長壁放頂采煤法
第十章 長壁放頂煤采煤法
第一節(jié) 厚煤層長壁放頂 煤采煤法類型和采煤系統(tǒng) http:///
一、長壁放頂煤采煤法 長壁放頂煤采煤法:開采 緩斜厚煤層時(shí),先采出煤 層底部長壁工作面的煤, 隨即放采上部頂煤的采煤 方法。
放頂煤采煤工藝基本特點(diǎn):
1、采面采煤:同綜采、普采、炮采。 2、增加了放頂煤工序。 3、采煤循環(huán) — 完成采、放全部工序過程。
放頂煤采煤工藝基本特點(diǎn):
放頂煤采煤的基本類型
? 按采煤工藝分: 綜采放頂煤 普采放頂煤 炮采放頂煤
滑移頂梁液壓支架鋪頂網(wǎng) 單體液壓支柱配Π 型鋼梁鋪頂網(wǎng)
綜采放頂煤采煤的基本類型
? 按綜采工作面放頂煤工作面輸送機(jī)數(shù)目分: 單輸送機(jī) 雙輸送機(jī) ? 按放頂煤液壓支架放煤囗及位置分: 高位放頂煤液壓支架 中位放頂煤液壓支架 低位放頂煤液壓支架
放頂煤液壓支架類型
高位放頂煤單輸送機(jī)液壓支架(平頂山、遼源、 潞安)
(3125~4025) 3125~3550 290~330 (1605)1175 ~2075(2105)
1450
1600~2600
Ф1250
10
600
140 286
60 35
40
630
47 2590(2450)
1460
圖7-3
YFY3000—16/26型放頂煤液壓支架
煤塵大、采放不能平行作業(yè)、回收率低
900
放頂煤液壓支架類型
中位放頂煤雙輸送機(jī)液壓支架(陽泉、烏魯木 齊、撫順) 后輸送機(jī)鋪在液壓支架的底座上。
單位:mm
4
3 2567
2
1
7 8
6
5
00 29
13
9
10
11
12
圖7-4
FYS3000-19/28型放頂煤支架
煤塵較小、采放可平行作業(yè)、回收率較高,后部空間小
1900-2800
放頂煤液壓支架類型
低位放頂煤雙輸送機(jī)液壓支架(兗州、鶴壁、晉城) 后輸送機(jī)鋪在底板上,煤塵小,煤損少,應(yīng)用多
1 2 3 4 5 6 7
12
11
10
9
8
放頂煤液壓支架類型
低位放頂煤雙輸送機(jī)液壓支架
低位放頂煤雙輸送機(jī)液壓支架工作面
放頂煤采煤的基本類型
? 按回采巷道的布置方式,分: 1) 緩傾斜特厚煤層一次采全高放頂煤采煤法 特點(diǎn): (1)采面采高: h1=2.0?3.0m (2)放頂煤高度: h2= (1 ? 3) h1 適用:M ? 4.5m ,M <12 ?14m
(a )
實(shí)例:平一礦
M=7 ? 8m, ? ?? ? ?? 煤f=1.5 ? 1.8, 發(fā)火期4 ? 6個(gè)月, 低沼礦 直接頂:3 ? 5m泥巖 基本頂:18.5m中粒砂巖 底板: 1.8?6m泥巖
實(shí)例:平一礦
實(shí)例:平一礦
放頂煤采煤的基本類型 2) 緩傾斜特厚煤層預(yù)采頂分層(網(wǎng)下)放頂 煤采煤法 特點(diǎn):(1)頂層,2?3m,只采不放;鋪網(wǎng)。 (2)下層采面:采、放。 適用: 12 ? 14m煤層。
(b)
放頂煤采煤的基本類型
鶴壁六礦預(yù)采頂分層(網(wǎng)下)放頂煤采煤法
放頂煤采煤的基本類型
3) 緩傾斜特厚煤層多次(傾斜分層)放頂 煤采煤法
(c)
特厚煤層多次(傾斜分層)放頂煤特點(diǎn):
?將厚煤層分為若干分層,H1 = H2
?? 大于 6?8 m ,一般10 m ?; ?自上而下依次回采各分層,采放; ?以下各分層均采、放; ?工藝 — 多用綜放。 (c) 適用:M ? 12m 例如:南斯拉夫維林基礦開采了厚80?150 m 的褐煤 我國石炭井礦區(qū)開采厚20m以上的煤層
放頂煤采煤的基本類型
4) 緩傾斜特厚煤層預(yù)采中分層放頂煤 采煤法
( )
預(yù)采中分層放頂煤特點(diǎn):
?中分層布置采面:采中分層, 該面上部頂煤冒落,不放,堆 積于采空區(qū)。 ?下分層采面:采底層煤,放 頂煤。 問題:煤層松碎易發(fā)火。 適用:8 ? 12m煤層。
( )
二、一次采全厚放頂煤采煤系統(tǒng)
10
5
6
A
B
C
I
I - I 剖面
1
2 3
1 2
3 4 8 7 4
9
1 采煤機(jī); 2前輸送機(jī); 3放頂煤液壓支架; 4后輸送機(jī); 5平巷膠帶輸送機(jī); 6配電設(shè)備; 7安全絞車; 8泵站; 9放煤窗口; 10轉(zhuǎn)載破碎機(jī); A不充分破碎煤體; B較充分破碎煤體; C待放出松散煤體
(一)回采巷道布置
1、回采巷道布置于 底部,一般運(yùn)輸巷、 回風(fēng)巷和切眼沿煤層 底板。 瓦斯增多后沿煤層頂 板多布置一條瓦斯排 放巷或輔巷。 輔巷—注水;放震動 炮;沖淡CH4 適用:高沼礦、煤 硬,f > 3
5 A A
4
1
3
4
A
2
7 5 6 9 3
A
8
(二)生產(chǎn)系統(tǒng)l 運(yùn)煤
l運(yùn)料 l 通風(fēng)
(三)主要參數(shù)
1、工作面長度 1)主要影響因素 ? 頂煤破碎 ? 頂煤放出 ? 煤炭損失 采場上覆巖層充分運(yùn)動—有 利于破煤。 當(dāng)采面 ? 80m時(shí),頂煤不能充分破碎,放煤難。
工作面長度的主要影響因素
2)原則:一個(gè)班內(nèi)要將頂煤放完 一個(gè)班內(nèi)將頂煤放完為原則確定的工作面長度
T l ? n ? ? B ?? t
式中:l — 采面長度,m;n — 同時(shí)放煤的支架數(shù),n ? 3; T— 每班工作時(shí)間,min; t —每架支架放煤所需時(shí)間,min; B—支架寬,m; ? — 班工作時(shí)間利用率。 T、B、n —視為常數(shù)。
工作面長度計(jì)算實(shí)例:
陽泉一礦:M=6. 5m,頂煤4m, 平均每架放煤 t =5 ? 7min,取n=2, B=1.6m, T. ?= 5h 得:l =135 ? 190m 平一礦:M=7 ? 9m, 頂煤5 ? 6m, t = 8min , T.?=5h 則: l= 96m?。實(shí)際采面長87m。
工作面長度
一般工作面長度>150m, 高產(chǎn)高效工作面長度達(dá)200m, 國內(nèi)最長的工作面達(dá)280 m。 濟(jì)三礦:280m, 東灘礦: 200m
我國高產(chǎn)高效礦井工作面放頂煤綜采長度 及分布
放頂煤綜采 工作面類型
平均面長(m) 長度大于等于180m的工作面數(shù)(個(gè))
其中大于等于200m的工作面數(shù)(個(gè)) 礦及面最大長度(m)
138.9 14
5 潞安王莊270 兗州東灘235 潞安常村210 潞安石圪節(jié)200 兗州鮑店200
2、工作面連續(xù)推進(jìn)長度 一般大于1000m, 加中切眼后,已加大到 2000m以上。 簡易放頂煤工作面的連續(xù)推進(jìn)長度不應(yīng)小于 600 ? 800m。 加大工作面長度,可減少搬家
次數(shù),減少初 采和末采損失
其它 煤層厚度: 一次采出厚度以5~12m為佳 頂煤厚度過小架前易超前冒頂,增大含矸率。 煤層太厚將使頂煤破碎不充分。
3、其它 機(jī)采高度:支架的穩(wěn)定性、通風(fēng)斷面 一般重型支架放頂煤面采高在2.5m,煤質(zhì)中硬 以上,采高可達(dá)2 . 8~3 . 0m。
機(jī)采高度增加,有利 于通風(fēng)和頂煤充分破 碎,不利于防止片幫 增加支架重量
其它
采放比:機(jī)采高度與放頂煤厚度之比 理想的狀態(tài)是所放頂煤充分松散后增加的高度等于底 層工作面的采高。 國內(nèi)采放比在1:2 .6 ~6 .5
其它 工作面推進(jìn)方向 以沿走向或俯斜向下推進(jìn)為佳 仰斜推進(jìn)時(shí),上仰角最好小于5° 片幫、超前冒頂,煤放入的位置
第二節(jié) 綜采放頂煤礦壓顯現(xiàn) 及頂煤破碎放出規(guī)律 http:///
一、綜采放頂煤礦壓顯現(xiàn)規(guī)律 ?礦山壓力比想象的緩和 ?周期來壓不明顯 ?支架載荷沒有隨采厚加大而大副度增加 ?支架的工作阻力多未達(dá)到額定工作阻力 ?開采引起的支承壓力對兩巷的影響距離增加, 影響程度降低。
二、頂煤破碎和放出規(guī)律
(一)頂煤破碎和影響因素 實(shí)體煤 — 破碎煤塊 —放煤口 支承壓力 + 頂板回轉(zhuǎn) + 支架作用
5 6 A B C
I
I - I 剖面
1
2 3
頂煤破壞過程:
? 初始破壞區(qū)
支承壓力作用 煤壁遠(yuǎn)處頂煤由彈 性變形進(jìn)入塑性變 形,原生裂隙擴(kuò)展, 頂煤初始破壞。 支承壓力峰值大小 與工作面長度和巖 性有關(guān)
A
B
C
D
8
頂煤破壞過程
破壞發(fā)展區(qū) 頂板回轉(zhuǎn) 煤壁前方附近頂煤 發(fā)生破壞,裂隙擴(kuò) 展,位移增大。
k=2
A
A
B
C
D
8
6
頂煤破壞過程:
裂隙發(fā)育區(qū) 支架反復(fù)支撐,控頂區(qū)內(nèi)的 頂煤形成發(fā)育的裂隙。 支架反復(fù)支撐,形成交變應(yīng) 力,破碎效果提高。 梁長頂煤破碎加劇,頂上易 冒空。 支架反復(fù)支撐的次數(shù)n與頂 梁長度L及截深B有關(guān)
k=2
A
A
B
C
D
L=nB 式中 B = 0.6m, n =3 ? 7次 頂煤強(qiáng)度小,節(jié)理發(fā) 育, n取小值; 反之,n取大值;
8
6
頂煤破壞過程:
垮落破碎區(qū)頂 煤完全破壞, 失支連續(xù)性, 在支架后方垮 落放出。
k=2
A
A
B
C
D
8
6
第三節(jié)
綜采放頂煤工藝特點(diǎn)
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一、放頂煤工藝特點(diǎn) 割煤、移架、推前刮板輸送機(jī)、放煤、拉后刮 板輸送機(jī) ?割煤:雙向割煤,端頭自開缺口斜切進(jìn)刀, 斜切進(jìn)刀長度不小于30m,截深0.8m。 移架:及時(shí)支護(hù)方式,移架滯后煤機(jī)后滾筒 3 ~ 9m,追機(jī)作業(yè)。
放頂煤工藝過程
推前溜:在移架后順序推移前部運(yùn)輸機(jī),滯后 移架 10 ~ 15m 左右,其彎曲段長度不得小于 30m,推移步距為 0.8m,嚴(yán)禁相向操作。推溜 后溜子必須保持平、直。
放頂煤工藝過程
放煤:采用多輪順序放煤,一刀一放,采放平 行作業(yè)。 見頂板矸石占放出
物的1/3時(shí)停止放煤。 若遇到大塊煤不易放出時(shí),可反復(fù)伸縮插板, 小幅度上下擺動尾梁,使頂煤破碎后順利放出。