伪斜短壁采煤法,又称伪斜正台阶采煤法。它是指在急倾斜煤层的阶段或区段内,沿伪斜方向布置成上部超前的台阶形工作面,并沿走向推进的采煤方法。
概念伪斜短壁采煤法,又称伪斜正台阶采煤法。它是指在急倾斜煤层的阶段或区段内,沿伪斜方向布置成上部超前的台阶形工作面,并沿走向推进的采煤方法。为了克服倒台阶全部垮落和倒台阶矸石充填采煤法存在的控顶面积大、坑木消耗高、煤炭回收率低、工作面内行人及运料不便、台阶上方易于瓦斯积聚等缺点,重庆中梁山南矿于1984年试验成功伪斜短壁采煤法,取得较好技术经济效果,安全状况进一步得到改善。将一个长壁工作面划分为若干个长5~8 m的短壁工作面,短壁工作面呈正台阶形布置,沿层面与走向线300夹角的伪斜方向上下台阶错距为15—20 m,各短壁工作面上方利用单体液压支柱、竹笆,使采空区垮落矸石堆积形成的垫层构成人工假顶来隔离采空区,沿采空区维持一条伪斜小巷,用于工作面通风、行人、运料、溜煤。伪斜小巷内铺设搪瓷溜槽,以便煤炭自溜。1
伪斜短壁采煤工艺伪斜短壁工作面多采用风镐破煤,也可以采用爆破破煤。各短壁采出的煤炭堆积在其下部伪斜小巷溜煤槽内,各伪斜小巷下口均设置挡煤板,以防止短壁工作面采煤时,伤及下短壁工作面作业人员。当煤堆积到一定高度时,应由下向上逐步取掉挡煤板自溜放煤。为防止大块煤、矸打落支柱和伤及人员,可在伪斜小巷下口的正前方挂设胶皮挡板,使煤流沿伪斜小巷运动。
各短壁工作面采用单体液压支柱,排柱距视顶底板岩性、工作面涌水量等因素取0.8~1.0 m,支柱支设在沿顶底板护板上,假顶支柱、假顶加强支柱支设时必须有3°~5°的迎山角,保证支柱有足够的初撑力。
伪斜短壁工作面采用专用卸载手把远距离人T回柱。回撤T作面支柱前,先设置人工假顶支柱,假顶加强支柱,铺上竹笆,沿顶板一侧掏出不少于0.3 m厚的矸石垫层,然后按矸石堆积斜面由上而下,由采空区向煤壁回撤支柱,使矸石滚落到新设置的人工假顶上。回柱时若遇“死柱”,要先打好替柱,用松顶或掏底方式回柱。回柱放顶时,短壁工作面必须停止采煤和其他工作。
各短壁工作面每日三班采煤,边采边准,日循环3个,循环进度0.9 m,日推进2.7 m。
采空区采用全部垮落法进行处理,最大控顶距为4.7 m,最小控顶距为2.0 m。1
优缺点及适用条件优点①安全可靠性好。该采煤工艺采用全部垮落法管理顶板,但又具备充填法的某些特点。因煤壁整体伪斜沿走向顶板支承压力传递稳定,缩短工作面真倾斜方向控顶范围长度,减少顶底板的滑动,改善采场顶底板受力状态,增强了顶板稳定性,顶板压力减小,周期来压现象不明显,从而提高工作面安全可靠性。
②工作面位于采空区下方,不容易积聚瓦斯,为采空区瓦斯抽采创造条件。
③工作面浮煤少,减少了顶板垮落、采空区煤层自然发火及瓦斯、煤尘爆炸危险性。
④对煤层厚度、倾角变化、瓦斯涌出量等地质条件适应性较强。
⑤巷道布置简单,掘进率低。
⑥无煤掉人采空区,资源回收率高。
缺点①短壁工作面多,溜煤相互干扰,工作面利用率降低。
②伪斜小巷断面偏小,产尘量大。
③片帮、滑底事故未能充分控制,安全生产受到影响。
④破煤方法、支护设备有待进一步改进。
适用条件该采煤法对地质条件适应性较强,用于煤层厚度、倾角有变化及小型地质构造,厚度在2.4 m以下,工作面涌水量小于5 m3/h,不宜选用伪斜柔性掩护支架采煤法的急倾斜煤层。1
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黄伦先 - 副教授 - 西南大学