煤矿开采学9单一走向长壁采煤法采煤系统共49张课件.ppt

1、第四章第四章 单一走向长壁采煤法单一走向长壁采煤法longwall mining method on the strike of single seam采矿教研室采矿教研室 刘志军刘志军第一篇第一篇 采煤方法采煤方法一、条件：一、条件：近水平、缓斜、倾斜煤层近水平、缓斜、倾斜煤层薄、中厚及厚煤层（薄、中厚及厚煤层（3 5m）地质构造简单，瓦斯涌出量小。地质构造简单，瓦斯涌出量小。第一节、采区巷道布置及生产系统第一节、采区巷道布置及生产系统二、二、巷巷道道布布置置特特点点1、按用途及服务范围分、按用途及服务范围分类：类：n开拓巷道开拓巷道n准备巷道准备巷道n回采巷道回采巷道 2 2、巷道布置特点

2、：、巷道布置特点：上山、区段平巷、联络上山、区段平巷、联络巷巷 沿煤层布置；沿煤层布置；车场及硐室布置于岩层车场及硐室布置于岩层中。中。34121 41 067891 251 11 3A9871 1三、巷道掘进顺序三、巷道掘进顺序 Drivage orderDrivage order原则：原则：1)巷道掘进尽快构成巷道掘进尽快构成通风系统通风系统Roadways are drived as soon as possible make up ventilation system2)尽量采用平行作业尽量采用平行作业（Adopt parallel operation）34121 41 067891

3、251 11 3A9871 1上山间距上山间距20m左右左右区段煤柱区段煤柱8 15 m下区段回风平巷超前本下区段回风平巷超前本区段运输平巷区段运输平巷100 150m联络巷间距联络巷间距80 100m采准顺序：采准顺序：34121 41 067891 251 11 3A9 871 1四、主要生产系统四、主要生产系统1、运煤系统：、运煤系统：2、运料排矸系统、运料排矸系统:3、通风系统：、通风系统：4、供电系统：从运上、供电系统：从运上输入输入5、压风及安全用水：、压风及安全用水：（管路经运上）（管路经运上）风帘风帘 风窗风窗 风桥风桥 风墙风墙 风门风门34121 41 067891 251

4、 11 3A9871 1五、构成采区生产系统的巷道类型五、构成采区生产系统的巷道类型n回采巷道回采巷道 直接为回采工作面服务直接为回采工作面服务 横横向（沿走向）；向（沿走向）；n上山巷道上山巷道 为各区段服务为各区段服务,纵向（沿倾纵向（沿倾斜）；斜）；n采区上、中、下部车场采区上、中、下部车场 联结上山与联结上山与区段平巷区段平巷 纵纵 横相联；横相联；n硐室硐室：绞车房、变电所、煤仓等。：绞车房、变电所、煤仓等。n附属于上述各类巷道的附属于上述各类巷道的联络巷联络巷。第二节、采煤系统分析第二节、采煤系统分析采煤系统采煤系统回采巷道的掘进与回采工作在回采巷道的掘进与回采工作在时间上的配合及

5、在空间上的相互关系。时间上的配合及在空间上的相互关系。一、区段参数：一、区段参数：区段斜长：区段斜长：L区区=L采采+2L巷巷+L柱柱 区段走向长：区段走向长：区段斜长：区段斜长：我国我国 兖州兖州 美国（综采）美国（综采）L采采 120 200m 300 m 246 m，335 m 综采综采 150 mL柱柱 015 m；普采普采 综采综采L巷巷 2.5 3.0m 4 4.5 m 区段走向长区段走向长区段走向长区段走向长=采区走向长采区走向长 普采普采 500 m 综采综采 1000 m 技术发展趋势：加大技术发展趋势：加大国内：国内：2430 m（采区一翼）采区一翼）214106789A1

6、1二、区段平巷的布置二、区段平巷的布置巷道布置的内容：巷道布置的内容：巷道用途、数量、位置和巷道之间的时空巷道用途、数量、位置和巷道之间的时空关系关系1 1、普采或炮采区段平巷布置、普采或炮采区段平巷布置1）区段回风平巷（轨巷）：）区段回风平巷（轨巷）：track subentry （1 1）功用：轨道运输、回风、行人。）功用：轨道运输、回风、行人。（2 2）要求：与采面上出口相连，必须沿煤层掘进；）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；断面要符合运输、通风、行人、安全等要求；1）区段回风平巷）区段回风平巷轨道要求轨道要求：i、坡度坡度i=0.5 1%

7、，以利于矿车运输、流水；以利于矿车运输、流水；iiii、轨距与全矿一致轨距与全矿一致 （3 3）施工措施：（施工措施：（workingworking）轨道要求巷道按轨道要求巷道按腰线腰线沿煤层走向掘进。沿煤层走向掘进。两端安绞车时也可以按两端安绞车时也可以按中线中线掘进，分段取值。掘进，分段取值。2）区段运输平巷（机巷）区段运输平巷（机巷）（conveyer subentry）（1）功用：铺输送机，运煤或物料，行人。）功用：铺输送机，运煤或物料，行人。（2）要求：）要求：n与采面下出口相连，必须沿煤层掘进。与采面下出口相连，必须沿煤层掘进。n位置、断面利于装运煤。位置、断面利于装运煤。n方向要

8、求方向要求直或分段取直直或分段取直，利于运煤。，利于运煤。链板输送机每部长链板输送机每部长200m，允许弯度值允许弯度值 12m2 风巷：铺轨。以设备最大外廓尺寸定，风巷：铺轨。以设备最大外廓尺寸定，S 10m2。（1）机巷、风巷定向取直、平行布置，保持采面机巷、风巷定向取直、平行布置，保持采面等长；等长；（2）机巷、风巷分段定向取直、平行布置，保持）机巷、风巷分段定向取直、平行布置，保持采面等长；采面等长；（3 3）施工技术：沿中线定向取直或分段取直。）施工技术：沿中线定向取直或分段取直。4212(b)三、区段平巷布置方式三、区段平巷布置方式 1 1、双巷布置：、双巷布置：上区段机上区段机巷

9、与下区段风巷统一布巷与下区段风巷统一布置置 双巷同时一次掘出，轨双巷同时一次掘出，轨巷超前巷超前 优点：优点：1）掘进通风容易；）掘进通风容易；2）安全好）安全好 进出掘进进出掘进面有两个出口，对回采面有两个出口，对回采也有避灾出口；也有避灾出口；124双巷布置的优点：双巷布置的优点：3 3）可超前勘探煤层变化，利于为机巷定向；）可超前勘探煤层变化，利于为机巷定向；4 4）泄水方便；）泄水方便；5 5）易送物料到机巷（安装维修）；）易送物料到机巷（安装维修）；6 6）为上、下采面及时接替创造条件）为上、下采面及时接替创造条件 。双巷布置缺点：双巷布置缺点：（1 1）下区段风巷受采动影响，维护时

10、间长且困难；）下区段风巷受采动影响，维护时间长且困难；（2 2）若设备放在下区段风巷内，需重新移置电路和油）若设备放在下区段风巷内，需重新移置电路和油管等。管等。（3 3）损失区段煤柱）损失区段煤柱2、一条半巷布置、一条半巷布置上区段机巷掘出，上区段机巷掘出，下区段风巷掘一半下区段风巷掘一半 优点：同双巷布置，利于接替，一半长巷道易优点：同双巷布置，利于接替，一半长巷道易维护。维护。3 3、单巷布置、单巷布置 分巷布置，分巷布置，10o 时，时，下行风，设备在上巷，下行风，设备在上巷，可用于低沼矿井。可用于低沼矿井。设备在机巷，要求机巷设备在机巷，要求机巷大断面。大断面。对于综采，要求工作面对

11、于综采，要求工作面等长，双巷布置的优点等长，双巷布置的优点不复存在不复存在 123 54135 424 4、高沼矿设瓦斯尾巷的双巷布置、高沼矿设瓦斯尾巷的双巷布置高沼矿：双巷布置设瓦斯尾巷。高沼矿：双巷布置设瓦斯尾巷。321四、单工作面与双工作面布置四、单工作面与双工作面布置右图所右图所示，对拉工作面示，对拉工作面 1 1、对拉采面生产系统、对拉采面生产系统n运煤：上采面下运运煤：上采面下运 下采面上运下采面上运 n通风：通风：（1 1）1 1 进风，进风，2 2、3 3 回风，回风，下采面下行风；下采面下行风；（2 2）2 2、3 3 进风，进风，1 1 回风，回风，上采面上采面下行风；下行

12、风；(3)(3)串联掺新，串联掺新，3 3、1 1 进风，进风，2 回风回风。2135 m150m120m11中间运输平巷中间运输平巷 2 2上轨道平巷上轨道平巷 3 3下轨道平巷下轨道平巷适用：非综采工作面；顶板中等稳定以上；适用：非综采工作面；顶板中等稳定以上；瓦斯少。瓦斯少。2 2、上、下采面错距：、上、下采面错距：一般一般5m，木垛维护。木垛维护。3 3、优、缺点及适用：、优、缺点及适用：优点优点 减少平巷掘进量和减少平巷掘进量和维护量；采出率高；占用设备维护量；采出率高；占用设备少；生产集中；管理方便。少；生产集中；管理方便。缺点缺点 上、下采面交接处上、下采面交接处难维护。难维护。

13、2135 m150m120m五、工作面回采顺序五、工作面回采顺序 1 1、采面后退式：、采面后退式：如图所示，由采区边界如图所示，由采区边界附近向采区上山方向推附近向采区上山方向推进采煤。进采煤。适用：适用：我国广泛应用我国广泛应用 2 2、采面前进式：采面前进式：如图，采面由采区上山附近向采区边界方向回如图，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。采，区段平巷沿空留巷。问题：少掘巷；问题：少掘巷；采出率高；要求采出率高；要求支护技术和手段支护技术和手段好；要防漏风；好；要防漏风；留巷困难。留巷困难。适用：适用：少用。少用。3 3、采面往复式：、采面往复式：上采面前进式，沿空留

14、巷；下采面后退式，沿空上采面前进式，沿空留巷；下采面后退式，沿空留巷。留巷。优点：缩短搬家距离；采出率高；少掘巷道。优点：缩短搬家距离；采出率高；少掘巷道。适用：鸡西、阳泉、开滦均有用。适用：鸡西、阳泉、开滦均有用。4 4、往复旋转式：、往复旋转式：使综采面旋转使综采面旋转180，往复回采，沿空留巷。，往复回采，沿空留巷。优点：采面不搬家；少掘巷；优点：采面不搬家；少掘巷；缺点：煤损大；回采技术复杂；转折点难维缺点：煤损大；回采技术复杂；转折点难维护，设备折损严重。护，设备折损严重。适用适用 ：少。：少。六、区段无煤柱护巷六、区段无煤柱护巷 1 1、沿空留巷沿空留巷（巷帮充填）：（巷帮充填）：

15、工作面采煤后沿采空区边缘维工作面采煤后沿采空区边缘维护原回采巷道护原回采巷道 1 1）前进式沿空留巷：采面前进前进式沿空留巷：采面前进式回采，沿采空区留出平巷。式回采，沿采空区留出平巷。2 2）后退式沿空留巷：先掘区段）后退式沿空留巷：先掘区段平巷到采区边界，采面后退回平巷到采区边界，采面后退回采，沿采空区留出平巷，为下采，沿采空区留出平巷，为下区段服务。区段服务。3 3）往复式沿空留巷：）往复式沿空留巷：沿空留巷沿空留巷适用条件：适用条件：中倾斜以下，厚中倾斜以下，厚2 2m m以下的薄及中厚煤层。以下的薄及中厚煤层。沿空留巷比较困难，使用的比例有下降的趋势。沿空留巷比较困难，使用的比例有下

16、降的趋势。1、沿空留巷沿空留巷2 2、沿空掘巷、沿空掘巷 1)特点：沿上覆岩层稳定的采空区边特点：沿上覆岩层稳定的采空区边缘或仅留很窄的煤柱掘巷。缘或仅留很窄的煤柱掘巷。(b)2 3 m(a)2)2)沿空掘巷时回采面接替顺序沿空掘巷时回采面接替顺序(1)(1)区段跳采接替区段跳采接替方便；巷道掘进量少；方便；巷道掘进量少；生产分散；生产分散；“孤岛孤岛”采煤矿压显现强烈；采煤矿压显现强烈；适用：采区区段数适用：采区区段数目多。目多。(a)区段1234512345（2 2）沿空掘巷区段顺序接替）沿空掘巷区段顺序接替 区段平巷双巷布置，留煤区段平巷双巷布置，留煤柱柱20 30m，回收部分煤回收部分

17、煤柱。柱。适用：区段数目少；矿压适用：区段数目少；矿压大，不宜跳采时，增加了大，不宜跳采时，增加了平巷及联络巷的工程量平巷及联络巷的工程量 1122七、采场通风方式与回采巷道布置七、采场通风方式与回采巷道布置 1、工作面通风的要求、工作面通风的要求:n符合安全规程，防止上符合安全规程，防止上隅角瓦斯聚积；隅角瓦斯聚积；n防漏风；防漏风；n通风系统简单；通风系统简单；n风巷断面足够。风巷断面足够。上隅角上隅角 2、通风方式、通风方式 qU型通风型通风 通风系统简单，漏风少，风流线通风系统简单，漏风少，风流线路长，变化大。路长，变化大。适用：瓦斯不太大，我国适用：瓦斯不太大，我国常用常用；瓦斯大，

18、设瓦斯尾巷，瓦斯大，设瓦斯尾巷，U U+L+L通风通风 通风方式通风方式q Z型通风型通风 亦称顺流通风方式，亦称顺流通风方式，风路短，通风效果比风路短，通风效果比U型好型好 采区边界有回风上山采区边界有回风上山时应用时应用 通风方式通风方式qY型通风型通风 稀释风流中的瓦斯。稀释风流中的瓦斯。要求：有边界上山回风。要求：有边界上山回风。通风方式通风方式qH型通风型通风 系统复杂，稀释瓦斯系统复杂，稀释瓦斯 qW型通风型通风 对拉工作面对拉工作面 八、地质构造影响时区段平巷布置八、地质构造影响时区段平巷布置 q断层构造，断层构造，权台矿综采面权台矿综采面布置之一布置之一F12F10F8F1q陷

19、落柱陷落柱 范各庄矿范各庄矿 第三节、单一走向长壁采煤法的应用第三节、单一走向长壁采煤法的应用 我国采煤方法最多的一种，产量约占我国采煤方法最多的一种，产量约占45%45%。适用：缓、中、倾斜薄及中厚煤。近年来，适用：缓、中、倾斜薄及中厚煤。近年来，应用范围扩大。应用范围扩大。u坚硬顶板采用刀柱法采煤，注水软化等实现长壁坚硬顶板采用刀柱法采煤，注水软化等实现长壁采煤采煤u4.5m厚煤层一次采全高成功；目前认为厚煤层一次采全高成功；目前认为M 45m为宜。为宜。u倾斜长壁采煤法的推广倾斜长壁采煤法的推广 作业作业 绘制单一走向长壁采煤法的采区巷道绘制单一走向长壁采煤法的采区巷道布置，并说明掘进顺序和生产系统布置，并说明掘进顺序和生产系统