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1、煤矿开采方法煤矿开采方法精品课程课件精品课程课件第二篇第二篇 采煤方法采煤方法第十二章第十二章 急斜煤层采煤法急斜煤层采煤法第一节第一节 急斜煤层开采的特点急斜煤层开采的特点 一一、矿矿井井地地质质构构造造复复杂杂,开开采采难难度度大大,生生产产能能力。力。二二、由由于于煤煤层层倾倾角角已已经经超超过过岩岩石石自自然然安安息息角角,采采煤煤工工作作面面破破落落的的煤煤块块会会沿沿底底板板自自动动向向下下滑滑滚,简化了采煤工作面的装运工作。滚,简化了采煤工作面的装运工作。三、采煤工作面的行人、破煤、支护、采空区三、采煤工作面的行人、破煤、支护、采空区处理、运料等各项工序的操作困难,增加了处理、运
2、料等各项工序的操作困难,增加了采煤机械化的难度。采煤机械化的难度。第一节第一节 急斜煤层开采的特点急斜煤层开采的特点四四、急急斜斜煤煤层层顶顶板板压压力力垂垂直直分分力力小小,沿倾斜分力大,支柱稳定性差。沿倾斜分力大,支柱稳定性差。五五、由由于于煤煤层层超超过过底底板板岩岩层层移移动动角角,煤煤层层开开采采后后顶顶板板会会发发生生移移动动垮垮落落,底底板也会发生滑动和垮落。(见下图)板也会发生滑动和垮落。(见下图)第一节第一节 急斜煤层开采的特点急斜煤层开采的特点第一节第一节 急斜煤层开采的特点急斜煤层开采的特点 六六、由由于于急急斜斜煤煤层层倾倾角角大大于于岩岩石石自自然然安安息息角角,采采
3、空空区区垮垮落落矸矸石石会会自自动动由由上上部部向向下下部部滚滚落落,对对下下部部采采空空区区产产生生局局部部充充填填作用。作用。第二节第二节 急斜煤层采区巷道布置方式急斜煤层采区巷道布置方式 一、单层布置(附图)一、单层布置(附图)第二节第二节 急斜煤层采区巷道布置方式急斜煤层采区巷道布置方式在采区中央沿煤层倾斜方向掘进在采区中央沿煤层倾斜方向掘进35条条上山眼,用于溜煤、运料、行人以及溜上山眼,用于溜煤、运料、行人以及溜矸等。当工作面涌水量大时,还需设置矸等。当工作面涌水量大时,还需设置放水眼。放水眼。第二节第二节 急斜煤层采区巷道布置方式急斜煤层采区巷道布置方式 二、近距离煤层群联合布置
4、二、近距离煤层群联合布置 1.1.1.1.分组小联合布置形式分组小联合布置形式分组小联合布置形式分组小联合布置形式 当当当当采采采采区区区区内内内内开开开开采采采采煤煤煤煤层层层层数数数数目目目目较较较较多多多多,层层层层间间间间距距距距远远远远近近近近不不不不一一一一时时时时,根根根根据据据据煤煤煤煤层层层层层层层层间间间间距距距距远远远远近近近近、煤煤煤煤质质质质、自自自自燃燃燃燃发发发发火火火火倾倾倾倾向向向向性性性性、采采采采煤方法等因素,将采区内煤层划分为若干开采组。煤方法等因素,将采区内煤层划分为若干开采组。煤方法等因素,将采区内煤层划分为若干开采组。煤方法等因素,将采区内煤层划分
5、为若干开采组。2.2.2.2.大联合布置方式大联合布置方式大联合布置方式大联合布置方式 在在在在井井井井田田田田内内内内煤煤煤煤层层层层数数数数目目目目多多多多、间间间间距距距距较较较较大大大大时时时时,可可可可以以以以采采采采用用用用不不不不分分分分组集中大联合或分组大联合布置方式组集中大联合或分组大联合布置方式组集中大联合或分组大联合布置方式组集中大联合或分组大联合布置方式。第二节第二节 急斜煤层采区巷道布置方式急斜煤层采区巷道布置方式三、采区车场布置三、采区车场布置 开开采采急急斜斜煤煤层层时时,往往往往在在煤煤层层中中布布一一组组上上山山眼眼,由由于于煤煤层层倾倾角角较较大大,一一般般
6、不不使使用用轨轨道道运运输输,可可以以不不布布置置上上部部车车场场和和中中部部车车场场,但但必必须须设设置置下下部部车车场场。急急斜斜煤煤层层采采区区下下部部车车场场多多为为石石门门车车场场。当当采采用用岩岩石石轨轨道道上上山山布布置置方方式式时时,仍仍急急设设置置上上部部车车场场、中中部部车车场场、下下部部车车场场,其其布布置置原原则则与与缓缓倾倾斜斜煤层基本相同。煤层基本相同。第三节第三节 急斜煤层走向长壁采煤法急斜煤层走向长壁采煤法 一、急斜单一煤层走向长壁采煤法一、急斜单一煤层走向长壁采煤法工工作作面面沿沿走走向向布布置置,上上部部为为回回风风平平巷巷,下下部部为为运运输输平平巷巷,采
7、采区区边边界界布布置置开开切切眼眼,多多采采用用钻钻眼眼爆爆破破破破煤煤。为为了了适适应应急急斜斜煤煤层层顶顶板板下下滑滑力力大大的的特特点点,采采用用平平行行于于采采煤煤工工作作面面的的顺顺山山木木支支柱柱或或单单体体液液压压支支柱柱支支护护,用用四四、六六排排距距控顶,分段错茬放顶。控顶,分段错茬放顶。第三节第三节 急斜煤层走向长壁采煤法急斜煤层走向长壁采煤法二、倒台阶采煤法二、倒台阶采煤法(一一)倒台阶全部垮落采煤法倒台阶全部垮落采煤法1.1.1.1.采煤系统采煤系统采煤系统采煤系统(1 1)运煤系统:工作面破煤自溜到下部储煤台阶,)运煤系统:工作面破煤自溜到下部储煤台阶,)运煤系统:工
8、作面破煤自溜到下部储煤台阶,)运煤系统:工作面破煤自溜到下部储煤台阶,由区段运输平巷中的运输机运至溜煤上山,下放至由区段运输平巷中的运输机运至溜煤上山,下放至由区段运输平巷中的运输机运至溜煤上山,下放至由区段运输平巷中的运输机运至溜煤上山,下放至采区煤仓,由采区运输石门装车运至井底车场。采区煤仓,由采区运输石门装车运至井底车场。采区煤仓,由采区运输石门装车运至井底车场。采区煤仓,由采区运输石门装车运至井底车场。(2 2)运料系统:由采区运输石门、回风石门运进,)运料系统:由采区运输石门、回风石门运进,)运料系统:由采区运输石门、回风石门运进,)运料系统:由采区运输石门、回风石门运进,经运料上山
9、提运至区段平巷,经人工转运至工作面经运料上山提运至区段平巷,经人工转运至工作面经运料上山提运至区段平巷,经人工转运至工作面经运料上山提运至区段平巷,经人工转运至工作面运输平巷和回风平巷,再转到各台阶。运输平巷和回风平巷,再转到各台阶。运输平巷和回风平巷,再转到各台阶。运输平巷和回风平巷,再转到各台阶。第三节第三节 急斜煤层走向长壁采煤法急斜煤层走向长壁采煤法(3)通风系统:新鲜风流由采区运输石门进)通风系统:新鲜风流由采区运输石门进入,经人行上山进入区段运输平巷到采煤工入,经人行上山进入区段运输平巷到采煤工作面,污浊风流经区段回风平巷、采区回风作面,污浊风流经区段回风平巷、采区回风上山到上部回
10、风石门排出。上山到上部回风石门排出。2.2.采煤工艺采煤工艺 “三板三板”倒台阶工作面安全脚手板、护身倒台阶工作面安全脚手板、护身板和溜煤板。板和溜煤板。第三节第三节 急斜煤层走向长壁采煤法急斜煤层走向长壁采煤法 3.3.3.3.优缺点和适用条件优缺点和适用条件优缺点和适用条件优缺点和适用条件优点:巷道布置简单、采区生产系统简单可靠;优点:巷道布置简单、采区生产系统简单可靠;优点:巷道布置简单、采区生产系统简单可靠;优点:巷道布置简单、采区生产系统简单可靠;对地质条件变化适应性强;掘进率较低,煤炭回对地质条件变化适应性强;掘进率较低,煤炭回对地质条件变化适应性强;掘进率较低,煤炭回对地质条件变
11、化适应性强;掘进率较低,煤炭回收率高。收率高。收率高。收率高。缺点:人工破煤、支柱,工人劳动强度大,劳动缺点:人工破煤、支柱,工人劳动强度大,劳动缺点:人工破煤、支柱,工人劳动强度大,劳动缺点:人工破煤、支柱,工人劳动强度大,劳动生产率低;工作面采用木支柱支护,坑木消耗高;生产率低;工作面采用木支柱支护,坑木消耗高;生产率低;工作面采用木支柱支护,坑木消耗高;生产率低;工作面采用木支柱支护,坑木消耗高;台阶上隅角容易积聚瓦斯,工人高空作业,安全台阶上隅角容易积聚瓦斯,工人高空作业,安全台阶上隅角容易积聚瓦斯,工人高空作业,安全台阶上隅角容易积聚瓦斯,工人高空作业,安全性较差;对支柱操作技术要求
12、高,不利于实现采性较差;对支柱操作技术要求高,不利于实现采性较差;对支柱操作技术要求高,不利于实现采性较差;对支柱操作技术要求高,不利于实现采煤机械化。煤机械化。煤机械化。煤机械化。第三节第三节 急斜煤层走向长壁采煤法急斜煤层走向长壁采煤法(二二)倒台阶矸石充填采煤法倒台阶矸石充填采煤法1.1.采煤系统采煤系统2.2.采煤工艺采煤工艺3.3.优缺点和适用条件优缺点和适用条件第三节第三节 急斜煤层走向长壁采煤法急斜煤层走向长壁采煤法三、正台阶采煤法三、正台阶采煤法1.1.采煤系统采煤系统2.2.采煤工艺采煤工艺3.3.优缺点和适用条件优缺点和适用条件第三节第三节 急斜煤层走向长壁采煤法急斜煤层走
13、向长壁采煤法 四、俯伪斜走向长壁采煤法四、俯伪斜走向长壁采煤法俯伪斜走向长壁采煤法俯伪斜走向长壁采煤法 适用于倾角为适用于倾角为4075,顶板中等稳定,易片帮、采高不超过,顶板中等稳定,易片帮、采高不超过2.0m的低瓦斯煤层,或不宜适用伪斜柔性掩的低瓦斯煤层,或不宜适用伪斜柔性掩护支架采煤法的不稳定的急斜薄及中厚煤层。护支架采煤法的不稳定的急斜薄及中厚煤层。第三节第三节 急斜煤层走向长壁采煤法急斜煤层走向长壁采煤法第四节第四节 伪斜柔性掩护支架采煤法伪斜柔性掩护支架采煤法 一、采煤系统一、采煤系统第四节第四节 伪斜柔性掩护支架采煤法伪斜柔性掩护支架采煤法 1、通风系统、通风系统 新鲜风流自采区
14、运输石门进入,新鲜风流自采区运输石门进入,经运输平巷到采煤工作面。污浊风流从采煤经运输平巷到采煤工作面。污浊风流从采煤工作面经回风平巷到回风石门排出。工作面经回风平巷到回风石门排出。2、运料系统、运料系统 支架等材料由回风石门运进,支架等材料由回风石门运进,经回风平巷运到支架安装地点。经回风平巷运到支架安装地点。3、运煤系统、运煤系统 工作面破煤经自溜到运输平巷,工作面破煤经自溜到运输平巷,经刮板输送机转到运输石门,到采区溜煤眼,经刮板输送机转到运输石门,到采区溜煤眼,大巷装车。大巷装车。第四节第四节 伪斜柔性掩护支架采煤法伪斜柔性掩护支架采煤法二、掩护支架结构二、掩护支架结构第四节第四节 伪
15、斜柔性掩护支架采煤法伪斜柔性掩护支架采煤法平板型掩护支架结构简单,由长度比煤层小平板型掩护支架结构简单,由长度比煤层小0.20.4m直钢梁及钢丝绳构成。直钢梁及钢丝绳构成。钢丝绳排列密度根据煤层厚度灵活掌握:钢丝绳排列密度根据煤层厚度灵活掌握:煤层厚度:煤层厚度:煤层厚度:煤层厚度:mm钢梁密度:根钢梁密度:根钢梁密度:根钢梁密度:根/m/m 2.542.54353545455656理想适用条件:倾角大于理想适用条件:倾角大于60,厚度,厚度2.43.6m,赋存稳定的煤层。,赋存稳定的煤层。第四节第四节 伪斜柔性掩护支架采煤法伪斜柔性掩护支架采煤法三、采煤工艺三、采煤工艺1、准备阶段:扩巷、挖
16、地沟、铺设掩护支架、准备阶段:扩巷、挖地沟、铺设掩护支架、调架调架2、正常采煤阶段:在掩护支架下破煤,在回、正常采煤阶段:在掩护支架下破煤,在回风平巷铺设支架,在工作面下端掩护支架风平巷铺设支架,在工作面下端掩护支架放平位置撤除部分支架。放平位置撤除部分支架。3、收尾阶段、收尾阶段第四节第四节 伪斜柔性掩护支架采煤法伪斜柔性掩护支架采煤法四、改进支架结构,扩大使用范围四、改进支架结构,扩大使用范围1、多根钢梁组合平板形掩护支架、多根钢梁组合平板形掩护支架2、八字形掩护支架、八字形掩护支架3、“”形掩护支架形掩护支架4、单腿支撑式掩护支架、单腿支撑式掩护支架5、“7”字形掩护支架字形掩护支架第四
17、节第四节 伪斜柔性掩护支架采煤法伪斜柔性掩护支架采煤法五、改进巷道布置,减少支架安装和拆五、改进巷道布置,减少支架安装和拆除次数除次数1、上下山区段构成连续工作面、上下山区段构成连续工作面2、工作面分段连续推进、工作面分段连续推进3、加强溜煤眼的分段工作面、加强溜煤眼的分段工作面4、加掘伪倾斜溜煤斜巷的分段工作面、加掘伪倾斜溜煤斜巷的分段工作面5、真倾斜溜煤直眼与伪斜溜煤斜巷相结合的、真倾斜溜煤直眼与伪斜溜煤斜巷相结合的分段工作面分段工作面第四节第四节 伪斜柔性掩护支架采煤法伪斜柔性掩护支架采煤法 六、伪斜柔性掩护支架采煤法适用条件六、伪斜柔性掩护支架采煤法适用条件 及改进方向及改进方向 适用
18、条件:适用条件:煤层赋存稳定,倾角和厚度变化较小,煤层赋存稳定,倾角和厚度变化较小,煤层赋存稳定,倾角和厚度变化较小,煤层赋存稳定,倾角和厚度变化较小,夹矸层较薄,煤层厚度在夹矸层较薄,煤层厚度在夹矸层较薄,煤层厚度在夹矸层较薄,煤层厚度在1.11.18m8m的急斜煤层。的急斜煤层。的急斜煤层。的急斜煤层。改进方向:改进方向:(1 1)在倾角大于)在倾角大于)在倾角大于)在倾角大于6060、厚度不同的急、厚度不同的急、厚度不同的急、厚度不同的急斜煤层中应用时,对这种条件下的掩护支架结构及斜煤层中应用时,对这种条件下的掩护支架结构及斜煤层中应用时,对这种条件下的掩护支架结构及斜煤层中应用时,对这
19、种条件下的掩护支架结构及其下放方式需要进一步研究和改进。其下放方式需要进一步研究和改进。其下放方式需要进一步研究和改进。其下放方式需要进一步研究和改进。第四节第四节 伪斜柔性掩护支架采煤法伪斜柔性掩护支架采煤法(2)在倾角大于)在倾角大于60、厚度小于、厚度小于1.3m及厚度及厚度大于大于8m的急斜煤层中应用时,对这两种条的急斜煤层中应用时,对这两种条件下的掩护支架结构及其下放方式需要进件下的掩护支架结构及其下放方式需要进一步研究和改进。一步研究和改进。(3)伪斜柔性掩护支架采煤法的所有工序均)伪斜柔性掩护支架采煤法的所有工序均是人工作业,劳动强度大。生产现场迫切是人工作业,劳动强度大。生产现场迫切需要实现部分工序机械化,以改善作业人需要实现部分工序机械化,以改善作业人员的劳动条件。员的劳动条件。作业作业1、急倾斜煤层开采的主要特点是什么?、急倾斜煤层开采的主要特点是什么?2、试述急倾斜煤层群采区联合布置形、试述急倾斜煤层群采区联合布置形 式。式。3、试述俯伪斜走向长壁采煤法的适用条、试述俯伪斜走向长壁采煤法的适用条 件和主要优缺点。件和主要优缺点。
限制150内