06-上行开采分析

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,*,第六章 上行式开采挨次,煤层间、厚煤层分层间及煤组间先采标凹凸的煤层、分层或煤组，后采标高高的煤层、分层或煤组称为上行式开采挨次，反之，则称为下行式开采挨次,1,上行式开采分类,厚煤层分层充填上行开采,厚煤层分层恒底式上行开采,煤层群垮落上行开采,2,第一节 厚煤层分层恒底式上行挨次采煤法,将厚煤层划分为相当于中厚煤层的假设干分层，各分层工作面依次沿煤层底板布置。,3,恒底式上行挨次采煤,第一分层工作面采后，上覆煤层垮落下沉，经注水压实，重新胶结后成为具有确定稳定性和强度的再生煤体。,仍沿煤层底板在再生煤体中重新布置其次和第三分层的工作面,4,一、恒底式采煤法的应用,1、河南巩县上庄煤矿恒底式上行采煤,煤层厚531m，赋存不稳定，煤质松软，呈粉末状，遇水后粘结，顶板起伏不平，脆弱裂开，承受下行垮落法开采时，煤壁片帮严峻，冒顶事故多，顶板治理困难。,5,河南巩县上庄煤矿恒底式上行采煤,同向推动的两工作面错距不小于100 m,第一分层炮采，其余各分层均承受手镐落煤，人工装煤,工作面长7080 m，分层采高2 m,HZWA-2023型金属支柱及HDJA-1000型铰接顶梁支护，荆笆背顶，支架承受齐梁直线柱倒悬臂布置，柱距0.5 m，排距1 m。,6,河南巩县上庄煤矿恒底式上行采煤,回柱放顶时对采空区进展注水,上庄煤矿分212分层沿煤层底板开采厚度变化较大的煤层，,产量成倍增加,万吨掘进率降低了50m,采区采出率由52%增加到85%,坑木消耗降低了31.8%,采煤工效由2.2t/工提高到5.5t/工,7,开滦荆各庄煤矿恒底式上行采煤,9#煤厚69m，倾角020,伪顶厚0.20.6m，,直接顶：高岭土胶结的中粒、细粒粉砂岩，垮落后简洁再生,根本顶之上有一层承压含水层,下行垮落法采煤时，因工作面压力大、顶板移近量大和淋水均大，采场和巷道支架折损严峻，采煤作业极为困难。,8,荆各庄煤矿回采巷道布置,回采巷道外错半巷,开切眼均布置在实体煤中,分层工作面停采线内错,共采综采工作面,26,个，普采工作面,8,个，炮采工作面,19,个,获得了良好的经济技术效果，提高了采出率、单产和工效，降低了厚煤层灰分和坑木效耗。,9,枣庄山家林煤矿恒底式上行采煤,2#煤层厚5.5m，倾角为1115，节理发育,顶板：中细粒长石、石英砂岩，硅质和钙质胶结，平均厚4.2m，属厚层坚硬砂岩,顶分层常常消逝大面积悬顶，垮落块度大，即使铺设竹笆假顶，灌注泥浆，也难以胶结形成再生顶板。,中分层采时，大块矸石错动，常常发生冒顶，严峻威逼工作面正常生产。,10,山家林矿回采巷道布置,沿顶板开采上分层,沿底板开采底分层,再沿底板回采中分层,顶分层和底分层工作面承受一般机械化采煤工艺。顶分层采高2 m，底分层采高1.6 m。,沿煤层底板采中分层时，顶板压力变小，煤壁无片帮现象。,11,二、恒底式采煤法的评价,优点,巷道系统简洁,工艺简洁,岩层活动对工作面影响小,有利于消退水患及冒顶的威逼,技术经济效益显著,缺点,对煤体的粘结性要求高,不利于防止煤层自燃,煤矸简洁混杂,对注水质量要求高,煤尘易飞扬,12,三、恒底式采煤法的适用条件,煤层遇水简洁胶结,分层下行垮落采煤很困难,13,其次节 煤层间垮落上行挨次采煤,一、近水平、缓倾斜和中倾斜煤层煤层间垮落上行挨次采煤的条件,煤层间一般承受下行式开采挨次,特定条件下，下行开采可能限制矿井生产力气的增长和建井速度，增加巷道工程量和维护量，在开采技术、经济效益和安全生产方面并不是最优的,14,煤层间垮落上行挨次采煤的条件,1、可以承受上行式采煤的条件,先决条件：先采下部的煤层不破坏上部煤层的完整性，且能带来较大经济效益。,上部煤层为劣质煤或薄煤层或不稳定煤层，开采困难，下部煤层为厚煤层，上下煤层间距较大，开采设备利用率、经济效益和矿井达产期因开采挨次不同而差异很大；,上部煤层开拓困难，需要巨额投资，下部煤层开拓简洁，且上下煤层间距较大；,下部煤层为国家急需的煤种,15,2、需要承受上行式采煤的条件,其先决条件：安全上和技术上是优越的,上部煤层有冲击地压危急或有煤与瓦斯突出危急，下部煤层作为解放层开采。,上部煤层含水丰富，先采下部煤层有利于疏水。,上部煤层的顶板为坚硬顶板，需要降低上部煤层顶板的周期来压强度。,承受条带采煤法开采有确定层间距的多层煤层，为使保存条带不受重复开采影响。,深矿井开采中，先采下煤层有利于实现矿井高产高效，有利于改善上煤层的巷道维护条件及经济技术指标。,复采采空区上部遗留的煤炭资源。,16,采空区上部遗留煤炭资源的缘由,地质勘探不详，在已采煤层上部又觉察了可采煤层,设计时把薄及不稳定煤层划分为不行采煤层，生产过程中又觉察可采,因生产任务及经济效益，必需先开采下部主采煤层,因下行开采挨次与采区布署和生产力气之间冲突，丢弃了上部非主要煤层的局部储量,解放前，帝国主义对我国煤炭资源进展掠夺式开采，使上部非主采煤层大量丢弃,17,二、近水平、缓倾斜和中倾斜煤层煤层间垮落上行挨次开采的判别方法,1、比值判别法,1两层煤间的判别,K7.5时，先采下位m2煤层后，在上位m1煤层中可以进展正常采掘活动,18,比值判别法,2多层煤间的判别,有n+1层煤层，m1煤层之下有n层煤，领先采下部n层煤后，m1煤层还能否开采？,19,多层煤间综合比值,K,z,判别,当综合比值Kz6.3时，m1煤层之下的n层煤层先采后，在m1煤层中可以进展正常采掘活动,20,2,、,“,三带,”,判别法,三带判别法的根本观点,当上位煤层位于下位煤层开采引起的垮落带之内时，上位煤层的构造遭到严峻破坏，下位煤层先采后上位煤层无法开采；,21,三带判别法的根本观点,当上位煤层位于下位煤层开采引起的断裂带之内时，上位煤层的构造只发生中等程度破坏，下位煤层开采后，实行确定技术和安全措施，上位煤层可以开采；,22,三带判别法的根本观点,当上位煤层位于下位煤层开采引起的断裂带之外时，上位煤层只产生整体移动，构造不受破坏，下位煤层开采后，上位煤层可以正常开采。,23,“,三带,”,判别法,计算垮落带和断裂带高度，与层间距比较,24,围岩平衡法,能够形成不发生台阶错动的平衡岩层构造的岩层称为平衡岩层。,从下煤层顶板至平衡岩层顶板的高度叫围岩平衡高度.,上行开采的根本准则：当采场上覆岩层中有坚硬岩层时，上煤层应位于距下煤层最近的平衡岩层之上；,当采场上覆岩层均为软岩层时，上煤层应位于断裂带内,25,三,采动影响的空间关系,26,采动影响的空间关系,l,z,=H,(cot,3,+cot,0,),27,四、急倾斜煤层上行挨次开采,H,h,m,1,m,2,?,先采,m,2,后采,m,1,28,四、急倾斜煤层上行挨次开采,29,五、垮落上行挨次开采留意的问题,上煤层开采应在下煤层开采引起的岩层移动稳定后进展，上煤层开头采煤的时间应滞后于下煤层采动影响的时间。,避开在下煤层之上的岩层中或煤层中先开掘巷道，否则，先掘出的巷道可能受开采影响转变方向和坡度，甚至变形破坏。,对于下煤层之上已有的巷道，应依据重要性和层间距，在下煤层开采前适当加固。,在层间距较近的条件下，下煤层中开采应承受无煤柱开采技术，否则，残留的煤柱将影响到上煤层的正常作业。,30,