水平分段放頂煤採煤

水平分段放頂煤採煤

水平分段放頂煤採煤法,是先將分段下部2-2.5m厚的煤層,用普通方法進行開採,然後將其上部煤層用放頂煤的方法進行開採。國內外廣泛推廣套用水平分段放頂煤採煤法,把分層的厚度加大到8-12m,最大可達20m。在急傾斜煤層中,按一定高度分成若干分段,在分段內先採出底部工作面的煤,隨即放出上部頂煤的採煤方法稱為水平分段放頂煤採煤方法。

簡介

概述

水平分層或斜切分層下行垮落採煤法最突出的問題是:採煤巷道的掘進率高、採煤機械化程度低。為此,國內外廣泛推廣套用水平分段放頂煤採煤法,把分層的厚度加大到8-12m,最大可達20m。從而使採煤巷道掘進率降低、分層工作面生產能力和工效提高、技術經濟指標明顯改善。

水平分段放頂煤採煤法類型

根據煤層厚度和穩定程度不同,水平分段放頂煤開採有三種類型:煤層厚度超過20m又賦存穩定時,採用自移式液壓支架放頂煤法,分段厚度10-20m,如烏魯木齊、窯街和遼源等礦區先後採用過;煤層厚度大於4-6m時,採用滑移頂梁液壓支架放頂煤,分段厚度6-10m;煤層厚度小於4m時,則採用巷道式挑(放)頂採煤法,分段厚度小於6m。

採煤巷道布置

水平分段放頂煤採煤法,是由水平分層下行垮落法演變而來的。所以,採區的採煤巷道系統與水平分層下行垮落採煤法的基本相同。採區內沿傾斜劃分成若干區段,垂高可達50m。區段上部掘區段迴風平巷,下部掘區段運輸平巷,掘至離採區邊界80-90m時,沿煤層掘兩條區段上山眼貫通區段運輸與迴風平巷,以便生產時通風、行人與運輸。區段上山眼每隔一定距離用聯絡巷連通。然後由區段聯絡巷開始,沿走向掘分層(段)平巷,把區段劃分成若干段,兩分層平巷間距6-10m。分層平巷根據煤層厚度不同掘一條或兩條。

如果煤層厚度大於10m,沿煤層頂板和底板分別開掘運輸與迴風平巷。分層平巷掘至採區邊界便可掘開切巷(煤門)布置採煤設備,沿走向開始後退式採煤。開採第一分段時,準備第二分段的分層平巷以便接替。滑移支架放頂煤開採包括;落煤、裝運煤、掛頂網、移架和放頂煤等工序。

採煤工作面落煤方式

採煤工作面可採用爆破和機械落煤,一般採用爆破法較多。炮眼布置取決於采高和煤質軟硬程度,可用雙排或三排眼;炮眼深度取決於滑移支架的邁步大小。放炮後,由人工直接將煤裝入輸送機後,經分層平巷運往區段聯絡眼下放。爆破落煤裝完後,便可移動滑移支架。隨著支架前移,頂煤失去支撐就會自行垮落。如果煤層比較堅硬時,可通過放震動炮把頂煤放下來。

放頂煤是在滑移頂梁後端金屬網上,每隔1.5m左右打開一個放煤口,垮落的頂煤沿放煤口落到工作面,再由人工裝入輸送機外運。如鋪設有放頂煤的輸送機時,則直接落到輸送機上。當頂煤放完出現矸石時,應立即堵住放煤口停止放煤,並將打開的網口用鐵絲補好。放煤後直接頂不垮落時,要採取打眼放炮方法,強制頂板垮落,以減輕工作面壓力。

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工作面水平式布置採煤法

水平分層或斜切分層下行垮落採煤法最突出的問題是:採煤巷道的掘進率高、採煤機械化程度低。為此,國內外廣泛推廣套用水平分段放頂煤採煤法,把分層的厚度加大到8-12m,最大可達20m。從而使採煤巷道掘進率降低、分層工作面生產能力和工效提高、技術經濟指標明顯改善。

根據煤層厚度和穩定程度不同,水平分段放頂煤開採有三種類型:煤層厚度超過20m又賦存穩定時,採用自移式液壓支架放頂煤法,分段厚度10-20m,如烏魯木齊、窯街和遼源等礦區先後採用過;煤層厚度大於4-6m時,採用滑移頂梁液壓支架放頂煤,分段厚度6-10m;煤層厚度小於4m時,則採用巷道式挑(放)頂採煤法,分段厚度小於6m。

採煤工藝

水平分層下行垮落採煤法的採煤工藝,也包括落煤、裝煤、支護與採空區處理等工序。工作面落煤可用爆破或機械兩種方法。當工作面比較短時,可採用爆破法。炮眼布置一般採用雙排眼、炮眼深度1.0-1.5m。在人工頂板下採煤時,則採取小進度多循環的方式。採下的煤由人工直接攉入聯絡眼或通過溜槽等送入溜煤眼。當煤層厚工作面又較長時,應採用機械落煤、輸送機運煤。

工作面支護採用木材或單體金屬支柱。採用木材棚式支架時,棚梁平行工作面對接式架設;採用金屬單體支柱時,鉸接梁組成懸臂樑支護。採空區處理採用全部垮落法。最大控頂7-8m,最小控頂距5-6m,確保最小控頂距內有兩個聯絡眼進行溜煤與通風。回柱放頂前要鋪設人工頂板,隔離上分層垮落的岩石。人工頂板材料可用金屬網或荊笆等。一般多採用金屬網。

人工頂板的鋪設方法與要求和傾斜分層下行垮落法基本相同。由於採煤工作面較短切頂線不架設放頂排柱,一般只架設木垛。水平分層下行垮落採煤法工作面的準備工作量比較小,一般採用三班採煤,邊采邊準的作業方式,工作面每推進2-3m放頂一次。

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