工作面和雙工作面和雙工作面第二節(jié)第二節(jié) 帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析二二、巷道布置分析巷道布置分析圖圖5-2 5-2 仰斜與俯斜開采、單工作面與雙工作面布置仰斜與俯斜開采、單工作面與雙工作面布置1 1主立井；主立井；2 2副立井；副立井；3 3井底車場；井底車場；4 4運輸大巷；運輸大巷；5 5回風大巷；回風大巷；6 6運輸進風斜巷；運輸進風斜巷；7 7工作面回風運料斜巷；工作面回

11、風運料斜巷；8 8俯斜開采工作面；俯斜開采工作面；9 9仰仰斜開采工作面斜開采工作面單擊此處編輯母版標題樣式v 雙工作面雙工作面對拉布置對拉布置特點：特點：q工作面工作面不存在不存在向下運煤和向上拉煤的問題，可以等長布置。向下運煤和向上拉煤的問題，可以等長布置。q工作面風流也不存在上行與下行的問題，通風狀況工作面風流也不存在上行與下行的問題，通風狀況良好良好。q雙工作面布置減少了一條運煤斜巷，并節(jié)省了一套運煤設備雙工作面布置減少了一條運煤斜巷，并節(jié)省了一套運煤設備，生產比較集中，在頂板比較穩(wěn)定的薄及中厚煤層中，采用，生產比較集中，在頂板比較穩(wěn)定的薄及中厚煤層中，采用炮采或普采工藝時，雙工作面布

12、置炮采或普采工藝時，雙工作面布置應用應用效果效果好好。q綜采工作面生產能力大，雙工作面同時生產時，中間單巷的綜采工作面生產能力大，雙工作面同時生產時，中間單巷的運輸與通風能力將很難滿足要求，因此，綜采應用該方法時運輸與通風能力將很難滿足要求，因此，綜采應用該方法時，一般兩工作面不能同時開采，仍是一面兩巷，只是共用一，一般兩工作面不能同時開采，仍是一面兩巷，只是共用一個分帶煤倉。個分帶煤倉。第二節(jié)第二節(jié) 帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析二二、巷道布置分析巷道布置分析單擊此處編輯母版標題樣式3. 工作面后退式、前進式和混合式回采順序工作面后退式、前進式和混合式回采順序第二節(jié)第二節(jié) 帶區(qū)

13、參數(shù)及巷道布置分析帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析二二、巷道布置分析巷道布置分析圖圖5-3 5-3 工作面后退式、前進式和混合式回采順序工作面后退式、前進式和混合式回采順序(a) (a) 混合式，沿空留巷；混合式，沿空留巷；(b) (b) 后退式，雙巷布置與掘進；后退式，雙巷布置與掘進；(c) (c) 后退式沿空留巷后退式沿空留巷單擊此處編輯母版標題樣式4 回采巷道布置回采巷道布置v 傾斜長壁工作面兩側的回采巷道均為斜巷，仍可采用雙巷布置與傾斜長壁工作面兩側的回采巷道均為斜巷，仍可采用雙巷布置與掘進、單巷布置與掘進及沿空留巷，分帶斜巷間可設分帶煤柱，掘進、單巷布置與掘進及沿空留巷，分帶斜巷間可設分帶煤柱

14、，也可無煤柱護巷，其選擇原則同走向長壁工作面。也可無煤柱護巷，其選擇原則同走向長壁工作面。第二節(jié)第二節(jié) 帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析二二、巷道布置分析巷道布置分析單擊此處編輯母版標題樣式4 回采巷道布置回采巷道布置第二節(jié)第二節(jié) 帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析帶區(qū)參數(shù)及巷道布置分析二二、巷道布置分析巷道布置分析圖圖5-3 5-3 工作面后退式、前進式和混合式回采順序工作面后退式、前進式和混合式回采順序(a) (a) 混合式，沿空留巷；混合式，沿空留巷；(b) (b) 后退式，雙巷布置與掘進；后退式，雙巷布置與掘進；(c) (c) 后退式沿空留巷后退式沿空留巷單擊此處編輯母版標題樣式v 隨

15、著煤層傾角加大，仰斜長壁工作面的頂板越不穩(wěn)定。隨著煤層傾角加大，仰斜長壁工作面的頂板越不穩(wěn)定。v 仰斜工作面采空區(qū)頂板冒落矸石基本上涌向采空區(qū)，這時支架的仰斜工作面采空區(qū)頂板冒落矸石基本上涌向采空區(qū)，這時支架的主要作用是支撐頂板。因此，可選用支撐式或支撐掩護式支架。主要作用是支撐頂板。因此，可選用支撐式或支撐掩護式支架。v 在煤層傾角較大時，仰斜工作面的長度不能過大，否則由于煤壁在煤層傾角較大時，仰斜工作面的長度不能過大，否則由于煤壁片幫造成機道碎煤量過多，使輸送機難以啟動。片幫造成機道碎煤量過多，使輸送機難以啟動。v 仰斜開采移架困難，當傾角較大時，可采用全工作面小移量多次仰斜開采移架困難，

16、當傾角較大時，可采用全工作面小移量多次前移的方法，同時優(yōu)先采用配套大拉力推移千斤頂?shù)囊簤褐Ъ?。前移的方法，同時優(yōu)先采用配套大拉力推移千斤頂?shù)囊簤褐Ъ堋５谌?jié)第三節(jié) 傾斜長壁采煤法工藝特點傾斜長壁采煤法工藝特點一、仰斜開采的采煤工藝特點一、仰斜開采的采煤工藝特點單擊此處編輯母版標題樣式v 仰斜開采時，水可以自動流向采空區(qū)，這有利于向采空區(qū)注漿。仰斜開采時，水可以自動流向采空區(qū)，這有利于向采空區(qū)注漿。工作面無積水，勞動條件好，機械設備不易受潮，裝煤效果好。工作面無積水，勞動條件好，機械設備不易受潮，裝煤效果好。v 當煤層傾角小于當煤層傾角小于10左右時，仰斜長壁工作面采煤機及輸送機工左右時，仰斜長

17、壁工作面采煤機及輸送機工作穩(wěn)定性尚好。如傾角較大，采煤機在自重影響下，截煤時偏離作穩(wěn)定性尚好。如傾角較大，采煤機在自重影響下，截煤時偏離煤壁減少了截深；輸送機也會因采下的煤滾向溜槽下側，易造成煤壁減少了截深；輸送機也會因采下的煤滾向溜槽下側，易造成斷鏈事故。斷鏈事故。v 當煤層傾角大于時，采煤機機體常向采空區(qū)一側轉動，甚當煤層傾角大于時，采煤機機體常向采空區(qū)一側轉動，甚至可能出現(xiàn)翻倒現(xiàn)象。至可能出現(xiàn)翻倒現(xiàn)象。第三節(jié)第三節(jié) 傾斜長壁采煤法工藝特點傾斜長壁采煤法工藝特點一、仰斜開采的采煤工藝特點一、仰斜開采的采煤工藝特點單擊此處編輯母版標題樣式v 對于俯斜工作面，沿頂板巖層的分力指向煤壁側，頂板巖

18、層受壓對于俯斜工作面，沿頂板巖層的分力指向煤壁側，頂板巖層受壓力作用，使頂板裂隙有閉合的趨勢，有利于頂板保持連續(xù)性和穩(wěn)力作用，使頂板裂隙有閉合的趨勢，有利于頂板保持連續(xù)性和穩(wěn)定性。定性。v 俯斜長壁工作面采空區(qū)頂板冒落的矸石有涌入工作空間的趨勢俯斜長壁工作面采空區(qū)頂板冒落的矸石有涌入工作空間的趨勢，支架除了要支撐頂板外，還要防止破碎矸石涌入。因此，要選，支架除了要支撐頂板外，還要防止破碎矸石涌入。因此，要選用支撐掩護式或掩護式支架。用支撐掩護式或掩護式支架。第三節(jié)第三節(jié) 傾斜長壁采煤法工藝特點傾斜長壁采煤法工藝特點二、俯斜開采的采煤工藝特點二、俯斜開采的采煤工藝特點單擊此處編輯母版標題樣式v

19、當煤層傾角較大，采高大于當煤層傾角較大，采高大于.0，降架高度大于，降架高度大于300 mm時，時，經常出現(xiàn)液壓支架向煤壁側傾倒現(xiàn)象。為此，移架時要嚴格控制經常出現(xiàn)液壓支架向煤壁側傾倒現(xiàn)象。為此，移架時要嚴格控制降架高度，降架高度，須須帶壓擦頂移架，以有效地防止支架前傾。帶壓擦頂移架，以有效地防止支架前傾。v 俯斜開采時，煤壁不容易片幫，工作面不易集聚瓦斯，但采空區(qū)俯斜開采時，煤壁不容易片幫，工作面不易集聚瓦斯，但采空區(qū)的水總是要流向工作面，不利于對采空區(qū)注漿，隨著煤層傾角加的水總是要流向工作面，不利于對采空區(qū)注漿，隨著煤層傾角加大，采煤機和輸送機的事故也會增加，裝煤率降低。大，采煤機和輸送機

20、的事故也會增加，裝煤率降低。第三節(jié)第三節(jié) 傾斜長壁采煤法工藝特點傾斜長壁采煤法工藝特點二、俯斜開采的采煤工藝特點二、俯斜開采的采煤工藝特點單擊此處編輯母版標題樣式v 由于采煤機的重心偏向滾筒，俯斜開采將加劇機組的不穩(wěn)定，易由于采煤機的重心偏向滾筒，俯斜開采將加劇機組的不穩(wěn)定，易出現(xiàn)機組掉道或斷牽引鏈的事故，并且使采煤機機身兩側導向裝出現(xiàn)機組掉道或斷牽引鏈的事故，并且使采煤機機身兩側導向裝置磨損嚴重。置磨損嚴重。v 當傾角大于當傾角大于22時，采煤機下滑，滾筒鉆入煤壁，截割下來的煤時，采煤機下滑，滾筒鉆入煤壁，截割下來的煤難以裝進輸送機中難以裝進輸送機中。第三節(jié)第三節(jié) 傾斜長壁采煤法工藝特點傾斜

21、長壁采煤法工藝特點二、俯斜開采的采煤工藝特點二、俯斜開采的采煤工藝特點單擊此處編輯母版標題樣式v 優(yōu)點：優(yōu)點：q巷道布置簡單，巷道掘進和維護費用低，投產快。巷道布置簡單，巷道掘進和維護費用低，投產快。q運輸系統(tǒng)簡單，占用設備少，運輸費用低。運輸系統(tǒng)簡單，占用設備少，運輸費用低。q工作面容易保持等長，有利于綜合機械化采煤。工作面容易保持等長，有利于綜合機械化采煤。q通風線路簡單，通風構筑物少。通風線路簡單，通風構筑物少。第四節(jié)第四節(jié) 傾斜長壁采煤法的評價及適用條件傾斜長壁采煤法的評價及適用條件一、傾斜長壁采煤法評價一、傾斜長壁采煤法評價單擊此處編輯母版標題樣式v 優(yōu)點：優(yōu)點：q對某些地質條件適應

22、性強。如煤層頂板淋水較大或采空區(qū)需對某些地質條件適應性強。如煤層頂板淋水較大或采空區(qū)需注漿防火時，仰斜開采有利于疏干工作面積水和采空區(qū)注漿注漿防火時，仰斜開采有利于疏干工作面積水和采空區(qū)注漿；瓦斯涌出量大或煤壁易片幫時，俯斜開采有利于工作面排；瓦斯涌出量大或煤壁易片幫時，俯斜開采有利于工作面排放瓦斯和防止煤壁片幫。放瓦斯和防止煤壁片幫。q技術經濟效果好。實踐表明，在工作面單產、巷道掘進率、技術經濟效果好。實踐表明，在工作面單產、巷道掘進率、采出率、勞動生產率和噸煤成本等幾項指標方面，都有提高采出率、勞動生產率和噸煤成本等幾項指標方面，都有提高和改善。和改善。第四節(jié)第四節(jié) 傾斜長壁采煤法的評價及適用條件傾斜長壁采煤法的評價及適用條件一、傾斜長壁采煤法評價一、傾斜長壁采煤法評價單擊此處編輯母版標題樣式v 缺點：缺點：q長距離傾斜巷道使掘進、輔助運輸和行人比較困難。長距離傾斜巷道使掘進、輔助運輸和行人比較困難。q在不增加工程量的條件下煤倉和材料車場的數(shù)目多，大巷裝在不增加工程量的條件下煤倉和材料車場的數(shù)目多，大巷裝載點多。載點多。q分帶斜巷內存在下行通風問題。分帶斜巷內存在下行通風問題。第四節(jié)第四節(jié) 傾斜長壁采煤法的評價及適用條件傾斜長壁采煤法的評價及適用條件一、傾斜長壁采煤法評價一、傾斜長壁采煤法評價單擊此處編輯母版標題樣式v 能否采用傾斜長壁采煤法能否采用