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1、第四章 单一走向长壁采煤法longwall mining method on the strike of single seam采矿教研室 刘志军,第一篇 采煤方法,第四章 单一走向长壁采煤法第一篇 采煤方法,一、条件：近水平、缓斜、倾斜煤层薄、中厚及厚煤层（35m）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,一、条件：第一节、采区巷道布置及生产系统,煤矿开采学9单一走向长壁采煤法采煤系统共49张课件,二、巷道布置特点,二、巷道布置特点,1、按用途及服务范围分类：开拓巷道准备巷道回采巷道 2、巷道布置特点：上山、区段平巷、联络巷 沿煤层布置；车场及硐室布置于岩层中。,1、按用
2、途及服务范围分类：,三、巷道掘进顺序 Drivage order,原则：1) 巷道掘进尽快构成通风系统Roadways are drived as soon as possible make up ventilation system2) 尽量采用平行作业（Adopt parallel operation）,三、巷道掘进顺序 Drivage order原则：,上山间距20m左右区段煤柱8 15 m下区段回风平巷超前本区段运输平巷100 150m联络巷间距80 100m采准顺序：,上山间距20m左右,四、主要生产系统,1、运煤系统：2、运料排矸系统:3、通风系统：4、供电系统：从运上输入5、压风
3、及安全用水：（管路经运上）,风帘 风窗 风桥 风墙 风门,四、主要生产系统1、运煤系统： 风帘 风窗,五、构成采区生产系统的巷道类型,回采巷道 直接为回采工作面服务 横向（沿走向）；上山巷道 为各区段服务 ,纵向（沿倾斜）；采区上、中、下部车场 联结上山与区段平巷 纵 横相联； 硐室：绞车房、变电所、煤仓等。 附属于上述各类巷道的联络巷。,五、构成采区生产系统的巷道类型回采巷道 直接为回采工作面服,第二节、采煤系统分析,采煤系统回采巷道的掘进与回采工作在时间上的配合及在空间上的相互关系。 一、区段参数： 区段斜长：L区 = L采+ 2L巷+ L柱 区段走向长：,第二节、采煤系统分析采煤系统回采
4、巷道的掘进与回采工作在时间,区段斜长：,我国 兖州 美国（综采）L采 120 200m 300 m 246 m，335 m 综采 150 mL柱 015 m； 普采 综采L巷 2.5 3.0m 4 4.5 m,区段斜长： 我国,区段走向长,区段走向长 = 采区走向长 普采 500 m 综采 1000 m 技术发展趋势：加大国内：2430 m（采区一翼）,区段走向长区段走向长 = 采区走向长,二、区段平巷的布置,巷道布置的内容：巷道用途、数量、位置和巷道之间的时空关系1、普采或炮采区段平巷布置1）区段回风平巷（轨巷）：track subentry （1）功用：轨道运输、回风、行人。 （2）要求：
5、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；,二、区段平巷的布置巷道布置的内容：巷道用途、数量、位置和巷道,1）区段回风平巷,轨道要求 ： i、坡度i =0.5 1%， 以利于矿车运输、流水；ii、轨距与全矿一致 （3）施工措施：（working）轨道要求巷道按腰线沿煤层走向掘进。两端安绞车时也可以按中线掘进，分段取值。,1）区段回风平巷轨道要求 ：,2）区段运输平巷（机巷）（conveyer subentry）,（1）功用：铺输送机，运煤或物料，行人。 （2）要求： 与采面下出口相连，必须沿煤层掘进。位置、断面利于装运煤。方向要求直或分段取直，利于运煤。 链板
6、输送机每部长200m，允许弯度值 3 o ，弯曲段 长度要等于或大于15m;,2）区段运输平巷（机巷）（conveyer subentry,区段运输平巷（机巷）,运输机要求: 能适应上下坡度变化 胶带机 向上 17 o 向下 15 o 断面符合运输、通风、行人安全等要求 既要沿煤层掘进，又要求直，巷道必定不平 方案一：挂中线掘进。方案二：分段挂中线取直,区段运输平巷（机巷）运输机要求: 能适应上下坡度变化,沿中线掘进,沿中线掘进,方案一：A B C D E直线，挂中线掘进。（i）、上下起伏变化大，C、E点最低，达 1.0m;（ii）、低点积水；泵排水；方案二：A F G H，分段挂中线取直。（
7、i）、坡度缓和，相差 ( 0.5m)；（ii）、低点积水， 泵排出；（iii）、折点少，占用设备少，每段宜用一台输送机。,方案一：A B C D E直线，挂中线掘进。,煤矿开采学9单一走向长壁采煤法采煤系统共49张课件,（3）施工措施：定向取直或分段取直，挂中线掘进。由以上知：普采、炮采 轨巷按腰线施工； 机巷按中线分段取直要求：双巷（上区段机巷、下区段轨巷）一次掘出，且轨巷超前机巷：i、超前探清煤层沿走向的变化情况，确定机巷转折点，为机巷定向取直，保证施工质量；ii、机巷低洼处泄水（通过联络巷泄水）,（3）施工措施：,2、一般综采工作面区段平巷布置,1）综采工作面特点 设备多，重量大。如采煤
8、机 8 12 t；支架17 t 左右。设备功率大，有液压系统，供电系统及其附属设备，液压泵站，移动变电站，转载机等。设备安装、拆卸及运输费工耗时。采面产量高。巷道断面尺寸大。,2、一般综采工作面区段平巷布置 1）综采工作面特点,2）一般综采工作面机巷、风巷布置,机巷：铺输送机 、设备列车 铺轨 断面大，一般S 12m2 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，保持采面等长；（2）机巷、风巷分段定向取直、平行布置，保持采面等长；（3）施工技术：沿中线定向取直或分段取直。,2）一般综采工作面机巷、风巷布置 机巷：铺输送机 、设备列车,煤矿开采学9单一走
9、向长壁采煤法采煤系统共49张课件,三、区段平巷布置方式,1、双巷布置：上区段机巷与下区段风巷统一布置 双巷同时一次掘出，轨巷超前 优点：1）掘进通风容易； 2）安全好 进出掘进面有两个出口，对回采也有避灾出口；,三、区段平巷布置方式 1、双巷布置：上区段机巷与下区段风巷统,双巷布置的优点：,3）可超前勘探煤层变化，利于为机巷定向；4）泄水方便；5）易送物料到机巷（安装维修）；6）为上、下采面及时接替创造条件 。双巷布置缺点： （1）下区段风巷受采动影响，维护时间长且困难；（2）若设备放在下区段风巷内，需重新移置电路和油管等。（3）损失区段煤柱,双巷布置的优点：,2、一条半巷布置,上区段机巷掘出
10、，下区段风巷掘一半 优点：同双巷布置，利于接替，一半长巷道易维护。,2、一条半巷布置上区段机巷掘出，下区段风巷掘一半,3、单巷布置,分巷布置， 10o 时，下行风，设备在上巷，可用于低沼矿井。 设备在机巷，要求机巷大断面。 对于综采，要求工作面等长，双巷布置的优点不复存在,3、单巷布置,4、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。,4、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。,四、单工作面与双工作面布置,右图所示，对拉工作面 1、对拉采面生产系统运煤：上采面下运 下采面上运 通风：（1）1 进风，2、3 回风，下采面下行风；（2）2、3 进风，1 回风，上采面下行
11、风；(3)串联掺新，3、1 进风，2 回风。,1中间运输平巷 2上轨道平巷 3下轨道平巷,四、单工作面与双工作面布置右图所示，对拉工作面 1中间运,适用：非综采工作面；顶板中等稳定以上；瓦斯少。,2、上、下采面错距： 一般5m ，木垛维护。3、优、缺点及适用： 优点 减少平巷掘进量和维护量；采出率高；占用设备少；生产集中；管理方便。 缺点 上、下采面交接处难维护。,适用：非综采工作面；顶板中等稳定以上；瓦斯少。2、上、下采,五、工作面回采顺序,1、采面后退式：如图所示，由采区边界附近向采区上山方向推进采煤。适用： 我国广泛应用,五、工作面回采顺序 1、采面后退式：,2、 采面前进式：如图，采面
12、由采区上山附近向采区边界方向回采，区段平巷沿空留巷。,问题：少掘巷；采出率高；要求支护技术和手段好；要防漏风；留巷困难。适用： 少用。,2、 采面前进式：问题：少掘巷；采出率高；要求支护技术,3、采面往复式： 上采面前进式，沿空留巷；下采面后退式，沿空留巷。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。,3、采面往复式：,4、往复旋转式：使综采面旋转180，往复回采，沿空留巷。优点：采面不搬家；少掘巷；缺点：煤损大；回采技术复杂；转折点难维护，设备折损严重。适用 ：少。,4、往复旋转式：,六、区段无煤柱护巷,1、 沿空留巷（巷帮充填）：工作面采煤后沿采空区边缘维护原回采
13、巷道 1）前进式沿空留巷：采面前进式回采，沿采空区留出平巷。 2）后退式沿空留巷：先掘区段平巷到采区边界，采面后退回采，沿采空区留出平巷，为下区段服务。,六、区段无煤柱护巷 1、 沿空留巷（巷帮充填）：工作面采,3）往复式沿空留巷：沿空留巷适用条件： 中倾斜以下，厚2m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。,1、 沿空留巷,3）往复式沿空留巷：1、 沿空留巷,2、沿空掘巷,1)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。,2、沿空掘巷 1)特点：沿上覆岩层稳定的采空区边缘或仅,2)沿空掘巷时回采面接替顺序,(1)区段跳采接替方便；巷道掘进量少；生产分散；“孤岛
14、”采煤矿压显现强烈； 适用：采区区段数目多。,2)沿空掘巷时回采面接替顺序(1)区段跳采接替,（2）沿空掘巷区段顺序接替,区段平巷双巷布置，留煤柱20 30m，回收部分煤柱。适用：区段数目少；矿压大，不宜跳采时，增加了平巷及联络巷的工程量,（2）沿空掘巷区段顺序接替 区段平巷双巷布置，留煤柱20,七、采场通风方式与回采巷道布置,1、工作面通风的要求 :符合安全规程，防止上隅角瓦斯聚积；防漏风；通风系统简单；风巷断面足够。,七、采场通风方式与回采巷道布置 1、工作面通风的要求 :上,2、通风方式,U型通风 通风系统简单，漏风少，风流线路长，变化大。 适用：瓦斯不太大，我国常用； 瓦斯大，设瓦斯尾
15、巷，U + L通风,2、通风方式 U型通风,通风方式,Z型通风 亦称顺流通风方式，风路短，通风效果比U型好 采区边界有回风上山时应用,通风方式 Z型通风,通风方式,Y型通风 稀释风流中的瓦斯。要求：有边界上山回风。,通风方式Y型通风,通风方式,H型通风 系统复杂，稀释瓦斯,W型通风 对拉工作面,通风方式H型通风 W型通风,八、地质构造影响时区段平巷布置,断层构造，权台矿综采面布置之一,八、地质构造影响时区段平巷布置 断层构造，,陷落柱 范各庄矿,陷落柱,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45% 。适用：缓、中、倾斜薄及中厚煤。近年来，应用范围扩大。坚硬顶板采用刀柱法采煤，注水软化等实现长壁采煤4.5m厚煤层一次采全高成功；目前认为M 45m为宜。倾斜长壁采煤法的推广,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,作业,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,作业 绘制单一走向长壁采煤法的采区巷道布置，并说明掘进,谢谢！,谢谢！,
