倾斜长壁采煤法

浅谈倾斜长壁采煤法作者：司会兵来源：《中国科技纵横》2012年第23期摘要:倾斜长壁采煤法按推进方向不同分为仰斜开采和俯斜开采两种。

本文重点介绍倾斜长壁采煤法开采的特点,并论述了优化倾斜长壁采煤法开采的措施,采用倾斜长壁采煤法将有利于减少巷道维护工程量和维护费用,促进矿井的安全生产。

关键词:倾斜长壁采煤大倾角倾斜长壁采煤法是指在采煤工作面沿煤层倾斜方向向上或向下推进采煤,工作面运输巷和回风巷由走向长壁采煤法的沿走向方向布置改为沿倾斜方向布置,并可以取消采区上、下山的一种采煤方法。

1、倾斜长壁采煤法开采的分类及特点倾斜长壁采煤法与走向长壁采煤法相比,主要是采煤工作面布置及回采方向不同,并且取消了采(盘)区上(下)山巷道。

1975年,我国开始采用倾斜长壁采煤法。

实践证明,在一定的地质开采技术条件下,技术经济效益比较显著。

目前已有100多个矿井采用倾斜长壁采煤法,有的矿井已全部采用倾斜长壁采煤法,如西山东曲矿、神华集团大柳塔矿等。

多数矿井则根据地质条件分别在同一区域采用倾斜长壁采煤法,在另一个区域采用走向长壁采煤法,也有矿井再同一区域内采用倾斜长壁和走向长壁相结合的布置方式。

1.1 仰斜开采与俯斜开采倾斜长壁回采工作面按推进方向可分为倾斜开采和俯斜开采两种。

一般情况下,在顶板比较稳定、煤质较硬、顶板淋水较大或煤层易自燃,需在采空区进行注浆时,宜采用仰斜开采;当煤层厚度和煤层倾角较大,煤质松软容易片帮或瓦斯含量较大时,宜采用俯斜开采。

有时由于回风大巷位置不同,也影响采用仰斜或俯斜开采的选择,应通过技术经济分析比较后确定。

对于倾角较小或近水平煤层、进回风大巷并列布置、煤层条件又无特殊要求时,可采用仰斜开采和俯斜开采相结合的方式,采煤工作面均向大巷方向以后退式推进,即运输大巷以上部分采用俯斜开采,以下部分采用仰斜开采。

这样,对于运输、通风、巷道维护均比较有利。

1.2 前进式、后退式和混合式回采顺序根据倾斜长壁工作面的推进方向与主要运输巷道或主要水平大巷的相互位置关系,其回采方式可分为前进式、后退式和混合式三种。

倾斜长壁采煤法的优缺点分析1.仰斜开采和俯斜开采的比较仰斜开采的优点为：水可以直接流入采空区，使工作面保持良好的工作环境；装煤效果好；冒落矸石涌向采空区，有利于顶板管理；采用充填开采时，可提高充填质量。

其缺点为：煤壁容易片帮；机器工作条件较困难，如截深难以保证、输送机易向采空区侧滑移、自移支架不易推移倒位等。

因此，仰斜开采的适用条件为：顶板有较大淋水；煤质较硬不易片帮；采高及瓦斯含量较小；采用全部充填处理采空区；易自燃发火时需采用注水注浆等防灭火措施。

采用俯斜开采的优点为：有利于防止煤壁片帮；工作面不易聚集瓦斯；有利于顶板的稳定。

其缺点为：容易造成工作面积水，从而恶化工作面劳动条件；采煤机紧压煤壁，其反力容易造成设备损坏；机械自行装煤效率低。

俯斜开采的适用条件为：顶板淋水很小；煤层厚度大，煤质松软易片帮；瓦斯含量大的煤层。

分析可知，当煤层倾角不大时，应用仰斜开采比俯斜开采有利，而在倾角大于130-150时，现用技术不易妥善解决仰斜开采（尤其是综采）的困难。

因此，小倾角的倾斜长壁工作面多用仰斜开采，而倾角较太的综采工作面则多采用俯斜开采。

在选择工作面仰、俯斜开采时，还必须结合水平运输和回风大巷所在的位置，充分考虑工作面通风、采煤巷道的布置方式、运输和维护条件。

一般来说，采煤工作面采用后退式开采，对工作面的通风和巷道维护比较有利。

因此，在近水平煤层中，往往采用水平大巷上方的煤层俯斜开采，水平大巷下方的煤层仰斜开采。

2.倾斜长壁开采的优缺点及适用条件2.1倾斜长壁开采法的优点（1）倾斜长壁布置简单。

由于采煤工作面的运输及闻风巷道直接与运输大巷相连，从而减少了采区上（下）山、采区车场及有关榈室的开掘工程量（可减少10％-20％的巷道掘进量），故巷道布置简单，基建投资少，投产较快。

（2）倾斜长壁的采煤工作面是沿走向布置的，其两端的运输和回风巷道则大致平行于煤层倾向，可以直线掘进，因而其工作面长度比较稳定，有利于适用综采要求。

倾斜长壁采煤法名词解释
倾斜长壁采煤法是一种煤炭开采方法，主要应用于煤层倾角大于15度的地区。

以下是一些与倾斜长壁采煤法相关的名词解释：
1. 倾斜长壁：指倾斜煤层中采用的开采方法，矿井内根据煤层倾角布置长壁，采煤时从长壁的一端开始，逐步向另一端推进采煤，煤层一次开采，长壁向前移动。

2. 塑性区：在倾斜长壁采煤过程中，煤层由于自身重力和采煤作用而形成的一种可挤压形变的区域。

3. 拦煤板：在倾斜长壁采煤中，为防止采煤工作面后方的煤体滑落，用于支撑煤体的钢质支撑结构。

4. 煤柱：采煤工作面后方的未采煤煤体，作为支撑煤层稳定的重要保护体。

5. 主皮带输送机：在倾斜长壁采煤中，用于将采出的煤炭从工作面输送到煤炭处理系统的一种大型输送设备。

6. 行车道：在倾斜长壁采煤过程中，为了方便运输和维修设备，矿井内设置的行车通道。

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科技论坛倾斜长壁采煤法的优缺点及应用条件王来军（龙煤七台河矿业有限责任公司龙湖煤矿，黑龙江七台河１５４６００）倾斜长壁采煤方法是煤矿开采的一种基本方法，在我国各个产煤省区均有应用，倾斜长壁采煤法优点较多，要求在一定条件下应用。

有必要进行具体分析。

１倾斜长壁开采的优缺点分析１．１倾斜长壁开采的优点分析（１）巷道布置简单，巷道掘进和维护费用低，准备时间短、投产快。

由于减少了一些采区准备巷道，巷道工程量和掘进费用能减少１５％左右，能够缩短矿井建设时间；在井底车场和少量的大巷施工完毕后，能很快准备采煤工作面，组织生产；在生产期间，巷道工程量的减少，有利于采掘接替；同时，还能减少巷道维护工作量和维护费用。

（２）运煤系统简单，占用设备少，运输费用低。

工作面出煤可经一套运输设备直达水平大巷，减少运输环节，简化生产系统，运输设备占用量和辅助人员可减少５３％左右。

（３）可以保持固定方向，因此，能使回采工作面长度基本不变，减少由于工作面长度变化需要增减工作面支架数目、输送机长度而产生的辅助工作时间和辅助工作量。

同时，工作面沿倾斜推进长度增大，减少采煤工作面的搬迁次数，对于机械化采煤，十分有利。

（４）倾斜长壁工作面的通风线路、风流方向变化步，巷道交叉和风桥等通风建（构）筑物减少约３０％，漏风少，有效风量较高，还能较好地保证工作面独立通风。

（５）技术经济效果好。

工作面单产、巷道掘进率、煤炭采出率、劳动生产率、吨煤成本等指标，都能相对提高。

１．２倾斜长壁开采的缺点分析（１）长距离的倾斜巷道，掘进速度较慢，工效较低，辅助运输和行人困难。

（２）采掘、运输设备对煤层倾角较大的倾斜长壁工作面适应性差。

（３）采用矿车运煤时，大巷装车点较多，相邻分带之间运输干扰较大，大巷运输能力受限。

（４）分带斜巷和俯采工作面内积水排出困难；对水文地质条件复杂，涌水量较大的矿井，仰斜开采时，工作面下部要布置泄水巷和排水设施。

随着煤矿技术人员应用倾斜长壁开采的实践和创新，以及煤矿机械设计制造水平的提高，通过采用先进的辅助运输机械、改进现有工作面设备、加强瓦斯检查等合理的技术措施，上述缺点正逐步得到解决。

第十二章倾斜分层走向长壁采煤法目前，在我国缓斜、倾斜厚煤层中，广泛使用倾斜分层采煤法。

其采煤工艺与前述开采缓斜、倾斜薄及中厚煤层类似。

倾斜分层采煤法的主特点是：下分层是在上分层垮落的岩石下近行，为保证下分层采煤工作面的安全，上分层必须铺设人工假顶或形成再生顶板。

回采顺序：下行式（descending）—先采顶分层，依次下行回采各分层，垮落法管理顶板，称倾斜分层下行垮落采煤法。

倾斜分层采煤法有两种回采方式：1、分层同采：同一区段内上下分层工作面可在保持一定错距的条件下，同时进行回采；第一节示例一、采区巷道布置特点1、阶段运输大巷 (1)和回风大巷 (2) 均布置在距煤层15 ~ 20m的底板岩石中。

2、各分层采用集中（共用）上山、集中（共用）区段平巷—联合布置方式（之一）i、利用总回风巷（2）作为轨道集中巷，每隔200m左右开掘区段回风小石门（13）沟通各分层风巷。

（如采用采区小风井，则另开集中岩石巷）。

ii、从（10）每隔200~400m （一台刮板运输机有效铺设长度，当用吊挂胶带机时，联络眼间距可扩大到400m）掘溜煤眼（12）沟通各分层机巷，最后一个（12）距采区边界约200m。

5、分层同采时集中轨道巷（9）作用：●服务于各（顶、中、底）分层之辅助运输。

●探清煤层走向变化，为（10）定向；同时满足顶分层超前平巷施工定向和泄水●利用（9）掘二、三分层超前运输机巷，掘进煤由（12）—(10）运出；●物料由（9）—（11）。

采掘无干挠。

●缩短区段准备时间，利于接替二、巷道掘进顺序1、运大1→下部车场3→上山5、4→上部平车场6→回风大巷2；2、在第一区段下部掘中部车场的甩车场7区段回风石门8→集中平巷9、10→联络眼11、溜煤眼12→超前运输平巷14→开切眼；3、与2同时，在第一区段上部从回风大巷2→回风小石门13→超前回风平巷15与开切眼相通。

4、在掘进上述巷道的过程中，要掘进采区煤仓19、采区变电所16、绞车房17和区段溜煤眼等，检查安装好设备后既可生产。

倾斜长壁采煤法名词解释
倾斜长壁采煤法是一种采煤方法，通常用于倾斜煤层的开采。

以下是该方法中常用的一些术语解释：
1. 长壁：指在煤层中沿煤层倾向连续开采的一段煤墙，一般长度在200米以上。

2. 面巷：指连接长壁和外界的巷道，用于煤炭运输和通风。

3. 采高：指长壁开采的煤层厚度，一般在1.5米到3米之间。

4. 钻眼：指在长壁两侧钻孔，用于爆破煤炭。

5. 支架：指在长壁上支撑煤层的设备，采用液压支架。

6. 下隅：指长壁下方的煤层，一般在开采后会留下一定的煤柱以支撑上方的煤层。

7. 上隅：指长壁上方的煤层，也需要保留一定的厚度以支撑下方的煤层。

8. 煤炭输送机：指用于将采出的煤炭运输到地面的设备，通常采用皮带输送。

9. 煤炭切割机：指在长壁上切割煤炭的设备，一般采用电动切割机或液压切割机。

10. 煤炭载运车：指用于将煤炭从长壁运输到面巷的车辆，通常采用自卸式运输车。

以上是倾斜长壁采煤法中常用的一些术语解释，它们都是这种采煤方式中必不可少的组成部分。

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倾斜长壁采煤法工艺特点●工艺：近水平煤层中，无论仰斜开采还是俯斜开采，工艺过程和走向长壁采煤法相似。

●特点：随煤层倾角增大，工作面矿压显现规律及回采工艺都有一些特点。

●运动特点：顶板和支架都有向采空区移动的趋势。

●顶板受力：顶板产生沿层面指向采空区的分力，受拉力作用，更易出现裂隙和加剧破碎。

●顶板稳定性：随倾角加大，仰斜工作面顶板将更加不稳定。

α架型选择：采空区顶板冒落矸石涌向采空区，支架主要支撑顶板。

可选用支撑式或支撑掩护式支架。

α●煤层倾角、厚度较大◆煤壁易片帮，机道碎煤过多，输送机难以启动，仰斜工作面长度不宜过大。

●防治措施◆防片帮措施：打锚杆控制煤壁片帮；液压支架应设防片帮装置等。

◆移架困难时：全工作面小移量多次前移方法，优先采用配套大拉力千斤顶的液压支架。

●仰斜开采优点◆利于采空区灌浆；◆水自流采空区，工作面无积水，劳动条件好，设备不易受潮，装煤效果好。

●仰斜开采缺点◆倾角加大，采煤机割煤时因自重偏离煤壁截深减小；◆采下的煤滚向溜槽下侧，易造成输送机断链事故；◆易发生瓦斯积聚。

●防治技术措施◆减小截深◆采用中心链式输送机◆下部设三角架把输送机调平◆加强采煤机的导向定位装置◆推移千斤顶应有液闭锁装置12341-调平三角架；2-输送机；3-推进油缸；4-锚固柱输送机调平三角架结构沿顶板层面分力指向煤壁侧，顶板受压力作用，顶板裂隙有闭合趋势，有利于顶板保持连续性和稳定性。

α矸石有涌入工作空间趋势，支架除了支撑顶板外，还要防止破碎矸石涌入。

选用支撑掩护式或掩护式支架；掩护梁应具有良好的掩护特性和承载性能。

α煤层倾角较大，采高＞2.0m，降架高度大于300mm时，液压支架向煤壁侧倾倒。

移架时要严格控制降架高度，收缩支架平衡千斤顶，拱起顶梁尾部，使之带压擦顶移架，防止支架前倾。

α●俯斜开采优点◆不易片帮；工作面不易集聚瓦斯。

●俯斜开采缺点◆采空区水流向工作面；不利于采空区灌浆；◆随煤层倾角加大，采煤机和输送机的事故增加，装煤率降低；◆采煤机重心偏向滚筒，加剧机组不稳定，机组易掉道，采煤机机身两侧导向装置磨损严重。