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在采煤机械设计时,必须考虑机械工作时的稳定性和防倒问题,所以急倾斜煤层的采煤机械化问题至今尚未得到根本解决,仍然主要依靠爆破或风镐破煤、掩护式支架或单体液压支柱或木支柱支护,工人劳动强度大。采煤工作面的行人、运料、破煤、支护、采空区处理等各项工序的操作都比较困难,采煤机械化的程度低,工效低,经济效益差,安全投入不大。
由于煤层倾角超过顶底板岩石移动角,采空区垮落的岩石会自动充填下部采空区。因此,开采急倾斜煤层时的垮落带、裂隙带及下沉带的分布与缓倾斜、倾斜煤层正好相反;同时由于生产能力小,受开采技术、经济等条件限制,难于采用先进的顶板管理方法。
三急倾斜煤层主要的采煤方法和适用条件
长孔爆破采煤法:回采工艺比较简单,人员不进人回采工作面,劳动强度较低,安全条件较好。长孔爆破采煤法具有一定的灵活性,除用于正规工作面外,还可用于煤柱、煤仓、边角煤的回收,也可用于水力采煤中的炮采水运。只能适用于顶底板比较坚硬,无煤尘爆炸危险的低瓦斯矿井。
柔性掩护支架采煤法:是我国急倾斜煤层一种主要的开采方法。工作面沿走向推进,具有走向长壁采煤系统的优点,减少了巷道掘进量;采用25°左右的伪斜工作面,把急倾斜煤层变成缓倾斜煤层来开采,工作面行人操作比较方便,减轻了工人的劳动强度。这种采煤方法适合在煤层赋存比较稳定,厚度在2~5m,倾角在60°~70°的煤层中使用。
俯伪抖走向长壁分段密集采煤法:工作面呈俯伪斜直线布置,避免了煤壁片帮伤人,工作面周期来压不明显,也为进一步实现采煤机械化创造了条件,它适用于煤层倾角在40°~75°,煤层顶板中等稳定,采高不超过2m的低瓦斯煤层。
巷道放顶煤采煤法:综合应用了综采放顶煤开采理论和急倾斜煤层沿空留巷理论,回采工艺实际只有破煤,放煤,运煤三道工序,不用支护采空区和进行顶板管理??采煤工艺分为初采,正常回采和终采三个阶段,巷道放顶煤采煤法可用于埋藏不稳定,厚度变化大,地质构造较复杂的急倾斜煤层,煤层厚度在2~10m左右,倾角在50°~90°,普氏系数在15以下的急倾斜煤层。
水平分段放顶煤采煤法:随着近水平厚煤层综采放顶煤技术的发展,综采支架放顶煤技术已被成功引人急倾斜煤层的开采,急倾斜煤层水平分段放顶煤采煤法的试验成功是急倾斜煤层采煤法及其回采工艺的重大改革。适用于煤层倾角在45°以上,厚度大于20m中硬和中软煤
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层,硬煤要采取爆破强制落煤措施,煤r
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