大倾角煤层采煤方法分析

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大倾角采煤技术的应用探析

大倾角采煤技术的应用探析

大倾角采煤技术的应用探析摘要:随着我国目前整个煤炭开采行业的快速发展,煤炭资源的生产开采力度也在不断加大,从而导致浅层易开采煤层储量越来越少,在这种情形下,就必须要针对大倾角煤层不断加大生产开采力度。

但是由于煤层倾角逐渐的增加,会给实际采煤作业带来一定的难度,在这种情况下充分利用大倾角采煤技术,就能够进一步提升煤矿生产开采效率。

关键词:大倾角;采煤技术;应用;推广随着开采年限的增加,就目前中国煤炭资源储蓄现状而言,很多矿区的近水平煤层及缓斜煤层中能开采的煤炭资源已不多,而相比之下,中国还有很多大倾角煤层可待开采,因此人们也越来越重视大倾角采煤技术的研究,为使大倾角采煤技术能得到更广泛的推广与应用,必须了解大倾角煤层的特点,掌握大倾角采煤技术的应用要点,并要学会安全管理大倾角采煤技术。

一、开采大倾角煤层的难点与开采方法1、大倾角煤层开采难点。

虽然在经过大量的研发后人们已经掌握了一些大倾角煤层的开采技术,但是该技术在实际的应用过程中还面临着很多难点。

图1所示为大倾角采煤工作面布置示意。

首先,随着煤层倾角的不断增加,导致液压支架产生下滑作用,而且在实际针对大倾角煤层进行采煤作业的过程中,工作面支架也经常会面临着不稳定的现象。

煤层倾角的不断增加,会导致液压支架方向压力减小,而沿着煤层倾角方向切向应力就会进一步增加。

而在大倾角煤层的生产开采过程中由于采空区上部掉落的矸石会沿着继续下滑,这样就会在采空区的下面形成充填。

在这种情况下,大倾角工作面支架的载荷很难保持均匀分布,这样就很容易引发液压支架沿着工作面的倾斜方向出现滑动现象,与此同时,也经常会导致工作面出现挤架、倒架等现象。

其次,在实际中对大倾角煤层进行开采的过程中,采煤机的割煤作业相对比较困难,非常容易出现严重的安全事故。

另外,采煤机在大倾角煤层开采过程中由于自身功率在一定程度上会受到一定的限制,因此经常会导致其出现牵引力不足,沿着上行方向不能实现正常割煤的现象。

大倾角煤层综采工作面开采技术的研究与应用课件

大倾角煤层综采工作面开采技术的研究与应用课件

大倾角煤层综采工作面开采技术的研究与应用目前,综合机械化采煤设备一般适用于煤层倾角小于15°的缓倾斜煤层条件。

随着煤炭开采的时间推移和开采强度的不断扩大,在全球范围内,可供综合机械化开采的煤层不断减少,大倾角综合机械化采煤作为综合机械化采煤技术的发展方向和目标,成为煤炭行业世界性研究的课题。

一些开采时间较长或地质条件较复杂的矿井,随着开采强度和年限的增加,满足常规综采开采条件的工作面储量逐渐减少甚至枯竭,遗留的块段、煤柱等储量中,大倾角复杂地质条件的较多。

研究在大倾角复杂地质条件下的安全高效综放开采技术,并使其取得良好的技术经济效果,对拓宽综采工艺的适用范围、发挥综放开采潜力,提高矿井机械化开采水平、经济效益和煤炭采出率有重要意义。

我国大倾角厚煤层储量丰富、分布面广。

大倾角煤层开采目前的发展水平远低于缓倾斜煤层,存在着一系列没有解决的基本技术难题,因而研究大倾角煤层的开采方法,既非常必要,又十分迫切。

我国对大倾角煤层的机械化和综合机械化开采的试验研究,具有代表性的有:辽宁沈阳矿务局红菱矿与煤炭科学研究总院北京开采所共同承担了国家“七五”重点科技攻关计划项目“大倾角煤层开采成套设备的研制”,研制了ZYS9600/14/32(QYS9600/14/30)型大倾角组合式液压支架和ZYJ3200/14/32G型大倾角液压支架,配合MG200-QW型大倾角采煤机,SGBQ-764/160W大倾角工作面输送机,在大倾角35°~55°的煤层中进行了工业性试验。

现将我矿综采工作面大倾角开采技术的研究与应用介绍如下:一、工作面概况1、工作面地质情况3604S3工作面东起井田边界三段切割上山,西止F7断层附近,该工作面为本采区首采面,因此,四邻均无采空区存在。

机巷底板标高为+91~+95m,回风巷底板标高+144~+170m。

该煤层为二迭纪龙潭组下段的K1煤层,煤层含硫量在3~3.5之间,发热量在6500~6800卡之间,属高硫高热值肥煤,该采区煤层以半亮及暗煤为主,断口呈金属光泽,煤层赋存稳定,局部有0.05~0.1m的夹矸,岩性为碳质泥岩。

淮南矿区大倾角煤层采煤方法再探

淮南矿区大倾角煤层采煤方法再探

和约束条件, 经不同经济指标参数的计算, 其理论与实际结论吻合, 有十分明显的经济效果。
关键词: 非线性规划法; 矿井综采工作面; 设计优化
中图分类号: TD802
文献标识码: A
文章编号: 1008- 8725( 2003) 05- 0033- 03
0 前言
在煤矿生产中, 合理的工作面长度是实现高产、 高效的重要条件。在我国影响工作面长度的因素主 要有两个, 一个是技术因素, 一个是经济因素。技术 因素主要包括设备条件、煤层地质条件及瓦斯涌出 量等。在满足技术因素的前提下, 经济因素是矿井
4 面长
m
58
28~ 46 37 10 40 20
5 万吨掘进率 m/ 万 t
1 50
107
660 716 1 170
6 进度
m
20
10
- 15 21
7 单产
t/ M
12 420
10 000 6 000 6 600 6 600
8 回采工效 t/ 工
9 坑耗
m3/ 万 t
6 58 18~ 20
4 86
优化设计中的重要指标。为了提高矿井的产量、效 率和效益, 需加长工作面长度, 但同时工作面长度增 大, 生产技术管理的难度也增大。因此, 超过一定的 长度, 工作面的单产、效率、效益以及安全生产条件 等都会下降。现以综采工作面为例, 用非线性规划 法介绍各项参数指标的优化选择。
放顶煤采煤法要低, 而且已被取缔, 剩下的三种采煤 方法和走向长壁( 单一或分层) 采煤法是目前淮南矿 区开采大倾角煤层的主要采煤方法。 4 2 采煤方法的选择和互换原则[ 1]
1 采煤方法评价
主要从两种采煤方法的实质、优缺点、适用条件 等三个方面的内容进行了分析探讨, 并就伪斜巷道 放顶煤采煤法是否是正规采煤方法展开阐述。 1 1 简易支架放顶煤 1 1 1 简易支架放顶煤的实质

综放工作面大倾角开采措施

综放工作面大倾角开采措施

综放工作面大倾角开采措施
综放工作面大倾角开采措施是指一种针对具备一定倾角的煤矿地层进行开采的技术措施。

由于地层倾角较大,传统的采矿方式已无法满足生产需求,因此需要采用新的技术手段进行开采。

综放工作面大倾角开采措施主要有以下几个方面:
1. 采用现代化矿山设备现代化矿山设备可以提高采掘效率,减少生产成本。

在综放工作面大倾角开采中,需要使用具有较强升降能力的机械化采煤机,以及能够适应大倾角地层的倾斜带运输设备。

2. 采用柔性支架综放工作面大倾角开采需要采用柔性支架,能够适应大倾角地层的变形。

柔性支架具有调整性能强、适应性好、可以减小煤壁的塌陷等优点,在大倾角地层中具有重要的应用价值。

3. 采用液压支架液压支架由于可以调整支架高度,使其
随着煤壁的变化而进行自适应调整,可以保持工作面相对稳定,减少煤壁移动带来的风险。

大倾角地层中煤岩倾斜度较高,采用液压支架可以更好地保证员工的安全。

4. 采用巷道支护在综放工作面大倾角开采中,需要采用
特殊支护方案来保障巷道和人员的安全。

具体方案包括采用加强梁、采用钢筋网等。

这些措施可以有效减少因地层变形而引起的危险。

以上是综放工作面大倾角开采的主要措施,同时也需要结合其他因素进行采矿规划和实施。

例如,需要根据不同地层的倾角、厚度和物理性质进行合理的分段开采,保障采煤机操作空间的安全。

总之,综放工作面大倾角开采需要采用全面、科学的技术方案。

只有在合理规划和实施的前提下,才能保证采矿效率和员工安全。

希望相关行业能够进一步研究和完善这一领域的技术方案,为国内煤炭生产的高质量发展贡献力量。

煤矿大倾角采煤方法

煤矿大倾角采煤方法
高效开采技术
研究大倾角煤层的高效开采方法,降低资源浪费,提高采收率。
新型支护技术
开发适用于大倾角煤层的支护技术,确保采煤作业的安全性。
安全管理提升方向
安全监测与预警系统
建立完善的安全监测和预警系统,实时监测采煤作业环境,预防 安全事故发生。
作业人员培训
加强作业人员的安全培训,提高安全意识和应对突发情况的能力。
关注人员身心健康,提供必 要的劳动保护和福利待遇。
04
CATALOGUE
大倾角采煤方法的优缺点分析
优点分析资ຫໍສະໝຸດ 利用率高大倾角采煤方法能够适应煤层倾角的变化,充分 利用煤炭资源,减少浪费。
安全性好
大倾角采煤方法在开采过程中能够减少工作面的 滑动和坍塌,提高开采的安全性。
开采效率高
大倾角采煤方法能够实现快速开采,提高开采效 率,降低生产成本。
工作面布置
合理布置工作面,确保工作面长 度、推进度等参数符合要求,以 提高采煤效率。
回采顺序
制定科学的回采顺序,控制采空 区范围,防止大倾角条件下工作 面垮塌和顶板事故。
采煤设备要求
设备适应性
选用适合大倾角采煤的设备,如大功率采煤 机、运输机、支架等,确保设备在较大倾角 下正常运转。
设备稳定性
加强设备稳定性设计,采取防滑、防倒等措施,确 保设备在大倾角条件下安全可靠运行。
大倾角采煤方法的应用范围
1
适用于煤层倾角大于16°的煤层开采。
2
适用于地形复杂、地面运输困难地区的煤层开采 。
3
适用于资源紧缺、开采条件较恶劣地区的煤层开 采。
02
CATALOGUE
大倾角采煤方法的技术要求
采煤工艺要求
采煤工艺选择

大倾角综采工作面开采关键技术探析

大倾角综采工作面开采关键技术探析

大倾角综采工作面开采关键技术探析大倾角煤层是由于煤层及围岩节理发育,工作面煤壁易片帮、冒落,加之采落的煤炭、掉落的矸石等物沿底板滑动滚落,运输机、支架下滑等诸多因素,给综采工艺在大倾角煤层工作面的大规模应用带来了很大困难。

探讨大倾角综采工作面开采关键技术对于煤矿安全生产来说意义重大。

本文首先介绍大倾角综采工作面的特点,重点论述大倾角综采工作面开采关键技术和大倾角综采工作面调斜开采需要注意的问题,以供参考。

标签:大倾角;综采工作面;开采技术0 引言当今,对于煤层大倾角存在各种各样的观点,在实际生产中常常把大倾角煤层划归为至少35°的倾角煤层。

因为形成这种煤层历经了很多的构造运动,这导致围岩和煤层的节理发育,这导致难以在煤层大倾角中应用综采工艺技术。

而一些大倾角煤层工作面普遍地应用综采工艺技术实现了理想的效果,提高了生产效率与生产质量,这给其它煤层大倾角的开采提供了相应的经验。

1 大倾角综采工作面的特点(1)大倾角煤层对液压支架的影响。

处于大倾角状况下的液压支架的支架重心跟其底座重心相偏离,一些液压支架的重心在其底座外部偏离,再者,受到顶板岩石下滑力的影响,这降低了液压支架的可靠性。

在移架的过程中受到重力的作用,形成的往下的液压支架分力导致往下倾倒与滑移液压支架。

往下滑移液压支架之后,因为工作面刮板运输机和液压支架不能够一起下滑,由于工作面运输机跟液压支架不垂直或者是刮板运输机连接中心跟液压中心偏离,因此液压支架的连接块、连接杆被折断或者是弯曲,甚至支架的卡挤导致难以对支架进行移动和升降。

(2)大倾角煤层对刮板输送机的影响。

基于大倾角状况下的刮板运输机增加了移动的下滑量。

煤层的倾角跟自溜角接近之后会自行地滑落运输机的矸、煤等,这样在飞溅物料的情况下面临一定的安全隐患。

(3)大倾角煤层对采煤机的影响。

基于大倾角状况下的采煤机会自动地下滑,这使上行割煤阻力增加,以及下滑拖移电缆,这会使电缆槽脱离。

大倾角厚煤层柔掩支架采煤关键技术分析

大倾角厚煤层柔掩支架采煤关键技术分析
回收 率 达到 9 .%。 38
关键词 : 大倾角; 单腿 支撑; 柔掩 支架; 侧放煤 ; 关键技 术 同时进行 :在区段 回风平巷内不断接长掩护支 端, 控制下放步距 , 架子恢复正常。 l 概述 伪斜柔性掩护支架采煤法是我国目前开采 架; 在工作面下端不断拆除掩护支架 ; 在工作面 52窜矸问题 . 急倾斜煤层的主要方法之一 , 而万昌煤矿 1#煤 掩护支架下采煤。 5 发生窜矸事故 的处理方法 : 把窜矸处的空洞 掩护支架工作面目 前一般采用 所以掩护支架工作面采煤包括打眼 、 用笆 片或木料堵上 , 是该矿的主采厚煤层 ,由于 一 3 m水平 1 20 5 #煤 爆破落煤 , 并采取相应的措施 , 使支架 倾 角较小、 煤层较厚 , 这种情况下使用柔性掩 护 装药、 放炮、 铺溜槽出煤和调整掩护支架等工作 。 在下一循环下放时落实在顶底两帮的煤台上。 若 支架采煤法在 国内无成功的经验可借鉴。 该矿多 4 为钢粱间窜矸 , 可根据具体情况 , 用笆片、 木料或 年的生产实践证明: 煤层倾角的大小对伪斜柔性 41 . 单腿支撑迈步柔掩支架采煤法简介 型钢插堵并用铁丝固定。 如果架端空洞面积较大 掩护支架采煤法有很大的影响, 当煤层倾角小于 根据本工作面煤层赋存情况 ,该面采用支 除用笆片、 木料堵塞外 , 还可以每间隔一定距离 5, 5 支架容易切人底板 , 下放较为困难。 单腿助单 撑式柔性掩护支架 。 单腿支撑式掩护支架 的形式 用木梁或点柱支撑 。 5 . 3顶底 板 凸起 不平 问题 腿支撑实现支架在大顷角煤层( 。 50 3 ~ 5) 5 的顺利 是在支架走向钢粱上每隔 l m支设一棍柱 ( 即单 下放。 根据 矿支护手册》 关于柔掩架型选择认 腿 支撑支柱) , 将架体提起 , 悬空 , 下肢 以支点为 当支架上肢切到顶板或遇到顶板突然凸起 为: 支架宽度为煤层平均厚度 l 。 m 长将架宽定为 轴, 在矸石压力作用下 , 支架下移, 上肢端头移向 时 , 支架落架困难 , 此时 , 的处理方法为 : 采用 先 2, m 采用柔掩侧 向 放煤技术解决 了厚煤层一次 顶板 , 借助单柱支撑 , 在煤层倾角为 4 ̄ 5 ̄ 0 ~ 0 时 用千斤顶向底板方向顶架, 然后打一加强支柱支 采全高的问题。 实现柔性掩护支架 的迈步式下放 。 掩护支架下放 撑下肢 , 再用煤 电钻破掉 凸出的顶板 , 慢慢落架 2 工程概况 的过程运动轨迹: T作面地沟跟偏煤层底板一侧 使支架达到正常工作状态。 煤层赋存条件 :20 水 平 1# 一 3m, 5 煤为单层 布置 , 爆破后铺溜槽先 出底板一侧的煤 , 挂溜槽 当支架下肢切到底板突然凸起时, 先用千斤 结构 , 厚度较稳定, 平均 4 , m 倾角平均 4 o 5o伪顶 后用长把工具除掉顶板一侧煤帮预 煤硬时爆破 顶 向顶板方 向斜顶架 , 使下肢离开底板, 然后用 为厚 0 0 m较软炭质岩 , —. 8 随采随落 ; 老顶为厚 或用风镐放落)支架顶端失去支撵时 , 。 在架后采 加强支柱支撑上肢,再用煤电钻破掉凸起的底 1—0 5 2 m砾岩 ; 直接顶为厚 2 m左右粉细砂岩 ; 空区矸石的推动下 , 5 单腿以下支点为圆心, 顶起 板 , 或用导链拉下肢 , 慢慢落架 , 使之进入正常支 底板为厚 2m左右的粉砂岩,夹煤线 2 3 支架转动—个角度 , 0 — 层。 直到支架顶端靠到煤帮上 , 护状 态 。 地质构造 : 在本区内, 东三西至 中背斜轴煤岩层 到达指定位置 ,支架下端和单腿支撑于指定点。 5 . 4断绳故障与绳头抽头处滑移 走向在 15~ 9 ̄ 6。 10 之间,东三东至超龄向斜轴 再去掉单腿 , 掩护支架下端落到底板上 , 居指定 处理方法 :用一根 1m长的钢丝绳加固在 0 煤岩层走 向在 9  ̄ 0 左右 , 角 4 。 8。在两侧 位置下落到指定点,最后适当清理上端煤壁、 倾 3 一 5, 调 断绳或绳头滑移处,两边各用 3 5 ~ 个绳卡子卡 边界中背斜和超龄向斜轴附近煤岩层可能倒转 , 整支架, 使其上端由起始点到最终点 , 使支架 在 紧。 岩层受挤压 比 较破碎 。 最终的状态与下放前 相同, 再支单腿 , 这样就完 6 技术经济效果分析 3 伪倾斜柔性掩护支架采煤法 成了一次迈步式下放。 长沟峪矿主采区全部是急倾斜和大倾角煤 伪倾斜柔性掩护支架采煤法 的特点是回采 42 .柔掩侧向放煤技术 层, 煤层变化大、 褶曲多 , 给煤炭的采掘工作带来 工作面成直线形 , 按伪倾斜方向布置 , 向整 沿走 4 . 利用扒煤原则使柔掩工作面支架 的下 众多困难, 以来, .1 2 长期 一直延用陷落法采煤, 回采 体推进, 掩护支架是柔性的 , 支架隔离采空区和 肢逐步扬起 , 并在下肢上每米打一根木支撑来保 率较低 , 角 厚煤层的回采问题没有得到根本 大倾 回采空间, 工作人员在掩护支架的保护下进行采 证支架的稳定 , 沿工作面伪倾走向每隔 5 m布置 解决 。 煤工作。 —个侧放煤口, 2 并在放煤 口 宽 m, 挡好封塘木。 经过几年来的现场生产实践 , 柔性掩护 表明 3 巷道布置 . 1 4 .工作面每推进三循环饵 溜煤斜坡下推 支架采煤法和侧向放煤技术相结合、 .2 2 口 利用单腿支 岩石底板巷掘反眼到见煤点,向同一方 向 6 r便开始在沿着工作面靠实体煤 一 3) n 侧煤帮部 撑迈步的采煤方法是开采大倾 角厚煤层一个新 掘进若于条煤巷上山( 即溜煤斜坡) , 各山之 间用 开一放煤E , l进行一次侧放煤 。第一轮放煤将煤 的、 有效的采煤方法。它打破 了传统的单一俯伪 若干条煤层斜坡联络 ,煤层 斜坡间距为 2 量放 出6 % , O一 o 第二轮将煤量放出 4 %左右 , o 为了 斜柔性掩护支架式开采的框架及巷道布置方式 , 3 m,上山与斜坡的坡度均为 2。 0 3,形成回采条 提高回采率。可在 2个放煤 口之 问, 增开一放煤 建立起新 的采煤系统, 即在—个采区内应用 2 种 件。 在边界溜煤斜坡上向反方向掘进安装柔掩护 口将原来两放煤 口之间的“ 死煤” 进行补放。 采煤工艺 、采煤方式进行合理的巷道布置和开 工作面, 其它溜煤斜坡与柔掩工作面掘透。 在回采过程 中, 要确定合理的放煤步距。首 采。 这种采煤方法不仅简化了回 采巷道布置与运 32支架架型设计 . 先 ,认为放煤理论与金属矿的放矿理论相似 ; 其 输 系统 , 降低 了巷道的万吨掘进率, 其万吨掘进 支架 的架型设计既 要考虑到适应煤层 倾 二 , 认为煤 的塌落是—个椭球体 ; , 第三 设定放煤 率仅为 2 5档 落法为 4 5 ) 4n 6 m 。提高了资源的回 角、 厚度的变化 , 便于支架下放, 又要考虑尽量提 方案, 单轮顺序放煤、 即 多轮顺序放煤 、 单轮间隔 收率 , 其回收率达到 9.% , 3 8 与陷落法相比提高 高煤炭回收率和支架在以后工作面的重复利用 , 放煤。 在放煤实践中, 放煤步距逐次定为 l 、5 了 2.%, 2l、 58 提高了单产 。 还要考虑到工作面支架下要有足够的空间 , 于 2 、 0 便 . 3 m等。经试验认为 : 两个循环即放煤 0 . 每采 年多来 , 用新采煤法 , 生产煤炭 l. t 1 2万 , 工人操作。 根据本工作面煤层赋存情况和产状及 一次, 口间距 5 m 每 口 放煤 . , 最多放煤量 3 0 少掘巷道 2 6 m 多回收煤炭资源 2 2 t 0 0t 。 44 , . 万 。 5 顶底板岩性 ,架型采用 l } 1 工字钢加工而成的 ≠ 5 生产 中主要问题及处理方法 参考 文 献 “ 字型 2 八” m的矿制柔性掩护支架。 51 .支架挂顶或 啃底问题 [i 1 降栖凤. 急倾斜煤层开采f . M1 北京: 煤炭工业出 3 回采工艺 _ 3 如支架已挂顶阻碍了支架下放 , 可用打眼 版 社 .9 49 1 9 .. 伪倾斜柔性掩护支架采煤法的回采工艺主 放炮崩去顶板岩石, 并使嵌入顶板一端的下放步 【 邢福 康 煤 矿 支护 手 册[ 1 京 : 炭 工业 出版 2 1 M. 北 煤 要有支架安装 、 支架的下放以及支架拆除 3 个环 距大于另一端 , 控制下放步距, 架子恢复正常 ; 如 社 .9 ,. 1 936 节。正常回采时工作面倾角 2。沿煤层伪斜布 支架已啃底阻碍了支架下放 , 3, 可用打眼放炮崩去 [ 蒲文龙. 3 1 大倾角厚煤层 开采技术研究 『1 D. 阜 置 , 向推进 。正常回采期间主要有 3 睫 项工作 底板岩石, 并使嵌入底板一端 的下放步距大于另 新 : 宁 工程技 术 大学 ,0 5 . 辽 20 , 3

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采是指利用机械设备对松软厚煤层进行开采,其中煤层倾角较大。

这种开采方法利用多种综合机械设备,克服了传统开采方法的种种缺陷,提高了煤炭开采的效率,降低了成本,对煤矿开采有着重要的意义。

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采工艺独特,操作简单高效,有着独特的优势。

下面就来详细介绍一下这种开采方法的工艺特点和优势。

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采有着独特的工艺特点。

开采过程中,通过对煤层倾角、煤层裂隙、煤体物理力学性质等进行综合分析,结合煤矿实际情况确定合理的采煤工艺。

在采煤过程中,先利用履带式钻孔机进行预裂爆破作业,然后使用煤矿机械和刮板输送机对煤炭进行清洁采掘和输送,最后通过运输机械将煤炭从工作面运出。

整个开采过程中,采用了现代化的煤矿机械设备,充分发挥了机械化装备的作用,提高了开采效率,降低了劳动强度,提高了安全性。

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采具有显著的优势。

通过综合利用各种优质机械设备,实现了对煤炭的高效率开采。

采煤工艺先进、技术装备优越,使得开采效率得到大幅提升,节约了人力物力资源,减少了能源消耗,降低了生产成本。

采用机械化装备进行开采,改变了传统开采方法对人力劳动的依赖,提高了煤矿工人的工作环境和工作条件,降低了劳动强度,保障了劳动者的安全。

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采还有着广阔的应用前景。

煤炭作为重要的国民经济基础能源,对于我国的能源结构和经济发展具有着重要的作用。

随着我国煤炭资源的逐渐枯竭,传统的采煤方法已经无法满足对煤炭的需求。

发展新的煤炭开采技术和方法具有着重要的意义。

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采正是针对当前煤矿开采面临的挑战而发展起来的,它可以提高煤炭资源的开采效率,降低开采成本,减少环境污染,具有着良好的应用前景。

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大倾角煤层采煤方法分析
【摘要】大倾角煤层有着自身特殊的地质结构和煤层特点,分析和研究开采大倾角煤层的方法对我国的煤炭生产有着重要意义。

本人在文中首先分析了大倾角煤层的特点,然后依据去特点举例分析了伪斜柔性掩护支架采煤法、斜坡陷落采煤法和斜坡陷落采煤法三种方法。

【关键词】大倾角;煤层;采煤;特点;方法
大倾角煤层主要采煤方法大倾角煤层主要采煤方法大倾角煤层主要采煤方法大倾角煤层主要采煤方法我国将煤层按倾角分别分为缓斜(0°~25°)、倾斜(25°~45°)和急斜(45°~90°)三类。

虽然对于大倾角煤层在倾斜角度上没有一个具体的标准,但是综合考虑冒落矸石滑动的自然安息角和一般液压支架最大适用角度三方面的因素,大致可以把倾角大于35°的煤层看作是大倾角煤层,倾角的最大值可以认为是55°或者60°。

在已经探明的煤炭储量中,大倾角煤层的储量约占到我国总储量的14.05%,这些煤层的年产量占到我国煤炭年生产总量的8%~10%,在有些省份,如四川省,一半以上的煤炭来自于大倾角煤层。

可见,研究和利用好大倾角煤层的开采技术,充分认识该种煤层的地质规律具有非常重要的现实意义。

一、大倾角煤层的特点
(一)结构缺陷
从地质结构上来看,大倾角煤层的顶底板比缓倾斜煤层遭受了
更大的挤压,因此所处岩层的岩石更容易发生脱落;大倾角煤层因为倾斜度较大,会影响支架的稳定性,普通支架和柔性掩护架的使用都会受到影响。

当煤层比较厚的时候,限制了柔性掩护架的结构的尺寸,容易引起啃底或稳定性差等问题。

由于角度较大,大倾角煤层在开采时,破落的煤岩会自动落下,虽然易于运输,但是容易冲击到支架并对工人的安全构成威胁。

上面的矸石滚落时,能够对下面的采空区起到填充作用,但是这样的下落会使上方形成明显的漏斗状,使得地表及岩层的运动难以控制。

当煤层发生自燃时,大倾角煤层的火灾防治很困难,如果火发生在上区的采空区,火源会落到下区的工作段,此时的火灾最难控制。

影响采场矿山压力分布的一个主要因素是煤层的倾角,大倾角的工作面会因承受到压力而产生变形,同时还会受到倾角方向重力作用的影响。

在这些力的作用下,大倾角煤层的顶板会沿着接近重力作用的方向作曲线运动,这种运动越不稳定,就会距离法线越远,从而引起支架的侧向力,致使支架有倾倒的危险。

(二)技术问题
大倾角煤层开采时,会遇到的技术难题有:
(1)不同工作面的矿压难以控制。

经过开采后,破断的和垮落的煤层会滑向或滚落到下部采空的工作面,走向长壁开采时,在倾斜方向会产生不均匀的填充物,从而使工作面承受不均匀的压力,往往是中上部的显现出剧烈的矿压。

(2)顶板和底板容易出现垮落和滑动。

除了顶板的问题外,大
煤层的底板也有容易滑动的问题需要解决。

底板、支架和顶板构成了巷道的一个完成系统,顶板的移动或垮落会直接影响到整个系统的稳定性,使采矿作业过程中灾害性事故的可能性增大。

(3)不易控制加强支护系统的稳定性。

随着角度的增大,重力的法向和切向分量都会发生变化,这种变化的结果是切向分力增大而法向分力减小,这样就会减小工作面支护系统的工作载荷,从而加重了支护系统失稳的外载,加剧了滑架、倒架以及架与架之间挤、咬现象。

因此,工作面的控制点由保持支护系统的支护工作阻力变成了维持支护系统的稳定性。

要实现支护系统的稳定性,必须要准确把握矿压规律,认清倾角内岩层的结构,从技术层面上来研究和制定相应的安全防范措施,保证井下作业的顺利进行。

二、大倾角煤层采煤方法分析
大倾角煤层的开采因为其技术难度大,一直受到国家的重视。

经过采矿技术人员的不断探索,在有些方法上取得了很大进步。

采取哪种方法来开采与当地的地质条件有很大关系,需要综合考虑倾角、煤层厚度、埋藏深度、储量、岩层的结构、自然发火性质、周围的水文条件等因素。

现有的主要几种开采方法有:
(一)伪斜柔性掩护支架采煤法。

这是我国开采大倾角煤层的一个主要方法,在开滦、徐州、淮南及四川、广东等矿区都被采用过,它的主要特点是:工作面沿伪斜直线展开,依赖柔性掩护支架沿着走向推进,柔性掩护支架可以把采空区和工作面隔离开,有了它的保护,工作人员可以安全地进行采煤作业。

回采工作主要由三
项同时进行的工艺组成:安装支架、下放支架和拆除支架。

之前的打眼、装药、放炮、铺溜槽出煤和调整掩护支架等程序为掩护支架工作面的展开做好了准备。

有了柔性掩护支架的隔离,减轻了顶板管理工作的危险性,为安全采煤创造了条件。

(二)斜坡陷落采煤法。

这种方法的核心是以倾斜巷道为主,辅助以石门的布置,依照煤层的自然跨落来采煤的方式。

这种方法对于急倾斜厚和特厚煤层、缓倾斜、倾斜的厚煤层都适用。

在掘凿完透煤石门和采区石门后,在每个20~30m处沿着岩石上山掘透煤小斜坡,然后是在煤层的两边掘伪斜坡直通采煤区的边缘,便于回采使用。

此种采煤法的工作面回采时,长度较大且有较多的人为控制高度,它依赖的不是一个面而是在一个空间内采取某种方法或单纯依靠煤本身的重力来实现煤体的跨落,这样的工作面有较大的工作面积,高度可以根据需要来扩展,当这个工作空间被窜入的矸石填充时,此区域内的工作就完成了,再选其他的空间展开作业。

斜坡陷落采煤法优点是随着煤层的变化而开掘巷道和实施开采,工艺流程稳定;其次充分利用了煤体自身的特点来促使其跨落,减少的工作的强度。

(三)斜台阶采煤法。

此种采煤的命名源于在开采使形成的工作面煤壁呈台阶形状,台阶上下相连,两个台阶中间有30°的伪斜小巷,伪斜小巷和真倾斜的短壁工作面和相连,形成整个采煤工作面。

斜台阶采煤法继承了倒台阶采煤法对倾角和煤层厚度适应性强的优点。

采用全部垮落法来处理采空区,用矸石填充下部的短壁,
呈伪斜状的煤壁可以稳定地向顶板传递支承压力,从而使真倾斜方向上的控顶长度有较大缩短,减少了顶底板的滑动,使顶底板达到了合理的受力状态,降低了工作面的危险系数。

采空区被假顶隔离,减少了落煤的损失,既提高了煤炭的回收率又降低了采空区内发生火灾的可能性。

但在这种方法的开掘速度慢,影响着工作面的开采效率。

三、结束语
探索煤炭开采的方法是煤炭领域的工作者始不能放弃的一项重要工作,本文对大倾角煤层的开采方法进行了分析,希望能够对同行有所启示,为我国的煤炭生产提供可以借鉴的方法。

参考文献
[1]陈绍军.大倾角厚煤层综放开采矿压显现规律研究[d].山东大学学报,2006
[2]郑维强.急倾斜煤层综放液压支架稳定性分析与防倒防滑装置研究[d].陕西科技大学学报,2006
[3]李渊海.王家山矿大倾角综放工作面平巷锚网支护技术研究
[d].西安大学学报,2007。

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