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煤 礦 生 產(chǎn) 技 術(shù)第一節(jié)煤礦地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)一、煤層埋藏特征(一)煤層頂板、底板通常把煤層上部一定范圍內(nèi)的巖層叫煤層頂板,把煤層下部一定范圍內(nèi)的巖層叫做煤層底板。煤層的頂板按其與煤層的相對(duì)位置不同以及跨落的難易程度不同可分為偽頂、直接頂和老頂,如圖2--1所示。煤層的底板也可以分為直接底和老底。圖2--1 煤層頂板、底板組成頂板(1) 偽頂。偽頂是直接位于煤層之上,極易跨落的薄巖層,厚度一般小于0.5m,常由炭質(zhì)頁(yè)巖組成。在采煤過(guò)程中,偽頂多隨落煤而跨落。(2) 直接頂。直接頂是直接位于偽頂之上或直接位于煤層之上(煤層沒(méi)有偽頂時(shí))的一層或幾層巖層,通常由泥巖、頁(yè)巖、粉砂巖等有一定穩(wěn)定性的巖層組成。在采煤過(guò)程中,直接頂通常隨回柱或移架而跨落。(3) 老頂。老頂是指位于直接頂之上或直接位于煤層之上(煤層沒(méi)有直接頂時(shí))的厚而堅(jiān)硬的巖層,通常由砂巖、砂礫巖、石灰?guī)r等巖層組成。老頂不隨直接頂跨落、能在采空區(qū)維持很大的暴露面積。底板(1)直接底。直接底是指直接位于煤層之下的強(qiáng)度較低的巖層,通常由泥巖、頁(yè)巖、粘土巖等巖層所組成。當(dāng)直接底為松軟巖石時(shí),易發(fā)生底鼓和支柱陷入底板的情況。常造成巷道支護(hù)困難。(2)老底。老底是指位于直接底之下比較堅(jiān)固的巖層,多為砂巖、粉砂巖,也有石灰?guī)r。(二)煤層的形態(tài)與結(jié)構(gòu)煤層的形態(tài)煤層的形態(tài)有層狀、似層狀和非層狀3類(lèi)。層狀煤層成層狀分布,厚度變化不大。似層狀煤層形狀像藕節(jié)、串珠、瓜藤等,層位上有一定的連續(xù)性,但厚度變化較大。非層狀煤層形狀像雞窩、扁豆等,層位上連續(xù)性不明顯,常有大范圍尖滅。似層狀煤層和非層狀煤層如圖2-2所示。圖2--2似層狀和非層狀煤層1—藕節(jié)狀;2—串珠裝;3—瓜藤狀;4—雞窩狀;5—扁豆?fàn)蠲簩拥慕Y(jié)構(gòu)根據(jù)煤層中有無(wú)比較穩(wěn)定的夾矸層,可將煤層分為簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層和復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層。簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層中沒(méi)有呈層狀分布的比較穩(wěn)定的矸石夾層;復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層中則含有數(shù)目不等呈層狀分布的且較穩(wěn)定的矸石夾層。(三)煤層厚度煤層厚度有總厚度與有益厚度之分。煤層的總厚度是指煤層頂、底板之間的垂直距離,是包括夾矸層在內(nèi)的厚度;煤層的有益厚度是指去除夾矸層之后的厚度。煤層有薄有厚,差別很大,薄的僅幾厘米,最厚的可達(dá)200余米。不同的煤層厚度不同,同一個(gè)煤層的不同位置厚度通常也不同,甚至還有可能發(fā)生尖滅。我國(guó)把厚度小于1.3m的煤層稱(chēng)為薄煤層,厚度為?3.5m的煤層稱(chēng)為中厚煤層,厚度大于3.5m的煤層稱(chēng)為厚煤層。有時(shí)習(xí)慣上將厚度大于6m的煤層又稱(chēng)為特厚煤層。(四)煤層產(chǎn)狀煤層的產(chǎn)狀就是地下煤層的空間分布規(guī)律,用產(chǎn)狀要素表示。煤層的產(chǎn)狀要素如圖2-3所示,包括煤層的走向、傾向、傾角;(1) 煤層走向。煤層層面與水平面的交線(xiàn)稱(chēng)為走向線(xiàn),走向線(xiàn)的方向就是煤層的走向。(2) 煤層傾向。在煤層層面上,與走向線(xiàn)垂直且向下延深的直線(xiàn)叫傾斜線(xiàn),傾斜線(xiàn)的水平投影所指的方向稱(chēng)為煤層的傾向。(3) 煤層傾角。煤層層面與水平面所夾的銳角稱(chēng)為煤層傾角。我國(guó)把煤層按傾角不同分為3類(lèi),傾角小于25o的煤層叫緩傾斜煤層,傾角為25o?45o的煤層叫傾斜煤層。一般將傾角小于8o的煤層稱(chēng)為近水平煤層。圖2-3 煤層的產(chǎn)狀要素AOB—走向線(xiàn);OD-傾斜線(xiàn);OD'—傾向線(xiàn);a-傾角二、地質(zhì)構(gòu)造(一)褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造是煤層受地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的地應(yīng)力作用被擠得彎彎曲曲,但仍然保持其連續(xù)性的構(gòu)造形態(tài)。褶皺構(gòu)造中的一個(gè)彎曲稱(chēng)為褶曲。褶曲有兩種基本形態(tài),中部向下彎曲的稱(chēng)為向斜,中部向上彎曲的則稱(chēng)為背斜,如圖2-4所示。圖2-4褶皺和褶曲背斜或向斜凸凹部分的頂部稱(chēng)為褶曲的軸部,兩側(cè)稱(chēng)為褶曲的翼部。背斜和向斜在位置上往往是彼此相連的。(二)斷裂構(gòu)造在地殼運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)?shù)貞?yīng)力超過(guò)煤巖層的極限強(qiáng)度時(shí),煤巖層將發(fā)生斷裂,形成斷裂構(gòu)造。斷裂構(gòu)造分為兩種,即節(jié)理和斷層。節(jié)理斷裂面兩側(cè)的煤巖體沒(méi)有明顯相對(duì)位移的斷裂構(gòu)造稱(chēng)為節(jié)理。節(jié)理在地下煤巖體中普遍存在,但是在不同地區(qū)、其他類(lèi)型地質(zhì)構(gòu)造的不同部位以及不同類(lèi)型的巖層中,節(jié)理的發(fā)育程度是不同的。節(jié)理主要是由地殼運(yùn)動(dòng)形成的。因地殼運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的節(jié)理稱(chēng)為構(gòu)造節(jié)理。其特點(diǎn)是分布廣泛,有一定的規(guī)律性。另外也有一些節(jié)理不是由地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,比如由巖層中的泥裂、冰川作用形成的裂隙以及風(fēng)化裂隙等,這幾種節(jié)理稱(chēng)為非構(gòu)造節(jié)理。其特點(diǎn)是分布范圍小,分布規(guī)律不明顯,一般只出現(xiàn)在接近地表的淺部巖體中。斷層斷裂面兩側(cè)的煤巖體有明顯相對(duì)位移的斷裂構(gòu)造稱(chēng)為斷層。為了描述和研究斷層的空間方位和形態(tài),將斷層的各部位分別規(guī)定了一個(gè)名稱(chēng)(圖2一5),這些名稱(chēng)統(tǒng)稱(chēng)為斷層要素。它主要包括斷層面、斷盤(pán)和斷距等。圖2-5斷層要素?cái)嚅_(kāi)的煤巖體發(fā)生相對(duì)位移的斷裂面稱(chēng)為斷層面。斷層面有的是平面,但多數(shù)是曲面。斷層面一般是傾斜的,也有直立的,所以我們可以用描述煤層產(chǎn)狀類(lèi)似的方法,即用斷層面的走向、傾向和傾角來(lái)描述斷層面的空間位置。斷層面兩側(cè)的煤巖體稱(chēng)為斷盤(pán)。位于斷層面上方的煤巖體稱(chēng)為上盤(pán),位于斷層面下方的煤巖體稱(chēng)為下盤(pán)。若斷層面是直立的,則無(wú)上下盤(pán)之分,這時(shí)可根據(jù)斷盤(pán)所在的方位區(qū)分?jǐn)啾P(pán),如E盤(pán)、W盤(pán)等;另外也可以根據(jù)兩盤(pán)的相對(duì)位移情況區(qū)分?jǐn)啾P(pán),如上升盤(pán)、下降盤(pán)。斷層兩盤(pán)沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)位移的距離稱(chēng)為斷距。斷距有許多種,常用的有水平斷距和垂直斷距(也稱(chēng)落差),如圖2-6所示。圖2-6斷距示意圖h—垂直斷距;l—水平斷距根據(jù)斷層兩盤(pán)相對(duì)位移的方向不同,斷層可分為正斷層、逆斷層、平推斷層等。上盤(pán)相對(duì)下降,下盤(pán)相對(duì)上升的斷層稱(chēng)為正斷層(圖2—7a);下盤(pán)相對(duì)下降,上盤(pán)相對(duì)上升的斷層稱(chēng)為逆斷層(圖2—7b);斷層兩盤(pán)沿?cái)鄬用孀呦虬l(fā)生水平移動(dòng)的斷層稱(chēng)為平移斷層(圖2—7c)。圖2—7 斷層的類(lèi)型a—正斷層;b—逆斷層;c—平移斷層(三)地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中,斷層和褶曲等地質(zhì)構(gòu)造容易引起多種事故。由于斷層面附近和褶曲的軸部裂隙較為發(fā)育,整體性和連續(xù)性較差,采掘工作面通過(guò)這類(lèi)地段時(shí)易發(fā)生冒頂事故;有的斷層和裂隙具有導(dǎo)水性,采掘工作面通過(guò)時(shí)有發(fā)生透水事故的危險(xiǎn);斷層帶和褶曲的軸部可能賦存有較多的瓦斯,在采掘工作面穿過(guò)時(shí)易導(dǎo)致瓦斯事故,在煤與瓦斯突出礦井,斷層帶和褶曲的軸部容易發(fā)生煤與瓦斯突出;在煤炭有自然發(fā)火危險(xiǎn)的礦井中,斷層面附近因?yàn)榱粲忻褐騺G煤較多,易于發(fā)生煤炭自然發(fā)火。第二節(jié) 井田開(kāi)拓?zé)o論是采用露天開(kāi)采的方式,還是采用地下開(kāi)采的方式,要開(kāi)采地下煤炭資源,都必須首先建立一套生產(chǎn)系統(tǒng)。采用地下開(kāi)采的方式開(kāi)采煤炭時(shí),其生產(chǎn)系統(tǒng)主要是在地下井巷空間中建立。井田開(kāi)拓的主要內(nèi)容就是要解決井巷的合理布置問(wèn)題,為煤礦生產(chǎn)建立經(jīng)濟(jì)、高效、安全的生產(chǎn)系統(tǒng)。一、礦井開(kāi)拓方式礦井開(kāi)拓巷道在井田內(nèi)的布置方式稱(chēng)為礦井開(kāi)拓方式,包括井筒的形式、數(shù)目和位置,開(kāi)采水平的數(shù)目及布置等。按井笥形式不同礦井開(kāi)拓方式分為立井開(kāi)拓、斜井開(kāi)拓、平桐開(kāi)拓和綜合開(kāi)拓四種類(lèi)型,按井田內(nèi)布置的開(kāi)采水平數(shù)目不同礦井開(kāi)拓方式又可分為單水平開(kāi)拓和多水平開(kāi)拓。(一)立井開(kāi)拓當(dāng)煤系地層上部的表土層厚度較大或煤層埋藏深度較大時(shí),一般采用立井開(kāi)拓。立井開(kāi)拓又可分為立井多水平開(kāi)拓與立井單水平開(kāi)拓。1.立井多水平上山式開(kāi)拓圖2-8為一采用立井多水平開(kāi)拓的實(shí)例。該井田內(nèi)共有五層煤,自上而下為i^—m,,煤層間距較小,均為緩傾斜煤層。井田范圍較大,儲(chǔ)量豐富,但表土層較厚。井田沿傾斜劃分為兩個(gè)階段,第一階段和第二階段下部邊界的標(biāo)高分別為-260m和-400m,兩個(gè)階段均采用上山開(kāi)采。第一階段劃分為4個(gè)采區(qū),采區(qū)走向長(zhǎng)度為1500?2000m。1)井巷布置和掘進(jìn)順序首先在井田中部開(kāi)鑿主立井1和副立井2,當(dāng)井筒掘至-260m水平標(biāo)高后,開(kāi)掘井底車(chē)場(chǎng)和主要石門(mén)3以及-260m運(yùn)輸大巷4。為加快礦井建設(shè)及有利于礦井通風(fēng),井田上部邊界的風(fēng)井8、回風(fēng)石門(mén)及回風(fēng)大巷9常與階段運(yùn)輸大巷同時(shí)開(kāi)掘。當(dāng)運(yùn)輸大巷掘進(jìn)超過(guò)采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)位置一定距離后,即可按順序掘進(jìn)采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)5、采區(qū)運(yùn)輸上山6、軌道上山7和采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)等巷道與回風(fēng)大巷9連通形成通風(fēng)系統(tǒng)。在采區(qū)內(nèi)構(gòu)成全風(fēng)壓通風(fēng)系統(tǒng)后方可按順序掘進(jìn)區(qū)段運(yùn)輸石門(mén)11、區(qū)段回風(fēng)石門(mén)14、m1煤層區(qū)段運(yùn)輸平巷12、m】煤層區(qū)段回風(fēng)平巷15以及開(kāi)切眼。2)礦井生產(chǎn)系統(tǒng):(1) 運(yùn)煤系統(tǒng)。采煤工作面采出的煤先后經(jīng)區(qū)段運(yùn)輸平巷12、區(qū)段運(yùn)輸石門(mén)11、區(qū)段溜煤眼、采區(qū)運(yùn)輸上山6運(yùn)至采區(qū)煤倉(cāng)。采區(qū)煤倉(cāng)中的煤在運(yùn)輸大巷中裝入礦車(chē),電機(jī)車(chē)牽引載煤列車(chē)至井底車(chē)場(chǎng)卸入井底煤倉(cāng)。井底煤倉(cāng)中的煤最終通過(guò)主井箕斗提至地面。(2) 設(shè)備、材料及矸石的運(yùn)輸。裝有工作面生產(chǎn)所需設(shè)備材料的礦車(chē)(或材料車(chē)、平板車(chē)),經(jīng)副井罐籠下放至井底車(chē)場(chǎng)后,由電機(jī)車(chē)牽引運(yùn)至采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)。采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)的材料由絞車(chē)牽引經(jīng)采區(qū)軌道上山運(yùn)至采區(qū)上部車(chē)場(chǎng),最后經(jīng)m1煤層區(qū)段回風(fēng)平巷運(yùn)至工作面。采區(qū)內(nèi)掘進(jìn)施工所出矸石的運(yùn)輸路線(xiàn)大致與設(shè)備材料的運(yùn)輸路線(xiàn)相同,只是運(yùn)輸方向相反。(3) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)。礦井采用中央邊界式通風(fēng),新鮮風(fēng)流由副井2進(jìn)入井下,先后經(jīng)井底車(chē)場(chǎng)、主要石門(mén)3、主要運(yùn)輸大巷4、采區(qū)車(chē)場(chǎng)5、采區(qū)軌道上山7、區(qū)段運(yùn)輸石門(mén)11、區(qū)段運(yùn)輸平巷12進(jìn)入工作面;清洗采煤工作面后的污風(fēng)經(jīng)區(qū)段回風(fēng)平巷15、區(qū)段回風(fēng)石門(mén)14進(jìn)入階段回風(fēng)大巷9,再經(jīng)過(guò)階段回風(fēng)石門(mén),最終由風(fēng)井排至地面。圖2-7 立井多水平上山式開(kāi)拓1—主立井;2—副立井;3—井底車(chē)場(chǎng)及主要石門(mén);4—260m運(yùn)輸大巷;5—采區(qū)下部車(chē)場(chǎng);6—采區(qū)運(yùn)輸上山;7—采區(qū)軌道上山;8—風(fēng)井;9—第一階段回風(fēng)大巷;10—m5區(qū)段運(yùn)輸平巷;11—區(qū)段運(yùn)輸石門(mén);12—mi區(qū)段運(yùn)輸平巷;13—m5區(qū)段回風(fēng)平巷;14—區(qū)段回風(fēng)石門(mén);15—m1區(qū)段回風(fēng)平巷;16—采煤工作面;17—-400m運(yùn)輸大巷2.立井單水平上下山開(kāi)拓采用這種開(kāi)拓方式的井田只劃分為兩個(gè)階段,且煤層傾角一般較小,在兩個(gè)階段之間的分界面上布置井底車(chē)場(chǎng)、運(yùn)輸大巷等,形成生產(chǎn)水平。在開(kāi)采時(shí)通常首先開(kāi)采上山階段,上山階段開(kāi)采結(jié)束時(shí)不再延深主井或主、副井都不再延深,下山階段采用布置下山采區(qū)的方法進(jìn)行開(kāi)采。在下山采區(qū)中,下山的位置和作用與上山相同,只是與運(yùn)輸大巷的聯(lián)系方式與上山有所不同。立井開(kāi)拓具有井筒短、提升速度快、提升能力大、管線(xiàn)敷設(shè)短、通風(fēng)阻力小、維護(hù)較容易等優(yōu)點(diǎn),同時(shí),對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng),不受煤層傾角、厚度、瓦斯等條件限制,立井開(kāi)拓的缺點(diǎn)是井筒掘進(jìn)施工技術(shù)要求高,開(kāi)鑿井筒所需設(shè)備和井筒裝備復(fù)雜,井筒掘進(jìn)速度慢,基建投資大。(二)斜井開(kāi)拓1、片盤(pán)斜井開(kāi)拓如圖2—9所示,井田內(nèi)有一層煤,沿傾斜方向劃分為四個(gè)片盤(pán)。每一片盤(pán)內(nèi)可布置兩個(gè)工作面同時(shí)進(jìn)行回采。1)井巷布置和掘進(jìn)順序。在井田走向中央沿煤層開(kāi)鑿一對(duì)斜井,其中1為主井,2為副井。主井與副井相互平行且每隔30?40m以聯(lián)絡(luò)巷連通。主副斜井掘至第一片盤(pán)下部邊界時(shí),即開(kāi)掘片盤(pán)車(chē)場(chǎng),同時(shí)自井筒兩側(cè)向兩翼開(kāi)掘片盤(pán)運(yùn)輸平巷3和片盤(pán)回風(fēng)平巷5。掘進(jìn)到礦井兩翼邊界后,在井田邊界留20?30m煤柱(井田邊界煤柱),自片盤(pán)運(yùn)輸平巷向上掘進(jìn)開(kāi)切眼與片盤(pán)回風(fēng)平巷貫通。在開(kāi)切眼中安裝設(shè)備進(jìn)行回采后即形成采煤工作面。2)生產(chǎn)系統(tǒng)(1) 運(yùn)煤系統(tǒng)?;夭晒ぷ髅娌上碌拿河晒ぷ髅婀伟遢斔蜋C(jī)運(yùn)到片盤(pán)運(yùn)輸平巷,裝入礦車(chē),用無(wú)極繩絞車(chē)或小型電機(jī)車(chē)將礦車(chē)牽引至井底車(chē)場(chǎng),再用絞車(chē)通過(guò)主井提至地面。(2) 通風(fēng)系統(tǒng)。新鮮風(fēng)流從主井進(jìn)入井底車(chē)場(chǎng)后,分為兩股經(jīng)過(guò)兩翼的片盤(pán)運(yùn)輸平巷到達(dá)回采工作面。清洗工作面后的乏風(fēng)經(jīng)片盤(pán)回風(fēng)平巷至副井并由礦井主要通風(fēng)機(jī)排至地面。為了保證礦井均衡生產(chǎn),在開(kāi)采第一片盤(pán)的同時(shí),應(yīng)及時(shí)將第二片盤(pán)的巷道開(kāi)掘好。片盤(pán)斜井的走向長(zhǎng)度一般為800?1500m。傾斜長(zhǎng)度,一段提升時(shí)為500?800m,兩段提升時(shí)為1000?1500m。片盤(pán)斜井的生產(chǎn)能力較小,多為小型礦井。圖2—9 片盤(pán)斜井開(kāi)拓方式1—主井;2一副井;3一片盤(pán)運(yùn)輸平巷;4—第二片盤(pán)運(yùn)輸平巷;5一片盤(pán)回風(fēng)平巷;6一副巷;7一井底水倉(cāng);8—聯(lián)絡(luò)巷2.斜井多水平分區(qū)式開(kāi)拓對(duì)于埋藏深度不大的緩傾斜煤層井田,采用斜井多水平分區(qū)式開(kāi)拓時(shí),其井巷布置如圖2-10所示。該井田劃分為3個(gè)階段,每個(gè)階段劃分為4個(gè)米區(qū)。圖2-10 斜井多水平分區(qū)式開(kāi)拓1-主井;2—副井;3—井底車(chē)場(chǎng);4—階段運(yùn)輸大巷;5—采區(qū)下部車(chē)場(chǎng);6—回風(fēng)井; 7—階段回風(fēng)大巷;8—采區(qū)回風(fēng)石門(mén);9—運(yùn)輸上山;10—軌道上山;11—采區(qū)煤倉(cāng);12—區(qū)段運(yùn)輸巷;13—區(qū)段回風(fēng)巷;14—開(kāi)切眼;15—風(fēng)硐;16—主要通風(fēng)機(jī)平硐開(kāi)拓具有投資少、占用設(shè)備少、施工容易、出煤快、成本低等優(yōu)點(diǎn),只要條件適合,應(yīng)優(yōu)先選用。采用平硐開(kāi)拓時(shí)硐口的地勢(shì)應(yīng)選取平緩地帶,平硐標(biāo)高以上要有足夠的儲(chǔ)量,硐口與外界交通聯(lián)系方便。圖2—11平硐開(kāi)拓示意圖(四)綜合開(kāi)拓上述3種基本開(kāi)拓方式都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),為了充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn),可以將主、副井布置成不同的井硐形式,這樣用兩種以上的基本井硐形式開(kāi)拓井田稱(chēng)為綜合開(kāi)拓。根據(jù)不同的地質(zhì)與生產(chǎn)技術(shù)條件,綜合開(kāi)拓可以有如下幾種形式,平硐一斜井、斜井一立井、立井一平硐、立井一斜井一平硐。二、礦井生產(chǎn)系統(tǒng)礦井生產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)綜合性的系統(tǒng),主要包括運(yùn)輸提升系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、壓風(fēng)供給系統(tǒng)等。(一)運(yùn)輸提升系統(tǒng)1.煤的運(yùn)輸采用走向長(zhǎng)壁采煤法開(kāi)采緩傾斜、傾斜煤層時(shí),采煤工作面采出的煤炭通常要依次經(jīng)過(guò)工作面運(yùn)輸巷、運(yùn)輸上山(或下山)、采區(qū)煤倉(cāng)、運(yùn)輸大巷、主要運(yùn)輸石門(mén)、井底車(chē)場(chǎng)、井底煤倉(cāng)、主井(或平硐)運(yùn)至地面。在工作面運(yùn)輸巷和運(yùn)輸上山中通常都采用帶式輸送機(jī)(或刮板輸送機(jī))運(yùn)輸。運(yùn)輸大巷中大都采用軌道運(yùn)輸,近年來(lái),也有不少礦井在運(yùn)輸大巷中采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤。采用立井開(kāi)拓的大中型礦井,主立井一般采用箕斗提煤,小型礦井的主立井有采用罐籠提升的。采用斜井開(kāi)拓的大中型礦井,主斜井多采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤,中小型礦井的主斜井,除了可采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤外,也可采用箕斗或串車(chē)提煤。礦井采用平硐開(kāi)拓時(shí),平硐中煤的運(yùn)輸方式與運(yùn)輸大巷相同。2、材料與矸石的運(yùn)輸采掘工作面生產(chǎn)過(guò)程中需要的設(shè)備、材料一般需要依次經(jīng)過(guò)副井、井底車(chē)場(chǎng)、運(yùn)輸大巷、采區(qū)下部車(chē)場(chǎng),再經(jīng)過(guò)軌道上山、采區(qū)上部或中部車(chē)場(chǎng)等巷道運(yùn)至采掘工作面。掘進(jìn)工作面采出的矸石,其運(yùn)輸方向與掘進(jìn)工作面材料的運(yùn)輸方向相反。材料與矸石在井筒中的運(yùn)輸方式:副井為立井時(shí)用罐籠運(yùn)輸;副井是斜井時(shí)則用串車(chē)運(yùn)輸。在其他巷道中,材料和矸石一般都使用礦車(chē)運(yùn)輸。(二)通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)井進(jìn)入礦井后,經(jīng)過(guò)井下各用風(fēng)場(chǎng)所,然后從回風(fēng)井排出礦井,風(fēng)流所經(jīng)過(guò)的整個(gè)路線(xiàn)及其配套的通風(fēng)設(shè)施稱(chēng)為礦井通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)包括通風(fēng)方法、通風(fēng)方式和通風(fēng)網(wǎng)路。(三)供電系統(tǒng)由礦井地面變電所、井下中央變電所、采區(qū)變電所、工作面配電點(diǎn)按一定方式相互連接起來(lái)的一個(gè)整體,稱(chēng)為礦井供電系統(tǒng)。大型礦井一般采用三級(jí)供電方式:即地面變電所、井下中央變電所和采區(qū)變電所。而中小型礦井一般采用二級(jí)供電方式,即地面變電所和井下采區(qū)變電所。(四) 排水系統(tǒng)絕大多數(shù)礦井都是有涌水的,因此,需要有排水系統(tǒng)進(jìn)行排水。礦井排水系統(tǒng)主要由井底水倉(cāng)、泵房以及在副井中敷設(shè)的排水管等組成。采區(qū)采用上山開(kāi)采時(shí),采掘工作面和其他地點(diǎn)的涌水通常都可以通過(guò)采區(qū)上山、采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)和運(yùn)輸大巷中的排水溝直接流入井底水倉(cāng),個(gè)別采掘工作面需要設(shè)置水泵進(jìn)行排水。采區(qū)采用下山開(kāi)采時(shí),在采區(qū)下部通常需要開(kāi)鑿水窩并設(shè)置水泵,以便將采區(qū)內(nèi)的涌水排至位于上部的水平運(yùn)輸大巷。在井底車(chē)場(chǎng)的主排水泵房中,通常都安裝兩臺(tái)以上的大型排水設(shè)備,可連續(xù)不斷地進(jìn)行排水。(五) 壓氣供給系統(tǒng)煤礦井下通常都要使用一些以壓縮空氣(簡(jiǎn)稱(chēng)壓氣)作為動(dòng)力的設(shè)備,如風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)、風(fēng)鎬等。煤與瓦斯突出礦井中還需要在采掘工作面設(shè)立壓風(fēng)自救裝置,為此必須為礦井建立壓風(fēng)供給系統(tǒng)。礦井壓風(fēng)供給系統(tǒng)主要由壓風(fēng)機(jī)房和管路系統(tǒng)組成。壓風(fēng)機(jī)房通常都設(shè)在地面,其中安裝數(shù)臺(tái)空氣壓縮機(jī)和風(fēng)包等??諝鈮嚎s機(jī)將空氣加壓后通過(guò)敷設(shè)在副井、井底車(chē)場(chǎng)和運(yùn)輸大巷等巷道中的管路系統(tǒng)輸送到采掘工作面,供給壓氣動(dòng)力設(shè)備使用。三、礦井巷道分類(lèi)礦井巷道包括井筒、平硐和井下的各種巷道,是礦井建立生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)的基礎(chǔ)條件。(一)按巷道的傾角不同分類(lèi)巷道的傾角就是巷道與水平面之間的夾角。礦井巷道按傾角不同可分為垂直巷道、傾斜巷道和水平巷道3大類(lèi),如圖2-12所示。垂直巷道。垂直巷道的中心線(xiàn)與水平面垂直,如立井、暗立井、溜井等。水平巷道。水平巷道的中心線(xiàn)與水平面大至平行,如平硐、石門(mén)、平巷等。傾斜巷道。傾斜巷道的中心線(xiàn)與水平面既不平行也不垂直,而是成一定角度,如斜井、采區(qū)上山(或下山)、暗斜井(也稱(chēng)主下山)等。圖2-12礦井巷道示意圖1—立井;2—斜井;3—平硐;4—暗立井;5—溜井;6—石門(mén);7—煤層平巷;8—煤倉(cāng);9—上山;10—下山;11—風(fēng)井;12—巖石平巷(二)按巷道的服務(wù)范圍不同分類(lèi)通常將礦井巷道按服務(wù)范圍不同分為開(kāi)拓巷道、準(zhǔn)備巷道和回采巷道。開(kāi)拓巷道。開(kāi)拓巷道是指為全礦井服務(wù),或者為一個(gè)及一個(gè)以上的階段服務(wù)的巷道,主要有主副立井(或斜井)、平硐、井底車(chē)場(chǎng)、主要運(yùn)輸及回風(fēng)石門(mén)、運(yùn)輸大巷及回風(fēng)大巷等。準(zhǔn)備巷道。準(zhǔn)備巷道是指為一個(gè)采區(qū)或者為兩個(gè)和兩個(gè)以上的回采工作面服務(wù)的巷道,主要有采區(qū)車(chē)場(chǎng)、采區(qū)煤倉(cāng)、采區(qū)上山(或下山)、采區(qū)石門(mén)等?;夭上锏??;夭上锏朗侵钢粸橐粋€(gè)回采工作面服務(wù)的巷道,主要有工作面運(yùn)輸巷、工作面回風(fēng)巷、開(kāi)切眼等。第三節(jié) 采煤技術(shù)一、采區(qū)巷道布置單一煤層一次采全高的采區(qū)巷道布置圖2-13為一單一煤層一次采全高的采區(qū)巷道布置示例。該采區(qū)開(kāi)采一層煤,為薄煤層,煤層埋藏穩(wěn)定,地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,瓦斯涌出量小,采區(qū)內(nèi)沿傾斜劃分為3個(gè)區(qū)段,采區(qū)走向長(zhǎng)度為1200m,采用普通機(jī)械化采煤。采區(qū)內(nèi)的主要生產(chǎn)系統(tǒng)包括運(yùn)煤系統(tǒng)、運(yùn)料和排矸系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等:運(yùn)煤系統(tǒng)。采煤工作面采出的煤炭,經(jīng)區(qū)段運(yùn)輸平巷9、運(yùn)煤上山5進(jìn)入采區(qū)煤倉(cāng),在采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)裝車(chē)外運(yùn)。運(yùn)料、排矸系統(tǒng)。采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)的設(shè)備、材料經(jīng)軌道上山4、采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)6、區(qū)段回風(fēng)平巷10運(yùn)至采煤工作面;經(jīng)采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)7'、區(qū)段回風(fēng)平巷8'運(yùn)至掘進(jìn)工作面。掘進(jìn)施工中采出的煤炭、矸石,則以與運(yùn)送材料相反的方向運(yùn)至采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)。通風(fēng)系統(tǒng)。運(yùn)輸大巷中的新鮮風(fēng)流經(jīng)由采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)3、軌道上山4、采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)7、區(qū)段回風(fēng)平巷8、聯(lián)絡(luò)巷11、區(qū)段運(yùn)輸平巷9進(jìn)入工作面,回采工作面的乏風(fēng)經(jīng)由區(qū)段回風(fēng)平巷10、(左邊回采工作面的乏風(fēng)需經(jīng)過(guò)采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)6)采區(qū)回風(fēng)石門(mén)2進(jìn)入礦井總回風(fēng)大巷。圖2-13單一煤層一次采全高的采區(qū)巷道布置近距離煤層聯(lián)合布置采區(qū)的巷道布置圖2-14為一近距離煤層聯(lián)合布置采區(qū)的巷道布置示例。該采區(qū)開(kāi)采兩層煤,m】煤層厚2.5m,m?煤層厚L8m,煤層傾角為珍,煤層頂?shù)装寰鶠樯百|(zhì)頁(yè)巖。兩層煤間的層間距為26m,采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,煤層瓦斯含量小。采區(qū)沿傾斜劃分為4個(gè)區(qū)段。采區(qū)巷道布置特點(diǎn)該采區(qū)兩層煤的共用上山均布置在1^煤層中,這樣m2煤層中的巷道布置與生產(chǎn)系統(tǒng)和前述的單一煤層一次采全高的采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)完全相同。在mi煤層中只布置區(qū)段運(yùn)輸平巷和區(qū)段回風(fēng)平巷以及開(kāi)切眼。1^煤層的區(qū)段運(yùn)輸巷通過(guò)溜煤眼與運(yùn)煤上山聯(lián)系,區(qū)段回風(fēng)巷通過(guò)聯(lián)絡(luò)石門(mén)與m2煤層區(qū)段回風(fēng)巷聯(lián)系。采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)(1) 運(yùn)煤系統(tǒng)。工作面采出的煤經(jīng)m】煤層區(qū)段運(yùn)輸平巷5、區(qū)段溜煤眼10,運(yùn)煤上山3運(yùn)至采區(qū)煤倉(cāng)12,在大巷中裝車(chē)外運(yùn)。(2) 運(yùn)料排矸系統(tǒng)。采煤工作面所需的設(shè)備材料,自采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)11經(jīng)軌道上山4提至采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)后甩入平巷8,然后又經(jīng)過(guò)聯(lián)絡(luò)石門(mén)9、區(qū)段回風(fēng)平巷6運(yùn)至采煤工作面。由于采區(qū)在回采期間不掘巖石巷道,故排矸量很少,對(duì)掘進(jìn)區(qū)段平巷所排出的煤及挑頂臥底的少量矸石,可用礦車(chē)經(jīng)上部或中部車(chē)場(chǎng)、軌道上山運(yùn)至采區(qū)下部車(chē)場(chǎng),然后經(jīng)采區(qū)石門(mén)運(yùn)出。(3) 通風(fēng)系統(tǒng)?;夭晒ぷ髅媛?tīng)需要的新鮮風(fēng)流,自運(yùn)輸大巷經(jīng)采區(qū)石門(mén)2、采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)11、軌道上山4、采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)和聯(lián)絡(luò)石門(mén)9'、區(qū)段平巷5到達(dá)采煤工作面,采煤工作面的乏風(fēng)經(jīng)區(qū)段回風(fēng)巷6、聯(lián)絡(luò)石門(mén)9、采區(qū)風(fēng)井15排至地面。圖2-14近距離煤層采區(qū)巷道的聯(lián)合布置二、采煤工藝(一)炮采工藝炮采工作面主要裝備炮采工作面打炮眼需要使用煤電鉆、麻花鉆桿與合金鉆頭,工作面內(nèi)的運(yùn)煤設(shè)備一般是輕型或中型可彎曲刮板輸送機(jī),支護(hù)裝備一般采用單體液壓支柱與鉸接頂梁組成懸臂梁支架或采用金屬摩擦支柱及木棚支護(hù)。使用木支護(hù)的工作面需配備回柱絞車(chē)。采煤工藝走向長(zhǎng)壁采煤工作面采用炮采工藝采煤時(shí),其生產(chǎn)過(guò)程主要由以下工序組成:(1) 破煤。在炮采工作面,破煤主要是由爆破作業(yè)完成的。爆破作業(yè)的工藝過(guò)程主要由打眼、裝藥、封泥、聯(lián)線(xiàn)和起爆等工序組成。(2) 裝煤。目前,炮采工作面的裝煤通常是由爆破裝煤和人工裝煤共同完成。人工裝煤勞動(dòng)強(qiáng)度大,效率低,是炮采工藝的主要缺點(diǎn)之一。爆破裝煤是利用炸藥爆炸時(shí)的拋擲作用,將煤炭裝入刮板輸送機(jī)內(nèi)。利用好爆破裝煤能降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。在炮采工作面刮板輸送機(jī)上安裝可移動(dòng)擋板可增大爆破裝煤的數(shù)量。(3) 運(yùn)煤。走向長(zhǎng)壁炮采工作面的傾角在20。以下時(shí),一般應(yīng)采用可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤;傾角為20。?25。時(shí),可采用搪瓷溜槽運(yùn)煤;傾角大于25。時(shí)可用鐵溜槽運(yùn)煤。(4)推移工作面刮板輸送機(jī)。裝煤工作完畢,須將工作面可彎曲刮板輸送機(jī)整體推移至距工作面煤壁20。?300mm的位置,以便進(jìn)行支護(hù)工作和有利于下一次爆破裝煤。(5) 支護(hù)。目前,炮采工作面使用的支護(hù)裝備主要有單體液壓支柱與鉸接頂梁組成的懸臂梁支架、金屬摩擦支柱和木支架。木支架的強(qiáng)度小,可縮性差,不能適應(yīng)頂板下沉,而且使用木支架支護(hù)要消耗大量的木材,不利于環(huán)境保護(hù),因此,有條件的工作面應(yīng)使用單體液壓支柱支護(hù)和金屬摩擦支柱。(6) 采空區(qū)處理。目前走向長(zhǎng)壁炮采工作面采空區(qū)的處理,主要采用全部垮落法。就是當(dāng)工作面支架的控頂距離達(dá)到作業(yè)規(guī)程規(guī)定的最大控頂距時(shí),將靠近采空區(qū)的一排或兩排支架撤掉,讓頂板垮落(圖2—15),這就是所謂的回柱放頂。在多數(shù)情況下,采空區(qū)的垮落矸石能起到支撐上方老頂、緩和老頂來(lái)壓的作用。采用全部充填法處理采空區(qū)的工作面,采空區(qū)處理由回柱充填工序完成。圖2—15 全部垮落法處理采空區(qū)示意圖(二)普通機(jī)械化采煤(簡(jiǎn)稱(chēng)普采)工藝工作面主要技術(shù)裝備普采工作面技術(shù)裝備主要有滾筒式采煤機(jī)或刨煤機(jī)、可彎曲刮板輸送機(jī)和與其配套的推移千斤頂、單體金屬支柱與鉸接頂梁及乳化液泵站等。采煤工藝普采工作面的生產(chǎn)工藝過(guò)程主要由割煤、運(yùn)煤、掛梁、推移刮板輸送機(jī)、打柱以及回柱放頂?shù)裙ば蚪M成:(1)割煤。滾筒式采煤機(jī)在割煤時(shí),采煤機(jī)是騎在工作面刮板輸送機(jī)上并以刮板輸送機(jī)作為導(dǎo)軌沿工作面往復(fù)運(yùn)行的。滾筒在旋轉(zhuǎn)時(shí)割下的煤依靠滾筒上的螺旋葉片送入刮板輸送機(jī),在支撐滾筒的搖臂上安裝的弧形擋煤板能起到輔助裝煤作用。普采工作面采用雙滾筒采煤機(jī)時(shí),其割煤與進(jìn)刀與綜采己無(wú)大差別。若采用單滾筒采煤機(jī)時(shí),其割煤與進(jìn)刀有以下特點(diǎn):①采用單滾筒采煤機(jī)的工作面需要人工預(yù)開(kāi)缺口(圖2—16),下缺口長(zhǎng)一般為3?5m,上缺口長(zhǎng)一般為8?10m;②當(dāng)采高與滾筒直徑不同時(shí),采煤機(jī)通常需要采用上行割頂煤,下行割底煤、清浮煤的割煤方式,這樣采煤機(jī)沿工作面往返一次只進(jìn)一刀;否則也可采取預(yù)放震動(dòng)炮,或采煤機(jī)沿底板割煤在推移運(yùn)輸機(jī)后爆破挑落頂煤等方法實(shí)現(xiàn)雙向割煤。(2) 掛梁。采煤機(jī)割煤過(guò)后,跟隨采煤機(jī)將工作面支架上的鉸接頂梁向工作面煤壁方向延接,以對(duì)割煤后新暴露的頂板進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。根據(jù)頂板條件和采煤機(jī)截深等不同,普采工作面的支架布置有齊梁式布置與錯(cuò)梁式布置兩種,如圖2—17所示。若普采工作面采用的是深截式采煤機(jī),即截深等于梁長(zhǎng),這時(shí)可緊跟采煤機(jī)后按順序掛梁;若采用的是淺截式采煤機(jī),頂板條件好時(shí)工作面支架可采用齊梁式布置,這樣采煤機(jī)割第一刀煤時(shí)不掛梁,割第二刀煤時(shí)接順序掛梁,若頂板條件不好,為了及時(shí)掛梁支護(hù)采煤機(jī)割煤后的懸露頂板可以采用錯(cuò)梁式布置,這時(shí)采煤機(jī)每割一刀,只需要間隔掛梁。(3) 推移工作面刮板輸送機(jī)。操作與刮板輸送機(jī)配套的專(zhuān)用推移千斤頂向煤壁方向推移刮板輸送機(jī),推移距離與采煤機(jī)截深相同。(4) 打柱與回柱放頂。在普采工作面,這兩道工序完成的方法與炮采工作面相同。圖2-16普采工作面設(shè)備布置

圖2-17支架齊梁式布置與錯(cuò)梁式布置(三)綜合機(jī)械化采煤工藝綜合機(jī)械化采煤是在普通機(jī)械化采煤的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。普通機(jī)械化采煤設(shè)備雖然實(shí)現(xiàn)了破煤、裝煤、運(yùn)煤的機(jī)械化,但是支護(hù)和放頂工作仍為手工操作,勞動(dòng)強(qiáng)度大、速度慢、安全沒(méi)有保證,也影響采煤機(jī)械效能的充分發(fā)揮。而綜合機(jī)械化采煤,使采煤過(guò)程全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化,并具有高產(chǎn)、高效、安全、生產(chǎn)集中等特點(diǎn)。工作面主要設(shè)備及布置綜采工作面設(shè)備布置如圖2-18所示。其中主要設(shè)備有:(1) 淺截深滾筒采煤機(jī)(或刨煤機(jī))。搖臂式雙滾筒可調(diào)高采煤機(jī)是綜采工作面應(yīng)用最多的采煤機(jī)。它以刮板輸送機(jī)作為軌道,沿工作面往復(fù)運(yùn)行進(jìn)行割煤和裝煤。(2) 可彎曲刮板輸送機(jī)。它主要用于運(yùn)煤,另外也是采煤機(jī)運(yùn)行的軌道和移動(dòng)液壓支架時(shí)的著力點(diǎn)。刮板輸送機(jī)的煤壁一側(cè)安裝有鏟煤板,在推移刮板輸送機(jī)時(shí)能自動(dòng)完成清掃和裝載浮煤的工作。(3) 液壓自移支架和端頭支架。液壓自移支架以高壓乳化液作為動(dòng)力傳動(dòng)液,通過(guò)操縱閥的控制,能實(shí)現(xiàn)升、降和前移等動(dòng)作,負(fù)責(zé)完成支護(hù)頂板和處理采空區(qū)兩道主要工序。端頭支架也是一種液壓自移支架,只是在結(jié)構(gòu)上與普通液壓支架稍有不同,是專(zhuān)門(mén)用來(lái)加強(qiáng)工作面上下端頭頂板支護(hù)的液壓支架。(4) 橋式轉(zhuǎn)載機(jī)。它是一種整體式的刮板輸送機(jī),用于工作面刮板輸送機(jī)和運(yùn)輸平巷帶式輸送機(jī)之間的煤炭轉(zhuǎn)載任務(wù)。它可以通過(guò)和端頭支架之間連接的推移千斤頂或利用小絞車(chē)實(shí)現(xiàn)自身的整體移置,可避免頻繁地縮短運(yùn)輸巷中的帶式輸送機(jī)。(5) 可伸縮帶式輸送機(jī)。它是工作面運(yùn)輸巷中的主要運(yùn)煤設(shè)備,可以通過(guò)貯帶裝置比較方便地調(diào)整鋪設(shè)長(zhǎng)度,以適應(yīng)工作面回采過(guò)程中運(yùn)輸距離的變化。(6) 乳化液泵站。乳化液泵站能將低壓乳化液變?yōu)楦邏喝榛?,為液壓支架等液壓設(shè)備提供動(dòng)力。(7) 移動(dòng)變電站。綜采工作面電器設(shè)備的總?cè)萘枯^大,如果采用低電壓向工作面供電,不僅供電質(zhì)量不易保證,而且還需要大截面的電纜,因此,綜采工作面都采用高壓供電,這樣就需要在工作面運(yùn)輸巷或回風(fēng)巷中設(shè)置移動(dòng)變電站,以提供工作面需要的電壓。除了以上設(shè)備之外,綜采工作面通常還設(shè)有集中控制設(shè)備,傾角較大的綜采工作面還需要設(shè)置輸送機(jī)錨固裝置、安全絞車(chē)等。圖2-18 綜采工作面設(shè)備布置示意圖采煤工藝綜采工作面生產(chǎn)工藝過(guò)程主要由三道工序組成,即割煤、移架、推移刮板輸進(jìn)機(jī)。這三道主要工序因配合方式不同,可以組成兩種工藝形式,即割煤一移架一推移刮板輸送機(jī)或割煤一推移刮板輸送機(jī)一移架。(四)綜采放頂煤采煤法簡(jiǎn)介綜采放頂煤采煤法就是利用放頂煤綜采設(shè)備將厚煤層一次采全高,是近年來(lái)應(yīng)用較多的一種厚煤層采煤方法。設(shè)備特點(diǎn)放頂煤綜采設(shè)備與常規(guī)綜采設(shè)備差別不大,其主要特點(diǎn)是:綜采放頂煤支架上設(shè)了一個(gè)放煤口,而常規(guī)綜采支架是沒(méi)有的;另外,大多數(shù)綜采放頂煤工作面都設(shè)有兩部刮板輸送機(jī),其中一部位于液壓支架的前部,另一部設(shè)在液壓支架的掩護(hù)梁之下。采煤機(jī)割下的煤通過(guò)液壓支架前部的刮板輸送機(jī)運(yùn)輸,液壓支架放煤口放出的煤則利用液壓支架后部的運(yùn)輸機(jī)運(yùn)出。綜采放頂煤采煤工藝綜采放頂煤工作面的生產(chǎn)情況如圖2-19所示。采煤機(jī)首先沿煤層底板割煤,采高一般為?3m,滯后于采煤機(jī)一定距離將液壓支架前移并推移液壓支架前部的刮板輸送機(jī)。以上這些工序的完成以及相互配合與常規(guī)綜采基本相同。在采煤機(jī)采煤之后,液壓支架上方的煤體在礦山壓力的作用下會(huì)逐漸發(fā)生破壞直至崩落。一般采煤機(jī)每割煤一至兩刀,將支架后方的碎煤通過(guò)支架的放煤口放入刮板輸送機(jī)運(yùn)走。圖2-19 綜采放頂煤采煤示意圖綜采放頂煤采煤法的主要優(yōu)點(diǎn)是:煤層開(kāi)采的準(zhǔn)備工作量較少;產(chǎn)量高,噸煤成本低,經(jīng)濟(jì)效益好。其主要缺點(diǎn)有:回采率較低,一般煤炭損失達(dá)33%?35%,造成一定的資源浪費(fèi);采空區(qū)的自然發(fā)火較為嚴(yán)重。實(shí)踐證明,這種采煤方法適用于開(kāi)采厚度為5?15m、傾角小于300的厚煤層。三、急傾斜煤層開(kāi)采我國(guó)急傾斜煤層開(kāi)采的產(chǎn)量比重不大,據(jù)1996年統(tǒng)計(jì),國(guó)有重點(diǎn)煤礦開(kāi)采急傾斜煤層的產(chǎn)量占%。由于急傾斜煤層開(kāi)采的機(jī)械化程度低,因而生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比緩傾斜、傾斜煤層工作面落后。(一)急傾斜煤層開(kāi)采的特點(diǎn)急傾斜煤層開(kāi)采具有如下特點(diǎn):(1) 工作面采下的煤能自動(dòng)沿底板下滑,因而簡(jiǎn)化了工作面的裝運(yùn)工作,但是下滑的煤塊和矸石容易沖倒支架。砸傷人員,增加了生產(chǎn)過(guò)程中的不安全因素。(2) 頂板重力沿煤層頂?shù)装宸ň€(xiàn)方向的分力較小,而沿煤層傾斜方向的分力則較大,這使工作面支架的載荷較小,但也使支架的穩(wěn)定性較差。煤層回采后,不僅頂板巖層會(huì)塌冒,底板巖層也可能脫落、滑動(dòng)。(3) 采煤工作面的行人、運(yùn)料、落煤、支護(hù)、采空區(qū)處理等操作都比較困難。(4) 采區(qū)上山多在煤層中布置,通常稱(chēng)為上山眼(圖2—20),有溜煤眼、運(yùn)料眼、行人眼,需要出矸時(shí)還需另設(shè)

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