第十四章其他采煤法.ppt

1、十四章 其他采煤法第二篇第二篇 采煤方法采煤方法第一节第一节“三下一上三下一上”采煤方法采煤方法 “三三下下一一上上”采采煤煤在在建建筑筑物物下下、铁铁路路下下、水水体体下下和和承承压压水水体体上上采采煤煤时时，既既要要保保证证建建筑筑物物和和铁铁路路不不受受到到开开采采影影响响而而破破坏坏，又又要要尽尽量量多采出煤炭。多采出煤炭。一、岩层与地表移动的一般特征一、岩层与地表移动的一般特征 （一）岩层移动的一般特征（一）岩层移动的一般特征 就煤层的开采来说，采空区周围的岩就煤层的开采来说，采空区周围的岩层移动和变形，一般表现为采空区上方层移动和变形，一般表现为采空区上方顶板的弯曲下沉、断裂、垮落

2、，底板岩顶板的弯曲下沉、断裂、垮落，底板岩层鼓起、开裂、滑动、以及采空区周围层鼓起、开裂、滑动、以及采空区周围煤壁的压出、片帮，等等。煤壁的压出、片帮，等等。（二）地表移动的一般特征二）地表移动的一般特征（1 1）地表移动盆地）地表移动盆地（2 2）裂缝）裂缝（3 3）台阶状塌陷盆地）台阶状塌陷盆地（4 4）塌陷坑）塌陷坑二、建筑物压煤开采二、建筑物压煤开采(一一)地表移动和变形对建筑物的影响地表移动和变形对建筑物的影响1.1.地表下沿的影响地表下沿的影响n建建筑筑物物主主要要管管路路的的坡坡度度会会发发生生变变化化，四四周周的的防防水水坡坡也也可可能能造造成成破破坏坏。特特别别是是由由于于地

3、地表表下下沉沉造造成成潜潜水水位位相相对对上上升升，造造成成建建筑筑物物长长期期积积水水或或过过度潮湿时，就会影响建筑物的强度，以至影响建筑物的使用。度潮湿时，就会影响建筑物的强度，以至影响建筑物的使用。2.2.地表倾斜的影响地表倾斜的影响n地地表表倾倾斜斜后后，建建筑筑物物也也随随之之歪歪斜斜，重重心心偏偏移移，影影响响其其稳稳定定性性，而而且且承承重结构内部将产生附加盈利，基础的承压也会发生变化。重结构内部将产生附加盈利，基础的承压也会发生变化。3.3.地表曲率的影响地表曲率的影响n建筑物的基础底面出现悬空状态。建筑物的基础底面出现悬空状态。4.4.地表水平变形的影响地表水平变形的影响n使

4、建筑物受到附加的拉伸和压缩应力。使建筑物受到附加的拉伸和压缩应力。(二二)减少地表移动和变形的开采措施减少地表移动和变形的开采措施1.1.防止地表突然下沉防止地表突然下沉 措措施施：在在一一定定的的开开采采深深度度下下，进进行行建建筑筑物物下下采采煤煤；开开采采急急斜斜煤煤层层时时，在在煤煤层层露露头头处处应应留留设设足足够够的的煤煤柱柱，以以防防止止突突然然塌塌陷陷；在在缓缓斜斜或或倾倾斜斜厚厚煤煤层层浅浅部部开开采采时时，应应尽尽量采用倾斜分层长壁式采煤法，并适当减少第一、第二分层开采煤厚。量采用倾斜分层长壁式采煤法，并适当减少第一、第二分层开采煤厚。2、减少地表下沉的措施、减少地表下沉的

5、措施 （1）采用充填采煤法）采用充填采煤法 （2）使用分带开采法。）使用分带开采法。（3）使用房柱式采煤。）使用房柱式采煤。（4）减少一次采出煤厚。）减少一次采出煤厚。3、消除或减少开采影响的不利叠加的措施、消除或减少开采影响的不利叠加的措施（1）分层间隔开采）分层间隔开采（2）合理布置各煤层（分层）的开采边界）合理布置各煤层（分层）的开采边界（3）尽量使用较长的采煤工作面，实行全柱开采）尽量使用较长的采煤工作面，实行全柱开采（4）尽量不残留尺寸不适当的煤柱）尽量不残留尺寸不适当的煤柱（5）协调开采）协调开采4、消除或减少开采边界的影响、消除或减少开采边界的影响三、铁路压煤开采三、铁路压煤开采

6、（一）铁路压煤开采的特点和要求（一）铁路压煤开采的特点和要求（二）开采技术措施（二）开采技术措施1、在采区布置上，应尽量使采动线路处于盆地主断面附近，避免线路处于移、在采区布置上，应尽量使采动线路处于盆地主断面附近，避免线路处于移动盆地的边缘。动盆地的边缘。2、严禁使用非正规的采煤方法。、严禁使用非正规的采煤方法。3、选择合适的采煤方法和顶板管理方法。、选择合适的采煤方法和顶板管理方法。4、在缓斜和倾斜厚煤层浅部开采时，应尽量采用倾斜分层采煤法，适当减小、在缓斜和倾斜厚煤层浅部开采时，应尽量采用倾斜分层采煤法，适当减小分层开采的厚度，禁用一辞采全稿采煤法。分层开采的厚度，禁用一辞采全稿采煤法。

7、5、开采急斜煤层时，应尽量采用沿走向推进的小姐端伪倾斜掩护支架采煤法，、开采急斜煤层时，应尽量采用沿走向推进的小姐端伪倾斜掩护支架采煤法，水平分层采煤法。水平分层采煤法。6、煤层顶板坚硬，不易冒落时，应进行人工放顶，以防止空顶面积达到极限、煤层顶板坚硬，不易冒落时，应进行人工放顶，以防止空顶面积达到极限时突然冒落而引起地表突然下沉。时突然冒落而引起地表突然下沉。7、铁路位于煤层露头附近，或在其下方浅部有煤层或石灰岩时，需调查铁路、铁路位于煤层露头附近，或在其下方浅部有煤层或石灰岩时，需调查铁路下方是否有老空区、废巷道发、岩溶等，如果在这些空硐充水，则采前应下方是否有老空区、废巷道发、岩溶等，如

8、果在这些空硐充水，则采前应将水排干，并用注浆法填是空硐。将水排干，并用注浆法填是空硐。8、浅部非正规采过的老空区，在开采过程中要划定范围，派专人巡视，监督、浅部非正规采过的老空区，在开采过程中要划定范围，派专人巡视，监督地表移动情况，做好相应的应急准备。地表移动情况，做好相应的应急准备。四、水体压煤开采四、水体压煤开采(一一)影响水体下采煤的地质及水文地质因素影响水体下采煤的地质及水文地质因素1.1.煤层上方水体类型煤层上方水体类型2.2.岩性及地层结构岩性及地层结构3.3.断裂构造断裂构造4.4.煤煤(岩岩)层赋存状态层赋存状态(二二)水体压煤开采的一般途径水体压煤开采的一般途径1、顶水采煤

9、、顶水采煤对水体不做任何处理，只在水体与煤层之对水体不做任何处理，只在水体与煤层之间保留一定厚度（或垂稿）的安全煤岩柱情况下进行采间保留一定厚度（或垂稿）的安全煤岩柱情况下进行采煤。煤。2、疏干采煤：先疏后采，或边采边疏、疏干采煤：先疏后采，或边采边疏 3、顶疏结合开采、顶疏结合开采4、帷幕注浆堵水、帷幕注浆堵水(三三)水体下采煤的开采技术措施水体下采煤的开采技术措施五、石灰岩水压含水层上带压开采五、石灰岩水压含水层上带压开采(一一)石石灰灰岩岩水水压压含含水水层层上上带带压压采采煤煤防防治治水水途途径径及及技术应用特点技术应用特点1、石灰岩承压含水层上带压采煤防治途径、石灰岩承压含水层上带压

10、采煤防治途径（1）疏水开采）疏水开采（2）堵水开采）堵水开采（3）带（水）压开采）带（水）压开采（4）综合治理）综合治理2、石灰岩承压含水层上采煤技术应用的特点、石灰岩承压含水层上采煤技术应用的特点(二二)石灰岩水压含水层上带压开采的石灰岩水压含水层上带压开采的 技术条件及影响因素技术条件及影响因素1、含水层的富水特征、含水层的富水特征2、断裂构造的导水性、断裂构造的导水性3、底板岩柱的阻水能力、底板岩柱的阻水能力4、采动影响程度、采动影响程度(三三)石灰岩水压含水层上带压开采的石灰岩水压含水层上带压开采的 适用条件及技术措施适用条件及技术措施1、含水层上带压开采的适用条件、含水层上带压开采的

11、适用条件2、综合治理、带压开采的主要技术、综合治理、带压开采的主要技术措施措施第二节第二节 水力采煤法水力采煤法 利利用用水水力力来来完完成成矿矿井井生生产产中中采采煤煤、运运输输、提提升升等等生生产产环环节节的的全全部部或或部部分分工工作作的的开开采采技技术术，简称水采。简称水采。一、水采生产系统简介一、水采生产系统简介（一）高压供水系统（一）高压供水系统（二）煤水运提系统（二）煤水运提系统（三）脱水系统（三）脱水系统二、水力采煤方法二、水力采煤方法特点：特点：1、以水射流实现落煤和运输两个主要生产环、以水射流实现落煤和运输两个主要生产环节，把落煤与运输简化成单一的连续工序。节，把落煤与运输

12、简化成单一的连续工序。2、这种水采方法对回采空间的煤层顶板不进、这种水采方法对回采空间的煤层顶板不进行支护，作业人员不进入采煤工作面内。简化行支护，作业人员不进入采煤工作面内。简化了采煤工作面的顶板管理，减轻了工人劳动强了采煤工作面的顶板管理，减轻了工人劳动强度，提高了生产的安全性。度，提高了生产的安全性。3、这种水采方法的采煤工作面以短壁形式布、这种水采方法的采煤工作面以短壁形式布置，具有较强的机动性和灵活性。置，具有较强的机动性和灵活性。（一）倾斜短壁式采煤法一）倾斜短壁式采煤法1、采准巷道布置、采准巷道布置2、采区生产系统、采区生产系统3、采煤工艺、采煤工艺（二）走向短壁式采煤法（二）走

13、向短壁式采煤法1、采准巷道布置、采准巷道布置2、采区生产系统、采区生产系统3、采煤工艺、采煤工艺短壁式采煤法短壁式采煤法（三三）倾倾斜斜短短壁壁式式与与走走向向短短壁壁式式平平煤煤法法的的比比较较三、水力采煤的适用条件三、水力采煤的适用条件1、顶板稳定或中等稳定，底板泥化、底鼓不严、顶板稳定或中等稳定，底板泥化、底鼓不严重，倾角重，倾角730的中厚和厚煤层。的中厚和厚煤层。2、厚度、厚度1m以上、倾角大于以上、倾角大于30、顶底板稳定、顶底板稳定性符合水采要求的倾斜、急斜煤层。性符合水采要求的倾斜、急斜煤层。3、地质构造复杂、倾角、厚度变化大，但其整、地质构造复杂、倾角、厚度变化大，但其整体条

14、件仍适合水采的中厚以上的不稳定煤层。体条件仍适合水采的中厚以上的不稳定煤层。第三节第三节 水砂充填采煤法水砂充填采煤法 一、概述一、概述n充填法是一种采空区处理的方法，充填法是一种采空区处理的方法，它是利用砂子、碎石或炉渣等材料它是利用砂子、碎石或炉渣等材料充填采空区，借以支撑围岩，防止充填采空区，借以支撑围岩，防止或减少围岩垮落和变形。或减少围岩垮落和变形。n充填方法：自溜充填、机械充填、充填方法：自溜充填、机械充填、风力充填、水力充填。风力充填、水力充填。二、充填材料的要求二、充填材料的要求（一）对充填材料的要求一）对充填材料的要求n数量足，取材容易，质量好，安全数量足，取材容易，质量好，

15、安全可靠，价格低，易加工。可靠，价格低，易加工。（二）充填材料的需要量（二）充填材料的需要量1、充填材料的总需要量、充填材料的总需要量2、充填材料的年消耗量、充填材料的年消耗量三、水砂充填采煤法三、水砂充填采煤法 倾倾斜斜分分层层走走向向长长壁壁上上行行充充填填采采煤煤法法及及倾斜分层倾斜分层V形倾斜长壁上行充填采煤法。形倾斜长壁上行充填采煤法。（一）准备方式及采煤系统（一）准备方式及采煤系统 （二）采煤工艺（二）采煤工艺 （三）（三）V V形倾斜长壁上行充填采煤法形倾斜长壁上行充填采煤法 四、适用条件四、适用条件 倾斜分层走向长壁上行充填采煤法适用倾斜分层走向长壁上行充填采煤法适用条件：条件

16、：倾角倾角535特厚煤层；特厚煤层；对地表变形要求严格的建（构）筑物、对地表变形要求严格的建（构）筑物、铁路下和水体下开采区域；铁路下和水体下开采区域；顶板极破碎，有煤与瓦斯突出及冲击顶板极破碎，有煤与瓦斯突出及冲击地压的特厚煤层。地压的特厚煤层。第四节第四节 深井采煤深井采煤 一、深矿井开采的主要特征一、深矿井开采的主要特征（一）地压大（一）地压大（二）地温高（二）地温高二、深矿井开采的矿压控制二、深矿井开采的矿压控制（一）巷道布置（一）巷道布置1、开拓和准备巷道应布置在岩石力学性能好、开拓和准备巷道应布置在岩石力学性能好的岩（煤）层中。的岩（煤）层中。2、巷道应布置在受采动影响小的位置。、巷道应布置在受采动影响小的位置。3、缩短巷道服务年限。、缩短巷道服务年限。（二）巷道支护二）巷道支护1、支护强度大，能抵抗高地压；、支护强度大，能抵抗高地压；2、可缩性能好，可缩量大，能适应、可缩性能好，可缩量大，能适应围岩的大变形；围岩的大变形；3、封闭性能好，能够有效地防止底、封闭性能好，能够有效地防止底鼓。鼓。（三）巷道维护三）巷道维护1、卸压法、卸压法（1）超前导硐）超前导硐（2）爆破卸压