壁式采煤法,回采工作面長(zhǎng)度較長(zhǎng);工作面兩端有可供運(yùn)輸、通風(fēng)和行人的巷道;回采工作面向前推進(jìn)時(shí),必須不斷支護(hù);采空區(qū)要隨工作面推進(jìn)按一定方法及時(shí)處理;回采工作面內(nèi)煤的運(yùn)輸方向與工作面煤壁平行。
中文名稱(chēng) | 壁式采煤法 | 特點(diǎn) | 回采工作面長(zhǎng)度較長(zhǎng) |
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組成 | 有可供運(yùn)輸、通風(fēng)和行人的巷道 | 條件 | 必須不斷支護(hù) |
中國(guó)礦業(yè)學(xué)院等編:《采煤學(xué)》,煤炭工業(yè)出版社,北京,1979。 劉吉昌、王慶康、呂光華編:《傾斜長(zhǎng)壁采煤法》,煤炭工業(yè)出版社,北京,1981。
壁式采煤法基本分類(lèi)
壁式采煤法wall mining method
壁式采煤法有多種分類(lèi)。①按煤層厚薄不同,薄及中厚煤層,通常按煤層全厚一次開(kāi)采,稱(chēng)整層(單一)開(kāi)采;厚煤層,一般分為若干中等厚度的分層進(jìn)行開(kāi)采,稱(chēng)分層開(kāi)采。②按工作面推進(jìn)方向不同,可分為走向長(zhǎng)壁采煤法和傾斜長(zhǎng)壁采煤法。在分層開(kāi)采中,由于分層的回采順序和頂板管理方法不同,可分為下行垮落法和上行充填法等。在中國(guó),開(kāi)采傾斜和緩傾斜煤層時(shí)常用單一(整層)走向長(zhǎng)壁采煤法、單一(整層)傾斜長(zhǎng)壁采煤法、傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行垮落采煤法、傾斜分層傾斜長(zhǎng)壁下行垮落采煤法、傾斜分層走向長(zhǎng)壁上行充填采煤法和傾斜分層V型傾斜長(zhǎng)壁充填采煤法和開(kāi)采堅(jiān)硬頂板煤層的刀柱采煤法等。開(kāi)采急傾斜煤層時(shí),有水平分層采煤法、倒臺(tái)階采煤法、倉(cāng)貯采煤法和掩護(hù)支架采煤法,這些都屬于壁式采煤法。20世紀(jì)初,刮板輸送機(jī)開(kāi)始使用,壁式采煤法隨之有很大發(fā)展,目前已成為各國(guó)的主要采煤方法。除美國(guó)和澳大利亞等國(guó)外,在蘇聯(lián)、英國(guó)、聯(lián)邦德國(guó)、波蘭等國(guó)壁式采煤法占礦井總產(chǎn)量的90%;中國(guó)煤礦自50年代開(kāi)始采用壁式采煤法,1980年占統(tǒng)配煤礦總產(chǎn)量的90%左右,隨著采煤機(jī)械化程度不斷提高,壁式采煤法的使用范圍將日益擴(kuò)大。
也稱(chēng)整層走向長(zhǎng)壁采煤法,特點(diǎn)是回采工作面沿煤層傾斜方向布置,沿走向方向推進(jìn);工作面長(zhǎng)度較長(zhǎng),一般為100~150m,短的有30~40m,長(zhǎng)的超過(guò)200m。在回采工作面的上方和下方沿走向分別布置回風(fēng)平巷和運(yùn)輸平巷,構(gòu)成回采工作面和采區(qū)巷道之間的通風(fēng)、運(yùn)輸和行人的通 道。根據(jù)煤回采工藝不同,每一循環(huán)的推進(jìn)度一般為0.6~1.2m(圖1)。通常在回風(fēng)平巷內(nèi)鋪設(shè)軌道,用礦車(chē)或平板車(chē)運(yùn)送材料和設(shè)備;運(yùn)輸平巷內(nèi)用帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)或礦車(chē)運(yùn)送煤炭?;仫L(fēng)平巷和運(yùn)輸平巷采用單巷布置,也有采用雙巷布置的?;夭晒ぷ髅娴耐七M(jìn)方向有兩種:①后退式,由采區(qū)邊界向采區(qū)上山(或石門(mén))推進(jìn);②前進(jìn)式,由采區(qū)上山(或石門(mén))向采區(qū)邊界推進(jìn)。中國(guó)各礦區(qū)大都采用后退式回采。在綜采采區(qū),為減少綜采設(shè)備的長(zhǎng)距離搬移,有的采用混合式,即上區(qū)段回采工作面用前進(jìn)式回采至采區(qū)邊界后,將綜采設(shè)備搬移至下區(qū)段邊界的開(kāi)切眼中,用后退式回采。壁式采煤法
目前,在走向長(zhǎng)壁采煤法的回采工作面中,炮采、機(jī)采和綜采均有使用。中國(guó)隨著采煤機(jī)械化程度的提高,近期回采工作面的平均長(zhǎng)度已在100m左右,工作面月平均產(chǎn)量炮采為1萬(wàn)噸左右,機(jī)采為1.5萬(wàn)噸左右,綜采為3.5 萬(wàn)噸左右。此法主要適用于緩傾斜和傾斜的薄及中厚煤層。
傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行垮落采煤法 ;開(kāi)采緩傾斜厚煤層時(shí),需將煤層按傾斜方向劃分為若干分層,每個(gè)分層的厚度在炮采和普采工作面為1.8~2.4m,在綜采工作面可達(dá)3.5m左右,各分層由上而下利用全部垮落法依次逐層開(kāi)采。頂分層的回采與單一中厚煤層回采相同,回采以下各分層時(shí),由于其頂板是上一分層回采時(shí)冒落的破碎巖塊,管理上困難極大。過(guò)去曾采用分層間留煤皮的方法解決,但煤炭損失大,自燃發(fā)火嚴(yán)重,后來(lái)逐步改用木板、金屬網(wǎng)、竹笆或荊笆等人工假頂。煤層頂板為頁(yè)巖或含泥質(zhì)成分較高的巖石時(shí),向采空區(qū)注水或灌注泥漿,有的在冒落巖石中加固結(jié)劑,在上覆巖層的壓力作用下,使其結(jié)合成一個(gè)整體,成為再生頂板,供下一分層使用。在鋪設(shè)人工假頂時(shí)進(jìn)行注水或注漿,效果更好。金屬網(wǎng)分單層網(wǎng)和雙層網(wǎng)兩種。開(kāi)采兩個(gè)分層時(shí)鋪荊笆、竹笆或單層網(wǎng);開(kāi)采三個(gè)以上分層時(shí)鋪雙層網(wǎng)。因金屬網(wǎng)假頂成本高,中國(guó)現(xiàn)時(shí)采用荊笆、竹笆假頂較多。金屬網(wǎng)假頂?shù)匿佋O(shè)方法有底網(wǎng)和頂網(wǎng)兩種。目前不少礦區(qū)已將鋪底網(wǎng)改為鋪?lái)斁W(wǎng),分層頂板破碎或有偽頂難于管理時(shí),鋪?lái)斁W(wǎng)優(yōu)點(diǎn)更多。
本法的巷道有分層布置和聯(lián)合布置兩種。分層布置是將每一個(gè)分層作為一個(gè)中厚煤層看待,各有獨(dú)立的巷道系統(tǒng),通常是分層分采。聯(lián)合布置,除每分層都有為本層服務(wù)的分層平巷外,還有為各分層共用的平巷和上山、下山。在共用巷道與分層巷道之間用平巷、斜巷或立眼聯(lián)系(見(jiàn)礦山井巷)。為便于維護(hù),應(yīng)將共用巷道布置在受采動(dòng)影響較小的煤層底板巖石中(圖2)。上下分層工作面可同時(shí)回采,其超前距離取決于上分層回采后頂板巖層垮落狀況,一般為80~200m,但下分層工作面必須在上分層采空區(qū)巖層活動(dòng)已經(jīng)穩(wěn)定后方可回采。為了提高厚煤層開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效益,目前許多國(guó)家正在發(fā)展增大采高、減少分層數(shù)目的新工藝。設(shè)計(jì)和使用大采高的自移式液壓支架和采煤機(jī),煤層采高可達(dá)3.5~5.0m。此外,還有將特厚煤層分為兩個(gè)分層:開(kāi)采頂分層時(shí),鋪金屬網(wǎng)假頂,開(kāi)采底分層的同時(shí)回收網(wǎng)下頂煤。壁式采煤法
傾斜分層走向長(zhǎng)壁上行充填采煤法 ;各分層自底至頂用充填法依次逐層開(kāi)采,上分層的回采工作在下分層的充填體上進(jìn)行。如用水砂充填管理頂板,回采工藝復(fù)雜化,因?yàn)樵黾恿顺涮罟ば?在巷道布置上增加了輸砂、疏干系統(tǒng)和泥砂沉淀裝置。因此,水砂充填工作面除落煤、裝煤、運(yùn)煤和支護(hù)等工序與一般垮落法相同外,還有疏導(dǎo)和沉淀充填廢水等臨時(shí)構(gòu)筑物。充填采區(qū)的巷道布置,應(yīng)合理解決運(yùn)料與輸砂、運(yùn)煤與疏干的關(guān)系問(wèn)題,方能保證正常生產(chǎn)。充填采煤法工序復(fù)雜,增加一套充填設(shè)備,成本高,投資大,效率低;但有利于防止井下自燃發(fā)火和煤塵爆炸,有效地減少?lài)鷰r移動(dòng)和地表沉陷,是建筑物下采煤、鐵路下采煤和水體下采煤的有效方法之一。中國(guó)阜新、遼源、鶴崗等礦區(qū)曾廣泛采用本法。近年來(lái),由于擴(kuò)大了垮落法的使用范圍,充填法的百分比逐漸減少,但不能采用垮落法的傾角為5°~25°的厚煤層,仍多采用本法。
回采工藝與走向長(zhǎng)壁采煤法基本相似,不同點(diǎn)是回采工作面沿走向布置,沿 傾斜推進(jìn)。即在井田范圍內(nèi),沿煤層走向布置主水平大巷,在大巷兩側(cè)沿傾斜向上山或下山方向掘進(jìn)工作面的運(yùn)輸斜巷和回風(fēng)斜巷,掘至采區(qū)邊界后,掘進(jìn)開(kāi)切眼使兩斜巷連通。在開(kāi)切眼和巷道內(nèi)安裝設(shè)備,沿煤層傾斜方向,用仰斜或俯斜方式采煤。用本法開(kāi)采單一薄層及中厚煤層,巷道布置十分簡(jiǎn)單(圖3)?;夭晒ぷ髅嬗谐蓪?duì)布置的,也有按單一工作面布置的。每個(gè)工作面長(zhǎng) 150~200m或更長(zhǎng)。工作面沿傾斜的推進(jìn)長(zhǎng)度即運(yùn)輸斜巷和回風(fēng)斜巷長(zhǎng)度,可達(dá)1000~1500m。在運(yùn)輸斜巷中鋪設(shè)可伸縮帶式輸送機(jī),回風(fēng)斜巷中鋪設(shè)軌道,用無(wú)極繩絞車(chē)或單軌吊車(chē)運(yùn)送設(shè)備和材料。在厚煤層中采用本法時(shí),由于掘進(jìn)和維護(hù)長(zhǎng)距離的分層回采斜巷比較困難,維護(hù)費(fèi)用高,故需在煤層底板巖石中布置供各分層共用的集中巷,每隔150~200m開(kāi)掘聯(lián)絡(luò)巷道,與分層回采斜巷相連接。各分層的回采斜巷可逐段超前于工作面掘進(jìn),并隨采隨廢。各分層工作面回采順序,可在保持一定錯(cuò)距的條件下,上下分層同時(shí)回采,也可在上分層工作面采至邊界后再采下部分層,以利形成再生頂板。壁式采煤法
傾斜長(zhǎng)壁工作面按推進(jìn)方向分仰斜開(kāi)采和俯斜開(kāi)采兩種。如煤質(zhì)較硬或頂板淋水較大,一般宜用仰斜開(kāi)采;如煤層厚度大,煤質(zhì)松軟容易片幫,宜用俯斜開(kāi)采?;夭晒ぷ髅嬉话銘?yīng)朝大巷方向推進(jìn),即水平大巷上方的煤層用俯斜方式開(kāi)采,水平大巷下方的煤層用仰斜方式開(kāi)采,以利于工作面通風(fēng)和巷道維護(hù)。在地質(zhì)條件適宜的礦井中,本法與走向長(zhǎng)壁采煤法相比,優(yōu)點(diǎn)是:①巷道布置簡(jiǎn)單,巷道掘進(jìn)和維護(hù)費(fèi)用低,投產(chǎn)快。據(jù)蘇聯(lián)礦井對(duì)比資料,在相同的礦山地質(zhì)條件下,傾斜長(zhǎng)壁開(kāi)采比走向長(zhǎng)壁開(kāi)采的巷道長(zhǎng)度減少10~20%,大型礦井的建設(shè)工期可縮短1~2年。②運(yùn)輸系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)均較簡(jiǎn)單,回采工作面技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果好。③易于實(shí)現(xiàn)等長(zhǎng)工作面,減少了由于工作面長(zhǎng)度變化而增加拆裝自移式液壓支架和接長(zhǎng)或縮短輸送機(jī)的工序。本法的缺點(diǎn)是傾斜巷道距離長(zhǎng),使輔助運(yùn)輸和行人比較困難。中國(guó)自70年代開(kāi)始推廣使用。適用于傾角12°以下的煤層,機(jī)采和炮采可擴(kuò)大應(yīng)用于開(kāi)采15°~18°的煤層。國(guó)外采用俯斜綜采工作面開(kāi)采傾角為33°的煤層已獲成功。
傾斜分層傾斜長(zhǎng)壁V型工作面上行充填采煤法 ;工作面沿走向布置, 沿傾斜向上推進(jìn);為便于工作面的通風(fēng)、運(yùn)輸和充填工作,自開(kāi)切眼開(kāi)始回采后,將工作面逐步調(diào)整成兩端高、中間低的偽傾斜 (8°~12°)。整個(gè)工作面由兩個(gè)偽傾斜工作面組成,形成V型。隨著分層工作面沿傾斜向上推進(jìn),在充填體中逐漸維護(hù)出一條分層溜道,以便溜煤、進(jìn)風(fēng)和流水。為了不使工作面與溜煤道相交處頂板的懸露面積太大而難于維護(hù),V型兩側(cè)工作面始終保持 5~6m的錯(cuò)距。回采工作面從運(yùn)輸水平向上推進(jìn)直到回風(fēng)水平為止(圖4)。V型工作面目前仍用打眼放炮落煤,小型輸送機(jī)運(yùn)煤。落煤中的50%,自行裝入輸送機(jī)內(nèi),其余用人力裝載。工作面支護(hù)用帶帽木柱或棚子。采區(qū)走向長(zhǎng)度通常為 320~400m。沿走向可布置4~5個(gè)V型工作面,每個(gè)長(zhǎng)度為80~100m,每翼長(zhǎng)40~50m。與走向長(zhǎng)壁充填法相比,優(yōu)點(diǎn)是:充填準(zhǔn)備工作簡(jiǎn)單,工作量少,充填事故少,采區(qū)產(chǎn)量較高;缺點(diǎn)是:目前尚未實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,工作面容易片幫,巷道系統(tǒng)復(fù)雜,通風(fēng)路線(xiàn)曲折,容易聚集瓦斯。本法適用于傾角20°~45°的特厚煤層,或地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,走向斷層較多的煤層。
用于急傾斜薄煤層的一種走向長(zhǎng)壁采煤法,其采區(qū)巷道布置與走向長(zhǎng)壁采煤 法基本相同。由于傾角大,為了安全,采區(qū)上山由3~4個(gè)上山眼組成,分別用于溜煤、溜矸石、運(yùn)料、通風(fēng)和行人。急傾斜工作面用風(fēng)鎬落煤時(shí),為適應(yīng)多臺(tái)風(fēng)鎬同時(shí)安全作業(yè)而布置成倒臺(tái)階方式。倒臺(tái)階工作面全長(zhǎng)通常為40~50m,有時(shí)可達(dá)100m。一個(gè)臺(tái)階長(zhǎng)度為10~20m,臺(tái)檐寬為2~3m。最下部的臺(tái)階溜放煤塊,兼作通風(fēng)及安全出口用。其臺(tái)檐寬度應(yīng)加大到 4~6m。工作面支架既用于維護(hù)頂?shù)装澹肿鳛楣と瞬僮鞯哪_手架,必須牢固。為操作安全,還應(yīng)設(shè)置護(hù)身板、腳手板及溜煤板。頂板管理一般用全部垮落法。為開(kāi)采近距煤層,可用矸石充填,以消除上下層的采動(dòng)影響。本法巷道布置簡(jiǎn)單,對(duì)地質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng),回采率較高;但回采工序多,勞動(dòng)條件差,頂板管理困難,不安全,坑木消耗大,煤塵大。主要用于開(kāi)采煤質(zhì)松軟的急傾斜較薄煤層,現(xiàn)正逐步被掩護(hù)支架采煤法代替。
在區(qū)段(或階段)內(nèi)沿走向劃分成若干個(gè)倉(cāng)房,房?jī)?nèi)用爆破法回采。采落的煤大部分貯在倉(cāng)內(nèi),臨時(shí)支護(hù)頂?shù)装?。整個(gè)倉(cāng)房采完后,再把貯存的煤全部放出(圖5)。本法與留礦法相同(見(jiàn)空?qǐng)霾傻V法)。為了平衡出煤,應(yīng)同時(shí)配備工作倉(cāng)、貯煤倉(cāng)、放煤倉(cāng)和準(zhǔn)備倉(cāng)。倉(cāng)房的形狀一般為傾斜條帶和偽斜條帶等。倉(cāng)房?jī)?nèi)工作面沿走向布置,仰斜推進(jìn)。倉(cāng)房間多用煤柱隔離。為降低煤柱損失并減少掘進(jìn)工作量,也可用密集支柱護(hù)倉(cāng)。區(qū)段高度和倉(cāng)房尺寸主要根據(jù)頂板穩(wěn)定情況和工作面推進(jìn)速度等因素確定。區(qū)段高度一般為40~60m,倉(cāng)房寬度為15~30m。本法工序簡(jiǎn)單,易于操作,勞動(dòng)強(qiáng)度較低,效率較高,坑木損耗少;但回采率低,煤質(zhì)差,難于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。本法只適用于頂?shù)装鍒?jiān)固,煤層傾角在45°以上,煤層厚4m以下,煤質(zhì)堅(jiān)硬,節(jié)理不發(fā)育,不易自燃,瓦斯含量低,淋水小等條件。
把急傾斜厚煤層沿水平方向分成若干2~3m厚的分層,由上而下依次開(kāi)采。在每個(gè) 分層內(nèi)布置回采工作面和分層平巷,采區(qū)巷道可按雙翼或單翼布置。區(qū)段高度一般為 15~30m?;夭晒ぷ髅骈L(zhǎng)度就是煤層的水平厚度,工作面沿走向推進(jìn)。煤層水平厚度小于8m時(shí),僅需在分層底板掘一條分層平巷;大于8m時(shí),應(yīng)在頂板位置再掘一條分層平巷,兩條分層平巷間,沿走向每隔 15~18m用煤門(mén)貫通?;夭蓵r(shí)要經(jīng)常保持2~3個(gè)溜煤眼與分層工作面相通。上下分層工作面的超前距離應(yīng)保持15~30m,同時(shí)生產(chǎn)的工作面可達(dá)5~7個(gè)。工作面用風(fēng)鎬或爆破法落煤,人力裝煤,工作面較長(zhǎng)時(shí)應(yīng)安設(shè)刮板輸送機(jī)。用木支架或金屬支柱配合鉸接頂梁支護(hù)。分層間可鋪設(shè)假頂。用全部垮落法處理采空區(qū)。本法能適應(yīng)煤層厚度和傾角的變化,回采率高;但巷道布置復(fù)雜,產(chǎn)量低,掘進(jìn)量大,通風(fēng)、運(yùn)料困難,回采工序多,勞動(dòng)強(qiáng)度大,機(jī)械化程度低。厚度大于4m的急傾斜煤層可用本法,但目前已逐步被其他方法代替。
巷道布置和回采工藝與水平分層采煤法基本相同,不同的是分層面與水平面成25°~30°交角。通常分層面向底板傾斜。本法簡(jiǎn)化了工作面的裝煤和運(yùn)煤工序,改善了勞動(dòng)條件,在煤層傾角和厚度比較穩(wěn)定的情況下,用本法比水平分層采煤法更有利。
在急傾斜煤層的回采工作面安裝一種特殊支架(一般由鋼梁和木料構(gòu)成),把采空區(qū)與工作空間隔開(kāi),工人在支架掩護(hù)下進(jìn)行回采。長(zhǎng)期以來(lái),中國(guó)使用平板型掩護(hù)支架采煤法。在區(qū)段內(nèi),沿走向劃分成20~30m的條帶,在每個(gè)條帶內(nèi)掘進(jìn)4條相距6m的溜煤眼,將區(qū)段運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷貫通。在回風(fēng)平巷內(nèi)預(yù)先擴(kuò)巷并安裝一個(gè)長(zhǎng) 24m、寬比煤層厚度小0.5m以?xún)?nèi)的掩護(hù)支架。采落的煤經(jīng)溜煤眼自溜到運(yùn)輸平巷,隨著回采,掩護(hù)支架靠自重和上部垮落巖石的推力,沿傾斜自動(dòng)向下移動(dòng),直到采完全部條帶為止。最后拆除支架。本法的主要優(yōu)點(diǎn)是:消除了回采過(guò)程中架設(shè)支架的繁重勞動(dòng),坑木消耗少。但巷道掘進(jìn)的工程量大,煤塵大,勞動(dòng)條件差。近年來(lái)為擴(kuò)大本法的使用范圍,有的礦井對(duì)支架結(jié)構(gòu)作了許多改進(jìn):如用于開(kāi)采1.3~1.5m煤層的八字形鋼梁;用于開(kāi)采3.5m以上厚煤層的組合梁以及在傾角45°~65°,煤厚4m左右的條件下試驗(yàn)了"ㄑ"型掩護(hù)支架和帶腿的"ㄑ"型掩護(hù)支架等,均取得了一定的效果。
70年代,中國(guó)淮南礦務(wù)局創(chuàng)造了偽傾斜柔性金屬掩護(hù)支架采煤法(圖6)。在距采區(qū)邊界5m處掘兩條上山眼,貫通平巷后,在回風(fēng)平巷中擴(kuò)巷并安裝掩護(hù)支架。安裝工作進(jìn)行15m后,逐步調(diào)斜掩護(hù)支架,使其與水平面成25°~30°,然后在掩護(hù)支架下進(jìn)行正?;夭伞kS著工作面沿走向推進(jìn),要不斷接長(zhǎng)回風(fēng)平巷中的掩護(hù)支架,同時(shí)在工作面下端的順槽內(nèi)拆除支架。采下的煤沿工作面鋪設(shè)的搪瓷溜槽經(jīng)溜煤眼溜到運(yùn)輸平巷。掩護(hù)支架下可用風(fēng)鎬或爆破法落煤。支架隨著出煤而逐漸下降,生產(chǎn)時(shí)應(yīng)注意調(diào)正支架,使之處于正常位置。 偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法具有以下優(yōu)點(diǎn):工藝簡(jiǎn)單;勞動(dòng)強(qiáng)度低;工人在掩護(hù)支架下工作比較安全;材料消耗少;與水平分層采煤法相比,巷道掘進(jìn)量可減少60~70%,工作面月產(chǎn)量提高46%。但由于支架結(jié)構(gòu)還不完善,煤層厚度和傾角有變化時(shí)開(kāi)采困難。本法的適用條件是:煤層賦存穩(wěn)定,傾角大于60°,煤層厚度1.8~8.0m。中國(guó)開(kāi)灤、淮南、通化等礦區(qū),廣泛使用本法。
在采空區(qū)內(nèi)沿走向每隔25~50m留寬5m左右、與工作面等長(zhǎng)的煤柱,簡(jiǎn)稱(chēng)刀柱(見(jiàn)礦柱),用以支撐頂板,使其不致冒落。工作面至采后的最近刀柱間,用木支柱或金屬支柱支護(hù)。工作面轉(zhuǎn)入下兩個(gè)刀柱之間后,即回收前兩刀柱間的支柱。在頂板不易冒落的煤層,可只在近工作面支護(hù)。要在工作面回采到留刀柱前把下一工作面準(zhǔn)備出來(lái)。本法的采區(qū)巷道布置見(jiàn)圖 7,其落煤、裝運(yùn)、通風(fēng)、下料等其他工藝與單一走向長(zhǎng)壁采煤法相同。 本法用于不易冒落的堅(jiān)硬頂板煤層,工作面長(zhǎng)度60~120m。采高1~4m,最高可達(dá)6m。優(yōu)點(diǎn)是:使用設(shè)備少,工序簡(jiǎn)單,適于炮采和機(jī)械裝煤,工效和產(chǎn)量較高,坑木消耗少,噸煤直接成本較低。缺點(diǎn)是:①殘留煤柱多、資源回收低;②采近距煤層時(shí),上層刀柱對(duì)下層煤開(kāi)采造成強(qiáng)大集中壓力,用刀柱重疊開(kāi)采下層時(shí),刀柱越留越寬,在刀柱下開(kāi)采困難大,往往會(huì)造成近距煤層整層丟失;③刀柱工作面較短,切割巷多,掘進(jìn)率低;④丟煤多,通風(fēng)不好,易造成自燃發(fā)火;⑤隨采空區(qū)的增大,會(huì)造成大面積懸空頂板的隱患,一旦來(lái)壓,就會(huì)大面積塌頂,產(chǎn)生井下暴風(fēng)的嚴(yán)重事故(見(jiàn)長(zhǎng)壁工作面地壓)。
為了消除大面積頂板懸空的隱患,可在已采完煤的兩刀柱間用深孔爆破法人工強(qiáng)迫放頂,使采空區(qū)頂板沿刀柱切斷,以防止大面積冒頂造成的災(zāi)害,目前,大同礦區(qū)已采用強(qiáng)力支架、強(qiáng)制放頂?shù)却胧?,逐步以長(zhǎng)壁垮落采煤法代替本法。
采空區(qū)頂板利用回采工作面采場(chǎng)周邊或兩側(cè)的煤柱支撐,采后不隨工作面推進(jìn)及時(shí)處理采空區(qū)的采煤方法。其特點(diǎn)是工作面較短;經(jīng)常多工作面同時(shí)生產(chǎn),生產(chǎn)時(shí)多采用串聯(lián)通風(fēng);煤回采工藝簡(jiǎn)單;運(yùn)煤方向多垂直于工作面。該...
08陽(yáng)泉煤專(zhuān)采煤專(zhuān)業(yè)就業(yè)情況
培養(yǎng)目標(biāo):本專(zhuān)業(yè)主要面向煤礦生產(chǎn)企業(yè),培養(yǎng)擁護(hù)黨的基本路線(xiàn),德、智、體、美全面發(fā)展,身心健康,具有與本專(zhuān)業(yè)相適應(yīng)的文化水平和良好的職業(yè)道德,適應(yīng)煤礦綜合機(jī)械化采煤技術(shù)和管理工作需要的高等技術(shù)應(yīng)用性專(zhuān)門(mén)...
無(wú)論是哪一種原因?qū)е碌?,只要?duì)家庭生活帶來(lái)影響的,都要特別注意,必要的時(shí)候進(jìn)行投訴也是很重要的
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一、 名詞解釋?zhuān)?1、三下?是指建筑物下、鐵路下、水體下。 2、五大災(zāi)害?水、火、瓦斯、煤塵和頂板事故。 3、巖石分類(lèi)?通常按其成因,可分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖。 4、地質(zhì)作用包括那兩部分?根據(jù)地質(zhì)作用能量來(lái)源和發(fā)生地點(diǎn)不 同,分為內(nèi)力和外力地質(zhì)作用兩大類(lèi)。 5、煤形成的兩個(gè)階段?第一階段 :泥炭化階段。第二階段:煤化階 段。 6、煤質(zhì)?不同的煤,其各種元素的含量和化學(xué)結(jié)構(gòu)式不同的,這 就造成了煤在化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)上的差異性, 并使其在開(kāi)加工和 利用過(guò)程中表現(xiàn)出不同的工藝性質(zhì)。 7、評(píng)價(jià)煤質(zhì)常用的指標(biāo)?有 1、水分, 2、灰分, 3、揮發(fā)分, 4、 膠質(zhì)層厚度, 5、發(fā)熱量, 6、含矸率。 8、煤層厚度的劃分?分為三類(lèi): 1、薄煤層﹤ 1.3m。2、中厚煤層 1.3m~3.5m。3、厚煤層﹥ 3.5 m。 9、煤層頂、底板分類(lèi)?頂板可分為偽頂、直接頂和基本頂三部分。 底板又可分為直接底
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評(píng)分: 4.7
我國(guó)煤炭資源豐富,目前煤炭工業(yè)是我國(guó)不可或缺的支柱產(chǎn)業(yè).伴隨著地下采煤,誘發(fā)大量的采空塌陷和地面裂縫,對(duì)礦區(qū)內(nèi)耕地、水環(huán)境、交通設(shè)施和地面建筑物造成破壞.對(duì)我國(guó)充填采礦現(xiàn)狀和充填采礦的種類(lèi)進(jìn)行分析,并就地下采煤對(duì)地表建筑物破壞及解決途徑提出一些見(jiàn)解.
采煤方法種類(lèi)很多,世界主要產(chǎn)煤國(guó)家使用的采煤方法,總的劃分為壁式和柱式兩大類(lèi)。這兩種不同類(lèi)型的采煤方法,無(wú)論從采煤系統(tǒng),還是回采工藝都有很大的區(qū)別。
壁式采煤法的特點(diǎn)是煤壁較長(zhǎng)、工作面的兩端巷道分別做為入風(fēng)和回風(fēng)、運(yùn)煤和運(yùn)料用,采出的煤炭平行于煤壁方向運(yùn)出工作面,我國(guó)多采用壁式采煤法開(kāi)采煤層。
柱式采煤法的特點(diǎn)是煤壁短呈方柱形,同時(shí)開(kāi)采的工作面數(shù)較多,采出的煤炭垂直于工作面方向運(yùn)出。
我國(guó)當(dāng)前常用的采煤方法主要有:
1、走向長(zhǎng)壁采煤法,薄及中厚煤層長(zhǎng)壁工作面沿走向推進(jìn)的采煤方法。
2、傾斜長(zhǎng)壁采煤法,緩傾斜薄及中厚的煤層長(zhǎng)壁工作面沿傾斜推進(jìn)的采煤方法
3、大采高一次采全厚,厚煤層沿走向或傾斜面推進(jìn)的采煤方法。
4、放頂煤長(zhǎng)壁采煤法,開(kāi)采6米以上緩斜后緩斜厚煤層時(shí),先采出煤層底部長(zhǎng)壁工作面的煤,隨即放采上部頂煤的采煤方法。
5、掩護(hù)支架采煤法。在急斜煤層,沿走向布置采煤工作面,用掩護(hù)支架將采空區(qū)和工作空間隔開(kāi),向俯斜推進(jìn)的采煤方法。
6、傾斜分層走向(傾斜)長(zhǎng)壁下行垮落采煤法。在緩斜煤層,沿走向(傾斜)布置采煤工作面,分層推進(jìn)的采煤方法。
7、臺(tái)階采煤法。在傾斜煤層的階段或區(qū)段內(nèi),布置下部超前的臺(tái)階形工作面,并沿走向推進(jìn)的采煤方法。
8、水平分層采煤法。急斜厚煤層沿水平面劃分分層的采煤方法。
9、斜切分層采煤法。急斜厚煤層中沿與水平面成25度至30度的斜面劃分分層的采煤方法。
10、房柱式采煤法。沿巷道每隔一定距離先采煤房直至邊界,再后退采出煤房之間煤柱的采煤方法。
11、房式采煤法。沿巷道每隔一定距離開(kāi)采煤房,在煤房之間保留煤柱以支撐頂板的采煤方法。
12、倉(cāng)儲(chǔ)、巷道長(zhǎng)壁采煤法。急斜煤層中將落采的煤 暫存于已采空間中,待倉(cāng)房?jī)?nèi)的煤體采完后,再依次放出存煤的采煤方法。
13、傾斜分層長(zhǎng)壁上行填充采煤法、刀柱式采煤法、水力采煤法。
采煤方法是地下采煤時(shí),區(qū)段或采煤條帶內(nèi)的巷道布置方式和回采工藝及其相互配合的總稱(chēng)。按巷道布置方式和回采工藝的特點(diǎn),可分為壁式采煤法和柱式采煤法兩大類(lèi)。
選用何種采煤方法,應(yīng)視煤層地質(zhì)條件和開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)條件而定,以最大限度地滿(mǎn)足工作安全、產(chǎn)量大、效率高、煤質(zhì)好、成本低和煤炭回采率高等要求。
適宜的采煤方法是建設(shè)高產(chǎn)高效礦井的關(guān)鍵。影響采煤方法的因素很多,概括起來(lái)主要有地質(zhì)構(gòu)造、煤層埋深、煤層賦存狀況、煤層厚度及硬度、煤層結(jié)構(gòu)、頂?shù)装鍡l件、煤質(zhì)條件及礦井生產(chǎn)能力等。
我國(guó)當(dāng)前的采煤方法有50多種,是世界上采煤方法最多的國(guó)家。長(zhǎng)壁采煤法的發(fā)展為機(jī)械化采煤創(chuàng)造了條件,隨著長(zhǎng)壁采煤法的發(fā)展,采煤機(jī)械化水平逐年提高。1975年及改革開(kāi)放以來(lái),國(guó)有重點(diǎn)煤礦采煤工作面主要生產(chǎn)指標(biāo)取得顯著進(jìn)展。
我國(guó)是世界上應(yīng)用水力采煤最早的國(guó)家之一。自1956年推廣以來(lái),逐漸穩(wěn)定發(fā)展,產(chǎn)量占世界前列。特別是煤層厚度、傾角變化較大的不規(guī)則煤層中應(yīng)用更能發(fā)揮其能力。
2001年,國(guó)有重點(diǎn)煤礦綜采工作面平均個(gè)數(shù)為298個(gè),平均年產(chǎn)93.65萬(wàn)t;普采工作面平均個(gè)數(shù)為260個(gè),平均年產(chǎn)為28.5萬(wàn)t;水采工作面19個(gè),平均年產(chǎn)26.82萬(wàn)t;炮采工作面731個(gè),平均年產(chǎn)15.76萬(wàn)t。
采煤方法種類(lèi)很多,目前世界主要產(chǎn)煤國(guó)家使用的采煤方法,總的劃分為壁式和柱式兩大類(lèi)。這兩種不同類(lèi)型的采煤方法,無(wú)論從采煤系統(tǒng),還是回采工藝都有很大的區(qū)別。
壁式采煤法的特點(diǎn)是煤壁較長(zhǎng)、工作面的兩端巷道分別做為入風(fēng)和回風(fēng)、運(yùn)煤和運(yùn)料用,采出的煤炭平行于煤壁方向運(yùn)出工作面,我國(guó)多采用壁式采煤法開(kāi)采煤層。
柱式采煤法的特點(diǎn)是煤壁短呈方柱形,同時(shí)開(kāi)采的工作面數(shù)較多,采出的煤炭垂直于工作面方向運(yùn)出。
我國(guó)當(dāng)前常用的采煤方法主要有:
1、走向長(zhǎng)壁采煤法,薄及中厚煤層長(zhǎng)壁工作面沿走向推進(jìn)的采煤方法。
2、傾斜長(zhǎng)壁采煤法,緩傾斜薄及中厚的煤層長(zhǎng)壁工作面沿傾斜推進(jìn)的采煤方法
3、大采高一次采全厚,厚煤層沿走向或傾斜面推進(jìn)的采煤方法。
4、放頂煤長(zhǎng)壁采煤法,開(kāi)采6米以上緩斜后緩斜厚煤層時(shí),先采出煤層底部長(zhǎng)壁工作面的煤,隨即放采上部頂煤的采煤方法。
5、掩護(hù)支架采煤法。在急斜煤層,沿走向布置采煤工作面,用掩護(hù)支架將采空區(qū)和工作空間隔開(kāi),向俯斜推進(jìn)的采煤方法。
6、傾斜分層走向(傾斜)長(zhǎng)壁下行垮落采煤法。在緩斜煤層,沿走向(傾斜)布置采煤工作面,分層推進(jìn)的采煤方法。
7、臺(tái)階采煤法。在傾斜煤層的階段或區(qū)段內(nèi),布置下部超前的臺(tái)階形工作面,并沿走向推進(jìn)的采煤方法。
8、水平分層采煤法。急斜厚煤層沿水平面劃分分層的采煤方法。
9、斜切分層采煤法。急斜厚煤層中沿與水平面成25度至30度的斜面劃分分層的采煤方法。
10、房柱式采煤法。沿巷道每隔一定距離先采煤房直至邊界,再后退采出煤房之間煤柱的采煤方法。
11、房式采煤法。沿巷道每隔一定距離開(kāi)采煤房,在煤房之間保留煤柱以支撐頂板的采煤方法。
12、倉(cāng)儲(chǔ)、巷道長(zhǎng)壁采煤法。急斜煤層中將落采的煤 暫存于已采空間中,待倉(cāng)房?jī)?nèi)的煤體采完后,再依次放出存煤的采煤方法。
13、傾斜分層長(zhǎng)壁上行填充采煤法、刀柱式采煤法、水力采煤法。
20世紀(jì)50年代初,中國(guó)煤礦大力推廣壁式采煤法,并采用了輸送機(jī)。使回采工藝改進(jìn)很大,大體上經(jīng)歷了以炮采、機(jī)采、綜采為主要標(biāo)志的三個(gè)發(fā)展階段。
打眼放炮落煤方式的簡(jiǎn)稱(chēng)?;夭晒に囘^(guò)程是打眼放炮、人工或機(jī)械法裝煤和刮板輸送機(jī)運(yùn)煤。工作面推進(jìn)后用人工移設(shè)輸送機(jī),也稱(chēng)人工移溜,用木柱、棚子或金屬支架支護(hù)工作面,回柱放頂或回柱充填等。炮采的設(shè)備和技術(shù)簡(jiǎn)單,對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件很能適應(yīng),目前在中國(guó)仍占總產(chǎn)量的60%。但炮采勞動(dòng)強(qiáng)度大,人工裝煤和移設(shè)輸送機(jī)費(fèi)工費(fèi)時(shí),工作面月產(chǎn)量?jī)H萬(wàn)噸左右,工作面效率每工約4噸。
落煤、裝煤和運(yùn)煤等回采工序?qū)崿F(xiàn)普通機(jī)械化,簡(jiǎn)稱(chēng)普采。50年代中國(guó)采用深截式采煤機(jī)(即康拜因)采煤。這種機(jī)械的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需要專(zhuān)門(mén)機(jī)道,割煤后頂板懸露的面積大。60年代初期,中國(guó)開(kāi)始推廣了淺截式機(jī)組采煤。工作面的裝備有:淺截式采煤機(jī),滾筒采煤機(jī)(或刨煤機(jī)),可彎曲刮板輸送機(jī),金屬摩擦支柱或單體液壓支柱與鉸接頂梁組成的懸臂支架。這種回采工藝過(guò)程主要是機(jī)械采煤、液壓千斤頂移設(shè)輸送機(jī)、人工支護(hù)(使割煤后懸露出的頂板能及時(shí)得到支撐)和回柱放頂或回柱充填。機(jī)采使工作面回采工藝簡(jiǎn)化,勞動(dòng)強(qiáng)度減輕;工作面單產(chǎn)和工效比炮采提高了一倍。目前中國(guó)機(jī)采產(chǎn)量已達(dá)總產(chǎn)量的20%以上。
綜合機(jī)械化采煤的簡(jiǎn)稱(chēng)?;夭晒ぷ髅娴穆涿?、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)和頂板管理等基本工序全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。中國(guó)在20世紀(jì)70年代初開(kāi)始推廣這種方法。在綜采工作面內(nèi)的設(shè)備包括:滾筒采煤機(jī)或刨煤機(jī)、可彎曲刮板輸送機(jī)、自移式液壓支架以及其他一些附屬設(shè)備。在運(yùn)輸巷道內(nèi)裝設(shè)有轉(zhuǎn)載機(jī)和可伸縮帶式輸送機(jī);在回風(fēng)巷道內(nèi)裝設(shè)單軌吊車(chē)或雙軌平板車(chē),供輸送材料和設(shè)備等使用。
采煤方式:有單向和雙向兩種:①單向采煤,上行進(jìn)一刀(0.6~0.8米)割煤,下行裝煤,即往返只進(jìn)一刀;②雙向采煤,往返各進(jìn)一刀(0.6~0.8米)×2,即往返都割煤、裝煤,又稱(chēng)穿梭式采煤。采煤時(shí),前滾筒割頂煤,后滾筒割底煤。裝煤是借助滾筒的螺旋葉片和擋煤板將割下的煤裝進(jìn)輸送機(jī)。一般應(yīng)采用雙向采煤的方法。
推移輸送機(jī):采煤機(jī)采過(guò)10~15m后,用液壓千斤頂將輸送機(jī)頂推到煤壁。推移時(shí)要保持彎曲段有一定長(zhǎng)度,不使輸送機(jī)過(guò)度彎曲。
移架:采煤機(jī)采過(guò)后,要前移支架維護(hù)新露出的頂板。移架方式有兩種:①及時(shí)移架,采煤機(jī)采過(guò)5m后,先移支架,后推輸送機(jī),又稱(chēng)及時(shí)支護(hù);②滯后移架,采煤機(jī)采過(guò)10~15m后,先推輸送機(jī),后移支架,又稱(chēng)滯后支護(hù)。應(yīng)根據(jù)工作面頂板穩(wěn)定性選擇移架方式。
綜采改善了勞動(dòng)條件,使工作面產(chǎn)量和效率比機(jī)采提高了一倍,工作面安全,頂板事故大為減少,是煤炭工業(yè)的發(fā)展方向;但綜采設(shè)備昂貴,技術(shù)性很強(qiáng),對(duì)地質(zhì)條件要求嚴(yán)格。到20世紀(jì)80年代初,中國(guó)綜采產(chǎn)量?jī)H占統(tǒng)配煤礦產(chǎn)量的15%左右。在地質(zhì)條件簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定的礦區(qū),應(yīng)優(yōu)先采用綜采。
在綜采中放頂煤開(kāi)采又占到很大的比例。 按照工作面布置方式分類(lèi):根據(jù)煤層及圍巖的賦存條件放頂煤開(kāi)采可以分為四類(lèi)。
1、整層放頂煤采煤法
2、預(yù)采頂分層采煤法:主要是解決三個(gè)問(wèn)題:首先是直接頂堅(jiān)硬或者厚度較薄,不能隨采隨落,需要人工措施處理頂板。 其次 防止在底部放頂煤時(shí)發(fā)生混矸現(xiàn)象,預(yù)采頂分層時(shí)鋪設(shè)隔離網(wǎng),形成網(wǎng)下放煤。 再次當(dāng)煤層中含有大量的瓦斯或有突出的危險(xiǎn)時(shí),預(yù)采頂分層可以事先釋放瓦斯,或者進(jìn)行抽方的工作。但是這種采煤法必須煤層厚度在8米以上。
3、預(yù)采中間分層放頂煤采煤法:主要是適用于十米以上的煤層,硬度大,需要預(yù)先疏干的煤層。
4、水平分段放頂煤采煤法:適用于極厚的煤層,按照每10~20米分成若干個(gè)分段,自上而下開(kāi)采
按照支護(hù)方式可以分:
1、綜采放頂煤
2、輕型綜采放頂煤
3、懸移支架放頂煤2100433B