煤矿开拓与开采 学习情境10倾斜长壁采煤工艺与选择 能正确设置人工假顶 熟悉再生顶板的形成过程 能正确进行假顶下的支护及顶网管理 能正确进行放顶工艺 分层采高的控制 熟悉矿压显现及支护特点 能正确进行倾斜长壁面采煤工艺分析 熟悉仰斜和俯斜工作面的支护特点 熟悉仰斜和俯斜工作面的工艺特点 掌握倾斜长壁采煤法的优缺点和适用条件 学习目标 任务10 1倾斜长壁采煤工艺特点倾斜长壁采煤法的实质 长壁采煤工作面沿走向布置 沿倾斜推进特点 生产系统简单 工作面搬家次数少 掘进率低等优点工艺过程 工艺过程和走向长壁采煤法相类似 但随着煤层倾角的增大 工作面矿山压力显现规律及采煤工艺又有一些特点 一 支护特点 a 仰斜工作面 b 俯斜工作面图10 1倾斜长壁工作面直接顶板稳定状态 一 支护特点1 仰斜工作面 由于倾角的影响 顶板将产生向采空区方向的分力 如图10 1 a 所示 2 俯斜工作面 沿顶板岩层的分力指向煤壁侧 顶板岩层受压力作用 使顶板裂隙有密合的趋势 有利于顶板保持连续性和稳定性 如图10 1 b 所示 3 倾角 越大 仰斜工作面的顶板越不稳定 而在俯斜工作面的顶板越稳定 一 支护特点 a 仰斜工作面 b 俯斜工作面图10 2支架维护工作空间状况 一 支护特点1 仰斜工作面 采空区顶板冒落矸石基本上涌向采空区 这时支架的主要作用是支撑顶板 如图10 2 a 所示 因此 可选用支撑式或支撑掩护式支架 2 对俯斜工作面 采空区顶板冒落的矸石可能会直接涌入工作空间 这样支架的作用除支撑顶板外 还要防止破碎矸石涌入 根据具体情况可选用支撑掩护式或掩护式支架 二 采煤工艺特点1 仰斜开采 1 采煤机 2 输送机 3 液压支架 4 转载机 5 工字钢支架 6 木支架图10 3仰斜开采综采工作面布置图 1 仰斜开采 1 仰斜开采时 水可以自动流向采空区 工作面无积水 劳动条件好 机械设备不易受潮 装煤效果好 2 如倾角较大 10 采煤机在自重影响下 截煤时偏离煤壁减少了截深 3 输送机也会因采下的煤滚向溜槽下侧 易造成断链事故 4 当倾角大于17 时 采煤机机体常向采空区一侧转动 甚至出现翻倒现象 二 采煤工艺特点2 俯斜开采 a 采煤机处于正常割煤状态 割底形成台阶 b 利用支架及绳套吊起输送机 然后推移输送机进入下一个台阶 c 割完一刀移输送机后 进入正常割煤图10 4倾角较大时俯斜开采 2 俯斜开采 1 在俯斜开采时 如图10 4所示 随着煤层倾角的加大 采煤机和输送机发生事故会增加 装煤率降低 2 采煤机重心偏向滚筒 俯斜开采将加剧机组不稳定 易出现机组掉道或断牵引链事故 采煤机机身两侧导向装置磨损严重 任务10 2倾斜长壁采煤法的特点及选择一 倾斜长壁采煤法的优点1 巷道布置简单 巷道掘进和维护费用低 准备时间短 投产快 2 运输系统简单 占用设备少 运输费用低 3 由于倾斜长壁采煤法工作面的回采巷道可以沿煤层掘进 能够保持固定方向 可保持采煤工作面的长度不变 给工作面创造了优良的开采技术条件 有利于综合机械化采煤 一 倾斜长壁采煤法的优点4 通风路线短 风流方向转折变化少 减少了风桥 风门等通风构筑物 漏风少 通风效果好 5 对地质条件的适应性较强 6 技术经济效果好 工作面单产 巷道掘进率 煤炭采出率和劳动生产率 吨煤成本等指标 都比走向长壁采煤法有明显的改善和提高 二 倾斜长壁采煤法存在的问题1 长距离的倾斜巷道 使得掘进和辅助运输 行人比较困难 2 现有的采煤工作面设备不能完全适应倾斜长壁工作面的生产要求 3 每2 4个分带布置一个煤仓与大巷联系 大巷装车点较多 特别是当同时开采的工作面数目较多时 相邻分带之间的大巷运输干扰较大 4 有时还存在着污风下行的问题 二 倾斜长壁采煤法存在的问题解决途径1 采用先进的辅助运输设备 改善工作面运料的不便 2 改进现有工作面设备 以适应工作面倾斜推进和较大倾角的需要 3 加强通风管理 加强对瓦斯的检查 消除污风下行的不利影响等 三 倾斜长壁采煤法的适用条件1 主要适用于煤层倾角小于12 的煤层 煤层倾角越小越有利 目前作为推广应用的重点 2 当对采煤工作面设备采取有效的技术措施之后 倾斜长壁采煤法可适用在12 17 的煤层 3 对于倾斜或斜交断层比较发育的煤层 在能大致划分成比较规则带区的情况下 可采用倾斜长壁采煤法或伪斜长壁采煤法 4 对于不同开采深度 顶底板岩石性质及其稳定性 矿井瓦斯涌出量和矿井涌水量的条件 均可采用倾斜长壁采煤法 四 倾斜长壁采煤法的选择由于倾斜长壁采煤法具有诸多方面的优点 因此在条件适宜的情况下 应优先考虑采用倾斜长壁采煤法 巩固与提高 1 什么是倾斜长壁采煤法 2 简述倾斜长壁采煤法支护的特点 3 简述倾斜长壁采煤法采煤工艺的特点 4 试述倾斜长壁采煤法的优点 5 简述倾斜长壁采煤法存在的问题 6 简述倾斜长壁采煤法的适用条件