第8章 急(傾)斜煤層采煤法

煤礦開(kāi)采學(xué)CoalMiningScience任課教師：王紅勝副教授博士聯(lián)系電話公室:能源學(xué)院3樓采礦工程系電子信箱：cumtwhs@163.com煤礦開(kāi)采學(xué)第八章急(傾)斜煤層采煤法1.井田開(kāi)拓特點(diǎn)井田內(nèi)儲(chǔ)量相對(duì)較少，礦井大多屬中小煤礦；一般采用立井開(kāi)拓，地面為山地地形時(shí)多用平硐開(kāi)拓。井田都劃分為階段，每個(gè)階段布置一個(gè)開(kāi)采水平，水平間多采用暗立井延深，大巷多布置在底板巖層中，因沿傾斜行人和輔助運(yùn)輸?shù)壤щy，一般只采上山階段。第一節(jié)

急(傾)斜煤層開(kāi)采概述一、急(傾)斜煤層開(kāi)采特點(diǎn)2.采準(zhǔn)巷道布置特點(diǎn)采礦工程圖一般采用立面投影圖或?qū)用鎴D，前者是將地質(zhì)信息和采掘工程投影在與煤層走向平行的立面上，后者是投影在與煤層層面平行的斜面上。采區(qū)內(nèi)一般沿煤層真傾斜開(kāi)掘3～5條平行的采區(qū)上山（眼），溜煤眼、運(yùn)料眼及行人眼，有的還專設(shè)溜矸眼和通風(fēng)眼；第一節(jié)

急(傾)斜煤層開(kāi)采概述一、急(傾)斜煤層開(kāi)采特點(diǎn)第一節(jié)

急(傾)斜煤層開(kāi)采概述一、急(傾)斜煤層開(kāi)采特點(diǎn)圖8-１

采區(qū)真傾斜上山眼布置１——采區(qū)運(yùn)輸石門(mén)；２——采區(qū)溜煤眼；３——運(yùn)料眼；４——行人眼；５——聯(lián)絡(luò)巷；６——區(qū)段運(yùn)輸平巷；７——區(qū)段回風(fēng)平巷；８——采區(qū)回風(fēng)石門(mén)；９——采區(qū)煤倉(cāng)；10——垛盤(pán)支護(hù)上山眼多用垛盤(pán)支護(hù)，煤層較薄和較硬時(shí)，溜煤眼、溜矸眼、通風(fēng)眼也可以不支護(hù)。為了減少行人和輔助運(yùn)輸困難，控制煤的自溜，有些礦井采用1～2條角度為25°～30°的偽傾斜折返上山代替一組真傾斜上山小眼。第一節(jié)

急(傾)斜煤層開(kāi)采概述一、急(傾)斜煤層開(kāi)采特點(diǎn)圖8-2采區(qū)偽傾斜折返上山布置1——運(yùn)輸石門(mén)；2——回風(fēng)石門(mén)；3——偽傾斜折返上山；4——溜煤眼；5——運(yùn)料眼；6——行人眼在急（傾）斜近距離煤層群開(kāi)采時(shí)，一組近距離煤層往往共用一組上山眼，布置在該組的最下一層煤中，各層之間用區(qū)段石門(mén)聯(lián)絡(luò)。由于賦存和開(kāi)采條件復(fù)雜，采區(qū)走向長(zhǎng)度較短。雙翼采區(qū)其走向長(zhǎng)度一般為500～800m，單翼采區(qū)其走向長(zhǎng)度一般為250～500m。采用偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法時(shí)，雙翼采區(qū)的走向長(zhǎng)度可達(dá)800～1000m，甚至更長(zhǎng)一些。采區(qū)內(nèi)區(qū)段的劃分及區(qū)段上下平巷的布置一般同緩（傾）斜煤層，巷道斷面和尺寸都相對(duì)較小。采區(qū)一般只設(shè)下部車場(chǎng)，多不設(shè)中部車場(chǎng)和上部車場(chǎng)。上山眼中運(yùn)煤采用自溜方式，輔助運(yùn)輸和行人均比較困難。第一節(jié)

急(傾)斜煤層開(kāi)采概述一、急(傾)斜煤層開(kāi)采特點(diǎn)3.采煤工藝特點(diǎn)①煤塊能自留運(yùn)輸，簡(jiǎn)化煤炭裝運(yùn)工作，但煤塊和矸石易沖倒支架和砸傷人員；工具、支護(hù)材料也要下滑，需要專門(mén)存放。②采煤工作面的行人、運(yùn)料、落煤、支護(hù)和采空區(qū)處理等各項(xiàng)工序的操作都比較困難，機(jī)械化水平低。

③有不同的采煤工作面布置形式和推進(jìn)方向，采煤方法多種多樣。④頂板重力沿傾斜方向的分力增大，垂直于層面方向的分力減小，采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)緩和，但工作面支架的穩(wěn)定性變差，使支護(hù)工作變得復(fù)雜。第一節(jié)

急(傾)斜煤層開(kāi)采概述一、急(傾)斜煤層開(kāi)采特點(diǎn)第一節(jié)

急(傾)斜煤層開(kāi)采概述一、急(傾)斜煤層開(kāi)采特點(diǎn)4.煤層間不同開(kāi)采順序的巖層移動(dòng)特點(diǎn)急斜煤層開(kāi)采后，頂?shù)装鍘r層穩(wěn)定性下降，都有沿傾向滑動(dòng)的趨勢(shì)。煤層群開(kāi)采相互影響：圖8-3急(傾)斜近距離煤層群區(qū)段或階段高度確定的限制（a）先采上煤層；（b）先采下煤層20世紀(jì)50年代初，推行了倒臺(tái)階采煤法、水平分層采煤法、巷道長(zhǎng)壁和掩護(hù)支架采煤法。1965年，淮南礦區(qū)發(fā)展和創(chuàng)造了偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法。在20世紀(jì)80年代中后期，芙蓉、廣旺等礦區(qū)創(chuàng)造了俯偽斜分段走向密集采煤法。第一節(jié)

急(傾)斜煤層開(kāi)采概述二、我國(guó)急(傾)斜煤層采煤方法的發(fā)展20世紀(jì)80年代末，窯街、梅河、烏魯木齊礦區(qū)成功地發(fā)展了水平分段綜合機(jī)械化放頂煤采煤法。同時(shí)，北京、靖遠(yuǎn)礦區(qū)和華亭煤礦試驗(yàn)成功了滑移頂梁支架鋪?lái)斁W(wǎng)水平分段放頂煤采煤法，大幅度提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。目前，在2m以下的厚煤層中主要采用俯偽斜分段走向密集采煤法；在傾角55°以上，2～6m厚的煤層中主要采用偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法，并且發(fā)展了架后放煤技術(shù)；對(duì)10m以上的厚煤層，多采用水平分段放頂煤采煤法。第一節(jié)

急(傾)斜煤層開(kāi)采概述二、我國(guó)急(傾)斜煤層采煤方法的發(fā)展這種采煤方法的主要特點(diǎn)是：采煤工作面成直線，按俯偽斜方向布置，沿走向推進(jìn)；用分段水平密集切頂、擋矸、隔離采空區(qū)與工作空間；工作面分段爆破落煤，煤炭自溜運(yùn)輸。第二節(jié)

俯偽斜走向長(zhǎng)壁分段水平密集采煤法第二節(jié)

俯偽斜走向長(zhǎng)壁分段水平密集采煤法一、工作面及回采巷道布置圖8-3偽斜走向長(zhǎng)壁采煤法1——密集支柱；2——“人”字形溜煤眼；3——單邊鋼板溜槽；4——戴帽點(diǎn)柱；5——超前掘進(jìn)工作1．工作面初采第二節(jié)

俯偽斜走向長(zhǎng)壁分段水平密集采煤法二、采煤工藝圖8-4工作面初采1——區(qū)段運(yùn)輸巷；2——區(qū)段回風(fēng)巷；3——開(kāi)切眼；4——溜煤行人眼；5——調(diào)整中的工作面煤壁；6——調(diào)整好的工作面煤壁2．工作面正常回采工作面用爆破落煤，自下而上分段爆破。支護(hù)采用金屬支柱和鉸接頂梁。支護(hù)形式采用倒懸臂齊梁齊柱布置，柱距0.8m、排距1.0m，金屬支柱架設(shè)應(yīng)采取防倒措施。沿煤層傾向每隔4～5m設(shè)置一排密集支柱，每排密集支柱沿走向長(zhǎng)4m，上鋪竹笆或荊片。相鄰兩排密集支柱沿煤層走向保持有1.0～1.5m錯(cuò)距。密集支柱除起切斷頂板作用外，主要用于擋矸。第二節(jié)

俯偽斜走向長(zhǎng)壁分段水平密集采煤法二、采煤工藝2．工作面正?；夭刹煽諈^(qū)采用全部垮落法處理。當(dāng)回風(fēng)巷下方采空區(qū)出現(xiàn)大面積懸頂時(shí)，除采用人工強(qiáng)制放頂外，可將上區(qū)段采空區(qū)冒落矸石放入本區(qū)段采空區(qū)。分段密集支柱的長(zhǎng)度與頂板性質(zhì)、工作面采高、采空區(qū)冒落矸石的安息角、煤層瓦斯涌出量以及相鄰兩排密集支柱的間距等因素有關(guān)。分段密集支柱過(guò)長(zhǎng)，工作面控頂增大，頂板壓力隨之增大，造成回柱困難，而且在密集支柱下方的“三角區(qū)”也易積聚瓦斯。分段密集支柱長(zhǎng)度過(guò)短則不能有效地起到擋矸作用。第二節(jié)

俯偽斜走向長(zhǎng)壁分段水平密集采煤法二、采煤工藝3．工作面收尾當(dāng)工作面上端推進(jìn)到距收作眼4m時(shí)，工作面進(jìn)入收尾階段，這時(shí)工作面長(zhǎng)度逐漸縮短。為滿足工作面收尾時(shí)的通風(fēng)、運(yùn)料和行人需要，收作眼應(yīng)始終保持暢通。為此，在收作眼靠工作面一側(cè)應(yīng)設(shè)保護(hù)煤柱，其尺寸為寬4m、傾斜長(zhǎng)5m。第二節(jié)

俯偽斜走向長(zhǎng)壁分段水平密集采煤法二、采煤工藝圖8-5工作面收尾1——區(qū)段運(yùn)輸巷；2——區(qū)段回風(fēng)巷；3——收作眼；4——聯(lián)絡(luò)巷；5——收尾中的工作面煤壁；6——收作眼煤柱優(yōu)點(diǎn)：工作面沿俯偽斜直線布置，減緩了煤矸的下滑速度，有利于防止沖倒支架和砸傷人員，改善了安全生產(chǎn)條件；工作面較長(zhǎng)，為提高單產(chǎn)和改善工作面近煤壁處的通風(fēng)狀況及實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采煤提供了條件，回采工效比較高。第二節(jié)

俯偽斜走向長(zhǎng)壁分段水平密集采煤法三、評(píng)價(jià)及適用條件存在問(wèn)題工作面支回柱工作量仍很大，工人操作還不夠方便；分段密集支柱下方的“三角區(qū)”通風(fēng)條件較差，易積聚瓦斯；煤層頂板有淋水時(shí)，勞動(dòng)環(huán)境比較差。第二節(jié)

俯偽斜走向長(zhǎng)壁分段水平密集采煤法三、評(píng)價(jià)及適用條件適用條件適用于傾角40°以上，頂板中等穩(wěn)定，煤壁易片幫，工作面采高不超過(guò)2.0m的低瓦斯煤層；或不宜使用偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法的不穩(wěn)定急斜薄及中厚煤層。第二節(jié)

俯偽斜走向長(zhǎng)壁分段水平密集采煤法三、評(píng)價(jià)及適用條件這種采煤法具有走向長(zhǎng)壁采煤法的某些特點(diǎn)，采煤工作面是直線形，按偽傾斜方向布置，沿走向推進(jìn)；用柔性掩護(hù)支架隔離采空區(qū)；工人在掩護(hù)支架下進(jìn)行采煤。第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法一、工作面及回采巷道布置2圖8-8偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法巷道布置1——采區(qū)運(yùn)輸石門(mén)；2——采區(qū)回風(fēng)石門(mén)；3——運(yùn)料眼；4——溜煤眼；5——行人眼；6——區(qū)段回風(fēng)平巷；7——區(qū)段運(yùn)輸平巷；8——初采斜巷；9——收作眼；10——架尾移動(dòng)軌跡線；11——架頭移動(dòng)軌跡線；12——偽傾斜工作面（地溝）；13——溜煤小眼；14——永久封閉；15——小眼臨時(shí)封閉；16——掩護(hù)支架第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法二、柔性掩護(hù)支架的結(jié)構(gòu)圖8-9平板型柔性掩護(hù)支架結(jié)構(gòu)1——工字鋼；2——鋼絲繩；3——荊笆條；4——壓木；5——撐木可將回采工作分為三個(gè)階段準(zhǔn)備回采正?；夭晒ぷ髅媸瘴驳谌?jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法三、采煤工作1.掩護(hù)支架安裝第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法（一）準(zhǔn)備回采圖8-12掩護(hù)支架安裝1——頂板；2——底板；3——地溝；4——鋼梁；5——鋼絲繩；6——竹笆；7——壓木；8——墊木；9——撐木2.掩護(hù)支架調(diào)斜第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法（一）準(zhǔn)備回采圖8-13掩護(hù)支架的調(diào)斜1——區(qū)段回風(fēng)巷；2——區(qū)段運(yùn)輸巷；3——初采斜巷；4——掩護(hù)支架；5——支架移動(dòng)軌跡線；6——支架放平位置；7——溜煤小眼在掩護(hù)支架下采煤，在回風(fēng)巷接長(zhǎng)支架，并在工作面下端支架放平位置拆除一段支架。掩護(hù)支架下采煤包括打眼、裝藥、放炮、鋪溜槽出煤及調(diào)整支架等項(xiàng)工作。炮眼布置根據(jù)架寬和煤的硬度來(lái)定。在架寬為2m或2m以下時(shí)，僅布置單排地溝眼即可，眼距0.5～0.6m，眼深為1.2～1.6m；架寬為2～3m時(shí)，打雙排地溝眼，眼距和眼深同上，排距為0.4~0.5m；架寬在3.0m以上，頂?shù)装鍌?cè)煤質(zhì)又較硬時(shí)，應(yīng)增加幫眼，幫眼的水平位置是架子下放后的位置，炮眼深度以不超出支架的兩端為限。第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法(二)正常回采第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法(二)正?；夭蓤D8-14雙排炮眼布置1——地溝；2——掩護(hù)支架；3——炮眼工作面爆破之后，自下而上鋪設(shè)溜槽，煤裝入溜槽自溜到下部運(yùn)輸巷中。隨著出煤，掩護(hù)支架自動(dòng)下落，應(yīng)隨時(shí)注意調(diào)整，使掩護(hù)支架落到預(yù)定位置。一般用點(diǎn)柱控制掩護(hù)支架，使它在工作面中保持平直。鋼梁應(yīng)垂直頂?shù)装?，并根?jù)煤層的傾角不同而保持2°～5°的仰角。煤出清后，支架整體沿走向推進(jìn)一定距離，一般為0.8～0.9m。然后拆除溜槽，再進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)的打眼放炮，出煤調(diào)架工作。第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法(二)正?；夭杉茏酉路诺姆绞脚c爆破煤的順序有關(guān)，我國(guó)各礦區(qū)曾采用以下兩種方式。1.工作面全長(zhǎng)一次爆破全工作面一次爆破后，掩護(hù)支架由原來(lái)的ab位置變到a′b′的位置，見(jiàn)圖8-14（a）所示。優(yōu)點(diǎn)是爆破出煤后掩護(hù)支架可以全工作面同步向下滑移到新位置，掩護(hù)支架不會(huì)受拉變形。缺點(diǎn)是打眼出煤不能平行作業(yè)，工時(shí)利用差，影響工作面單產(chǎn)的提高，有時(shí)還造成碎煤堵塞工作面。第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法(二)正?；夭蓤D8-14架子下放時(shí)長(zhǎng)度的變化2.工作面分段爆破工作面上下段可以交替打眼放炮出煤，使工作面的工時(shí)利用比較合理。缺點(diǎn)是下段爆破出煤之后，掩護(hù)支架將由ab變成acde的位置，架子受拉易變形損壞，見(jiàn)圖8-14（b）所示。第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法(二)正?；夭蓤D8-14架子下放時(shí)長(zhǎng)度的變化在工作面回采的同時(shí)，同樣要在回風(fēng)巷中不斷接長(zhǎng)掩護(hù)支架，以便連續(xù)回采。隨著工作面向前推進(jìn)，要及時(shí)拆除掩護(hù)支架下端的一段支架。拆除支架的方法：在工作面下端掩護(hù)支架放平處，將巷道斷面擴(kuò)大，露出鋼梁兩端，并及時(shí)打上點(diǎn)柱托住鋼梁，應(yīng)使支架下面的空間保持有1.2m以上的高度，以便于拆架時(shí)工人進(jìn)行操作。卸掉螺栓，將鋼絲繩經(jīng)過(guò)小眼拉到運(yùn)輸巷內(nèi)，然后拆除點(diǎn)柱，回收鋼梁。將回收的鋼絲繩和鋼梁經(jīng)采區(qū)運(yùn)料眼運(yùn)回支架安裝地點(diǎn)，重復(fù)使用。第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法(二)正?；夭刹鸪Ъ艿姆椒ǎ旱谌?jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法(二)正?；夭蓤D8-15掩護(hù)支架回收1——區(qū)段運(yùn)輸巷；2——溜煤眼；3——鋼梁；4——鋼絲繩；5——點(diǎn)柱；6——放頂點(diǎn)柱；7——架子放平處第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法(三)工作面收尾圖8-16回采收尾

1——區(qū)段回風(fēng)巷；2——區(qū)段運(yùn)輸巷；3——收作眼；4——掩護(hù)支架；5——溜煤眼；6——支架放平位置；7——支架移動(dòng)軌跡線為了擴(kuò)大這種采煤方法的使用范圍，我國(guó)開(kāi)采急斜煤層的一些礦井，多年來(lái)結(jié)合本礦區(qū)煤層地質(zhì)及技術(shù)條件，因地制宜地試驗(yàn)制造了多種結(jié)構(gòu)形式的掩護(hù)支架。第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法四、改進(jìn)支架結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大使用范圍當(dāng)煤層厚度為1.3～1.6m時(shí)，由于掩護(hù)支架下地溝斷面小，操作不方便，而且工作面通風(fēng)情況不良，因此不能采用平板形支架，而改用“八”字形支架。為防止支架切入底板，支架底腳呈斜面?！鞍恕弊中沃Ъ芨叨瓤稍?.3～0.5m范圍內(nèi)變化，以便增大掩護(hù)支架下工作空間的高度。第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法(一)“八”字形掩護(hù)支架圖8-17八字形掩護(hù)支架“ㄑ”形掩護(hù)支架可以用來(lái)開(kāi)采55°~60°的急斜煤層。支架的肢長(zhǎng)比(上肢和下肢的長(zhǎng)度之比)、肢間夾角和支架的跨度都影響支架的下滑性能。第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法(二)“ㄑ”形掩護(hù)支架圖8-18“ㄑ”形掩護(hù)支架“ㄑ”形掩護(hù)支架可以用來(lái)開(kāi)采55°~60°的急斜煤層。支架的肢長(zhǎng)比(上肢和下肢的長(zhǎng)度之比)、肢間夾角和支架的跨度都影響支架的下滑性能。第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法(二)“ㄑ”形掩護(hù)支架圖8-18“ㄑ”形掩護(hù)支架第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法(三)單腿支撐式掩護(hù)支架圖8-19單腿支撐式掩護(hù)支架1——走向鋼梁；2——25mm鋼絲繩；3——滑橇板；4——單腿；5——炮眼

圖8-20單腿支撐式掩護(hù)支架下放示意煤層傾角為45°～60°時(shí)多采用；在偽傾斜工作面掩護(hù)支架下，每隔1m左右支設(shè)一根單體液壓支柱，支柱與水平面交角在75o～80o。這種支架下放性能良好，下放過(guò)程可控，適用于開(kāi)采厚度1.45～4.6m，傾角在40°以上，產(chǎn)狀賦存較穩(wěn)定的煤層。第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法(三)單腿支撐式掩護(hù)支架第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法(四)“7”字形掩護(hù)支架圖8-21“7”字形掩護(hù)支架1——鋼梁楔塊；2——鋼梁；3——U形螺栓；4——鋼梁腿

為了減少支架的安裝、拆除次數(shù)，以節(jié)省人力和減少材料消耗，有些礦井改進(jìn)了巷道布置，增加區(qū)段高度，加長(zhǎng)了工作面長(zhǎng)度，用偽斜上山或溜煤眼把工作面分段布置。第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法五、改進(jìn)巷道布置減少支架安裝和拆除次數(shù)圖8-22偽斜上山工作面分段出煤1——區(qū)段回風(fēng)巷；2——區(qū)段運(yùn)輸巷；3——偽斜上山；4——工作面；5——溜煤小眼；6——聯(lián)絡(luò)巷第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法五、改進(jìn)巷道布置減少支架安裝和拆除次數(shù)圖8-23溜煤眼工作面分段出煤1——區(qū)段回風(fēng)巷；2——區(qū)段運(yùn)輸巷；3——溜煤眼；4——工作面優(yōu)點(diǎn)：工作面沿走向推進(jìn)，工作面較長(zhǎng)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，連續(xù)推進(jìn)；支架依靠重力自行下放，簡(jiǎn)化了頂板管理，減輕了單體支柱架設(shè)和撤除的繁重體力勞動(dòng)；工作空間礦壓顯現(xiàn)緩和，煤炭能自溜運(yùn)輸。第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法六、評(píng)價(jià)及適用條件存在問(wèn)題：支架材料的運(yùn)輸、安裝、拆除，鉆眼爆破，拆移溜槽等仍是以體力勞動(dòng)為主；支架不能調(diào)寬；對(duì)煤層厚度和傾角變化的適應(yīng)性較差。工作面煤塵大，工作環(huán)境較差。第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法六、評(píng)價(jià)及適用條件適用條件：適用于厚度1.5～6m，傾角大于55°，厚度穩(wěn)定的急（傾）斜煤層。當(dāng)煤層傾角小于55°時(shí)，架下需加單腿支撐的支柱，否則，支架不容易下放。第三節(jié)

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法六、評(píng)價(jià)及適用條件水平分層采煤法是把急斜厚煤層劃分成若干個(gè)與水平面相平行的分層，每個(gè)分層厚度為2~3m，并在每個(gè)分層內(nèi)布置回采巷道，形成采煤工作面，然后依次地進(jìn)行回采，采煤工作面沿走向推進(jìn)。水平分層采煤法的分層間的開(kāi)采順序及采空區(qū)處理方法，有下行垮落法和上行(下行)充填法。我國(guó)煤礦應(yīng)用的主要是下行垮落法。斜切分層采煤法的分層方法是分層面與水平面成25°～30°的夾角，以利于分層工作面的運(yùn)煤工作。20世紀(jì)50年代和60年代水平分層和斜切分層采煤法曾是我國(guó)開(kāi)采急斜厚及特厚煤層的主要方法，但目前應(yīng)用很少。第四節(jié)

水平分層及斜切分層采煤法第四節(jié)

水平分層及斜切分層采煤法圖8-24水平分層和斜切分層（a）水平分層；（b）正斜切分層；（c）倒斜切分層圖8-25是煤層厚度小于10m的水平分層下行垮落采煤法的采區(qū)巷道布置系統(tǒng)第四節(jié)

水平分層及斜切分層采煤法一、采煤系統(tǒng)圖8-25水平分層下行垮落采煤法采區(qū)巷道布置系統(tǒng)1——采區(qū)運(yùn)輸石門(mén)；2——采區(qū)溜煤眼；3——采區(qū)行人眼；4——采區(qū)運(yùn)料眼；5——區(qū)段運(yùn)輸巷；6——溜煤眼；7——分層平巷；8——分層采煤工作面；9——區(qū)段回風(fēng)巷；10——回風(fēng)石門(mén)分層工作面布置第四節(jié)

水平分層及斜切分層采煤法一、采煤系統(tǒng)圖8-18水平分層采煤法分層工作面布置（a）立體示意圖；（b）剖面圖1，2，3——第一、第二、第三分層工作面；4，5，6——第一、第二、第三分層工作面回采巷道；7——溜煤小眼；8——人工假頂運(yùn)煤：采煤工作面采出的煤由人工裝到溜煤小眼，經(jīng)區(qū)段運(yùn)輸平巷的輸送機(jī)運(yùn)出。材料：工作面所需坑木、材料，經(jīng)分層平巷運(yùn)到各分層工作面。通風(fēng)系統(tǒng)：新鮮風(fēng)流經(jīng)區(qū)段運(yùn)輸平巷經(jīng)進(jìn)風(fēng)（溜煤）小眼進(jìn)入各分層工作面；各分層工作面的回風(fēng)，經(jīng)各分層平巷匯集到區(qū)段回風(fēng)平巷，由采區(qū)回風(fēng)石門(mén)排出。各分層采煤工作面的通風(fēng)是串聯(lián)摻新方式。為了保證各分層工作面的通風(fēng)，應(yīng)在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)置臨時(shí)通風(fēng)設(shè)施，如掛風(fēng)障，并隨時(shí)改變其位置。第四節(jié)

水平分層及斜切分層采煤法一、采煤系統(tǒng)第四節(jié)

水平分層及斜切分層采煤法一、采煤系統(tǒng)圖8-26水平分層雙分層平巷布置1——區(qū)段回風(fēng)巷；2——第一分層工作面；3——第二分層工作面；4——沿底分層超前平巷；5——沿頂分層超前平巷；6——第三分層工作面開(kāi)切眼；7——沿底板的溜眼；8——沿頂板的溜眼；9——沿底板的聯(lián)絡(luò)平巷兼作分層平巷；10——沿頂板的聯(lián)絡(luò)平巷兼作分層平巷；11——區(qū)段運(yùn)輸巷；12——斜煤門(mén)落煤：一般采用爆破法或風(fēng)鎬。運(yùn)煤：由于工作面較短，采落的煤一般由人工裝入工作面附近的溜煤小眼內(nèi)；如果煤層厚度較大，人工裝煤距離長(zhǎng)，也可以把分層平巷及溜煤小眼布置在煤層中間。支護(hù)：工作面采用金屬支柱或木支柱支護(hù)，柱距和排距各為１ｍ左右，一般采用５～７排控頂。鋪設(shè)假頂：掛梁前需鋪設(shè)人工假頂，假頂材料可用金屬網(wǎng)、塑料網(wǎng)、竹笆或荊笆等。金屬網(wǎng)比較堅(jiān)固，鋪設(shè)一次可多次復(fù)用，直到區(qū)段內(nèi)各分層采完。采空區(qū)處理：處理采空區(qū)一般采用垮落法。第四節(jié)

水平分層及斜切分層采煤法二、采煤工藝優(yōu)點(diǎn)：能適應(yīng)煤層厚度、傾角變化，工作比較安全，采出率高。缺點(diǎn)：巷道布置及通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，工序多，掘進(jìn)率高，通風(fēng)、運(yùn)料困難，工作面裝煤的勞動(dòng)強(qiáng)度大，坑木材料消耗量大，機(jī)械化程度低。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)一般較低。因此，目前應(yīng)用較少，已逐漸被水平分段放頂煤采煤法所代替。第四節(jié)

水平分層及斜切分層采煤法三、評(píng)價(jià)及適用條件為解決煤層厚度大于10m、人工裝煤距小眼太遠(yuǎn)、勞動(dòng)強(qiáng)度大的問(wèn)題，采用斜切分層采煤法。各分層工作面向溜煤小眼方向傾斜２５°～３０°角，利用搪瓷溜槽溜煤，以降低勞動(dòng)強(qiáng)度。但這時(shí)工作面通風(fēng)將更為困難，因此，分層平巷多用雙巷布置。由于工作面斜度較大，長(zhǎng)度又短，斜切分層工作面不利于金屬網(wǎng)人工假頂?shù)姆啪W(wǎng)工作。第四節(jié)

水平分層及斜切分層采煤法四、斜切分層的應(yīng)用在急斜特厚煤層中，水平分段放頂煤采煤法類似于水平分層采煤法，其差別是按一定高度劃分為分段，在分段底部采用水平分層采煤法的落煤方法(機(jī)采或炮采)，分段上部的煤炭由采場(chǎng)后方放出運(yùn)走。這樣，各段依次自上而下使用放頂煤采煤工藝進(jìn)行回采。第五節(jié)

水平分段放頂煤采煤法示例：煤層平均厚度22m，煤層傾角37°～85°，平均55°，煤的堅(jiān)固性系數(shù)f=0．82~1．2，密度1.4t／m3。在+1700m水平至+1650m水平之間劃分為五個(gè)分段，分段高為10m。第一分段為+1690m水平，回風(fēng)和運(yùn)輸巷分別沿煤層頂?shù)装宀贾?，工作面的凈長(zhǎng)度約20m。第五節(jié)

水平分段放頂煤采煤法一、采煤系統(tǒng)第五節(jié)

水平分段放頂煤采煤法一、采煤系統(tǒng)圖8-27水平分段放頂煤采煤法巷道布置1——主斜井；2——副斜井；3——+1650m運(yùn)輸大巷；4——+1700m回風(fēng)大巷；5——+1650m運(yùn)輸石門(mén)；6——+1700m回風(fēng)石門(mén)；7——開(kāi)切眼；8——運(yùn)輸巷；9——回風(fēng)巷；10——進(jìn)風(fēng)斜巷；11——溜煤眼；12——回風(fēng)斜巷

通風(fēng)系統(tǒng)：主井1和副井2→+1650m大巷3→+1650m石門(mén)5→進(jìn)風(fēng)斜巷10→運(yùn)輸巷8→工作面7→回風(fēng)平巷9→回風(fēng)(材料)斜巷12→+1700m石門(mén)6→+1700m大巷4→風(fēng)井。運(yùn)輸系統(tǒng)：工作面前部和后部輸送機(jī)→運(yùn)輸巷8→溜煤眼11→+1650m石門(mén)5→+1650m大巷3→主井1。它的特點(diǎn)是分段高度大。10m的分段高度相當(dāng)于四個(gè)水平分層的高度。由此，巷道掘進(jìn)工程量小，費(fèi)用低；減少鋪網(wǎng)工作量及其費(fèi)用。第五節(jié)

水平分段放頂煤采煤法一、采煤系統(tǒng)急斜煤層綜采放頂煤的采煤工藝過(guò)程及其參數(shù)選擇的原則與緩斜煤層放頂煤采煤法基本相同。由于在急斜煤層中水平分段放頂煤工作面的長(zhǎng)度受煤層厚度限制，根據(jù)我國(guó)的煤層條件，一般在60m以下。由此，對(duì)采煤設(shè)備有一些特殊要求。主要是要求適用于短工作面的短機(jī)身采煤機(jī)及其與之相配套使用的輸送機(jī)。液壓支架的形式并無(wú)差異，只是根據(jù)采場(chǎng)壓力顯現(xiàn)特征，可適當(dāng)減小工作阻力及其重量。第五節(jié)

水平分段放頂煤采煤法二、綜采放頂煤采煤工藝特點(diǎn)我國(guó)生產(chǎn)有MGD150—NW型采煤機(jī)，為無(wú)鏈牽引采煤機(jī)，包括滾筒在內(nèi)，全長(zhǎng)只有3m。它的搖臂出軸位于機(jī)身中部，能自由回轉(zhuǎn)270°。與短機(jī)身采煤機(jī)配套使用的SGD—730／90W型工作面刮板輸送機(jī)的特點(diǎn)是：機(jī)頭和機(jī)尾短而矮；在機(jī)頭和機(jī)尾的側(cè)幫上也設(shè)有齒軌。從而使采煤機(jī)能直接開(kāi)到機(jī)頭或機(jī)尾上部，滾筒能割透端部，進(jìn)入巷道。這樣，采煤機(jī)可從巷道入刀，不需專開(kāi)切口。第五節(jié)

水平分段放頂煤采煤法二、綜采放頂煤采煤工藝特點(diǎn)第四節(jié)

水平分段放頂煤采煤法二、綜采放頂煤采煤工藝特點(diǎn)圖8-28水平分段綜采放頂煤工作面布置圖1——采煤機(jī)；2——前部輸送機(jī)；3——后部輸送機(jī)；4——液壓支架；5——運(yùn)輸巷輸送機(jī)；6——端頭支護(hù)；7——放煤窗口采煤工藝過(guò)程為：割煤、移架、推移輸送機(jī)和放頂煤。一般割煤進(jìn)刀量為0.5m。放煤自底板向頂板方向依次進(jìn)行，放煤方式與緩斜放頂煤時(shí)大體相同，可以采用多輪順序或單輪間隔順序。頂煤高度較大、頂煤裂碎不充分時(shí)，一般用多輪放煤。為了發(fā)揮綜采設(shè)備效能，一般工作面長(zhǎng)度宜大于25m。第五節(jié)

水平分段放頂煤采煤法二、綜采放頂煤采煤工藝特點(diǎn)特點(diǎn)：滑移頂梁液壓支架放頂煤是指工作面裝備有滑移頂梁支架進(jìn)行機(jī)采或炮采的一種水平分段放頂煤采煤法。示例：煤層厚度平均為56.5m，傾角45°，工作面長(zhǎng)度74m，分段高度6m，其中采高2m，放煤高度4m。第五節(jié)

水平分段放頂煤采煤法三、滑移頂梁液壓支架放頂煤采煤工藝特點(diǎn)工作面布置第四節(jié)

水平分段放頂煤采煤法三、滑移頂梁液壓支架放頂煤采煤工藝特點(diǎn)圖8-29滑移支架放頂煤工作面布置圖1——十字鉸接頂梁；2——抬棚；3——滑移頂梁液壓支架；4——前輸送機(jī)；5——后輸送機(jī)；6——金屬網(wǎng)假頂滑移支架一般以主輔兩架作為一組，實(shí)現(xiàn)邁步式前進(jìn)。第五節(jié)

水平分段放頂煤采煤法三、滑移頂梁液壓支架放頂煤采煤工藝特點(diǎn)圖8-22滑移頂梁支架移架順序（a）鋪?lái)斁W(wǎng)，伸出前伸梁；（b）移前輸送機(jī)；（c）提前梁柱，準(zhǔn)備滑移前梁；（d）縮前伸梁，滑移前梁到位，支前梁支柱，提后梁前柱，移后輸送機(jī)；（e）提后梁后柱；（f）滑移后梁到位，支后梁后柱1——前輸送機(jī)；2——后輸送機(jī)；3——金屬網(wǎng)采煤工藝落煤(放炮或采煤機(jī)割煤)開(kāi)幫，一次進(jìn)尺0.6～0.8m，清煤后立即掛網(wǎng)，伸探梁，一般網(wǎng)長(zhǎng)10m，寬0.9m，網(wǎng)的長(zhǎng)邊平行煤壁；移前輸送機(jī)，至煤壁；移前節(jié)支架，提腿滑移前梁，再支撐立柱；提后梁的前柱，移后輸送機(jī)；提后梁的后柱，滑移后梁，再支撐立柱；這樣開(kāi)幫2～3次后，放出頂煤，由后輸送機(jī)運(yùn)出。放煤時(shí)將支架靠采空區(qū)側(cè)的網(wǎng)剪成一個(gè)約1m2的放煤口，使頂煤順利落入后輸送機(jī)內(nèi)。同時(shí)，放煤的網(wǎng)口一般不超過(guò)三個(gè)，按多輪或單輪間隔順序，從運(yùn)輸巷底板向回風(fēng)巷頂板方向，依次將頂煤放完。第五節(jié)

水平分段放頂煤采煤法三、滑移頂梁液壓支架放頂煤采煤工藝特點(diǎn)(1)急斜綜放面仍有明顯的周期來(lái)壓，且來(lái)壓的強(qiáng)度大小相間，說(shuō)明工作面上覆圍巖中具有兩種不同結(jié)構(gòu)的形成和失穩(wěn)，即基本頂巖塊間的鉸接結(jié)構(gòu)和直接頂中的拱結(jié)構(gòu)，如圖8-30所示。第五節(jié)

水平分段放頂煤采煤法四