第七章放顶煤采煤法优秀PPT.ppt
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1、第七章放顶煤采煤法现在学习的是第1页,共64页 第一节第一节放顶煤采煤法分类放顶煤采煤法分类一、按厚煤层赋存条件和采放次数分类一、按厚煤层赋存条件和采放次数分类1 1、一次采全高放顶煤采煤法,、一次采全高放顶煤采煤法,特点:特点:1 1)采面采高:)采面采高:M=hM=h1 1=2.0=2.0 3.0m3.0m;2 2)放顶煤高度:)放顶煤高度:h h2 2=(1-3)h=(1-3)h1 1现在学习的是第2页,共64页适用:适用:M M 4.5m 4.5m ,M=6 M=6 12m12m优点:掘进量小,设备少,系统简优点:掘进量小,设备少,系统简单,生产集中单,生产集中缺点:煤质软时,两巷维护
2、困难。缺点:煤质软时,两巷维护困难。现在学习的是第3页,共64页2 2、预采顶分层顶网下放顶煤预采顶分层顶网下放顶煤特点:(特点:(1)顶层,)顶层,2 3m,只采不放;铺网。,只采不放;铺网。(2)下层采面:采、放。)下层采面:采、放。适用:适用:12 14m煤层,需人工放顶的,抽放瓦斯的缓煤层,需人工放顶的,抽放瓦斯的缓斜煤层。斜煤层。现在学习的是第4页,共64页3 3、倾斜分层放顶煤、倾斜分层放顶煤特点:将厚煤层分为若干分层,分层厚一般特点:将厚煤层分为若干分层,分层厚一般810 m 810 m ;自上而下依次放顶煤回采各分层。自上而下依次放顶煤回采各分层。适用:适用:M M 1520m
3、 1520m,缓斜煤层。,缓斜煤层。例如:南斯拉夫维林基矿开采了厚例如:南斯拉夫维林基矿开采了厚8080 150 m150 m的褐煤的褐煤我国石炭井矿区开采厚我国石炭井矿区开采厚20m20m以上的煤层以上的煤层 现在学习的是第5页,共64页4、预采中分层放顶煤预采中分层放顶煤现在学习的是第6页,共64页二、按放顶煤采煤二、按放顶煤采煤工艺及相应设备分类工艺及相应设备分类1 1、按采煤工艺分:、按采煤工艺分:炮采放顶煤开采炮采放顶煤开采普采放顶煤开采普采放顶煤开采 综采放顶煤开采综采放顶煤开采 综采放顶煤综采放顶煤综采轻型支架放顶煤综采轻型支架放顶煤简易放顶煤简易放顶煤滑移顶梁液压支架铺顶网滑移
4、顶梁液压支架铺顶网单体液压支柱配单体液压支柱配型钢梁铺顶型钢梁铺顶网网现在学习的是第7页,共64页1、综采放顶煤液压支架综采放顶煤液压支架按综采放顶煤液压支架放煤囗及位置,分:按综采放顶煤液压支架放煤囗及位置,分:高位放顶煤液压支架;不充分碎裂体,高位放顶煤液压支架;不充分碎裂体,中位放顶煤液压支架;较充分,中位放顶煤液压支架;较充分,低位放顶煤液压支架;冒落放出低位放顶煤液压支架;冒落放出 按放顶煤面输送机数目,分:按放顶煤面输送机数目,分:单输送机单输送机 双输送机双输送机 现在学习的是第8页,共64页1 1)单输送机高位放顶煤液压支架)单输送机高位放顶煤液压支架 特点:短托梁加内伸缩梁及
5、特点:短托梁加内伸缩梁及侧护板。侧护板。优点:控顶距小,稳定性优点:控顶距小,稳定性好,运输系统及工作面端好,运输系统及工作面端头维护简单,便于管理。头维护简单,便于管理。缺点:断面小、煤尘大、缺点:断面小、煤尘大、采放不能平行作业、回收率采放不能平行作业、回收率低。低。现在学习的是第9页,共64页2)双输送机中位放顶煤液压支架)双输送机中位放顶煤液压支架现在学习的是第10页,共64页双输送机中位放顶煤支架特点:双输送机中位放顶煤支架特点:(1)支架稳定性和密封性好,抗偏载和抗扭能力)支架稳定性和密封性好,抗偏载和抗扭能力大,不易损坏大,不易损坏(2)放煤口距煤壁远有助于工作面前方顶煤的维)放
6、煤口距煤壁远有助于工作面前方顶煤的维护护(3)由于采煤和放煤使用两部输送机,可实现采放)由于采煤和放煤使用两部输送机,可实现采放平行作业,实现高产高效平行作业,实现高产高效(4)放煤口位置较高,丢煤多,采出率较低,煤尘较大)放煤口位置较高,丢煤多,采出率较低,煤尘较大(5)后输送机放在支架底座上,后部空间有限,造)后输送机放在支架底座上,后部空间有限,造成大块煤通过困难,移架阻力大成大块煤通过困难,移架阻力大(6)掩护梁不能摆动,二次破煤能力差)掩护梁不能摆动,二次破煤能力差现在学习的是第11页,共64页3)低位放顶煤双输送机液压支架)低位放顶煤双输送机液压支架后输送机铺在底后输送机铺在底板上
7、,煤尘小,板上,煤尘小,有发展前景有发展前景现在学习的是第12页,共64页双输送机低位放顶煤支架双输送机低位放顶煤支架特点:特点:(1)由于具有连续的放煤口,放煤效果好,)由于具有连续的放煤口,放煤效果好,采出率高采出率高(2)顶梁长,放煤口距煤壁远,经顶梁反)顶梁长,放煤口距煤壁远,经顶梁反复支撑,使顶煤充分破碎,对放煤极为有利复支撑,使顶煤充分破碎,对放煤极为有利(3)后输送机沿底板布置,浮煤容易排出,)后输送机沿底板布置,浮煤容易排出,移架轻快,同时尾梁插板可以破碎大块煤,移架轻快,同时尾梁插板可以破碎大块煤,放煤口不易堵塞放煤口不易堵塞(4)低位放煤,煤尘小,有利于降尘)低位放煤,煤尘
8、小,有利于降尘(5)支架的稳定性差)支架的稳定性差现在学习的是第13页,共64页放顶煤液压支架类型放顶煤液压支架类型现在学习的是第14页,共64页现在学习的是第15页,共64页轻型放顶煤液压支架轻型放顶煤液压支架特点:特点:(1)支架结构简单、紧凑,重量轻,便于拆装运输)支架结构简单、紧凑,重量轻,便于拆装运输(2)支架空间较大,便于清理浮煤和拆装检修后)支架空间较大,便于清理浮煤和拆装检修后部输送机部输送机(3)支架稳定性好,造价低)支架稳定性好,造价低(4)单铰接轻型放顶煤液压支架,具有较高的封)单铰接轻型放顶煤液压支架,具有较高的封闭能力,能较好地解决闭能力,能较好地解决“三软三软”煤层
9、和较薄的厚煤煤层和较薄的厚煤层综放开采端面易冒落的问题。层综放开采端面易冒落的问题。现在学习的是第16页,共64页轻型放顶煤液压支架轻型放顶煤液压支架的适用条件:的适用条件:(1)煤层普氏系数)煤层普氏系数f2.5,来压强度不大,来压强度不大,煤层厚度煤层厚度38m,煤层倾角,煤层倾角25(2)工作面尺寸较小,断层较多,地质条)工作面尺寸较小,断层较多,地质条件较为复杂的工作面件较为复杂的工作面(3)边角煤或煤柱的开采,厚度不稳定的)边角煤或煤柱的开采,厚度不稳定的煤层,较薄厚煤层煤层,较薄厚煤层现在学习的是第17页,共64页2 2、放顶煤滑移顶梁支架、悬移顶梁支架和、放顶煤滑移顶梁支架、悬移
10、顶梁支架和组合顶梁支架组合顶梁支架1)滑移顶梁液压支架滑移顶梁液压支架存在的问题:存在的问题:顶梁前后排列,稳定性差,顶梁前后排列,稳定性差,支架长度较大,易出现超支架长度较大,易出现超载现象;载现象;弹簧钢板易断裂;弹簧钢板易断裂;侧向稳定性随煤层倾角侧向稳定性随煤层倾角加大而变差。加大而变差。现在学习的是第18页,共64页2 2)悬移顶梁液压支架)悬移顶梁液压支架既有综采支架稳定性好、能自移特点,又具有单体支柱适应性强、体积小、重量轻、易操作、移动方便的特点。现在学习的是第19页,共64页3)组合顶梁液压支架组合顶梁液压支架现在学习的是第20页,共64页第二节长壁综放工作面顶煤冒放性、放出
11、第二节长壁综放工作面顶煤冒放性、放出规律及规律及矿压显现规律矿压显现规律一、顶煤冒放性的影响因素顶煤冒放性的影响因素顶煤的破碎是支承煤的破碎是支承压力。力。顶板运板运动及支架及支架反复支撑共同作用的反复支撑共同作用的结果。果。现在学习的是第21页,共64页二、顶煤冒放性的评价及分类方法顶煤冒放性的评价及分类方法1、顶煤冒放性的评价指标体系顶煤冒放性的评价指标体系煤层的硬度系数;煤层赋存深度;顶煤节理裂隙发煤层的硬度系数;煤层赋存深度;顶煤节理裂隙发育程度;夹石层指标;随采随冒直接顶对采空区育程度;夹石层指标;随采随冒直接顶对采空区充填程度;基本顶级别;采放高度比。充填程度;基本顶级别;采放高度
12、比。现在学习的是第22页,共64页2、顶煤冒放性的分类结果(表顶煤冒放性的分类结果(表7-27-2)现在学习的是第23页,共64页三、放矿理论与顶煤放出规律三、放矿理论与顶煤放出规律1 1、放矿椭球体理论:、放矿椭球体理论:椭球体放矿理论认为:矿石椭球体放矿理论认为:矿石在采场破碎后,是按近似椭在采场破碎后,是按近似椭球体形状向下自然流动下来球体形状向下自然流动下来的,即原来所占的空间形状的,即原来所占的空间形状为一个旋转椭球体,为一个旋转椭球体,放煤椭放煤椭球体表面上的颗粒将大体同球体表面上的颗粒将大体同时到达放煤口。时到达放煤口。1-放出椭球体,放出椭球体,2-放出漏斗放出漏斗3-松动椭球
13、体,松动椭球体,4-移动漏斗移动漏斗现在学习的是第24页,共64页放出椭球体参数:放出椭球体参数:设长轴设长轴2a=h,短轴为短轴为2b1;h放顶煤高度。放顶煤高度。生产实践及实验表明:生产实践及实验表明:b1=(0.25 0.3)h/2 现在学习的是第25页,共64页松动椭球体:松动椭球体:理论认为:放煤的同时,理论认为:放煤的同时,放出椭球体周围的煤岩也将放出椭球体周围的煤岩也将向放煤口移动,充填放煤留向放煤口移动,充填放煤留下的空间,此空间体与放出下的空间,此空间体与放出椭球体相似,称松动椭球体。椭球体相似,称松动椭球体。松动椭球体参数:松动椭球体参数:松动椭球体高度为松动椭球体高度为H
14、H=(2.2 2.6)h现在学习的是第26页,共64页2、顶煤放出规律及主要影响因素顶煤放出的形态、纯煤放出量、煤岩分界线主要受顶煤的垮落角、放煤口到顶煤垮落的水平距离、顶煤的厚度和放出体轴偏听偏角四个因素的制约。在这四个因素的制约下,放出体固定帮的方向发生偏转,形成偏转椭球缺。如图7-10现在学习的是第27页,共64页该椭球体符合三项主要特征:放出体形状为一近似椭球体。放出体被放出的过程中,其表面仍保近似椭球状,最后其表面上颗粒点同时被放出。移动椭球体表面上各颗粒点的高度相关系数在移动过程中保持不变。现在学习的是第28页,共64页3、放顶煤开采顶煤位移的特点煤体的坚固性系数不同,顶煤始动点位
15、置不同;一般认为顶煤总位移量大于100时,顶煤具备可放条件;软煤的顶煤移动角大于90,放煤是一种滑落运动;中硬的顶煤移动角在80左右,放煤是一种顶煤垮落后的坠落运动;硬煤的顶煤移动角更小,放煤更类似于悬臂梁自由端断裂破坏后的坠落;当硬煤的顶煤移动角小于50时,顶煤很难放出。不同高度顶煤始动点位置不同;顶煤移动初期,主要以水平位移为主,随工作面接近,垂直位移逐渐增大。现在学习的是第29页,共64页四、放顶煤工作面四、放顶煤工作面矿压显现规律矿压显现规律1 1、岩层活动及矿压显现特点、岩层活动及矿压显现特点放顶煤开采时,由于煤层一次采出厚度的增大,直接顶放顶煤开采时,由于煤层一次采出厚度的增大,直
16、接顶的垮落高度成倍增加,可达煤层采出厚度的的垮落高度成倍增加,可达煤层采出厚度的2.02.02.52.5倍,倍,其中其中1.01.01.21.2倍范围内的直接顶为不规则垮落带,而倍范围内的直接顶为不规则垮落带,而在上位直接顶中则形成某各临时性在上位直接顶中则形成某各临时性“小结构小结构”,其活动,其活动可对采场造成明显影响。综放采场上方仍可形成稳可对采场造成明显影响。综放采场上方仍可形成稳定的定的“砌体梁砌体梁”式基本顶结构,如图,但其形成的位置远式基本顶结构,如图,但其形成的位置远离采场。离采场。现在学习的是第30页,共64页现在学习的是第31页,共64页上位直接顶中可形式上位直接顶中可形式
17、“半拱半拱”式小结构,并式小结构,并与其上的与其上的“砌体梁砌体梁”结构相结合,共同构成结构相结合,共同构成综放开采覆岩结构的基本形式。由于松软综放开采覆岩结构的基本形式。由于松软顶煤的参与,综放支架阻力通常不大于分顶煤的参与,综放支架阻力通常不大于分开采的支架阻力。开采的支架阻力。综放基本顶初次来压与分层开采相比步距综放基本顶初次来压与分层开采相比步距增大,一般可达增大,一般可达50m50m以上;周期来压步距相以上;周期来压步距相对减少,约为其初次来压步距的三分之一。对减少,约为其初次来压步距的三分之一。现在学习的是第32页,共64页2 2、综采放顶煤矿压显现规律、综采放顶煤矿压显现规律支架
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