采煤方法概念及分类Word下载.docx
《采煤方法概念及分类Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《采煤方法概念及分类Word下载.docx(30页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
采煤方法
体系
整层与分层
推进方向
采空区处理
采煤工艺
适应煤层差不多条件
96年产量比重
1
单一走向长壁
壁式
整层
走向
垮落
综普炮
薄及中厚煤层
43.16
2
单一倾斜长壁
缓斜薄及中厚煤层
8.65
3
刀柱式
走向或倾向
刀柱
普炮
薄及中厚煤层,顶板坚硬
1.66
4
大采高一次采全厚
综采
缓斜厚煤层
2.44
5
放顶煤采煤法
12.29
6
倾斜分层长壁采煤法
分层
走向为主
垮落为主
缓斜、倾斜厚及特厚煤层
24.79
7
水平、斜切分层下行垮落
炮采
急倾斜煤层
0.30
8
水平分层放顶煤
炮采为主
急倾斜特厚煤层
9
爱护支架采煤法
急倾斜煤层为主
0.77
10
水力采煤法
柱式
水采
不稳固或急倾斜煤层
1.38
11
柱式体系采煤法
非正规条件回收煤柱
1.82
向、单一倾斜、刀柱式、厚煤层大采高一次采全厚采煤法为43.16%、8.65%、1.66%、2.44%。
2、厚煤层分层开采的采煤
方法
煤厚,一次采不了,
分成若干层,一次次回采。
1)、倾斜分层(图2-4a)
2)、水平分层(急倾斜厚
煤层(M>10m)(图2-4b)
3)、斜切分层(急倾斜厚
煤层(M>10m)(图2-4c)
一样采纳下行垮落方法。
3、厚煤层整层开采
1)、4.5m以下一次采全高
(大采高)
2)、10m以下一次采全高,
放顶煤。
3)、4.0~6.0m急倾斜,
=55°
~65°
,采纳伪倾斜柔性爱护式支架采煤。
书上§
8.2。
4)、25m以上的厚煤层,可采纳分段放顶煤;
8.4。
二、柱式体系采煤法
国内用的较少,占产量3~4%(书上第九章)。
(图2-5)
三、其它
水力采煤,书上第二十四章。
总结:
,占57.32%;
<25°
,占87.39%;
=25°
~45°
,占8.88%;
>45°
占3.73%。
第八章采区巷道的布置形式及分析
构成完整的采准系统,才能采煤。
因此,需要在开拓巷道的基础上,再开一系列预备巷道和回采巷道。
保证运输、通风、行人、排水等。
采区巷道的布置形式有许多种,依照不同的地质条件,可采纳不同的形式。
8.1倾斜、缓倾斜走向长壁的采区巷道布置方式
关于单一煤层,单一厚煤层、煤层群可有三种差不多形式:
单层、联合倾斜分层。
见图11-2。
(利用CAI课件中的图和动画结合书上的图,进行讲解)
一、单层预备方式(书上§
4.1)
采纳分层大巷时,一定是单层布置(书上图4-1,图5-1)。
图4-1中,是用石门贯穿各煤层,此煤是单一的薄及中厚煤层或一次采全高的厚煤层(包括放顶煤,书上第七章)。
1、预备过程:
已有的巷道,后预备的巷道,图4-1巷道交汇处,局扇等。
2、生产系统:
1)煤、2)料、3)、风、4)、掘进煤;
5)、供电;
6)、供水;
3、巷道类型:
回采巷道,预备巷道。
1)、为整个采区服务的巷道:
运、轨上山,通风、行人、采区上中下部车场、煤仓、绞车房、变电所等;
2)、连接巷道:
下部车场(上山与大巷),上部车场(上山与回风石门),中部车场(上山与区段平巷)。
3)、安装机电设备的硐室:
绞车房、变电所;
4)、联络巷;
二、单一厚煤层倾斜分层预备方式(书上§
5.1)
煤层较厚,不能一次采完,而需要分层,大多数采纳下行全部垮落法,少数用上行充填法。
在下行分层采煤过程中,层间需铺设假顶(人工假顶)。
分成3~5个区段,省略符,有区段集中平巷。
掘进时先底后上,最后到开切眼,利用集中平巷搞超前掘进;
1)、煤;
2)、料;
3)、风;
4)、矸;
通风系统中,第二区段的通风见图5-2。
三、煤层群单层预备方式(书上§
11.2)
采区石门贯穿的各个煤层均单独布置采区上山、车场、装车站。
(图11-3)。
区内的布置情形见图4-1。
四、多煤层联合预备方式
在大巷采纳集中大巷或分组集中大巷的布置时,集中一部分煤层采纳一组上山(下山)来开采。
图11-4,确实是一个典型的例子。
1、预备过程;
2、生产系统。
(讲到通风系统时,对下区段回采时的回风或上下区段同时回采时的回风问题,讲解细,用到图11-5)
五、煤层群分组集中采区联合预备方式
煤层群组用一组大巷开拓,但组内可能分成几个分组,一个分组内联合,形成独立的生产系统,如图11-6,能够看成是两个采区;
1、图11-7
通风上山在m12b层中,
m5、m7、、m8、、m9上组,有区段集中平巷,16、17;
m11、m12a、m12b下组,有区段集中平巷,19,18;
m5、m7、、m8、、m9叫集中平巷联合;
上山服务所有煤层的叫集中上山联合。
(联合:
集中(或分组集中)大巷,集中上山,集中平巷三种联合;
)
2、图11-8。
分两组,各组有集中平巷,进风、回风、运煤,两组各自独立,只有运料共用巷道,叫集中上山联合。
这两个例子是工作面产量偏低的情形下采纳的,可布置多个工作面,增大采区生产能力(采区集中)。
若工作面单产高,此种布置就不适用了(现场多用,你们的毕业设计可能用不上!
)。
8.2倾斜、缓倾斜走向长壁采区巷道布置的分析
一、区段平巷的布置(书上§
4.2)
1、区段参数:
区段斜长及区段走向长度
1)、区段斜长:
回采工作面长度,区段煤柱宽度和上下两巷宽度之和。
工作面长:
综采工艺,不小于160m;
普采工艺,薄煤层,不小于120m,中厚煤层,不小于140m;
炮采工艺,80~150m;
煤柱宽度,8~15m;
平巷宽:
普、炮采,2.5~3.0m,综采4.0~4.5m;
2)、区段走向长:
确实是采区走向长,一翼的长度约为工作面的推进长度;
一翼长:
综采时,当采高大于3.2m或小于1.4m时,不小于1000m;
采高在1.4~3.2m之间,不小于1200m;
普采时,不小于700m;
炮采时,420~540m;
采区走向长,分为单翼、双翼。
以后会讲到。
2、区段平巷的坡度和方向
平巷,实则不平,有5‰~10‰的坡度,这是由于煤层起伏造成的;
1)、普采面区段平巷
(1)、轨道平巷:
也叫回风平巷,回风顺槽,上巷等。
铺设轨道,负责辅助运输工作,运送材料、设备、矸石等。
(2)、运输平巷:
进风平巷,进风顺槽,下巷。
运煤。
用刮板运输机(溜子)、皮带。
运输平巷要求要直,坡度无多大限制。
但取直时,坡度有变化。
能够折直,但工作面长度不等。
图4-3。
轨道要求平,可能会弯曲,使工作面不能保持恒长。
一样采纳折直方式。
巷道掘进时,要求平常,按巷道的腰线掘进,转弯;
而要求直时,按巷道的中线掘进。
两巷同时掘进,轨道巷先掘进,为运输巷定向。
2)、综采面区段平巷
要求工作面长度稳固,上下顺槽都应平行,需直或折直,但存在低洼处。
有积水、提料问题。
图4-2。
3、区段平巷的单巷与双巷布置
1)、普采:
用双巷时轨道巷超前,探煤,为运输巷探路,便于排水,运料。
瓦斯大时,有利于通风。
但爱护时刻长。
适用:
煤层条件简单,水、瓦斯小,可用单巷。
扒皮式回采时,可考虑双巷。
2)、综采:
要求上下顺槽平行,不用探煤,只按中线掘进。
另外,断面要大,双巷不利于爱护,常用单巷。
图4-4。
当矿井瓦斯大时,需要预先抽放瓦斯或进行采空区抽放瓦斯,则在上顺槽布置双巷道,进行抽放工作。
图4-5。
4、单、双工作面布置
一样是单工作面。
当倾角较小时,
<15°
,能够采纳双工作面,即对拉工作面。
特点:
1)、一样中间巷进风,运煤。
下面向上运煤,有下行风。
下面短一些。
2)、两边巷道铺轨,为上、下两面运料服务。
3)、上、下两面有错距,相错5.0m,中间有木垛爱护。
如图4-6;
4)、对拉面一样不
用综采。
(目前不是)
5、工作面回采顺序:
后退式、前进式、往复
式、旋转式。
6、无煤柱护巷:
沿空留巷、沿空送巷。
1)、沿空留巷:
采
高小于2.5m的煤层可用,
需巷旁爱护。
充填矸石
带、木垛,密集支柱混凝
土预制块,石膏充填。
2)、沿空送巷:
任意
采高,一样用于非放顶煤。
完全留窄小煤柱。
一样上区段冒落稳固后,才掘下区段巷,一样4~6个月。
图4-9。
专门时,10个月,因此有时要用跳采方式。
图4-8。
7、采场通风与回采巷道布置:
U、Z、Y、H、W。
图4-10。
8、受构造阻碍的区段平巷布置。
断层:
图4-11,利用断层自然划分区段;
陷落柱:
图4-12,新开切眼,搬家,穿过构造。
二、分层平巷的布置方式(书上§
5.2)
依照煤层倾角的不同,从有利于掘进和爱护的原则动身,有三种布置形式:
立、斜、平(垂直式、倾斜式、水平式)。
图5-3
1、倾斜式:
煤层倾角10°
<
~20°
,多采纳。
a内错式:
煤柱呈正梯形,工作面越来越短,在网下掘进,错半或一个巷宽。
b外错式:
煤柱呈倒梯形。
c平方式。
2、水平式:
>20°
~15°
。
行人、运料方便,下分层运输平巷易爱护。
3、垂直式(重叠式)
<10°
,最好。
面长一致,压力小。
三、区段集中巷
1、定义:
为一个区段或两个区段服务的煤层或岩石平巷叫集中平巷。
运煤的叫集中运煤平巷,运料的叫轨道集中平巷。
2、作用:
有利于超前掘进,多面同时生产。
3、布置方式:
1)、一煤一岩(实际上是三条,图5-1,9、10、2、)
2)、机轨合一(二条)图11-4。
图5-4。
3)、二岩(三条),专门少用。
4、布置位置:
躲开承压区,图5-5。
有垂直距离,有水平平易距离。
有支承压力传递角,图5-6。
~55°
,软大,硬小。
压力大,大。
h=8~12m。
5、集中平巷与分层平巷的联系(联合开采)。
一样地,运输平巷与集中平巷用立、斜形式,轨道平巷与集中平巷用斜、平形式。
图5-7为厚煤层集中平巷与分层平巷的联系方式。
图13-1、图13-2、图13-3、图13-4、图13-5为煤层群联合布置时的集中平巷与分层平巷的联系方式。
1)、分煤层平巷用外错式
2)、分层平巷用内错式
3)、分层平巷用水平式
4)、分层平巷用垂直式
四、厚煤层上下分层同采时上下工作面错距
1、老顶来压强烈,长;
2、黄泥薄浆需脱水,长;
3、采纳再生顶板,长;
否则,短。
关于上下层联合开采,其间距参见图12-1,Xmin=H·
ctg
+L+b,(m),分层开采有H,厚煤层分层开采H=0。
五、跨上山开采
从一侧跨过上山,到另一侧,必须用无煤柱开采(采纳留巷、掘巷)。
1、优点:
1)、减少煤损;
2)、增加推进距离;
3)、采区上山处于采空区下方,
压力小;
图5-8。
4)、减少自燃的可能性;
2、要求:
1)、底板岩石上山应距煤层距离
多于10m;
2)、幸免两侧工作面同时到达上
山处,应有一段时刻间隔;
3)、停采线需跨过上山20m以外
(或一直到采区另一边界);
4)、不留区段煤柱,利于上山爱护;
5)、采纳集中平巷或边界上山;
6)、当上山间隔500~800m时,可采纳连续回采。
图5-9为跨上山后的生产系统,图5-10为无区段岩石集中巷道时跨采时的生产系统(连续跨上山)。
六、采区上山、下山的布置(包括盘区)。
(书上§
13.2)
1、位置的选择
1)、走向方向:
中间或边界。
(1)、中间:
运、轨都在中间,叫双翼采区。
假如有一个边界通风上山,也叫双翼采区。
(2)、边界:
运轨都在边界(或一侧),叫单翼上山。
要紧缘故是由于自然条件限制,或采区走向长度太短,用两翼开采时推进长度太小而选用的。
分为前上山和后上山两种。
上山靠近井筒(工业广场),叫后上山;
否则叫前上山。
(哪一个好?
2)、层位
可选择在煤层底板,煤层顶板,煤层中,煤层群中的煤层间以及穿层。
(1)、煤层上山
a、优点:
掘进易,费用低,速度快,探煤(瓦斯、水、自燃情形)。
b、缺点:
采动阻碍大,爱护难,图13-6,相关于岩石上山采纳无煤柱开采情形下,煤损大,自燃。
c、适用:
i)、单一薄及中厚煤层,服务年限短。
(图4-1)
ii)、只有两个分层的单一厚煤层,煤中硬,顶底板较稳固;
iii)、联合布置时,最下层是爱护条件好的薄及中厚煤层图11-6。
Iv)、为部分煤层服务或爱护时刻短的专用通风、运煤上山(图11-7中9通风上山,图11-8中3,回风上山)。
(2)、岩石上山:
爱护容易,掘进费用高,联络巷工程量大,服务年限长时采纳。
(3)、层位与坡度
a、层位:
一样在最底层煤中或最底层的底板岩石中,距煤层的法线距离为10~15m(有时有集中巷时为20m)。
专门情形,如底板有含水量大的含水层,瓦斯突出层,可布置在顶层(煤)岩中。
b、坡度:
适应运输设备,有时,为适应设备,需穿层或伪斜(急倾斜)。
皮带:
<16°
,刮板,
,自溜,
=30°
~35°
(铸石)。
=20°
(搪瓷),串车,10°
<20°
,单轨吊35°
以下,无极绳
2、上山数目及其相对位置
1)、数目:
至少两条。
进、回风;
运煤、料;
专门可增加上山。
其条件是:
(1)、生产能力大
(2)、生产能力较大,而瓦斯大,专门是下山采区(通风、排水)。
(3)、大生产能力的普采区,经常有上下区段同采(专用回风)。
(4)、探煤。
用于辅助工作。
2)、类型:
图13-7。
(1)、一煤一岩,煤轨、岩运。
(2)、双岩。
多用,服务年限较长。
(3)、双煤。
服务年限短。
(4)、两岩一煤,煤上山在最上层,行人、回风;
(5)、三岩。
极专门情形,能力大,瓦斯大,爱护条件差。
3)、上山间相互位置关系:
与上山数目、煤层数、地质条件、开采技术有关。
(1)、两岩:
间距20~25m;
两煤、一煤一岩也同样;
(2)、三岩:
间距10~15m(二岩一煤同样)。
层位能够在同一层面,如两煤,两岩,也可不在同一层面,相差3~5m,运低轨高。
但煤、岩有时不可能在同一层面。
见图13-7。
4)、边界上山:
(1)、CH4大,用Z、Y、H型通风时。
(2)、往复式开采,或为加大推进长度,连续跨上山。
3、采区上(下)山的运输
1)、能力:
应大于同时生产工作面生产能力之和;
机采时,按工作面设备能力运算;
炮采时,按采区日产量乘1.5系数,每班运5~6小时。
(以后会讲到生产能力配套问题)
2)、设备的选择:
按能力和倾角而定。
3)、辅助运输:
串车,无极绳、单轨吊、卡、齿轨车,轨距与大巷相同。