急倾斜开采.ppt
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急倾斜开采.ppt
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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,11-1概述,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;,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。
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)。
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。
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。
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,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,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,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,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,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。
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。
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。
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。
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。
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。
工作面布置,1-密集,2-人字溜煤眼,3-单边钢板溜槽,4-点柱,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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
11-6仓储式采煤法,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。
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,11-6仓储采煤法,4.评价应用条件优点:
巷道布置、生产系统简单;工序少、效率高,取消工作面支、回柱工序;坑木耗量少;劳动强度有所减轻。
缺点:
采出率低;煤质不易保证;应用条件要求严格。
应用条件:
()顶底板条件:
顶、底板坚硬完整,不易脱落,能悬露较大面积和较长时间不垮落;顶板无淋水;底板不易滑移。
()煤层:
倾角50;煤厚14.5m;煤不易自燃;CH4小;仓房无淋水。
谢谢大家!
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