【正文】 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 1 第三章 急傾斜煤層采煤方法 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 2 第一節(jié) 采煤方法發(fā)展及圍巖破壞特征 一、 一 般特點 煤層 ? ??? ，急斜煤層開采的特點均由煤層傾角 ?增大引起 。 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，煤層賦存不穩(wěn)定 煤層由原水平狀態(tài)，經(jīng)過多次地質(zhì)變動，變成急斜煤層。地質(zhì) 構(gòu)造復(fù)雜；煤層不穩(wěn)定 ； 在尺寸相同、煤層數(shù)目相同的井田內(nèi)，煤的 儲量相對下降 。 采下的煤和垮落矸石會自動下滑 — 簡化 煤的 運輸 ；帶來 不安全 因素 采煤工作面行人，運料及操作等各工序均較困難 頂板沿傾斜方向的分力增大，垂直于層面方向的 分力減小，礦壓顯現(xiàn)緩和，同時引起： – 工作面支架不穩(wěn)定 – 底板巖層穩(wěn)定性下降 – 頂板、底板均會滑動 機械化采煤一般比較困難 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 3 二、急傾斜煤層開采的特點 礦井常采用立井（斜井）多水平集中運輸大巷和采區(qū)石門開拓方式 開采水平垂高： 80 ? 150m。 采 區(qū)走向 長： 600 ? 1000m 采區(qū)用一組上山眼的布置方式， 或用偽斜折返上山。 采區(qū)一般不設(shè)上、中部車場，設(shè)下部車場。 采煤方法多樣 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 4 629178543216758Ⅰ ⅠⅠⅠ全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 5 偽斜折返上山 1運輸石門 2溜煤眼 3運料眼 4行人眼 5回風(fēng)石門 2 3 4 1 5 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 6 三、急傾斜煤層采煤法的發(fā)展 表 急傾斜煤層采煤法的發(fā)展 解放前 柱式采煤 高落式或殘柱式 倒臺階走向長壁 （ 20世紀(jì) 50年代初） 水平分層，斜切分層 （ 20世紀(jì) 50年代 ) 解放后 偽傾斜長壁 （ 20世紀(jì) 80年代） 偽傾斜柔性掩護支架采煤 （ 1965年） 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 7 β特點： 采面呈偽斜直線布置，沿走向推進(jìn)；水平分段密集切頂、擋矸、隔離采空區(qū)與采面工作空間；采面分段爆破采煤，煤自溜。 為了滿足煤炭自溜又方便人員行走，工作面?zhèn)蝺A斜角度（ 工作面線與水平面夾角 β）一般為 30186?！?35186。，工作面斜長可達(dá)到 80 ～ 90m。為了溜煤、通風(fēng)、行人和溜煤眼掘進(jìn)方便，工作面下部的溜煤眼不少于 3個。掘成漏斗狀，并鋪有溜槽。 第二節(jié) 俯偽斜走向長壁采煤法 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 8 283ⅠⅡ135Ⅰ432 5m45。1.6mⅢ1 0 0 0 1 0 0 01 0 0 01 . 5 m4000400013006 0 01 0 0 0 1 0 0 0 6 0 045mⅢⅣⅠⅡⅠⅡ ⅡⅢⅣoo66007600130010mⅣⅢⅣⅢ1 0 0 04000 1 0 0 0 1 0 0 0 6 0 0Ⅲ76001300Ⅲ1 0 0 0 1 0 0 01 0 0 04000 400013006 0 01 0 0 0 1 0 0 0 6 0 0ⅢⅣ660076001300Ⅳ1密集， 2人字溜煤眼， 3單邊鋼板溜槽， 4點柱 采煤系統(tǒng)： 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 9 回采工藝： 正常支護 — 金屬支柱加鉸接頂梁 密集支柱 — 沿傾斜 4?5m設(shè)置一排密集支柱，一般為點柱，支柱間距 ?，每排密集支柱沿走向長約 4?5m，密集支柱隨面前移前添后回，相鄰兩排密集支柱沿煤層走向保持 ～ 。密集支柱除起切斷頂板作用外，主要用于擋矸、隔離采空區(qū)和工作面空間。 β分段水平密集：切頂、擋矸、隔離采空區(qū)和工作面空間 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 10 ? （ 1）工作面初采 a、工作面又開切眼與區(qū)段回風(fēng)巷交接處開始，按工作面?zhèn)蝺A角要求自上而下推進(jìn)，工作面長度逐漸增大，如圖所示。 b、為便于初采時工作面出煤和人員通行，開切眼沿偽傾斜方向布置。 28 46176。354153c、隨著工作面向下推進(jìn)，開切眼自上而下逐段報廢。 d、當(dāng)工作面下端距回風(fēng)巷 4m時，開始支設(shè)分段密集支柱。 e、當(dāng)?shù)谝环侄蚊芗еL度達(dá)到5m而直接頂仍不垮落時，采用強制放頂措施。 f、隨著工作面的繼續(xù)推進(jìn)，不斷增設(shè)新的分段密集支柱。 g、當(dāng)工作面煤壁到達(dá)圖中 6的位置時，儲采工作結(jié)束。 1區(qū)段運輸巷； 2區(qū)段回風(fēng)巷； 3開切眼； 4溜煤行人眼； 5調(diào)整中的工作面煤壁； 6好的工作面煤壁 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 11 ? （ 2）工作面正?；夭? 采面分段爆破，一般由下向上 裝煤一般由上向下，裝入搪瓷溜槽 采空區(qū)采用全部垮落法管理。當(dāng)回風(fēng)巷下方采空區(qū)出現(xiàn)大面積懸頂時，除采用人工強制放頂外，可將上區(qū)段采空區(qū)冒落矸石放入本區(qū)段采空區(qū)。 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 12 13534652o（ 3）采面收尾 當(dāng)工作面上端推進(jìn)到距收作眼 4m時，工作面開始進(jìn)入收尾階段，這時工作面長度逐漸縮短，如圖所示。 為滿足工作面收尾時的通風(fēng)、運料和行人需要，收作眼影始終保持暢通。為此，在收作眼靠工作面一側(cè)應(yīng)留有保護煤柱，其尺寸寬為 4m，傾斜長 5m。 1區(qū)段運輸巷； 2區(qū)段回風(fēng)巷； 3收作眼； 4聯(lián)絡(luò)巷； 5收尾中的工作面煤壁； 6收作眼煤柱 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 13 分段水平密集 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 14 采空區(qū)搪瓷溜槽工作面運輸順槽工作面回風(fēng)順槽溜煤眼工作面運輸順槽溜煤眼搪瓷溜槽工作面回風(fēng)順槽密集單體液壓支柱回風(fēng)石門運輸石門溜煤下山聯(lián)絡(luò)上山圖1 1 偽斜分段單體液壓支柱密集采煤方法工作面布置圖 密集單體液壓支柱俯偽斜分段單體液壓支柱密集采煤工作面布置 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 15 評價及適用： ? 優(yōu)點： – 采面?zhèn)涡敝本€布置，減少了煤、矸下滑速度，安全 – 頂?shù)装迨芰Ω纳疲鄬Ψ€(wěn)定 ， 采面利用率高，單產(chǎn)高 ? 缺點： – 支回柱工作量大 ，操作不方便 – 分段密集下方 “ 三角區(qū) ” 通風(fēng)條件差，易積 CH4 – 頂如有淋水，勞動條件差 ? 適用： – ? ? 40176。 ～ 75176。 – 頂板中等穩(wěn)定，煤壁易片幫 – M ? 2m – 低瓦斯 – 不適宜采用柔性掩護支架采煤法的不穩(wěn)定急斜薄及中厚煤層 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 16 第三節(jié) 偽傾斜柔性掩護支架采煤法 一、 采煤系統(tǒng) 偽斜柔性掩護支架采煤法 —偽斜柔性掩護支架采煤法是把采工作面布置呈偽斜直線，用一定結(jié)構(gòu)形式的掩護支架，將回采工作空間遮掩起來隔離采空區(qū)，使之不受冒落巖石的影響；隨著回采工作面沿走向的推進(jìn)，掩護支架在其自重和冒落巖石壓力的作用下，緊隨工作面移動，采煤工作在掩護支架下進(jìn)行的一種采煤方法。區(qū)段高度一般30m。 采空區(qū)采空區(qū)12水平水平1 14 9 9 88101013 1573 4 5 2 5 0 1 4 01 0 m 1 0 m62 0 0 m5 m全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 17 偽斜柔性掩護支架采煤法是我國在開采急傾斜煤層過程中目前最為經(jīng)濟、安全、操作簡單的一種采煤方法，也是2021年被國家煤礦安全監(jiān)察局重點推廣的一種采煤方法。在目前煤礦安全、經(jīng)濟壓力較大的情況下，作為開采急傾斜煤層的礦井更是應(yīng)優(yōu)先選用此種采煤法進(jìn)行開采。 采空區(qū)采空區(qū)12水平水平114 9 988101013 1573 4 5 2 5 0 1 4 01 0 m 1 0 m62 0 0 m5 m全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 18 在區(qū)段范圍內(nèi)，區(qū)段運輸巷和回風(fēng)巷掘到邊界后，距采區(qū)邊界 5m處掘進(jìn)一對斜巷，兩巷相距 5～ 8m，并沿傾斜每隔 10～ 15m用聯(lián)絡(luò)巷貫通。斜巷貫通回風(fēng)巷后，在回風(fēng)巷中安裝掩護支架。利用這兩條斜巷逐步把水平鋪設(shè)的掩護支架下放到與水平面成 25186?！?30186。夾角的偽傾斜位置，即形成了偽傾斜采煤工作面。 采空區(qū)采空區(qū)12水平水平114 99 88101013 1573 4 5 2 5 0 1 4 01 0 m 1 0 m62 0 0 m5 m全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 19 正?；夭蓵r，為保證工作面的運煤和通風(fēng)，隨著工作面的推進(jìn)，在區(qū)段運輸巷內(nèi)沿走向每隔 5m掘進(jìn)溜煤小眼。為了使溜煤、通風(fēng)和行人互不干擾，同時維持的小眼應(yīng)不少于 3個。 采空區(qū)采空區(qū)12水平水平114 99 88101013 1573 4 5 2 5 0 1 4 01 0 m 1 0 m62 0 0 m5 m全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 20 二、柔性掩護支架結(jié)構(gòu) 1工字鋼； 2鋼絲繩； 3荊笆； 4壓木； 5撐木 平板型柔性掩護支架是使用最早和最廣的一種，主要由鋼梁和鋼絲繩構(gòu)成。 3 4 1 2 5 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 21 ?鋼梁： – 長度比煤厚小 ～ m，便于支架下放 – 平行排列，每米寬度排放 4～５根（間距 200～ 300mm）。 ?鋼絲繩： – 直徑 25～ 35 mm 舊鋼繩 – 掩護支架上鋼繩的寬度按架寬確定，一般架寬 3m以下時用 2～ 3根，架寬 3m以上時用 4～ 5根。 ?鋼夾板和螺栓： – 夾板用 60mm 12mm的扁鐵； 螺栓用 12mm ～ 16mm的圓鋼做成 – 用鋼夾板和螺栓將鋼梁固定在鋼絲繩上聯(lián)成整體，梁間用撐木保持間距并固定。 ?荊笆： – 在鋼梁上交錯鋪設(shè)， 2～ 3層，用鐵絲與鋼梁聯(lián)緊，以隔離采空區(qū)矸石。 – 荊笆寬度應(yīng)比鋼梁的長度稍短，以避免支架下放時，荊笆掛住頂?shù)装屙肥焕_而發(fā)生漏矸現(xiàn)象。 全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 22 三、 采煤工藝 準(zhǔn)備回采 ? 主要是在回風(fēng)巷里安掩護支架 ，并逐步下放支架式工作面成偽斜工作面，為正?；夭勺鰷?zhǔn)備。 30o1248m15 m3 . 5 m73635m全省煤礦總工程師培訓(xùn) 煤礦開拓開采 2021/6/17 云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心 23 掩護支架的安裝 位置： 回風(fēng)平巷工作面上出口前方 15 m 擴巷： 將回風(fēng)巷擴寬到煤層頂?shù)装? 運料： 柔性掩護支架的全部材料運至工作面回風(fēng)平巷 挖地溝： 在上出口前方 5m處的