急倾斜开采 PPT课件

1,第十一章急倾斜煤层的开采,11-1概述11-2急倾斜煤层采区巷道布置的特点11-3倒台阶采煤法11-4俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法11-5伪倾斜柔性掩护支架采煤法11-6仓储式采煤法,2,11-1概述,3,11-1概述,1.急倾斜煤层采煤的主要特点一般来讲，地质构造复杂，储量较少；采落的煤和垮落的矸石可沿底板下滑，利于工作面煤炭运输，但易伤人，冲倒支架；顶底板可能产生滑动；,4,1.急倾斜煤层采煤的主要特点,回采工作面行人、运料、落煤、支护、采空区处理等工序操作比较困难，增加了采煤机械化的难度；采区主要巷道一般采用一组上山眼布置：以溜煤眼代替缓倾斜煤层开采的运输上山；以运料眼代替轨道上山；为了安全，分段设人行眼；出矸需设置溜矸眼；采掘工程图一般采用立面投影图、倾向剖面图及水平切面图。,5,2.采煤方法,倒台阶采煤法；斜台阶采煤法；伪斜走向长壁分段密集采煤法；柔性掩护支架采煤法；水平分层采煤法；斜切分层采煤法；仓储式采煤法；分段爆破采煤法；斜坡采煤法；钢丝绳锯煤采煤法；(11)上行充填采煤法；(12)综合采煤法（综合机械化）。,6,11-2急倾斜煤层采区巷道布置的特点,1.采区巷道布置的特点区段数目少，区段垂高小，一般5060m；工作面推进速度慢，水平巷道维护时间长；因煤层自然发火期一般较短，双翼采区走向长度一般400600m，但伪倾斜掩护支架采煤法可达8001000m；矿压显现强度小，煤柱变小，水平隔离煤柱一般57m，上山之间和上山两侧510m，区段间510m；层间联系石门多，采区标志为石门（缓倾斜煤层的采区标志为上山）；一般只采用上山采区的准备方式；倾斜运输一般用溜眼溜煤、溜矸，设人行眼等，溜眼断面圆形、矩形（缓倾斜一般拱形）；采区一般不设上、中部车场，只设下部车场。,7,2.采区巷道布置,2.1单一煤层采区布置每个开采煤层单独布置一套采区上山，形成独立的采区通风、运输系统。,8,溜煤眼伪斜折返布置,1-采区运输石门；2-采区回风石门；3-溜煤眼；4-运料眼,9,2.2煤层群联合布置,联合布置的基本形式a.共用一组采区上山眼的联合布置b.共同采区上山和区段平巷的联合布置(区段集中平巷)联合布置的种类a.分组小联合布置分组共用上山等，各组之间的巷道不发生联系。应用：煤层数目较多且煤组之间的间隔距离较大。b.大联合布置用区段石门联系各煤层，布置一套采区上山（眼），为本采区所有煤层开采服务。c.混合型的联合布置,10,联合布置示例,急倾斜煤层底板岩石上山采区巷道布置1-采区运输石门；2-采区回风石门；3-区段石门；4-采区轨道上山；5-采区运煤上山；6-采区煤仓；7-抬高运煤石门；8-煤层进风眼；9-回采工作面采区划分两个区段;材料由回风水平进入,11,联合布置示例,急倾斜煤层底板岩石轨道上山采区巷道布置1-水平运输大巷；2-采区运输石门；3-水平回风大巷；4-采区回风石门；5-岩石轨道上山；6-区段运输石门；7-中部车场甩车道；8-区段回风平巷；9-区段运输平巷；10-采区溜煤眼；11-绞车房,12,4.急倾斜近距离煤层群开采的特点,4.1特点由于煤层距离近，不仅要考虑同一区段下部煤层开采对上部煤层的影响，而且要考虑下区段上部煤层开采对上区段下部煤层的影响。,-煤层倾角；-底板岩层移动角,13,4.2避免开采对临近层影响的措施,a.减小区段垂高,-煤层底板移动角，查资料；-煤层倾角；-层间距。,14,4.2避免开采对临近层影响的措施,b.同时回采，因岩层滑移总要滞后一段时间，上层工作面保持较短的超前距；c.层间距很小的煤层，可作为复合煤层一次采出；d.采用充填法管理采空区；e.区段间、煤层间采用正确的开采顺序。如前图，采用1234的开采顺序等。,15,11-3倒台阶采煤法,1.工作面布置采面参数：一个台阶长1520m，台阶数：24个。倒台阶布置：上下台阶错距为23m；最下一个台阶：错距为56m，台阶较短：12m。,采面下部：超前平巷超前下台阶23个联络眼；小煤墩宽45m。,16,2.回采工艺,采煤：风镐；炮采。运煤：自溜。支护：一般采用木支架，设密集支柱隔离采空区。支架可为走向棚或为倾斜棚。若底板有滑移危险，应设低梁。工作面需设三板：护身板、脚手板、溜煤板。处理采空区：垮落法或充填法。超前辅助平巷与区段运输平巷间联络巷作用：进风；溜煤；行人。,17,3.评价及适用条件,优点：a.对地质条件变化适应性强；b.回采率高；缺点：a.手工操作，劳动强度大；b.坑木消耗大；c.回柱安全性较差；d.溜煤、进风逆向，工作面煤尘大，劳动环境差。应用条件：煤层赋存条件变化大，厚度小于2m的急倾斜煤层。,18,11-4俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法,1.工作面布置回采工作面按俯伪斜方向直线形布置，沿走向推进；用分段水平密集切顶挡矸隔离采空区；工作面下端以联络眼与区段运输平巷相通。采面分段爆破采煤，自溜运输。-工作面煤壁与水平面夹角，一般为3035。,19,工作面布置,1-密集，2-人字溜煤眼，3-单边钢板溜槽，4-点柱,20,回采工艺,工作面分段爆破落煤；煤炭自溜运输；单体支柱和铰接顶梁配合支护工作面顶板；水平分段密集切顶挡矸；全部垮落法处理采空区。,21,评价及适用条件,优点：工作面伪斜直线布置，减少了煤、矸下滑速度，安全；顶、底板受力改善，分段密集上方形成了一个垮落矸石充填层，减缓了顶板来压对工作面支架冲击影响，顶、底板和工作面支架相对稳定；工作面上、下空间利用率高，单产高；改善了工作面近煤壁处的通风状况，安全。缺点：支、回柱工作量大；分段密集“三角区”易积聚瓦斯；顶板如有淋水，工作面劳动条件差。适用：，顶板中等稳定，M2m。,22,11-5伪倾斜柔性掩护支架采煤法,工作面布置：采面呈直线伪倾斜布置（斜角为25），靠煤壁掘有地沟；其上用钢丝绳、钢梁及背顶材料组成柔性掩护支架隔离采空区；工人在掩护支架下采煤；工作面沿走向推进。,23,回采工艺,工作面准备阶段在初采线一侧掘两条走向间距810m的切割上山，连接工作面的运输、回风平巷；上山之间用联络眼贯通。,24,回采工艺,初采阶段将回风巷扩宽到煤层顶底板；从切眼前5m的回风巷开始挖地沟并安设掩护支架；将掩护支护逐渐调斜成伪斜工作面，斜角为25；同时，在伪斜工作面内挖地沟；随初采工作进行，逐渐增长伪斜工作面长度至设计长度。,25,正常回采阶段,在地沟内用风镐、爆破落煤；溜槽运煤；逐渐下放工作面支架；不断在回风平巷接长支架，在工作面下端支架放平的尾巷内拆除支架。为便于巷道、工作面通风、溜煤、行人，工作面下端利用小煤墩留设联络巷，隔离下部的区段运输平巷。,26,收尾阶段,在停采线一侧掘两条走向间距810m的收尾上山，用联络眼贯通；支架安装到收尾上山处，不再接长；随采煤下放前端支架，伪斜角逐渐变小，并拆除上端多余的支架，放平支架；利用尾巷全部拆除支架。,27,评价及适用,优点：安全、劳动条件好；巷道布置简单，掘进率低；工序简单，可昼夜连续采煤；材料消耗低；采面较长，利于增加产量；技术经济指标较好。缺点：支架结构不完善，不能根据煤厚变化调节支架宽度；工作面有淋水，劳动条件差；采面仅一组工人工作，产量相对较小，工艺有待改进；通风断面小，煤尘大，工人作业环境差；支架拆除困难。适用：，M=26m。,28,11-6仓储式采煤法,29,11-6仓储采煤法,1.采煤方法特点沿走向间隔1530m划分为仓房，仓房的倾斜长度（区段斜长）一般为4080m；仓房之间留煤柱36m；仓房两侧开掘上山通风、行人；仓房底部留小煤柱形成放煤口；每个仓房内布置一个工作面，工作面呈伪倾斜布置（便于通风），由下向上推进采煤；采下煤暂时存于下侧的采空区内，临时支护顶板，也是工作面人员利用木板的站立支撑基础；采至仓房上部边界，再把仓房内贮存的煤放出。,30,11-6仓储采煤法,2.采煤工艺炮采工艺，不支护或只设临时点柱；若该仓房上部的区段回风平巷不再使用，该回风平巷下侧保护煤柱在放仓之前，炮采一齐回收放出。3.采掘安排仓房间接替安排见右图,31,11-6仓储采煤法,4.评价应用条件优点：巷道布置、生产系统