采矿学-第五章 倾斜长壁采煤法.ppt

一、仰斜开采的采煤工艺特点 如图所示，由于受煤层倾角影响，仰斜工作面的顶板将产生沿岩层层面指向采空区方向的分力，在此分力作用下，顶板岩层受拉力作用，更容易出现裂隙和加剧破碎，顶板和支架还有向采空区移动的趋势。因此，随着煤层倾角加大，仰斜长壁工作面的顶板将更加不稳定。 仰斜工作面采空区顶板冒落矸石基本上涌向采空区，这时支架的主要作用是支撑顶板。因此，可选用支撑式或支撑掩护式支架。当倾角大于12°左右时，为防止支架向采空区侧倾斜，普采和炮采工作面的支柱应斜向煤壁6°左右，并加复位装置或设置复位千斤顶，以确保支柱与煤壁的正确位置关系。 在煤层倾角较大时，仰斜工作面的长度不能过大，否则由于煤壁片帮造成机道碎煤量过多，使输送机难以启动。煤层厚度增加时，需采取防片帮措施。如打锚杆控制煤壁片帮；液压支架应设防片帮装置等。 仰斜开采移架困难，当倾角较大时，可采用全工作面小移量多次前移的方法，同时优先采用配套大拉力推移千斤顶的液压支架。 仰斜开采时，水可以自动流向采空区，这有利于采空区注浆。工作面无积水，劳动条件好，设备不易受潮，装煤效果好。 当煤层倾角小于10°左右时，仰斜长壁工作面采煤机及输送机工作稳定性尚好。随倾角加大，采煤机在自重影响下，截煤时偏离煤壁减少了截深；输送机也会因采下的煤滚向溜槽下侧，易造成断链事故。为此，要采取一些措施，如减少截深、采用中心链式输送机、在输送机采空区侧加挡煤板、下部设三脚架把输送机调平（如图5-5） 、 加强采煤机的导向定位装置、推移千斤顶应有油液闭锁装置等。 当煤层倾角大于17°时，采煤机机体常向采空区一侧转动，甚至可能出现翻倒现象。 二、俯斜开采的采煤工艺特点 如图5-6所示，对于俯斜工作面，沿顶板岩层的分力指向煤壁侧，顶板岩层受压力作用，使顶板裂隙有闭合的趋势，这有利于顶板保持连续性和稳定性。 倾斜长壁工作面采空区顶板冒落的矸石有涌入工作空间的趋势，支架除了要支撑顶板外，还要防止破碎矸石涌入。因此，要选用支撑掩护式或掩护式支架。由于碎石作用在掩护梁上，其载荷有时较大，所以，掩护梁应具有良好的掩护特性和承载性能。当煤层倾角较大，采高大于2.0m，降架高度大于300mm时，经常出现液压支架向煤壁侧倾倒现象。为此，移架时要严格控制降架高度，并收缩支架的平衡千斤顶，拱起顶梁的尾部，使之带压擦顶移架，以有效地防止支架前倾。 在俯斜开采时，煤壁不易片帮，工作面不易集聚瓦斯，但采空区的水总是要流向工作面，不利于对采空区注浆，随着煤层倾角加大，采煤机和输送机的事故也会增加，装煤率降低。由于采煤机的重心偏向滚筒，俯斜开采将加剧机组的不稳定，易出现机组掉道或断牵引链的事故，并使采煤机机身两侧导向装置磨损严重。 当倾角大于22°时，采煤机下滑，滚筒钻进煤壁，截割下来的煤难以装进输送机中，有些生产矿井采取把输送机靠煤壁侧先吊起来，使溜槽倾斜度保持在13 °~15°，采煤机割底煤时卧底，使底板始终保持台阶状，以保证采煤机正常工作。 第四节 倾斜长壁采煤法的评价及使用条件 一、倾斜长壁采煤法评价 二、倾斜长壁采煤法适用条件 一、倾斜长壁采煤法评价 倾斜长壁采煤法取消了采（盘）区上（下）山，分带斜巷通过联络巷或带区煤仓直接与运输大巷相连，与走向长壁采煤法相比，倾斜长壁采煤法有以下优点： ①巷道布置简单，巷道掘进和维护费用低，投产快。 ②运输系统简单，占用设备少，运输费用低。 ③工作面容易保持等长，有利于综合机械化采煤。 ④通风线路简单，通风构筑物少。 ⑤对某些地质条件适应性强。（顶板淋水大、瓦斯大及煤壁易片帮等） ⑥技术经济效果好。 倾斜长壁采煤法存在以下的缺点： ①现多用的矿车轨道辅助运输条件下，长距离倾斜巷道使掘进、辅助运输和行人较困难。 ②在不增加工程量的条件下煤仓和材料车场数目多，大巷装载点多。 ③分带斜巷内存在下行通风问题。 二、倾斜长壁采煤法适用条件 能否采用倾斜长壁采煤法主要考虑煤层倾角大小和工作面连续推进长度。在开采区域内不受走向断层影响，且能保证足够工作面连续推进长度的条件下，倾斜长壁采煤法适用于煤层倾角小于12°的煤层；随着煤层倾角加大，技术经济效果逐渐变差，采取措施后可用到倾角12°~17°煤层。 值得注意的是，由于煤层赋存条件变化，一个矿井中可能同时存在走向和倾向长壁采煤法。在煤层倾角较小的条件下，走向长壁采煤法也能取得较好的技术经济效果，因此，在确定采用何种采煤法时，要进行技术经济比较。 中国矿业大学 矿业工程学院 主讲：屠世浩教授 第五章 倾斜长壁采煤法  第一节 倾斜长壁采煤法带区巷道布置及生产系统 第二节 带区参数及巷道布置分析 第三节 倾