倒臺階采煤概述

為了使工作面采下的煤能直接裝人運輸平巷內(nèi)的礦車或輸送機中，同時便于通風(fēng)和行人，在運輸平巷上方4~5 m 處,開一條超前輔助平巷兩巷之間每隔5~6 m 用漏斗形溜煤小眼貫通。區(qū)段運輸平巷作為下區(qū)段回風(fēng)平巷，工作面長度一般為40~50 m.沿傾斜分為2~3 個臺階，臺階長度一般為10~20m.上、下臺階的錯距為2- -3m 為便于行人及臨時貯存煤炭最下面的臺階與上一臺階錯距加寬到5~6 m.臺階長度縮短為8~10 m。工作面采落的煤，經(jīng)溜煤小眼到運輸平巷中的刮板輸送機或礦車中，運到采區(qū)溜煤眼工作面采用風(fēng)鎬落煤，采落的煤沿底板自溜到工作面下部，工作面支架一一般用一梁二柱的平行木棚，相鄰上、下棚梁對接，以增加支架的穩(wěn)定性工作空間靠采空區(qū)側(cè)支設(shè)密集支柱，鋪設(shè)荊笆以防采空區(qū)研石審人作業(yè)區(qū)。為保證安全，還要架設(shè)腳手架及護身板。采用全部垮落法處理采空區(qū)。

1．倒臺階全部垮落法采煤工藝的優(yōu)點

①巷道布置簡單、采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)簡單可靠；

②對地質(zhì)條件變化適應(yīng)性較強；

③掘進率較低，煤炭回收率較高。

2．倒臺階全部垮落法采煤工藝的缺點

①人工破煤、支柱，工人勞動強度大，勞動生產(chǎn)率低；

②工作面采用木支柱支護，坑木消耗高；

③臺階上隅角容易積聚瓦斯，工人高空作業(yè)，安全性較差；

④對支柱操作技術(shù)要求高，不利于實現(xiàn)采煤機械化。

3．倒臺階全部垮落法采煤工藝的適用條件

由于倒臺階全部垮落法采煤工藝存在安全性較差、技術(shù)經(jīng)濟指標低、材料消耗高等缺點，在全國煤礦應(yīng)用越來越少。目前，僅在華南、西南局部地區(qū)中小煤礦煤層賦存條件變化大，或因其他安全原因不適于選擇其他采煤方法，煤層的傾角大于45°，厚度小于2m的薄及中厚煤層中有少量應(yīng)用。 2100433B

應(yīng)用倒臺階采煤法時，采區(qū)巷道既可單層布置，也可聯(lián)合布置。巷道布置如圖1所示。采用倒臺階采煤法時，采區(qū)內(nèi)一般沿傾斜劃分成2-3個區(qū)段。區(qū)段劃分取決于臺階工作面的長度。因為煤層傾角大，工作面內(nèi)各項回采操作條件困難，工作面長度不能太大。工作面和臺階的長度主要根據(jù)煤層性質(zhì)、落煤方法、頂板管理和生產(chǎn)管理等因素而定。分區(qū)段布置時，工作面長度一般為40—50m。

倒臺階工作面多用風(fēng)鎬落煤，每個臺階配備一臺風(fēng)鎬。此時，臺階的長度按一臺風(fēng)鎬的工作量而定，一般10～20m。為了保證工作面下出口處的暢通，最下臺階的長度比其它臺階要短，一般為5~7m。階檐寬度根據(jù)采空區(qū)處理方法、支柱排距等因素而定。采用全部冒落法處理采空區(qū)時，為了機械回柱方便和減少頂板懸露面積，采用較小的階檐寬度，一般為1.6～3.0m。為使工作面落煤能在工作面下口臨時堆放，保證工作面安全出口暢通及正常通風(fēng)，最下臺階的階檐寬度應(yīng)加大，通常為5—6m。

一些礦井沿采區(qū)傾斜方向不再劃分區(qū)段，即采用整階段布置，這時工作面長度一般為100m左右，個別礦井如永川煤礦達1 80～200m。該礦采用爆破法落煤，部分充填法處理采空區(qū)，臺階長度達80～100m；為了使各臺階在工作面內(nèi)保持單獨的煤炭下放路線，階檐寬度達8-10m。

采區(qū)準備與典型的走向長壁采煤法基本相同。采區(qū)石門進入煤層后，一般在采區(qū)走向中部開掘一套采區(qū)上山眼連通上下采區(qū)石門。為了掘進方便，沿傾斜每隔10～15m用聯(lián)絡(luò)巷貫通各上山眼。為了行人安全，行人眼要分段錯開布置。在第一區(qū)段上下邊界，從采區(qū)上山眼向兩翼分別掘進區(qū)段運輸平巷和回風(fēng)平巷。至采區(qū)邊界附近，留5-7m寬隔離煤柱。從區(qū)段運輸平巷向上沿采區(qū)邊界隔離煤柱掘開切眼與上部的區(qū)段回風(fēng)平巷貫通。在區(qū)段運輸平巷上部留3-5m的護巷煤柱，從開切眼開始掘超前順槽。沿走向每隔5-6m掘一溜煤小眼，貫通區(qū)段運輸平巷和超前順槽。溜煤小眼上口應(yīng)呈漏斗形，以方便溜煤。

倒臺階采煤法是20世紀50年代初改革采煤方法時，由開采大傾角薄及中厚煤層的走向長壁煤法變化而來的。當(dāng)時主要是采用風(fēng)鎬落煤，而一臺風(fēng)鎬的生產(chǎn)能力又比較低。為了提高回采工作面的生產(chǎn)能力需采用多臺風(fēng)鎬同時落煤，在此情況下，為保證工作面下部工人的安全，而把工作面由直線形改為倒臺階形。

倒臺階采煤法采區(qū)巷道布置與走向長壁采煤法基本相同。由于傾角大，為了安全，采區(qū)上山由3～4個上山眼組成，分別用于溜煤、溜矸石、運料、通風(fēng)和行人。急傾斜工作面用風(fēng)鎬落煤時，為適應(yīng)多臺風(fēng)鎬同時安全作業(yè)而布置成倒臺階方式。倒臺階工作面全長通常為40～50m，有時可達100m。一個臺階長度為10～20m，臺檐寬為2～3m。最下部的臺階溜放煤塊，兼作通風(fēng)及安全出口用。其臺檐寬度應(yīng)加大到 4～6m。工作面支架既用于維護頂?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)置護身板、腳手板及溜煤板。頂板管理一般用全部垮落法。為開采近距煤層，可用矸石充填，以消除上下層的采動影響。本法巷道布置簡單，對地質(zhì)變化適應(yīng)性強，回采率較高；但回采工序多，勞動條件差，頂板管理困難，不安全，坑木消耗大，煤塵大。主要用于開采煤質(zhì)松軟的急傾斜較薄煤層，現(xiàn)正逐步被掩護支架采煤法代替。