任務(wù)6 傾斜分層采煤法

1、任務(wù)6 傾斜(qngxi)分層采煤法一 分層分采的采區(qū)巷道布置(bzh)及生產(chǎn)系統(tǒng)二 分層同采的才采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)三 傾斜分層下行垮落采煤法工藝特點及應(yīng)用共五十九頁 傾斜分層：將厚煤層分成若干與煤層層面相平行的分層，然后逐層開采。 回采順序： 傾斜分層下行(xixng)垮落采煤法：先采頂分層，依次下行回采各分層，垮落法管理頂板，稱傾斜分層下行垮落采煤法。 分層同采：在同一區(qū)段范圍內(nèi)，上、下分層工作面錯開一定距離同時采煤，稱 “分層同采” 。 分層分采：在同一區(qū)段范圍內(nèi)，采完一個分層后再采下一個分層稱“分層分采”或“大扒皮”。共五十九頁（一）采區(qū)巷道布置（二）生產(chǎn)系統(tǒng)（三）采煤方法(fng

2、f)參數(shù)（四）回采巷道布置分析 一 分層分采的采區(qū)(ci q)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)共五十九頁(一)、采區(qū)巷道布置 分層分采可進一步分為兩種形式，一種是在同一區(qū)段內(nèi)，待上分層全部采完后，再掘進下分層的回采巷道，而后回采；另一種是在同一采區(qū)內(nèi)(q ni)，待各區(qū)段上分層全部采完后，再掘進下分層的回采巷道和回采，俗稱“大剝皮”。 共五十九頁(二)、采煤方法參數(shù) 1、傾斜分層厚度 據(jù)我國目前技術(shù)條件，普采分層厚度一般為2m左右，最大不超過2.4m；綜采一般為3m左右，最大不超過3.5m。 2、工作面長度 由于厚煤層多有自然發(fā)火傾向，為防止煤層自燃，工作面必須加快(ji kui)推進速度，要保證有足夠的月

3、進度，因此，工作面不能太長。共五十九頁(三)、回采巷道布置分析 1、傾斜布置 相對于中下(zhn xi)分層工作面長度變化，傾斜布置又有內(nèi)錯式和外錯式之分。分層平巷傾斜(qngxi)布置（a）內(nèi)錯式；（b）外錯式1上區(qū)段分層運輸平巷；2下區(qū)段分層回風平巷共五十九頁 2、水平(shupng)布置3、垂直(chuzh)布置共五十九頁二 分層同采的采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)(shngchn)系統(tǒng)（一）分層同采的采區(qū)巷道布置（二）巷道掘進順序(shnx) （三）生產(chǎn)系統(tǒng)（四）分層同采的參數(shù)（五）分層開采的采區(qū)巷道布置基本規(guī)律共五十九頁（一）分層同采的采區(qū)巷道布置條件(tiojin)：厚煤層，分三層，=15，埋

4、藏穩(wěn)定，低沼氣礦；沿傾斜劃為3 5個區(qū)段1、采區(qū)巷道布置1）采煤方法：共五十九頁1運輸大巷；2回風大巷；3采區(qū)下部車場；4運輸上山；5軌道上山；6采區(qū)上部車場；7甩車場；8下區(qū)段回風石門(sh mn)；9區(qū)段軌道集中平巷；10區(qū)段運輸集中平巷；11聯(lián)絡(luò)巷；12溜煤眼；13回風石門；14上分層運輸平巷；15上分層回風平巷；16采區(qū)變電所；17絞車房；18區(qū)段溜煤眼；19采區(qū)煤倉，20中分層運輸平巷；21中分層回風平巷；22行人聯(lián)絡(luò)巷 共五十九頁2）巷道(hng do)布置特點 （1）巷道名稱： （2）巷道布置特點: 階段運輸大巷1和回風(hu fn)大巷2均布置在距煤層15 20m的底板巖石中。

5、共五十九頁集中上山 軌道上山5和運輸(ynsh)上山4均布置在距煤層15m 的底板巖石中，且在層位上錯距 2m（運輸上山在下，軌道上山上，為便于布置煤倉；在涌水量大時，可將軌道上山布置在下）。共五十九頁集中運輸巷10布置在距煤層810m的底板巖石中。區(qū)段集中軌巷9提前在下區(qū)段頂分層回風巷位置開掘，超前10掘進，為10定向。從（9）每隔200m 開（11）溝通各分層。最后一個(y )（11）距采區(qū)邊界約200m。共五十九頁集中區(qū)段平巷與分層平巷間聯(lián)系 10、12溝通(gutng)各分層機巷； 9、11溝通各分層軌巷； 從最后一個12反向掘14至采區(qū)邊界， 從最后一個13反向掘15至采區(qū)邊界。 共

6、五十九頁（3）頂分層采面頂分層14、15超前采面兩個(lin )12掘進至14至開切眼至15頂分層共五十九頁（4）區(qū)段利用總回風巷（2）作為軌道集中巷，每隔200m左右(zuyu)開掘區(qū)段回風小石門（13）溝通各分層風巷。（如采用采區(qū)小風井，則另開集中巖石巷）。從（10）每隔200 400m （一臺刮板運輸機有效鋪設(shè)長度，當用吊掛膠帶機時，聯(lián)絡(luò)眼間距可擴大到400m 以上）掘溜煤眼（12）溝通各分層機巷，最后一個（12）距采區(qū)邊界約200m。 共五十九頁（5）分層同采時集中軌道(gudo)巷9的作用： 服務(wù)于各（頂、中、底）分層之輔助運輸。探清煤層(micng)走向變化，為（10）定向；同時滿

7、足頂分層超前平巷施工定向和泄水， 利用9掘二、三分層超前運輸機巷，掘進煤由12至10運出；物料由9至11。采掘無干擾。縮短區(qū)段準備時間，利于接替。共五十九頁（6）聯(lián)絡(luò)(linlu)眼11的開掘方法問題：頂分層與中、底分層的聯(lián)絡(luò)眼間距相同否？間距相同 如何布置？頂分層 11沿煤層頂板開掘(kiju)，每200m 一個，溝通14二、三分層 11下口不動，上段向下臥底，形成斜巷，分別溝通二、三分層機巷（超前平巷），形成系統(tǒng)。 共五十九頁（7）第二(d r)區(qū)段開采第一區(qū)段(q dun)采完后： 9作為下區(qū)段頂分層回風巷， 10作為集中軌巷。 更換運輸設(shè)備。 共五十九頁（8）區(qū)段(q dun)集中巷與

8、上山間聯(lián)絡(luò) 1018運輸上山4 97軌道(gudo)上山5可知：分層同采，必須有 ：共用區(qū)段集中機巷；共用區(qū)段集中軌巷。 共五十九頁2、巷道掘進(jujn)順序 1）原則：2）順序：3）生產(chǎn)中，隨分層工作面推進，繼續(xù)掘上分層 超前運輸和回風平巷，超前距保持兩個溜煤眼與之相通 4）中分層準備 （1）上分層工作面采過第一個溜煤眼之后(zhhu)，再準備中分層。自（9）（11）在假頂下，反向掘（20）開切眼，自（2） （13） （21）共五十九頁巷道(hng do)掘進順序 與中分層準備(zhnbi)相似，準備(zhnbi)底分層工作面。 第一區(qū)段底分層采完之前，要準備第二區(qū)段頂分層工作面，以備接替

9、。共五十九頁3、生產(chǎn)(shngchn)系統(tǒng)物料；采面、新風；掘進通風：分層超前平巷掘進，局扇；供電：地面35kV變電站付井6kV 井底車場(ch chn)中央變電所6kV送至采區(qū)變電所 送采掘面（1140V或3300V、660V、380V）。共五十九頁（二）、分層同采評價(pngji) 1、優(yōu)點 （ 1）實行上下分層同采，可多工作面同采，能集中生產(chǎn)； （ 2）為超前回采工作面推進分層平巷和多頭掘進提供了條件，縮短了準備時間(shjin)，利于接替； （3）第二分層以下的區(qū)段運輸平巷均布置在上分層采空區(qū)下，礦壓小，易維護。由于各分層超前掘進，維護長度及時間短，維護費用低； 共五十九頁 （4）各分

10、層均可出煤，利用集中運輸巷運煤，系統(tǒng)集中簡單，占用設(shè)備少，管理集中； （5）利于(ly)假頂防腐和防止煤的自然發(fā)火。2、缺點（ 1）巖石工程量大（設(shè)區(qū)段集中平巷及聯(lián)絡(luò)巷）；（2）生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜； （3）同采工作面能力不易發(fā)揮；（ 4）初期準備時間長。共五十九頁（三）、分層同采的適用(shyng)條件： 隨著機械化水平提高，綜采放頂煤出現(xiàn)，以及非放頂煤單層工作面生產(chǎn)能力加大，支護(zh h)條件改善，分層同采的優(yōu)點已逐漸弱化，缺點主要是巖石工程量大、生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜，分層同采已少用。技術(shù)發(fā)展趨勢：（1）多采用分層分采；（2）“放頂煤”；（3）大采高綜采。共五十九頁（四）、分層同采的參數(shù)(cnsh)（1

11、）傾斜分層厚度：普采2m，綜采3.5m；（2）工作面長度：150250m；（3）分層同采的合理錯距。要求：（1）下層(xicng)煤開采引起的巖層移動不波及和影響上層煤工作面；（2）上層煤工作面放頂煤不影響下層煤工作面開采；（3）上層和下層采掘作業(yè)相互沒有影響和干擾。共五十九頁上下(shngxi)煤層工作面最小錯距：式中 共五十九頁（五）、分層開采(kici)的采區(qū)巷道布置基本規(guī)律 1、縱向：上山。 2、橫向：區(qū)段平巷；分層同采時，有區(qū)段集中(jzhng)巷。分層分采時，可不設(shè)區(qū)段集中巷。 3、縱橫相聯(lián)：上、中、下車場。 4、硐室：煤倉、絞車房、變電所。 5、聯(lián)絡(luò)巷。共五十九頁三 傾斜(qng

12、xi)分層下行垮落采煤法工藝特點及應(yīng)用（一）、頂分層回采工藝（二）、假頂下回采工藝特點(tdin)（三）、評價 共五十九頁（一）、頂分層回采工藝特點 頂分層增加了為下分層鋪設(shè)人工假頂或形成再生頂板的工作。 頂板 煤層原生(yun shn)頂板； 頂分層采煤工作面 工藝同中厚煤層工藝； 底板 煤層（二分層）鋪假頂或形成再生頂板（下分層用）。共五十九頁1、人工(rngng)假頂 1）竹笆、荊笆假頂 竹笆：寬0.7 1.0m，長2.2 2.4m，竹片或細竹用鐵絲編成。 荊笆：寬0.9 1.0m，長2.2 2.4m，用細鐵絲編成。 底梁：半圓木(yun m)或厚木板。共五十九頁竹笆、荊笆假頂鋪設(shè)(p

13、sh)： 鋪設(shè)：底梁與煤壁呈45 60布置，將竹笆放在底梁上，每片間搭接，用鐵絲聯(lián)好。腐朽期為6 8月。 垮落矸石膠結(jié)(jioji)性能好時可不鋪底梁共五十九頁2）金屬網(wǎng)假頂 金屬網(wǎng)假頂一般用12 14#鍍鋅鐵絲編織(binzh)而成。網(wǎng)邊用8 10#鐵絲編成。網(wǎng)孔20 25mm網(wǎng)孔形狀：正方形（經(jīng)緯網(wǎng)）、菱形、蜂窩形。菱形網(wǎng)：承力好，延展性好，壽命長，廣泛應(yīng)用。 共五十九頁3）塑料網(wǎng)假頂塑料網(wǎng)假頂：聚丙稀樹脂(shzh)制成的塑料編織而成。規(guī)格：網(wǎng)帶寬13 16mm，5 60.9m或2.00.9mm，網(wǎng)孔15mm塑料網(wǎng)：無毒、無味，阻燃，抗靜電，重量輕，柔性大，耐腐蝕等。強度高，壽命長；抗剪

14、性能差；延展性大，易形成網(wǎng)兜。共五十九頁4）人工假頂鋪設(shè)(p sh)方法 ：鋪底網(wǎng)鋪頂網(wǎng)人工假頂鋪設(shè)方法機械手工人工假頂鋪設(shè)方法共五十九頁1、鋪頂網(wǎng)優(yōu)點(yudin)： （1）利于改善工作面頂板管理(gunl)。鋪一次網(wǎng)可為上、下分層服務(wù)。剛割過煤后，及時移架鋪網(wǎng)，及時支護。 （2）提高煤質(zhì)。 （3）提高煤炭采出率。采面浮煤在金屬網(wǎng)下，采下分層時，一并采出。 （4）簡化回采工藝，提高效率。 共五十九頁2、再生(zishng)頂板 煤層的頂板為頁巖或含泥質(zhì)成份較高的巖層，冒落后注水或注泥漿，在上覆巖層重壓下形成(xngchng)再生頂板。一般4 6個月膠結(jié)形成。 共五十九頁（二）、假頂下回采工藝

15、(gngy)特點 1、假頂下支護及頂網(wǎng)管理 假頂下回采，頂板(dngbn)是已垮落的碎石，老頂周期來壓不明顯，頂板(dngbn)壓力 較頂分層小。頂板(dngbn)管理的關(guān)鍵是護好破碎頂板(dngbn)。 護好破碎頂板技術(shù)措施 ： 淺截深采煤機滾筒距網(wǎng) 100mm及時支護共五十九頁 1）普采面：（1）采用正倒懸臂錯梁直線柱布置；（2）割煤后及時掛梁，支貼幫柱；（3）型鋼梁護頂。 2） 綜采面： 掩護式支架，或支撐掩護式支架。2、 假頂下的放頂工藝 單體(dn t)支柱采面 無密集放頂。 假頂下易拉斜歪支柱、推垮采面，必須設(shè)抬棚，或打斜撐柱。共五十九頁 3、 分層采高的控制(kngzh)主要控制

16、底分層采高足夠。 在開切眼、采面及上、下平巷每隔30m向底煤打鉆孔探煤厚。 共五十九頁(三)、評價 優(yōu)點：（1）有效解決中傾斜以下厚煤層開采時頂板支護和采空區(qū)處理問題；頂分層以下各分層礦壓顯現(xiàn)緩和。（2）安全(nqun)（3）采出率高（4）技術(shù)經(jīng)濟指標較好共五十九頁 缺點(qudin)： （1）鋪假頂工作量大； （2）巷道維護較困難； （3）生產(chǎn)組織管理工作較復(fù)雜(fz)； （4）開采易自燃煤層，采取防自燃措施等。共五十九頁(四)、適用(shyng)條件：（1）煤層(micng)頂板不太堅硬，易于垮落、直接頂有一定厚度的緩、中傾斜厚煤層(micng)。（2）分層開采在1990年，產(chǎn)量是統(tǒng)配煤礦

17、產(chǎn)量的28.1%，目前占1520%。共五十九頁四 上行式開采(kici)順序 厚煤層分層間先采標高低的煤層、分層或煤組，后采標高高的煤層、分層或煤組稱為上行式開采順序，反之(fnzh)，則稱為下行式開采順序 共五十九頁上行(shngxng)式開采分類厚煤層(micng)分層充填上行開采厚煤層分層恒底式上行開采共五十九頁1.厚煤層分層恒底式上行(shngxng)順序采煤法 將厚煤層劃分為相當于中厚煤層的若干分層，各分層工作面依次(yc)沿煤層底板布置。共五十九頁恒底式上行(shngxng)順序采煤第一分層工作面采后，上覆煤層垮落下沉，經(jīng)注水壓實，重新膠結(jié)后成為具有一定穩(wěn)定性和強度的再生煤體。仍沿

18、煤層底板在再生煤體中重新布置(bzh)第二和第三分層的工作面共五十九頁恒底式采煤(ci mi)法的應(yīng)用 1、河南鞏縣上莊煤礦恒底式上行(shngxng)采煤煤層厚531m，賦存不穩(wěn)定，煤質(zhì)松軟，呈粉末狀，遇水后粘結(jié)，頂板起伏不平，軟弱破碎，采用下行垮落法開采時，煤壁片幫嚴重，冒頂事故多，頂板管理困難。 共五十九頁河南鞏縣上莊煤礦恒底式上行(shngxng)采煤 同向推進(tujn)的兩工作面錯距不小于100 m 第一分層炮采，其余各分層均采用手鎬落煤，人工裝煤工作面長7080 m，分層采高2 mHZWA-2000型金屬支柱及HDJA-1000型鉸接頂梁支護，荊笆背頂，支架采用齊梁直線柱倒懸臂布

19、置，柱距0.5 m，排距1 m。 共五十九頁河南(h nn)鞏縣上莊煤礦恒底式上行采煤回柱放頂時對采空區(qū)進行注水 上莊煤礦分212分層沿煤層底板開采厚度變化較大的煤層，產(chǎn)量成倍增加萬噸掘進率降低(jingd)了50m采區(qū)采出率由52%增加到85%坑木消耗降低了31.8%采煤工效由2.2t/工提高到5.5t/工 共五十九頁開灤荊各莊煤礦恒底式上行(shngxng)采煤 9#煤厚69m，傾角020偽頂厚0.20.6m，直接頂：高嶺土膠結(jié)的中粒、細粒粉砂巖，垮落后容易再生基本頂之上有一層承壓含水層下行垮落法采煤(ci mi)時，因工作面壓力大、頂板移近量大和淋水均大，采場和巷道支架折損嚴重，采煤作業(yè)

20、極為困難。共五十九頁荊各莊煤礦回采(huci)巷道布置 回采(huci)巷道外錯半巷開切眼均布置在實體煤中分層工作面停采線內(nèi)錯共采綜采工作面26個，普采工作面8個，炮采工作面19個獲得了良好的經(jīng)濟技術(shù)效果，提高了采出率、單產(chǎn)和工效，降低了厚煤層灰分和坑木效耗。共五十九頁棗莊山家林煤礦恒底式上行(shngxng)采煤 2#煤層厚5.5m，傾角為1115，節(jié)理發(fā)育頂板：中細粒長石、石英砂巖，硅質(zhì)和鈣質(zhì)膠結(jié)，平均厚4.2m，屬厚層堅硬砂巖頂分層經(jīng)常出現(xiàn)大面積懸頂，垮落塊度大，即使鋪設(shè)竹笆假頂，灌注泥漿，也難以膠結(jié)形成再生頂板。中分層采時，大塊矸石錯動，經(jīng)常發(fā)生冒頂，嚴重威脅工作面正常(zhngchng)生產(chǎn)。 共五十九頁山家林礦回