傾斜長(zhǎng)壁采煤法

傾斜長(zhǎng)壁采煤法6.1示例6.2采煤系統(tǒng)分析6.3采煤工藝特點(diǎn)6.4適用條件及評(píng)價(jià)126.傾斜長(zhǎng)壁采煤法3411/26/2023傾斜長(zhǎng)壁采煤法傾斜長(zhǎng)壁采煤法

回采工作面沿煤層走向布置，沿傾斜（仰斜或俯斜）推進(jìn)采煤。該法于1975年在大同煤峪口礦和棗莊田屯礦試驗(yàn)成功，之后逐步推廣。該法采煤量占總產(chǎn)量的12%以上。實(shí)踐表明，相同的地質(zhì)條件下采用傾斜長(zhǎng)壁開采較走向長(zhǎng)壁開采可減少10%～20%巷道掘進(jìn)工程量，建井工期可縮短1～2年，經(jīng)濟(jì)效益顯著。目前，該法在我國(guó)的主要產(chǎn)煤區(qū)神東、大同、兗州、晉城、棗莊、松藻、雞西、鐵法、淮北、肥城等地100多個(gè)礦井中均有應(yīng)用，是我國(guó)煤炭工業(yè)重點(diǎn)推廣的開采技術(shù)。11/26/2023分類：?jiǎn)我缓头謱?，仰斜和俯斜。（一）單一傾斜長(zhǎng)壁采煤法采煤系統(tǒng)1.巷道名稱：Fig.6-16.1示例11/26/20232.巷道布置特點(diǎn)：（1）水平運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷均沿煤層走向置于階段同一側(cè)。（2）分帶運(yùn)輸斜巷和回風(fēng)斜巷（stripinclineddrift）均沿煤層傾斜方向掘進(jìn)，并垂直或斜交于平運(yùn)輸大巷（3）采面沿煤層走向布置，對(duì)拉采面（doubleface），面長(zhǎng)120～150m

，斜長(zhǎng)1000m。（4）分帶運(yùn)料多臺(tái)小絞車串聯(lián)運(yùn)輸。11/26/20233.掘進(jìn)順序1.原則：盡快構(gòu)成通風(fēng)回路、平行作業(yè)2.順序：1、2平行作業(yè)超過5設(shè)計(jì)位置100m即可開掘5

；由1開掘7、6、4至上邊界；開切眼貫通4、5安裝設(shè)備進(jìn)行開采。11/26/20234.生產(chǎn)系統(tǒng)（1）運(yùn)煤：3-4-6-1裝車外運(yùn)（2）通風(fēng)：freshair：1-7-4-3；usedair：3-5-2-風(fēng)井（3）運(yùn)料：5巷、小絞車（置巷道一側(cè)）多級(jí)上運(yùn)；無級(jí)繩上運(yùn)系統(tǒng)演示11/26/2023實(shí)例棗莊田屯礦：

；M=0.8m；分帶斜長(zhǎng)1000m；頂板5

6m灰?guī)r，緩慢下沉；對(duì)拉采面-總長(zhǎng)280

320m。陽泉一礦：

；M=1.6m；CH4—40m3/d

t；采面長(zhǎng)180m；斜長(zhǎng)1070m。11/26/2023二、傾斜分層傾斜長(zhǎng)壁采煤法采煤系統(tǒng)1.示例條件：煤厚7.0m，平均傾角7°。2.布置特點(diǎn)：煤層傾斜分為三個(gè)分層，采用普采工藝。俯斜工作面長(zhǎng)度為120～180m，上下分層同采。相鄰分帶組成一個(gè)帶區(qū)，一面兩巷，合用一個(gè)煤倉，但相鄰分帶不同采。3.巷道名稱11/26/20234.主要系統(tǒng)運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)料系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)動(dòng)畫演示11/26/20234.2采煤系統(tǒng)分析一、仰斜開采與俯斜開采1.仰斜開采—采面沿傾斜從下向上推進(jìn)采煤。適用：頂板穩(wěn)定，煤質(zhì)較硬；頂板淋水大；煤易自燃需注漿；臨界角一般為

11/26/20232.俯斜開采俯斜開采—采面沿傾斜自上向下推進(jìn)采煤。適用：煤厚，大，煤松軟易片幫，CH4大。當(dāng)5仰斜與俯斜相結(jié)合的形式。

11/26/20233.混合開采方式適用：進(jìn)回風(fēng)大巷并列布置，煤層條件又無特殊要求時(shí)，可采用。運(yùn)輸大巷以上部分采用俯斜后退開采，以下部分采用仰斜后退開采，這種布置對(duì)于運(yùn)輸、通風(fēng)和巷道維護(hù)均為有利。11/26/2023仰斜開采與俯斜開采技術(shù)特征對(duì)比分類仰斜開采俯斜開采推進(jìn)方向由下向上由上向下適用條件1.賦存較穩(wěn)定2.煤質(zhì)較硬、不易片幫3.煤層中厚以下4.傾角一般小于20°，小于12°為宜1.煤層較厚2.煤質(zhì)松軟易片幫3.瓦斯較大4.頂?shù)装搴兔簩訚B水較小5.傾角一般小于20°，小于12°為宜優(yōu)點(diǎn)1.頂板淋水可直接流入采空區(qū)，使工作面保持良好的工作環(huán)境2.裝煤效果好，可充分利用煤的自重提高裝煤率，減少殘留煤量3.有利于實(shí)施充填法處理采空區(qū)及向采空區(qū)灌漿預(yù)防自燃發(fā)火4.采煤機(jī)的穩(wěn)定性尚好1.有利于防止煤壁片幫及梁端冒頂事故2.工作面瓦斯不易積聚，利于通風(fēng)安全3.移架力和推溜力較小4.采煤機(jī)重心傾向煤壁，不會(huì)出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)和傾倒，容易保持良好的工作狀態(tài)缺點(diǎn)1.有平行于工作面的同向節(jié)理時(shí)煤壁易片幫，頂板有局部變化時(shí)架前易冒頂2.傾角較大時(shí)易將煤拋到輸送機(jī)的采空區(qū)側(cè)1.工作面因故停產(chǎn)時(shí)，煤層頂?shù)装寮懊罕诹芩资鬼敯遘浕?，影響機(jī)械效能發(fā)揮2.裝煤效果差11/26/2023二、單工作面和對(duì)拉工作面（singleanddoublefaces）1.單工作面布置：炮采、普采、綜采均可2.雙工作面（兩面三巷）Fig.6-1：普采、炮采如用綜采，開采強(qiáng)度大，兩面不同采，交替采煤。主要優(yōu)點(diǎn)：減少一條巷道，一套設(shè)備。11/26/2023MG48：突出礦井、高瓦斯礦井、低瓦斯礦井高瓦斯區(qū)域的采煤工作面，不得采用前進(jìn)式采煤方法。三、前進(jìn)式、后退式與混合式根據(jù)傾斜長(zhǎng)壁采面推進(jìn)方向與主要水平大巷的相互位置，前進(jìn)式：advancingorder后退式：retreatingorder混合式：視“井田邊界”為前，主要水平巷為“后”。11/26/2023前進(jìn)式開采前進(jìn)式開采方式投產(chǎn)早，出煤快，巷道維護(hù)工程量小。需要隨工作面推進(jìn)在采空區(qū)中維護(hù)回采斜巷，技術(shù)復(fù)雜，費(fèi)用較高；工作面通風(fēng)線路漏風(fēng)和瓦斯涌出量較大，采空區(qū)瓦斯涌到工作面風(fēng)流中，不利于通風(fēng)及防火安全；采掘相互干擾，技術(shù)工藝及施工組織管理復(fù)雜；難以掌握工作面前方的地質(zhì)變化情況，不利于正常接續(xù)生產(chǎn)。這種方式在我國(guó)應(yīng)用較少。11/26/2023后退式開采分帶運(yùn)輸斜巷在工作面采煤前預(yù)先掘出，采空區(qū)后方的斜巷隨采隨廢。該方式回采斜巷在煤體中易于維護(hù)，并能預(yù)先探明煤層變化情況，技術(shù)工藝和施工組織較為容易，能較好保證工作面連續(xù)推進(jìn)和正常生產(chǎn)，在傾斜長(zhǎng)壁開采中廣泛應(yīng)用。但前期掘進(jìn)工程量較大，準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)。11/26/2023相鄰分帶一仰一俯的往復(fù)式開采仰俯結(jié)合，克服和減少前進(jìn)時(shí)開采的缺點(diǎn)，利于搬遷。11/26/2023四、分帶斜巷布置及其聯(lián)系方式分層同采必須設(shè)置集中斜巷，分采不設(shè)。特定條件上山帶區(qū)要求仰斜下山帶區(qū)要求俯斜，厚煤層一般均設(shè)置集中斜巷。上下分帶集中斜巷與分層斜巷多用斜巷聯(lián)絡(luò)，溜煤也可采用立眼。另設(shè)進(jìn)風(fēng)行人斜巷。分帶間無煤柱，相鄰分帶可共用聯(lián)絡(luò)斜巷和立眼。11/26/20231.運(yùn)煤—膠帶機(jī)2.輔運(yùn)—運(yùn)送物料困難，長(zhǎng)距離斜巷多臺(tái)小絞車；無極繩運(yùn)輸；單軌吊；卡軌車、齒軌車系統(tǒng)簡(jiǎn)單，運(yùn)距長(zhǎng)，安全，運(yùn)量較大多用，強(qiáng)度大，安全差五、生產(chǎn)系統(tǒng)11/26/2023生產(chǎn)系統(tǒng)3.通風(fēng)方式：U、Z、Y、W、H多種型式。4.下行風(fēng)：傾角大于10°避免采用下行風(fēng)，總回風(fēng)巷設(shè)置上部邊界，設(shè)置集中斜巷時(shí)解決超前斜巷和聯(lián)絡(luò)斜巷的局部污風(fēng)下行問題。11/26/20236.3采煤工藝特點(diǎn)一、礦壓顯現(xiàn)及支護(hù)特點(diǎn)1.仰采（1）頂板產(chǎn)生向采空區(qū)方向的分力（2）頂板受向下拉力，不易獲得平衡（3）煤壁易片幫（4）采空區(qū)頂板冒落滾向采空區(qū)（5）支架主要作用是支撐頂板（6）支撐式或支掩式支架；

時(shí)支柱迎山角為6，設(shè)置復(fù)位千斤頂；防片幫裝置，錨桿；大拉力的推移千斤頂11/26/2023煤層傾角對(duì)頂板穩(wěn)定性影響11/26/20232.俯采頂板產(chǎn)生指向煤壁的分力巖層受壓力，頂板易平衡，穩(wěn)定；煤壁穩(wěn)定,不易片幫；矸石易竄入采面；支架支撐頂板，防矸石竄入工作面支掩式或掩護(hù)式支架：掩護(hù)梁上有防竄裝置。

11/26/2023二、采煤工藝特點(diǎn)（一）仰采特點(diǎn)1.水自流入采空區(qū)；2.頂板穩(wěn)定性差，臨界角8

；3.當(dāng)

時(shí)，采煤機(jī)偏離煤壁，減少截深；煤滾入溜槽下側(cè)，輸送機(jī)易斷鏈，小截深，中心鏈?zhǔn)剑斔蜋C(jī)設(shè)下部調(diào)平三角架。4.當(dāng)

時(shí)，采煤機(jī)不穩(wěn)定，易翻倒。

11/26/2023（二）俯采特點(diǎn)1.水流入采面，工作條件差；2.裝煤困難：加高滾筒滑靴，調(diào)換滾筒背向旋轉(zhuǎn)，降低割煤速度，臺(tái)階割煤，吊移輸送機(jī)。2.頂板相對(duì)穩(wěn)定；3.機(jī)組不穩(wěn)定，易掉道。11/26/20236.4適用條件及評(píng)價(jià)一、傾斜長(zhǎng)壁采煤法評(píng)價(jià)1.傾斜長(zhǎng)壁采煤法優(yōu)點(diǎn)（1）巷道布置簡(jiǎn)單，巷道掘進(jìn)及維護(hù)費(fèi)低，投產(chǎn)快。巷道掘進(jìn)工程量少15%，相應(yīng)工期短。（2）運(yùn)輸系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占用設(shè)備少，運(yùn)費(fèi)低。運(yùn)輸設(shè)備及輔助人員可減少30

。（3）回采巷道沿煤掘進(jìn)，易固定方向，采面可等長(zhǎng)布置，利于生產(chǎn)管理。11/26/2023傾斜長(zhǎng)壁采煤法優(yōu)點(diǎn)（4）通風(fēng)線路短，風(fēng)流方向轉(zhuǎn)折變化少，通風(fēng)構(gòu)筑物減少約1/3。（5）對(duì)某些地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)，如：傾斜斷層—可沿?cái)嗝鎮(zhèn)涡辈贾?；淋水—仰斜開采；瓦斯大—俯采。（6）

技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著：采面單產(chǎn)增加，巷道掘進(jìn)率（m/萬t）降低，采出率（%）增加，工效（t/工）提高。11/26/20232.傾斜長(zhǎng)壁采煤法缺點(diǎn)（1）長(zhǎng)距離傾斜巷道輔運(yùn)和行人困難；（2）當(dāng)前采掘運(yùn)機(jī)械設(shè)備不完全適應(yīng)傾斜長(zhǎng)壁的要求；（3）大巷裝車點(diǎn)多，可設(shè)帶區(qū)，共用一個(gè)煤倉。陽泉一礦：4個(gè)分帶共用一煤倉；二道河子礦：5個(gè)分帶共用一煤倉。（4）下行回風(fēng)—加強(qiáng)檢查監(jiān)測(cè)。

11/26/2023二、傾斜長(zhǎng)壁采煤法適用條件1.

煤層，效果最好。2.采取一定技術(shù)措施，可適用于12

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的煤層。3.可據(jù)地質(zhì)構(gòu)造的特點(diǎn)采面呈偽斜布置。4.不同采深、圍巖特性、沼氣涌出量及水涌出量均可采用傾斜長(zhǎng)壁開采。5.據(jù)不同傾角，同一礦井亦可采用傾斜長(zhǎng)壁和走向長(zhǎng)壁配合開采。

11/26/2023三、傾斜長(zhǎng)壁與走向長(zhǎng)壁采煤法的異同（一）不同點(diǎn)：1.傾斜長(zhǎng)壁法取消了采（盤）區(qū)巷道，設(shè)帶區(qū)、巷道少。2.采面布置及推進(jìn)方向不同。3.采煤工藝具有不同特點(diǎn)，傾斜長(zhǎng)壁—仰采或俯采。11/26/2023（二）傾斜與走向長(zhǎng)壁采