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采矿学-采煤步骤-第十二章-急倾斜煤层采煤步骤

  

采矿学-采煤步骤-第十二章-急倾斜煤层采煤步骤

  采矿学-采煤方法-第十二章-急倾斜煤层采煤方法_幼儿读物_幼儿教育_教育专区。第十二章 急倾斜煤层采煤方法 第一节采煤方法发展及围岩破坏特征 第二节伪斜长壁采煤法 第三节伪倾斜柔性掩护支架采煤法 第四节水平分段放顶煤采煤法 第五节 仓储式采煤法 第一节采煤方法发展及围岩破坏 第十二章 急倾斜煤层采煤方法 第一节采煤方法发展及围岩破坏特征 第二节伪斜长壁采煤法 第三节伪倾斜柔性掩护支架采煤法 第四节水平分段放顶煤采煤法 第五节 仓储式采煤法 第一节采煤方法发展及围岩破坏特征 一、一般特点 倾角?增大引起 1、地质构造复杂,煤层赋存不稳定 多次地质变动,水平变成急斜; 地质构造复杂;煤层不稳定; 在尺寸相同、煤层数目相同的井田内,煤的储 量相对下降。 急倾斜煤层开采的一般特点 2、煤矸石下滑 — 简化煤的运输;带来不安全因素 3、采面行人、运料及操作等各工序均较困 难 急倾斜煤层开采的一般特点 4、垂直于层面方向的分力 减小,矿压显现缓和,同时 引起: ? 工作面支架不稳定; ?底板岩层稳定性下降; ?顶板、底板均会滑动 急倾斜煤层开采的一般特点 5、机械化采煤困难 6、采用采矿工程立面图、层面图、剖面图 7 6 3 1 Ⅰ-Ⅰ 8 7 6 5 2 9 1 Ⅰ 8 7 6 5 4 3 2 1 Ⅰ Ⅰ-Ⅰ 8 7 6 5 2 9 1 急倾斜煤层开采的特点 1、矿井多采用立井多水 平集中运输大巷和采区 石门开拓方式 采区用一组真倾斜上山(眼)布置方式 采区用一组伪倾斜折返上山(眼)布置方式 Ⅰ 8 7 Ⅰ-Ⅰ 8 7 5 2 4 6 6 3 5 4 5 2 3 2 91 1 Ⅰ 2、采区用一组上山 眼的布置方式,或 用伪斜折返上山。 1 1-运输石门,2-溜煤眼 3-运料眼,4-行人眼 5-回风石门 急倾斜煤层开采的特点 3、采区一般不设上、Ⅰ中部车场,设下部车场 4、采煤方法多样 三、急倾斜煤层采煤法的发展 解放前 急倾斜煤层采煤法的发展 柱式采煤 高落式或残柱式 倒台阶走向长壁 水平分层,斜切分层 (20世纪50年代初) (20世纪50年代) 解放后 伪倾斜长壁 (20世纪80年代) 伪倾斜柔性掩护支架采 煤(1965年) 水平分段放顶煤(20世 纪80年代后期) Ⅰ 1、倒台阶采煤法 ?巷道布置 ?区段划分: 采区沿倾斜划分 为2 ? 3个区段 ?工作面布置 3.0m 0.9m (1)采面参数 台阶长15 ? 20m 2 8 Ⅱ Ⅱ 台阶数:2 ? 4个; 倒台阶布置: 上下台阶错距为2 ? 3m, 最下一个台阶: 7 2.4m 6 错距为5 ? 6m,台阶较短:12m? Ⅱ-Ⅱ 15.0m 45.0m 采面下部: 1700 5 800 超前平巷 3400 煤柱4 ? 5m 3 8 4 5.0m 超前下台阶2 ? 3个 溜煤眼。 5.0m 5.0m 1 3.0m 0.9m ?回采工艺 落煤 — 风镐;爆破 装运 — 煤自溜 2 8 Ⅱ Ⅱ 支护 — 人工,木支 柱,设顶梁、底梁、 7 2.4m 6 护身板 处理采空区 — 垮落 Ⅱ-Ⅱ 法或充填法 1700 5 800 3400 3 8 4 15.0m 45.0m 5.0m 5.0m 5.0m 1 倒台阶采煤法 ?评价及适用 缺点:工艺多,操作复杂,劳动强度大,支 护技术要求高;坑木耗量大;煤尘大,安全 性差;技术经济指标低。 目前应用少,由俯伪斜走向长壁分段水平密 集采煤法逐渐替代。 适用:厚度小于2m,不能采用其它采煤法开 采的急倾斜煤层。 第二节伪斜长壁采煤法 一、俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法 1、特点: 采面呈伪斜直线布置, 沿走向推进;水平分段 密集切顶、档矸、隔离 采空区与采面工作空间; 采面分段爆破采煤,煤 β 自溜。 ? —工作面线° 俯伪斜走向长壁分 段水平密集采煤法 l φ 2 l1 β α l 1 ×sin α =l2 × sinβ β sinβ = l 1 ×sin α l 2 cosφ = l 1 l 2 sinβ = cosφ ×sin α cosφ =sinβ /sinα 俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法 3、采煤工艺 正常支护 — 金属支柱加 铰接顶梁,3?5排 密集支柱 —密集支柱 (点柱)沿倾斜4?5m,支 柱间距0.2?0.3m,每排密 集支柱沿走向长约4?6m, 随面前移前添后回 β 破煤 采面分段爆破一 般由下向上 装煤 由一般由上向下, 装入搪瓷溜槽 分段水平密集 4、注册监理工程师注册类型有几种,评价及适用条件 优点 ?减少了煤、矸的下滑速度,有 利于防止冲倒支架和砸伤人员。 ?工作条件得到改善。 β ?工作面有效利用率比台阶采煤法高,单产高 。 ?分段走向密集切顶、挡矸,可减少支柱的损 耗量及维修工作量。 ?较好的技术经济效果 评价及适用条件 主要问题 ?支回柱的工作量仍很大, ?分段密集支柱下方的“三 角区”通风条件较差,易积 聚瓦斯。 ?煤层顶板有淋水时,劳动 β 环境比较差。 4、评价及适用条件 适用条件 倾角40°以上, 顶板中等稳定,采高不超过 2 m的低瓦斯煤层 β 或不宜使用伪倾斜柔性掩护 支架采煤法的急斜薄及中厚 煤层。 可替代倒台阶采煤法。 第三200m节伪倾斜柔性掩护支架采煤法 9 9一、伪斜柔性掩护支架采煤法 8 8 采面呈直线伪斜布置,沿走向推进,并用柔10 性 掩护支架隔采离空采区 空区,工人在掩护支架下采煤 6 10 12 采空区 1、采区巷道7布置 5m 13 15 2、采面布置 伪倾斜柔性掩护支架采煤法 200m 10m 10m 1 14 9 9 8 -140 8 水平 11 采空区 10 34 5 6 10 12 采空区 7 13 5m 15 -250 水平 2 1 采区回风石门; 2采区运输石门; 3运料眼; 4溜煤眼; 5 行人眼; 6区段回风巷; 7区段运输巷; 8 初采斜巷; 9收作眼; 10架尾移动轨迹线架头移动轨迹线 二、柔性掩护支架结构 平板型 工字钢,钢丝绳,荆笆,压木,撑木 钢梁:比煤厚小0.3~0.5 m的直钢梁 平行排列,每米宽度排放3~5根。 钢丝绳: 2 ~5根钢丝绳,直径22~43.5 mm 钢夹板和螺栓将钢梁联成整体。 柔性掩护支架结构 八字形掩护支架 适用: M =1.3 ? 1.6m 增加高度0.3 ? 0.5m 淮南李一矿 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 2 1 3 α Ⅰ 三、 采煤工艺 掩护支架的安装 位置:回风平巷工作面上出口前方15 m 扩巷:将回风巷扩宽到煤层顶底板 运料:柔性掩护支架的全部材料运至工作面回风平巷 挖地沟:在上出口前方的底板开挖地沟 地沟底部最小宽度不小于0.8 m,并铺设搪瓷溜槽。 安装支架: 5m 1 15m 3.5m 3 8m 3 6 4 2 30o 采煤工艺 掩护支架的安装 扩巷、挖沟、安装掩护支架 1顶板;2底板;3地沟;4钢梁;5钢丝绳; 6竹笆;7压木;8垫木;9撑木 5m 1 8m 4 2 30o 采煤工艺 15m 3.5m 3 3 6 7 拆除支架 煤柱冒落或放炮崩落 掩护支架上面有2~3 m厚的煤、矸垫层 支架安装长度超过15 m,并冒好矸石垫层以后, 即可调整支架下放 由水平状态逐步调斜下放成25°~30°的夹角 采煤工艺 掩护支护调斜 将掩护支护调斜成伪斜工作面,倾斜角为25? ? ??? 5m 1 5 8m 4 2 30o 15m 3.5m 3 3 6 7 1区段回风巷;2区段运输巷;3初采斜巷;4掩护支架; 5支架移动轨迹线溜煤小眼 伪 斜 柔 性 掩 护 支 架 采 煤 法 工 作 面 10m 10m 1 14 9 9 -140 水平 采煤工艺 采空区 正常回采 34 5 接长掩护支架 6 采煤 拆支架 7 12 采空区 13 5m ?在回风巷接长掩护支架,超过上出口8 ? 10m -250 水平 采煤工艺 采煤 — 炮采 工艺 打眼-装药-联线- 放炮(全采面一次爆破或分 段爆破) 出煤(铺溜槽)- 调支架等。 炮眼布置 打眼-装药-联线- 放炮(全采面一次爆破或分段爆破) 炮眼布置 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ 顶 3 底 板 800 板 Ⅱ Ⅱ - o 60 2 1 Ⅱ Ⅰ 3 800 3 1 14 9 9 -140 水平 五、评价及适用条件采空区 34 5 6 12 采空区 优点 ? 安全、劳动条件好; 7 13 5m 15 ? 巷道布置简单,掘进率低; ? 工序简单,煤-水25平0自溜,可全天连续采煤; ? 材料消耗低; ? 采面较长,利于高产; ? 技术经济指标较好。 缺点 1 14 9 9 评价及适用条件 -140 水平 采空区 34 5 6 12 采空区 ?全部工序以体力劳动为主 7 13 5m 15 (支架运输、安装和拆除,打眼、放炮,拆移溜槽等) ?支架结构不完善,不-水25平0能调节宽度; ?如有淋水,劳动条件差; ?采面仅一组工人工作,工艺待改进; ? 煤尘大; ?支架拆装费事。 评价及适用条件 适用条件 倾角大于60°,厚度2~6m,埋藏稳定的急斜 煤层。 200m 我 层-1国 ,40 一 以10m些及101m 矿厚井度14 在小9 9 到6~1.130mm,,埋埋藏藏稳稳定定的的急急斜斜煤煤88 层水,平 也有成功的应用。 采空区 10 34 5 6 10 12 采空区 7 13 5m 15 第四节水平分段放顶煤采煤法 10 m以上的 特厚煤层 水平分层采 煤法 斜切分层采 煤法 水平分段放顶煤采煤法 水平分段放顶煤采煤法 — 在急斜煤层中, 按一定高度分成若干个分段。在分段的底部 布置采煤工作面,先采出底部工作面的煤, 随即放出上部顶煤的方法。 水平分段放顶煤采煤法 20世纪80年代后期 窑街二矿 乌鲁木齐六道湾矿 水平分段高度10~14 m, 迅速在我国推广。 综放 滑移顶梁液压支架放顶煤 水平分段放顶煤取代水平分层采煤法。 二 、 +1690 7 +1650 +1700 89 窑街二矿 1-主斜井, 2-副斜井, 水 3-1650运输大巷, 平 3 4 分 11 5 1 4-1700回风大巷, 5-1650运输石门, 段 10 综 Ⅰ 2 12 Ⅰ 6-1700回风石门, 7-开切眼, 采 6 8-区段运输巷, 放 ⅠⅠ 9-区段回风巷, 顶 8 6 4 +1700 12 +1690 10-进风斜巷, 煤 11 9 11-溜煤眼, 10 5 3 +1650 12-回风斜巷 窑街二矿水平分段综采放顶煤 Ⅰ 10 11 12 6 Ⅰ2 5 3 4 1 8 +1690 ⅠⅠ 9 8 +1690 6 4 +1700 12 +1690 +1650 10 11 9 +1700 5 3 +1650 窑街二矿,煤厚25m,倾角55°,工作面长25m,推进长660m, 分段高度10 m,采煤机采高2.5m,放煤高度7.5m,分5个分段, 进、回风巷梯形断面,工字钢棚支护,面积7.8m2。 MLS3P170双滚筒采煤机,斜切进刀出煤,截深0.6m FY280-14/28插板式放顶煤液压支架 双输送机 两刀一放,两轮,顺序放煤,两架同放,由底板向顶板方向放 煤,日进3 m,日产910吨,面54人, 窑街二矿水平分段综采放顶煤 六道湾煤矿水平分段综采放顶煤 采煤机:MS-950,截深0.6m 液压支架:FYS300-19/28 前输送机与采煤机配套 后输送机:SGW-40T 日产765吨 64人 截深0.6m,往返两次 六道湾煤矿水平分段综采放顶煤 倾角64~71° 面长38m, 推进长385m 分段高度10m, 采煤机采高 2.5m,放煤高 度7.5m 割煤 先割上槽,中槽,再底槽 拉后输送机 移架前拉后输送机 移架 割完上槽煤后移架 移前输送机 放顶煤 顺序,两轮 六道湾煤矿水平分段综采放顶煤 水平分段综采放顶煤适用条件 煤层厚度大于20~25m,煤质中硬以下, 结构简单的急斜厚煤层。 使用短机身采煤机。 第五节 仓储式采煤法 一 、仰斜推进的仓储采煤法 (一)巷道布置 沿走向每15 ? 30m划分为仓房, 仓房的倾斜长度(区段斜长)一般为40 ?80m。 7 3 4 4 5 2 1 6 1回采仓; 2待放仓; 3放煤仓; 4 输平巷; 7 5大直径钻孔; 6区段运 仓储采煤法 7 3 4 4 5 2 1 6 1回采仓; 2待放仓; 3放煤仓; 4 6区段运输平巷; 7区段回风平巷 5大直径钻孔; 仓储采煤法 7 3 4 4 5 2 1 6 1、提前开掘一条上山眼用作进风和行人 2、一般仓房间留煤柱3 ? 6m 3、仓房底部留小煤柱形成放煤口 仓储采煤法 7 3 4 4 5 2 1 6 4、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,与走向15°~20°夹角),由下向上推 进采煤 5、采下的煤暂时存于采面下的采空区内,临时支护顶 板 6、仓房采完后,再把贮存的煤放出 (三)仓储采煤法采煤工艺 7 3 4 4 5 2 1 6 打眼放炮落煤 由仓房沿倾斜最下部开始,由下而上进行。 破碎的煤大致在原地堆积,需经常将多余的煤放出。 仓储采煤法采煤工艺 7 3 4 4 5 2 1 6 顶板管理 顶底板和煤层的稳定性较好时,一般不进行支护; 当顶板、底板稳定性较差时,可采用木锚杆或点柱 加以支护; 当煤层松软易冒时,应打支柱并用背板背好。 仓储采煤法采煤工艺 7 3 4 4 5 2 1 6 回采仓放煤 放煤仓放煤 放煤口依次顺序放煤 顶板冒落,放煤就可能混矸 (四)仓储采煤法采掘安排 采放 储 回准 完 放煤 煤 采 备 空 仓仓 仓 仓 仓 (五)仓储采煤法评价及适用条件 优点: 缺点: ? 巷道布置及生产系统简单。 采出率低。 ? 工序少、效率高,支柱、 回柱工作量少。 ? 坑木耗量少。 煤质不易保证,易混矸。 不易实现机械化。 使用条件严格。 ? 劳动强度有所减轻。 仓储采煤法适用条件 1)顶底板坚硬,底板不易脱落,能悬露较 大面积和较长时间不垮落。 2)? ? 45?。 3)煤厚M =1 ? 4.5m,煤不易自燃,CH4小。 4)无淋水。 5)地质构造简单。 思考题 1、 急斜煤层群开采有哪些主要特点? 2、 急斜厚煤层水平分段放顶煤采煤工艺 的种类及适用条件。 3、 伪斜柔性掩护支架采煤法的特点及适 用条件。 4、 仓储采煤法的主要特点及适用条件。 5、 急斜煤层伪斜走向长壁采煤法的主要 特点?采面为何伪斜布置?

本站文章于2019-11-23 13:37,互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。 转载请注明:采矿学-采煤步骤-第十二章-急倾斜煤层采煤步骤

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