(采矿课件)06-上行开采.ppt
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- 采矿课件 采矿 课件 06 上行 开采
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1、第六章第六章 上行式开采顺序上行式开采顺序 煤层间、厚煤层分层间及煤组间先采标高煤层间、厚煤层分层间及煤组间先采标高低的煤层、分层或煤组低的煤层、分层或煤组,后采标高高的煤层、后采标高高的煤层、分层或煤组称为上行式开采顺序分层或煤组称为上行式开采顺序,反之反之,则则称为下行式开采顺序称为下行式开采顺序 (a)m2m1(c)(b)132组组上行式开采分类上行式开采分类厚煤层分层充填上行开采厚煤层分层充填上行开采厚煤层分层恒底式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煤层群垮落上行开采第一节第一节 厚煤层分层恒底式厚煤层分层恒底式上行顺序采煤法上行顺序采煤法 将厚煤层划分为相当于中厚煤层
2、的若干分层将厚煤层划分为相当于中厚煤层的若干分层,各分层工作面依次沿煤层底板布置各分层工作面依次沿煤层底板布置.恒底式上行顺序采煤恒底式上行顺序采煤第一分层工作面采后第一分层工作面采后,上覆煤层垮落下沉上覆煤层垮落下沉,经注经注水压实水压实,重新胶结后成为具有一定稳定性和强重新胶结后成为具有一定稳定性和强度的再生煤体度的再生煤体.仍沿煤层底板在再生煤体中重新布置第二和第仍沿煤层底板在再生煤体中重新布置第二和第三分层的工作面三分层的工作面1(c)(b)122一、恒底式采煤法的应用一、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、河南巩县上庄煤矿恒底式上行采煤煤层厚煤层厚531m,赋存不
3、稳定赋存不稳定,煤质松软煤质松软,呈粉呈粉末状末状,遇水后粘结遇水后粘结,顶板起伏不平顶板起伏不平,软弱破碎软弱破碎,采用下行垮落法开采时采用下行垮落法开采时,煤壁片帮严重煤壁片帮严重,冒顶冒顶事故多事故多,顶板管理困难顶板管理困难.河南巩县上庄煤矿恒底式上行采煤河南巩县上庄煤矿恒底式上行采煤(a)34(b)4123214同向推进的两工作面错距不小于同向推进的两工作面错距不小于100 m 第一分层炮采第一分层炮采,其余各分层均采用手镐落煤其余各分层均采用手镐落煤,人工装煤人工装煤工作面长工作面长707080 m,80 m,分层采高分层采高2 m2 mHZWA-2000HZWA-2000型金属支
4、柱及型金属支柱及HDJA-1000HDJA-1000型铰接顶梁支护型铰接顶梁支护,荆笆背顶荆笆背顶,支架采用齐梁直线柱倒悬臂布置支架采用齐梁直线柱倒悬臂布置,柱距柱距0.5 m,0.5 m,排距排距1 m.1 m.河南巩县上庄煤矿恒底式上行采煤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行注水回柱放顶时对采空区进行注水 上庄煤矿分上庄煤矿分2 21212分层沿煤层底板开采厚度分层沿煤层底板开采厚度变化较大的煤层变化较大的煤层,产量成倍增加产量成倍增加万吨掘进率降低了万吨掘进率降低了50m50m采区采出率由采区采出率由52%52%增加到增加到85%85%坑木消耗降低了坑木消耗降低了31.8
5、%31.8%采煤工效由采煤工效由2.2t/2.2t/工提高到工提高到5.5t/5.5t/工工 开滦荆各庄煤矿恒底式上行采煤开滦荆各庄煤矿恒底式上行采煤 9#煤厚煤厚69m,倾角倾角020伪顶厚伪顶厚0.20.6m,直接顶:高岭土胶结的中粒、细粒粉砂岩直接顶:高岭土胶结的中粒、细粒粉砂岩,垮垮落后容易再生落后容易再生基本顶之上有一层承压含水层基本顶之上有一层承压含水层下行垮落法采煤时下行垮落法采煤时,因工作面压力大、顶板移因工作面压力大、顶板移近量大和淋水均大近量大和淋水均大,采场和巷道支架折损严重采场和巷道支架折损严重,采煤作业极为困难采煤作业极为困难.荆各庄煤矿回采巷道布置荆各庄煤矿回采巷道
6、布置 716m(b)16m8910 8m(c)11 8m12123(a)456回采巷道外错半巷回采巷道外错半巷开切眼均布置在实体开切眼均布置在实体煤中煤中分层工作面停采线内分层工作面停采线内错错共采综采工作面共采综采工作面2626个个,普采工作面普采工作面8 8个个,炮采工炮采工作面作面1919个个获得了良好的经济技术效获得了良好的经济技术效果果,提高了采出率、单产和提高了采出率、单产和工效工效,降低了厚煤层灰分和降低了厚煤层灰分和坑木效耗坑木效耗.枣庄山家林煤矿恒底式上行采煤枣庄山家林煤矿恒底式上行采煤 2#煤层厚煤层厚5.5m,倾角为倾角为1115,节理发育节理发育顶板:中细粒长石、石英砂
7、岩顶板:中细粒长石、石英砂岩,硅质和钙质胶结硅质和钙质胶结,平均厚平均厚4.2m,属厚层坚硬砂岩属厚层坚硬砂岩顶分层经常出现大面积悬顶顶分层经常出现大面积悬顶,垮落块度大垮落块度大,即使即使铺设竹笆假顶铺设竹笆假顶,灌注泥浆灌注泥浆,也难以胶结形成再生也难以胶结形成再生顶板顶板.中分层采时中分层采时,大块矸石错动大块矸石错动,经常发生冒顶经常发生冒顶,严重严重威胁工作面正常生产威胁工作面正常生产.山家林矿回采巷道布置山家林矿回采巷道布置 沿顶板开采上分层沿顶板开采上分层沿底板开采底分层沿底板开采底分层再沿底板回采中分层再沿底板回采中分层顶分层和底分层工作面顶分层和底分层工作面采用普通机械化采煤
8、工采用普通机械化采煤工艺艺.顶分层采高顶分层采高2 m,底分底分层采高层采高1.6 m.35614265沿煤层底板采中分层时沿煤层底板采中分层时,顶板压力变小顶板压力变小,煤壁煤壁无片帮现象无片帮现象.二、恒底式采煤法的评价二、恒底式采煤法的评价优点优点 巷道系统简单巷道系统简单 工艺简单工艺简单 岩层活动对工作面岩层活动对工作面影响小影响小 有利于消除水患及有利于消除水患及冒顶的威胁冒顶的威胁 技术经济效益显著技术经济效益显著 缺点缺点对煤体的粘结性要求高对煤体的粘结性要求高不利于防止煤层自燃不利于防止煤层自燃煤矸容易混杂煤矸容易混杂对注水质量要求高对注水质量要求高煤尘易飞扬煤尘易飞扬三、恒
9、底式采煤法的适用条件三、恒底式采煤法的适用条件 煤层遇水容易胶结煤层遇水容易胶结 分层下行垮落采煤很困难分层下行垮落采煤很困难 第二节第二节 煤层间垮落上行顺序采煤煤层间垮落上行顺序采煤 一、近水平、缓倾斜和中倾斜煤层煤层间垮一、近水平、缓倾斜和中倾斜煤层煤层间垮落上行顺序采煤的条件落上行顺序采煤的条件煤层间一般采用下行式开采顺序煤层间一般采用下行式开采顺序特定条件下特定条件下,下行开采可能限制矿井生产能下行开采可能限制矿井生产能力的增长和建井速度力的增长和建井速度,增加巷道工程量和维增加巷道工程量和维护量护量,在开采技术、经济效益和安全生产方在开采技术、经济效益和安全生产方面并不是最优的面并
10、不是最优的 煤层间垮落上行顺序采煤的条件煤层间垮落上行顺序采煤的条件 1、可以采用上行式采煤的条件、可以采用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先决条件:先采下部的煤层不破坏上部煤层的完整性的完整性,且能带来较大经济效益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上部煤层为劣质煤或薄煤层或不稳定煤层,开开采困难采困难,下部煤层为厚煤层下部煤层为厚煤层,上下煤层间距较大上下煤层间距较大,开采设备利用率、经济效益和矿井达产期因开采设备利用率、经济效益和矿井达产期因开采顺序不同而差别很大;开采顺序不同而差别很大;上部煤层开拓困难上部煤层开拓困难,需要巨额投资需要巨额投
11、资,下部煤层开下部煤层开拓容易拓容易,且上下煤层间距较大;且上下煤层间距较大;下部煤层为国家急需的煤种下部煤层为国家急需的煤种 2、需要采用上行式采煤的条件、需要采用上行式采煤的条件其先决条件:安全上和技术上是优越的其先决条件:安全上和技术上是优越的上部煤层有冲击地压危险或有煤与瓦斯突出危险上部煤层有冲击地压危险或有煤与瓦斯突出危险,下下部煤层作为解放层开采部煤层作为解放层开采.上部煤层含水丰富上部煤层含水丰富,先采下部煤层有利于疏水先采下部煤层有利于疏水.上部煤层的顶板为坚硬顶板上部煤层的顶板为坚硬顶板,需要降低上部煤层顶板需要降低上部煤层顶板的周期来压强度的周期来压强度.采用条带采煤法开采
12、有一定层间距的多层煤层采用条带采煤法开采有一定层间距的多层煤层,为使为使保留条带不受重复开采影响保留条带不受重复开采影响.深矿井开采中深矿井开采中,先采下煤层有利于实现矿井高产高效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复采采空区上部遗留的煤炭资源.采空区上部遗留煤炭资源的原因采空区上部遗留煤炭资源的原因 地质勘探不详地质勘探不详,在已采煤层上部又发现了可采在已采煤层上部又发现了可采煤层煤层设计时把薄及不稳定煤层划分为不可采煤层设计时把薄及不稳定煤层划分为不可采煤层,生产过程中又发现
13、可采生产过程中又发现可采因生产任务及经济效益因生产任务及经济效益,必须先开采下部主采必须先开采下部主采煤层煤层因下行开采顺序与采区布署和生产能力之间因下行开采顺序与采区布署和生产能力之间矛盾矛盾,丢弃了上部非主要煤层的部分储量丢弃了上部非主要煤层的部分储量解放前解放前,帝国主义对我国煤炭资源进行掠夺式帝国主义对我国煤炭资源进行掠夺式开采开采,使上部非主采煤层大量丢弃使上部非主采煤层大量丢弃 二、近水平、缓倾斜和中倾斜煤层煤层二、近水平、缓倾斜和中倾斜煤层煤层间垮落上行顺序开采的判别方法间垮落上行顺序开采的判别方法 1、比值判别法、比值判别法1两层煤间的判别两层煤间的判别m21mH2MHK K7
14、.5时时,先采下位先采下位m2煤层煤层后后,在上位在上位m1煤层中可以进煤层中可以进行正常采掘活动行正常采掘活动 比值判别法比值判别法2多层煤间的判别多层煤间的判别有有n+1层煤层层煤层,m1煤煤层之下有层之下有n层煤层煤,当当先采下部先采下部n层煤后层煤后,m1煤层还能否开采?煤层还能否开采?mnmmn+13m2m1nHHn-1H1H2多层煤间综合比值多层煤间综合比值Kz判别判别 nnzKKKKK11111121mnmmn+13m2m1nHHn-1H1H2111322211,nnnnnnMHKMHKMHKMHK当综合比值当综合比值KzKz6.36.3时时,m1,m1煤层煤层之下的之下的n n
15、层煤层先采后层煤层先采后,在在m1m1煤煤层中可以进行正常采掘活动层中可以进行正常采掘活动 2、三带三带判别法判别法 三带判别法的基本观点三带判别法的基本观点当上位煤层位于下位煤层开采引起的垮落带之当上位煤层位于下位煤层开采引起的垮落带之内时内时,上位煤层的结构遭到严重破坏上位煤层的结构遭到严重破坏,下位煤层下位煤层先采后上位煤层无法开采;先采后上位煤层无法开采;三带判别法的基本观点三带判别法的基本观点当上位煤层位于下位煤层开采引起的断裂当上位煤层位于下位煤层开采引起的断裂带之内时带之内时,上位煤层的结构只发生中等程度上位煤层的结构只发生中等程度破坏破坏,下位煤层开采后下位煤层开采后,采取一定
16、技术和安全采取一定技术和安全措施措施,上位煤层可以开采;上位煤层可以开采;三带判别法的基本观点三带判别法的基本观点当上位煤层位于下位煤层开采引起的断裂当上位煤层位于下位煤层开采引起的断裂带之外时带之外时,上位煤层只产生整体移动上位煤层只产生整体移动,结构结构不受破坏不受破坏,下位煤层开采后下位煤层开采后,上位煤层可以上位煤层可以正常开采正常开采.三带三带 判别法判别法计算垮落带和断裂带高度计算垮落带和断裂带高度,与层间距比较与层间距比较围岩平衡法围岩平衡法 能够形成不发生台阶错动的平衡岩层结构的岩能够形成不发生台阶错动的平衡岩层结构的岩层称为平衡岩层层称为平衡岩层.从下煤层顶板至平衡岩层顶板的
17、高度叫围岩平从下煤层顶板至平衡岩层顶板的高度叫围岩平衡高度衡高度.上行开采的基本准则:当采场上覆岩层中有坚上行开采的基本准则:当采场上覆岩层中有坚硬岩层时硬岩层时,上煤层应位于距下煤层最近的平衡上煤层应位于距下煤层最近的平衡岩层之上;岩层之上;hKMH1当采场上覆岩层均为软岩当采场上覆岩层均为软岩层时层时,上煤层应位于断裂带上煤层应位于断裂带内内三三 采采动动影影响响的的空空间间关关系系 l0221xsl0l00l1lLl(a)10cotcot Hlx20cotcot Hls采动影响的空间关系采动影响的空间关系H3l0l30lz=H 四、急倾斜煤层上行顺序开采四、急倾斜煤层上行顺序开采sin?
18、sin)sin(?)sin()sin()(180sinhhHHsin)sin(hHHh m1m2?先采先采 m2后采后采m1四、急倾斜煤层上行顺序开采四、急倾斜煤层上行顺序开采 Hhmm12b五、垮落上行顺序开采注意的问题五、垮落上行顺序开采注意的问题 上煤层开采应在下煤层开采引起的岩层移动上煤层开采应在下煤层开采引起的岩层移动稳定后进行稳定后进行,上煤层开始采煤的时间应滞后于下上煤层开始采煤的时间应滞后于下煤层采动影响的时间煤层采动影响的时间.避免在下煤层之上的岩层中或煤层中先开掘避免在下煤层之上的岩层中或煤层中先开掘巷道巷道,否则否则,先掘出的巷道可能受开采影响改变先掘出的巷道可能受开采影
19、响改变方向和坡度方向和坡度,甚至变形破坏甚至变形破坏.对于下煤层之上已有的巷道对于下煤层之上已有的巷道,应根据重要性和应根据重要性和层间距层间距,在下煤层开采前适当加固在下煤层开采前适当加固.在层间距较近的条件下在层间距较近的条件下,下煤层中开采应采用下煤层中开采应采用无煤柱开采技术无煤柱开采技术,否则否则,残留的煤柱将影响到上残留的煤柱将影响到上煤层的正常作业煤层的正常作业.大学课件出品大学课件出品 版权归原作者所有版权归原作者所有 联系联系QQ QQ:910670854910670854 如侵权如侵权,请告知请告知,吾即删吾即删 更多精品文档请访问我的个人主页更多精品文档请访问我的个人主页
20、 附赠人生心语人生太短,聪明太晚人生太短,聪明太晚我们都老得太快我们都老得太快 却聪明得太迟却聪明得太迟把钱省下来把钱省下来,等待退休后再去享受等待退休后再去享受结果退休后结果退休后,因为年纪大因为年纪大,身体差身体差,行动不方行动不方便便,哪里也去不成哪里也去不成.钱存下来等养老钱存下来等养老,结果孩结果孩子长大了子长大了,要出国留学要出国留学,要创业做生意要创业做生意,要花要花钱娶老婆钱娶老婆,自己的退休金都被拗走了自己的退休金都被拗走了.人生太短,聪明太晚当自己有足够的能力善待自己时当自己有足够的能力善待自己时,就立刻去做就立刻去做,老年人有时老年人有时候是无法做中年人或是青少年人可以做
21、的事候是无法做中年人或是青少年人可以做的事,年纪和健康年纪和健康就是一大因素就是一大因素.小孩子从小就告诉他小孩子从小就告诉他,养你到高中养你到高中,大学以后大学以后就要自立更生就要自立更生,要留学要留学,创业创业,娶老婆娶老婆,自己想办法自己想办法,自己要留自己要留多一点钱多一点钱,不要为了小孩子而活我们都老得太快却聪明得不要为了小孩子而活我们都老得太快却聪明得太迟太迟,我的学长去年丧妻我的学长去年丧妻.这突如其来的事故这突如其来的事故,实在叫人难以实在叫人难以接受接受,但是死亡的到来不总是如此但是死亡的到来不总是如此.学长说他太太最希望他学长说他太太最希望他能送鲜花给他能送鲜花给他,但是他
22、觉得太浪费但是他觉得太浪费,总推说等到下次再买总推说等到下次再买,结结果却是在她死后果却是在她死后,用鲜花布置她的灵堂用鲜花布置她的灵堂.这不是太蠢愚了这不是太蠢愚了吗?!吗?!等到等到.、等到、等到.,似乎我们所有的生命似乎我们所有的生命,都用在等待都用在等待.人生太短,聪明太晚等到我大学毕业以后等到我大学毕业以后,我就会如何如何我们对自己说我就会如何如何我们对自己说等到我买房子以后!等到我买房子以后!等我最小的孩子结婚之后!等我最小的孩子结婚之后!等我把这笔生意谈成之后!等我把这笔生意谈成之后!等到我死了以后等到我死了以后人人都很愿意牺牲当下人人都很愿意牺牲当下,去换取未知的等待;牺牲今生
23、今去换取未知的等待;牺牲今生今世的辛苦钱世的辛苦钱,去购买后世的安逸去购买后世的安逸在台湾只要往有山的道路上走一走在台湾只要往有山的道路上走一走,就随处都可看到农就随处都可看到农舍变精舍舍变精舍,山坡地变灵塔山坡地变灵塔,无非也是为了等到死后无非也是为了等到死后,能能图个保障图个保障,不必再受苦不必再受苦.许多人认为必须等到某时或某事完许多人认为必须等到某时或某事完成之后再采取行动成之后再采取行动.明天我就开始运动明天我就开始运动,明天我就会对他好明天我就会对他好一点一点,下星期我们就找时间出去走走;退休后下星期我们就找时间出去走走;退休后,我们就要好我们就要好好享受一下好享受一下.人生太短,
24、聪明太晚然而然而,生活总是一直变动生活总是一直变动,环境总是不可预知环境总是不可预知,现实生活中现实生活中,各种突发状况总是层出不穷各种突发状况总是层出不穷.身为一个医生身为一个医生,我所见过的死我所见过的死人人,比一般人要来得多比一般人要来得多.这些人早上醒来时这些人早上醒来时,原本预期过的是原本预期过的是另一个平凡无奇的日子另一个平凡无奇的日子,没想到一个意料之外的事;交通没想到一个意料之外的事;交通意外、脑溢血、心脏病发作等等意外、脑溢血、心脏病发作等等.剎那间生命的巨轮倾覆剎那间生命的巨轮倾覆离轨离轨,突然闯进一片黑暗之中突然闯进一片黑暗之中.那么我们要如何面对生命呢?那么我们要如何面
25、对生命呢?我们毋需等到生活完美无瑕我们毋需等到生活完美无瑕,也毋需等到一切都平稳也毋需等到一切都平稳,想做想做什么什么,现在就可以开始做起现在就可以开始做起.一个人永远也无法预料未来一个人永远也无法预料未来,所以不要延缓想过的生活所以不要延缓想过的生活,不不要吝于表达心中的话要吝于表达心中的话,因为生命只在一瞬间因为生命只在一瞬间.人生太短,聪明太晚记住!记住!给活人送一朵鲜花给活人送一朵鲜花,强过给死人送贵重的花圈强过给死人送贵重的花圈,每每个人的生命都有尽头个人的生命都有尽头,许多人经常在生命即将结许多人经常在生命即将结束时束时,才发现自己还有很多事没有做才发现自己还有很多事没有做,有许多
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