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倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法,将煤层划分为若干与煤层层面平行分层,然后逐层开采。
本法的巷道有分层布置和联合布置两种。
分层布置是将每一个分层作为一个中厚煤层看待,各有独立的巷道系统,通常是分层分采。
联合布置,除每分层都有为本层服务的分层平巷外,还有为各分层共用的平巷和上山、下山。在共用巷道与分层巷道之间用平巷、斜巷或立眼联系(见矿山井巷)。为便于维护,应将共用巷道布置在受采动影响较小的煤层底板岩石中(图2)。上下分层工作面可同时回采,其超前距离取决于上分层回采后顶板岩层垮落状况,一般为80~200m,但下分层工作面必须在上分层采空区岩层活动已经稳定后方可回采。为了提高厚煤层开采的经济效益,目前许多国家正在发展增大采高、减少分层数目的新工艺。设计和使用大采高的自移式液压支架和采煤机,煤层采高可达3.5~5.0m。此外,还有将特厚煤层分为两个分层:开采顶分层时,铺金属网假顶,开采底分层的同时回收网下顶煤。
采缓倾斜厚煤层时,需将煤层按倾斜方向划分为若干分层,每个分层的厚度在炮采和普采工作面为1.8~2.4m,在综采工作面可达3.5m左右,各分层由上而下利用全部垮落法依次逐层开采。顶分层的回采与单一中厚煤层回采相同,回采以下各分层时,由于其顶板是上一分层回采时冒落的破碎岩块,管理上困难极大。过去曾采用分层间留煤皮的方法解决,但煤炭损失大,自燃发火严重,后来逐步改用木板、金属网、竹笆或荆笆等人工假顶。煤层顶板为页岩或含泥质成分较高的岩石时,向采空区注水或灌注泥浆,有的在冒落岩石中加固结剂,在上覆岩层的压力作用下,使其结合成一个整体,成为再生顶板,供下一分层使用。在铺设人工假顶时进行注水或注浆,效果更好。金属网分单层网和双层网两种。开采两个分层时铺荆笆、竹笆或单层网;开采三个以上分层时铺双层网。因金属网假顶成本高,中国现时采用荆笆、竹笆假顶较多。金属网假顶的铺设方法有底网和顶网两种。目前不少矿区已将铺底网改为铺顶网,分层顶板破碎或有伪顶难于管理时,铺顶网优点更多。
采空区顶板利用回采工作面采场周边或两侧的煤柱支撑,采后不随工作面推进及时处理采空区的采煤方法。其特点是工作面较短;经常多工作面同时生产,生产时多采用串联通风;煤回采工艺简单;运煤方向多垂直于工作面。该...
培养目标:本专业主要面向煤矿生产企业,培养拥护党的基本路线,德、智、体、美全面发展,身心健康,具有与本专业相适应的文化水平和良好的职业道德,适应煤矿综合机械化采煤技术和管理工作需要的高等技术应用性专门...
2016年支持自住和改善型住房需求仍将是楼市政策的主要着力点。同时,公积金制度改革深入推进,除了首付比例和贷款利率可能继续下降外,异地互认的范围也将进一步扩大。 有人分析,长沙市场库存量仍然较大、...
谈复合顶板中厚煤托伪顶走向长壁采煤法
针对桃山煤矿二采区的复合顶板中厚煤层伪顶极易垮落、顶板难以管理的情况,采用走向长壁全部垮落法开采,取得安全、高效、低成本、低灰分的良好效益。
复合顶板中厚煤层托伪顶走向长壁采煤法
通过对桃山矿二采区79^#层一、二水平工作面的回采实践,针对复合顶板中厚煤层伪顶极易垮落、顶板难以管理的煤层,采取措施后可采用走向长壁全部垮落法开采,并能取得安全、高效、低成本、低灰分的良好效益。
走向长壁采煤法通常包括炮采、普采和综采三种采煤工艺。
炮采工作面采煤工艺过程有:爆破落煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等。
(1)爆破落煤。爆破落煤的生产过程包括打眼、装药、填炮泥、连炮线、爆破等工序。
(2)装煤。炮采工作面主要装煤方法有:爆破装煤、人工装煤和机械装煤等。爆破装煤是通过爆破使煤直接落入刮板输送机内。
(3)运煤。采煤工作面的运输方式主要根据落煤方式及煤层倾角来确定。倾斜工作面可采用铁溜槽或搪瓷溜槽,缓倾斜工作面主要采用可弯曲刮板输送机运煤。
(4)支护。炮采工作面常用金属支柱。
(5)采空区处理。随着采煤工作面不断向前推进,顶板悬露面积越来越大,为保证工作面的安全生产,需要及时对采空区进行处理。采空区处理方法有多种,但最常用的是全部垮落法。
炮采除运煤的工序实现了机械化外,其余的工序全部是人工操作。炮采工作面的装备有:钻眼工具用煤电钻、麻花钻杆与合金钻头;运煤设备一般使用轻型刮板输送机;支护材料用木柱、木棚、摩擦式金属支柱与金属铰接顶梁或单体液压支柱与金属铰接顶梁配套的支架支撑顶板;回柱用人工的方法或简单的回柱机具或者配备回柱绞车。炮采的优点是:适应性强,各种条件的采煤工作面均可采用,所需设备少,初期投资小。炮采的缺点是:回柱放顶工序安全风险大,顶板事故多,产量及效率低,工人劳动强度大等。
普采工艺是用采煤机械来完成落煤及装煤过程,而运煤、顶板支护及采空区处理等过程与炮采工艺大致相同。某普采面,工艺过程如下:每班开始时,采煤机自工作面下切口开始割煤,滚筒截深为1 m,滚筒直径为 1.25 m。采煤机向上运行时,滚筒沿顶板割煤,并利用滚筒螺旋和弧形档煤板装煤。工人随机挂梁,拖住刚暴露的顶板,梁距0.6 m。采煤机运行至工作面上切口后,翻转弧形档煤板,将摇臂降下,开始自上而下运行,滚筒割底煤并装余煤。采煤机下行时,负荷较小,牵引速度较快。滞后采煤机 10~15 m,依次开动千斤顶推移输送机,与此同时,输送机上的铲煤板清理机道上的浮煤。推移完输送机后,开始支设单体液压支柱。支柱间的距离,即沿煤壁方向的距离为 0.6 m;牌局,即垂直与煤壁方向的距离,等于滚筒截深(1.0 m)。
当采煤机割底煤至工作面下切口时,支设好下端头的支架,移直输送机,采用直接推入法进刀,是采煤机滚筒进入新的位置,以便重新割煤。工作面下切口长 4m,当采煤机运行至工作面下部终点位置时,其滚筒恰好到达机一起推入新的位置,待输送机移成一条直线时,采煤机也进刀完毕。采煤机完整地割完一刀煤,并且相应的完成推移输送机、支架和进刀工序后,工作面有原来的 3 排柱控顶变为 4 排柱控顶。为了有效的控制顶板,要回掉
1 排柱,让采空区顶板自行垮落,重新恢复工作面 3 排柱控顶,同时检修设备。割煤和回柱期间,乳化液泵站始终向工作面供液,以保证推移输送机和支设、回车液压支柱工作面正常进行。采煤面这一采煤工艺过程称为一个循环。该实例完成一个循环为 8 小时。
综采就是通常所说的机械化采煤,也就是破、装、运、支、处五个主要工序全部实现机械化作业。
下面是某综采面的工艺过程:(缩伸缩梁、护帮板)向端头割煤→移架(伸伸缩梁、护帮板)→(牵机至工作面中部)中部进刀→自端头顺移刮板输送机至面中部→(缩伸缩梁、护帮板)割煤→移架(伸伸缩梁、护帮板)→(牵机至工作面中部)自端头顺移刮板输送机至面中部。
综采工作面一般采用双滚筒采煤机,各工序简化为割煤、移架、推移输送机3个主要工序,采煤机骑在刮板输送机上完成割煤和装煤,一般前滚筒割顶煤,后滚筒割底煤。液压支架通过底部的千斤顶与刮板输送机连接,可互为支点,从而实现移架和推移刮板输送机。移架时,支柱卸载,顶粱下降(与顶板脱离或不完全脱离),支架整体前移,移到新位置后,立柱重新加载载,支护新位置处的顶板。推移刮板输送机时,移架千斤顶重新伸出,推移刮板输送机到煤壁处,割煤后可可以及时依次推移液压支架和输送机,也可以先逐段依次推移机,再依次移设液压支架,即及时支护和滞后支护。
综采工作面布置如下:
走向长壁采煤法,主要是沿煤层的走向方向实现开采的,开采的方式是从边界向采区上山( 或下山) 方向进行回采。走向长壁采煤法的应用过程中,实现回采工作面的推进,主要有两种方式,分别是前进是和后退式。前进式主要是指由采区上山( 或石门) 向采区边界推进; 后退式主要是指由采区边界向采区上山( 或石门) 推进。在煤矿资源的综采采区,可应用混合式的开采方法,以减少长距离搬移综采设备。
混合式主要是指在上区段回采工作面用前进式回采,到达采区边界后,将综采设备搬移至下区段边界的开切眼中,用后退式回采。
如图《走向长壁采煤法示意图》所示,所谓“走向”即工作面沿走向推进。首先将采区划分为多个区段,回采巷道布置在区段内,倾斜布置采煤工作面,并沿走向推进,而上下回采巷道按水平设置,并与采区上下相连。在我国,应用最广泛的采煤法就是走向长壁采煤法。
走向长壁采煤法的工作面布置方向,以煤层倾斜方向为主,需设置回风平巷和运输平巷,构成一定的空间。回风平巷和运输平巷的设置,主要是沿煤矿的走向分别设置在回采工作面的上方和下方,构成一定的通道,可以为回采工作面和采区巷道提供充足的空间,方便通风、运输和行人。走向长壁采煤法,主要是沿煤层的走向方向实现开采的,开采的方式是从边界向采区上山( 或下山) 方向进行回采。
传统短壁连采主要是利用在工作面留置大量煤柱以支撑顶板,这导致煤炭资源回收率低,且易造成采空区顶板大面积悬顶进而引发冲击灾害事故。本书介绍的顶板全垮落法短壁连采技术主要在工程实践的基础上,采用理论分析、数值计算模拟、现场实测等多种研究方法,推导出取消煤柱后的可控最大采空区悬空面积、上覆岩层运动规律,进行通风安全及顶板可控安全评价。此研究成果是对传统短壁连采顶板控制的补充与完善,丰富了矿压控制理论。