第六章倾斜长壁采煤法
第六章采区设计
( 3 ) 煤柱尺寸
两上山间为20m煤柱，上山两侧各20m煤柱，采区边界每边5m，上部边界煤柱 10m，区段间小煤柱4m护巷（生产中可回收）。 （4）采区回采率
C采＝
实际采出煤量 工业储量
100％
＝（204 15.84） 95％＝87.6％ 204
20 20 2 10 450 10800 2.41.35 10800 10 4501.81.35 158355(t)
采区服务年限：
T Z C 204 15.8495% 6a
A
30
式中：Z——采区储量，万t； C——工作面回采率； A——采区设计年产量，万t。
三、采煤方法及采区参数
1 、采煤方法选择
常用的采煤方法有走向长壁采煤法、倾斜长壁采煤法
走向长壁采煤法优点：便于联合上山布置，可加大采区开采强度，利于两层煤搭配 开采，利于通风管理及提高机械化水平。
缺点：巷道掘进工程量较大，采区投产时间长（相对于倾斜长壁采煤法）。
倾斜长壁采煤法优点：道布置简单，投产快等优点，
但针对本采区地质条件：煤层倾角16°，倾斜长壁开采有困难，而且通风系统管 理 困难及不利于实现机械化。
第四节 采区方案设计实例
一、采区地质特征
该采区位于××矿右翼，东以 落差15m的F20-1断层为界，西以 人为边界与五采区相邻。地面标 高＋140m，煤层露头距地表30m 左右（采区上部边界），一水平 位于－15m。采区平均走向长 800m，平均倾斜长450m，面积 360000m2，工业储量204万t，如 图所示。
A (h1 h2 )l 300P CK 1.05
(1.8 2.4)1443001.61.35 0.95 0.951.05 37(万t)
四个采煤方法的总结
四个采煤方法的总结1 倾斜长壁采煤法基本特点倾斜长壁采煤法——回采工作面沿煤层走向布置，沿倾斜（仰斜或俯斜）方向推进采煤。
①回采工作面沿煤层走向布置，沿倾斜（仰斜或俯斜）推进采煤。
与走向长壁采煤法相比，采煤工作面布置及回采方向不同，取消了采（盘）区上（下）山巷道。
②多数矿井根据地质条件在某一个区域采用倾斜长壁采煤法，在另一个区域采用走向长壁采煤法，也有矿井在同一区域内采用倾斜长壁和走向长壁相结合的布置方式。
倾斜长壁采煤法适用条件①主要适用于倾角α<21°的煤层②采取一定技术措施，可适用于12 ~17︒的煤层。
③可据地质构造的特点，采面呈伪斜布置。
④不同采深、围岩特性、沼气涌出量及水涌出量均可采用倾斜长壁开采。
⑤据不同倾角，同一矿井亦可采用倾斜长壁和走向长壁配合开采。
倾斜长壁采煤法的评价优点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，运输费用低。
运输设备及辅助人员可减少30%04~。
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，风流方向转折变化少，同时使巷道交叉点和风桥等通风构筑物减少约1/3。
缺点①长距离倾斜巷道，使掘进及辅运、行人困难；②当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长壁的要求，基本都是按走向长壁工作面的回采条件设计和制造；③大巷装车点多，可设带区，共用一个煤仓。
如阳泉一矿：4个分带共用一煤仓；二道河子矿：5个分带共用一煤仓。
④有时候存在污风下行的问题，应注意监测。
2长壁放顶煤采煤法长壁放顶煤采煤法：开采缓斜厚煤层时，先采出煤层底部长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤方法。
在缓斜厚煤层的底部（或煤层上部某一范围的底部）布置长壁工作面用常规方法进行采煤，随该工作面推进，利用矿山压力或人工破碎方法，将顶煤破碎，而后将顶煤放出，由采面运出。
放顶煤采煤工艺基本特点：①采面采煤：同综采、普采、炮采。
倾斜长壁采煤法
近水平煤层，煤层条件又无
特殊要求时，可采用仰斜与 俯斜相结合的形式。大巷以 上俯斜，大巷以下仰斜。
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俯斜开采示意图
2
12.4 采煤系统分析
12.4.2 单工作面与双工作面
Coal Mining Science
1）单工作面 —— 单工作布置时，每个工作面有两条回采巷道，
一个区域采用走向长壁采煤法，也有矿井在同一区域内采用倾斜
长壁和走向长壁相结合的布置方式。
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12.1 基本特点及分类
12.1.2 倾斜长壁采煤法分类
Coal Mining Science
倾斜长壁采煤法可分为单一倾斜长壁采煤法及倾斜分层倾斜长 壁下行垮落采煤法；按推进方向不同又可分为仰斜长壁和俯斜 长壁两种。 单一倾斜长壁采煤法
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12.4 采煤系统分析
12.4.5 生产系统
主运系统一般采用胶带机运输。
辅运系统
Coal Mining Science
以前：多台小绞车串联和 无极绳运输；缺点为人工操作劳动强度较大，
事故较多，与采煤和运煤机械化的水平不相适应；
目前：少数矿井采用了单轨吊、卡轨车、齿轨车或无轨胶轮机车运输； 优点为系统简单、运输量大、运距较长且比较安全。 现在还应提高辅助运输机械化水平，研制出适合我国国情的新型辅助 运输设备。
顶板产生向采空区方向的分力，
在此分力作用下，顶板的悬臂岩层 向采空区方向移动，使顶板岩层受 拉力作用，支柱有推向采空区的趋 势。
沿顶板岩层的分力指向煤壁侧，
顶板岩层受压力作用，使顶板裂隙 有密合的趋势，有利于顶板保持连 续性和稳定性。
06倾斜长壁采煤法
第六章倾斜长壁采煤法一、单一倾斜长壁采煤法采煤系统1、巷道布置及特点1）水平运输大巷和回风大巷均沿煤层走向布置。
2）分带运输斜巷和回风斜巷均沿煤层倾斜方向掘进，并垂直或斜交于水平运输大巷3）采面沿煤层走向布置，对拉采面，面长可达200m，斜长可达1000m二、倾斜分层倾斜长壁下行垮落采煤法采煤系统巷道布置特点：（1）分层同采：设置分带集中斜巷（2）分层间联系：斜巷或立眼联系（3）高瓦斯、采用综采、综掘等工艺时，一般采用分层分采布置。
第二节采煤系统分析一、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，需采空区注浆；一般为a < 8°2、俯斜开采—采面沿倾斜自上向下推进采煤。
适用：煤厚，a 大，煤松软易片帮，CH4大。
当 a < 5 ~ 8°，可采用仰斜与俯斜相结合的形式。
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）普采、炮采。
主要优点：减少一条巷道，一套设备。
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，也分为：1、前进式：回采工作面从大巷向井田边界方向推进采煤；2、后退式：后退式回采—回采工作面从井田边界向主要水平大巷方向推进采煤。
3、往复式（混合式）：前进式与后退式回采相结合。
视“井田边界”为前，主要水平巷为“后”。
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）硐室第三节：倾斜长壁采煤法特点一、运输特点1）运煤—倾斜巷道，一般采用胶带机2）辅运—运送物料困难，长距离斜巷。
一般采用多台小绞车多级提升。
新型辅运：无极绳运输；单轨吊；卡轨车、齿轨车；无轨胶轮车等。
二、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；当倾角＞12°时，支柱应斜向煤壁6°左右。
倾斜长壁采煤法的优缺点分析
倾斜长壁采煤法的优缺点分析1.仰斜开采和俯斜开采的比较仰斜开采的优点为：水可以直接流入采空区，使工作面保持良好的工作环境；装煤效果好；冒落矸石涌向采空区，有利于顶板管理；采用充填开采时，可提高充填质量。
其缺点为：煤壁容易片帮；机器工作条件较困难，如截深难以保证、输送机易向采空区侧滑移、自移支架不易推移倒位等。
因此，仰斜开采的适用条件为：顶板有较大淋水；煤质较硬不易片帮；采高及瓦斯含量较小；采用全部充填处理采空区；易自燃发火时需采用注水注浆等防灭火措施。
采用俯斜开采的优点为：有利于防止煤壁片帮；工作面不易聚集瓦斯；有利于顶板的稳定。
其缺点为：容易造成工作面积水，从而恶化工作面劳动条件；采煤机紧压煤壁，其反力容易造成设备损坏；机械自行装煤效率低。
俯斜开采的适用条件为：顶板淋水很小；煤层厚度大，煤质松软易片帮；瓦斯含量大的煤层。
分析可知，当煤层倾角不大时，应用仰斜开采比俯斜开采有利，而在倾角大于130-150时，现用技术不易妥善解决仰斜开采（尤其是综采）的困难。
因此，小倾角的倾斜长壁工作面多用仰斜开采，而倾角较太的综采工作面则多采用俯斜开采。
在选择工作面仰、俯斜开采时，还必须结合水平运输和回风大巷所在的位置，充分考虑工作面通风、采煤巷道的布置方式、运输和维护条件。
一般来说，采煤工作面采用后退式开采，对工作面的通风和巷道维护比较有利。
因此，在近水平煤层中，往往采用水平大巷上方的煤层俯斜开采，水平大巷下方的煤层仰斜开采。
2.倾斜长壁开采的优缺点及适用条件2.1倾斜长壁开采法的优点（1）倾斜长壁布置简单。
由于采煤工作面的运输及闻风巷道直接与运输大巷相连，从而减少了采区上（下）山、采区车场及有关榈室的开掘工程量（可减少10％-20％的巷道掘进量），故巷道布置简单，基建投资少，投产较快。
（2）倾斜长壁的采煤工作面是沿走向布置的，其两端的运输和回风巷道则大致平行于煤层倾向，可以直线掘进，因而其工作面长度比较稳定，有利于适用综采要求。
第六章采煤方法
第六章采煤方法第一节采煤方法一、采煤方法选择1．开采条件一采区内12、15号煤层间距43.35m，其导水裂隙带高度(53.37m)大于两层煤层间距，若采用上行开采，可能会产生12号煤及顶底板物理力学性质发生变化：在掘进及回采工程中出现巷道顶板破碎，裂隙发育，部分地段底板松软，采动后有可能出现底板裂隙，容易造成支柱钻底，不利于超前支护管理以及15号煤采空区瓦斯通过裂隙进入12号煤层回采工作面等问题。
本次设计针对上述情况，可采取加强巷道支护(巷道破碎段可采用U型钢支护)、适当加大回采工作面支护设备的工作阻力并加强通风等措施得以解决。
因此一采区内采用上行可采虽对12号煤层有一定影响，但通过采取技术安全措施是可行的。
2．可供选择采煤方法：（1）分层开采：分层开采虽然技术成熟，但工序复杂，掘进率高，厚煤层分层开采，掘进工程量相对较大。
放顶煤开采：放顶煤开采与分层开采相比有以下明显优点：a、煤层掘进量小，掘进费用低，缓和了采掘关系；b、减少了搬家倒面次数，节省了设备搬迁、安装的工作量和费用；c、较分层开采对煤层厚度变化、地质构造适应性强，且减少了铺网工序、材料、工资及巷道维护等费用；d、工作面处于减压带，降低了支架吨位和支护成本；e、顶煤利用矿压落煤、装煤、变不利因素为有利因素；f、有利于矿井的集中控制，实现减面、减人、提高工效的目标；g、提高劳动生产率，降低成本，比一般回采工效提高2～5倍，经济效益显著，吨煤成本一般降低8～20元。
通过对分层开采和放顶煤开采优缺点比较，结合国内目前技术装备水平及本矿井多年的生产管理经验，因此12号煤设计采用长壁综采一次采全高采煤法，15号煤设计采用长壁综采放顶煤采煤法。
二、工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型1．回采工作面长度依据井田15号煤层的赋存状况和开采技术条件，参照《煤炭工业矿井设计规范》的有关规定，并结合国内综采机组开采同类煤层的成功经验，综合确定综采工作面长度为150m。
倾斜长壁采煤法名词解释
倾斜长壁采煤法名词解释
倾斜长壁采煤法是一种煤炭开采方法，主要应用于煤层倾角大于15度的地区。
以下是一些与倾斜长壁采煤法相关的名词解释：
1. 倾斜长壁：指倾斜煤层中采用的开采方法，矿井内根据煤层倾角布置长壁，采煤时从长壁的一端开始，逐步向另一端推进采煤，煤层一次开采，长壁向前移动。
2. 塑性区：在倾斜长壁采煤过程中，煤层由于自身重力和采煤作用而形成的一种可挤压形变的区域。
3. 拦煤板：在倾斜长壁采煤中，为防止采煤工作面后方的煤体滑落，用于支撑煤体的钢质支撑结构。
4. 煤柱：采煤工作面后方的未采煤煤体，作为支撑煤层稳定的重要保护体。
5. 主皮带输送机：在倾斜长壁采煤中，用于将采出的煤炭从工作面输送到煤炭处理系统的一种大型输送设备。
6. 行车道：在倾斜长壁采煤过程中，为了方便运输和维修设备，矿井内设置的行车通道。
- 1 -。
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
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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。
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a 54
22
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§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。
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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
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3）联络巷
4）硐室
2
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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。
§3 评价及适用条件
•采面上下或左右出口必须各与一条回巷道相 连，用于运输及通风等； •采出的煤平行于煤壁运出采场； •随采煤推进，必须有计划地处理采空区。
2、通风：1 — 7 — 4 — 3
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3 —5 —2 3、 运料：1 — 5 — 3
5
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小绞车（置巷道一侧）多级上运；
无级绳上运
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I
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§1 示例
辅助运输：
（1）无极绳绞车受限制小
（2）单轨吊、无轨车—不受限制 适用 （3）行人方便
§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。
§1 示例
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。 或 长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法。 该法采煤量占总产量的12%以上
3 仰斜
俯斜
§1 示例
一、单一倾斜长壁 采煤法采煤系统
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（一）巷道布置特点：
1、巷道名称：
2
1
6
7
1
2
II
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cm0601
I 3 5
4
6
I
7
§3 评价及适用条件
（5） 对某些地质条件的适应性强，如： 倾向断层 — 可沿断层面布置； 淋水大 — 仰斜开采； 瓦斯大 — 俯斜开采； 片帮严重— 俯斜开采。 （6） 技术经济效益显著 采面单产增加，巷道掘进率降低 采出率增加，工效（t/工）提高 。
§3 评价及适用条件
2、缺点 （1）长距离倾斜巷道辅运和行人困难； （2）当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长 壁的要求； （3）大巷装车点多，可设带区，共用一个煤 仓。 阳泉一矿：4个分带共用一煤仓； 二道河子矿：5个分带共用一煤仓。 （4）下行回风 — 注意监测。
3
§1 示例
2、巷道布置特点： 1）两大巷沿煤层走向布置于阶段同一侧。 2）分带斜巷沿煤层倾斜方向掘进 3）采面沿煤层走向布置，对拉采面
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§1 示例
（二）掘进顺序：
1、原则： 2、顺序：
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§1 示例
I
（三）生产系统
3
1、运煤：3 — 4— 6 — 1
§3 评价及适用条件
绞 车
§3 评价及适用条件
（二）倾斜长壁采煤法适用条件
（1） 煤层，效果最好。 （2）采取一定技术措施，可适用于12 17 的煤层。 （3）可据地质构造的特点采面呈伪斜布置。 （4）不同采深、围岩特性、沼气涌出量及水 涌出量均可采用倾斜长壁开采 。 （5）据不同倾角，同一矿井亦可采用倾斜长 壁和走向长壁配合开采。
视“井田边界”为前，主要水平大巷为 “后”。
§2 采煤系统分析
采面前进式、后退式与混合
2
式回采
1、前进式— 回采工作 面从大巷向井田边界方 向推进采煤。
4 3
2、后退式— 回采工作 面从井田边界向主要水 平大巷方向推进采煤。
1
Fig.9 — 1(a3) （a） 示，设分带煤柱；
§2 采煤系统分析 2
§3 评价及适用条件
（三）倾斜长壁与走向长壁采煤法的异同
1）倾斜长壁法取消了采（盘）区巷道，设带 区和分带，巷道少。 2）采面布置及推进方向不同。 3）采煤工艺具有不同特点，倾斜长壁 — 仰 采或俯采。 4）属于壁式体系采煤法，具有共同点： •连续开采，产量高、效益好； •采面长一般100200m左右；
§2 采煤系统分析
（五）运输系统
1）运煤 — 胶带机
2）辅运 — 运送物料困难，长距离斜巷
I
多台小绞车；
3
无极绳运输； 单轨吊； 卡轨车、齿轨车
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5
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I
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§2 采煤工艺特点
1、仰采
1）水自流入采空区；
2）煤壁稳定性差；
α
2）顶板稳定性差，临界角8 ；
(a)
3）当 时，采煤机偏离煤壁，减少截深
适用：顶板稳定， 煤质较硬；顶板淋水 大；煤易自燃需注浆；
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a 54
3
§2 采煤系统分析
2、俯斜开采 — 采面沿 倾斜自上向下推进采煤。
适用：煤厚， 大，煤
a
松软易片帮，CH4大。
5
当 5 仰斜与俯
4
斜相结合的形式。
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2
§2 采煤系统分析
当 5 仰斜与俯斜相结合的形式。
a