大倾角煤层主要采煤方法

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1、研究生课程论文封面（2010—2011学年第2学期）论文题目：大倾角煤层主要采煤方法姓名：关锡镔学号：211002020006年级：2010级专业：矿业工程学院：能源与工程学院注意事项：1、以上各项由研究生本人认真填写；2、研究生课程论文应符合一般学术规范，具有一定学术价值，严禁抄袭或应付；凡学校检查或抽查不合格者，一律取消该门课程成绩和学分，并按有关规定追究相关人员责任；3、论文得分由批阅人填写，并签字确认；批阅人应根据作业质量客观、公正的签写批阅意见（原则上不少于50字）；4、原则上要求所有课程论文均须用A4纸打印，加装本封

2、面，左侧装订；5、课程论文由学生所在学院（系）统一保存，以备查用。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　课程名称：采矿技术与方法课程类型：专业技术课授课教师：李东印学时：36学分：2.0论文得分批阅人签字　批阅意见：河南理工大学研究生处制大倾角煤层主要采煤方法我国将煤层按倾角分别分为缓斜(0°～25°)、倾斜(25°～45°)和急斜(45°～90°)三类。大倾角煤层迄今为止还没有给出确切的定义，但根据冒落矸石滑动的自然安息角和一般液压支架最大适用角度，可认为大倾角煤层主要是指倾角大于35°的这一类煤层，倾角的上限可以是5

3、5°或者60°。世界主要产煤国家都有储量不一的大倾角煤层。在我国大倾角煤层的储存量大约占煤炭总储存量的14.05%，这些煤层主要分布在我国的四川、新疆、广东、福建、甘肃、内蒙古及东北等省(区)，大倾角煤层的年产量大约占全国煤炭总产量的8%~10%，但在一些省(区)大倾角煤层的产量却占有很大的比例，如在四川省40%~50%的煤炭产量来自于大倾角煤层。因此，关于大倾角煤层开采方法和开采过程中的矿山压力规律以及顶底板移动规律的研究对我国煤炭工业的发展仍具有十分重要作用。对于大倾角煤层，使用综采支架放顶煤一次采全高的采煤方法，实现了高产

4、高效安全生产，具有明显的优势，但这对设备的要求都很高。在我国一些相对落后的地方实现不了这种高设备的要求，退而求其次选择利用单体液压支架实现放顶煤或者一次采全高，如在我国一些矿区包括河南很多都在采用或者曾经采用过这种方法，也取得了满意的效果。然而国家安全监管总局和国家煤矿安监局有关职能部门从安全角度出发，明确下文件指示：倾角大于30°的工作面不得用单体液压支架放顶煤。事实证明，全盘否定使用单体柱液压支架进行放顶煤好象不尽人意，但肯定用单体柱液压支架进行放顶煤又忧心重重。为此，从实际出发探讨在哪些条件下可以放，在哪些条件下不可以放是

5、十分必要的。可放不可放的关键在于支架的稳定性，影响支架的稳定性主要有煤层的赋存条件、煤岩围岩应力分布规律、支架的质量以及支架支护工艺。1大倾角煤层开采的特点由于煤系地层受到地质构造运动的挤压，煤层顶底板遭受破坏的程度相对于缓倾斜煤层大，因此煤层顶底板岩石的层理和原生裂隙较发育，较易冒落；与缓倾斜煤层相比，由于煤层倾角较大，普通支架的稳定性相对也差；与急倾斜煤层相比，由于煤层倾角较小，柔性掩护支架的稳定性差，易啃底而不易下放；当煤层厚度比较大时，柔性掩护支架的结构和尺寸受到限制，带来如啃底、稳定性弱等问题；在大倾角工作面破落下来的

6、煤岩会自动下滑，有利于工作面煤的运输，但随着煤岩块的自动滚落，容易伤到人和对支架产生冲击，对作业人员的安全造成威胁；由于垮落的矸石从上向下滚落，可对工作面下部采空区起到充填作用，但其上方的冒落带漏斗状明显，能够影响地表及岩层移动的控制；开采大倾角煤层时，对具有自然发火期的煤层防治火比较困难。当采空区已经发火时，往往难以对发火区域进行隔离处理，特别在开采工作面下区段时，上区段采空区的火源会冒落到下区段，给防灭火带来困难。煤层倾角是影响采场矿山压力分布的主要因素之一。在大倾角工作面，顶板(煤)不仅要受到支承压力的作用而产生变形破坏，

7、而且还要受到倾斜方向重力分力的作用影响。因此，大倾角煤层的顶板并不是沿法向移动，而是沿着一条逐渐接近重力作用方向的曲线移动。顶板(煤)越不稳定，其移动曲线偏离法线也就越远。顶板移动的切向分量对支架产生侧向力，可能导致支架倾倒。大倾角煤层开采会出现的基本技术问题有：（1）顶板破断和垮落的煤岩块沿着底板向工作面下部采空区滑、滚(倾角大于冒落矸石自然安息角35°)，采用走向长壁开采时会在工作面倾斜方向形成不均匀充填特征，从而导致工作面不同区域矿压显现不同[5]，通常是中上部矿压显现比下部要剧烈。（2）除顶板垮落外，大倾角煤层的底板也会

8、出现破坏滑移。当顶板垮落或者移动的方向和速率与底板破坏滑移方向和速率不同时，会引起工作面“底板—支架—顶板”系统稳定性失稳，从而导致灾害性事故发生。（3）由于重力的法向及切向分量都随着倾角增加而改变，使得切向分力增大而法向分力减小，因此，工作面支护系统所受的工作