第十二章综采放顶煤.ppt

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1、 煤矿开采学煤矿开采学 山东科技大学山东科技大学山东科技大学山东科技大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院资源与环境工程学院资源与环境工程学院第十三章第十三章长壁放顶煤采煤法长壁放顶煤采煤法13.1长壁放顶煤采煤法长壁放顶煤采煤法 长壁放顶煤采煤法：长壁放顶煤采煤法：开采缓斜厚煤层时，先采出煤层底部开采缓斜厚煤层时，先采出煤层底部开采缓斜厚煤层时，先采出煤层底部开采缓斜厚煤层时，先采出煤层底部长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤方法。长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤方法。长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤方法。长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤方法。在缓斜厚煤层的底部（或煤

2、层上部某一范围的底部）布置在缓斜厚煤层的底部（或煤层上部某一范围的底部）布置在缓斜厚煤层的底部（或煤层上部某一范围的底部）布置在缓斜厚煤层的底部（或煤层上部某一范围的底部）布置长壁长壁长壁长壁 工作面用常规方法进行采煤，随该工作面推进，利用矿山工作面用常规方法进行采煤，随该工作面推进，利用矿山工作面用常规方法进行采煤，随该工作面推进，利用矿山工作面用常规方法进行采煤，随该工作面推进，利用矿山压力或人工破碎方法，将顶煤破碎，而后将顶煤放出，由采面压力或人工破碎方法，将顶煤破碎，而后将顶煤放出，由采面压力或人工破碎方法，将顶煤破碎，而后将顶煤放出，由采面压力或人工破碎方法，将顶煤破碎，而后将顶煤放

3、出，由采面运出。运出。运出。运出。13.1厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统放顶煤采煤工艺基本特点：放顶煤采煤工艺基本特点：（1）采面采煤：同综采、普采、炮采。）采面采煤：同综采、普采、炮采。（2）增加了放顶煤工艺。）增加了放顶煤工艺。（3）采煤循环）采煤循环完成采、放全部工序过程。完成采、放全部工序过程。13.1厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统放顶煤采煤的放顶煤采煤的基本类型基本类型 p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；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；普采放

4、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开采综采放顶煤开采 q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简易放顶煤简易放顶煤l l滑移顶梁液压支架铺顶网滑移顶梁液压支架铺顶网滑移顶梁液压支架铺顶网滑移顶梁液压支架铺顶网l l单体液压支柱配单体液压支柱配单体液压支柱配单体液压支柱配型钢梁铺顶网型钢梁铺顶网型钢梁铺顶网型钢梁铺顶网13.1厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统p按放顶煤面输送机数目按放顶煤面输送机数目单输送机单输送机单输送机单输送机 双输送机双输送机双输送

5、机双输送机 p按综采放顶煤液压支架放煤囗及位置按综采放顶煤液压支架放煤囗及位置高位放顶煤液压支架高位放顶煤液压支架高位放顶煤液压支架高位放顶煤液压支架 中位放顶煤液压支架中位放顶煤液压支架中位放顶煤液压支架中位放顶煤液压支架 低位放顶煤液压支架低位放顶煤液压支架低位放顶煤液压支架低位放顶煤液压支架13.1厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统放顶煤液压支架类型放顶煤液压支架类型 高位放顶煤单输送机液压高位放顶煤单输送机液压高位放顶煤单输送机液压高位放顶煤单输送机液压支架支架支架支架特点：特点：特点：特点：煤尘大、采放不能煤尘大、采放不能煤尘大、采放不能煤尘大、

6、采放不能平行作业、回收率低平行作业、回收率低平行作业、回收率低平行作业、回收率低13.1厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统中位放顶煤双输送中位放顶煤双输送中位放顶煤双输送中位放顶煤双输送机液压支架机液压支架机液压支架机液压支架13.1厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统低位放顶煤双输送机低位放顶煤双输送机低位放顶煤双输送机低位放顶煤双输送机液压支架液压支架液压支架液压支架特点：特点：特点：特点：后输送机铺在后输送机铺在后输送机铺在后输送机铺在底板上，煤尘小，有底板上，煤尘小，有底板上，煤尘小，有底板上，煤尘小，有发展前景

7、发展前景发展前景发展前景13.1厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统放顶煤采煤方法的放顶煤采煤方法的放顶煤采煤方法的放顶煤采煤方法的基本类型基本类型基本类型基本类型pp按回采巷道的布置方式按回采巷道的布置方式按回采巷道的布置方式按回采巷道的布置方式（1 1）缓倾斜特厚煤层一次采全高放顶煤采煤法，缓倾斜特厚煤层一次采全高放顶煤采煤法，缓倾斜特厚煤层一次采全高放顶煤采煤法，缓倾斜特厚煤层一次采全高放顶煤采煤法，特点：特点：特点：特点：采面采高：采面采高：采面采高：采面采高：M=hM=h1 1=2.0=2.0 3.0m,3.0m,放顶煤高度：放顶煤高度：放顶煤高度

8、：放顶煤高度：h h2 2=(1-3)h=(1-3)h1 1适用：适用：适用：适用：MM 4.5m4.5m，M12M 6 6 8m8m，一般一般一般一般10m10m；l l自上而下依次回采各分层，采放；自上而下依次回采各分层，采放；自上而下依次回采各分层，采放；自上而下依次回采各分层，采放；l l以下各分层均采、放；以下各分层均采、放；以下各分层均采、放；以下各分层均采、放；l l工艺工艺工艺工艺 多用综放。多用综放。多用综放。多用综放。适用：适用：适用：适用：M M M M 12m 12m 12m 12m例如：我国石炭井矿区开采厚例如：我国石炭井矿区开采厚例如：我国石炭井矿区开采厚例如：我国

9、石炭井矿区开采厚20m20m20m20m以上的煤层以上的煤层以上的煤层以上的煤层13.1厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统（4 4）缓倾斜特厚煤层预采中分层放顶煤采煤法缓倾斜特厚煤层预采中分层放顶煤采煤法缓倾斜特厚煤层预采中分层放顶煤采煤法缓倾斜特厚煤层预采中分层放顶煤采煤法13.1厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统预采中分层放顶煤预采中分层放顶煤预采中分层放顶煤预采中分层放顶煤特点：特点：特点：特点：l l中分层布置采面：采中分层，该面上部顶煤冒落，不中分层布置采面：采中分层，该面上部顶煤冒落，不中分层布置采面：采中

10、分层，该面上部顶煤冒落，不中分层布置采面：采中分层，该面上部顶煤冒落，不放，堆积于采空区。放，堆积于采空区。放，堆积于采空区。放，堆积于采空区。l l下分层采面：采底层煤，放顶煤。下分层采面：采底层煤，放顶煤。下分层采面：采底层煤，放顶煤。下分层采面：采底层煤，放顶煤。l l问题：煤层松碎易发火。问题：煤层松碎易发火。问题：煤层松碎易发火。问题：煤层松碎易发火。l l适用：适用：适用：适用：8 8 12m12m煤层。煤层。煤层。煤层。13.1厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统（5 5）急倾斜煤层水平分段放顶煤采煤法急倾斜煤层水平分段放顶煤采煤法急倾斜煤层水

11、平分段放顶煤采煤法急倾斜煤层水平分段放顶煤采煤法13.1厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统厚煤层长壁放顶煤采煤法类型和采煤系统13.2一次采全厚放顶煤采煤系统一次采全厚放顶煤采煤系统（一）回采巷道布置（一）回采巷道布置（一）回采巷道布置（一）回采巷道布置1、回采巷道布置于底分层内，、回采巷道布置于底分层内，、回采巷道布置于底分层内，、回采巷道布置于底分层内，一般运输巷、回风巷和切眼沿一般运输巷、回风巷和切眼沿一般运输巷、回风巷和切眼沿一般运输巷、回风巷和切眼沿煤层底板。煤层底板。煤层底板。煤层底板。瓦斯增多后沿煤层顶板多布置瓦斯增多后沿煤层顶板多布置瓦斯增多后沿煤层顶板多布置瓦斯增多后沿煤层

12、顶板多布置一条瓦斯排放巷或辅巷。一条瓦斯排放巷或辅巷。一条瓦斯排放巷或辅巷。一条瓦斯排放巷或辅巷。辅巷辅巷辅巷辅巷注水；放震动炮；冲淡注水；放震动炮；冲淡注水；放震动炮；冲淡注水；放震动炮；冲淡CHCH4 4适用：适用：适用：适用：高沼矿、煤硬，高沼矿、煤硬，高沼矿、煤硬，高沼矿、煤硬，f3f313.2一次采全厚放顶煤采煤系统一次采全厚放顶煤采煤系统（二）主要参数（二）主要参数1 1 1 1、工作面长度、工作面长度、工作面长度、工作面长度（1 1 1 1）主要影响因素）主要影响因素）主要影响因素）主要影响因素qq顶煤破碎顶煤破碎顶煤破碎顶煤破碎qq 顶煤放出顶煤放出顶煤放出顶煤放出 qq煤炭损

13、失煤炭损失煤炭损失煤炭损失采场上覆岩层充分运动采场上覆岩层充分运动采场上覆岩层充分运动采场上覆岩层充分运动有有有有 利于破煤。利于破煤。利于破煤。利于破煤。当采面当采面当采面当采面 80m80m时，顶煤不能充分破碎，放煤难。时，顶煤不能充分破碎，放煤难。时，顶煤不能充分破碎，放煤难。时，顶煤不能充分破碎，放煤难。13.2一次采全厚放顶煤采煤系统一次采全厚放顶煤采煤系统（2 2）原则：原则：原则：原则：一个班内要将顶煤放完一个班内要将顶煤放完一个班内要将顶煤放完一个班内要将顶煤放完一个班内将顶煤放完为原则确定的工作面长度：一个班内将顶煤放完为原则确定的工作面长度：一个班内将顶煤放完为原则确定的工

14、作面长度：一个班内将顶煤放完为原则确定的工作面长度：式中：式中：式中：式中：ll采面长度，采面长度，采面长度，采面长度，mm；nn同时放煤的支架数，同时放煤的支架数，同时放煤的支架数，同时放煤的支架数，nn 3 3；TT每班工作时间，每班工作时间，每班工作时间，每班工作时间，minmin；tt每架支架放煤所需时间，每架支架放煤所需时间，每架支架放煤所需时间，每架支架放煤所需时间，minmin；BB支架宽，支架宽，支架宽，支架宽，mm；班工作时间利用率。班工作时间利用率。班工作时间利用率。班工作时间利用率。T T、B B、nn视为常数。视为常数。视为常数。视为常数。工作面长度计算工作面长度计算实

15、例：实例：阳泉一矿阳泉一矿：M=6.5m，顶煤顶煤4m，平均每架放煤平均每架放煤t=5 7min，取，取n=2，B=1.6m,T.=5h得：得：l=135 190m平一矿：平一矿：M=7 9m，顶煤顶煤5 6m，t=8min,T.=5h则则:l=96m。实际采面长实际采面长87m。13.2一次采全厚放顶煤采煤系统一次采全厚放顶煤采煤系统 工作面长度工作面长度工作面长度工作面长度l l一般工作面长度一般工作面长度一般工作面长度一般工作面长度150m150m，l l高产高效工作面长度达高产高效工作面长度达高产高效工作面长度达高产高效工作面长度达200m200m，l l国内最长的工作面达国内最长的工

16、作面达国内最长的工作面达国内最长的工作面达270m270m。兴隆庄：兴隆庄：兴隆庄：兴隆庄：302m302m，济三矿：济三矿：济三矿：济三矿：280m280m，东滩：东滩：东滩：东滩：200m200m13.2一次采全厚放顶煤采煤系统一次采全厚放顶煤采煤系统 2 2、工作面连续推进长度、工作面连续推进长度、工作面连续推进长度、工作面连续推进长度 一般大于一般大于一般大于一般大于800800 1000m1000m，加中切眼后，已加大到加中切眼后，已加大到加中切眼后，已加大到加中切眼后，已加大到 2000m2000m以上。以上。以上。以上。简易放顶煤工作面的连续推进长度不应小于简易放顶煤工作面的连续

17、推进长度不应小于简易放顶煤工作面的连续推进长度不应小于简易放顶煤工作面的连续推进长度不应小于600600 800m800m。13.2一次采全厚放顶煤采煤系统一次采全厚放顶煤采煤系统 13.3综采放顶煤矿压显现及顶煤破碎放出规律综采放顶煤矿压显现及顶煤破碎放出规律 一、综采放顶煤矿压显现规律一、综采放顶煤矿压显现规律一、综采放顶煤矿压显现规律一、综采放顶煤矿压显现规律 l l综放面矿压显现也有周期性综放面矿压显现也有周期性综放面矿压显现也有周期性综放面矿压显现也有周期性l l支架载荷没有随采厚加大而大副度增加支架载荷没有随采厚加大而大副度增加支架载荷没有随采厚加大而大副度增加支架载荷没有随采厚加

18、大而大副度增加l l综放工作面开采引起的支承压力对两巷的影响距离增加，影响综放工作面开采引起的支承压力对两巷的影响距离增加，影响综放工作面开采引起的支承压力对两巷的影响距离增加，影响综放工作面开采引起的支承压力对两巷的影响距离增加，影响 程度降低程度降低程度降低程度降低。二、顶煤破碎和放出规律二、顶煤破碎和放出规律二、顶煤破碎和放出规律二、顶煤破碎和放出规律（一）顶煤破碎和影响因素（一）顶煤破碎和影响因素（一）顶煤破碎和影响因素（一）顶煤破碎和影响因素实体煤实体煤实体煤实体煤 破碎煤块破碎煤块破碎煤块破碎煤块 放煤口放煤口放煤口放煤口支承压力支承压力支承压力支承压力+顶板回转顶板回转顶板回转顶

19、板回转+支架作用支架作用支架作用支架作用13.3综采放顶煤矿压显现及顶煤破碎放出规律综采放顶煤矿压显现及顶煤破碎放出规律（二）顶煤破坏过程（二）顶煤破坏过程（二）顶煤破坏过程（二）顶煤破坏过程l l初始破坏区：初始破坏区：初始破坏区：初始破坏区：在支承压力作用下，在支承压力作用下，煤壁前煤壁前方较远处方较远处顶煤由弹性变形进入顶煤由弹性变形进入塑性变形，原生裂隙扩展，顶塑性变形，原生裂隙扩展，顶煤初始破坏。煤初始破坏。支承压力峰值大小与工作面支承压力峰值大小与工作面长度有关。长度有关。13.3综采放顶煤矿压显现及顶煤破碎放出规律综采放顶煤矿压显现及顶煤破碎放出规律 l破坏发展区：破坏发展区：破

20、坏发展区：破坏发展区：受顶板回转作用，煤壁受顶板回转作用，煤壁受顶板回转作用，煤壁受顶板回转作用，煤壁 前前前前方附近顶煤发生破坏，裂隙扩方附近顶煤发生破坏，裂隙扩方附近顶煤发生破坏，裂隙扩方附近顶煤发生破坏，裂隙扩展，位移增。展，位移增。展，位移增。展，位移增。13.3综采放顶煤矿压显现及顶煤破碎放出规律综采放顶煤矿压显现及顶煤破碎放出规律 l l裂隙发育区：裂隙发育区：裂隙发育区：裂隙发育区：支架反复支撑，控顶区内的顶支架反复支撑，控顶区内的顶支架反复支撑，控顶区内的顶支架反复支撑，控顶区内的顶煤形成发育的裂隙。煤形成发育的裂隙。煤形成发育的裂隙。煤形成发育的裂隙。支架反复支撑，形成交变应

21、力，支架反复支撑，形成交变应力，支架反复支撑，形成交变应力，支架反复支撑，形成交变应力，破碎效果提高。破碎效果提高。破碎效果提高。破碎效果提高。梁长顶煤破碎加剧，顶上易冒梁长顶煤破碎加剧，顶上易冒梁长顶煤破碎加剧，顶上易冒梁长顶煤破碎加剧，顶上易冒空。支架反复支空。支架反复支空。支架反复支空。支架反复支 撑的次数撑的次数撑的次数撑的次数n n n n与顶梁与顶梁与顶梁与顶梁长度长度长度长度L L L L及截深及截深及截深及截深B B B B有关有关有关有关L=L=nBnB式中：式中：式中：式中：B=0.6mB=0.6m，n=3n=3 7 7次次次次 顶煤强度小，节理发育，顶煤强度小，节理发育，

22、顶煤强度小，节理发育，顶煤强度小，节理发育，n n取小值；取小值；取小值；取小值；反之，反之，反之，反之，n n取大值取大值取大值取大值；13.3综采放顶煤矿压显现及顶煤破碎放出规律综采放顶煤矿压显现及顶煤破碎放出规律 l l垮落破碎区：垮落破碎区：垮落破碎区：垮落破碎区：顶煤完全破坏，失支连续性，在顶煤完全破坏，失支连续性，在顶煤完全破坏，失支连续性，在顶煤完全破坏，失支连续性，在支架后方垮落放出。支架后方垮落放出。支架后方垮落放出。支架后方垮落放出。13.3综采放顶煤矿压显现及顶煤破碎放出规律综采放顶煤矿压显现及顶煤破碎放出规律 1 1 1 1、椭球体放矿理论、椭球体放矿理论、椭球体放矿理

23、论、椭球体放矿理论 椭球体放矿理论认为：矿椭球体放矿理论认为：矿椭球体放矿理论认为：矿椭球体放矿理论认为：矿石在采场破碎后，是按近似椭石在采场破碎后，是按近似椭石在采场破碎后，是按近似椭石在采场破碎后，是按近似椭球体形状向下自然流动下来的，球体形状向下自然流动下来的，球体形状向下自然流动下来的，球体形状向下自然流动下来的，即原来所占的空间形状为一个即原来所占的空间形状为一个即原来所占的空间形状为一个即原来所占的空间形状为一个旋转椭球体，旋转椭球体，旋转椭球体，旋转椭球体，放煤椭球体表面放煤椭球体表面放煤椭球体表面放煤椭球体表面上的颗粒将大体同时到达放煤上的颗粒将大体同时到达放煤上的颗粒将大体同

24、时到达放煤上的颗粒将大体同时到达放煤口。口。口。口。1-1-放出椭球体，放出椭球体，放出椭球体，放出椭球体，2-2-放出漏斗放出漏斗放出漏斗放出漏斗3-3-松动椭球体，松动椭球体，松动椭球体，松动椭球体，4-4-移动漏斗移动漏斗移动漏斗移动漏斗13.4顶煤放出规律顶煤放出规律 2 2 2 2、放出椭球体参数放出椭球体参数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：2b1=（0.25 0.3）hb1=（0.25 0.3）h/2 13.4顶煤放出规律顶煤放出规律 3 3 3 3、松动椭球体松动椭球体松动椭球

25、体松动椭球体理论认为：理论认为：理论认为：理论认为：放煤的同时，放出椭球体周围的煤岩也放煤的同时，放出椭球体周围的煤岩也放煤的同时，放出椭球体周围的煤岩也放煤的同时，放出椭球体周围的煤岩也将向放煤口移动，充填放煤留下的空间，将向放煤口移动，充填放煤留下的空间，将向放煤口移动，充填放煤留下的空间，将向放煤口移动，充填放煤留下的空间，此空间体与放出椭球体相似，称松动椭球此空间体与放出椭球体相似，称松动椭球此空间体与放出椭球体相似，称松动椭球此空间体与放出椭球体相似，称松动椭球体。体。体。体。松动椭球体参数：松动椭球体参数：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松动椭球体高

26、度为松动椭球体高度为HH，H=H=（2.22.2 2.62.6）h h13.4顶煤放出规律顶煤放出规律 4、放煤口间距放煤口间距放煤口间距放煤口间距放煤口间距放煤口间距 l l大小影响放煤效果大小影响放煤效果大小影响放煤效果大小影响放煤效果 当当当当l l 2b2b1 1时，脊背煤损失大；时，脊背煤损失大；时，脊背煤损失大；时，脊背煤损失大；l l越大，损失越大；越大，损失越大；越大，损失越大；越大，损失越大；13.4顶煤放出规律顶煤放出规律 当当l 2b1时，脊煤损失小，煤矸石混杂；时，脊煤损失小，煤矸石混杂；支架选取后，支架选取后，l是确定的，要求合理放是确定的，要求合理放煤工艺，减少煤损

27、，不增加混矸煤工艺，减少煤损，不增加混矸13.4顶煤放出规律顶煤放出规律 13.5综采放顶煤工艺特点综采放顶煤工艺特点 一、放顶煤工艺特点一、放顶煤工艺特点（一）（一）（一）（一）初末采放煤工艺初末采放煤工艺初末采放煤工艺初末采放煤工艺初期：初期：初期：初期：初采推进初采推进初采推进初采推进1010 20m20m不放煤（煤损多）不放煤（煤损多）不放煤（煤损多）不放煤（煤损多）现在：现在：现在：现在：多数工作面从开切眼处放煤多数工作面从开切眼处放煤多数工作面从开切眼处放煤多数工作面从开切眼处放煤措施：让顶煤和顶板垮落措施：让顶煤和顶板垮落措施：让顶煤和顶板垮落措施：让顶煤和顶板垮落初期；初期；初

28、期；初期；距停采线距停采线距停采线距停采线20m20m铺网、停止放煤；工作面沿底板爬至顶板（煤损多）铺网、停止放煤；工作面沿底板爬至顶板（煤损多）铺网、停止放煤；工作面沿底板爬至顶板（煤损多）铺网、停止放煤；工作面沿底板爬至顶板（煤损多）现在：现在：现在：现在：距停采线距停采线距停采线距停采线10m10m铺网、停止放煤；铺网、停止放煤；铺网、停止放煤；铺网、停止放煤；措施：选择合理的停采线位置，以利于撤面，防止后方矸石窜入措施：选择合理的停采线位置，以利于撤面，防止后方矸石窜入措施：选择合理的停采线位置，以利于撤面，防止后方矸石窜入措施：选择合理的停采线位置，以利于撤面，防止后方矸石窜入（二）

29、放煤步距（循环放煤步距）（二）放煤步距（循环放煤步距）（二）放煤步距（循环放煤步距）（二）放煤步距（循环放煤步距）1 1 1 1、放煤步距（循环放煤步距）、放煤步距（循环放煤步距）、放煤步距（循环放煤步距）、放煤步距（循环放煤步距）在工作面推进方向上，前后两次放顶煤之间工作面推进的距离。在工作面推进方向上，前后两次放顶煤之间工作面推进的距离。在工作面推进方向上，前后两次放顶煤之间工作面推进的距离。在工作面推进方向上，前后两次放顶煤之间工作面推进的距离。确定放煤步距原则：顶煤充分破碎，提高采出率，减少煤矸混确定放煤步距原则：顶煤充分破碎，提高采出率，减少煤矸混确定放煤步距原则：顶煤充分破碎，提高

30、采出率，减少煤矸混确定放煤步距原则：顶煤充分破碎，提高采出率，减少煤矸混 杂。杂。杂。杂。13.5综采放顶煤工艺特点综采放顶煤工艺特点 放煤步距大，顶煤放不出，煤损大；放煤步距大，顶煤放不出，煤损大；放煤步距大，顶煤放不出，煤损大；放煤步距大，顶煤放不出，煤损大；放煤步距小，煤矸混杂，煤质差。放煤步距小，煤矸混杂，煤质差。放煤步距小，煤矸混杂，煤质差。放煤步距小，煤矸混杂，煤质差。放煤步距太大：顶板方向的矸放煤步距太大：顶板方向的矸放煤步距太大：顶板方向的矸放煤步距太大：顶板方向的矸石先于采空区后方的煤达到石先于采空区后方的煤达到石先于采空区后方的煤达到石先于采空区后方的煤达到 放煤口，关口，

31、顶煤放不出放煤口，关口，顶煤放不出放煤口，关口，顶煤放不出放煤口，关口，顶煤放不出放煤步距太小：采空区方放煤步距太小：采空区方放煤步距太小：采空区方放煤步距太小：采空区方向的矸石先于上部顶煤到向的矸石先于上部顶煤到向的矸石先于上部顶煤到向的矸石先于上部顶煤到达放煤口，顶煤损失部分达放煤口，顶煤损失部分达放煤口，顶煤损失部分达放煤口，顶煤损失部分13.5综采放顶煤工艺特点综采放顶煤工艺特点 放煤步距影响因素放煤步距影响因素放煤步距影响因素放煤步距影响因素：顶煤厚度；顶煤可放性；顶煤厚度；顶煤可放性；顶煤冒落时的垮落角；顶煤冒落时的垮落角；直接顶厚度。直接顶厚度。当前，生产实践中当前，生产实践中截

32、一刀放顶煤一次，（顶煤厚度较小）截一刀放顶煤一次，（顶煤厚度较小）截两刀放顶煤一次，（顶煤厚度较大）截两刀放顶煤一次，（顶煤厚度较大）截三刀放顶煤一次，（顶煤厚度较大）截三刀放顶煤一次，（顶煤厚度较大）13.5综采放顶煤工艺特点综采放顶煤工艺特点 阳泉一矿实则：放煤步距与采出率和含矸率的关系阳泉一矿实则：放煤步距与采出率和含矸率的关系阳泉一矿实则：放煤步距与采出率和含矸率的关系阳泉一矿实则：放煤步距与采出率和含矸率的关系放煤步距放煤步距(m)采出率采出率(%)含矸率含矸率(%)备注备注0.5 0.6打开放煤口即打开放煤口即有矸石混杂有矸石混杂 1.0 1.286.511.451.5 1.872

33、.9312.272.0 2.470.48 16.99 13.5综采放顶煤工艺特点综采放顶煤工艺特点（三）放煤方式（三）放煤方式（三）放煤方式（三）放煤方式 放煤方式放煤方式放煤方式放煤方式：放顶煤工作面放煤顺序、次数和放煤量的配合方式：放顶煤工作面放煤顺序、次数和放煤量的配合方式：放顶煤工作面放煤顺序、次数和放煤量的配合方式：放顶煤工作面放煤顺序、次数和放煤量的配合方式1 1 1 1、多轮、分段、顺序、等量放煤、多轮、分段、顺序、等量放煤、多轮、分段、顺序、等量放煤、多轮、分段、顺序、等量放煤 l l采面分采面分采面分采面分2 2 3 3段；段内同时开启两个相邻放煤口；段；段内同时开启两个相邻

34、放煤口；段；段内同时开启两个相邻放煤口；段；段内同时开启两个相邻放煤口；l l每次放每次放每次放每次放1/21/2 1/31/3的顶煤；按顺序循环放煤，的顶煤；按顺序循环放煤，的顶煤；按顺序循环放煤，的顶煤；按顺序循环放煤，l l直至该段全部放完；再进行下一段放顶煤。直至该段全部放完；再进行下一段放顶煤。直至该段全部放完；再进行下一段放顶煤。直至该段全部放完；再进行下一段放顶煤。优点：优点：优点：优点：可使冒落煤岩分界面均匀下降，采出率高，含矸率；充分利用放煤口面可使冒落煤岩分界面均匀下降，采出率高，含矸率；充分利用放煤口面可使冒落煤岩分界面均匀下降，采出率高，含矸率；充分利用放煤口面可使冒落

35、煤岩分界面均匀下降，采出率高，含矸率；充分利用放煤口面积，放煤快。积，放煤快。积，放煤快。积，放煤快。缺点：缺点：缺点：缺点：要求操作水平高。要求操作水平高。要求操作水平高。要求操作水平高。适用：适用：适用：适用：顶煤顶煤顶煤顶煤3m3m以上。以上。以上。以上。13.5综采放顶煤工艺特点综采放顶煤工艺特点 2 2 2 2、多轮、间隔、顺序、等量放煤、多轮、间隔、顺序、等量放煤、多轮、间隔、顺序、等量放煤、多轮、间隔、顺序、等量放煤放煤口放煤顺序：先放放煤口放煤顺序：先放放煤口放煤顺序：先放放煤口放煤顺序：先放1 1 1 1#、3 3 3 3#、5 5 5 5#、7 7 7 7#、，每次放、，每

36、次放、，每次放、，每次放1/2 1/2 1/2 1/2 1/3 1/3 1/3 1/3的顶煤；的顶煤；的顶煤；的顶煤；后后后后放放放放2 2 2 2#、4 4 4 4#、6 6 6 6#、8 8 8 8#、，每次放、，每次放、，每次放、，每次放1/2 1/2 1/2 1/2 1/3 1/3 1/3 1/3的顶煤；的顶煤；的顶煤；的顶煤；反复两三轮反复两三轮反复两三轮反复两三轮优点：优点：优点：优点：可使冒落煤岩分界面均匀下降，采出率高，含矸率低；丢煤少可使冒落煤岩分界面均匀下降，采出率高，含矸率低；丢煤少可使冒落煤岩分界面均匀下降，采出率高，含矸率低；丢煤少可使冒落煤岩分界面均匀下降，采出率高

37、，含矸率低；丢煤少 13.5综采放顶煤工艺特点综采放顶煤工艺特点 3 3 3 3、单轮、间隔、多口放煤、单轮、间隔、多口放煤、单轮、间隔、多口放煤、单轮、间隔、多口放煤 先放先放1#、3#、5#、放顶煤，见矸关放顶煤，见矸关口，留较大脊背煤；口，留较大脊背煤；滞后一定距离放滞后一定距离放2#、4#、6#、放出放出留下脊背煤中的一个椭球体。留下脊背煤中的一个椭球体。优点：优点：优点：优点：操作简单，容易掌握；放顶效果好，操作简单，容易掌握；放顶效果好，丢煤少，少出矸丢煤少，少出矸适用：适用：适用：适用：广泛采用。广泛采用。13.5综采放顶煤工艺特点综采放顶煤工艺特点 国家规定：厚煤层采区采出率国

38、家规定：厚煤层采区采出率 75%。采区煤炭损失：采区煤炭损失：（1）护巷煤柱损失）护巷煤柱损失（2）采面的回采损失）采面的回采损失（初采、终采，放煤工艺）（初采、终采，放煤工艺）初采损失率，为防止顶板冲击支架，初采损失率，为防止顶板冲击支架，开切眼放煤量往往控制开切眼放煤量往往控制在在80%；采空区充填物高度约等于支架高度；采空区充填物高度约等于支架高度。13.6综采放顶煤煤炭损失综采放顶煤煤炭损失 （1）末采损失率）末采损失率（末采损失率与采面推进长度成反比）末采损失率与采面推进长度成反比）放顶煤采面收尾方法：放顶煤采面收尾方法：为安全拆除设备，距停采线为安全拆除设备，距停采线1010 15

39、m15m内，铺网、不放顶煤，以保持顶煤及顶板稳定性。内，铺网、不放顶煤，以保持顶煤及顶板稳定性。适用：顶煤较硬较稳定条件。适用：顶煤较硬较稳定条件。以以8 10 的坡度，采面爬顶，停采线处顶板为岩层。的坡度，采面爬顶，停采线处顶板为岩层。软软三角煤损失三角煤损失13.5综采放顶煤工艺特点综采放顶煤工艺特点 端头损失：端部端头损失：端部2 3架不放顶煤，保护出口。此损失与架不放顶煤，保护出口。此损失与采面长度成反比。采面长度成反比。放顶工艺（脊背煤损）损失放顶工艺（脊背煤损）损失采面泼洒损失采面泼洒损失2、提高煤炭采出率的技术措施、提高煤炭采出率的技术措施采用切顶巷采用切顶巷13.5综采放顶煤工

40、艺特点综采放顶煤工艺特点 13.6综采放顶煤长壁采煤法的应用综采放顶煤长壁采煤法的应用 一、综采放顶煤与厚煤层分层开采相比一、综采放顶煤与厚煤层分层开采相比一、综采放顶煤与厚煤层分层开采相比一、综采放顶煤与厚煤层分层开采相比（1 1 1 1）有利于合理集中生产，单产高，效率高、巷道少，系有利于合理集中生产，单产高，效率高、巷道少，系有利于合理集中生产，单产高，效率高、巷道少，系有利于合理集中生产，单产高，效率高、巷道少，系统简单；统简单；统简单；统简单；（2 2）对煤层厚度变化适应性强；对煤层厚度变化适应性强；对煤层厚度变化适应性强；对煤层厚度变化适应性强；（3 3 3 3）经济效益好。经济效

41、益好。经济效益好。经济效益好。减少了巷道掘进费、维护费减少了巷道掘进费、维护费减少了巷道掘进费、维护费减少了巷道掘进费、维护费 、分层开采的设备占用费、材、分层开采的设备占用费、材、分层开采的设备占用费、材、分层开采的设备占用费、材料消耗费料消耗费料消耗费料消耗费 ，工作面安装费和工作面拆迁费，工资。，工作面安装费和工作面拆迁费，工资。，工作面安装费和工作面拆迁费，工资。，工作面安装费和工作面拆迁费，工资。（4 4）煤损大：比分层开采多）煤损大：比分层开采多10%以上；以上；（5 5）易发火，易自燃；）易发火，易自燃；（6 6）瓦斯隐患较大，要求管理严格；）瓦斯隐患较大，要求管理严格；瓦斯聚积

42、：顶煤空间聚积瓦斯。当顶板垮落、硬岩块摩擦冲击，瓦斯聚积：顶煤空间聚积瓦斯。当顶板垮落、硬岩块摩擦冲击，（7 7）煤尘大：比分层采高）煤尘大：比分层采高1 2倍以上。倍以上。1000 1200毫克毫克/m3 鲍店降尘后：鲍店降尘后：10毫克毫克/m313.6综采放顶煤长壁采煤法的应用综采放顶煤长壁采煤法的应用 二、放顶煤适用条件二、放顶煤适用条件二、放顶煤适用条件二、放顶煤适用条件（1 1）煤层厚度：煤层厚度：煤层厚度：煤层厚度：M=5M=5 12m12m为佳，过小易超前冒顶，过大破坏不充分。为佳，过小易超前冒顶，过大破坏不充分。为佳，过小易超前冒顶，过大破坏不充分。为佳，过小易超前冒顶，过大

43、破坏不充分。（2 2）煤层的可放性：煤质松软，层理节理发育。煤质中硬，）煤层的可放性：煤质松软，层理节理发育。煤质中硬，）煤层的可放性：煤质松软，层理节理发育。煤质中硬，）煤层的可放性：煤质松软，层理节理发育。煤质中硬，f f 2 2最好。最好。最好。最好。个别个别个别个别f=3.1f=3.1 3.93.9，层理节理发育亦可。层理节理发育亦可。层理节理发育亦可。层理节理发育亦可。（3 3）煤层倾角：）煤层倾角：）煤层倾角：）煤层倾角：不宜太大，缓倾斜煤层中一般不宜太大，缓倾斜煤层中一般不宜太大，缓倾斜煤层中一般不宜太大，缓倾斜煤层中一般 1515o o，太大影响支架的太大影响支架的太大影响支架

44、的太大影响支架的 稳定性，稳定性，稳定性，稳定性，2525o o 3030o o煤层中也试验成功。煤层中也试验成功。煤层中也试验成功。煤层中也试验成功。13.6综采放顶煤长壁采煤法的应用综采放顶煤长壁采煤法的应用（4 4）煤层结构：过厚过硬的夹矸影响顶煤放落，单层夹矸厚大于）煤层结构：过厚过硬的夹矸影响顶煤放落，单层夹矸厚大于）煤层结构：过厚过硬的夹矸影响顶煤放落，单层夹矸厚大于）煤层结构：过厚过硬的夹矸影响顶煤放落，单层夹矸厚大于0.5m0.5m或或或或f f大于大于大于大于33要采取措施，顶煤中的夹矸总厚度不宜大于顶煤厚度的要采取措施，顶煤中的夹矸总厚度不宜大于顶煤厚度的要采取措施，顶煤中

45、的夹矸总厚度不宜大于顶煤厚度的要采取措施，顶煤中的夹矸总厚度不宜大于顶煤厚度的1010 15%15%；（5 5）顶板条件：顶板岩性最理想的条件是基本顶）顶板条件：顶板岩性最理想的条件是基本顶）顶板条件：顶板岩性最理想的条件是基本顶）顶板条件：顶板岩性最理想的条件是基本顶I I、IIII级，直接顶有一定厚，级，直接顶有一定厚，级，直接顶有一定厚，级，直接顶有一定厚，采空区不悬顶，冒落后松散体基本充满采空区。采空区不悬顶，冒落后松散体基本充满采空区。采空区不悬顶，冒落后松散体基本充满采空区。采空区不悬顶，冒落后松散体基本充满采空区。（6 6 6 6）地质构造：煤层厚度变化大，地质构造复杂，断层切割

46、块段，阶段煤柱）地质构造：煤层厚度变化大，地质构造复杂，断层切割块段，阶段煤柱）地质构造：煤层厚度变化大，地质构造复杂，断层切割块段，阶段煤柱）地质构造：煤层厚度变化大，地质构造复杂，断层切割块段，阶段煤柱 无法应用分层长壁采煤法时，可放顶煤。无法应用分层长壁采煤法时，可放顶煤。无法应用分层长壁采煤法时，可放顶煤。无法应用分层长壁采煤法时，可放顶煤。采面短，亦可放顶煤。如：回采鸡窝煤。采面短，亦可放顶煤。如：回采鸡窝煤。采面短，亦可放顶煤。如：回采鸡窝煤。采面短，亦可放顶煤。如：回采鸡窝煤。13.6综采放顶煤长壁采煤法的应用综采放顶煤长壁采煤法的应用 13.7简易放顶煤简易放顶煤 简易放顶煤支

47、护手段：简易放顶煤支护手段：简易放顶煤支护手段：简易放顶煤支护手段：滑移顶梁液压支架滑移顶梁液压支架滑移顶梁液压支架滑移顶梁液压支架 单体液压支柱配单体液压支柱配单体液压支柱配单体液压支柱配 型钢梁铺顶网型钢梁铺顶网型钢梁铺顶网型钢梁铺顶网 单体液压支柱配十字绞接顶梁铺顶网单体液压支柱配十字绞接顶梁铺顶网单体液压支柱配十字绞接顶梁铺顶网单体液压支柱配十字绞接顶梁铺顶网思考题思考题1 1、放顶煤采煤法的主要工艺过程？放顶煤采煤法的主要工艺过程？放顶煤采煤法的主要工艺过程？放顶煤采煤法的主要工艺过程？2 2、放顶煤采煤法的主要优缺点？放顶煤采煤法的主要优缺点？放顶煤采煤法的主要优缺点？放顶煤采煤法的主要优缺点？3 3、放顶煤采煤法的技术难题有哪些？放顶煤采煤法的技术难题有哪些？放顶煤采煤法的技术难题有哪些？放顶煤采煤法的技术难题有哪些？