第三章--煤矿开采技术.ppt

如何提高和利用围岩强度呢?合理选择巷道位置；减少对巷道围岩的震动与破坏；及时支护，提高巷道围岩强度，防止松动岩石脱落。 只有提高支架的初撑力和强度，及时支护，才能够发挥支护的作用。如果不及时支护．造成工作面空顶，就会发生冒顶、片帮、掉矸而造成人员伤亡。 1）空间上尽量避免支承压力的强烈影响、叠加影响和多次影响；时间上尽量缩短支承压力影响时间。 2）巷道布置在应力降低区或原岩应力区。 3）采用无煤柱开采，必须留煤柱时在保证煤柱稳定的条件尽可能小。 4）如果需要留煤桂保护巷道，所留护巷煤柱尺寸应使巷道不受支承压力影响或影响较小。 5）避免在煤柱上、下方布置巷道。合理选择底板岩巷与煤柱边缘的水平距离X、与煤层垂直距离Z。 6）在围岩受采动影响稳定后再掘巷道。 7）巷道轴线方向尽量与最大水平主应力方向平行，避免与之垂直。 巷道布置的原则 （二）巷道支护的类型 支撑式：直接支撑岩体的支护方式。分为棚式支架和石材整体式支架。棚式支架有木支架、工字钢支架、U型钢支架等。 补强式：补强岩体，利用围岩本身强度来维护巷道的支护方式。有锚杆支护、喷射混凝土和锚索、锚喷支护。 木支架 优点：重量轻、加工 容易、架设方便、有破坏信号 缺点：强度低、易破坏、不防火、易腐蚀、风阻大 适用条件：巷道服务期较短、压力小、断面积不大 工字钢可缩性梯形支架结构 适用巷道： 围岩比较稳定 受动压影响 变形200—500mm U型钢可缩性拱形支架 适用巷道： 服务时间长 围岩不稳定 受动压影响大 变形大于400mm 无底臌 关于房柱式开采优缺点的分析 （1）采空区顶板是否不塌落？主要取决于房与柱面积的比例、房的跨度、采高、煤的强度、以及采空的时间。美国就多次出现房柱式开采的采空区，在采后若干年后发生大面积塌陷的情况。 （2）房与柱的面积比是决定煤炭采出率的主要因素。因此，最大限度的节约资源就和最大限度的避免破坏环境存在着矛盾。 （3）在多数情况下，房柱式开采送（掘进）煤房时，是不挑顶卧底的（煤房宽度很大）。虽然目前的房柱式采煤设备高度都很低，运动比较方便，但低矮煤房不利于人员逃生，安全性还是较差。若巷道需要挑顶卧底，则需要排弃更多废矸石。 保证煤矿的高产高效和低成本是首位的。只有煤矿本身发展了，环保才有基础。当然，在发展过程中，在选择发展的道路上，要把与环境友好当作十分重要的因素来考虑。 八、急倾斜煤层开采 1．急倾斜煤层的开采特点 我国急倾斜煤层储量丰富，产量也占有相当比重。由于急倾斜煤层倾角大，在开采上有许多特点，主要表现在： ①急倾斜煤层埋藏的地质条件比较复杂，断层和褶曲多，煤层倾角和厚度变化大，煤层和围岩的节理发育，性脆易冒落。 ②由于煤层倾角大，落在底板上的煤块、岩块会自动地向下滑落，这就简化了采场内的装运工作，但为了防止滑落的煤和岩块撞倒支架，砸伤人员，在技术上必须采取相应的安全措施。 急倾斜煤层开采的一般特点 5、机械化采煤一般比较困难 6、急斜煤层采矿工程图采用立面图或层面图 7、矿井常采用立井（斜井）多水平集中运输大巷和采区石门开拓方式 采区倾斜长度：120? 180m走向长：400 ? 500m 8、采区用一组上山眼的布置方式，或用伪斜折返上山。 9、采区一般不设上、中部车场，设下部车场。 10、采煤方法多样 ③急倾斜煤层在采煤后，采空区中不仅顶板岩石要发生下沉和垮落，底板岩石也会发生移动和塌落，因此在开采急倾斜近距离煤层群时，除了开采下部会影响上部煤层和围岩外。开采上部也会影响下部煤层和围岩。但顶底板移动和垮落的范围都比缓倾斜煤层小的多。 ④在急倾斜煤层中，煤炭、矸石沿倾斜向下可自溜运输，所以．在采区中可开掘采区溜煤眼代替缓倾斜煤层中的运输上山。 ⑤开采急倾斜煤层，因为受到技术上、条件上的限制．采区的倾斜长度较小。一般为120～180m，走向长度也不超过400～500m，所以．采区尺寸、工作面要素、采区及工作面生产能力、机械化程度和效率都比缓倾斜煤层要低。 ⑥开采两个相距较近的急倾斜煤层，上层开采后．由于底板岩层移动，会使下层煤遭受破坏，因此，应合理安排上、下煤的开采顺序。开采急倾斜煤层的矿图，一般采用立面投影图、水平切面图及其它剖面图等图件表示。 2．急倾斜煤层采煤法 (1)倒台阶采煤法 这种采煤法的采区巷道布置和生产系统与走向长壁采煤法相似，但工作面呈倒台阶形状，而不是直线状。采煤工作面之所以形成倒台阶，主要是由于采用风镐落煤。每台风镐的生产能力比较低．为了使工作面能多台风镐同时落煤提高采煤工作面生产能力，同时又要避免采落的煤块下滑砸伤人，保证在下部台阶面工作的人员安全，而且在每个台阶面均可同时工作。 这种采煤方法，巷道系统简单、掘进率低，煤炭回收率高，但生产工艺复杂、工作面支护及顶板管理工作量大，坑木消耗多和安全条件差，