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上-行-式-开-采-顺-序
煤 层 群 上 行 开 采 技 术 一、上行开采研究现状 ⑤解放前,帝国主义对我国煤炭资源进行掠夺式开采,使上部非主采煤层大量丢弃。 对于上述丢弃的煤炭资源,只需增加少量巷道工程量,就可以回收,特别是对于一些储量不足的老矿区或矿井,利用已有井巷和设备开采这些遗弃的煤炭资源,对于延长矿区和矿井寿命,具有重要的现实意义。 采用充填法管理顶板后的直接顶,相当于用全部垮落法的裂隙带。因此,采用充填法时的采高M。相当于同样条件下使用全部垮落法的垮落带高度Σh加上采高M,即M。=(Kp/ Kp一1)M,也就是说,用充填法时的采高M。相当于用全部垮落法时的采高的(Kp/ Kp一1)倍。或者说垮落法的采高相当于采用充填法的采高的(Kp一1/ Kp);采用充填法的采高相当于采用垮落法时的采高缩小了[1一(Kp一1/ Kp)]。顶板下沉量与采高成正比关系。因此,采用充填法时的顶板下沉相当于垮落法时的(Kp一1/ Kp)。 当直接顶的厚度大于(1/Kp一1)倍采高时,垮落矸石充满采空区,其上覆岩层在断裂下沉中易于形成平衡岩层结构,位于平衡岩层之上的煤层将缓慢下沉,有利于上行开采。 当顶板赋存有节理裂隙发育的石灰岩或坚硬砂岩时,这些岩层在下沉过程中易于形成缓慢下沉。显然,上覆岩(煤)层将均匀下沉,有利于上行开采。 6、时间 煤层采出之后,覆岩垮落、移动至移动稳定,有一个时间发展过程。据实测资料,当覆岩为坚硬岩层时,断裂带发展到最高后,达到稳定,一般历时2~4个月,顶板为中硬岩层时,断裂带发育到最高后,稳定,一般历时为1~3个月;当顶板为软岩层时,断裂带发展到最高而后稳定的时间一般为1~2个月、总之,上行开采时,上、下煤层的开采应间隔足够的时祠。否则,即是有足够的层间距,开采上煤层也会遇到困难 1、比值判别法 1)两层煤间的判别 上下煤层层间距与下煤层厚度的比值K计算如图6-7和(6-1)式 : (6-1 ) 式中 K—上下煤层层间距与下煤层采厚的比值; H—上下煤层层间距,m; M2—下位m2煤层的采厚,m。 从围岩平衡的观点,采空区上方附近岩层可以分为非平衡带(即垮落带)、部分平衡带(相当于断裂带的下位岩层)和平衡带(相当于断裂带的下位岩层之上的岩层)。在沿工作面推进方向上可分为原始应力区A、煤壁支撑区B、离层区C、重新压实区D及稳定区E,如图6-9。 断裂带的上位岩层形成“煤壁及上覆岩层一矸石”为支撑体系的岩层结构。一般岩层自身可形成不发生台阶错动的平衡岩层结构。 断裂带的下位岩层形成以“煤壁一支架一矸石”为支撑体系的岩层结构。这种岩层结构在支架参与下可获得平衡。 采场上覆岩层中具有—定厚度而强度较高的岩层是控制采场上覆岩层移动的关键,这种起控制作用的岩层称为关键层。 上煤层的开采应在下煤层开采引起的岩层移动稳定之后进行;上行开采必要的层间距H可按(6-3)式估算: 厚煤层分层恒底式上行顺序采煤法 采完第一分层后,间隔一定时间,仍沿煤层底板在再生煤体中重新布置工作面,此时第二分层工作面的顶板,就是经过了一次垮落、破碎而又重新压实的再生煤体。 待第二分层采完后,滞后一定时间,再沿煤层底板布置第三分层的工作面,以此类推,直至沿煤层底板将厚煤层全部采完。 如图6-4,该矿采用恒底式采煤法开采,分层巷道沿煤层底板布置,长壁工作面运输平巷和回风平巷均为单巷掘进,巷道断面4.2?4.8 m2,服务于本区段内各分层工作面,回风平巷在最后一个分层回采后报废,运输平巷则留作下区段的回风平巷。 同一区段内可布置2?3个分层工作面或相邻上下区段内可各布置一个工作面同向推进开采,同向推进的两工作面错距不小于100 m。 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。 2、开滦荆各庄煤矿恒底
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