采矿学第九章2

（五）工作面回采顺序工作面与采区边界和上下山的相对置关系•工作面后退式•工作面前进式•工作面往复式•工作面往复旋转式工作面回采顺序工作面后退式：由采区边界附近向采区上山方向推进采煤。适用：我国广泛应用采掘干扰少，准备时间长，可探明煤层条件工作面前进式采面由采区上山附近向采区边界方向回采，区段平巷沿空留巷。问题：少掘巷；采出率高；要求支护技术和手段好；要防漏风；留巷困难。适用：我国少用。工作面回采顺序工作面回采顺序3、工作面往复式上采面前进式，沿空留巷；下采面后退式，沿空留巷。优点：缩短搬家距离；采出率高；少掘巷道。适用：鸡西、阳泉、开滦均用过。工作面回采顺序4、工作面往复旋转式使综采面旋转180，往复回采，沿空留巷。优点：采面不搬家；少掘巷；缺点：煤损大；回采技术复杂；转折点难维护，设备折损严重。适用：少。（六）区段间无煤柱开采的回采巷道布置1、采面前进式沿空留巷采面前进式回采，沿采空区留出平巷。2）采面后退式沿空留巷先掘区段平巷到采区边界，采面后退回采，沿采空区留出平巷，为下区段服务。沿空留巷3）往复式沿空留巷4）我国后退式沿空留巷适用：煤层倾角中倾斜以下，2m以下的薄及中厚煤层。沿空留巷比较困难，使用的比例有下降的趋势。沿空掘巷特点：沿上覆岩层稳定的采空区边缘或仅留很窄的煤柱掘巷。(b)2~3m(a)时间：4～6个月沿空掘巷时回采面接替顺序(1)区段跳采接替方便；巷道掘进量少；生产分散；“孤岛”采煤，矿压显现强烈；适用：采区区段数目多，埋深小。(a)区段1234512345区段区段区段区段区段2453125413单面保持采区产量，区段顺序接替沿空掘巷时回采面接替顺序1区段区段区段区段5432524区段13沿空掘巷区段顺序接替区段平巷双巷布置，留煤柱2030m，回收部分煤柱。适用：区段数目少；矿压大，不宜跳采时，增加了平巷及联络巷的工程量1122（七）采场通风方式与回采巷道布置1、通风的要求:符合安全规程，防止上隅角瓦斯聚积；防漏风（无煤柱采时要有防漏风的措施）；通风系统简单；巷道断面足够。上隅角2、通风方式U型通风通风系统简单，漏风少，风流线路长，变化大。适用：瓦斯不太大，我国常用；瓦斯大，设瓦斯尾巷，U+L通风321通风方式Z型通风顺流通风方式，风路短，通风效果比U型好要求：边界上山，沿空留巷通风方式Y型通风稀释风流中的瓦斯。要求：有边界上山、留巷。Y型通风通风方式H型通风稀释瓦斯，系统复杂，先掘后留，少用。通风方式W型通风对拉工作面（八）地质构造影响时区段平巷布置断层构造，权台矿综采面布置F12F10F8F1增加面推进长度，减少边角煤（八）地质构造影响时区段平巷布置陷落柱第二节倾斜长壁采煤法倾斜长壁采煤法回采工作面沿煤层走向布置，沿倾斜（仰斜或俯斜）推进采煤。或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12%以上3一、单一倾斜长壁采煤法采煤系统（一）巷道布置特点：1、巷道名称：51256743II176243IIcm06012、巷道布置特点：1）两大巷沿煤层走向布置于阶段同一侧。2）分带斜巷沿煤层倾斜方向掘进3）采面沿煤层走向布置，对拉采面176243IIcm060151256743II（二）掘进顺序：1、原则：2、顺序：51256743II（三）生产系统1、运煤：3—4—6—12、通风：1—7—4—33—5—23、运料：1—5—3小绞车（置巷道一侧）多级上运；无级绳上运51256743II（1）无极绳绞车受限制小辅运（2）单轨吊、无轨车—不受限制适用3）行人方便二、倾斜长壁采煤系统分析（一）仰斜开采与俯斜开采1、仰斜开采—采面沿倾斜从下向上推进采煤。适用：顶板稳定，煤质较硬；顶板淋水大；煤易自燃需注浆；5a42613仰斜开采与俯斜开采2、俯斜开采—采面沿倾斜自上向下推进采煤。适用：煤厚，大，煤松软易片帮，CH4大。当5仰斜与俯斜相结合的形式。46a521仰斜开采与俯斜开采当5仰斜与俯斜相结合的形式。46a5215a42613阳泉一矿,M=1.6m；CH440m3/dt；采面长180m；斜长1070m。（二）单工作面与双工作面1、单工作面布置炮采、普采、综采均可。2、双工作面（两面三巷，面可等长）普采、炮采。如用综采，两面不同采，共用煤仓。主要优点：减少一条巷道，一套设备。51256743II（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的相互位置，前进式：后退式：混合式：视“井田边界”为前，主要水平大巷为“后”。采面前进式、后退式与混合式回采1、前进式—回采工作面从大巷向井田边界方向推进采煤。2、后退式—回采工作面从井田边界向主要水平大巷方向推进采煤。(a)3214Fig.9—13（a）示，设分带煤柱；采面前进式、后退式与混合式回采3、混合式（往复式）—前进式与后退式回采相结合。1(b)324Fig.9—13（b），不设分带煤柱（四）主要巷道类型1）回采巷道2）水平大巷3）联络巷4）硐室倾斜长壁取消了采（盘）区上（下）山巷道。布置方式：井筒—井底车场—主石门—水平大巷—回采巷道。51256743II（五）运输系统1）运煤—胶带机2）辅运—运送物料困难，长距离斜巷多台小绞车；无极绳运输；单轨吊；卡轨车、齿轨车51256743II三、采煤工艺特点1、仰采1）水自流入采空区；2）煤壁稳定性差；2）顶板稳定性差，临界角8；3）当时，采煤机偏离煤壁，减少截深输送机，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，调平。αα(a)(b)采煤工艺特点2、俯采1）水流入采面，工作条件差；2）顶板相对稳定；3）煤壁相对稳定，但装煤效果变差；3）机组不稳定，易掉道。αα(a)(b)四、倾斜长壁采煤法评价及适用条件（一）评价1、优点（1）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。（2）运输系统简单，占用设备少。运输设备及辅助人员可减少30。（3）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。（4）通风系统简单，风路短，通风构筑物减少约1/3。倾斜长壁采煤法优点（5）对某些地质条件的适应性强，如：倾向断层—可沿断层面布置；淋水大—仰斜开采；瓦斯大—俯斜开采；片帮严重—俯斜开采。（6）技术经济效益显著采面单产增加，巷道掘进率降低采出率增加，工效（t/工）提高。倾斜长壁采煤法缺点2、缺点（1）长距离倾斜巷道辅运和行人困难；（2）当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长壁的要求；（3）大巷装车点多，可设带区，共用一个煤仓。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。（4）下行回风—注意监测。绞车（二）倾斜长壁采煤法适用条件（1）煤层，效果最好。（2）采取一定技术措施，可适用于1217的煤层。（3）可据地质构造的特点采面呈伪斜布置。（4）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。（5）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。（三）倾斜长壁与走向长壁采煤法的异同1）倾斜长壁法取消了采（盘）区巷道，设带区和分带，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，倾斜长壁—仰采或俯采。4）属于壁式体系采煤法，具有共同点：•连续开采，产量高、效益好；•采面长一般100200m左右；•采面上下或左右出口必须各与一条回巷道相连，用于运输及通风等；•采出的煤平行于煤壁运出采场；•随采煤推进，必须有计划地处理采空区。倾斜长壁与走向长壁采煤法的异同第三节大采高一次采全厚采煤法一、大采高一次采全厚综采工艺特点1、采高：3.55.5m2、设备—大功率、高强度、高可靠性机电一体化设备80年代邢台东庞矿采煤机:MXA—300/4.5型，功率300kW，牵引速度0～8.6m/min刮板输送机:SGZC—7３０/４００型侧卸式双中链刮板输送机，功率2×160kW，链速1.08m/s；液压支架:BY3600～25/50型二柱掩护式，支撑高为2.5～5.0m，前探梁和两段护帮板，年产能力可达225万t。大采高液压支架•厚煤层整层开采大采高采矿法•厚度为3.5～5.5m•缓倾斜煤层大采高一次采全厚采煤法大采高一次采全厚采煤法例：大柳塔矿—采高：4m；采煤机：6LS—03型双滚筒电牵引采煤机，总功率1500kw，生产能力2000-2800t/h液压支架：电液控制，完成全部动作仅8s，大采高一次采全厚采煤法大采高一次采全厚采煤法JOY8670型两柱掩护式支架，工作阻力6700～8670kN刮板输送机：槽宽1m，生产能力2500～2800t/h，功率1400kw2002年面产803万吨大采高一次采全厚采煤法3、采煤工艺特点：1）初采高度较小，一般为3.5m左右；直接顶初次垮落后采至全高。2）控制煤壁片帮—关键；3）支架防滑，防倒；4）端头支护及超前支护比一般综采更重要；5）一次采全厚比分层开采具有很多优点。大采高采煤工艺特点：控制煤壁片帮①带压移架，用第一护帮板临时支护顶板，②③用快硬膨胀水泥尼龙绳等锚杆加固煤壁；④在地质条件允许时，俯采；⑤提高支架的初撑力。大采高采煤工艺特点：支架防倒、防滑(1)工作面呈伪斜推进(2)工作面由下而上单向推移输送机(3)及时调整液压支架位置(4)严格控制采高(5)锚固工作面排头、排尾液压支架(6)倾角大于10°时，每10架液压支架增设一个斜拉防倒千斤顶，当倾角大于20°时，每5架支架增设一个防倒千斤顶。大采高采煤的优点工作面产量和效率大幅度提高回采巷道的掘进量比分层减少了一半减少了假顶的铺设减少了综采设备搬迁次数，节省搬迁费用，增设备投资比分层综采大，其综合经济效益明显高于分层综采提高了资源的采出率(煤厚4m多，只采3m)大采高采煤工艺的不利因素不利因素。采高越大，支架重量越大，如采高4.5m，每架支架重约17.5t；采高5m时，则为22t。采煤机、输送机重量也将增大。4、大采高采煤工艺的适用条件地质构造简单、煤层厚度3.5～5m、赋存稳定、倾角小于12°和顶板较稳定的煤层\煤质较硬。第四节单一长壁采煤法的应用我国采煤方法最多的一种，产量约占40%。走向长壁28%倾斜长壁12%适用：缓、中、倾斜薄及中厚煤。近年来，应用范围扩大。5.5m厚煤层一次采全高成功；目前认为M5m为宜。薄煤层和极薄煤层开采的问题，储量19%，产量6～7%厚层难冒坚硬顶板刀柱采煤法思考题一、参照Fig.9—1绘采区巷道布置图，说明：1、巷道名称；2、构成完善的采区生产系统应具备哪几类巷道？3、运煤及通风系统？4、最下一个区段的生产系统图。5、煤层上山与区段平巷在维护上各有何特点？6、区段回采顺序？7、控制采区巷道的基本途径。二、试述普采的区段平巷的布置特点。三、试述综采的区段平巷的布置特点。思考题四、简述高沼矿井区段平巷布置的特点，采煤工作面的通风方式应满足哪些要求？五、说明区段平巷单巷布置及双巷布置的特点及应用。六、说明单工作面与双工作面布置的特点及应用。七、绘图说明采煤工作面回采顺序的几种方式及应用。八、绘图说明采场通风的几种方式及适用条件。三、矿压显现及支护特点煤层倾角对顶板稳定性影响：1、仰采：（1）顶板产生向采空区方向的分力（2）顶板受向下拉力，不易获得平衡（3）煤壁易片帮（4）采空区顶板冒落滚向采空区（5）支架主要作用是支撑顶板（6）支撑式或支掩式支架；当，支柱迎山角为6）设置复位千斤顶；防片帮装置，锚杆；大拉力的推移千斤顶煤层倾角对顶板稳定性影响αα(a)(b)Lα12oα12o(a)(b)仰采与俯采2、俯采：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，防矸石窜入工作面支掩式：掩护梁上有防窜装置，