采矿学采煤方法第十二章 急倾斜煤层采煤方法PPT课件

三、 采煤工艺
掩护支架的安装 位置：回风平巷工作面上出口前方15 m 扩巷：将回风巷扩宽到煤层顶底板
运料：柔性掩护支架的全部材料运至工作面回风平巷
挖地沟：在上出口前方的底板开挖地沟
地沟底部最小宽度不小于0.8 m，并铺设搪瓷溜槽。
安装支架：
5m
1
>15m
3.5m 3
8m
3
6
4 2
上下台阶错距为2 3m， 最下一个台阶：
7 2.4m
6
错距为5 6m，台阶较短：12m
Ⅱ-Ⅱ
15.0m 45.0m
采面下部：
1700
5 800
超前平巷
3400
煤柱4 5m
3
8
4
5.0m
超前下台阶2 3个
溜煤眼。
5.0m
5.0m
1
3.0m 0.9m
•回采工艺
落煤 — 风镐；爆破 装运 — 煤自溜
30o
采煤工艺
解放后
伪倾斜长壁 （20世纪80年代）
伪倾斜柔性掩护支架 采煤（1965年）
水平分段放顶煤（20 世纪80年代后期）
Ⅰ
1、倒台阶采煤法
•巷道布置 •区段划分： 采区沿倾斜划分 为2 3个区段
•工作面布置
3.0m 0.9m
（1）采面参数 台阶长15 20m
2
8
Ⅱ
Ⅱ
台阶数：2 4个；
倒台阶布置：
第二节伪斜长壁采煤法
一、俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法
1、特点： 采面呈伪斜直线布置， 沿走向推进；水平分段 密集切顶、档矸、隔离 采空区与采面工作空间； 采面分段爆破采煤，煤
β
自溜。
—工作面线与水平面夹角，一般为30° 35°
俯伪斜走向长壁分 段水平密集采煤法
φ l1
α
l 2 β
l 1 ×sin α=l2 × sinβ
2
8
Ⅱ
Ⅱ
支护 — 人工，木支 柱，设顶梁、底梁、
7 2.4m
6
护身板
处理采空区 — 垮落
Ⅱ-Ⅱ
法或充填法
1700
5 800
3400
3
8
4
15.0m 45.0m
5.0m
5.0m
5.0m
1
倒台阶采煤法
•评价及适用 缺点：工艺多，操作复杂，劳动强度大，支 护技术要求高；坑木耗量大；煤尘大，安全 性差；技术经济指标低。 目前应用少，由俯伪斜走向长壁分段水平密 集采煤法逐渐替代。 适用：厚度小于2m，不能采用其它采煤法开 采的急倾斜煤层。
β
sinβ=
l 1 ×sin α l
2
cosφ= l 1 l
2
sinβ= cosφ ×sin α cosφ =sinβ/sinα
俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法
3、采煤工艺
正常支护 — 金属支柱加 铰接顶梁，35排
密集支柱 —密集支柱 （点柱）沿倾斜45m，支 柱间距0.20.3m，每排密 集支柱沿走向长约46m， 随面前移前添后回
8
水平
11
采空区
10
34 5 6
10 12 采空区
7
13
5m
15
-250 水平
2
1 采区回风石门； 2采区运输石门； 3运料眼； 4溜煤眼； 5 行人眼； 6区段回风巷； 7区段运输巷； 8 初采斜巷； 9收作眼； 10架尾移动轨迹线；11架头移动轨迹线； 12采煤工作面； 13溜煤小眼； 14永久封闭墙；15
急倾斜煤层开采的一般特点
2、煤矸石下滑 — 简化煤的运输；带来不安全因素 3、采面行人、运料及操作等各工序均较困 难
急倾斜煤层开采的一般特点
4、垂直于层面方向的分力 减小，矿压显现缓和，同时 引起： • 工作面支架不稳定； •底板岩层稳定性下降； •顶板、底板均会滑动
急倾斜煤层开采的一般特点
5、机械化采煤困难 6、采用采矿工程立面图、层面图、剖面图
7 6
3 1
Ⅰ-Ⅰ 8
7
6
5 2 91
Ⅰ
8 7
6 5 4
3 2
1 Ⅰ
Ⅰ-Ⅰ 8
7
6
5 2 91
急倾斜煤层开采的特点
1、矿井多采用立井多水 平集中运输大巷和采区 石门开拓方式
采区用一组真倾斜上山（眼）布置方式
采区用一组伪倾斜折返上山（眼）布置方式
Ⅰ
8 7 6
5 4
Ⅰ-Ⅰ 8
7
6
5 2
5
2
4
3
3 2
第三200m节伪倾斜柔性掩护支架采煤法
9 9一、伪斜柔性掩护支架采煤法
8
8
采面呈直线伪斜布置，沿走向推进，并用柔10 性
掩护支架隔采离空采区 空区，工人在掩护支架下采煤
6
10 12 采空区
1、采区巷道7布置 5m
13
15
2、采面布置
伪倾斜柔性掩护支架采煤法
200m
10m 10m
1
14 9 9
8
-140
β
破煤 采面分段爆破一 般由下向上 装煤 由一般由上向下， 装入搪瓷溜槽
分段水平密集
4、评价及适用条件
优点 •减少了煤、矸的下滑速度，有 利于防止冲倒支架和砸伤人员。
•工作条件得到改善。
β
•工作面有效利用率比台阶采煤法高，单产高 。
•分段走向密集切顶、挡矸，可减少支柱的损 耗量及维修工作量。
•较好的技术经济效果
第十二章 急倾斜煤层采煤方法
第一节采煤方法发展及围岩破坏特征 第二节伪斜长壁采煤法 第三节伪倾斜柔性掩护支架采煤法 第四节水平分段放顶煤采煤法 第五节 仓储式采煤法
第一节采煤方法发展及围岩破坏特征
一、一般特点 倾角增大引起 1、地质构造复杂，煤层赋存不稳定 多次地质变动，水平变成急斜; 地质构造复杂；煤层不稳定； 在尺寸相同、煤层数目相同的井田内，煤的储 量相对下降。
评价及适用条件
主要问题
•支回柱的工作量仍很大，
•分段密集支柱下方的“三 角区”通风条件较差，易积 聚瓦斯。
•煤层顶板有淋水时，劳动
β
环境比较差。
4、评价及适用条件
适用条件 倾角４０°以上， 顶板中等稳定，采高不超过 ２ ｍ的低瓦斯煤层
β
或不宜使用伪倾斜柔性掩护 支架采煤法的急斜薄及中厚 煤层。 可替代倒台阶采煤法。
91
1 Ⅰ
2、采区用一组上山 眼的布置方式，或 用伪斜折返上山。
1
1-运输石门，2-溜煤眼 3-运料眼，4-行人眼 5-回风石门
急倾斜煤层开采的特点
3、采区一般不设上、Ⅰ中部车场，设下部车场 4、采煤方法多样
三、急倾斜煤层采煤法的发展
解放前
急倾斜煤层采煤法的发展
柱式采煤
高落式或残柱式
倒台阶走向长壁 水平分层，斜切分层 （20世纪50年代初） （20世纪50年代)
二、柔性掩护支架结构
平板型 工字钢，钢丝绳，荆笆，压木，撑木
钢梁：比煤厚小0.3～0.5 m的直钢梁 平行排列，每米宽度排放3～５根。 钢丝绳： 2 ～5根钢丝绳，直径22～43.5 mm 钢夹板和螺栓将钢梁联成整体。
柔性掩护支架结构
八字形掩护支架 适用： M =1.3 1.6m 增加高度0.3 0.5m 淮南李一矿