1、第8章 急（傾斜）煤層采煤法1講授主要內容第一節(jié) 急（傾）斜煤層開采概述第二節(jié) 俯偽斜走向長壁分段水平密集采煤法第四節(jié) 水平分層及水平分段放頂煤采煤法第三節(jié) 偽傾斜柔性掩護支架采煤法重點：第2、3、4、節(jié)第五節(jié) 水平、圓弧工作面綜采長壁放頂煤采煤法2第1節(jié) 急（傾）斜煤層開采概述一、急（傾）斜煤層的地質特征 急傾斜煤層儲量占我國煤炭總儲量的5%，但在新疆、甘肅、青海等邊遠地區(qū)和四川、貴州、海南、福建等南方缺煤地區(qū)的80%礦區(qū)賦存有急傾斜煤層，黑龍江省四大礦區(qū)均有急傾斜煤層。因此，關于急傾斜煤層開采方法的研究對我國煤炭工業(yè)的發(fā)展仍具有十分重要作用。3（1）形成原因：初期的地殼不均勻沉降、沖蝕作用

2、；后期的褶皺和斷裂運動結果。（2）煤層傾角：4590，甚至倒轉。（3）煤層厚度特征：薄、中厚、厚及特厚煤層。（4）煤層形態(tài)特征：復雜：扁豆狀、魚鱗狀、串珠狀或藕節(jié)狀（5）煤質：脆；節(jié)理：發(fā)育。故易冒落（6）煤層頂?shù)装澹簬r層層理與裂隙發(fā)育，易冒落。（7）突出危險大（8）煤層自燃發(fā)火和煤層爆炸威脅大。在尺寸相同、煤層數(shù)目相同的井田內，煤的儲量相對下降。二、急（傾）斜煤層開采特點1、井田開拓特點 急傾斜煤層多為不穩(wěn)定的復雜煤層，常給開采工作帶來了很大的困難。破落下來的煤巖會自動下滑，有利于工作面內煤炭運輸和矸石的自重充填。但煤巖塊的自動滾落容易傷人和沖倒支架，對作業(yè)安全不利；不僅煤層頂板會垮落，底板

3、也會滑落。煤層傾角大，必須充分考慮支架的穩(wěn)定性。在頂板巖石性質相同的條件下，工作面采過后，與緩傾斜煤層相比頂板不易垮落，頂板壓力小。在急傾斜煤層中，人員沿傾斜方向上下行走不方便。礦井多采用立井、多水平、集中運輸大巷、采區(qū)石門開拓方式 2、采準巷道布置特點（1）采礦工程圖：立面圖、層面圖、剖面圖 （2）采區(qū)用一組真傾斜上山（眼）布置方式（3）采區(qū)用一組偽傾斜折返上山（眼）布置方式1-運輸石門，2-溜煤眼，3-運料眼，4-行人眼，5-回風石門（3）采區(qū)一般不設上、中部車場，設下部車場3、采煤工藝特點（3）采煤方法多樣（1）采下煤、工具、支架自動下滑（2）機械化水平低。（4）垂直于層面方向的分力減小

4、，礦壓顯現(xiàn)緩和，引起：支架不穩(wěn)定；底板穩(wěn)定性下降；頂板、底板均會滑動 4、煤層間不同開采順序的巖層移動特點三、我國急（傾）斜煤層采煤方法的發(fā)展（1）解放前：柱式采煤體系。高落式或殘柱式。（2）20世紀50年代：進行了采煤方法的改革。根據(jù)不同的煤層賦存條件，推行倒臺階工作面、水平分層和巷道放頂煤等采煤方法。采用風鎬落煤，運輸機運煤和機械式回柱，用冒落法處理采空區(qū)。（3）六十年代開始，急傾斜煤層開采技術的進步主要表現(xiàn)為改風鎬落煤為電鉆打眼爆破落煤。為擴大掩護支架的使用范圍，淮南、開灤、徐州等礦區(qū)先后在掩護支架采煤法中成功應用“八字”型等掩護支架，克服了平板型支架的一些缺點，取得了較好的技術經濟效果

5、。（4）七十年代中期，淮南礦區(qū)首創(chuàng)的“偽斜柔性掩護支架采煤法”獲得成功。這種采煤法具有產量大、生產系統(tǒng)簡單、巷道掘進量小、回采工序少、生產安全、材料消耗低和勞動效率高等優(yōu)點。它的試驗成功是急傾斜煤層開采技術上的一大進步，目前仍在許多礦區(qū)使用。為進一步提高急傾斜煤層開采的機械化程度，在此期間： 北京等礦區(qū)試驗了滾筒式采煤機； 四川攀枝花礦區(qū)試驗了沖擊式刨煤機； 開灤、淮南礦區(qū)試驗了用于掩護支架下機械化落煤的地溝機。機械化開采一定程度上存在一些問題。 受不同地質條件的影響，機械化試驗成功率不高，無法在進行推廣。 目前，綜合機械化開采的煤層傾角已經達到60。實驗了刨運機開采。（5）八十年代末九十年代

6、初：急傾斜煤層采煤方法得到進一步的改進。工作面長度加大，單產提高；安全條件進一步改善。如四川芙蓉礦務局巡場煤礦試驗成功的“俯偽斜走向長壁分段密集采煤法”，是由偽斜短壁采煤法演變而成的一種采煤方法，具有產量大、通風條件好、便于頂板管理的特點。煤安監(jiān)技裝20075號要求嚴格開采急傾斜煤層煤礦的安全準入。積極組織推廣先進適用的安全生產技術，加強安全生產技術交流，提高急傾斜煤層開采的安全保障能力。12009年1月1日起，嚴禁使用倉儲式等落后采煤法。2開采急傾斜煤層的采煤工作面必須形成全風壓通風系統(tǒng)。3保持至少兩個暢通的安全出口，一個通到回風巷道，另一個通到進風巷道。4 采取有效措施，保障礦井安全生產。

7、5開展科學研究，提高技術裝備水平。6 要積極組織急傾斜煤層開采先進適用技術的推廣工作。第2節(jié) 俯偽斜走向長壁分段水平密集采煤法四川芙蓉礦務局巡場礦研究試用的一種急傾斜煤層采煤方法，于1987年8月率先在地質條件較復雜，傾角在3865的薄及中厚煤層內應用成功。目前這種方法已推廣到四川廣旺礦務局、湖南白沙、漣邵以及江西萍鄉(xiāng)等礦區(qū)。采面呈偽斜直線布置，沿走向推進；水平分段密集切頂、檔矸、隔離采空區(qū)與采面工作空間；采面分段爆破采煤，煤自溜。工作面線與水平面夾角，偽傾角一般為30 35，斜長可達8090m，且工作面下部溜煤眼不少于3個一、工作面及回采巷道布置二、采煤工藝 沿傾斜方向劃分若干分段，每個分段

8、沿走向布置密集支柱（帶帽點柱），上鋪竹笆、荊笆或塑料網(wǎng)帶。1、工作面初采 由開切眼與區(qū)段回風交接處開始、自上而下推進。逐段報廢。P146.（圖8-6）。當?shù)谝环侄蚊芗еL度達到5m而直接頂仍不垮落時，則采取強制放頂措施。2、工作面正?；夭桑?）落煤：自上而下分段爆破落煤。（2）運煤：工作面設搪瓷溜槽；區(qū)段運輸平巷裝刮板運輸機。裝煤 由一般由上向下，裝入搪瓷溜槽 （3）支護：正常支護 金屬支柱加鉸接頂梁，35排 ；密集支柱 密集支柱（點柱）沿傾斜45m，支柱間距0.20.3m，每排密集支柱沿走向長約46m，隨面前移前添后回3、工作面收尾 當工作面上端推進到距收作眼4m時，進入收尾階段，為保證通

9、風行人和運料需要。靠工作面一側設保護煤柱（寬4m、傾斜長5m）。二、評價與適用條件優(yōu)點（1）減緩了煤、矸的下滑速度，利于防止沖倒支架和砸傷人員。（2）安全生產條件改善。（3）工作面有效利用率比臺階采煤法高，單產高 。（4）分段走向密集切頂、擋矸，可減少支柱的損耗量及維修工作量。（5）較好的技術經濟效果。問題（1）支回柱的工作量大，（2）分段密集支柱下方的“三角區(qū)”通風條件較差，易積聚瓦斯。（3）煤層頂板淋水時勞動環(huán)境比較差。適用條件煤層傾角40-65頂板中等穩(wěn)定，煤厚小于 的低瓦斯煤層不宜使用偽傾斜柔性掩護支架采煤法的急斜薄及中厚煤層?？商娲古_階采煤法。第3節(jié) 偽斜走柔性掩護支架采煤法一、工

10、作面及回采巷道布置 偽斜柔性掩護支架采煤法 采面呈直線偽斜布置，沿走向推進，并用柔性掩護支架隔離采空區(qū)，工人在掩護支架下采煤。 采區(qū)一翼走向長度一般為200300m，有時可達400500m；階段垂高一般為100120m；采區(qū)內沿傾斜方向劃分若干個區(qū)段，區(qū)段垂高一般為1840m。二、柔性掩護支架結構1、平板型掩護支架主要用于2-5m厚的煤層。平板型工字鋼，鋼絲繩，荊笆，壓木，撐木鋼梁：比煤厚小0.30.5 m的直鋼梁平行排列，每米寬度排放3根。鋼絲繩： 2 5根鋼絲繩，直徑2243.5 mm鋼夾板和螺栓將鋼梁聯(lián)成整體。 鋼絲繩采用直徑2243.5mm的舊鋼絲繩，至少兩根，在鋼絲繩上擺好鋼梁，用螺

11、栓和夾板把鋼梁和鋼絲繩連結成一個整體，在鋼梁間一般用撐木支撐以保持鋼梁間距并防止鋼梁傾倒。在鋼梁上垂直鋪設23層金屬網(wǎng)，并用壓木和鋼絲固定在鋼梁上，以防止采空區(qū)矸石竄入工作空間且便于鋼梁和鋼絲繩回收。2、八字形掩護支架八字形掩護支架 適用： M =1.3 1.6m增加高度0.3 0.5m淮南李一礦3、單腿支撐式掩護支架 當煤層傾角為4560時，多使用。每隔1m左右支柱。三、采煤工作1、柔性掩護支架安裝支架安裝位置：回風平巷工作面上出口前方15 m擴巷：到煤層頂?shù)装暹\料：挖地溝：在上出口前方的底板地溝底部最小寬度不小于0.8 m。頂板；底板；地溝；鋼梁；鋼絲繩；竹笆；壓木；墊木；撐木2、正常采煤

12、接長掩護支架 采煤 溜煤眼上留巷拆支架在回風巷接長掩護支架，超過上出口8 10m。 采煤 炮采 打眼- 裝藥- 聯(lián)線- 放炮（全采面一次爆破或分段爆破）出煤（鋪溜槽）- 調支架等。拆支架 在采面下端將支架放平，并留出空間1.2m高，拆除支架。區(qū)段回風巷；區(qū)段運輸巷；初采斜巷；掩護支架；支架移動軌跡線；支架放平位置；溜煤小眼將掩護支護調斜成偽斜工作面，傾斜角為25 （1）地溝內鉆眼、爆破、出煤 掩護支架下采煤包括地溝內鉆眼、裝藥、爆破、鋪溜槽采煤 炮采打眼-裝藥-聯(lián)線- 放炮（全采面一次爆破或分段爆破）出煤（鋪溜槽）- 調支架等。正?；夭善陂g，要在工作面下部進行支架的拆除回收工作，沿走向不斷推進

13、導致工作面下端支架不斷加長，當長度超過3個溜煤眼時，即可開始拆除尾部多余的支架。應及時在鋼梁下打點柱支撐懸露出的支架，形成一個水平分層形式的回收工作面，支架回收也可在運輸平巷中進行。（2）撤除支架四、工作面回收在停采線一側掘兩條收尾上山 走向間距810m，用聯(lián)絡眼貫通； 支架安裝到收尾上山處，不再接長； 隨采煤下放前端支架，偽斜角逐漸變小，并拆除上端多余的支架，放平支架； 全部拆除支架。 五、改進與發(fā)展六、評價與適用條件優(yōu)點（1）安全、勞動條件好；（2）巷道布置簡單，掘進率低； （3）工序簡單，煤自溜； （4）材料消耗低； （5）采面較長，利于高產； （6）技術經濟指標較好。缺點（1）體力勞動

14、為主（2）支架結構不完善，不能調寬度； （3）淋水時勞動條件差； （4）煤塵大；（5）支架拆裝費事。 適用條件傾角大于60，厚度26m，埋藏穩(wěn)定的急斜煤層610，埋藏穩(wěn)定的急斜煤層也有應用，1.3 m，埋藏穩(wěn)定的急斜煤層也有應用第4節(jié) 水平分層及水平分段放頂煤采煤法10 m以上的特厚煤層水平分層采煤法斜切分層采煤法一、水平分層采煤法 每分層2m。水平分段放頂煤采煤法 在急斜煤層中，按一定高度分成若干個分段。在分段的底部布置采煤工作面，先采出底部工作面的煤，隨即放出上部頂煤的方法。二、水平分段放頂煤采煤法1、水平分段綜采放頂煤采煤法窯街二礦水平分段綜采放頂煤 2、水平分段滑移頂梁液壓支架放頂煤采煤法采煤機：MS-950，截深0.6m液壓支架：FYS300-19/28前輸送機與采煤機配套后輸送機：SGW-40T日產765噸64人截深0.6m，往返兩次20世紀80年代后期窯街二礦烏魯木齊六道灣礦水平分段高度1014