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急倾斜煤层开采方法研究进展

2021-06-23 来源:意榕旅游网
2018年第43卷第3期

'Vol. 43 No.3 Energy Technology and Management

能源技术与管理

75

doi:10.3969/j.issn,1672-9943.2018.03.029

急倾斜煤层开采方法研究进展

何开余

(凉山州益门煤矿,四川会理615104)

[摘要]调查了急倾斜煤层的开采方法,并对各种方法的特点、优缺点、适用条件进行了评

述。选择合理的开采方法,有利于保障安全、提高工效,应依据煤层厚度、倾角以及 顶板稳定性等条件综合分析确定。

[关键词]急倾斜煤层;水平分段放顶煤;水平、圆弧过渡综采放顶煤;伪倾斜柔性掩护支架 [中图分类号]TD823.21+3 [文献标识码]B [文章编号]1672-9943(2018)03~0075~03

1 , 36〜38 m, 面的 煤 层打眼,长

, 长 的 作人

有 与

煤柱上面, 斜巷。工人

走。

采煤法回采工

,工作

,采煤工作面有

,工

煤自溜,易向

煤,采的煤自放煤 ,

大和 与

3条

大巷采取岩巷

倾斜

,在护煤柱,

走向煤到运取

0引言

急倾斜煤层开采受煤层倾角和厚度的影响,

同时与煤层埋藏深度、煤层数目、围岩性质、地质 构造,及煤层的自然发火性质、瓦斯含量、水文条 件等地质因素有关,人们已对此进行长期研究并 取得了很大的成果。目前,急倾斜煤层开采方法主 要有仓储式采煤法、伪倾斜柔性掩护支架采煤法、 俯伪斜走向长壁分 法、水分

水平、 性较差,现已 对

有重要的

条件

-采煤法、长

采煤 煤米煤法煤采煤

煤米煤法、 渡工作面综采长壁

采用。对

法[1]。仓储式采煤法对煤层及围岩条件要求苛刻、

同倾角、厚度 的开采方法和

和顶板条件的急倾斜煤层,

石,回采率也较低。该采煤法适用于煤层倾

角大于45◦,厚度为0.3〜0.4 m极薄煤层,煤层顶

稳定,瓦斯涌出量较小的低瓦斯矿井或高瓦 斯矿井的低瓦斯区域。

2俯伪斜走向长壁分段密集采煤法

俯伪斜走向长壁分段密集采煤法是按俯伪斜

1长孔爆破采煤法

长 方式[2]。

采煤法

人作业工1

方向布置直线长壁工作面,沿走向推进的 倾斜煤层采煤方法[3]。

采空区与回采 煤,落煤自

, 和

2 分水 ,工作面分

。分别位

急 炮落端,工相

作面空场采煤法,分 壁工作面和长壁工作面切顶挡矸

壁工作面

作面伪倾角在30◦〜35\",工作面直接与

连。采煤工艺包含工作面初采、工作面正常回采、 工作面收尾。初采按照工作面伪斜角由开切眼和

相交处自上而下推进,工作面长度逐渐

增大;正常回采时,采用自上而下分

煤,的

工作面铺设搪瓷溜槽,自进 阶段,工作面逐渐变短。该方法

1.运输大巷;2.回风大巷;3.轨道上山;4.运输上山;5.回风上山;

6. 7.料斜巷;8. 9.中10.爆破装药眼;11.采 石门;12.绞车硐室;13.煤仓

+1长孔爆破采煤法短壁工作面布置方式

当工作面至收作眼4 m时,工作面进入收尾

缓煤、矸的

使

滑速度,有利于防止冲倒支架砸伤人员,

2018年6月

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何开余急倾斜煤层开采方法研究进展

Apr., 2018

用该方法,工作面支柱和回柱工作量繁重,操作不 便,分段走向密集“三角区”处通风较差,易聚集瓦 、徐州、淮南及四川、广东等主要矿区均

有应用。

斯。

图2

俯伪斜走向长壁分段密集采煤法巷道布置

俯伪斜走向长壁分段密集采煤法适用于厚度 小于2 m,倾角40◦〜75◦煤层顶板中等稳定、煤壁易 片帮的低瓦斯煤层;当在不稳定急倾斜薄及中厚 煤层中、不宜使用伪斜柔性掩护支架采煤法时,俯 伪斜走向长壁分段密集采煤法能够更好地适用。 该方法已较好地应用在四川广 、雜

等矿区。

3伪倾斜柔性掩护支架采煤法

伪倾斜柔性掩护支架采煤法

种将长壁工

作面按伪倾斜方向布置,推进方向沿走向方向推 进,使用柔性掩护支架隔离采空区,在掩护支架下 工人进行作业的急倾斜煤层采煤方法, .所

1.采区回风石门;2.采区运输石门;3.运料眼;4.溜煤眼;5.行人眼;

6.区段回风巷;7.区段运输巷;8.初采斜巷;3.收作眼;10.架尾移动轨迹线;11.架头移动轨迹线;12.采煤工作面;

13.溜煤小眼;14.永久封闭墙;15.小眼临时封闭 图3

伪倾斜柔性掩护支架采煤法巷道布置

在采区 分 倾斜采煤带,采煤带的宽度最好等于

段斜长。柔性掩护支架把

工作 采空区隔开,在工作面外进行支架拆,不 工作面的回采工作,掩护支架 工作面

,工作面内工

,煤

。该方

倾斜柔性掩护支架采煤法能够 的进量、 的顶板

工作,方便工作面行

、 作,

度,

工作

,煤层

较稳定,当煤层

煤层变薄

时,会降低煤质;难实现机械

回采且拆装支架

繁重。该方法适用在倾角

60◦〜70〇、厚度1.546 m的煤层中。

4巷道放顶煤采煤法

放顶煤米煤法是在米区内按照一^定的标

高沿煤层倾向划分区段,放煤巷道(运巷)布置在 区段下部煤体中,回风 布置在上部煤体,全部

工艺和工序都在

进行的采煤方法[4],

4

。 放顶煤采煤法利用矿山压力、支架升降作用或辅以人工松动爆破,使上方顶煤碎裂,堆于 放煤

上部,

定的放煤制度将松散的煤体

匀放出。

1.放煤巷道;2.放煤小眼;3.顶煤;4.进风巷;5.回风巷 图4

巷道放顶煤采煤法巷道布置方式

放顶煤采煤法具 组织高效、工艺

、班能采煤等特点,能够

度。

缺点是回采率低,研石混入煤中,降低了商品的经 济价值,工作面粉尘量高。该方法适用于厚度2〜 10 m、倾角40◦〜90。,埋藏不稳定、厚度 大、地

质构造较复杂的急倾斜煤层。

5水平、圆弧过渡工作面综采长壁放顶煤

采煤法

水平、圆弧过渡工作面综采长壁放顶煤采煤 法,将工作面开切眼用水平、圆弧过渡进行布置, 使工作面有3◦的伪斜度,平和回风平巷分

别沿煤层顶、底板进,回风平 1/2三角岩布

置[5],

5

。回采过程中,上端头留三角煤斜切进刀,

割煤,上行清浮煤。该方法首先在

靖远王家山煤矿进彳了实验并取得成功。该米煤方

2018年第43

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3

Energy Technology and Management

率,提产量和效益,具有

放煤过程中会 放落,因此关于放 煤法适用 煤 45。的倾

技术理

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、工作面搬

。但是该采煤方法在

板巷上方的三角煤,无法轻

板侧三角煤的研究是进

段放顶煤采

20 m, 煤 倾角

法能够较好解决煤层倾角加大后工作面装备的下 滑和倾倒问题,保证生产安全,提高产量效益。但 是在掘进过程中,需要放炮震动三角岩,影响综采 掘进效率,且掘进煤岩混装混运还会影响掘进煤 质量。回采过程中,圆弧段刮板输送机的适应性问 题、圆弧段支架的挤咬架问题和采煤机在圆弧段 的运行问题都有待解决。该方法适用于倾角35。〜 49。

10 m的可放性较好的

煤层。

水平分段放顶煤采煤法能够明显降低掘进

一步提高产量和效益的关键

7结语

孔爆破米煤法适用于开米

0.3〜0.4 m、

倾角 面 用

1.运输平巷;2.回风平巷

图5

水平、圆弧过渡工作面综采长壁放顶煤

采煤法巷道布置

45。的极薄煤层,工人不需要进入工作 作业;俯伪 采极薄煤层以及煤

壁分段密集采煤法适

2 m、倾角40。〜

采煤层放顶煤采

75。的顶板中等稳定低瓦斯煤层,充分提高采出 率;伪倾斜柔性掩护支架采煤法适用

1.546 m、倾角60。〜70。的煤 煤法适用

中厚煤层和厚煤

6水平分段放顶煤采煤法

煤层中,

段放顶煤采煤法

%, 后在在

板处放落作面

2〜10 ,、倾角40。〜90。的、圆弧过渡工作面综采长

10m、倾角35。〜

倾斜煤 20,、倾角

段放顶45。的

壁放顶煤采煤法适用 49。的倾 煤采煤法适用

是按一定高

法 ,

一 煤 煤、移架 顶煤,然后

成若干分段,先采底部工作面煤,在

应用

段运输

板 面作

进行 和 段回 , 作面 。回采过程中,4

放出工作面顶煤的采煤方法[6],

煤层。合理开采方法的选择,要据煤层厚 、倾角以及顶板等条件综合考虑确定。

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急倾极薄煤层中应用[].煤炭科学技术,2010,38(4):

煤 顶

和放顶煤。放煤时,先 倾斜放顶煤

顶板方向进行放煤。放煤方式与

,多采用多轮

1.主斜井;2.副斜井;3. 1650运输大巷;4. 1700回风大巷;5. 1650运输石门;6. 1700回风石门;7.开切眼;8.区段运输巷;

3.区段回

图6

10.进风斜巷;11.溜煤眼;12.回风斜水平分段放顶煤采煤法巷道布置

[作者简介]

何开余(1967-),男,现任四川省会理县凉山州益门煤助理、

全技术 理工作

[收稿日期&2018-02-09]

工程师、

,主要

煤矿生产安

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