煤矿开采方法(五)--特殊条件开采02(精品).ppt

1 1、矿矿井井地地质质构构造造复复杂杂，开开采采难难度度大大，生生产能力低。产能力低。2 2、由由于于煤煤层层倾倾角角已已经经超超过过岩岩石石自自然然安安息息角角，采采煤煤工工作作面面破破落落的的煤煤块块会会沿沿底底板板自自动动向下滑滚，简化了采煤工作面的装运工作。向下滑滚，简化了采煤工作面的装运工作。3 3、采煤工作面的行人、破煤、支护、采、采煤工作面的行人、破煤、支护、采空区处理、运料等各项工序的操作困难，空区处理、运料等各项工序的操作困难，增加了采煤机械化的难度。增加了采煤机械化的难度。一、一、急斜煤层开采的特点急斜煤层开采的特点 4 4、急急斜斜煤煤层层顶顶板板压压力力垂垂直直分分力力小小，沿沿倾斜分力大，支柱稳定性差。倾斜分力大，支柱稳定性差。5 5、由由于于煤煤层层超超过过底底板板岩岩层层移移动动角角，煤煤层层开开采采后后顶顶板板会会发发生生移移动动垮垮落落，底底板板也也会发生滑动和垮落。（见下图）会发生滑动和垮落。（见下图）6 6、由由于于急急斜斜煤煤层层倾倾角角大大于于岩岩石石自自然然安安息息角角，采采空空区区垮垮落落矸矸石石会会自自动动由由上上部部向向下下部部滚滚落落，对对下下部部采采空空区区产产生生局局部部充充填作用。填作用。1 1、单层布置、单层布置在采区中在采区中央沿煤层央沿煤层倾斜方向倾斜方向掘进掘进3 35 5条条上山眼上山眼,用用于溜煤于溜煤、运运料料、行人以行人以及溜矸等及溜矸等。当工作面当工作面涌水量大涌水量大时时,还需设还需设置放水眼置放水眼。二、二、急斜煤层采区巷道布置方式急斜煤层采区巷道布置方式1 1）分分组组小小联联合合布布置置形式形式当当采采区区内内开开采采煤煤层层数数目目较较多多，层层间间距距远远近近不不一一时时，根根据据煤煤层层层层间间距距远远近近、煤煤质质、自自燃燃发发火火倾倾向向性性、采采煤煤方方法法等等因因素素，将将采采区区内内煤煤层层划划分分为为若若干干开采组。开采组。2 2）大联合布置）大联合布置方式方式 在在井井田田内内煤煤层层数数目目多多、间间距距较较大大时时,可可以以采采用用不不分分组组集集中中大大联联合合或或分分组组大大联合布置方式。联合布置方式。2 2、近距离煤层群联合布置、近距离煤层群联合布置3 3、采区车场布置、采区车场布置 开采急斜煤层时，往往在煤层中布开采急斜煤层时，往往在煤层中布一组上山眼，由于煤层倾角较大，一般一组上山眼，由于煤层倾角较大，一般不使用轨道运输，可以不布置上部车场不使用轨道运输，可以不布置上部车场和中部车场，但必须设置下部车场。急和中部车场，但必须设置下部车场。急斜煤层采区下部车场多为石门车场。当斜煤层采区下部车场多为石门车场。当采用岩石轨道上山布置方式时，仍急设采用岩石轨道上山布置方式时，仍急设置上部车场、中部车场、下部车场，其置上部车场、中部车场、下部车场，其布置原则与缓倾斜煤层基本相同。布置原则与缓倾斜煤层基本相同。任务实施任务实施 结合附近矿区的实际情况进行识读、结合附近矿区的实际情况进行识读、绘制急倾斜煤层采区巷道布置图；选择绘制急倾斜煤层采区巷道布置图；选择急倾斜煤层开采方法；组织急倾斜煤层急倾斜煤层开采方法；组织急倾斜煤层开采工作。开采工作。125200-300m12m30m34m34m110m10m 10m 10m35 41110869 71112伪斜柔性掩护支架采煤法工作面布置图伪斜柔性掩护支架采煤法工作面布置图一、采煤系统一、采煤系统 1 1、通风系统、通风系统 新新鲜风流自采区运输石门进鲜风流自采区运输石门进入，经运输平巷到采煤工入，经运输平巷到采煤工作面。污浊风流从采煤工作面。污浊风流从采煤工作面经回风平巷到回风石作面经回风平巷到回风石门排出。门排出。2 2、运料系统、运料系统 支支架等材料由回风石门运进，架等材料由回风石门运进，经回风平巷运到支架安装经回风平巷运到支架安装地点。地点。3 3、运煤系统、运煤系统 工工作面破煤经自溜到运输平作面破煤经自溜到运输平巷，经刮板输送机转到运巷，经刮板输送机转到运输石门，到采区溜煤眼，输石门，到采区溜煤眼，大巷装车。大巷装车。1-采区运输石门；2-采区回风石门；3-工作面运输巷；4-工作面回风平巷；5-开切溜煤眼；5-开切人行眼；6-收尾眼；7-溜煤眼；8-溜矸眼；9-运料眼；10-人行眼；11-采空区；12-掩护支架；二、掩护支架结构二、掩护支架结构 煤层厚度：煤层厚度：m m钢梁密度：钢梁密度：根根/m/m 2.542.54353545455656 理想适用条件：倾理想适用条件：倾角大于角大于60,60,厚度厚度2.42.43.6m,3.6m,赋存稳定的煤层。赋存稳定的煤层。平板型掩护支平板型掩护支架结构简单，由架结构简单，由长度比煤层长度比煤层0.20.20.4m0.4m直钢梁及直钢梁及钢丝绳构成。钢丝绳构成。钢丝绳排列密度钢丝绳排列密度根据煤层厚度灵根据煤层厚度灵活掌握：活掌握：三、采煤工艺三、采煤工艺3 3、收尾阶段、收尾阶段开掘收尾巷开掘收尾巷下放支架下放支架回收支架回收支架2 2、正常采煤阶段：、正常采煤阶段：在掩护支架下破在掩护支架下破煤，在回风平巷煤，在回风平巷铺设支架，在工铺设支架，在工作面下端掩护支作面下端掩护支架放平位置撤除架放平位置撤除部分支架部分支架。1 1、准备阶段：、准备阶段：扩巷、挖地扩巷、挖地沟、铺设掩沟、铺设掩护支架、调护支架、调架架四、改进支架结构，扩大使用范围四、改进支架结构，扩大使用范围1 1、多根钢梁组合平板形掩护支架、多根钢梁组合平板形掩护支架2 2、八字形掩护支架、八字形掩护支架3 3、“”形掩护支架形掩护支架4 4、单腿支撑式掩护支架、单腿支撑式掩护支架5 5、“7 7”字形掩护支架字形掩护支架五、改进巷道布置，减少支架安装和拆除次数五、改进巷道布置，减少支架安装和拆除次数1 1、上下山区段构成连续工作面、上下山区段构成连续工作面2 2、工作面分段连续推进、工作面分段连续推进3 3、加强溜煤眼的分段工作面、加强溜煤眼的分段工作面4 4、加掘伪倾斜溜煤斜巷的分段工作面、加掘伪倾斜溜煤斜巷的分段工作面5 5、真倾斜溜煤直眼与伪斜溜煤斜巷相结合的、真倾斜溜煤直眼与伪斜溜煤斜巷相结合的分段工作面分段工作面六、伪斜柔性掩护支架采煤法适用条件及改进方向六、伪斜柔性掩护支架采煤法适用条件及改进方向适用条件适用条件煤层赋存稳定，倾角和厚度变化较小，煤层赋存稳定，倾角和厚度变化较小，夹矸层较薄，煤层厚度在夹矸层较薄，煤层厚度在1.11.18m8m的的急斜煤层。急斜煤层。改进方向改进方向（3 3）伪斜柔性掩护支架采煤法的所有工序均是人工作业，）伪斜柔性掩护支架采煤法的所有工序均是人工作业，劳动强度大。生产现场迫切需要实现部分工序机械化，劳动强度大。生产现场迫切需要实现部分工序机械化，以改善作业人员的劳动条件。以改善作业人员的劳动条件。（2 2）在倾角大于）在倾角大于6060、厚度小于、厚度小于1.3m1.3m及厚度大于及厚度大于8m8m的急斜煤层中应用时，对这两种条件下的掩护的急斜煤层中应用时，对这两种条件下的掩护支架结构及其下放方式需要进一步研究和改进。支架结构及其下放方式需要进一步研究和改进。（1 1）在倾角大于）在倾角大于6060、厚度不同的急斜煤层中应用、厚度不同的急斜煤层中应用时，对这种条件下的掩护支架结构及其下放方式需时，对这种条件下的掩护支架结构及其下放方式需要进一步研究和改进。要进一步研究和改进。任务实施任务实施结合附近矿区的实际情况结合附近矿区的实际情况组织实施组织实施急倾斜煤层柔性掩护支架开采工作。急倾斜煤层柔性掩护支架开采工作。一、急斜单一煤层走向长壁采煤法一、急斜单一煤层走向长壁采煤法工作面沿走向布置，上部为回风平巷，下部为运输平巷，工作面沿走向布置，上部为回风平巷，下部为运输平巷，采区边界布置开切眼，多采用钻眼爆破破煤。为了适应采区边界布置开切眼，多采用钻眼爆破破煤。为了适应急斜煤层顶板下滑力大的特点，采用平行于采煤工作面急斜煤层顶板下滑力大的特点，采用平行于采煤工作面的顺山木支柱或单体液压支柱支护，用四、六排距控顶，的顺山木支柱或单体液压支柱支护，用四、六排距控顶，分段错茬放顶。分段错茬放顶。二、倒台阶采煤法二、倒台阶采煤法(一一)倒台阶全部垮落采煤法倒台阶全部垮落采煤法1.1.采煤系统采煤系统（1 1）运煤系统：）运煤系统：工作面破煤自溜到工作面破煤自溜到下部储煤台阶，由区下部储煤台阶，由区段运输平巷中的运输段运输平巷中的运输机运至溜煤上山，下机运至溜煤上山，下放至采区煤仓，由采放至采区煤仓，由采区运输石门装车运至区运输石门装车运至井底车场。井底车场。（2 2）运料系统：）运料系统：由采区运输石门、由采区运输石门、回风石门运进，经运回风石门运进，经运料上山提运至区段平料上山提运至区段平巷，经人工转运至工巷，经人工转运至工作面运输平巷和回风作面运输平巷和回风平巷，再转到各台。平巷，再转到各台。（3 3）通风系统：）通风系统：新鲜风流由采区运新鲜风流由采区运输石门进入，经人行输石门进入，经人行上山进入区段运输平上山进入区段运输平巷到采煤工作面，污巷到采煤工作面，污浊风流经区段回风平浊风流经区段回风平巷、采区回风上山到巷、采区回风上山到上部回风石门排出。上部回风石门排出。2.2.采煤工艺采煤工艺“三板三板”倒台阶工作面安全脚手板、护身板和溜煤板。倒台阶工作面安全脚手板、护身板和溜煤板。人工破煤、支柱，工人劳动强度大，劳动生人工破煤、支柱，工人劳动强度大，劳动生产率低；工作面采用木支柱支护，坑木消耗高；产率低；工作面采用木支柱支护，坑木消耗高；台阶上隅角容易积聚瓦斯，工人高空作业，安台阶上隅角容易积聚瓦斯，工人高空作业，安全性较差；对支柱操作技术要求高，不利于实全性较差；对支柱操作技术要求高，不利于实现采煤机械化。现采煤机械化。优优缺缺点点和和适适用用条条件件优点优点：缺点缺点：巷巷道道布布置置简简单单、采采区区生生产产系系统统简简单单可可靠靠；对对地地质质条条件件变变化化适适应应性性强强；掘掘进进率率较较低低，煤煤炭炭回回收率高。收率高。(二二)倒台阶矸石充填采煤法倒台阶矸石充填采煤法1.1.采煤系统采煤系统2.2.采煤工艺采煤工艺 3.3.优缺点和适用条件优缺点和适用条件三、正台阶采煤法三、正台阶采煤法1.1.采煤系统采煤系统2.2.采煤工艺采煤工艺3.3.优缺点和适用条件优缺点和适用条件四、俯伪斜走向长壁采煤法四、俯伪斜走向长壁采煤法俯伪斜走向长壁采煤法俯伪斜走向长壁采煤法 适用于倾角为适用于倾角为40407575，顶板中等，顶板中等稳定，易片帮、采高不超过稳定，易片帮、采高不超过2.0m2.0m的低瓦斯煤层，或不宜适用的低瓦斯煤层，或不宜适用伪斜柔性掩护支架采煤法的不稳定的急斜薄及中厚煤层。伪斜柔性掩护支架采煤法的不稳定的急斜薄及中厚煤层。任务实施任务实施