1、2022-8-17第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法第六章倾斜分层走向长第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法壁下行垮落采煤法第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法第一节分层分采的采区巷道布置第一节分层分采的采区巷道布置一、采区巷道布置一、采区巷道布置1 1、形式：、形式：在同一区段范围内，采完一个分层后再采在同一区段范围内，采完一个分层后再采下一个分层。下一个分层。在同一采区范围内，采完一个分层后再采在同一采区范围内，采完一个分层后再采下一个分层称下一个分层称“大扒皮大扒皮”。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法1、运煤系
2、统：、运煤系统：分层工作面分层工作面14118174191二、生产系统二、生产系统2、通风系统：、通风系统：1357101211141392。3、材料运输系统：、材料运输系统：1356913144、排矸及掘进出煤系统：、排矸及掘进出煤系统：所出的煤矸由矿车从各平巷运至中部车场，经轨所出的煤矸由矿车从各平巷运至中部车场，经轨道上山运至下部车场。道上山运至下部车场。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法三、采煤方法参数三、采煤方法参数1 1倾斜分层厚度倾斜分层厚度普采、炮采分层厚度一般为普采、炮采分层厚度一般为2 2米左右，最大不超米左右，最大不超过过2.42.4米；综采一般为米；综采一般为3 3左
3、右，最大不超过左右，最大不超过3.53.5米。米。控制分层采高的做法是：在开切眼、采面及上、控制分层采高的做法是：在开切眼、采面及上、下平巷每隔下平巷每隔3050m3050m向底煤打钻孔探煤厚。向底煤打钻孔探煤厚。2 2工作面长度工作面长度 确定分层开采工作面长度时，要综合考虑单一确定分层开采工作面长度时，要综合考虑单一长壁工作面长度的影响因素及铺网工序和在网下长壁工作面长度的影响因素及铺网工序和在网下作业带来的影响。可略短一些。作业带来的影响。可略短一些。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法四、回采巷道布置分析四、回采巷道布置分析厚煤层倾斜分层开采时，各分层平巷的相厚煤层倾斜分层开采时，各分
4、层平巷的相互位置主要有以下三种基本布置形式。互位置主要有以下三种基本布置形式。水平式布置水平式布置倾斜式布置倾斜式布置 分为内错式和外错式分为内错式和外错式垂直式布置垂直式布置第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法1 1倾斜式布置倾斜式布置各分层平巷是按各分层平巷是按25253535角呈斜坡式布置。角呈斜坡式布置。一般适用于倾角小于一般适用于倾角小于15 15 2020的煤层。的煤层。分内错式和外错式两种。如图分内错式和外错式两种。如图6-2a6-2a、b b第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法1）内错式：使下分层平巷置于上分层平巷的内侧，处于上分层采空区下方，形成正梯形的区段煤柱。各分层内错半
5、个到一个巷道宽度。容易维护，并且沿假顶掘进，方向容易拿握。其问题是区段煤柱愈到下面愈大，工作面则愈到下面愈短,也容易向上漏风。2）外错式：使下分层平巷置于上分层平巷的外侧，处于上分层煤柱的下面，形成倒梯形的区段煤柱。维护困难，并下分层工作而的上下出口处没有人工假顶采煤和支护均较困难。采用较少。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法2水平式布置 如图6-3各分层工作面运输平巷和回风平巷分别布置在同一标高上，区段煤柱呈平行四边形。各分层之间用水平巷道联系，各分层工作面长度基本一致，利于材料运输、行人和通风，分层运输平巷易于维护，但分层回风平巷维护困难。一般适用倾角大于2025 的煤层。第六章倾斜分层
6、走向长壁下行垮落采煤法3垂直式布置如图6-3各分层平巷沿铅垂方向呈重叠式布置，区段煤柱呈近似矩形。适用：层倾角小于810，特别是近水平厚煤层条件下。可减小区段煤柱尺寸，分层平巷受支承压力的影响也较小，易于维护。同时，下分层平巷沿上分层平巷铺设的假顶掘进，容易掌握方向。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法第二节 分层同采的采区巷道布置及生产系统分层同采的采区巷道布置及生产系统一、采区巷道布置一、采区巷道布置 条件：煤层厚、分层层数、运输大巷、条件：煤层厚、分层层数、运输大巷、回风大巷、采区下部车场、采区上山同分回风大巷、采区下部车场、采区上山同分层分采。层分采。采煤方法：倾斜分层走向长壁下行垮采
7、煤方法：倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法。落采煤法。采区巷道布置采区巷道布置:如图如图6-56-5第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法1运输大巷；运输大巷；2回风大巷；回风大巷；3采区下部车场；采区下部车场；4运输上运输上山；山；5轨道上山；轨道上山；6采区上采区上部车场；部车场；7区段进风运料石区段进风运料石门（中部甩入石门车场）；门（中部甩入石门车场）；8区段回风石门；区段回风石门；9区段轨区段轨道集中平巷；道集中平巷；10区段运输集区段运输集中平巷；中平巷；11联络斜巷；联络斜巷；12溜煤眼；溜煤眼；13回风石门；回风石门；14上分层超前区段运输平巷；上分层超前区段运输平巷；15上分层超前
8、区段回风平巷；上分层超前区段回风平巷；16采区变电所；采区变电所；17绞车房；绞车房；18区段溜煤眼；区段溜煤眼；19采区煤采区煤仓；仓；20中分层超前区段运输中分层超前区段运输平巷；平巷；21中分层超前区段回中分层超前区段回风平巷；风平巷；22行人联络巷；行人联络巷；23第一分层工作面；第一分层工作面；24第第二分层工作面二分层工作面巷道名称：巷道名称：第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法1 1、区段集平巷、区段集平巷1）集中运输巷（）集中运输巷（1010）布置在距煤层）布置在距煤层8 8 10m10m的底板岩石中。的底板岩石中。2 2）区段集中轨巷（）区段集中轨巷（9 9）提前在下区段顶分
9、）提前在下区段顶分层回风巷位置开掘，超前（层回风巷位置开掘，超前（1010）掘进，）掘进，为（为（1010）定向。）定向。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法3）分层同采时集中轨道巷（）分层同采时集中轨道巷（9）作用：）作用：服务于各（顶、中、底）分层之辅助运服务于各（顶、中、底）分层之辅助运输。输。探清煤层走向变化，为（探清煤层走向变化，为（1010）定向；同）定向；同时满足顶分层超前平巷施工定向和泄水时满足顶分层超前平巷施工定向和泄水 利用（利用（9 9）掘二、三分层超前运输机巷，）掘二、三分层超前运输机巷，掘进煤掘进煤由（由（1212）(1010）运出；）运出；物料物料由（由（9 9）（
10、1111）。采掘无干扰。）。采掘无干扰。缩短区段准备时间，利于接替缩短区段准备时间，利于接替。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法2、区段集中平巷与分层平巷间联系区段集中平巷与分层平巷间联系1010每隔每隔200 200 400m 400m（一台刮板运输机有效（一台刮板运输机有效铺设长度，当用吊挂胶带机时，联络眼间距可扩铺设长度，当用吊挂胶带机时，联络眼间距可扩大到大到400m 400m ）掘溜煤眼）掘溜煤眼1212沟通各分层运输平巷沟通各分层运输平巷1414、2020，最后一个，最后一个1212距采区边界约距采区边界约200m200m。9 9每隔每隔200m 200m 开联络斜巷开联络斜巷1
11、111沟通各分层运沟通各分层运输平巷输平巷1414、2020，最后一个，最后一个1111距采区边界约距采区边界约200m200m。利用总回风巷利用总回风巷2 2，每隔，每隔200m200m左右开掘区段回左右开掘区段回风小石门风小石门1313沟通各分层风巷。（如采用采区小风沟通各分层风巷。（如采用采区小风井，则另开集中岩石巷）。井，则另开集中岩石巷）。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法集中区段平巷与分层平巷间联系集中区段平巷与分层平巷间联系（10）（12）沟通各分层机巷；沟通各分层机巷；（9）（11）沟通各分层机巷；沟通各分层机巷；从最后一个（从最后一个（11）反向掘（）反向掘（14）至采区边
12、界；）至采区边界；从最后一个（从最后一个（13）反向掘（）反向掘（15）至采区边界。）至采区边界。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法3 3、顶分层工作面回采巷道、顶分层工作面回采巷道生产中，随分层工作面推进，顶分层生产中，随分层工作面推进，顶分层1414、1515超前采面两个超前采面两个1212、1313掘进。掘进。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法4 4、分层工作面联络斜巷、分层工作面联络斜巷顶分层联络斜巷顶分层联络斜巷1111沿煤层顶板开掘，沿煤层顶板开掘，每每200m 200m 一个，沟通（一个，沟通（1414）问题：问题：顶分层与中、底分层的联络顶分层与中、底分层的联络眼间距相同否
13、？间距相同眼间距相同否？间距相同 如何布置？如何布置？错开位置后重新开掘；错开位置后重新开掘；二、三分层二、三分层 （1111）下口不动，上段）下口不动，上段向下卧底，形成斜巷，分别沟通二、三分向下卧底，形成斜巷，分别沟通二、三分层机巷（超前平巷），形成系统。层机巷（超前平巷），形成系统。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法5 5、第二区段开采、第二区段开采 第一区段采完后：第一区段采完后：（9）作为下区段顶分层回风巷，）作为下区段顶分层回风巷，（10）作为集中轨巷）作为集中轨巷。更换运输设备。更换运输设备。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法二、巷道掘进顺序二、巷道掘进顺序 1 1、顺序：、
14、顺序：同时开掘同时开掘19、16、17、18。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法2 2、生产中，随分层工作面推进，继续掘上分层超、生产中，随分层工作面推进，继续掘上分层超前运输和回风平巷，超前距保持两个溜煤眼与前运输和回风平巷，超前距保持两个溜煤眼与之相通之相通 3 3、中分层准备、中分层准备 （1）上分层工作面采过第一个溜煤眼之后，再）上分层工作面采过第一个溜煤眼之后，再准备中分层。准备中分层。自（自（9 9）（1111）在假顶下，反向掘（）在假顶下，反向掘（2020）开切眼，）开切眼，自自（2 2）（1313）（2121）（2 2）同中分层准备，准备底分层工作面。）同中分层准备，准备底分
15、层工作面。第一区段底分层采完之前，要准备第二区段顶分第一区段底分层采完之前，要准备第二区段顶分层工作面，以备接替层工作面，以备接替。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法1、运煤系统：、运煤系统：分层工作面分层工作面14（20）1210184191三、生产系统三、生产系统2、通风系统：、通风系统：135710和和911和和1214（20）面面15（21）132。3、材料运输系统：、材料运输系统：135621315（21）分层工作面；）分层工作面；135791114（20）；）；135710。4、排矸及掘进出煤系统：、排矸及掘进出煤系统：14（20）1210与工作面煤一起运出。与工作面煤一起运出。
16、15（21）653运出。运出。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法5、上下、上下区段同采通风系统区段同采通风系统如图如图6-6第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法四、分层同采的工作面合理错距同一区段内上下分层同采时，采煤工作面之同一区段内上下分层同采时，采煤工作面之间应保持一定的错距。错距的大小取决于上分层间应保持一定的错距。错距的大小取决于上分层采过后顶板垮落及稳定的状况。采过后顶板垮落及稳定的状况。下分层工作面必须在上分层采空区的顶板垮下分层工作面必须在上分层采空区的顶板垮落基本稳定后才能超前掘进及回采，以保证生产落基本稳定后才能超前掘进及回采，以保证生产安全。安全。通常下分层采煤工作面滞
17、后时间不少于通常下分层采煤工作面滞后时间不少于3434个月。个月。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法五、分层同采优缺点五、分层同采优缺点 1 1、优点：、优点：1 1）实行上下分层同采，增产潜力大，能集中生产；）实行上下分层同采，增产潜力大，能集中生产；2 2）为超前回采工作面掘进分层平巷和多头掘进提供）为超前回采工作面掘进分层平巷和多头掘进提供了条件，缩短了准备时间，利于接替；了条件，缩短了准备时间，利于接替；3 3）由于各分层平巷超前掘进，维护长度及时间短，）由于各分层平巷超前掘进，维护长度及时间短，维护费用低。第二分层以下的区段运输平巷均布维护费用低。第二分层以下的区段运输平巷均布置在
18、上分层采空区下，矿压小，易维护。置在上分层采空区下，矿压小，易维护。4 4）各分层出煤均利用区段集中运输平巷，占用设备）各分层出煤均利用区段集中运输平巷，占用设备少，管理集中；少，管理集中；5 5）利于假顶防腐和防止煤的自燃发火。）利于假顶防腐和防止煤的自燃发火。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法2 2、缺点、缺点1 1）岩石工程量大岩石工程量大（设区段集中平巷及联（设区段集中平巷及联络巷）；络巷）；2 2）初期准备时间长；）初期准备时间长；3 3）生产系统复杂；）生产系统复杂；4 4）同采工作面能力不易发挥）同采工作面能力不易发挥第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法3 3、分层同采的适用条
19、件：、分层同采的适用条件：随着机械化水平提高，综采放顶煤出现，以随着机械化水平提高，综采放顶煤出现，以及非放顶煤单层工作面生产能力加大，支护条件及非放顶煤单层工作面生产能力加大，支护条件改善，分层同采的优点已逐渐弱化，缺点（主要改善，分层同采的优点已逐渐弱化，缺点（主要是岩石工程量大、生产系统复杂）已日趋明显，是岩石工程量大、生产系统复杂）已日趋明显，分层同采已少用。分层同采已少用。技术发展趋势：技术发展趋势：1 1）多采用分层分采）多采用分层分采 2 2）综采放顶煤）综采放顶煤 3)3)综采大采高支架一次采全高综采大采高支架一次采全高第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法第三节第三节 采煤工艺
20、特点及应用采煤工艺特点及应用一、顶分层采煤工艺特点一、顶分层采煤工艺特点 顶板顶板 煤层原生顶板煤层原生顶板底板底板 煤层煤层顶分层采煤工艺同中厚煤层工艺顶分层采煤工艺同中厚煤层工艺为了下分层开采安全，为了下分层开采安全，顶分层增加了为下分顶分层增加了为下分层铺设人工假顶或形成再生顶板的工作。层铺设人工假顶或形成再生顶板的工作。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法（一）人工假顶（一）人工假顶1 1、竹笆、荆笆假顶、竹笆、荆笆假顶 竹笆：竹笆：宽宽0.7 0.7 1.0m 1.0m，长，长2.2 2.2 2.4m 2.4m，竹片或细竹用铁丝编成。竹片或细竹用铁丝编成。荆笆：荆笆：宽宽0.9 1.
21、0m，长，长2.2 2.4m，用细，用细铁丝编成。铁丝编成。底梁：底梁：半圆木，或厚木板。半圆木，或厚木板。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法竹笆、荆笆假顶铺设：竹笆、荆笆假顶铺设：铺设：底梁与煤壁呈铺设：底梁与煤壁呈45 60布置，将竹笆放布置，将竹笆放在底梁上，每片间搭接，在底梁上，每片间搭接，用铁丝联好。腐朽期为用铁丝联好。腐朽期为6 8月。月。垮落矸石胶结性能好时垮落矸石胶结性能好时可不铺底梁可不铺底梁，铺设双层，铺设双层笆片。笆片。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法2、金属网假顶、金属网假顶 金属网假顶一般用金属网假顶一般用12 14#镀锌铁丝编织而成。镀锌铁丝编织而成。网边用网
22、边用8 10#铁丝编成。网孔铁丝编成。网孔20 25mm网孔形状：正方形（经纬网）、菱形、蜂窝形。网孔形状：正方形（经纬网）、菱形、蜂窝形。菱形网：承力好，延展性好，寿命长，广泛应菱形网：承力好，延展性好，寿命长，广泛应用。用。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法3、塑料网假顶、塑料网假顶塑料网假顶：塑料网假顶：聚丙稀树脂制成的塑料编织而成。聚丙稀树脂制成的塑料编织而成。规格：网带宽规格：网带宽13 16mm，5.6 0.9m或或2.0 0.9mm，网孔，网孔15mm塑料网：无毒、无味，阻燃，抗静电，重量轻，塑料网：无毒、无味，阻燃，抗静电，重量轻，柔性大，耐腐蚀等。柔性大，耐腐蚀等。强度高，
23、寿命长；抗剪性能差；延展性大，易强度高，寿命长；抗剪性能差；延展性大，易形成网兜。形成网兜。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法4 4、金属或塑料网假顶铺设方法、金属或塑料网假顶铺设方法普（炮）采面要人工铺设，铺顶或底网方式：长边平行于工作面。综采可人工铺设和机械铺设，人工铺设同上，机械铺设网长边垂直于工作面。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法 铺顶网铺顶网 铺底网铺底网 q手工手工q机械机械第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法5 5、铺顶网优点：、铺顶网优点：1 1）铺一次网可为上、下分层服务，利于改）铺一次网可为上、下分层服务，利于改善工作面顶板管理。善工作面顶板管理。2 2）提高煤质。
24、）提高煤质。3 3）窜矸少，回柱方便。）窜矸少，回柱方便。4 4）支柱工艺简单。）支柱工艺简单。5 5）提高煤炭采出率。）提高煤炭采出率。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法（二）再生顶板（二）再生顶板 煤层的顶板为页岩或含泥质成份较高的岩煤层的顶板为页岩或含泥质成份较高的岩层，冒落后注水或注泥浆，在上覆岩层重层，冒落后注水或注泥浆，在上覆岩层重压下形成再生顶板。一般压下形成再生顶板。一般4 6个月胶结形个月胶结形成。甚至一年。成。甚至一年。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法二、假顶下回采工艺特点二、假顶下回采工艺特点（一）假顶下支护及顶网管理（一）假顶下支护及顶网管理 矿压特点：周期来压不
25、明显，但破碎，护好顶板是关键。矿压特点：周期来压不明显，但破碎，护好顶板是关键。护好破碎顶板技术措施护好破碎顶板技术措施 ：1 1）选用浅截深采煤机，及时支护；）选用浅截深采煤机，及时支护；2 2）滚筒距网）滚筒距网 100mm 100mm；3 3）普采面：）普采面：a a、采用正倒悬臂错梁直线柱布置；、采用正倒悬臂错梁直线柱布置；b b、割煤、割煤后及时挂梁，支贴帮柱；后及时挂梁，支贴帮柱；c c、型钢梁护顶（图型钢梁护顶（图6-86-8）。）。4 4）综采面：选用掩护式或支撑掩护式支架，尽量缩小端）综采面：选用掩护式或支撑掩护式支架，尽量缩小端面距。面距。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤
26、法（二）（二）假顶下的放顶工艺假顶下的放顶工艺1、单体支柱采面、单体支柱采面 无密集放顶。无密集放顶。2、假顶下易拉斜（歪）支柱、推垮采面，必须设抬棚，、假顶下易拉斜（歪）支柱、推垮采面，必须设抬棚，或打斜撑柱。（戗柱）或打斜撑柱。（戗柱）3、沿放顶线倒悬臂铰接顶粱的梁头容易挂破顶网，在放、沿放顶线倒悬臂铰接顶粱的梁头容易挂破顶网，在放顶前应先用带帽点柱将其替换。顶前应先用带帽点柱将其替换。4、放顶时可用木柱斜撑顶网，使其缓慢下沉到底板。、放顶时可用木柱斜撑顶网，使其缓慢下沉到底板。5、初次放顶时应特别注意加强对顶网的管理，开帮进度、初次放顶时应特别注意加强对顶网的管理，开帮进度不宜太大，工作
27、面可架设适量的木垛、抬棚、料撑柱不宜太大，工作面可架设适量的木垛、抬棚、料撑柱等以增大支架的稳定性。为防止金属网对支架产生过等以增大支架的稳定性。为防止金属网对支架产生过大的牵制力，可先在底板上加铺大的牵制力，可先在底板上加铺层底网，然后沿放层底网，然后沿放顶线将顶网剪断，使顶网沿放顶线呈自然下垂状态。顶线将顶网剪断，使顶网沿放顶线呈自然下垂状态。第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法三、倾斜分层下行垮落采煤法的应用三、倾斜分层下行垮落采煤法的应用1、优点：、优点：1）有效解决中倾斜以下厚煤层开采时顶板）有效解决中倾斜以下厚煤层开采时顶板支护和采空区处理问题；顶分层以下各支护和采空区处理问题；顶分层以下各分层矿压显现缓和。分层矿压显现缓和。2）安全；）安全；3）采出率高；）采出率高；2022-8-17第六章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法
