第七章放顶煤采煤法

h
y
2、顶煤放出规律及主要影响因素
顶煤放出的形态、纯煤放出量、煤岩 分界线主要受顶煤的垮落角、放煤口到顶 煤垮落的水平距离、顶煤的厚度和放出体 轴偏听偏角四个因素的制约。在这四个因 素的制约下，放出体固定帮的方向发生偏 转，形成偏转椭球缺。如图7-10
该椭球体符合三项主要特征： ①放出体形状为一近似椭球体。 ②放出体被放出的过程中，其表面仍保近 似椭球状，最后其表面上颗粒点同时被 放出。 ③移动椭球体表面上各颗粒点的高度相关 系数在移动过程中保持不变。
(c)
4、预采中分层放顶煤
二、按放顶煤采煤工艺及相应设备分类
1、按采煤工艺分： 滑移顶梁液压支架铺顶网 炮采放顶煤开采 单体液压支柱配Π 型钢梁 铺顶网 普采放顶煤开采 综采放顶煤开采 综采放顶煤 综采轻型支架放顶煤 简易放顶煤
1、综采放顶煤液压支架 按综采放顶煤液压支架放煤囗及位置，分： 高位放顶煤液压支架；不充分碎裂体， 中位放顶煤液压支架；较充分， 低位放顶煤液压支架；冒落放出 按放顶煤面输送机数目，分： 单输送机 双输送机
1450
Ф1250
10
600
140 286
60 35
630
47 2590(2450)
1460
图7-3
YFY3000—16/26型放顶煤液压支架
900
2）双输送机中位放顶煤液压支架
1 2 2567 3 4
单位： mm
5
29 00
6
7 8
1900-2800
13
12
11
10
9
图7-4 架
FYS3000-19/28型放顶煤支
2、 预采顶分层顶网下放顶煤
特点：（1）顶层，23m，只采不放；铺网。 （2）下层采面：采、放。 适用： 12 14m煤层，需人工放顶的，抽放瓦 斯的缓斜煤层。
(b)
3、倾斜分层放顶煤
特点：将厚煤层分为若干分层，分层厚一般8~10 m ； 自上而下依次放顶煤回采各分层。 适用：M 15~20m，缓斜煤层。 例如：南斯拉夫维林基矿开采了厚80150 m的褐煤 我国石炭井矿区开采厚20m以上的煤层
双输送机中位放顶煤支架特点：
（1）支架稳定性和密封性好，抗偏载和抗扭能 力大，不易损坏 （2）放煤口距煤壁远有助于工作面前方顶煤的 维护 （3）由于采煤和放煤使用两部输送机，可实现 采放平行作业，实现高产高效 （4）放煤口位置较高，丢煤多，采出率较低， 煤尘较大 （5）后输送机放在支架底座上，后部空间有限， 造成大块煤通过困难，移架阻力大 （6）掩护梁不能摆动，二次破煤能力差
轻型放顶煤液压支架的适用条件：
（1）煤层普氏系数f＜2.5，来压强度不大， 煤层厚度3~8m，煤层倾角＜25°
（2）工作面尺寸较小，断层较多，地质条 件较为复杂的工作面 （3）边角煤或煤柱的开采，厚度不稳定的 煤层，较薄厚煤层
2、放顶煤滑移顶梁支架、悬移顶梁支架和 组合顶梁支架
1）滑移顶梁液压支架 存在的问题： ①顶梁前后排列，稳定性 差，支架长度较大，易 出现超载现象； ②弹簧钢板易断裂； ③侧向稳定性随煤层倾角 加大而变差。
1、顶煤冒放性的评价指标体系
煤层的硬度系数；煤层赋存深度；顶煤节理裂隙 发育程度；夹石层指标；随采随冒直接顶对采 空区充填程度；基本顶级别；采放高度比。
2、顶煤冒放性的分类结果（表7-2）
三、放矿理论与顶煤放出规律
1、放矿椭球体理论： 椭球体放矿理论认为： 矿石在采场破碎后，是 按近似椭球体形状向下 自然流动下来的，即原 来所占的空间形状为一 个旋转椭球体，放煤椭 球体表面上的颗粒将大 体同时到达放煤口。
放顶煤液压支架类型
轻型放顶煤液压支架
（ ）
单摆杆式
b
单铰接式
轻型放顶煤液压支架特点：
（1）支架结构简单、紧凑，重量轻，便于拆装 运输 （2）支架空间较大，便于清理浮煤和拆装检修 后部输送机 （3）支架稳定性好，造价低 （4）单铰接轻型放顶煤液压支架，具有较高的 封闭能力，能较好地解决“三软”煤层和较薄的 厚煤层综放开采端面易冒落的问题。
2）悬移顶梁液压支架
既有综采支架稳定性好、能自移特点， 又具有单体支柱适应性强、体积小、重量 轻、易操作、移动方便的特点。
3）组合顶梁液压支架
第二节长壁综放工作面顶煤冒放性、 放出规律及矿压显现规律
一、顶煤冒放性的影响因素 顶煤的破碎是支承压力。顶板运动及支架 反复支撑共同作用的结果。
二、顶煤冒放性的评价及分类方法
x z
H
4 3
2 1
h
z
y
y
1-放出椭球体，2-放出漏斗 3-松动椭球体，4-移动漏斗
放出椭球体参数：
设长轴2a = h， 短轴为2b1； h — 放顶煤高度。 生产实践及实验表明： b1= （0.25 0.3） h / 2
z
H
4 3
2 1
h
y
松动椭球体：
理论认为：放煤的同时， 放出椭球体周围的煤岩也将 向放煤口移动，充填放煤留 下的空间，此空间体与放出 椭球体相似，称松动椭球体。 松动椭球体参数： 松动椭球体高度为H H =（2.2 2.6）h
3）低位放顶煤双输送机液压支架
1 2 3 4 5 6 7
后输送机铺在底 板上，煤尘小， 有发展前景
12
11
10
9
8
双输送机低位放顶煤支架 特点：
（1）由于具有连续的放煤口，放煤效果好， 采出率高 （2）顶梁长，放煤口距煤壁远，经顶梁反 复支撑，使顶煤充分破碎，对放煤极为有利 （3）后输送机沿底板布置，浮煤容易排出， 移架轻快，同时尾梁插板可以破碎大块煤， 放煤口不易堵塞 （4）低位放煤，煤尘小，有利于降尘 （5）支架的稳定性差
第一节 放顶煤采煤法分类
一、按厚煤层赋存条件和采放次数分类
1、一次采全高放顶煤采煤法，
特点：1）采面采高：M=h1=2.03.0m；
2）放顶煤高度：
h2= (1-3) h1
(a )
适用：M 4.5m ，M =6 12m 优点：掘进量小，设备少，系统 简单，生产集中 缺点：煤质软时，两巷维护困难。
1）单输送机高位放顶煤液压支架
特点：短托梁加内伸缩 梁及侧护板。 优点：控顶距小，稳定 性好，运输系统及工作 面端头维护简单，便于 管理。 缺点：断面小、煤尘大、 采放不能平行作业、回 收率低。
1600～2600 40
(3125～4025) 3125～3550 290～330 (1605)1175 ～2075(2105)