2020年倾斜长壁采煤法参照模板可编辑
开采方法听课辅导---第3讲第5-1章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法示例
矿物资源05开采方法听课辅导---第3讲第五章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法基本概念1、腰线掘进：它是一种巷道掘进的定向方法，就是在掘进巷道的断面上由测量给出一条既定标高的水平线，下一个掘进进尺的炮眼布置要以这条水平线为参考确定各炮眼的具体高度位置，通过这种方法来控制巷道的坡度。
按腰线掘进的回采巷道通常其坡度控制在5~10‰之间，以利于流水和行车，多用于炮采和普采的区段回风平巷，为了能使巷道始终处于煤层中，就必须随着煤层走向的变化左右拐弯。
2、中腰线掘进：它也是一种巷道掘进的定向方法，就是由测量给出掘进巷道的断面的中垂线，下一个掘进进尺的炮眼布置要以这条中垂线为左右对称轴，通过这种方法来控制巷道掘进的方向。
按中线掘进的回采巷道通常沿某一确定的方位掘进，不得左右拐弯，综采的运输和回风平巷都要求沿中线掘进，以保持工作面长度不变，炮采和普采的区段运输平巷采用皮带运输机或刮板运输机时也多沿中线掘进，为了能使巷道始终处于煤层中，就必须随着煤层的起伏变化而上下起伏。
3、倾斜分层：沿煤层层面方向将厚煤层分成若干个适宜开采的中厚分层，各分层相当于一个中厚煤单独开采。
炮采、普机采分层厚度1.8~2.2m，综采3.5~4.5m。
4、下行：区段内各分层或各煤层由上至下的开采顺序，下行正常的开采顺序。
相反，上行是一种反程序开采顺序，在特殊情况下使用。
5、垮落采煤法：用全部垮落法处理采空区，就是煤采出后在人为控制下有步骤地将采空区上方的顶板逐渐放落，。
6、“分层同采”：同一区段上下两个相邻的两个分层，上分层在前下分层在后保持一定的错距同时开采，叫“分层同采”。
7、“分层分采”：同一区段上下两个相邻的两个分层，上分层开采结束后待采空区顶板活动基本稳定后再准备下分层的回采工作面的开采方法叫“分层分采”。
8、人工假顶：在倾斜分层下行垮落采煤法中，在上分层开采过程中把金属网或竹笆或荆笆等人工材料铺设在采空区中，将垮落的顶板碎石块与下分层煤层分开，下分层开采就是在金属网或竹笆或荆笆进行，金属网或竹笆或荆笆用以保护工作面上方矸石顶板，称这种人工材料叫人工假顶9、再生顶板：铺设人工假顶既费工又费钱，当工作面顶板含泥质成份较多时，向采空区中注入一定的水（必要时注入黄泥），在上覆岩层压力的作用下，经过一段时间采空区中垮落的岩石又能胶结形成具有一定强度的整体岩层，称这种顶板叫再生顶板。
第六章倾斜长壁采煤法
5
4
661
1
a 54
22
3
§2 采煤系统分析
（二）单工作面与双工作面
1、单工作面布置 炮采、普采、综采均可。
2、双工作面（两面三巷，面可等长）
普采、炮采。
如用综采，两面不同采，共用煤仓。
主要优点：减少一条巷I道， 3
一套设备。
5
5
4
2
1
6
I
7
§2 采煤系统分析
（三）前进式、后退式与混合式
根据倾斜长壁采面推进方向与主要水平大巷 的相互位置， 前进式： 后退式： 混合式：
3、 混合式（ 往
复式）— 前进式
4
与后退式回采相
结合。
3
1
Fig.9 — 1(3b) （b），不 设分带煤柱
§2 采煤系统分析
（四）主要巷道类型
1）回采巷道
I 3 5
2）水平大巷
5
4
3）联络巷
4）硐室
2
1
6
I
7
倾斜长壁取消了采（盘）区上（下）山巷道。
布置方式 ：井筒—井底车场—主石门— 水平大巷—回采巷道。
输送机，煤滚入下侧，易断链。
4）当 时，采煤机不稳定，易翻倒。
措施：输送机设下部三角架，调平。
§2 采煤工艺特点
2、俯采
1）水流入采面，工作条件差；
2）顶板相对稳定；
3）煤壁相对稳定，但装煤效
果变差；
α (a)
α (b)
3）机组不稳定，易掉道。
§3 评价及适用条件
（一）评价 1、优点 （1）巷道布置简单，巷道掘进及维护费低， 投产快。巷道掘进工程量少15%，相应工期短。 （2）运输系统简单，占用设备少。运输设备 及辅助人员可减少30。 （3）回采巷道沿煤掘进，易固定方向，采面 可等长布置，利于生产管理。 （4）通风系统简单，风路短，通风构筑物减 少约1/3。
缓斜、倾斜煤层走向长壁
对采煤过程中产生的废弃物进行资 源化利用，减少对环境的负担。
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缓斜、倾斜煤层走向长壁采煤法
目录
• 缓斜、倾斜煤层走向长壁采煤法概述 • 缓斜、倾斜煤层走向长壁采煤法的优缺点 • 缓斜、倾斜煤层走向长壁采煤法的关键技
术 • 缓斜、倾斜煤层走向长壁采煤法的实践应
用 • 缓斜、倾斜煤层走向长壁采煤法的未来发
展
01 缓斜、倾斜煤层走向长壁 采煤法概述
定义与特点
定义
采煤工艺
采用炮采工艺，工作面布置采用正台 阶推进方式，作业循环进度为1米。
采煤效果
通过合理布置工作面、加强顶板管理、 优化采煤工艺等措施，实现了安全、 高效、低耗的采煤目标。
工程实例二：某矿区采煤技术改造
01
02
03
矿区概况
该矿区位于我国南方地区， 原有采煤方法落后，采煤 效率低下。
技术改造内容
对原有采煤方法进行技术 改造，采用走向长壁采煤 法，引进先进的采煤设备 和技术。
智能化决策支持系统
建立智能化决策支持系统，为采煤作业提供实时、准确的决策依 据，提高采煤作业的效率和安全性。
资源回收与环境保护
提高资源回收率
通过技术创新和工艺优化，提高 缓斜、倾斜煤层的资源回收率，
减少资源浪费。
绿色开采技术研发
研发绿色开采技术，降低采煤作业 对环境的影响，实现采煤作业的可 持续发展。
资源回收
提高煤炭资源回收率，采取有效措施减少煤炭损失，如合理布置工作面、改进开 采方法等。
04 缓斜、倾斜煤层走向长壁 采煤法的实践应用
工程实例一：某矿区采煤工程
矿区概况
采煤方法之第四章单一走向长壁采煤法采煤系统
采煤方法之第四章单一走向长壁采煤 法采煤系统
（三）通风系统
2、掘进工作面通风 新风——采区运输石门1——采区下部车场
采煤方法之第四章单一走向长壁采煤 法采煤系统
一、单一走向长壁采煤法采区巷道布置
1、巷道名称及作用
采煤方法之第四章单一走向长壁采煤 法采煤系统
2、按服务范围及其用途对巷道进行分类
(1)开拓巷道： 为全矿井或一个开采水 平服务的巷道。 采区运输石门；采区回风石门。
(2)准备巷道：为 采 区、 一个 以 上区 段 服务的运输、通风巷道。 轨道上山；运输上山； 采区上、中、下部车场； 采区变电所；绞车房等采区硐室
采煤方法之第四章单一走向长壁采煤 法采煤系统
C、中切眼作用：
❖解决掘进期间局部通风问题
如：JBT局部通风机或 JBD622局部通风机，有效供 风长度700m 。利用中切眼，缩短了供风距离，减少 了风筒占用量，降低了风阻，提高通风效率。
解决长距离掘进供电问题
综合掘进机容量300kW以上，低压供电困难；设中 切眼后，可将移动变电站放在中切眼附近，高压供 电
技术发展趋势：加大区段长度 国内：3000m（采区一翼）
采煤方法之第四章单一走向长壁采煤 法采煤系统
（三）区段平巷的坡度和方向
1、双直线布置 2、折线-弧线布置 3、双弧线式布置
采煤方法之第四章单一走向长壁采煤 法采煤系统
1、双直线布置方式
采煤方法之第四章单一走向长壁采煤 法采煤系统
采矿学 第6章 倾斜长壁采煤法
回采工艺特点
2、俯采 1）水流入采面，工作条件差； 2）顶板相对稳定； 3）机组不稳定，
（一）评价 1、优点 （1）巷道布置简单，巷道掘进及维护费低，投产快。 巷道掘进工程量少15%，相应工期短。 （2）运输系统简单，占用设备少。运输设备及辅助 人员可减少30。 （3）回采巷道沿煤掘进，易固定方向，采面可等长 布置，利于生产管理。 （4）通风系统简单，风路短，通风构筑物减少约 1/3。
布置方式 ：井筒—井底车场—主石门— 水平大巷—回采巷道。
（五）运输系统问题
1）运煤 — 胶带机 2）辅运 — 运送物料困难，长距离斜巷
多台小绞车； 无极绳运输； 单轨吊； 卡轨车、齿轨车
三、矿压显现及支护特点
煤层倾角对顶板稳定性影响： 1、仰采 ： （1） 顶板产生向采空区方向的分力 （2）顶板受向下拉力，不易获得平衡 （3）煤壁易片帮 （4）采空区顶板冒落滚向采空区 （5）支架主要作用是支撑顶板 （6）支撑式或支掩式支架； 当 ，支柱迎山角为6） 设置复位千斤顶； 防片帮装置，锚杆； 大拉力的推移千斤顶
2 4
3
1
Fig.9 — 1(a3) （a） 示，设分带煤柱；
采面前进式、后退式与混合式回采
3、 混合式— 往 复式— 前进式与 后退式回采相结 合。
2 4
3
1
Fig.9 — 1(3b) （b），不 设分带煤柱
（四）主要巷道类型
1）回采巷道— 为采面服务，沿煤层倾斜线 或伪斜线开掘的斜巷 2）水平运输和回风大巷 3）联接水平大巷与各煤层回采巷道的联络巷 4）硐室 倾斜长壁取消了采（盘）区上（下）山巷道。
煤矿开采学1第五章 倾斜长壁采煤法-1
900～1400 750 1000 1200 1000 970
1300～1800 1000 1000 256 500 1015
700～1200 800～1000
1800 1000 1200 3000～6000
工作面长/m 120 70 150 150
150～166 107 156 180 150
煤层厚度 倾角/(°)
中厚
4～8
薄
<10
厚
7
薄
5
中厚
3～4
中厚
3～6
中厚
5
厚
5～7
中厚
8～10
中厚
3～8
厚
1～2
中厚
10～12
薄
17
厚
5～8
中厚
3～6
中厚
12～17
中厚
5～11
厚
3～7
中厚
4～6
中厚
5～7
厚
2～3
顶板 砂页岩 砂页岩 细砂岩 粉砂岩 砂岩 砂砾岩 砂页岩 砂页岩 细砂岩 砂质泥岩 砂页岩 白色中砂岩 页岩 石英砂岩 砂页岩 细砂岩 中粒砂岩 粉砂岩 石灰岩 粉砂岩 粉砂岩
16:47
5
由两个相邻分带组成的单一煤层带区巷道布置图
I
I
12
5
4
11 2
1
6
7
I
II
6
4
7
12
(a)
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12
5
4
11
9
2
76
1
I
8 10
10 6
8 12
II 4
9
(b)
矿井综采工作面的两种采煤工艺
在倾斜煤层开采中一些煤矿已采用了综合机械化开采工艺，但因为煤层倾角大（25°~45°），采用综合机械化采煤的工作面，设备的防滑防倒和煤岩块飞起伤人事故，是采煤生产过程中必须认真解决的重要问题。
倾斜长壁采煤，即回采工作面沿走向布置，向下俯斜开采或向上仰斜开采推进，这种方法使巷道布置及生产系统简单，回采工作面长度可始终保持不变，减少了由于工作长度的变化而增减生产设备的工作量。
采用这种方法，回采工作面沿倾斜连续推进长度大，工作面搬家次数少，采区回采率高，倾斜长壁综采逐渐得到广泛应用。
一、倾斜煤层走向长壁综采生产工艺1.采煤机的防滑。
采用锚链牵引的采煤机，必须配用同步安全液压防滑绞车。
无链牵引的采煤机，必须配用液压防滑制动装置。
2.移动电缆防滑。
（1）分段固定。
采煤机下行割煤生产中，为避免电缆下滑，可用木楔或旧胶带条把移动电缆分段固定于电缆槽中，等采煤机临近再解除固定。
（2）采用有效的敷设方式方法，防止电缆出槽而下滑，电缆槽必须有相对较大的空间。
3.工作面刮板输送机的防滑。
（1）锚固刮板输送机防滑。
要正确使用工作面刮板输送机的机头、机尾锚固防滑装置。
（2）配合液压支架的防滑。
沿着工作面全长进行分段设置刮板输送机与液压支架之间的斜拉防滑千斤顶。
分段的长度必须按工作面倾角与斜拉千斤顶的拉力进行准确确定。
推移装置在支架底座空间有一定的横向自由度，实现支架与刮板输送机间相的互相制约，以共同防滑。
4.工艺措施上的防滑。
（1）使工作面下端超前上端，工作面全伪斜推进，能有效避免刮板输送机和支架的下滑。
伪斜布置的工作面液压支架垂直于煤壁，伪斜角不能超过60°。
（2）按上行顺序推移刮板输送机。
在推移刮板输送机时必须依上行顺序推行。
5.预防煤炭块飞起伤人。
工作面的倾角较大，在煤炭的运输过程中，可能出现形成飞块导致伤人事故，所以，应适当加高工作面刮板输送机挡煤板，在支架顶梁上设安全维护挡板，最好在顶梁上悬挂金属网或轻质、强度高、透视好的隔挡物，对飞块进行阻隔。
缓斜、倾斜煤层走向长壁采煤法采煤系统共50页
院 学 术
源职业技 云 南 能 源 职 业 技 术 学 院
概述
一、准备方式的概念
采区（或盘区）的准备巷道布置方式称为采区准备方式。
二、分类
按开采方式 准
上山采（盘）区 下山采（盘）区
备
按 采 区 上（下）山 的 布 置 位 置
方
式 按煤层群开次的联系方式
单层准备
准备联合
单翼采区准备 双翼采区准备 跨上山采区准备
单一薄及中厚煤层走向长壁采煤法采煤系统
2、巷道分类
准备巷道 回采巷道
3、巷道布置特点 上山、区段平巷、联络巷 — 沿煤层布置；车场及硐室布置于岩层中。
（二）采区主要生产系统
1、运煤系统
刮板输送机
工作面
9
5
12
1
云南能
院 学 术
源职业技 云 南 能 源 职 业 技 术 学 院
单一薄及中厚煤层走向长壁采煤法采煤系统
1001.2
3
新集一矿 2438，兖州 东滩2215 ， 潞安常村 2044
1349
1150
5
8
神华大柳塔3483， 兖州南屯2800，大 神华补连塔2860， 同云岗2558，晋城 龙口梁家2311， 古书院2400，大同 邢台东庞2072 云2397，大同马脊
梁2240，平顶山一 矿2031
739.5 0
2、运料系统 3 4 6 10
3、采煤工作面通风系统
工作面
1（新风） 3
4
7
8 11 9
右翼工作面 2
10
工作面（污风）
左翼工作面
6
2
4、动力供给系统
5、供水系统
云南能
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1.煤层较厚 2.煤质松软易片帮 3.瓦斯较大 4.顶底板和煤层渗水较小 5.倾角一般小于20°，小于12°为 宜
1.有利于防止煤壁片帮及梁端冒顶 事故 2.工作面瓦斯不易积聚，利于通风 安全 3.移架力和推溜力较小 4.采煤机重心倾向煤壁，不会出现 翻转和倾倒，容易保持良好的工作 状态
1.工作面因故停产时，煤层顶底板 及煤壁淋水易使顶板软化，影响机 械效能发挥 2.装煤效果差
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动画演示
4.主要系统 Ｉ
运输系统 运料系统 通风系统
12 8
10
13 18
11 16
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A
4 6
17
5 7
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I—I
17
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3 21
10 4
A ⅣⅢ
4
Ⅱ
Ⅱ
8 ⅣⅢ
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Ⅱ—Ⅱ
8 10 4 6 Ⅲ—Ⅲ
8 10 30°
Ⅳ—Ⅳ
8
30°
10
12 18
该法于1975年在大同煤峪口矿和枣庄田屯矿试验成功， 之后逐步推广。该法采煤量占总产量的12%以上。
实践表明，相同的地质条件下采用倾斜长壁开采较走向 长壁开采可减少10%～20%巷道掘进工程量，建井工期 可缩短1～2年，经济效益显著。
目前，该法在我国的主要产煤区神东、大同、兖州、晋 城、枣庄、松藻、鸡西、铁法、淮北、肥城等地100多个 矿井中均有应用，是我国煤炭工业重点推广的开采技术。
当 5 仰斜与俯斜相结
合的形式。
a 5
4
6
1
2
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3.混合开采方式
适用：进回风大巷 并列布置，煤层条 件又无特殊要求时， 可采用。
运输大巷以上部分 采用俯斜后退开采， 以下部分采用仰斜 8 后退开采，这种布 置对于运输、通风 和巷道维护均为有 利。
2020/8/12
6
α
2020/8/12
4.生产系统 系统演示
（1）运煤：3-4-6-1 装车外运 （2）通风：fresh air：1-7-4-3；used air：3-5-2-
风井 （3）运料：5巷、小绞车（置巷道一侧）多级上
运；无级绳上运
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实例
枣庄田屯矿： ；M =0.8 m；分带斜长 1000m ；顶板56m灰岩，缓慢下沉； 对拉采面 -总长280 320m 。
三、前进式、后退式与混合式
根据倾斜长壁采面推进方向与主要水平大巷的相互 位置，
前进式：advancing order 后退式：retreating order 混合式： 视“井田边界”为前，主要水平巷为“后”。
MG48：突出矿井、高瓦斯矿井、 低瓦斯矿井高瓦斯区域的采煤工作 面，不得采用前进式采煤方法。
45
10
1
2
3
9
图例
符号
名称 进风
符号
名称 风门
回风
停采线及煤柱
7
运煤
煤层产状
临时密闭
井田境界
煤仓
采区边界
永久密闭
仰斜开采与俯斜开采技术特征对比
分类
仰斜开采
俯斜开采
推进方向 由下向上
由上向下
适用条件
1.赋存较稳定 2.煤质较硬、不易片帮 3.煤层中厚以下 4.倾角一般小于20°，小于12°为宜
优点
缺点
2020/8/12
1.顶板淋水可直接流入采空区，使工作 面保持良好的工作环境 2.装煤效果好，可充分利用煤的自重提 高装煤率，减少残留煤量 3.有利于实施充填法处理采空区及向采 空区灌浆预防自燃发火 4.采煤机的稳定性尚好
1.有平行于工作面的同向节理时煤壁易 片帮，顶板有局部变化时架前易冒顶 2.倾角较大时易将煤抛到输送机的采空 区侧
16
4.2 采煤系统分析
一、仰斜开采与俯斜 开采
1.仰斜开采—采面沿 倾斜从下向上推进采 煤。
适用：顶板稳定，煤 质较硬；顶板淋水大； 煤易自燃需注浆；临 界角一般为
61
2 a 54
3
2020/8/12
2.俯斜开采
俯斜开采—采面沿倾斜自上 向下推进采煤。
适用：煤厚， 大，煤松软 易片帮，CH4大。
2020/8/12
6.1 示例
分类：单一和分层，仰 斜和俯斜。
（一）单一倾斜长壁采 煤法采煤系统
1.巷道名称：Fig.6-1
Ｉ
3
3
α
5
4
5
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2
1
8
6
8
Ｉ7
I—I
7
62
18
4,5
3
2.巷道布置特点：
（1）水平运输大巷和回风大巷均沿煤层走向置于 阶段同一侧。
（2）分带运输斜巷和回风斜巷（strip inclined drift）均沿煤层倾斜方向掘进， 并垂直或斜交于 平运输大巷
2020/8/12
前进式开采
前进式开采方式投产早，出煤快，巷道来自护工程 量小。需要随工作面推进在采空区中维护回采斜巷，技 术复杂，费用较高；工作面通风线路漏风和瓦斯 涌出量较大，采空区瓦斯涌到工作面风流中，不 利于通风及防火安全；采掘相互干扰，技术工艺 及施工组织管理复杂；难以掌握工作面前方的地 质变化情况，不利于正常接续生产。
（3）采面沿煤层走向布置，对拉采面（double face ），面长120～150m ，斜长1000m。
（4）分带运料多台小绞车串联运输。
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3.掘进顺序
1.原则：尽快构成通风回路、平行作业 2.顺序：1、2平行作业超过5设计位置100m即
可开掘5 ； 由1开掘7、6、4至上边界； 开切眼 贯通4、5安装设备进行开采。
阳泉一矿： ； M=1.6m；CH4— 40m3/dt；采面长180m；斜长1070m。
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二、倾斜分层倾斜长壁采煤法采煤系统
1.示例条件：煤厚7.0m，平均倾角7°。 2.布置特点：
➢煤层倾斜分为三个分层，采用普采工艺。 ➢俯斜工作面长度为120～180m，上下分层同采。 ➢相邻分带组成一个带区，一面两巷，合用一个 煤仓，但相邻分带不同采。 3.巷道名称
二、单工作面和对拉工作面（single and double faces）
1.单工作面布置： ➢炮采、普采、综采均可
2.双工作面（两面三巷） Fig.6-1： ➢普采、炮采 ➢如用综采，开采强度大， 两面不同采，交替采煤。 ➢主要优点：减少一条巷道， 一套设备。
α
3
4
2 1 (a)
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煤矿开采学— 6.倾斜长壁采煤法
主讲：刘建庄 单位：河北理工大学 日期：2009.07
2020/8/12
6.倾斜长壁采煤法
➢6.1 示例
1
2 ➢6.2 采煤系统分析 3 ➢6.3 采煤工艺特点 4 ➢6.4 适用条件及评价
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倾斜长壁采煤法
倾斜长壁采煤法 回采工作面沿煤层走向布置，沿倾 斜（仰斜或俯斜）推进采煤。