《煤礦開采技術》課件第11章

煤礦開采技術煤礦開采技術特大型煤礦特大型煤礦《煤礦開采技術》課件第11章煤礦特大型挖掘機煤礦特大型挖掘機§11急傾斜煤層采煤工藝

§11急傾斜煤層采煤工藝學習目標?熟悉急斜煤層開采圍巖移動規(guī)律。?正確表述急斜煤層開采對未采煤層的影響。?正確表述急斜單一煤層走向長壁法爆破工藝。?正確選擇倒臺階、正臺階、偽斜柔性掩護支架采煤工藝。?能正確設置俯偽斜走向長壁工作面分段密集支柱。?能正確進行工作面初采和末采的安全技術管理。?能正確選擇俯偽斜走向長壁采煤法。學習目標?熟悉急斜煤層開采圍巖移動規(guī)律。

§11.1急傾斜煤層開采的特點§11.1急傾斜煤層開采的特點1.急斜煤層開采原則和方法與緩傾斜、傾斜煤層開采基本一致。2.由于急斜煤層傾角大，煤層地質(zhì)因素和礦山壓力顯現(xiàn)與緩傾斜、傾斜煤層有著較大的差異。3.在礦井開拓方式、采區(qū)巷道布置、采煤方法以及提升運輸、采煤機械化、安全生產(chǎn)等方面都獨具特點。一、急傾斜煤層開采原則1.急斜煤層開采原則和方法與緩傾斜、傾斜煤層開采基本一致1.構(gòu)造復雜、開采困難急傾斜煤層礦井地質(zhì)構(gòu)造復雜、開采難度大，生產(chǎn)能力小。2.生產(chǎn)過程中不安全因素增加急傾斜煤層工作面向下滑動煤矸，會沖倒支柱，砸傷人員。3.主要工序操作困難工作面機械化程度低，工人勞動強度大。4.支柱穩(wěn)定性差二、急傾斜煤層開采特點1.構(gòu)造復雜、開采困難二、急傾斜煤層開采特點5.近距離煤層群開采上、下部會相互影響（ａ）上部煤層開采底板移動影響未采煤層；圖11-1急斜煤層群開采對未采煤層的影響⑴先采上部煤層時的M1，如11-1（a）所示。二、急傾斜煤層開采特點5.近距離煤層群開采上、下部會相互影響（ａ）上⑵先采下部煤層時的M2，如圖11-1（b）所示。（b）下部煤層開采底板移動影響未采煤層；圖11-1急斜煤層群開采對未采煤層的影響二、急傾斜煤層開采特點⑵先采下部煤層時的M2，如圖11-1（b）所示。（6.下部采空區(qū)產(chǎn)生局部充填由于急傾斜煤層傾角大于巖石自然安息角，采空區(qū)垮落矸石會自動由上部向下部滾落，對下部采空區(qū)產(chǎn)生局部充填作用。因此，開采急傾斜煤層時垮落帶、裂隙帶及下沉帶的分布與緩斜及傾斜煤層正好相反。

因為煤層傾角較大，使用水平投影圖無法將急傾斜煤層開采狀態(tài)表述清楚，開采工程圖紙以立面投影圖、水平切面圖和剖面圖。二、急傾斜煤層開采特點6.下部采空區(qū)產(chǎn)生局部充填二、急傾斜煤層開采特點A-垮落帶；B-裂隙帶；C-下沉帶Α-煤層傾角；β-頂板巖層移動角；γ-底板巖層移動角圖11-2急斜煤層開采圍巖移動規(guī)律二、急傾斜煤層開采特點A-垮落帶；B-裂隙帶；C-下沉帶二、急傾斜煤層開采特點《煤礦開采技術》課件第11章

§11.2偽斜柔性掩護支架采煤工藝§11.2偽斜柔性掩護支架采煤工藝1-工字鋼；2-鋼絲繩；3-荊笆；4-壓木；5-撐木圖11-3平板型掩護支架結(jié)構(gòu)一、掩護支架結(jié)構(gòu)1-工字鋼；2-鋼絲繩；3-荊笆；4-壓木；5-撐木一、掩護偽斜柔性掩護支架采煤法采煤工作包括安裝掩護支架、正常破煤、下放掩護支架和掩護支架拆除，分為三個工作階段。1.準備階段

主要工作是擴巷、挖地溝、鋪設掩護支架、調(diào)架。2.正常采煤階段

掩護支架下采煤可采用爆破方式或風鎬方式。3.收尾階段二、采煤工藝偽斜柔性掩護支架采煤法采煤工作包括安裝掩護支架、正常破煤1.準備階段(1)擴巷、挖地溝:安裝支架前，先將區(qū)段回風平巷擴至煤層頂?shù)装?，從開切眼以外5m處開始挖倒梯形地溝。

煤厚在1.3～3.0m時，地溝深度不小于0.8m，厚度大于3.0m時，地溝深度不小于1m。

(2)鋪設掩護支架：第一根支架應從距開切眼以外3～5m的地方開始鋪起，其一端緊靠頂板，墊高0.2～0.4m，使鋼梁與水平方向呈3°～5°。二、采煤工藝1.準備階段二、采煤工藝安裝工作沿走向推進15m后應將回風平巷支架拆除，使上部煤矸垮落，保證掩護支架上有2～3m厚的墊層。

(3)調(diào)架：當掩護支架安裝水平長度達到15m，就可以調(diào)放掩護支架。2.正常采煤階段在正常采煤階段，除在掩護支架下破煤外，同時在回風平巷鋪設支架，在工作面下端掩護支架放平位置撤除部分支架。二、采煤工藝安裝工作沿走向推進15m后應將回風平巷支架拆除，使上部煤掩護支架下采煤可采用爆破方式或風鎬方式。爆破方式破煤包括打眼、裝藥、爆破、鋪設溜槽出煤、調(diào)架工作。炮眼布置根據(jù)架寬和煤層硬度確定。

支架下放方式與爆破出煤順序有關，曾采用過兩種方式：⑴工作面分段爆破。⑵工作面全長一次爆破。分別如圖如圖11-4（a）、（b）所示。

二、采煤工藝掩護支架下采煤可采用爆破方式或風鎬方式。爆破方式破煤包括2.正常采煤階段⑴工作面分段爆破偽斜柔性掩護支架采煤法工作面上、下段可以交替打眼爆破出煤，使工作面工時利用比較合理。

其缺點是放架時形成圖11-4（a）所示的情況，下段爆破出煤后，掩護支架將由ab變?yōu)閍cdeb的位置，因acdeb段長度大于ab段長度，掩護支架受拉易變形損壞。二、采煤工藝2.正常采煤階段二、采煤工藝（a）工作面分段爆破掩護支架下放長度變化；圖11-4掩護支架下放長度變化二、采煤工藝（a）工作面分段爆破掩護支架下放長度變化；二、采煤工藝

⑵工作面全長一次爆破偽斜柔性掩護支架工作面全長一次爆破后出煤，掩護支架將由ab變?yōu)閍′b′位置，如圖11-4（b）所示。

爆破出煤后，掩護支架可以全工作面同步向下滑移到新的位置，掩護支架不會受拉變形。其缺點是打眼與出煤不能平行作業(yè)，工時利用差，單產(chǎn)低，有時還會造成碎煤堵塞工作面。二、采煤工藝⑵工作面全長一次爆破二、采煤工藝（b）工作面全長一次爆破掩護支架下放長度變化圖11-4掩護支架下放長度變化二、采煤工藝（b）工作面全長一次爆破掩護支架下放長度變化二、采煤工藝在工作面采煤時，同樣要在回風平巷中不斷鋪設掩護支架，以便連續(xù)采煤。隨著工作面不斷向前推進，要及時拆除工作面下端的掩護支架。拆除掩護支架時，將工作面下端掩護支架放平在運輸輔巷中，如圖11-5（a）所示。1-區(qū)段運輸巷；2-假頂材料；3-繩接頭；4-戴帽點柱；5-溜煤眼圖11-5掩護支架回撤二、采煤工藝在工作面采煤時，同樣要在回風平巷中不斷鋪設掩護支架，1-區(qū)段運輸巷；2-假頂材料；3-繩接頭；4-戴帽點柱；5-溜煤眼圖11-5掩護支架回撤

在放平段尾部，由地溝向煤層頂?shù)装鍍蓭蛿U巷，到支架兩端露出為止。這時支架失去兩側(cè)煤臺的支承，應及時打上點柱支承懸露出來的掩護支架，下部回收巷道高度不應小于1.2m，如圖11-5（b）所示。二、采煤工藝1-區(qū)段運輸巷；2-假頂材料；在放平段尾部，由地溝向煤1-區(qū)段運輸巷；2-假頂材料；3-繩接頭；4-戴帽點柱；5-溜煤眼圖11-5掩護支架回撤

拆架工作自最后一根支架開始，卸掉螺栓、夾板，將支架由下煤眼運出，鋼繩由小眼拉出。后方懸露出的假頂應及時架設點柱維護，當達到一定控頂距時回柱放頂，如圖11-5（c）所示。二、采煤工藝1-區(qū)段運輸巷；2-假頂材料；3-繩接頭；拆架工作自1-工作面運輸巷；2-工作面回風巷；3-聯(lián)絡巷；4-掩護支架；5-采煤工作面；

圖11-6在區(qū)段運輸平巷回撤掩護支架拆架工作也可以直接在下區(qū)段的運輸平巷中進行，如圖11-6所示。下區(qū)段回風平巷可以在被假頂隔離垮落矸石下方直接沿空掘進，不留設區(qū)段煤柱，以提高采區(qū)回收率。二、采煤工藝1-工作面運輸巷；2-工作面回風巷；3-聯(lián)絡巷；拆架3.收尾階段1-工作面運輸巷；2-工作面回風巷；3-收尾上山眼；4-通風聯(lián)絡巷；5-停采線；6-采區(qū)上山眼圖11-7掩護支架工作面收尾二、采煤工藝3.收尾階段1-工作面運輸巷；2-工作面回風巷；3當偽斜柔性掩護支架工作面推進到區(qū)段停采線前，在停采線靠工作面一側(cè)掘進兩條收尾眼。

兩眼相距8～10m，沿傾斜每隔10～15m用聯(lián)絡巷連通。掩護支架鋪設至收尾眼時，應停止鋪架（圖11-7）。利用收尾眼將支架前端逐漸下放，減少工作面?zhèn)涡苯嵌龋鸪隙硕喑龅囊欢沃Ъ?，使支架下放到回架處的水平位置?/p>

二、采煤工藝當偽斜柔性掩護支架工作面推進到區(qū)段停采線前，在停采線靠工利用收尾眼將支架前端逐漸下放的拆架方法將掩護支架全部拆除，如圖11-7所示。在拆除掩護支架過程中應始終保持支架落平部分與區(qū)段運輸平巷不少于3個溜煤眼相通，以滿足通風、行人和拆架的需要。但最多不超過5個溜煤眼，避免壓力過大給拆除掩護支架造成困難。二、采煤工藝利用收尾眼將支架前端逐漸下放的拆架方法將掩護支架全部拆除1.兩根鋼梁組合平板形掩護支架1-主鋼繩；2-背繩；3-大圓鋼卡；4-小圓鋼卡圖11-8兩根鋼梁組合平板形掩護支架三、擴大支架使用范圍

使用條件為煤層傾角大于60°、厚度3.8～5.5m、賦存穩(wěn)定煤層。1.兩根鋼梁組合平板形掩護支架1-主鋼繩；2-背2.多根鋼梁組合平板形掩護支架1-背繩Φ22鋼繩；2-Φ28鋼繩；3-Φ32.5鋼繩；4-Φ47鋼繩；5-Φ43.5鋼繩；6-小圓鋼卡；7-大圓鋼卡；8-中圓鋼卡圖11-9多根鋼梁組合平板性掩護支架三、擴大支架使用范圍2.多根鋼梁組合平板形掩護支架1-背繩Φ22鋼繩；1-六角螺栓；2-小墊板；3-鋼絲繩圖11-10八字形掩護支架

2.八字形掩護支架用9號或11號礦用工字鋼焊接或冷壓彎曲而成，適于煤層傾角60°以下八字形掩護支架用11號礦用工字鋼用油壓千斤頂冷壓彎曲而成。三、擴大支架使用范圍1-六角螺栓；2-小墊板；3-鋼絲繩2.八字形掩護支3.“〈”形掩護支架1-鋼梁；2-鋼絲繩；3-小圓鋼卡子；4-大圓鋼卡子；5-中圓鋼卡子

圖11-11“〈”形掩護支架四、擴大支架使用范圍3.“〈”形掩護支架1-鋼梁；2-鋼絲繩；3-小3.“〈”形掩護支架生產(chǎn)實踐表明，“〈”形掩護支架可以用來開采傾角為55°～60°的煤層。掩護支架上肢和下肢長度之比（肢長比）、肢間夾角和支架跨度都會影響掩護支架下滑性能。尤其是肢長比更為重要，肢長比過大時，支架會頭重腳輕，容易切入底板；肢長比過小時，容易出現(xiàn)竄矸，而且空間小、操作不便。四、擴大支架使用范圍3.“〈”形掩護支架四、擴大支架使用范圍當煤層傾角為55°時，“〈”形掩護支架肢長比采用1：1為宜，肢間夾角可用140°，支架跨度可比煤層厚度小0.5～1.0m?！啊础毙窝谧o支架工作角度應保持在65°～80°之間，防止支架出現(xiàn)啃底后仰現(xiàn)象。四、擴大支架使用范圍當煤層傾角為55°時，“〈”形掩護支架肢長比采用1：1為1-單腿；2-走向鋼梁；3-滑撬板；4-鋼絲繩；5-炮眼圖11-12單腿支撐式掩護支架

4.單腿支撐式掩護支架它適用于傾角在40°以上、厚度在1.45m以上、產(chǎn)狀和賦存較穩(wěn)定的煤層。四、擴大支架使用范圍1-單腿；2-走向鋼梁；3-滑撬板；4-鋼絲繩；5-炮眼5.“7”字形掩護支架“7”字形鋼梁木混合結(jié)構(gòu)柔形掩護支架適用于開采厚度為0.7～1.3m的急傾斜煤層，支架結(jié)構(gòu)如圖11-13所示。該支架由木梁排成平板結(jié)構(gòu)和木梁下工作空間內(nèi)每隔0.7m安裝一根“7”字形鋼梁，木梁與鋼梁之間用U形的螺栓將其與鋼絲繩聯(lián)合一個柔形整體，并在其上部鋪設竹笆，鋼梁起支撐及導向作用。工作面采用爆破或風鎬破煤，工作面沿底板一側(cè)煤炭必須采凈，保證鋼梁腿緊貼底板向下滑行，防止鋼腳離開底板。三、擴大支架使用范圍5.“7”字形掩護支架三、擴大支架使用范圍5.“7”字形掩護支架1-槽鋼楔塊；2-鋼梁；3-U形螺栓；4-鋼梁腿

圖11-13“7”字型掩護支架三、擴大支架使用范圍5.“7”字形掩護支架1-槽鋼楔塊；2-鋼梁；3-U1.上下區(qū)段構(gòu)成連續(xù)工作面圖11-14表示采區(qū)上下區(qū)段構(gòu)成連續(xù)工作面。在上下區(qū)段中均安設刮板輸送機，分別運送上下工作面的生產(chǎn)煤炭，但上下工作面仍是連續(xù)的。

在上區(qū)段處保持10～15m的臨時放平巷段，圖11-14（a）也可以將上下工作面取直，如圖11-14（b）所示。上下工作面生產(chǎn)的煤炭均由下區(qū)段運輸平巷中刮板輸送機運出。四、改進巷道布置1.上下區(qū)段構(gòu)成連續(xù)工作面四、改進巷道布置（a）上區(qū)段平巷保持臨時放平段；（b）上、下工作面取直1-回風巷；2-上區(qū)段運輸巷；3-下區(qū)段運輸巷

圖11-14上、下區(qū)段構(gòu)成連續(xù)工作面

2.工作面分段連續(xù)推進增大區(qū)段高度，加大工作面傾斜長度，采用長工作面分段連續(xù)推進的巷道布置方式。四、改進巷道布置（a）上區(qū)段平巷保持臨時放平段；（b）上、下工作面取直3.加掘溜煤眼的分段工作面圖11-15所示，為加大區(qū)段高度，用沿煤層底板掘進的垂直溜煤眼將工作面分段。先選定適宜每班一次推進的分段工作面長度L，然后計算溜煤眼距M1。式中，β-工作面?zhèn)涡苯?。四、改進巷道布置3.加掘溜煤眼的分段工作面式中，β-工作面?zhèn)涡苯恰Ｋ?、?-運輸巷；2-回風巷；3-直溜煤眼；4-偽斜工作面圖11-15加掘直溜煤眼的分段工作面布置四、擴大支架使用范圍1-運輸巷；2-回風巷；3-直溜煤眼；4-偽斜工作面四、擴大4.加掘偽傾斜溜煤斜巷的分段工作面圖11-16是用25°～30°偽斜溜煤眼斜巷將工作面分段布置方式。為便于偽斜溜煤斜巷與回風平巷連接，斜巷上口2～3m為直眼，下部掘出溜煤眼和人行眼，其高度為護巷煤柱高度，間距為8～10m。偽斜溜煤眼斜巷一側(cè)鋪設溜槽用于溜煤，另一側(cè)供通風、行人。偽斜溜煤巷水平間距M2由下式確定：式中，β-工作面?zhèn)涡苯?。一般?5～65°。四、擴大支架使用范圍4.加掘偽傾斜溜煤斜巷的分段工作面式中，β-工作面?zhèn)涡苯?-運輸巷；2-回風巷；3-偽斜溜煤眼；4-偽斜工作面圖11-16加掘偽傾斜溜煤斜巷的分段工作面布置四、擴大支架使用范圍1-運輸巷；2-回風巷；3-偽斜溜煤眼；4-偽斜工作面四、擴6.真傾斜溜煤直眼與偽斜溜煤斜巷相結(jié)合的分段工作面當區(qū)段高度較大時，無論是單獨采用真傾斜溜煤直眼還是偽斜溜煤斜巷，掘進及維護工作都較為困難，因此，可以采用兩者相結(jié)合的方式，如圖11-17所示。真傾斜溜煤直眼間距不能過大，否則會使分段工作面超過預定的長度。根據(jù)上述原理可以計算出工作面的各項參數(shù)。四、擴大支架使用范圍6.真傾斜溜煤直眼與偽斜溜煤斜巷相結(jié)合的分段工作面四、擴1-運輸巷；2-回風巷；3-偽斜溜煤上山；4-傾斜溜煤眼圖11-17直溜眼與偽斜溜眼結(jié)合的分段工作面布置四、擴大支架使用范圍1-運輸巷；2-回風巷；3-偽斜溜煤上山；4-傾斜溜煤眼四、1.架下放時產(chǎn)生扭斜故障原因：分段開采時，采深不一致或開采速度不協(xié)調(diào)；鋪架時支架未安裝緊固或支架多次下放，鋼絲繩受反復拉伸使連接鋼梁的螺栓、繩卡松動，造成部分支架移動，離開柔性整體，而出現(xiàn)扭斜。預防措施：注意支架安裝質(zhì)量，經(jīng)常對工作面支架連接件進行檢查，發(fā)現(xiàn)支架扭斜，及時用點柱支撐調(diào)整其恢復正常狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)支架部分離開鋼絲繩的，必須及時用短鋼絲繩將其兩端用4～5個繩卡拴牢在主鋼絲繩上。五、主要故障處理1.架下放時產(chǎn)生扭斜五、主要故障處理2.支架切入頂?shù)装骞收显颍罕茣r炮眼布置不當，裝藥過量，崩壞地溝和底板一側(cè)的煤幫，使支架失去支撐，向一側(cè)傾斜而逐漸切入頂板或底板；因煤層變薄卡住支架，使支架切入頂板；底板一側(cè)煤炭堅硬未采凈，使支架切入頂板。處理方法：及時去除頂板或底板局部巖石，加大支架切入端的下放距離，使其逐步恢復正常狀態(tài)，如圖11-18所示。五、主要故障處理2.支架切入頂?shù)装逦?、主要故障處理圖11-18掩護支架切入頂、底板五、主要故障處理圖11-18掩護支架切入頂、底板五、主要故障處理3.竄矸故障原因：工作面頂?shù)装迤扑榛蛎簩釉龊?、煤質(zhì)松軟時，支架頂端的煤炭垮落后，支架頂部與頂板間會出現(xiàn)部分空隙，支架上部頂板側(cè)采空區(qū)矸石會大量竄入；或由于爆破時炮眼布置不當、裝藥量過大、崩壞地溝兩側(cè)煤幫和頂?shù)装?。處理方法：及時用斜撐支住支架，用方木、木板、笆片做成假頂，堵塞孔洞，防止繼續(xù)漏矸，如圖11-19所示。五、主要故障處理3.竄矸五、主要故障處理1-人工假頂；2-撐木；3-立柱；4-木支柱圖11-19掩護支架竄矸及懸空五、主要故障處理1-人工假頂；2-撐木；3-立柱；4-木支柱五、主要故障處理4.支架懸空故障原因：煤層變厚，煤質(zhì)變軟，發(fā)生頂?shù)酌浩瑤?，造成支架失去支撐，懸空。處理方法：利用立柱、撐木支柱支架及頂?shù)装蹇臻g，逐步將支架下放到正常位置。如圖11-19所示。五、主要故障處理4.支架懸空五、主要故障處理5.斷繩故障原因：操作及管理不當，支架下放產(chǎn)生扭斜、褶皺，使鋼絲繩受張力過大；繩卡松動、脫落，支架扭斜受力不均。處理方法：發(fā)生斷繩后，應立即停止采煤，迅速用8～10m的短鋼絲繩和8～12個繩卡將斷脫兩端連接好。在生產(chǎn)過程中，要注意檢查繩卡，螺栓是否擰緊；嚴重銹蝕、斷絲超過規(guī)定的鋼絲繩必須及時更換；盡量保證全工作面采深一致。五、主要故障處理5.斷繩五、主要故障處理1-留設頂煤；2-留設底煤圖11-20掩護支架過斷層1.支架過斷層或煤層變化帶當斷層斷距大于1m，使煤層完全斷脫時，只能撤架重新鋪設掩護支架。若斷層斷距小于1m，褶曲、煤厚變化不大，可適當挑頂、破底，借助于留頂煤或底煤，調(diào)大支架仰角或俯角，經(jīng)多次調(diào)整，可使支架處于正常位置。六、過斷層、舊巷的措施1-留設頂煤；2-留設底煤1.支架過斷層或煤層變化帶1.支架過斷層或變化帶掩護支架過煤層變化帶如圖11-21所示。1-留設底煤；2-排底板

圖11-21掩護支架過煤層變化帶六、過斷層、舊巷的措施1.支架過斷層或變化帶1-留設底煤；2-排底板六、過斷層1-撐柱；2-立柱；3-損壞的木支柱；4-矸石充填層圖11-22掩護支架過舊巷

2.支架過舊巷支架過舊巷可以采取打立柱，斜撐支撐懸空支架和破碎頂板，撤除巷道中損壞支架，利用煤矸填滿底板空隙作為假底，并注意加強管理頂板，使支架安全通過舊巷。如圖11-22所示。六、過斷層、舊巷的措施1-撐柱；2-立柱；3-損壞的木支柱；4-矸石充填層

1.優(yōu)點⑴偽斜柔性掩護支架采煤法將工作面傾角變緩，工作面?zhèn)涡遍L度增大，巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)簡單，工作面連續(xù)推進時間長，搬遷次數(shù)減少，有利于安排工作面均衡生產(chǎn)，有利于發(fā)展采煤機械化，降低掘進率。同時，工作面破煤能自溜運輸。七、優(yōu)缺點及適用條件1.優(yōu)點七、優(yōu)缺點及適用條件⑵偽斜柔性掩護支架采煤法利用掩護支架把采煤工作面空間與采空區(qū)隔開，簡化復雜繁重的頂板管理工作，減少了繁重的體力勞動，安全可靠性增加，支護材料消耗降低。⑶掩護支架安裝和拆除工作，在空間上能與工作面正常采煤工作分開，三者可以平行作業(yè)，互不影響，采煤工藝簡單，可以實現(xiàn)三班連續(xù)破煤，單產(chǎn)高，技術經(jīng)濟效果好。七、優(yōu)缺點及適用條件⑵偽斜柔性掩護支架采煤法利用掩護支架把采煤工作面空間與采2.缺點⑴掩護支架結(jié)構(gòu)固定，在下放過程中，對煤層厚度、傾角等產(chǎn)狀變化適應性差。

⑵采煤工藝尚未實現(xiàn)機械化，限制了各項技術經(jīng)濟指標的進一步提高。

⑶在含有夾矸煤層中使用，無法排除矸石，降低了煤質(zhì)。

⑷當工作面出現(xiàn)淋水時，勞動條件較差，煤炭自溜困難。七、優(yōu)缺點及適用條件2.缺點七、優(yōu)缺點及適用條件3.適用條件煤層賦存穩(wěn)定，傾角和厚度變化較小，夾矸層較薄，煤層厚度在1.1～8m的急斜煤層。

4.改進方向⑴在傾角為45°～60°、厚度不同的急斜煤層中應用時，掩護支架下放容易發(fā)生事故。七、優(yōu)缺點及適用條件3.適用條件七、優(yōu)缺點及適用條件采用偽斜柔性掩護支架采煤法時，要求具有較高技術及管理水平，因此對這種條件下的掩護支架結(jié)構(gòu)及其下放方式需要進一步研究和改進。⑵偽斜柔性掩護支架采煤法所有工序目前均是人工作業(yè)，勞動強度較大。生產(chǎn)現(xiàn)場迫切需要實現(xiàn)部分工序的機械化，以改善作業(yè)人員的勞動條件。七、優(yōu)缺點及適用條件采用偽斜柔性掩護支架采煤法時，要求具有較高技術及管理水平⑵在傾角大于60°、厚度小于1.3m及厚度大于8～10m的急傾斜煤層中應用時，仍存在一定困難。煤厚小于1.3m時，掩護支架下工作空間小，勞動條件惡化，風速高，產(chǎn)塵量大。

開采煤厚大于6～10m時，掩護支架笨重，安裝和拆卸工作繁重，支架下放難以控制，因此，對這兩種條件下的掩護支架結(jié)構(gòu)及其下放方式需要進一步研究和改進。七、優(yōu)缺點及適用條件⑵在傾角大于60°、厚度小于1.3m及厚度大于8～10m《煤礦開采技術》課件第11章

§11.3偽斜短壁采煤工藝§11.3偽斜短壁采煤工藝破煤：偽斜短壁工作面采用風鎬破煤。運煤：偽斜小巷下口均設置擋煤板，當煤堆積到一定高度時，應由下向上逐步取掉擋煤板自溜放煤。支護：如圖11-26中A點放大。工作面采用單體液壓支柱?；刂翰捎脤Ｓ眯遁d手把遠距離人工回柱。管理頂板：工作面采用全部垮落法管理頂板，最大控頂距為4.7m，最小控頂距為2.0m。一、采煤工藝破煤：偽斜短壁工作面采用風鎬破煤。一、采煤工藝1．優(yōu)點⑴安全可靠性好，該采煤方法采用全部垮落法管理頂板，但又具備充填法的某些特點。⑵工作面位于采空區(qū)下方，不容易積聚瓦斯，為采空區(qū)瓦斯抽采創(chuàng)造條件。⑶工作面浮煤少，減少了頂板垮落、采空區(qū)煤層自然發(fā)火及瓦斯、煤塵爆炸危險性。二、優(yōu)缺點及適用條件1．優(yōu)點二、優(yōu)缺點及適用條件

⑷對煤層厚度、傾角變化、瓦斯涌出量等地質(zhì)條件適應性較強。⑸巷道布置簡單，掘進率低。⑹無煤掉入采空區(qū)，資源回收率高。2．缺點⑴短壁工作面多，溜煤相互干擾，工作面利用率降低。⑵偽斜小巷斷面偏小，產(chǎn)塵量大。二、優(yōu)缺點及適用條件⑷對煤層厚度、傾角變化、瓦斯涌出量等地質(zhì)條件適應性較強。

⑶片幫、滑底事故未能充分控制，安全生產(chǎn)受到影響。⑷破煤方法、支護設備有待進一步改進。3．適用條件偽斜短壁采煤方法對地質(zhì)條件適應性較強，可用于煤層厚度、傾角有變化及小型地質(zhì)構(gòu)造，厚度在2.4m以下，工作面涌水量小于5m3/h，不宜選用偽斜柔性掩護支架采煤法的急傾斜煤層。二、優(yōu)缺點及適用條件⑶片幫、滑底事故未能充分控制，安全生產(chǎn)受到影響。二、《煤礦開采技術》課件第11章

§11.4俯偽斜走向長壁采煤工藝§11.4俯偽斜走向長壁采煤工藝破煤：工作面采用爆破破煤，自上而下分段爆破。運煤：偽斜小巷下口均設置擋煤板，當煤堆積到一定高度時，應由下向上逐步取掉擋煤板自溜放煤。支護：工作面支護采用單體液壓支柱和鉸接頂梁?；刂翰捎脤Ｓ眯遁d手把遠距離人工回柱。管理頂板：工作面采用全部垮落法，最大控頂距為4.7m，最小控頂距為2.0m。一、采煤工藝破煤：工作面采用爆破破煤，自上而下分段爆破。一、采煤工藝1-區(qū)段運輸平巷；2-區(qū)段回風平巷；3-開切眼；4-溜煤、人行眼；5-調(diào)整中工作面煤壁；6-調(diào)整結(jié)束時工作面煤壁圖11-23俯偽斜工作面初采一、采煤工藝1-區(qū)段運輸平巷；2-區(qū)段回風平巷；3-開切眼；一、采煤工1-區(qū)段運輸平巷；2-區(qū)段回風平巷；3-收尾眼；4-聯(lián)絡平巷；5-收縮中工作面煤壁；6-收尾眼煤柱

圖11-24俯偽斜工作面收尾當工作面上端推進到距收尾眼4m時，工作面進入收尾階段，工作面逐漸縮短，如圖11-24所示。一、采煤工藝1-區(qū)段運輸平巷；2-區(qū)段回風平巷；3-收尾眼；4-聯(lián)絡平巷1.優(yōu)點⑴工作面沿俯偽斜直線布置，減少煤矸下滑速度，有利于防止沖倒支架和砸傷人員，改善了工作面安全生產(chǎn)條件。⑵工作面?zhèn)涡敝本€布置，改善工作面頂?shù)装迨芰顩r，相對增加了穩(wěn)定性，出現(xiàn)大面積底推和頂板拉裂的可能性減小。⑶工作面有效利用率提高，為提高單產(chǎn)，改善工作面近煤壁處的通風狀況，為采煤機械化的發(fā)展提供了技術支持。二、優(yōu)缺點及適用條件1.優(yōu)點二、優(yōu)缺點及適用條件⑷分段走向密集除切頂外，主要起擋矸作用，攔截采空區(qū)矸石，在工作空間與采空區(qū)垮落區(qū)之間形成一個自然充填帶，使基本頂來壓滯后，減緩了基本頂來壓作用，減少了工作面支柱損耗量及維修工作量。⑸減少了煤炭自溜過程中因竄入采空區(qū)造成的煤炭損失，提高了采區(qū)回收率，有利于工作面煤層自然發(fā)火的防治。二、優(yōu)缺點及適用條件⑷分段走向密集除切頂外，主要起擋矸作用，攔截采空區(qū)矸石，2.缺點⑴工作面支、回柱工作量大，工人操作不便。⑵分段密集下方三角區(qū)通風條件較差，易于瓦斯積聚。⑶區(qū)段煤柱損失較大。⑷煤層頂板有淋水時，作業(yè)環(huán)境較差。二、優(yōu)缺點及適用條件2.缺點二、優(yōu)缺點及適用條件3.適用條件俯偽斜走向長壁采煤法適用于傾角為40°～75°，頂板中等穩(wěn)定，易片幫、采高不超過2.0m的低瓦斯煤層，或不宜使用偽斜柔性掩護支架采煤法的不穩(wěn)定的急傾斜薄及中厚煤層。

它是當前開采地質(zhì)條件較復雜的急傾斜薄及中厚煤層的一種較好方法，將逐步替代倒臺階采煤法。二、優(yōu)缺點及適用條件3.適用條件二、優(yōu)缺點及適用條件《煤礦開采技術》課件第11章

§11.5倒臺階采煤工藝§11.5倒臺階采煤工藝破煤：一般采用風鎬破煤，每個臺階只配備一臺風鎬。運煤：依靠煤體自重，工作面采用自溜運煤。支護：一般采用木支柱進行支護回柱：人工回柱。管理頂板：工作面采用全部垮落法管理頂板，最大控頂距為4.7m，最小控頂距為2.0m。一、全部垮落法采煤工藝破煤：一般采用風鎬破煤，每個臺階只配備一臺風鎬。一、全1.優(yōu)點(1)巷道布置簡單、采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)簡單可靠。(2)對地質(zhì)條件變化適應性較強。(3)掘進率較低，煤炭回收率較高。2.缺點(1)人工破煤、支柱，工人勞動強度大，勞動生產(chǎn)率低。(2)工作面采用木支柱支護，坑木消耗高。

二、全部垮落法優(yōu)缺點和使用條件1.優(yōu)點二、全部垮落法優(yōu)缺點和使用條件(3)臺階上隅角容易積聚瓦斯，工人高空作業(yè)，安全性較差。(4)對支柱操作技術要求高，不利于實現(xiàn)采煤機械化。3.適用條件因倒臺階全部陷落采煤法存在安全性較差、技術經(jīng)濟指標較低、材料消耗高等缺點，在全國煤礦應用越來越少。

目前，僅在華南、西南局部地區(qū)中小煤礦煤層賦存條件變化大，或因其他安全原因不適于選擇其他采煤方法，厚度小于2m的薄及中厚煤層中有少量應用。二、全部垮落法優(yōu)缺點和使用條件(3)臺階上隅角容易積聚瓦斯，工人高空作業(yè)，安全性較差。二破煤：一般采用風鎬破煤，每個臺階只配備一臺風鎬。運煤：依靠自重，工作面采用自溜運煤。支護：一般采用木支柱進行支護?；刂喝斯せ刂?。管理頂板：充填矸石利用運矸平巷中的底卸式礦車或帶式輸送機運至工作面上端充填口，沿煤層底板自動滑入m9、m10煤層工作面采空區(qū)，按矸石自然安息角42°自然堆積。三、矸石充填采煤工藝破煤：一般采用風鎬破煤，每個臺階只配備一臺風鎬。三、矸石1.優(yōu)點⑴改善急斜近距離煤層開采頂?shù)装骞芾?，安全可靠性增加。⑵消除了煤層自然發(fā)火隱患，提高了采區(qū)煤炭回收率。⑶矸石充填采空區(qū)，降低了采區(qū)壓力，坑木消耗降低。⑷矸石充填采煤法比垮落法工作面單產(chǎn)明顯提高。⑸井下掘進矸碴可以做到不出井，減少了矸碴運輸環(huán)節(jié)。四、充填工藝優(yōu)缺點及適用條件1.優(yōu)點四、充填工藝優(yōu)缺點及適用條件2.缺點⑴新增采運矸設備及系統(tǒng)，生產(chǎn)環(huán)節(jié)復雜，生產(chǎn)成本高。

⑵臺階工作面短，臺階數(shù)目多，采煤工效低。

⑶臺階上隅角通風困難，容易積聚瓦斯。3.適用條件倒臺階矸石充填采煤工藝適用于開采層間距小于3～5m、容易自然發(fā)火、地表需要保護的急傾斜近距離煤層。四、充填工藝優(yōu)缺點及適用條件2.缺點四、充填工藝優(yōu)缺點及適用條件《煤礦開采技術》課件第11章謝謝!謝謝!煤礦開采技術煤礦開采技術特大型煤礦特大型煤礦《煤礦開采技術》課件第11章煤礦特大型挖掘機煤礦特大型挖掘機§11急傾斜煤層采煤工藝

§11急傾斜煤層采煤工藝學習目標?熟悉急斜煤層開采圍巖移動規(guī)律。?正確表述急斜煤層開采對未采煤層的影響。?正確表述急斜單一煤層走向長壁法爆破工藝。?正確選擇倒臺階、正臺階、偽斜柔性掩護支架采煤工藝。?能正確設置俯偽斜走向長壁工作面分段密集支柱。?能正確進行工作面初采和末采的安全技術管理。?能正確選擇俯偽斜走向長壁采煤法。學習目標?熟悉急斜煤層開采圍巖移動規(guī)律。

§11.1急傾斜煤層開采的特點§11.1急傾斜煤層開采的特點1.急斜煤層開采原則和方法與緩傾斜、傾斜煤層開采基本一致。2.由于急斜煤層傾角大，煤層地質(zhì)因素和礦山壓力顯現(xiàn)與緩傾斜、傾斜煤層有著較大的差異。3.在礦井開拓方式、采區(qū)巷道布置、采煤方法以及提升運輸、采煤機械化、安全生產(chǎn)等方面都獨具特點。一、急傾斜煤層開采原則1.急斜煤層開采原則和方法與緩傾斜、傾斜煤層開采基本一致1.構(gòu)造復雜、開采困難急傾斜煤層礦井地質(zhì)構(gòu)造復雜、開采難度大，生產(chǎn)能力小。2.生產(chǎn)過程中不安全因素增加急傾斜煤層工作面向下滑動煤矸，會沖倒支柱，砸傷人員。3.主要工序操作困難工作面機械化程度低，工人勞動強度大。4.支柱穩(wěn)定性差二、急傾斜煤層開采特點1.構(gòu)造復雜、開采困難二、急傾斜煤層開采特點5.近距離煤層群開采上、下部會相互影響（ａ）上部煤層開采底板移動影響未采煤層；圖11-1急斜煤層群開采對未采煤層的影響⑴先采上部煤層時的M1，如11-1（a）所示。二、急傾斜煤層開采特點5.近距離煤層群開采上、下部會相互影響（ａ）上⑵先采下部煤層時的M2，如圖11-1（b）所示。（b）下部煤層開采底板移動影響未采煤層；圖11-1急斜煤層群開采對未采煤層的影響二、急傾斜煤層開采特點⑵先采下部煤層時的M2，如圖11-1（b）所示。（6.下部采空區(qū)產(chǎn)生局部充填由于急傾斜煤層傾角大于巖石自然安息角，采空區(qū)垮落矸石會自動由上部向下部滾落，對下部采空區(qū)產(chǎn)生局部充填作用。因此，開采急傾斜煤層時垮落帶、裂隙帶及下沉帶的分布與緩斜及傾斜煤層正好相反。

因為煤層傾角較大，使用水平投影圖無法將急傾斜煤層開采狀態(tài)表述清楚，開采工程圖紙以立面投影圖、水平切面圖和剖面圖。二、急傾斜煤層開采特點6.下部采空區(qū)產(chǎn)生局部充填二、急傾斜煤層開采特點A-垮落帶；B-裂隙帶；C-下沉帶Α-煤層傾角；β-頂板巖層移動角；γ-底板巖層移動角圖11-2急斜煤層開采圍巖移動規(guī)律二、急傾斜煤層開采特點A-垮落帶；B-裂隙帶；C-下沉帶二、急傾斜煤層開采特點《煤礦開采技術》課件第11章

§11.2偽斜柔性掩護支架采煤工藝§11.2偽斜柔性掩護支架采煤工藝1-工字鋼；2-鋼絲繩；3-荊笆；4-壓木；5-撐木圖11-3平板型掩護支架結(jié)構(gòu)一、掩護支架結(jié)構(gòu)1-工字鋼；2-鋼絲繩；3-荊笆；4-壓木；5-撐木一、掩護偽斜柔性掩護支架采煤法采煤工作包括安裝掩護支架、正常破煤、下放掩護支架和掩護支架拆除，分為三個工作階段。1.準備階段

主要工作是擴巷、挖地溝、鋪設掩護支架、調(diào)架。2.正常采煤階段

掩護支架下采煤可采用爆破方式或風鎬方式。3.收尾階段二、采煤工藝偽斜柔性掩護支架采煤法采煤工作包括安裝掩護支架、正常破煤1.準備階段(1)擴巷、挖地溝:安裝支架前，先將區(qū)段回風平巷擴至煤層頂?shù)装澹瑥拈_切眼以外5m處開始挖倒梯形地溝。

煤厚在1.3～3.0m時，地溝深度不小于0.8m，厚度大于3.0m時，地溝深度不小于1m。

(2)鋪設掩護支架：第一根支架應從距開切眼以外3～5m的地方開始鋪起，其一端緊靠頂板，墊高0.2～0.4m，使鋼梁與水平方向呈3°～5°。二、采煤工藝1.準備階段二、采煤工藝安裝工作沿走向推進15m后應將回風平巷支架拆除，使上部煤矸垮落，保證掩護支架上有2～3m厚的墊層。

(3)調(diào)架：當掩護支架安裝水平長度達到15m，就可以調(diào)放掩護支架。2.正常采煤階段在正常采煤階段，除在掩護支架下破煤外，同時在回風平巷鋪設支架，在工作面下端掩護支架放平位置撤除部分支架。二、采煤工藝安裝工作沿走向推進15m后應將回風平巷支架拆除，使上部煤掩護支架下采煤可采用爆破方式或風鎬方式。爆破方式破煤包括打眼、裝藥、爆破、鋪設溜槽出煤、調(diào)架工作。炮眼布置根據(jù)架寬和煤層硬度確定。

支架下放方式與爆破出煤順序有關，曾采用過兩種方式：⑴工作面分段爆破。⑵工作面全長一次爆破。分別如圖如圖11-4（a）、（b）所示。

二、采煤工藝掩護支架下采煤可采用爆破方式或風鎬方式。爆破方式破煤包括2.正常采煤階段⑴工作面分段爆破偽斜柔性掩護支架采煤法工作面上、下段可以交替打眼爆破出煤，使工作面工時利用比較合理。

其缺點是放架時形成圖11-4（a）所示的情況，下段爆破出煤后，掩護支架將由ab變?yōu)閍cdeb的位置，因acdeb段長度大于ab段長度，掩護支架受拉易變形損壞。二、采煤工藝2.正常采煤階段二、采煤工藝（a）工作面分段爆破掩護支架下放長度變化；圖11-4掩護支架下放長度變化二、采煤工藝（a）工作面分段爆破掩護支架下放長度變化；二、采煤工藝

⑵工作面全長一次爆破偽斜柔性掩護支架工作面全長一次爆破后出煤，掩護支架將由ab變?yōu)閍′b′位置，如圖11-4（b）所示。

爆破出煤后，掩護支架可以全工作面同步向下滑移到新的位置，掩護支架不會受拉變形。其缺點是打眼與出煤不能平行作業(yè)，工時利用差，單產(chǎn)低，有時還會造成碎煤堵塞工作面。二、采煤工藝⑵工作面全長一次爆破二、采煤工藝（b）工作面全長一次爆破掩護支架下放長度變化圖11-4掩護支架下放長度變化二、采煤工藝（b）工作面全長一次爆破掩護支架下放長度變化二、采煤工藝在工作面采煤時，同樣要在回風平巷中不斷鋪設掩護支架，以便連續(xù)采煤。隨著工作面不斷向前推進，要及時拆除工作面下端的掩護支架。拆除掩護支架時，將工作面下端掩護支架放平在運輸輔巷中，如圖11-5（a）所示。1-區(qū)段運輸巷；2-假頂材料；3-繩接頭；4-戴帽點柱；5-溜煤眼圖11-5掩護支架回撤二、采煤工藝在工作面采煤時，同樣要在回風平巷中不斷鋪設掩護支架，1-區(qū)段運輸巷；2-假頂材料；3-繩接頭；4-戴帽點柱；5-溜煤眼圖11-5掩護支架回撤

在放平段尾部，由地溝向煤層頂?shù)装鍍蓭蛿U巷，到支架兩端露出為止。這時支架失去兩側(cè)煤臺的支承，應及時打上點柱支承懸露出來的掩護支架，下部回收巷道高度不應小于1.2m，如圖11-5（b）所示。二、采煤工藝1-區(qū)段運輸巷；2-假頂材料；在放平段尾部，由地溝向煤1-區(qū)段運輸巷；2-假頂材料；3-繩接頭；4-戴帽點柱；5-溜煤眼圖11-5掩護支架回撤

拆架工作自最后一根支架開始，卸掉螺栓、夾板，將支架由下煤眼運出，鋼繩由小眼拉出。后方懸露出的假頂應及時架設點柱維護，當達到一定控頂距時回柱放頂，如圖11-5（c）所示。二、采煤工藝1-區(qū)段運輸巷；2-假頂材料；3-繩接頭；拆架工作自1-工作面運輸巷；2-工作面回風巷；3-聯(lián)絡巷；4-掩護支架；5-采煤工作面；

圖11-6在區(qū)段運輸平巷回撤掩護支架拆架工作也可以直接在下區(qū)段的運輸平巷中進行，如圖11-6所示。下區(qū)段回風平巷可以在被假頂隔離垮落矸石下方直接沿空掘進，不留設區(qū)段煤柱，以提高采區(qū)回收率。二、采煤工藝1-工作面運輸巷；2-工作面回風巷；3-聯(lián)絡巷；拆架3.收尾階段1-工作面運輸巷；2-工作面回風巷；3-收尾上山眼；4-通風聯(lián)絡巷；5-停采線；6-采區(qū)上山眼圖11-7掩護支架工作面收尾二、采煤工藝3.收尾階段1-工作面運輸巷；2-工作面回風巷；3當偽斜柔性掩護支架工作面推進到區(qū)段停采線前，在停采線靠工作面一側(cè)掘進兩條收尾眼。

兩眼相距8～10m，沿傾斜每隔10～15m用聯(lián)絡巷連通。掩護支架鋪設至收尾眼時，應停止鋪架（圖11-7）。利用收尾眼將支架前端逐漸下放，減少工作面?zhèn)涡苯嵌?，拆除上端多出的一段支架，使支架下放到回架處的水平位置?/p>

二、采煤工藝當偽斜柔性掩護支架工作面推進到區(qū)段停采線前，在停采線靠工利用收尾眼將支架前端逐漸下放的拆架方法將掩護支架全部拆除，如圖11-7所示。在拆除掩護支架過程中應始終保持支架落平部分與區(qū)段運輸平巷不少于3個溜煤眼相通，以滿足通風、行人和拆架的需要。但最多不超過5個溜煤眼，避免壓力過大給拆除掩護支架造成困難。二、采煤工藝利用收尾眼將支架前端逐漸下放的拆架方法將掩護支架全部拆除1.兩根鋼梁組合平板形掩護支架1-主鋼繩；2-背繩；3-大圓鋼卡；4-小圓鋼卡圖11-8兩根鋼梁組合平板形掩護支架三、擴大支架使用范圍

使用條件為煤層傾角大于60°、厚度3.8～5.5m、賦存穩(wěn)定煤層。1.兩根鋼梁組合平板形掩護支架1-主鋼繩；2-背2.多根鋼梁組合平板形掩護支架1-背繩Φ22鋼繩；2-Φ28鋼繩；3-Φ32.5鋼繩；4-Φ47鋼繩；5-Φ43.5鋼繩；6-小圓鋼卡；7-大圓鋼卡；8-中圓鋼卡圖11-9多根鋼梁組合平板性掩護支架三、擴大支架使用范圍2.多根鋼梁組合平板形掩護支架1-背繩Φ22鋼繩；1-六角螺栓；2-小墊板；3-鋼絲繩圖11-10八字形掩護支架

2.八字形掩護支架用9號或11號礦用工字鋼焊接或冷壓彎曲而成，適于煤層傾角60°以下八字形掩護支架用11號礦用工字鋼用油壓千斤頂冷壓彎曲而成。三、擴大支架使用范圍1-六角螺栓；2-小墊板；3-鋼絲繩2.八字形掩護支3.“〈”形掩護支架1-鋼梁；2-鋼絲繩；3-小圓鋼卡子；4-大圓鋼卡子；5-中圓鋼卡子

圖11-11“〈”形掩護支架四、擴大支架使用范圍3.“〈”形掩護支架1-鋼梁；2-鋼絲繩；3-小3.“〈”形掩護支架生產(chǎn)實踐表明，“〈”形掩護支架可以用來開采傾角為55°～60°的煤層。掩護支架上肢和下肢長度之比（肢長比）、肢間夾角和支架跨度都會影響掩護支架下滑性能。尤其是肢長比更為重要，肢長比過大時，支架會頭重腳輕，容易切入底板；肢長比過小時，容易出現(xiàn)竄矸，而且空間小、操作不便。四、擴大支架使用范圍3.“〈”形掩護支架四、擴大支架使用范圍當煤層傾角為55°時，“〈”形掩護支架肢長比采用1：1為宜，肢間夾角可用140°，支架跨度可比煤層厚度小0.5～1.0m?！啊础毙窝谧o支架工作角度應保持在65°～80°之間，防止支架出現(xiàn)啃底后仰現(xiàn)象。四、擴大支架使用范圍當煤層傾角為55°時，“〈”形掩護支架肢長比采用1：1為1-單腿；2-走向鋼梁；3-滑撬板；4-鋼絲繩；5-炮眼圖11-12單腿支撐式掩護支架

4.單腿支撐式掩護支架它適用于傾角在40°以上、厚度在1.45m以上、產(chǎn)狀和賦存較穩(wěn)定的煤層。四、擴大支架使用范圍1-單腿；2-走向鋼梁；3-滑撬板；4-鋼絲繩；5-炮眼5.“7”字形掩護支架“7”字形鋼梁木混合結(jié)構(gòu)柔形掩護支架適用于開采厚度為0.7～1.3m的急傾斜煤層，支架結(jié)構(gòu)如圖11-13所示。該支架由木梁排成平板結(jié)構(gòu)和木梁下工作空間內(nèi)每隔0.7m安裝一根“7”字形鋼梁，木梁與鋼梁之間用U形的螺栓將其與鋼絲繩聯(lián)合一個柔形整體，并在其上部鋪設竹笆，鋼梁起支撐及導向作用。工作面采用爆破或風鎬破煤，工作面沿底板一側(cè)煤炭必須采凈，保證鋼梁腿緊貼底板向下滑行，防止鋼腳離開底板。三、擴大支架使用范圍5.“7”字形掩護支架三、擴大支架使用范圍5.“7”字形掩護支架1-槽鋼楔塊；2-鋼梁；3-U形螺栓；4-鋼梁腿

圖11-13“7”字型掩護支架三、擴大支架使用范圍5.“7”字形掩護支架1-槽鋼楔塊；2-鋼梁；3-U1.上下區(qū)段構(gòu)成連續(xù)工作面圖11-14表示采區(qū)上下區(qū)段構(gòu)成連續(xù)工作面。在上下區(qū)段中均安設刮板輸送機，分別運送上下工作面的生產(chǎn)煤炭，但上下工作面仍是連續(xù)的。

在上區(qū)段處保持10～15m的臨時放平巷段，圖11-14（a）也可以將上下工作面取直，如圖11-14（b）所示。上下工作面生產(chǎn)的煤炭均由下區(qū)段運輸平巷中刮板輸送機運出。四、改進巷道布置1.上下區(qū)段構(gòu)成連續(xù)工作面四、改進巷道布置（a）上區(qū)段平巷保持臨時放平段；（b）上、下工作面取直1-回風巷；2-上區(qū)段運輸巷；3-下區(qū)段運輸巷

圖11-14上、下區(qū)段構(gòu)成連續(xù)工作面

2.工作面分段連續(xù)推進增大區(qū)段高度，加大工作面傾斜長度，采用長工作面分段連續(xù)推進的巷道布置方式。四、改進巷道布置（a）上區(qū)段平巷保持臨時放平段；（b）上、下工作面取直3.加掘溜煤眼的分段工作面圖11-15所示，為加大區(qū)段高度，用沿煤層底板掘進的垂直溜煤眼將工作面分段。先選定適宜每班一次推進的分段工作面長度L，然后計算溜煤眼距M1。式中，β-工作面?zhèn)涡苯?。四、改進巷道布置3.加掘溜煤眼的分段工作面式中，β-工作面?zhèn)涡苯?。四、?-運輸巷；2-回風巷；3-直溜煤眼；4-偽斜工作面圖11-15加掘直溜煤眼的分段工作面布置四、擴大支架使用范圍1-運輸巷；2-回風巷；3-直溜煤眼；4-偽斜工作面四、擴大4.加掘偽傾斜溜煤斜巷的分段工作面圖11-16是用25°～30°偽斜溜煤眼斜巷將工作面分段布置方式。為便于偽斜溜煤斜巷與回風平巷連接，斜巷上口2～3m為直眼，下部掘出溜煤眼和人行眼，其高度為護巷煤柱高度，間距為8～10m。偽斜溜煤眼斜巷一側(cè)鋪設溜槽用于溜煤，另一側(cè)供通風、行人。偽斜溜煤巷水平間距M2由下式確定：式中，β-工作面?zhèn)涡苯?。一般?5～65°。四、擴大支架使用范圍4.加掘偽傾斜溜煤斜巷的分段工作面式中，β-工作面?zhèn)涡苯?-運輸巷；2-回風巷；3-偽斜溜煤眼；4-偽斜工作面圖11-16加掘偽傾斜溜煤斜巷的分段工作面布置四、擴大支架使用范圍1-運輸巷；2-回風巷；3-偽斜溜煤眼；4-偽斜工作面四、擴6.真傾斜溜煤直眼與偽斜溜煤斜巷相結(jié)合的分段工作面當區(qū)段高度較大時，無論是單獨采用真傾斜溜煤直眼還是偽斜溜煤斜巷，掘進及維護工作都較為困難，因此，可以采用兩者相結(jié)合的方式，如圖11-17所示。真傾斜溜煤直眼間距不能過大，否則會使分段工作面超過預定的長度。根據(jù)上述原理可以計算出工作面的各項參數(shù)。四、擴大支架使用范圍6.真傾斜溜煤直眼與偽斜溜煤斜巷相結(jié)合的分段工作面四、擴1-運輸巷；2-回風巷；3-偽斜溜煤上山；4-傾斜溜煤眼圖11-17直溜眼與偽斜溜眼結(jié)合的分段工作面布置四、擴大支架使用范圍1-運輸巷；2-回風巷；3-偽斜溜煤上山；4-傾斜溜煤眼四、1.架下放時產(chǎn)生扭斜故障原因：分段開采時，采深不一致或開采速度不協(xié)調(diào)；鋪架時支架未安裝緊固或支架多次下放，鋼絲繩受反復拉伸使連接鋼梁的螺栓、繩卡松動，造成部分支架移動，離開柔性整體，而出現(xiàn)扭斜。預防措施：注意支架安裝質(zhì)量，經(jīng)常對工作面支架連接件進行檢查，發(fā)現(xiàn)支架扭斜，及時用點柱支撐調(diào)整其恢復正常狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)支架部分離開鋼絲繩的，必須及時用短鋼絲繩將其兩端用4～5個繩卡拴牢在主鋼絲繩上。五、主要故障處理1.架下放時產(chǎn)生扭斜五、主要故障處理2.支架切入頂?shù)装骞收显颍罕茣r炮眼布置不當，裝藥過量，崩壞地溝和底板一側(cè)的煤幫，使支架失去支撐，向一側(cè)傾斜而逐漸切入頂板或底板；因煤層變薄卡住支架，使支架切入頂板；底板一側(cè)煤炭堅硬未采凈，使支架切入頂板。處理方法：及時去除頂板或底板局部巖石，加大支架切入端的下放距離，使其逐步恢復正常狀態(tài)，如圖11-18所示。五、主要故障處理2.支架切入頂?shù)装逦?、主要故障處理圖11-18掩護支架切入頂、底板五、主要故障處理圖11-18掩護支架切入頂、底板五、主要故障處理3.竄矸故障原因：工作面頂?shù)装迤扑榛蛎簩釉龊?、煤質(zhì)松軟時，支架頂端的煤炭垮落后，支架頂部與頂板間會出現(xiàn)部分空隙，支架上部頂板側(cè)采空區(qū)矸石會大量竄入；或由于爆破時炮眼布置不當、裝藥量過大、崩壞地溝兩側(cè)煤幫和頂?shù)装濉Ｌ幚矸椒ǎ杭皶r用斜撐支住支架，用方木、木板、笆片做成假頂，堵塞孔洞，防止繼續(xù)漏矸，如圖11-19所示。五、主要故障處理3.竄矸五、主要故障處理1-人工假頂；2-撐木；3-立柱；4-木支柱圖11-19掩護支架竄矸及懸空五、主要故障處理1-人工假頂；2-撐木；3-立柱；4-木支柱五、主要故障處理4.支架懸空故障原因：煤層變厚，煤質(zhì)變軟，發(fā)生頂?shù)酌浩瑤?，造成支架失去支撐，懸空。處理方法：利用立柱、撐木支柱支架及頂?shù)装蹇臻g，逐步將支架下放到正常位置。如圖11-19所示。五、主要故障處理4.支架懸空五、主要故障處理5.斷繩故障原因：操作及管理不當，支架下放產(chǎn)生扭斜、褶皺，使鋼絲繩受張力過大；繩卡松動、脫落，支架扭斜受力不均。處理方法：發(fā)生斷繩后，應立即停止采煤，迅速用8～10m的短鋼絲繩和8～12個繩卡將斷脫兩端連接好。在生產(chǎn)過程中，要注意檢查繩卡，螺栓是否擰緊；嚴重銹蝕、斷絲超過規(guī)定的鋼絲繩必須及時更換；盡量保證全工作面采深一致。五、主要故障處理5.斷繩五、主要故障處理1-留設頂煤；2-留設底煤圖11-20掩護支架過斷層1.支架過斷層或煤層變化帶當斷層斷距大于1m，使煤層完全斷脫時，只能撤架重新鋪設掩護支架。若斷層斷距小于1m，褶曲、煤厚變化不大，可適當挑頂、破底，借助于留頂煤或底煤，調(diào)大支架仰角或俯角，經(jīng)多次調(diào)整，可使支架處于正常位置。六、過斷層、舊巷的措施1-留設頂煤；2-留設底煤1.支架過斷層或煤層變化帶1.支架過斷層或變化帶掩護支架過煤層變化帶如圖11-21所示。1-留設底煤；2-排底板

圖11-21掩護支架過煤層變化帶六、過斷層、舊巷的措施1.支架過斷層或變化帶1-留設底煤；2-排底板六、過斷層1-撐柱；2-立柱；3-損壞的木支柱；4-矸石充填層圖11-22掩護支架過舊巷

2.支架過舊巷支架過舊巷可以采取打立柱，斜撐支撐懸空支架和破碎頂板，撤除巷道中損壞支架，利用煤矸填滿底板空隙作為假底，并注意加強管理頂板，使支架安全通過舊巷。如圖11-22所示。六、過斷層、舊巷的措施1-撐柱；2-立柱；3-損壞的木支柱；4-矸石充填層

1.優(yōu)點⑴偽斜柔性掩護支架采煤法將工作面傾角變緩，工作面?zhèn)涡遍L度增大，巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)簡單，工作面連續(xù)推進時間長，搬遷次數(shù)減少，有利于安排工作面均衡生產(chǎn)，有利于發(fā)展采煤機械化，降低掘進率。同時，工作面破煤能自溜運輸。七、優(yōu)缺點及適用條件1.優(yōu)點七、優(yōu)缺點及適用條件⑵偽斜柔性掩護支架采煤法利用掩護支架把采煤工作面空間與采空區(qū)隔開，簡化復雜繁重的頂板管理工作，減少了繁重的體力勞動，安全可靠性增加，支護材料消耗降低。⑶掩護支架安裝和拆除工作，在空間上能與工作面正常采煤工作分開，三者可以平行作業(yè)，互不影響，采煤工藝簡單，可以實現(xiàn)三班連續(xù)破煤，單產(chǎn)高，技術經(jīng)濟效果好。七、優(yōu)缺點及適用條件⑵偽斜柔性掩護支架采煤法利用掩護支架把采煤工作面空間與采2.缺點⑴掩護支架結(jié)構(gòu)固定，在下放過程中，對煤層厚度、傾角等產(chǎn)狀變化適應性差。

⑵采煤工藝尚未實現(xiàn)機械化，限制了各項技術經(jīng)濟指標的進一步提高。

⑶在含有夾矸煤層中使用，無法排除矸石，降低了煤質(zhì)。

⑷當工作面出現(xiàn)淋水時，勞動條件較差，煤炭自溜困難。七、優(yōu)缺點及適用條件2.缺點七、優(yōu)缺點及適用條件3.適用條件煤層賦存穩(wěn)定，傾角和厚度變化較小，夾矸層較薄，煤層厚度在1.1～8m的急斜煤層。

4.改進方向⑴在傾角為45°～60°、厚度不同的急斜煤層中應用時，掩護支架下放容易發(fā)生事故。七、優(yōu)缺點及適用條件3.適用條件七、優(yōu)缺點及適用條件采用偽斜柔性掩護支架采煤法時，要求具有較高技術及管理水平，因此對這種條件下的掩護支架結(jié)構(gòu)及其下放方式需要進一步研究和改進。⑵偽斜柔性掩護支架采煤法所有工序目前均是人工作業(yè)，勞動強度較大。生產(chǎn)現(xiàn)場迫切需要實現(xiàn)部分工序的機械化，以改善作業(yè)人員的勞動條件。七、優(yōu)缺點及適用條件采用偽斜柔性掩護支架采煤法時，要求具有較高技術及管理水平⑵在傾角大于60°、厚度小于1.3m及厚度大于8～10m的急傾斜煤層中應用時，仍存在一定困難。煤厚小于1.3m時，掩護支架下工作空間小，勞動條件惡化，風速高，產(chǎn)塵量大。

開采煤厚大于6～10m時，掩護支架笨重，安裝和拆卸工作繁重，支架下放難以控制，因此，對這兩種條件下的掩護支架結(jié)構(gòu)及其下放方式需要進一步研究和改進。七、優(yōu)缺點及適用條件⑵在傾角大于60°、厚度小于1.3m及厚度大于8～10m《煤礦開采技術》課件第11章

§11.3偽斜短壁采煤工藝§11.3偽斜短壁采煤工藝破煤：偽斜短壁工作面采用風鎬破煤。運煤：偽斜小巷下口均設置擋煤板，當煤堆積到一定高度時，應由下向上逐步取掉擋煤板自溜放煤。支護：如圖11-26中A點放大。工作面采用單體液壓支柱?；刂翰捎脤Ｓ眯遁d手把遠距離人工回柱。管理頂板：工作面采用全部垮落法管理頂板，最大控頂距為4.7m，最小控頂距為2.0m。一、采煤工藝破煤：偽斜短壁工作面采用風鎬破煤。一、采煤工藝1．優(yōu)點⑴安全可靠性好，該采煤方法采用全部垮落法管理頂板，但又具備充填法的某些特點。⑵工作面位于采空區(qū)下方，不容易積聚瓦斯，為采空區(qū)瓦斯抽采創(chuàng)造條件。⑶工作面浮煤少，減少了頂板垮落、采空區(qū)煤層自然發(fā)火及瓦斯、煤塵爆炸危險性。二、優(yōu)缺點及適用條件1．優(yōu)點二、優(yōu)缺點及適用條件

⑷對煤層厚度、傾角變化、瓦斯涌出量等地質(zhì)條件適應性較強。⑸巷道布置簡單，掘進率低。⑹無煤掉入采空區(qū)，資源回收率高。2．缺點⑴短壁工作面多，溜煤相互干擾，工作面利用率降低。⑵偽斜小巷斷面偏小，產(chǎn)塵量大。二、優(yōu)缺點及適用條件⑷對煤層厚度、傾角變化、瓦斯涌出量等地質(zhì)條件適應性較強。

⑶片幫、滑底事故未能充分控制，安全生產(chǎn)受到影響。⑷破煤方法、支護設備有待進一步改進。3．適用條件偽斜短壁采煤