傾斜分層下行垮落采煤法

第十章 傾斜分層下行垮落采煤法

傾斜分層—將厚煤層分成若幹與煤層層麵相平行的分層，然後逐層開采。

回采順序：下行式（descending）— 先采頂分層，依次下行回采各分層，垮落法管理頂板，稱傾斜分層下行垮落采煤法。

分層同采：在同一區段範圍內，上、下分層工作麵錯開一定距離同時采煤，稱：“分層同采”

分層分采 ：在同一區段範圍內，采完一個分層後再采下一個分層稱“分層分采”或“大扒皮”

第一節 傾斜分層走向長壁采煤法巷道布置及參數

一、分層同采的采區巷道布置

條件：厚煤層，分三層，=15O，埋藏穩定， 低沼氣礦；沿傾斜劃為3  5個區段

（一）采區巷道布置

Fig．10 —1示

1、采煤方法：

2、巷道布置特點

1)巷道名稱：

2)巷道布置特點:

階段運輸大巷 (1)和 回風大巷 (2) 均布置在距煤層15  20m的底板岩石中。

各分層采用集中（共用）上山、集中（共用）區段平巷 — 聯合布置方式（之一）

i、集中上山

軌上（5）和運上（4）均布置在距煤層15m  的底板岩石中，且在層位上錯距 ≮2m（運“上”在下，軌“上”在上）

ii、集中運輸巷（10）布置在距煤層810m的底板岩石中。

iii、區段集中軌巷（9）提前在下區段頂分層回風巷位置開掘，超前（10）掘進，為（10）定向。

從（9）每隔200m  開（11）溝通各分層。最後一個（11）距采區邊界約200m。

IV、集中區段平巷與分層平巷間聯係

（10） —（12 ） —溝通各分層機巷；

（9） — （11）— 溝通各分層機巷；

從最後一個（12）反向掘（14）至采區邊界，

從最後一個（13）反向掘（15）至采區邊界。

3）頂分層采麵

頂分層（14）、（15）超前采麵兩個（12）掘進。

（14）— 開切眼—（15）頂分層工作麵。

4）I 區段

i、利用總回風巷（2）作為軌道集中巷，每隔200m左右開掘區段回風小石門（13）溝通各分層風巷。（如采用采區小風井，則另開集中岩石巷）。

ii、從（10）每隔200  400m （一台刮板運輸機有效鋪設長度，當用吊掛膠帶機時，聯絡眼間距可擴大到400m ）掘溜煤眼（12）溝通各分層機巷，最後一個（12）距采區邊界約200m。

5）分層同采時集中軌道巷（9）作用：

服務於各（頂、中、底）分層之輔助運輸。

探清煤層走向變化，為（10）定向；同時滿足頂分層超前平巷施工定向和泄水

利用（9）掘二、三分層超前運輸機巷，掘進煤由（12）—(10）運出；

物料由（9）—（11）。采掘無幹撓。

縮短區段準備時間，利於接替

7）第二區段開采



8）區段集中巷與上山間聯絡

（10）— （18）— 運上（4）

（9）— （7）— 軌上（5）

可知：分層同采，必須有 ：

共用區段集中機巷；

用區段集中軌巷。

（二）巷道掘進順序

1、原則：

2、順序：

3、生產中，隨分層工作麵推進，繼續掘上分層超前運輸和回風平巷，超前距保持兩個溜煤眼與之相通

4、中分層準備

（1） 上分層工作麵采過第一個溜煤眼之後，再準備中分層。

自（9）—（11）在假頂下，反向掘（20）開切眼，自（2） — （13） —（21）

巷道掘進順序

同中分層準備之理，準備底分層工作麵。

第一區段底分層采完之前，要準備

第二區段頂分層工作麵，以備接替

（三）生產係統（productive system ）

haulage system

物料：（material ,equipment）

ventilation system

采麵、新風 (fresh air)

掘進通風：分層超前平巷掘進，局扇

供電： 地麵35kV變電站—付井6kV —井底車場中央變電所—6kV送至采區變電所— 送采掘麵（1140V或3300V、660V、380V、127V）

壓風：

供水：

二、分層同采評價：

1、優點：

1）實行上下分層同采，增產潛力大，能集中生產；

2）為超前回采工作麵推進分層平巷和多頭掘進提供了條件，縮短了 準備時間，利於接替；

3）第二分層以下的區段運輸平巷均布置在上分層采空區下，礦壓小，易維護。由於各分層超前掘進，維護長度及時間短，維護費用低；

4）各分層均可出煤，利用集中運輸巷運煤，係統集中簡單，占用設備少，管理集中；

5）利於假頂防腐和防止煤的自燃發火。

分層同采評價：

2、缺點：

1）岩石工程量大（設區段集中平巷及聯絡巷）

2）生產係統複雜。

3）同采工作麵能力不易發揮。

4）初期準備時間長。



三、分層同采的適用條件：

隨著機械化水平提高，綜采放頂煤出現，以及非放頂煤單層工作麵生產能力加大，支護條件改善，分層同采的優點已逐漸弱化，缺點（主要是岩石工程量大、生產係統複雜）已日趨明顯，分層同采已少用。

技術發展趨勢：

（1）多采用分層分采；

（2）“放頂煤”

四、分層同采的參數

1、傾斜分層厚度：普采2m，綜采3.5m；

2、工作麵長度：150200m；

3、分層同采的合理錯距：P356， Fig17-8

五、分層開采的采區巷道布置基本規律

1、縱向： 上山。

2、橫向： 區段平巷

分層同采時，有區段集中平巷。

分層分采時，可不設區段集中平巷。

3、縱橫相聯： 上、中、下車揚。

4、硐室： 煤倉、絞車房、變電所。

5、附屬上述巷道的聯絡巷。

問題： 該采煤方法巷道布置基本規律？

六、問題（作業）（討論）

厚煤層底板下方20m處有一薄及中厚煤層，該煤層和頂底板均穩定。

1、設計分層分采的采區巷道布置方案

畫圖並附文字說明；

2、說明上、下區段過渡期如何獨立通風，（可設采區回風井）

第二節 傾斜分層長壁采煤法采煤工藝特點

一、頂分層回采工藝特點

頂分層增加了為下分層鋪設人工假頂或形成再生頂板的工作



頂板 — 煤層原生頂板

頂分層采煤工作麵 ——工藝同中厚煤層工藝

底板— 煤層（二分層） 鋪假頂或形成再生頂板（下分層用）

1、人工假頂

1)竹笆、荊笆假頂

竹笆：寬0.7  1.0m，長2.2  2.4m，竹片或細竹用鐵絲編成。

荊笆：寬0.9  1.0m，長2.2  2.4m，用細鐵絲編成。

底梁：半圓木，或厚木板。

竹笆、荊笆假頂鋪設：

鋪設：底梁與煤壁呈45  60°布置，將竹笆放在底梁上，每片間搭接，用鐵絲聯好。腐朽期為6  8月。

垮落矸石膠結性能好時可不鋪底梁

2）金屬網假頂

3）塑料網假頂

塑料網假頂：聚丙稀樹脂製成的塑料編織而成。

規格：網帶寬13  16mm，5  60.9m或2.00.9mm，網孔15mm

塑料網：無毒、無味，阻燃，抗靜電，重量輕，柔性大，耐腐蝕等。

強度高，壽命長；抗剪性能差；延展性大，易形成網兜。

4）人工假頂鋪設方法 ：

鋪頂網

鋪底網

手工

機械

鋪頂網優點：

利於改善工作麵頂板管理。鋪一次網可為上、下分層服務。剛割過煤後，及時移架鋪網，及時支護。

提高煤質。

提高煤炭采出率。采麵浮煤在金屬網下，采下分層時，一並采出。

簡化回采工藝，提高效率。

2、再生頂板

煤層的頂板為頁岩或含泥質成份較高的岩層，冒落後注水或注泥漿，在上覆岩層重壓下形成再生頂板。一般4  6個月膠結形成。

二、假頂下回采工藝特點

1、假頂下支護及頂網管理

假頂下回采，頂板是已垮落的碎石，老頂周期來壓不明顯，頂板壓力 較頂分層小。頂板管理的關鍵是護好破碎頂板。

護好破碎頂板技術措施 ：

1）淺截深采煤機；

2）滾筒距網  100mm；

3）及時支護；

4）普采麵：

a、采用正倒懸臂錯梁直線柱布置；

b、割煤後及時掛梁，支貼幫柱；

c、型鋼梁護頂。

5） 綜采麵：

掩護式支架，或支撐掩護式支架。

2、 假頂下的放頂工藝

單體支柱采麵 — 無密集放頂。

假頂下易拉斜歪支柱、推垮采麵，必須設抬棚，或打斜撐柱。（戧柱）

3、 分層采高的控製

主要控製底分層采高足夠。

在開切眼、采麵及上、下平巷每隔30m向底煤打鑽孔探煤厚。

三、評價

優點：

1）有效解決中傾斜以下厚煤層開采時頂板支護和采空區處理問題；頂分層以下各分層礦壓顯現緩和。

2）安全；

3）采出率高；

4）技術經濟指標較好。

缺點：

1）鋪假頂工作量大；

2）巷道維護較困難；

3）生產組織管理工作較複雜；

4）開采易自燃煤層，采取防自燃措施等。

四、適用條件：

煤層頂板不太堅硬，易於垮落、直接頂有一定厚度的緩、中傾斜厚煤層。

分層開采在1990年，產量是統配煤礦產量的28.1%，目前占1520%。

思考題

P228—1-6