傾斜條帶倉儲採煤法首先將區段(或階段)沿走向劃分成為若干傾斜條帶。每個傾斜條帶即為一個倉房。每個倉房內沿走向(為了便於通風,一般將工作面布置成與走向成10°-20°的偽斜狀)布置一個採煤工作面,該工作面仰斜推進。
基本介紹
- 中文名:傾斜條帶倉儲採煤法
- 外文名:Slant strip warehousing method
- 學科:煤炭工程
- 領域:開採
- 特點:分成為若干傾斜條帶
- 倉房:每個傾斜條帶即為一個倉房
簡介,巷道布置,回採工藝,評價,適用條件,
簡介
採用傾斜條帶倉儲採煤法,首先應將區段(或階段)沿走向劃分成為若干傾斜條帶。每個傾斜條帶即為一個倉房。每個倉房內沿走向(為了便於通風,一般將工作面布置成與走向成10°-20°的偽斜狀)布置一個採煤工作面,該工作面仰斜推進。
倉房的尺寸,主要取決於頂板允許暴露的面積和時間,並與區段(階段)高度和回採工作面推進速度有關。一般根據對頂板情況的實際觀測來確定,以保持倉房在放煤(俗稱“放倉”)過程中頂底板不發生滑落為原則。倉房的走向長度:實際套用中7-30m,一般15-30m。倉房傾斜長度實際套用中35-90m,一般40-60m。
巷道布置
按照是否共用區段平巷,巷道布置可分為單層布置和聯合布置兩種,現主要套用區段平巷單層布置(不管是否共用採區上山)。根據倉房間是否留煤柱,傾斜條帶倉儲採煤法的巷道布置也可以分為兩種。
1.倉房間無煤柱的巷道布置
當區段運輸平巷和區段迴風平巷掘到採區邊界後,在採區邊界處掘一上山眼(貫通上下兩平巷)作為回採第一個倉房的迴風運料眼。在區段運輸平巷傾斜的上方約4-5m處開掘鋪助平巷。輔助平巷與區段運輸平巷間每隔4-5m用放煤眼貫通。放煤眼上口擴成喇叭形,以便於放煤。此後,即可從輔助平巷沿仰斜方向開始第一個倉房的回採工作(俗稱“擴倉”)。隨著回採工作面向上推進,在倉房進風側加打密集支柱(或框形棚)而間隔出一個上山眼。此上山眼在回採本倉房時作進風和行人用,在回採下一倉房時作迴風和運料用。在下一倉房回採時,此上山眼的處理方法有兩種。
隨回採逐漸將迴風運料眼拆除,只保留倉房間用於隔離的密集支柱;下一倉房回採時,仍在工作面下方的採空區內維護迴風運料上山眼,為工作面增加一個安全出口。
2.倉房間留煤柱的巷道布置
這種布置方式與倉房間無煤柱的巷道布置方式的不同點是每個倉房都需要提前準備出用作進風和行人的上山眼。此上山眼可單巷布置,也可以雙巷布置。
上山眼單巷布置時,在回採過程中沿傾斜每6m左右掘聯絡巷將進風行人眼與倉房工作面貫通。當回採下一個倉房時,此上山眼用作迴風和運料。上山眼雙巷布置時,沿傾斜每6m左右也要用聯絡眼將兩巷貫通。倉房間煤柱的寬度根據煤層賦存條件確定,一般2-3m,有的則為5-8m。在區段運輸平巷上方一般也要開掘輔助平巷。但是也有不掘輔助平巷的,而採用從放煤眼上端沿偽斜方向與鄰近的進風眼、迴風眼貫通,然後即向上回採。
倉房間無煤柱布置方式與倉房間留煤柱布置方式相比:前者坑木消耗大且煤層不能太厚;後者巷道掘進率高且煤炭損失量大,所以當煤層厚度不適於採用密集支柱(或框形棚)或用密集支柱(或框形棚)不能有效地支撐頂板,甚至給放倉造成困難時,才採用後者。
3.“疊倉”採煤法———區段平巷聯合布置
雖然實際中主要套用的是區段平巷單層布置,但在急傾斜近距煤層中也試驗了區段平巷聯合布置。這裡主要介紹一種稱為“疊倉”採煤法的實例,共用的區段運輸平巷和迴風平巷均布置在上層煤中。下部煤層的各倉口通過聯絡小石門與區段運輸平巷貫通。兩層煤均采
用倉間留煤柱的布置方式。上下兩層煤的上山眼和倉間煤柱都是重疊布置。下部煤層倉房內的上山眼通過聯絡反眼與共用迴風平巷或上部煤層倉房內的上山眼相貫通。
採掘順序:先掘下部煤層中的上山眼,後掘上部煤層的上山眼。上下重疊的兩個倉房內上山眼全部掘完才能開始回採。先採下部煤層的倉房,後采上部煤層的倉房;上下兩煤層中重疊的倉房不能同時回採,必須在沿走向相鄰的兩個倉房中分別回採,且沿傾斜方向上要錯開10m以上。放倉時,先放上層煤倉,後放下層煤倉。
本例採用打眼放炮落煤。為減少對煤層間岩層的震動,嚴格控制炮眼深度(<1.4m)和裝藥量。上下煤層倉房內均採用帶帽點柱支護。
對倉房回採試驗的結果表明:(1)此法基本上是成功的;(2)如將共用運輸平巷和迴風平巷布置在下部煤層中,上層倉口通過穿層溜煤眼與共用運輸巷相通,並將倉房內的上山眼以小石門與共用迴風平巷相連,效果將更好。
回採工藝
每個倉房內布置一個採煤工作面,工作面沿煤層傾斜方向由下而上推進。回採工作從輔助平巷開始。為便於工作面通風,工作面一般偽斜布置(與走向成15°-20°的夾角)。回採工作面一般採用爆破落煤。為避免在局部凹陷處積聚瓦斯,回採中工作面要保持平直。當採用分段放炮時應採用從上至下的順序進行。由於工人是站在破落的碎煤上向上方煤壁打眼,為防止煤壁片幫傷人,應使煤壁與水平面成70°-80°的夾角。
當開採厚煤層時,如果是中硬或堅硬煤層,常將工作面靠近煤層底板布置,隨著工作面的推進再將頂煤挑落。若煤層鬆軟,工作面靠近煤層頂板布置,在回採過程中打底眼將底煤崩落。如渡口礦務局太平煤礦利用上述暫留頂煤或底煤的方法,解決了大采高工作面回採作業的困難,在3-5m厚的急斜煤層中試驗成功倉房間留煤柱的傾斜條帶倉儲採煤法。
放炮後,如有大塊煤要及時砸碎,以防放倉時堵眼。工作面采落的煤炭體積膨脹約25%-30%。每次放炮後要及時放出因碎脹而多餘的煤炭,以保證工作面有2m高的工作空間。為保持工作面儲煤表面平整,放碎脹煤的工作應嚴格控制,使各放煤眼均勻放煤。
回採工作面支護隨煤層及其頂底板條件而異:煤層及頂底板穩定時,工作空間一般可以不支護;煤層及其頂底板不夠穩定時,工作面需要支護,常用的形式有點柱、木錨桿或密集支柱;若煤層鬆軟易片幫,應靠煤壁打貼幫柱並背好背板或打錨桿。
為避免采落的煤被壓實及加快工作面推進,一般每班都採煤。回採工作面收尾時,一般情況下工作面可直接與迴風平巷采通。如果煤層較厚、煤質鬆軟,為避免放倉前迴風巷坍塌造成上部採空區冒落矸石竄入,可在距迴風巷2-4m外停采。這樣保留下來的煤柱通常在放倉時,由於頂板壓力的作用可自行垮落進入倉內。另外,為了提高回採率,有的礦在採到迴風巷時,還將迴風巷上幫的煤柱采出2-3m。
放倉工作應注意提高回採率和煤質(減少混矸)。一方面要及時放倉,以免倉房中碎煤被壓實,造成放倉困難;另一個方面要照顧正在回採的相鄰倉房的安全,避免迴風眼與採空區連通;此外還要考慮產量均衡。為此常在回採倉和放煤倉之間保留一個待放倉。但有的礦井並不保留此待放倉。放倉時,提高回採率的措施有:晚撤輸送機,以便當倉間煤柱和倉房上方的煤柱被壓垮時放出這部分煤炭;運輸平巷的輸送機自尾部逐節拆卸,隨著輸送機的縮短逐段回收運輸平巷上方倉口煤柱,並一起放出倉底碎煤。
倉房呈偽斜條帶布置,隨回採形成的倉底斜坡巷與水平面成35°角。放倉工作在此斜坡巷中進行。放倉前,先沿倉底斜坡巷鋪溜槽。放倉時一般先從斜坡巷上部砍開倉底木板,形成一個倉口,倉內煤經溜槽自溜到區段運輸平巷內裝車。從上向下依次砍開各倉口,逐段放完倉內的儲煤。當煤層頂板堅硬穩定性時,可適當增加放倉口的數目,加快放倉速度。
評價
倉儲採煤法取消了在急傾斜條件下支、回支架的繁重勞動,回採工藝簡單,操作技術易於掌握,工效較高;產量較高易於調整;坑木消耗較少。這種採煤方法的缺點是:工作面較短,不易實現機械化;頂底板破碎時,煤中易混入矸石,煤質難以保證;倉間留煤柱的方式,巷道掘進率高,煤炭回收率低。
適用條件
傾斜條帶倉儲採煤法一般適用於開採地質構造簡單,煤層頂底板較穩定、無淋水,煤層不易自燃,厚1.0-4.0m的急傾斜煤層。