1、攸縣急傾斜雞窩狀復雜薄煤層采煤方式方案創新設計分兩部分介紹1、項目的總說明2、地質條件簡況3、設計的采煤方法方案簡介一、項目的總說明1、項目背景 2、巷道式采煤方法存在的問題 3、正規壁式采煤法在攸縣的適用性分析 4、適用攸縣采煤方法研究與設計的必要性5、設計的采煤方法方案 6、設計成果說明 （一）、項目背景 攸縣現有96個煤礦，分布在蘭村向斜、黃豐橋向斜、桃水向斜三個礦區， 。三個礦區的煤層在走向和傾向上均變化很大，煤層呈雞窩狀，極不穩定，且頂底板都比較堅硬，不易垮落，屬典型的急傾斜雞窩狀復雜薄煤層。由于煤礦技術力量薄弱，生產技術落后，現大部分礦井仍普遍采用比較原始的巷道式采煤法。為搞好攸縣

2、煤炭行業的安全生產，于二00九年八月，攸縣煤炭局委托湖南理工職業技術學院，針對攸縣煤礦的特殊條件，研究并設計出四種能適合攸縣煤礦的采煤方法。 （二）、巷道式采煤方法存在的問題 1、不能形成兩個安全出口。2、不能形成負壓通風。這是兩個重大安全問題。另外存在：生產工藝落后、回采率低等問題 ；同時，也與國家的有關要求不符。（三）、正規壁式采煤法在攸縣的適用性分析 由于攸縣三個礦區均屬典型的急傾斜雞窩狀復雜薄煤層，煤層在走向和傾向上均變化很大，在厚度和傾角上也變化很大，煤層呈雞窩狀，極不穩定，一般在2030m內就會有變化，出現厚度由可采到不可采甚至尖滅現象，出現角度變化甚至倒轉現象，就是相對穩定的主采

3、煤層，也很難有在100m內不發生變化的情況。在這樣的條件下如采用壁式采煤法，回采工作面難以形成，就是形成了也難以推進和正常回采，由于煤層傾角大，還存在嚴重的不安全因素。故在攸縣大部分礦井不適宜采用正規的壁式采煤法。 （四）、適用攸縣采煤方法研究與設計的必要性 1、攸縣目前大部分礦井現用的巷道式采煤方法，而巷道式采煤方法又存在回采工作面兩個安全出口和負壓通風等重大安全問題。2、現有正規的壁式采煤法對于攸縣的特殊條件又不適用。故必須針對攸縣急傾斜雞窩狀復雜薄煤層的采煤方法進行專項研究和設計，以解決攸縣大部分煤礦的安全生產問題。 （五）、設計的采煤方法方案 針對攸縣三個礦區急傾斜雞窩狀復雜薄煤層的特

4、點和頂底板堅硬的具體情況，設計如下四個采煤方法方案：1、斜坡短壁式采煤法；2、大塊段壁式采煤法；3、斜切倒臺階采煤法；4、斜切正臺階采煤法。這四種方案，重點解決了兩個安全出口的問題，解決了負壓通風的問題，解決了壁式工作面的問題。 （六）、設計成果說明 設計的四個采煤方法方案，是在許多專業技術人員、現場管理人員和井下一線工人的大量工作的基礎上提出和設計的，有些是在別人的基礎上提高的，有些是在同類礦井的基礎上改進的，有些甚至是在現場初步模型的基礎上細化而成的，同時還得到了省煤炭局總工程師趙軍、湖南科技大學趙伏軍教授等許多專家的指導，得到了省煤炭局、省煤監局長沙站、株洲市安監局、省煤炭協會、攸縣煤炭

5、局等部門的領導的支持和幫助，在此，對所有指導、支持、幫助和以前做了大量工作的同志表示衷心的感謝！ 二、地質條件簡況1、煤層賦存條件 主采2 4個煤層，且均為大部分可采。煤層厚度變化06m，平均厚為0.831.2m。煤層傾角變化25度80度，平均傾角為58度左右。煤層可采系數76%左右，煤層硬度大，塊煤率達40%，煤層有分叉現象，結構中等偏復雜。 2、開采技術條件 頂底板巖性：頂底板一般為砂巖、砂質泥巖，巖性結構致密，不易垮落，屬12級頂板，頂底板巖石的普氏系數一般f12。均屬低瓦斯，煤塵無爆炸性，煤層無自燃傾向性。礦井水文地質條件簡單，礦井充水以大氣降水和老窯水為主要來源。 三、設計的采煤方法

6、方案簡介1、斜坡短壁式采煤法；2、大塊段壁式采煤法；3、斜切倒臺階采煤法；4、斜切正臺階采煤法。 （一）、斜坡短壁式采煤法 1、巷道布置采區進（運輸）、回風石門（兩石門垂高約4050m左右）見煤后，沿煤層走向布置進（運輸）、回風平巷，進（運輸）、回風平巷到采區邊界后，沿煤層走向布置兩至三組垂高35m的天眼（兩個相距35m的天眼為一組，其中一個為溜煤天眼，一個為行人天眼，然后兩個天眼在上部聯通），每組天眼相距3050m左右；再從每組天眼的溜煤眼上部沿煤層偽傾斜方向（傾角30度左右）分別布置沿煤上山與回風平巷相通，靠最邊界的一條為溜煤上山，靠近石門的上山為行人上山；然后在兩上山之間沿煤層偽傾斜方向

7、（與上山相反的方向）布置多條聯絡斜巷（傾角30度左右），兩上山之間的間距約2040m左右；兩聯絡斜巷之間的間距約815m左右；最后在兩聯絡斜巷之間布置開切眼，以形成斜坡短壁工作面，開切眼與上山平行，布置在行人上山的下部3m左右處，斜坡短壁工作面斜長約815m，推進長度為2040m左右，沿偽斜方向向下推進。也可將兩聯絡斜巷之間溜煤上山布置為工作面，工作面沿偽斜方向向上推進。 2、開采順序沿走向：工作面采用后退式和前進式均可，采區采用后退式（如按布置石門分采區，則采區可采用前進式）。 沿傾向：按自上而下的開采順序。 3、保安煤柱沿偽傾斜方向：兩上山之間留3m左右的保安煤柱，兩聯絡斜巷之間留12m的

8、保安煤柱。沿傾向：兩區段之間留35m的保安煤柱。 4、回采工藝斜坡短壁采煤法的回采工藝過程為：（1）、落煤：爆破落煤（2）、裝煤、運煤：自溜（3）、支護： 設計采用木材點支護支護材料： 根據攸縣煤層基本為急傾斜雞窩狀復雜薄煤層的特點和頂底板較好（穩定、堅硬）的實際情況，如采用單體液壓支柱進行支護，由于煤層傾角大，底板堅硬，而單體液壓支柱又較重，第一支護操作不方便，且不安全；第二由于煤層厚度變化大，工作面需要多種規格型號的單體液壓支柱，備用支柱多，搬運困難，勞動強度大；第三由于頂板堅硬，一般情況下不會自然垮落，回柱放頂非常困難。故建議回采工作采用木材支護。頂板管理：由于頂板堅硬，一般情況下不會自

9、然垮落，再加上煤層厚度變化大，經常出現局部不可采和尖滅現場，故頂板管理采用不垮落管理頂板。采空區由木支柱、煤柱和局部不可采區的煤巖柱來支護頂板，兩上山之間采完后進行封閉。5、生產系統運煤：運料：通風：6、優點（1）、煤層厚度在走向和傾向變化較大、時常出現局部不可采和尖滅現場時，仍可形成壁式回采工作面，適應性較強。（2）、工作面傾角為300左右，便于作業，相對較安全。（3）、可將局部不可采和尖滅地段劃作一個塊段，留下來支撐頂板，有利于不垮落管理頂板。（4）、工作面產量穩定。（5）、全礦井采掘工作面數目雖然較多，但也便于規劃和管理。 7、適用條件適用于煤層頂底板相對穩定（比較堅硬），而煤層厚度和傾

10、角變化較大的急傾斜煤層的低瓦斯、煤層不自燃、煤塵不爆炸的條件下。 （二）、大塊段壁式采煤法 1、巷道布置（見大塊段壁式采煤法示意圖）進、回風石門（兩石門垂高約4050m左右）見煤后沿煤層走向布置進、回風平巷，進、回風平巷到采區或礦井邊界后，沿煤層走向布置三至四個天眼（兩個天眼之間相距10m左右），靠邊界（里面）一個為溜煤天眼，其余為行人天眼，再沿煤層傾斜方向按垂高8m左右布置45條聯絡平巷；這樣將區段內煤層沿傾向劃分為56個小塊段，先將最下面一個塊段按30度左右的偽斜傾角由里向外采至距運輸平巷垂高3m左右停采，再對上面所有塊段按上下兩個相反的偽斜方向由里向外作業，并將上面所有塊段自上而下依次回

11、采（可采的塊段均全部采完），上面所有塊段齊頭并進，總體上形成大塊段壁式工作面。 2、開采順序沿走向：工作面采用后退式（如分采區，則采區可采用后退式）。沿傾向：自上而下開采。3、保安煤柱沿傾向：兩區段之間留35m的保安煤柱。沿走向：工作面沿走向推進2050m（視頂板堅硬程度而定）后現重開切眼布置工作面，中間留35m的保安煤柱。 4、回采工藝5、生產系統5、相對優點（1）、大塊段組合工作面斜長較長，產量較高。（2）、在煤層厚度和傾角變化很大、時常出現局部不可采和尖滅現場時，可根據具體情況按塊段布置，便于形成回采工作面。 （3）、可將局部不可采和尖滅地段劃作一個塊段，留下來支撐頂板，有利于不垮落管理

12、頂板。 （4）、全礦井回采工作面數目較少，便于規劃和管理。 7、適用條件適用于煤層頂底板相對穩定（比較堅硬），而煤層厚度和傾角變化很大的急傾斜煤層的低瓦斯、煤層不自燃、煤塵不爆炸的條件下。 （三）、斜切倒臺階采煤法1、巷道布置（見斜切倒臺階采煤法示意圖）進、回風石門（兩石門垂高約4050m左右）見煤后沿煤層走向布置進、回風平巷，進、回風平巷到采區或礦井邊界后，沿煤層走向布置三至四個天眼（兩個天眼之間相距2030m左右），靠邊界（里面）一個為溜煤天眼，其余為行人天眼，再沿煤層傾斜方向按垂高10m左右布置34條聯絡平巷；這樣將區段內煤層沿傾向劃分為45個小塊段，每個塊段均按30度左右的偽斜傾角由里

13、向外斜切開采，先將最下面一個至距運輸平巷垂高3m左右停采，再自下而上依次回采上面所有塊段（可采的塊段均全部采完），下塊段超前上塊段，總體上形成斜切倒臺階工作面。 2、開采順序3、保安煤柱4、回采工藝5、生產系統 6、相對優點（1）、在煤層厚度和傾角變化很大、時常出現局部不可采和尖滅現場時，可根據具體情況按塊段布置，便于形成回采工作面，適應性很強。 （2）、可將局部不可采和尖滅地段劃作一個塊段，留下來支撐頂板，有利于不垮落管理頂板。 （3）、上下塊段作業點有一定的錯距，相對安全。 7、適用條件適用于煤層頂底板相對穩定（比較堅硬），而煤層厚度和傾角變化很大的急傾斜煤層的低瓦斯、煤層不自燃、煤塵不爆炸的條件下。 （四）、斜切正臺階采煤法斜切正臺階采煤法與斜切倒臺階采煤法總體布置上基本相同