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[科普中国]-工作面直线式布置采煤法

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工作面直线式布置采煤法,是缓斜煤层壁式采煤法在急斜煤层中的推广应用。它具有采煤系统简单、工作面比较长、便于推广应用机械化采煤等优点。

走向长壁采煤法采区巷道布置急斜煤层走向长壁采煤法的采区巷道布置形式,一般在采区中部布置一组上山,沿倾斜划分若干区段,每个区段布置一个采煤工作面。工作面上端设区段回风平巷,下端设区段运输平巷。区段平巷采取单巷布置,沿煤层掘进。采煤时,在区段运输平巷上方掘超前辅助平巷。上区段运输平巷留作下区段做回风平巷1。

采煤工艺采煤工作面落煤,仍以爆破为主。落煤时,根据顶板稳定性与工作面长度,可采用一次爆破或一次打眼装药分次爆破。炮眼布置采用单排眼或双排眼,一次爆破进度1.0m左右。炮眼布置方向应稍向上斜,这样有利于排除炮眼内的煤粉和积水、降低崩落的煤块对支柱的冲击力、减少打眼工人吸尘量。由于煤层倾角较大,采落的煤炭沿煤层底板自溜,可简化装煤与运煤工序。

采煤工作面采用单体带帽点柱或棚式支架支护,通常以棚式支架应用最广泛。工作面支架的作用,既要支撑顶板,防止顶板垮落,又要作为工人上下和操作的脚手架,还要承受滚落煤块或矸石的冲击力。所以,支架的稳定性要好。当顶板松软时,采用一梁二柱或一梁三柱倾斜棚子,支柱迎山并架成一条直线,顶梁相互对接式排列,顶梁上要背板或铺设竹帘子等封顶,防止空顶漏顶;底板松软时,要在支柱下端设置底梁,防止底板岩层滑动;当顶底板都比较稳定时,可以采用带帽点柱支护。

采空区处理大多采用全部垮落法,四六排或五七排支柱控顶。特种支架采用放顶排柱与木垛。为了使放顶排柱更好地切顶与隔离采空区垮落矸石,有时可采用单排双行布置。为提高工作面支柱的稳定性,沿切顶线内侧每隔7-10m架设一个木垛。根据开滦等矿实践经验:煤层厚度大于1.8m时,放顶排柱的稳定性明显下降,因此,更需要架设木垛。

回柱放顶一般是采用回柱绞车,由下而上进行。回柱后垮落的顶板岩石借助下滑力向下滚动,有一部分充填下部采空区,致使采空区上部充填不实压力增大,导致区段回风平巷维护困难,故可采用爆破法将上区段(或阶段)的矸石放落下来充实采空区。如果顶板比较坚硬,回柱后顶板不垮落时,则要采取爆破法,人工强制放顶。

优缺点及适应条件急斜煤层走向长壁采煤法,根据开滦等矿区应用经验:具有采煤系统比较简单、掘进率低、采煤工作面通风条件好、煤层采出率较高、便于实现机械化采煤等优点。但是,顶板管理操作困难、工作量大,生产作业劳动强度大、安全保护条件差;工作面上、下同采相互干扰,影响单产的提高。这种采煤法适用于煤层顶底板较稳定、煤层倾角小于50°、厚度在2m以下的薄及中厚煤层2。

钢绳锯采煤法钢绳锯采煤法工作面长度25-40m,属短壁式。采煤工作面有沿走向布置仰斜推进和沿倾斜布置沿走向推进两种方式。国外采用前一种方法较多,我国主要是采用后一种方式。

钢绳锯采煤法区段上部有回风平巷,下部有运输平巷与辅助平巷。区段运输平巷与辅助平巷间留有4-5m煤柱,每隔—定距离用联络眼相沟通,并将联络眼上端扩展成漏斗形,以便工作面锯落的煤炭装入输送机外运。

钢绳锯落煤是借助工作面上下区段平巷安装的绞车,带动紧压工作面的锯齿作上下往复运动时,锯齿在煤壁上割出一条槽,随着割槽的加深和矿山压力的作用,割槽后而松动的煤层就会自行垮落,并沿煤层底板下滑,经漏斗口装入输送机后外运。随着工作面向前推进,要不断地向前移置工作面两端的导向轮,使锯齿始终紧压煤壁,提高锯煤效果3。

本词条内容贡献者为:

王强 - 副教授 - 西南大学