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[科普中国]-倾斜长壁采煤法

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倾斜长壁采煤法是一种采煤方法,特点是回采工艺与走向长壁采煤法相似。

简介回采工艺与走向长壁采煤法基本相似,不同点是回采工作面沿走向布置,沿倾向推进。即在井田范围内,沿煤层走向布置主水平大巷,在大巷两侧沿倾斜向上山或下山方向掘进工作面的运输斜巷和回风斜巷,掘至采区边界后,掘进开切眼使两斜巷连通。

在开切眼和巷道内安装设备,沿煤层倾斜方向,用仰斜或俯斜方式采煤。用本法开采单一薄层及中厚煤层,巷道布置十分简单。回采工作面有成对布置的,也有按单一工作面布置的。每个工作面长 150~200m或更长。工作面沿倾斜的推进长度即运输斜巷和回风斜巷长度,可达1000~1500m。在运输斜巷中铺设可伸缩带式输送机,回风斜巷中铺设轨道,用无极绳绞车或单轨吊车运送设备和材料。

倾斜长壁采煤法巷道布置特点根据分析倾斜长壁采煤法的巷道布置及采煤工艺特点,以及国内外一些矿井实践经验,可以看出倾斜长壁采煤法与走向长壁采煤法相比具有以下优点:

(1)巷道布置简单。巷道掘进和维护费用低、投产快。与走向长壁采区巷道布置相比,这种方法减少了一些准备巷道,相应地可以缩短矿井建设周期。同时,还减少了巷道维护工程量和维护费用。当井底车场和少量的大巷工程完毕后,就可以很快地准备出采煤工作面投入生产。

(2)生产系统简单。倾斜长壁采煤法工作面出煤经分带运输斜巷直达运输大巷,运输环节少,系统简单。由于倾斜长壁工作面的回采巷道既可以沿煤层掘进,又可以保持固定方向,故可使采煤工作面长度保持等长,从而减少了因工作面长度变化而给生产带来的不利影响。矿井通风风流方向转折变化少,同时使巷道交岔点和风桥等通风构筑物也相应减少。

(3)对某些地质条件的适应性较强。当煤层的地质构造,如倾斜断层和斜交断层比较发育时,布置倾斜长壁工作面可减少断层对开采的影响,可保护工作面的有效推进长度。当煤层顶板淋水较大或采空区采用注浆防火时,仰斜开采有利于疏干工作面,创造良好的工作环境。当瓦斯涌出量较大时,俯斜开采有利于减少工作面瓦斯含量。

倾斜长壁采煤法存在的主要问题是要求煤层倾角小。长距离的倾斜巷道,使巷道掘进及辅助运输、行人比较困难。大巷装车点较多,特别是当工作面单产低,同采工作面个数较多时,这一问题更加突出。1

注意在厚煤层中采用本法时,由于掘进和维护长距离的分层回采斜巷比较困难,维护费用高,故需在煤层底板岩石中布置供各分层共用的集中巷,每隔150~200m开掘联络巷道,与分层回采斜巷相连接。

各分层的回采斜巷可逐段超前于工作面掘进,并随采随废。

各分层工作面回采顺序,可在保持一定错距的条件下,上下分层同时回采,也可在上分层工作面采至边界后再采下部分层,以利形成再生顶板。

详细信息倾斜长壁工作面按推进方向分仰斜开采和俯斜开采两种。如煤质较硬或顶板淋水较大,一般宜用仰斜开采;如煤层厚度大,煤质松软容易片帮,宜用俯斜开采。回采工作面一般应朝大巷方向推进,即水平大巷上方的煤层用俯斜方式开采,水平大巷下方的煤层用仰斜方式开采,以利于工作面通风和巷道维护。在地质条件适宜的矿井中,本法与走向长壁采煤法相比,优点是:

1、巷道布置简单,巷道掘进和维护费用低,投产快。据苏联矿井对比资料,在相同的矿山地质条件下,倾斜长壁开采比走向长壁开采的巷道长度减少10~20%,大型矿井的建设工期可缩短1~2年。

2、运输系统和通风系统均较简单,回采工作面技术经济效果好。

3、易于实现等长工作面,减少了由于工作面长度变化而增加拆装自移式液压支架和接长或缩短输送机的工序。本法的缺点是倾斜巷道距离长,使辅助运输和行人比较困难。中国自70年代开始推广使用。适用于倾角12°以下的煤层,机采和炮采可扩大应用于开采15°~18°的煤层。国外采用俯斜综采工作面开采倾角为33°的煤层已获成功。

4、对地质条件适应性较强。采煤工作面倾斜和斜交断层较多时,布置倾斜长壁工作面可减少断层对开采的影响。

5、通风线路短,风流转折变化少,减少了风桥、风门等通风构筑物,漏风少,通风效果好。

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学