13 厚煤层倾斜分层长壁下行垮落采煤法.ppt

1、第十三章 厚煤层倾斜分层长壁下行垮落采煤法,分层分采的采区巷道布置及生产系统 分层同采的采区巷道布置及生产系统 倾斜分层下行垮落采煤法工艺特点及应用,第一节 分层分采的采区巷道布置及生产系统,倾斜分层长壁采煤法：将近水平、缓(倾)斜及中斜厚煤层用平行于煤层层面的斜面划分为若干个2.03.0m左右的分层，然后逐层开采，根据煤层倾角不同，采用走向或倾斜长壁采煤法。 回采顺序：下行式（descending） 先采顶分层，依次下行回采各分层，垮落法管理顶板，称倾斜分层下行垮落采煤法。 分层同采：在同一区段范围内，上、下分层工作面错开一定距离同时采煤，称 “分层同采” 。 分层分采：在同一区段范围内，采

2、完一个分层后再采下一个分层称“分层分采”或“大剥皮”。 一、分层分采采区巷道布置 示例：厚煤层分3个分层；回采顺序下行式分层分采 上山采用双岩巷布置，距煤层1015m，层位上相错34m，间距2025m。上山掘至上边界与回风大巷相通，构成负压通风。,第一节 分层分采的采区巷道布置及生产系统,通过区段运输石门和区段溜煤眼连接运输上山和区段运输平巷；通过区段进风运料石门连接轨道上山和区段回风平巷。 二、生产系统 运煤：14118 174191 通风：135 7101211 141392 第一区段采完，第二 区段生产时，浊风通过区段运输 上山进入运输上山。 掘进工作面：新鲜风流用局扇从 轨道上山引入，

3、浊风由运输上山 排至加风大巷 硐室：新风由轨道上山直接供给,第一节 分层分采的采区巷道布置及生产系统,排矸： 工作面1356 91314 第二区段工作面 生产时，装备由区 段运料石门运入。 掘进工作面物料 由由轨道上山经区 段进风运料石门送 入，煤矸由各巷运 至中部车场，经轨 道上山运至下部车 场。,第一节 分层分采的采区巷道布置及生产系统,三、采煤方法参数 1、倾斜分层厚度 受人工挂金属铰接顶梁和支设单体支柱的限制，普采分层厚度2m左右，最大不超过2.4m；综采3m，最大不超过3.5m 为保证底分层有足够的高度，采第一分层时在开切眼和下下平巷每隔3050m向底煤钻孔探测煤层厚度，决定分层数和

4、分层采高。 2、工作面长度 确定方法和单一长壁相同，但考虑增加铺网工序和网下作业，以及为防止厚煤层自燃发火工作面快速推进，长度短些 四、回采巷道布置分析 倾斜布置分层平巷按2535角呈倾斜布置，适用于倾角1520煤层，利于分层平巷向下溜煤。分内错式和外错式两种,第一节 分层分采的采区巷道布置及生产系统,内错式：中下分层平巷相对上分层内错半个至一个巷道宽度。特点：工作面变短，煤柱加大，巷道在采空区下沿假顶掘进，易于维护，同时也易于漏风。 外错式：中下分层平巷位于上分层平巷的外侧。特点：位于上分层煤柱侧向固定支承压力影响范围内，中下分层平巷维护困难，且出口处没有人工假顶，采煤支护困难，应用少,水平

5、布置：各分层平巷布置在同一水平标高上，区段煤柱呈平行四边形。特点便于材料运输、行人和通风，分层运输平巷位于上分层采空区下，易于维护，回风平巷位于煤柱下方，受支承压力影响，维护困难。适用于倾角2025煤层,第一节 分层分采的采区巷道布置及生产系统,垂直布置：各分层平巷沿垂直方向呈重叠式布置，区段煤柱呈近似矩形。特点可减小区段煤柱尺寸，分层平巷受支承压力影响小，易于维护；下分层沿上分层平巷铺设的假顶掘进，容易掌握方向。适用于倾角810煤层和近水平煤层,第二节 分层同采的采区巷道布置及生产系统,一、采区巷道布置 区段集中平巷岩 轨道集中平巷9 (煤)和运输集中平巷10(岩)，9超前10掘进，9探测煤

6、层变化为10定向和顶分层超前平巷泄水；利用9掘第二和第三分层的超前运输平巷，掘进出煤由12溜入10后运至采区上山；9服务于第一区段相关巷道掘进期间的辅助运输、第二区段各分层工作面的辅助运输。 区段集中平巷与分层平巷间的联系10通过溜煤眼12与各分层超前运输平巷14、20相连通；9通过联络斜巷11与各分层超前运输平巷14、20相连通。 顶分层工作面回采巷道顶分层运输14和回风15平巷超前采煤工作面掘进，超前距离保持两个溜煤眼12与回风石门12相连通。 分层工作面联络斜巷顶分层联络斜巷11沿煤层顶板掘进；第二三分层分两种方法开掘A错开位置重新开掘；B利用顶分层联络斜巷11开掘。,第二节 分层同采的

7、采区巷道布置及生产系统,第二区段开采 第一区段采完，9 作为第二区段顶分 层工作面的回风平 巷，将10中的胶带 输送机撤除，沿走 向按一定间距向煤 层方向开掘回风石 门13，10作第二区 段的轨道集中平巷。,第二节 分层同采的采区巷道布置及生产系统,二、生产系统 运煤一分层23 14121018 4191 二分层工作面24 20121018 4191 通风一分层1 357911 1423 15132 二分层1357911 2024 21132,第二节 分层同采的采区巷道布置及生产系统,二、生产系统 运料一分层1 356213 1523 二分层1356 2132124 掘进排矸 运输平巷 一分层

8、14121018 4191 二分层201210184191 回风平巷 一分层15136531 二分层21136531,第二节 分层同采的采区巷道布置及生产系统,三、分层同采的工作面合理错距 同一区段上下分层同采时，工作面间的错距依上分层采过后顶板垮落及稳定状况决定，下分层在上分层顶板垮落稳定后进行掘进及回采。通常滞后34个月，依实际情况决定。直接顶厚度小，基本顶来压剧烈加大错距和时间间隔；否则缩短。自然发火严重煤层加大错距，再生顶板一般不用分层同采。 四、分层同采优缺点 同一区段上下分层同采，生产集中，增加采区生产能力 分层回采巷道超前工作面掘进，随采随废，维护容易 分层出煤集中运输，占用设备

9、少 利于假顶防腐和防止煤的自然发火 岩石工程量大，准备时间长，生产系统复杂，各工作面生产能力不易发挥，逐渐被分层分采代替。,第三节 倾斜分层下行垮落采煤法工艺特点及应用,一、顶分层采煤工艺特点 顶分层采煤工艺与中厚煤层长壁采煤法基本相同，所不同的是为隔离顶分层开采后冒落矸石与之下煤层，顶分层开采时增加了为以下分层铺设人工假顶或形成再生顶板的工作。 1、人工假顶竹笆或荆笆假顶、金属网假顶、塑料网假顶 竹笆或荆笆假顶竹笆：宽0.7 1.0m，长2.2 2.4m，竹片或细竹用铁丝编成。荆笆：宽 0.9 1.0m，长2.2 2.4m，用细 铁丝编成。 底梁：半圆木或厚木 板。 铺设：底梁与煤壁呈45

10、60 布置，将竹笆放在底梁上，片 间搭接，用铁丝联好。腐朽期为 6 8月。垮落矸石胶结性能好时 可不铺底梁，强度低，逐渐淘汰,第三节 倾斜分层下行垮落采煤法工艺特点及应用,金属网假顶金属网假顶一般用12 14#镀锌铁丝编织而成。网边用8 10#铁丝编成。网孔20 25mm 网孔形状： 正方形（经纬网）、 菱形、蜂窝形。 菱形网：承力 好，延展性好，寿命长，广泛应用 铺设：人工铺设和机械铺设；沿顶铺和沿底铺。铺顶网可同时服务于上下两个分层，顶板破碎时效果明显，工作面放顶时，可将采空区与工作空间隔开，阻挡矸石窜入采空区。,第三节 倾斜分层下行垮落采煤法工艺特点及应用,塑料网假顶聚丙稀树脂制成的塑料

11、编织而成。规格：网带宽13 16mm，5 60.9m或2.00.9mm，网孔15mm 塑料网：无毒、无味，阻燃，抗静电，重量轻，柔性大，耐腐蚀等。强度高，寿命长；抗剪性能差；延展性大，易形成网兜。具有推广应用价值。 2、再生顶板 煤层的顶板为页岩或含泥质成份较高的岩层，冒落后注水或注泥浆，在上覆岩层重压下形成再生顶板。一般4 6个月胶结形成。 二、假顶下采煤工艺特点 1、假顶下的支护及顶网管理 假顶下回采，顶板是已垮落的碎石，老顶周期来压不明显，顶板压力 较顶分层小。顶板管理的关键是护好破碎顶板。 护好破碎顶板技术措施 ： 浅截深采煤机；滚筒距网 100mm；及时支护。,第三节 倾斜分层下行垮落采煤法工艺特点及应用,普采：采用正倒悬臂错梁齐柱支护，割煤后及时挂梁支护，煤壁片帮严重时，提前在煤壁处预掏梁窝，挂上铰接顶梁、打贴帮柱进行超前支护。 型钢梁组成迈步抬棚护顶 综采：掩护式或支撑掩护式支架。缩小端面距，割煤后擦顶移架，及时支护。 2、假顶下放顶工艺 单体支柱采面 无密集支柱放顶。 假顶下易拉斜歪支柱、推垮采面，必须设抬棚，或打斜撑柱。（戗柱）,第三节 倾斜分层下行垮落采煤法工艺特点及应用,三、倾斜分层下行垮落采煤法的应用 优点： 有效解决中倾斜以下厚煤层开采时顶板支护和采