煤矿开采学-第七章放顶煤采煤法.ppt

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1、采矿教研室,第一节 基本特点及类型第二节 放顶煤开采支护设备第三节 矿压显现特点及顶煤破碎机理第四节 放顶煤工艺特点第五节 采煤系统分析第六节 适用条件及评价,第七章 放顶煤采煤法,采矿教研室,第一节 基本特点及类型,概念：在缓斜厚煤层的底部（或煤层上部某一范围的底部）布置长壁 工作面用常规方法进行采煤，随该工作面推进，利用矿山压力或人工破碎方法，将顶煤破碎，而后将顶煤放出，由采面运出。,基本特点：采底层，上部冒落放出，高位、中位、低位，过程，不充分碎裂体，较充分，冒落放出,采矿教研室,基本类型,1、一次采全厚放顶煤开采,2、预采顶分层网下放顶煤开采,3、倾斜分层放顶煤开采,采矿教研室,第二节

2、 放顶煤开采支护设备,一、单输送机高位放顶煤支架,煤尘大、采放不能平行作业、回收率低,采矿教研室,二、双输送机中位放顶煤支架,采矿教研室,三、双输送机低位放顶煤支架,后输送机铺在底板上，煤尘小，有发展前景,采矿教研室,第三节 矿压显现特点及顶煤破碎机理,一、综采放顶煤矿压显现规律,综放面矿压显现也有周期性支架载荷没有随采厚加大而大副度增加综放工作面开采引起的支承压力对两巷的影响距离增加，影响程度降低。,采矿教研室,二、顶煤破碎机理,（一）顶煤破碎和影响因素 实体煤 破碎煤块 放煤口支承压力+顶板回转+支架作用,（二）顶煤破坏过程破坏发展区：受顶板回转作用，煤壁前方附近顶煤发生破坏，裂隙扩展，位

3、移增大。裂隙发育区：支架反复支撑，控顶区内的顶煤形成发育的裂隙。支架反复支撑，形成交变应力，破碎效果提高。梁长顶煤破碎加剧，顶上易冒空。支架反复支 撑的次数n与顶梁长度L及截深B有关。垮落破碎区：顶煤完全破坏，失支连续性，在支架后方垮落放出。,采矿教研室,三、顶煤破坏过程,采矿教研室,第四节 放顶煤工艺特点,一、顶煤放出规律椭球体放矿理论认为：矿石在采场破碎后，是按近似椭球体形状向下自然流动下来的，即原来所占的空间形状为一个旋转椭球体，放煤椭球体表面上的颗粒将大体同时到达放煤口。,采矿教研室,二、放顶煤工艺,（一）初末采放煤工艺,1、初期：初采推进1020m不放煤（煤损多）现在：多数工作面从开

4、切眼处放煤 措施：让顶煤和顶板垮落,2、末期：距停采线20m铺网、停止放煤；或 工作面沿底板爬至顶板（煤损多）现在：距停采线10m铺网、停止放煤；措施：选择合理的停采线位置，以利于撤 面防止后方矸石窜入,采矿教研室,（二）放煤步距,1、放煤步距（循环放煤步距）：在工作面推进方向上，前后两次放顶煤之间工作面推进的距离。确定放煤步距原则：顶煤充分破碎，提高采出率，减少煤矸混杂。,采矿教研室,2、放煤步距影响因素,因素：顶煤厚度；顶煤可放性；顶煤冒落时的 垮落角；直接顶厚度。,生产实践中截一刀放顶煤一次，（顶煤厚度较小）截两刀放顶煤一次，（顶煤厚度较大）截三刀放顶煤一次，（顶煤厚度较大）,采矿教研室

5、,图712 不同放煤步距下的煤矸运动状态,采矿教研室,放煤步距大：顶煤放不出，煤损大；放煤步距 小，煤矸混杂，煤质差。,放煤步距太大：顶板方向的矸石先于采空区后 方的煤达到 放煤口，关口，顶煤放不出。,放煤步距太小：采空区方向的矸石先于上部顶 煤到达放煤口，顶煤损失部分。,采矿教研室,（三）放煤方式,放煤方式：放顶煤工作面放煤顺序、次数和 放煤量的配合方式,1、多轮、分段、顺序、等量放煤 采面分2 3段；段内同时开启两个相邻放煤口；每次放1/2 1/3的顶煤；按顺序循环放煤，直至该段全部放完；再进行下一段放顶煤。优点：可使冒落煤岩分界面均匀下降，采出率高，含矸率低；充分利用放煤口面积，放煤快。

6、缺点：要求操作水平高。适用：顶煤3m以上,采矿教研室,2、多轮、间隔、顺序、等量放煤 放煤口放煤顺序先放1#、3#、5#、7#、每次放1/2 1/3的顶煤；后放2#、4#、6#、8#、每次放1/2 1/3的顶煤；反复两三轮优点：可使冒落煤岩分界面均匀下降，采出率高，含矸率低；丢煤少,（三）放煤方式,采矿教研室,（三）放煤方式,3、单轮、间隔、多口放煤 先放 1#、3#、5#、放顶煤，见矸关口，留较大脊背煤；滞后一定距离放 2#、4#、6#、放出留下脊背煤中的一个椭球体。优点：操作简单，容易掌握；放顶效果好，丢煤少，少出矸 适用：广泛采用。,（四）端头放煤工艺尚未解决,采矿教研室,第五节 采煤系

7、统分析,一、回采巷道布置：简单 在底层 经济效益显著,采矿教研室,二、工作面长度及推进长度,面长:1.不小于80米,碎裂要求2.一个小班内应把整个面长的顶煤全放完 L=n(T/t)B 往往运输机的能力不足.一般100120米 条件好的大于150米。,推进长度：可推进度8001000米。,采矿教研室,三、煤炭采出率,1初采损失采空区充填物高度大于支架高度的80，顶板冒落无冲击危害过1/2跨落步距后，少放一部分。,2.终采损失顶煤硬距停采线10-15米，不放顶煤，以利撤架。顶煤软工作面按810度坡爬到顶板。,5.护巷煤柱损失,4.采、放损失5 15 10-12,3.端头损失。两端各2-3架不改,采

8、矿教研室,第六章 适用条件及评价,一、评价,优点：单产高，效率高成本低，巷道少，搬家 少，经济效益显著,缺点：煤损多，易发火，煤尘大，瓦斯易积 聚。,采矿教研室,二、适用条件,1.煤层厚度：M=5 12m为佳，过小易超前冒顶，过大破坏不充分;,2.煤层的可放性：煤质松软，层理节理发育。煤质中硬，f 2最好。个别f=3.1 3.9，层理节理发育亦可;,3.煤层倾角：不宜太大，缓倾斜煤层中一般15 o，太大影响支架的稳定性，25 o 30o煤层中也试验成功;,采矿教研室,二、适用条件,4.煤层结构：过厚过硬的夹矸影响顶煤放落，单层夹矸厚大于0.5m或f大于 3要采取措施顶煤中的夹矸总厚度不宜大于顶煤厚度的10 15%;,5.顶板条件：顶板岩性最理想的条件是基本顶I、II级，直接顶有一定厚度，采空区不悬顶，冒落后松散体基本充满采空区;,6.地质构造：煤层厚度变化大，地质构造复杂，断层切割块段，阶段煤柱等无法应用分层长壁采煤法时，可放顶煤。,