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06 上行开采幻灯片
第六章 上行式开采顺序 煤层间、厚煤层分层间及煤组间先采标高低的煤层、分层或煤组,后采标高高的煤层、分层或煤组称为上行式开采顺序,反之,则称为下行式开采顺序 * 上行式开采分类 厚煤层分层充填上行开采 厚煤层分层恒底式上行开采 煤层群垮落上行开采 * 第一节 厚煤层分层恒底式上行顺序采煤法 将厚煤层划分为相当于中厚煤层的若干分层,各分层工作面依次沿煤层底板布置。 * 恒底式上行顺序采煤 第一分层工作面采后,上覆煤层垮落下沉,经注水压实,重新胶结后成为具有一定稳定性和强度的再生煤体。 仍沿煤层底板在再生煤体中重新布置第二和第三分层的工作面 * 一、恒底式采煤法的应用 1、河南巩县上庄煤矿恒底式上行采煤 煤层厚5?31m,赋存不稳定,煤质松软,呈粉末状,遇水后粘结,顶板起伏不平,软弱破碎,采用下行垮落法开采时,煤壁片帮严重,冒顶事故多,顶板管理困难。 * 河南巩县上庄煤矿恒底式上行采煤 同向推进的两工作面错距不小于100 m 第一分层炮采,其余各分层均采用手镐落煤,人工装煤 工作面长70?80 m,分层采高2 m HZWA-2000型金属支柱及HDJA-1000型铰接顶梁支护,荆笆背顶,支架采用齐梁直线柱倒悬臂布置,柱距0.5 m,排距1 m。 * 河南巩县上庄煤矿恒底式上行采煤 回柱放顶时对采空区进行注水 上庄煤矿分2?12分层沿煤层底板开采厚度变化较大的煤层, 产量成倍增加 万吨掘进率降低了50m 采区采出率由52%增加到85% 坑木消耗降低了31.8% 采煤工效由2.2t/工提高到5.5t/工 * 开滦荆各庄煤矿恒底式上行采煤 9#煤厚6?9m,倾角0?20° 伪顶厚0.2?0.6m, 直接顶:高岭土胶结的中粒、细粒粉砂岩,垮落后容易再生 基本顶之上有一层承压含水层 下行垮落法采煤时,因工作面压力大、顶板移近量大和淋水均大,采场和巷道支架折损严重,采煤作业极为困难。 * 荆各庄煤矿回采巷道布置 回采巷道外错半巷 开切眼均布置在实体煤中 分层工作面停采线内错 共采综采工作面26个,普采工作面8个,炮采工作面19个 获得了良好的经济技术效果,提高了采出率、单产和工效,降低了厚煤层灰分和坑木效耗。 * 枣庄山家林煤矿恒底式上行采煤 2#煤层厚5.5m,倾角为11?15°,节理发育 顶板:中细粒长石、石英砂岩,硅质和钙质胶结,平均厚4.2m,属厚层坚硬砂岩 顶分层经常出现大面积悬顶,垮落块度大,即使铺设竹笆假顶,灌注泥浆,也难以胶结形成再生顶板。 中分层采时,大块矸石错动,经常发生冒顶,严重威胁工作面正常生产。 * 山家林矿回采巷道布置 沿顶板开采上分层 沿底板开采底分层 再沿底板回采中分层 顶分层和底分层工作面采用普通机械化采煤工艺。顶分层采高2 m,底分层采高1.6 m。 沿煤层底板采中分层时,顶板压力变小,煤壁无片帮现象。 * 二、恒底式采煤法的评价 优点 巷道系统简单 工艺简单 岩层活动对工作面影响小 有利于消除水患及冒顶的威胁 技术经济效益显著 缺点 对煤体的粘结性要求高 不利于防止煤层自燃 煤矸容易混杂 对注水质量要求高 煤尘易飞扬 * 三、恒底式采煤法的适用条件 煤层遇水容易胶结 分层下行垮落采煤很困难 * 第二节 煤层间垮落上行顺序采煤 一、近水平、缓倾斜和中倾斜煤层煤层间垮落上行顺序采煤的条件 煤层间一般采用下行式开采顺序 特定条件下,下行开采可能限制矿井生产能力的增长和建井速度,增加巷道工程量和维护量,在开采技术、经济效益和安全生产方面并不是最优的 * 煤层间垮落上行顺序采煤的条件 1、可以采用上行式采煤的条件 先决条件:先采下部的煤层不破坏上部煤层的完整性,且能带来较大经济效益。 上部煤层为劣质煤或薄煤层或不稳定煤层,开采困难,下部煤层为厚煤层,上下煤层间距较大,开采设备利用率、经济效益和矿井达产期因开采顺序不同而差别很大; 上部煤层开拓困难,需要巨额投资,下部煤层开拓容易,且上下煤层间距较大; 下部煤层为国家急需的煤种 * 2、需要采用上行式采煤的条件 其先决条件:安全上和技术上是优越的 上部煤层有冲击地压危险或有煤与瓦斯突出危险,下部煤层作为解放层开采。 上部煤层含水丰富,先采下部煤层有利于疏水。 上部煤层的顶板为坚硬顶板,需要降低上部煤层顶板的周期来压强度。 采用条带采煤法开采有一定层间距的多层煤层,为使保留条带不受重复开采影响。 深矿井开采中,先采下煤层有利于实现矿井高产高效,有利于改善上煤层的巷道维护条件及经济技术指标。 复采采空区上部遗留的煤炭资源。 * 采空区上部遗留煤炭资源的原因 地质勘探不详,在已采煤层上部又发现了可采煤层 设计时把薄及不稳定煤层划分为不可采煤层,生产过程中又发现可采 因生产任务及经济效益,必须
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