采矿学 第6章 倾斜长壁采煤法

1、第六章第六章 倾斜长壁采煤法倾斜长壁采煤法longwall mining to the dip or to the rise 倾斜长壁采煤法倾斜长壁采煤法 回采工作面沿煤层走向回采工作面沿煤层走向布置，沿倾斜（仰斜或俯斜）推进采煤。布置，沿倾斜（仰斜或俯斜）推进采煤。或或 长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法。长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法。该法采煤量占总产量的该法采煤量占总产量的12%12%以上以上 一、单一倾斜长壁一、单一倾斜长壁采煤法采煤系统采煤法采煤系统（一）巷道布置特点：（一）巷道布置特点：1 1、巷道名称：、巷道名称：Fig.9 Fig.9 12 1251256743II176243II

2、cm06012 2、巷道布置特点：、巷道布置特点： 1）水平运输大巷和回风大巷均沿煤层走向）水平运输大巷和回风大巷均沿煤层走向置于阶段同一侧。置于阶段同一侧。2）分带运输斜巷和回风斜巷（）分带运输斜巷和回风斜巷（strip inclined drift）均沿煤层倾斜方向掘进，均沿煤层倾斜方向掘进， 并垂直或斜并垂直或斜交于平运输大巷交于平运输大巷 3）采面沿煤层走向布置，对拉采面（）采面沿煤层走向布置，对拉采面（double face ），）， 面长面长 200m ， 斜长斜长1000m 176243IIcm0601（二）掘进顺序：（二）掘进顺序： 1 1、原则：、原则：2 2、顺序：、顺序：

3、 1 1）（）（1）、（）、（2）超过（）超过（5）100m即可开始即可开始1 21 2） 平行作业平行作业 （1 1）、（）、（7 7 ，6 6）、（）、（4 4）井田上边界开切）井田上边界开切眼眼（1 1）、（）、（5 5）井田上边界开切眼）井田上边界开切眼 （三）生产系统（三）生产系统 1 1、运煤：、运煤：3 3 4 4 6 6 1 1 装车外运装车外运 2、通风：通风：fresh air 1 fresh air 1 7 7 4 4 3 3 used air 3 used air 3 5 5 2 2 风井风井 3 3、 运料：运料：5 5巷、小绞车（置巷道一侧）多级上运；巷、小绞车（置

4、巷道一侧）多级上运； 无级绳上运无级绳上运 实例实例枣庄田屯矿：枣庄田屯矿： , , M =0.8 mM =0.8 m； 分带斜长分带斜长10001000m m ； 顶板顶板5 5 6 6m m灰岩，缓慢下沉；灰岩，缓慢下沉； 对拉采面对拉采面 总长总长280 280 320 320m m 。阳泉一矿：阳泉一矿： , M=1.6m；CH4 40m3/d t；采面长采面长180m；斜长斜长1070m。二、倾斜长壁采煤系统分析二、倾斜长壁采煤系统分析（一）仰斜开采与俯（一）仰斜开采与俯斜开采斜开采 1、仰斜开采仰斜开采 采采面沿倾斜从下向上推面沿倾斜从下向上推进采煤。进采煤。 适用：顶板稳定，适用

5、：顶板稳定，煤质较硬；顶板淋水煤质较硬；顶板淋水大；煤易自燃需注浆；大；煤易自燃需注浆；临界角一般为临界角一般为 35a4261仰斜开采与俯斜开采仰斜开采与俯斜开采 2、俯斜开采俯斜开采 采面沿采面沿倾斜自上向下推进采煤。倾斜自上向下推进采煤。 适用：煤厚，适用：煤厚， 大，煤大，煤松软易片帮，松软易片帮，CH4大。大。 当当 5 仰斜与俯仰斜与俯斜相结合的形式。斜相结合的形式。 46a521（二）单工作面与双工作面（二）单工作面与双工作面（single and double faces）1、单工作面布置单工作面布置 炮采、普采、综采均可。炮采、普采、综采均可。2、双工作面（两面三巷）、双工作

6、面（两面三巷）Fig.9 12示，普示，普采、炮采。采、炮采。如用综采，两面不同采，交替采煤。如用综采，两面不同采，交替采煤。主要优点：减少一条巷道，一套设备。主要优点：减少一条巷道，一套设备。 （三）前进式、后退式与混合式（三）前进式、后退式与混合式 根据倾斜长壁采面推进方向与主要水平大巷根据倾斜长壁采面推进方向与主要水平大巷的相互位置，的相互位置，前进式：前进式：advancing order 后退式：后退式：retreating order混合式：混合式：视视“井田边界井田边界”为前，主要水平巷为为前，主要水平巷为“后后”。 采面采面前进式前进式、后退式与混合式、后退式与混合式回采回采1

7、 1、前进式、前进式 回采工作回采工作面从大巷向井田边界方面从大巷向井田边界方向推进采煤。向推进采煤。 2、后退式回采后退式回采 回回采工作面从井田边界向采工作面从井田边界向主要水平大巷方向推进主要水平大巷方向推进采煤。采煤。(a)3214Fig.9 13（a）示，设分带煤柱；示，设分带煤柱；采面采面前进式前进式、后退式与混合式、后退式与混合式回采回采 3、 混合式混合式 往往复式复式 前进式与前进式与后退式回采相结后退式回采相结合。合。 1(b)324Fig.9 13 （b），不，不设分带煤柱设分带煤柱（四）主要巷道类型（四）主要巷道类型 1）回采巷道）回采巷道 为采面服务，沿煤层倾斜线为采

8、面服务，沿煤层倾斜线或伪斜线开掘的斜巷或伪斜线开掘的斜巷2）水平运输和回风大巷）水平运输和回风大巷 3）联接水平大巷与各煤层回采巷道的联络巷）联接水平大巷与各煤层回采巷道的联络巷4）硐室）硐室倾斜长壁取消了采（盘）区上（下）山巷道。倾斜长壁取消了采（盘）区上（下）山巷道。 布置方式布置方式 ：井筒：井筒井底车场井底车场主石门主石门水平大巷水平大巷回采巷道。回采巷道。 （五）运输系统问题（五）运输系统问题1 1）运煤）运煤 胶带机胶带机 2 2）辅运）辅运 运送物料困难，长距离斜巷运送物料困难，长距离斜巷 多台小绞车；多台小绞车； 无极绳运输；无极绳运输； 单轨吊；单轨吊； 卡轨车、齿轨车卡轨车

9、、齿轨车 三、矿压显现及支护特点三、矿压显现及支护特点煤层倾角对顶板稳定性影响：煤层倾角对顶板稳定性影响： 1 1、仰采、仰采 ： （1） 顶板产生向采空区方向的分力顶板产生向采空区方向的分力（2 2）顶板受向下拉力，不易获得平衡）顶板受向下拉力，不易获得平衡 （3 3）煤壁易片帮）煤壁易片帮（4 4）采空区顶板冒落滚向采空区）采空区顶板冒落滚向采空区（5 5）支架主要作用是支撑顶板）支架主要作用是支撑顶板（6）支撑式或支掩式支架；）支撑式或支掩式支架； 当当 ，支柱迎山角为，支柱迎山角为6 6 ）设置复位千斤顶；设置复位千斤顶； 防片帮装置，锚杆；防片帮装置，锚杆； 大拉力的推移千斤顶大拉力

10、的推移千斤顶煤层倾角对顶板稳定性影响煤层倾角对顶板稳定性影响(a)(b)L12o12o(a)(b)仰采与俯采仰采与俯采2 2、俯采：、俯采：顶板产生指向煤壁的分力顶板产生指向煤壁的分力 岩层受压力，顶板易平衡，稳定；岩层受压力，顶板易平衡，稳定； 煤壁稳定煤壁稳定, , 不易片帮；不易片帮； 矸石易窜入采面；矸石易窜入采面； 支架支撑顶板，防矸石窜入工作面支架支撑顶板，防矸石窜入工作面支掩式：掩护梁上有防窜装置，支掩式：掩护梁上有防窜装置， 四、回采工艺特点四、回采工艺特点1 1、仰采、仰采 1 1）水自流入采空区；）水自流入采空区；2 2）顶板稳定性差，临界角）顶板稳定性差，临界角8 8 ；

11、3 3）当）当 时，采煤机偏离煤壁，减少截时，采煤机偏离煤壁，减少截深深 输送机，煤滚入下侧，易断链。输送机，煤滚入下侧，易断链。4 4）当）当 时，采煤机不稳定，易翻倒。时，采煤机不稳定，易翻倒。措施：输送机设下部三角架，调平。措施：输送机设下部三角架，调平。 回采工艺特点回采工艺特点 2、俯采俯采 1 1）水流入采面，工作条件差；）水流入采面，工作条件差； 2 2）顶板相对稳定；）顶板相对稳定； 3 3）机组不稳定，易掉道。）机组不稳定，易掉道。 五、倾斜长壁采煤法五、倾斜长壁采煤法评价及适用条件评价及适用条件 （一）评价（一）评价 1、优点、优点 （1 1）巷道布置简单，巷道掘进及维护费

12、低，投产快。）巷道布置简单，巷道掘进及维护费低，投产快。巷道掘进工程量少巷道掘进工程量少15%，相应工期短。，相应工期短。（2 2）运输系统简单，占用设备少。运输设备及辅助）运输系统简单，占用设备少。运输设备及辅助人员可减少人员可减少3030。（3 3）回采巷道沿煤掘进，易固定方向，采面可等长）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。布置，利于生产管理。（4 4）通风系统简单，风路短，通风构筑物减少约）通风系统简单，风路短，通风构筑物减少约1/31/3。 倾斜长壁采煤法优点倾斜长壁采煤法优点 （5） 对某些地质条件的适应性强，如：对某些地质条件的适应性强，如：倾斜断层倾斜断

13、层 可沿断面伪斜布置；可沿断面伪斜布置；淋水淋水 仰斜开采；仰斜开采；瓦斯大瓦斯大 俯采。俯采。（6） 技术经济效益显著技术经济效益显著采面单产增加，巷道掘进率（采面单产增加，巷道掘进率（m/m/万万t t）降低降低 ，采出率（采出率（% %）增加，工效（）增加，工效（t/t/工）提高工）提高 。 倾斜长壁采煤法缺点倾斜长壁采煤法缺点 2、缺点、缺点 （1 1）长距离倾斜巷道辅运和行人困难；）长距离倾斜巷道辅运和行人困难； （2 2）当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长）当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长壁的要求；壁的要求； （3 3）大巷装车点多，可设带区，共用一个煤）大巷装车点多，可设带区，

14、共用一个煤仓。仓。阳泉一矿：阳泉一矿：4 4个分带共用一煤仓；个分带共用一煤仓；二道河子矿：二道河子矿：5 5个分带共用一煤仓。个分带共用一煤仓。（4 4）下行回风）下行回风 注意监测。注意监测。 （二）（二）倾斜长壁采煤法倾斜长壁采煤法适用条件适用条件 （1） 煤层，效果最好。煤层，效果最好。 （2 2）采取一定技术措施，可适用于）采取一定技术措施，可适用于12 17 的的煤层。煤层。 （3 3）可据地质构造的特点采面呈伪斜布置。）可据地质构造的特点采面呈伪斜布置。 （4 4）不同采深、围岩特性、沼气涌出量及水）不同采深、围岩特性、沼气涌出量及水涌出量均可采用倾斜长壁开采涌出量均可采用倾斜长壁开采 。（5 5）据不同倾角，同一矿井亦可采用倾斜长）据不同倾角，同一矿井亦可采用倾斜长壁和走向长壁配合开采。壁和走向长壁配合开采。 （三）倾斜长壁与走向长壁采煤法的异同（三）倾斜长壁与走向长壁采煤法的异同 1 1）倾斜长壁法取消了采（盘）区巷道，设带）倾斜长壁法取消了采（盘）区巷道，设带区、巷道少。区、巷道少。 2 2）采面布置及推进方向不同。）采面布置及推进方向不同。 3 3）采煤工艺具有不同特点，倾斜长壁）采煤工艺具有不同特点，