倾斜长壁采煤法.pptVIP

2019/6/18,1,第十二章 倾斜长壁采煤法,12.1 基本特点及分类 12.2 单一倾斜长壁采煤法 12.3 倾斜分层倾向长壁下行垮落采煤法 12.4 采煤系统分析 12.5 矿压显现及支护特点 12.6 采煤工艺特点 12.7 倾斜长壁采煤法评价及适用条件,2019/6/18,2,12.1 基本特点及分类,12.1.1 倾斜长壁采煤法基本特点 倾斜长壁采煤法回采工作面沿煤层走向布置，沿倾斜（仰斜或俯斜）方向推进采煤。 回采工作面沿煤层走向布置，沿倾斜（仰斜或俯斜）推进采煤。与走向长壁采煤法相比，采煤工作面布置及回采方向不同，取消了采（盘）区上（下）山巷道。 多数矿井根据地质条件在某一个区域采用倾斜长壁采煤法，在另一个区域采用走向长壁采煤法，也有矿井在同一区域内采用倾斜长壁和走向长壁相结合的布置方式。,2019/6/18,3,12.1 基本特点及分类,12.1.2 倾斜长壁采煤法分类 倾斜长壁采煤法可分为单一倾斜长壁采煤法及倾斜分层倾斜长壁下行垮落采煤法；按推进方向不同又可分为仰斜长壁和俯斜长壁两种。,倾斜长壁采煤法,单一倾斜长壁采煤法,倾斜分层倾斜长壁下行垮落采煤法,按推进方向不同,仰斜长壁,俯斜长壁,2019/6/18,4,12.2 单一倾斜长壁采煤法,12.2.1 掘进顺序 自运输大巷1带区下部车场进风行人斜巷分带运输巷4 采区边界。 自大巷1在煤层中开掘，为了形成一定的煤仓高度，分带运输斜巷4在接近煤仓处，应向上抬起，进入煤层顶板。 自大巷沿煤层倾斜向上掘进分带回风斜巷5。该巷与回风大巷2相交，掘进到上部边界后，开掘开切眼，即可进行回采。 煤的运输：工作面-运输斜巷4带区煤仓6运输大巷1 通风系统：运输大巷1 进风行人斜巷7 运输斜巷4 采煤 工作面3 回风运料斜巷5 回风大巷2 两个分带共用一个煤仓，组成一个带区,2019/6/18,5,1-运输大巷； 2-回风大巷； 3-采煤工作面； 4-分带运输斜巷； 5-分带回风斜巷； 6-带区煤仓； 7-进风行人斜巷,1-运输大巷； 2-回风大巷； 3-采煤工作面； 4-分带运输斜巷； 5-分带回风斜巷； 6-带区煤仓； 7-进风行人斜巷,1-运输大巷； 2-回风大巷； 3-采煤工作面； 4-分带运输斜巷； 5-分带回风斜巷； 6-带区煤仓； 7-进风行人斜巷,单一倾斜长壁采煤法巷道布置,2019/6/18,6,12.2 单一倾斜长壁采煤法,12.2.2 巷道布置特点 1）水平运输大巷和回风大巷均沿煤层走向置于阶段同一侧。 2）分带运输斜巷和回风斜巷均沿煤层倾斜方向掘进，并垂直或斜交于平运输大巷 。 3）采面沿煤层走向布置，对拉采面，面长 120-150m ，斜长1000m。,2019/6/18,7,12.2 单一倾斜长壁采煤法,12.2.3 实例 枣庄田屯矿 ，M =0.8 m； 分带斜长1000m；顶板5 6m灰岩，缓慢下沉； 对拉采面 总长280 320m 阳泉一矿 , M=1.6m； CH4 40m3/dt；采面长180m； 斜长1070m。,2019/6/18,8,12.3 倾斜分层倾斜长壁下行垮落采煤法,示例 煤层厚度为7.0m，平均倾角7。煤层划分为三个分层开采，俯斜工作面长度为120180m，普通机械化采煤，上下分层同采 运输系统：自采煤工作面17分层分带运输巷6一运输斜巷8岩石运输联络平巷10分带岩石集中运输巷4带区煤仓14运输大巷1。 通风系统：新风由大巷1、2进风运料斜巷14分带岩石集中运输巷4岩石运输联络平巷10进风运料斜巷8分层分带运输巷6工作面17分层分带回风巷7回风运料斜巷9运料联络平巷11岩石集中回风轨道巷5回风大巷3.,倾斜分层倾斜长壁下行垮落采煤法巷道布置图,1-运输大巷；2-轨道大巷； 3-回风大巷；4-岩石集中分带运输巷；5-岩石集中分带回风轨道巷；6-煤层分带运输巷； 7-煤层分带回风巷；8-进风运输斜巷；9-回风运料斜巷；10-岩石运输联络平巷； 11-岩石运料联络平巷； 12-中分层分带运输巷； 13-中分层分带运料回风巷；14-进风（运料）斜巷； 15-带区煤仓； 16-联络巷；17-上分层工作面；18-中分层工作面；19-运料斜巷,2019/6/18,10,12.4 采煤系统分析,12.4.1 仰斜开采和俯斜开采 1）仰斜开采 采面沿倾斜从下向上推进采煤。 适用条件：顶板稳定，煤质较硬；顶板淋水大；煤易自燃，需在采空区注浆时；临界角一般为 。,仰斜开采示意图,2019/6/18,11,12.4 采煤系统分析,12.4.1 仰斜开采和俯斜开采 2）俯斜开采 采面沿倾斜从上向下推进采煤。 适用条件：适用：煤厚、倾角 大，煤松软易片帮，CH4含量高。当煤层倾角较小或近水平煤层，煤层条件又无特殊要求时，可采用仰斜与俯斜相结合的形式。大巷以上俯斜，大巷以下仰斜。,俯斜开采示意图,2019/6/18,12,12.4 采煤系统分析,12.4.2 单工作面与双工作面 1）单工作面 单工作布置时，每个工作面有两条回采巷道，炮采、普采、综采工作面均可采用。 2）双工作面 两个工作面布置三条回采巷道，又称对拉工作面。其中运输巷为两个工作面共用。一般普采和炮采工作面采用。 3）优缺点：双工作面布置同单工作面布置相比，减少一条巷道和有关联络巷，降低了巷道掘进工作量，节省了一套设备；与走向长壁开采相比：不存在向下或向上运煤的问题，两个工作面可以等长，不存在风流上行和下行的问题。,2019/6/18,13,12.4 采煤系统分析,12.4.3 前进式、后退式、和混合式回采顺序 前进式 采煤工作面自大巷附近向上部边界推进。 后退式 采煤工作面自上部边界附近向大巷推进，我国普遍使用后退式回采顺序。 往复式 前进式与往复式回采相结合的回采顺序。 在薄及中厚煤层条件下，当上部边界设有总回风巷时，则为往复式回采创造了有利的条件。 这种布置方式既可以实现仰斜和俯斜相结合方式开采，又可以克服或减轻前进式回采的缺点，并有利于工作面搬迁。,2019/6/18,14,12.4 采煤系统分析,上部边界设总回风巷时的前进式和往复式回采 (a) 设分带煤柱 (b) 分带间无煤柱,(a),(b),1运输大巷 2回风大巷 3分带运输巷 4分带回风巷,2019/6/18,15,12.4 采煤系统分析,厚煤层采用分层同采时，一般设置分带集中斜巷。 分带集中斜巷与分层斜巷之间的联系方式多采用斜巷联系，用于留煤的也可用立眼联系，并另设进风、行人斜巷。,6-区段岩石运输集中平巷 7-区段岩石轨道集中平巷8-区段煤仓 9-进风巷 10-进风行人斜巷 11-回风运料斜巷 12-溜煤眼，,12.4.4 分层斜巷布置及其联系方式,2019/6/18,16,12.4 采煤系统分析,12.4.5 生产系统 主运系统一般采用胶带机运输。 辅运系统 以前：多台小绞车串联和 无极绳运输；缺点为人工操作劳动强度较大，事故较多，与采煤和运煤机械化的水平不相适应； 目前：少数矿井采用了单轨吊、卡轨车、齿轨车或无轨胶轮机车运输；优点为系统简单、运输量大、运距较长且比较安全。 现在还应提高辅助运输机械化水平，研制出适合我国国情的新型辅助运输设备。,2019/6/18,17,12.4 采煤系统分析,通风系统 根据采煤工作面产量、瓦斯涌出量及分带巷道布置等因素，倾斜长壁采煤法的采场通风方式可有U、Z、W、H型等几种。 如煤层倾角较大（10），瓦斯涌出量又较大时，为避免分带斜巷污风下行，总回风巷设置在上部边界为宜。 采用分带集中巷布置时，要解决分带超前斜巷及联络斜巷的局部污风下行问题，则应采取措施，如加强通风与检查，防止局部瓦斯积聚。,2019/6/18,18,12.5 矿压显现及支护特点,12.5.1 仰斜开采矿压显现及支护特点 顶板产生向采空区方向的分力； 顶板受向下拉力，不易获得平衡； 煤壁易片帮； 采空区顶板冒落滚向采空区； 支架主要作用是支撑顶板； 工作面支护采用支撑式或支掩式支架（当 ，支柱迎山角为6）。,2019/6/18,19,12.5 矿压显现及支护特点,12.5.2 俯斜开采矿压显现及支护特点 顶板产生指向煤壁的分力 ； 岩层受压力，顶板易平衡，稳定； 煤壁稳定, 不易片帮； 矸石易窜入采面； 支架支撑顶板，并防矸石窜入工作面； 采用支称掩护式支架，掩护梁上有防窜装置。,（a）仰斜工作面,（b）俯斜工作面,顶板产生向采空区方向的分力，在此分力作用下，顶板的悬臂岩层向采空区方向移动，使顶板岩层受拉力作用，支柱有推向采空区的趋势。,沿顶板岩层的分力指向煤壁侧，顶板岩层受压力作用，使顶板裂隙有密合的趋势，有利于顶板保持连续性和稳定性。, 煤层倾角越大，上述矿压现象越显著,（a）仰斜工作面,（b）俯斜工作面,支架主要作用是支撑顶板，选用支撑式或支撑掩护式支架，倾角12，支柱应斜向煤壁6左右。,支架支撑顶板和防止破碎矸石涌入，选用支撑掩护式或掩护式支架，掩护梁应具有良好的掩护性和承载性能。,2019/6/18,22,12.6 采煤工艺特点,12.6.1 仰斜开采特点 1）水可自动流入采空区，工作面无积水； 2）劳动条件好，机械设备不易受潮，装煤效果好； 3）当 时，采煤机因偏离煤壁而减少截深，输送机因煤滚入下侧，易断链； 4）当 时，采煤机不稳定，易翻倒。措施：输送机设下部三角架，进行调平。,2019/6/18,23,12.6 采煤工艺特点,12.6.2 俯斜开采特点 1）水流入采面，工作条件差； 2）顶板相对稳定； 3）随着煤层倾角的加大，采煤机和输送机的事故也会增加，装煤效率降低； 4）俯斜开采的最大问题是装煤困难的问题。,2019/6/18,24,12.7 倾斜长壁采煤法适用条件及评价,12.7.1 倾斜长壁采煤法的评价 1）优点 巷道布置简单，巷道掘进及维护费低，投产快。巷道掘进工程量少15%，相应工期短。 运输系统简单，占用设备少，运输费用低。运输设备及辅助人员可减少30。 回采巷道沿煤掘进，易固定方向，采面可等长布置，利于生产管理。 通风系统简单，风路短，风流方向转折变化少，同时使巷道交叉点和风桥等通风构筑物减少约1/3。,2019/6/18,25,12.7 倾斜长壁采煤法适用条件及评价,12.7.1 倾斜长壁采煤法的评价 1）优点 对某些地质条件的适应性强，如：倾斜断层 可沿断面伪斜布置； 淋水 仰斜开采；瓦斯大 俯采。 技术经济效益显著采面单产增加，巷道掘进率（m/万t）降低，采出 率（%）增加，工效（t/工）提高 。,2019/6/18,26,12.7 倾斜长壁采煤法适用条件及评价,12.7.1 倾斜长壁采煤法的评价 2）缺点 长距离倾斜巷道，使掘进及辅运、行人困难； 当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长壁的要求，基本都是按走向长壁工作面的回采条件设计和制造； 大巷装车点多，可设带区，共用一个煤仓。如阳泉一矿：4个分带共用一煤仓；二道河子矿：5个分带共用一煤仓。 有时候存在污风下行的问题 ，应注意监测。,2019/6/18,27,12.7 倾斜长壁采煤法适用条件及评价,12.7.2 倾斜长壁与走向长壁采煤法异同 1）倾斜长壁法取消了采（盘）区巷道，设带区、巷道少。 2）采面布置及推进方向不同。 3）采煤工艺具有不同特点，倾