采矿学第九章-单一长壁采煤法.ppt

第九章 单一长壁采煤法 煤层倾角条件：近水平、缓斜、倾斜煤层煤层厚度条件：薄、中厚及厚煤层（36.3m）开采方法： 整层一次采全高开采工作面推进方向：走向 — 走向长壁倾向—倾斜长壁 第一节 走向长壁采煤法longwall mining method on the strike of single seam 一、单一走向长壁采煤法采区巷道布置及生 产系统 （一）条件 近水平、缓斜、倾斜煤层 薄、中厚及厚煤层（35m） 地质构造简单，瓦斯涌出量小 （二）巷 道布置及 特点 layout of roadways as well as feature 1、巷道名 称 2、按用途及服务范围 分类： 开拓巷道 准备巷道 回采巷道 3、巷道布置特点 上山、区段平巷、联络 巷 — 沿煤层布置； 车场及硐室布置于岩层 中 （三）巷道掘进顺序 Drivage order 1、原则 1) 巷道掘进尽快构成 通风系统 Roadways are drived as soon as possible make – up ventilation system 2) 尽量采用平行作业 （Adopt parallel operation）上山间距20m左右；区段煤柱8 15 m；下区段回风平巷超前 本区段运输平巷100  150m；联络巷间距100  200m。

四） 主要生产系统1、运煤系统： 2、运料排矸系统: 3、通风系统： 4、供电系统：从运上 输入 5、压风及安全用水： （管路经运上）] [风帘 风窗 风桥 风墙 风门（五）构成采区生产系统的巷道类型（或采区巷道布置的基本规律） • 回采巷道— 直接为回采工作面服务；• 上山巷道— 为各区段、整个采区服务； • 采区上、中、下部车场 — 联结上山与区段 平巷； • 硐室：绞车房、变电所、煤仓等 • 附属于上述各类巷道的联络巷 二、采煤系统分析采煤系统—回采巷道的掘进与回采工作在 时间上配合及在空间上的相互关系 （一）区段参数 区段斜长：L区 = L采+ 2L巷+ L柱 区段走向长： 区段斜长：L采 =120  350m L柱 = 0~15 m；普采 综采 L巷 3  4m 4  5 m 区段走向长 区段走向长 = 采区走向长 普采 > 500 m综采 > 1000 m 技术发展趋势：加大 国内：2430 m（采区一翼） （二）区段平巷的坡度和方向 巷道布置的内容：巷道用途、数量、位置和 巷道之间的时空关系 1、普采或炮采区段平巷布置1）区段回风平巷（轨巷）：track subentry（1）功用：轨道运输、回风、行人。

2）要求：与采面上出口相连，必须沿煤层掘进；断面要符合运输、通风、行人、安全等要求； 轨道要求 ：i、坡度i =3 5‰ ，有时6  10 ‰ ，以利于矿车运输、流水； ii、能适应弯道，1t矿车 ， R > 6 m ，>1.5t矿车 ， R > 9m iii、轨距与全矿一致 （3）施工措施： 轨道要求巷道按腰线沿煤层走向掘进 两端安绞车时也可以按中线掘进，分段取值2）区段运输平巷（机巷） （1）功用：铺输送机，运煤或物料，行人 （2）要求： • 与采面下出口相连，必须沿煤层掘进• 位置、断面利于装运煤• 方向要求直或分段取直，利于运煤 如采用刮板 输送机运煤，输送机每部长200m±，允许弯度值 < 3 o ;如采用转载机+胶带输送机运煤，则要求取直运输机要求: 能适应上下坡度变化 ；胶带机 向上≯ 17 o 向下 ≯ 15 o 断面符合运输、通风、行人安全等要求 ；既要沿煤层掘进，又要求直，巷道必定不平 ；方案一：挂中线掘进；方案二：分段挂中线取直 方案一：A — B — C — D — E直线，挂中线掘进 （i）上下起伏变化大，C、E点最低，达 1.0m; （ii）低点积水；泵排水； 方案二：A —F— G — H，分段挂中线取直。

（i）坡度缓和，相差 ( 0.5m)； （ii）低点积水，用水泵排出； （iii）折点少，占用设备少，每段宜用一台输送机 （3）施工措施：定向取直或分段取直，挂中线掘进 普采、炮采 — 轨巷按腰线施工；机巷按中线 分段取直如采用双巷布置方式，要求：双巷（上区段机 巷、下区段轨巷）一次掘出，且轨巷超前机巷：i、超前探清煤层沿走向的变化情况，确定机巷转折 点，为机巷定向取直，保证施工质量；ii、机巷低洼处泄水（通过联络巷泄水） 2、综采工作面区段平巷布置 1）综采工作面特点 • 设备多，重量大如采煤机 8  12 t；支架17 t 左右• 设备功率大，有液压系统，供电系统及其附属设 备，液压泵站，移动变电站，转载机等• 设备安装、拆卸及运输费工耗时• 综采面产量高• 巷道断面尺寸大 2）一般综采工作面机巷、风巷布置 机巷：铺输送机 、设备列车 — 铺轨，断面大，一 般S大于12m2 风巷：铺轨，以设备最大外廓尺寸定，一般大于10m2 （1）机巷、风巷定向取直、平行布置，保持采面等 长； （2）机巷、风巷分段定向取直、平行布置，保持采 面等长； （3）施工技术：沿中线定向取直或分段取直。

3）特殊推进长度大的综采面设中切眼布置 中切眼作用解决掘进期间局部通风问题利用中切眼，缩短了 供风距离，降低了风阻，提高通风效率； 解决长距离掘进供电问题综合掘进机容量300kW以上，低压供电困难；设中切眼后，可将移动变电 站放在中切眼附近，高压供电 ； 增加安全避灾通道 ； 加快了巷道掘进速度：风巷煤可通过中切眼从机巷 一起运出，材料由风巷运进方便1）中切眼 — 在采面推进方向走向中部开 掘、连通机巷、风巷的联络巷 （2）中切眼位置 —— 根据采面连续推进长 度及设备性能，避开应力集中区，选择围岩 稳定、无淋水的地段 与区段平巷交角为85O左右为宜通过中切眼方法 q 采面通过中切眼前，提前30 50m（动压影响之 外）加强支护或替换支护q拆出风门，设临时风帘q加强中切眼顶板管理4、最下区段机巷如何布置？ （三）区段平巷单、双巷布置方式 1、双巷布置上区段机巷与下区段风 巷统一布置 双巷同时一次掘出，轨 巷超前 优点：（1）掘进通风 容易； 2）安全好 — 进出掘 进面有两个出口，对回 采也有避灾出口；区段平巷双巷布置双巷布置的优点： 3）可超前勘探煤层变化，利于为机巷定向； 4）泄水方便； 5）易送物料到机巷（安装维修）； 6）为上、下采面及时接替创造条件 。

双巷布置缺点： （1）下区段风巷受采动影响，维护时间长且困难； （2）若设备放在下区段风巷内，需重新移置电路和 油管等； （3）损失区段煤柱2、一条半巷布置上区段机巷掘出，下区段风巷掘一半 优点：同双巷布置，利于接替，一半长巷道 易维护 3、单巷布置 Fig. 9-4（b），分巷 布置，  10o 时，下 行风，设备在上巷，可 用于低瓦斯矿井 Fig.9-4（c），设备在 机巷，要求机巷大断面 4、高沼矿设瓦斯尾巷的双巷布置高瓦斯矿：Fig.9 -5，双巷布置设瓦斯尾巷（3 ） （四）单工作面与双工作面布置Fig.9 - 6，对拉工作面 1、对拉采面生产系统 • 运煤：上采面下运 下采面上运 • 通风： （1）1 - 进风，2、3 - 回 风，下采面下行风； （2）2、3 - 进风，1 -回 风，上采面下行风； （3）串联掺新，3、1 - 进 风，2- 回风1—中间运输平巷 2—上轨道平巷 3—下轨道平巷2、上、下采面错距：一般5m ，木垛维护 3、优、缺点及适用：优点 — 减少平巷掘进量和维护 量；采出率高；占用设备少；生产集 中；管理方便缺点 — 上、下采面交接处难维 护。

适用：非综采工作面；顶板中等 稳定以上；瓦斯少 （五）工作面回采顺序 1、采面后退式 Fig.9-7（a），由采区 边界附近向采区上山方 向推进采煤 适用：我国广泛应用2、 采面前进式 Fig.9 - 7（b），采 面由采区上山附近 向采区边界方向回 采，区段平巷沿空 留巷优点：少掘巷；采出率高； 问题：支护困难、防漏风 使用较少工作面回采顺序 工作面回采顺序3、采面往复式： Fig.9-7（c） 上采面前进式，沿空留巷；下采面后退式，沿空留 巷 优点：缩短搬家距离；采出率高；少掘巷道 使用较少 工作面回采顺序 4、往复旋转式：Fig.9 - 7（d）使综采面旋转 180，往复回采，沿空 留巷优点：采面不搬家；少 掘巷；缺点：煤损大；回采技 术复杂；转折点难维护 ，设备折损严重六）区段间无煤柱开采的回采巷道布置 1、 沿空留巷（巷旁充填） ：工作面采煤后沿采空区边 缘维护原回采巷道前进式沿 空留巷：采面前进式回采， 沿采空区留出平巷2）后退式沿空留巷：先掘 区段平巷到采区边界，采面 后退回采，沿采空区留出平 巷，为下区段服务沿空留巷3）往复式沿空留巷：Fig.9 - 7（c）4）沿空留巷适用 沿空留巷比较困难，使用的比例有下降的趋 势。

沿空掘巷1）特点：沿上覆岩层稳定的采空区边 缘或仅留很窄的煤柱掘巷2)沿空掘巷时回采面接替顺 序(1)区段跳采接 替方便；巷道掘进 量少；生产分散； “孤岛”采煤矿压 显现强烈；适用：采区区段 数目多 单面保持采区产量，区段顺序接替（2）沿空掘巷区段顺序接替 区段平巷双巷布置，留 煤柱20 30m，回收部 分煤柱 适用：区段数目少；矿 压大，不宜跳采时，增 加了平巷及联络巷的工 程量七）采场通风方式与回采巷道布置 1、工作面通风的要求 :符合安全规程，防止上 隅角瓦斯聚积； 防漏风； 通风系统简单； 风巷断面足够 上隅角2、通风方式 qU型通风 Fig.9 - 9（a） 通风系统简单，漏风少，风流 线路长，变化大 适用：瓦斯不太大，我国常用 ； 瓦斯大，设瓦斯尾巷通风、排 放采空区瓦斯通风方式q Z型通风 Fig.9 — 9 （b） 顺流通风方式，风路短 ，通风效果比U型好 通风方式qY型通风 Fig.9 - 9（c ）示，稀释风流中的瓦斯 要求：有边界上山回风偏Y型通风，Fig.9 - 5，改 2进风 通风方式qH型通风 Fig.9-9（d）示，系统复杂，稀 释瓦斯 qW型通风 Fig.9 -9（e ）示，对拉工作面 （八）地质构造影响时区段平巷布置 q断层构造， Fig.9 —10示，权台矿综采面布置之一 陷落柱 Fig.9— 11示，范各庄矿 第二节 倾斜长壁采煤法 longwall mining to the dip or to the rise 倾斜长壁采煤法  回采工作面沿煤层走向 布置，沿倾斜（仰斜或俯斜）推进采煤。

或 长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法一、单一倾斜长壁 采煤法采煤系统（一）巷道布置特点 ： 1、巷道名称： Fig.9 - 122、巷道布置特点1）水平运输大巷和回风大巷均沿煤层走向置 于阶段同一侧 2）分带运输斜巷和回风斜巷（strip inclined drift）均沿煤层倾斜方向掘进， 并垂直或斜 交于平运输大巷 3）采面沿煤层走向布置，对拉采面，面长 200m ， 斜长1000m（二）掘进顺序 1、原则： 2、顺序： 1）（1）、（2）超过（5）100m即可开始 1 2） 平行作业 （1）、（7 ，6）、（4）井田上边界开切眼 （1）、（5）井田上边界开切眼（三）生产系统 1、运煤：3 — 4— 6 — 1 装车外运 2、通风：新风fresh air 1 — 7 — 4 —。