长壁放顶煤采煤法
开采缓斜厚煤层时,先采出煤层底部长壁工作面的煤,随即放采上部顶煤的采煤方法。
基本信息
- 中文名
长壁放顶煤采煤法
- 外文名
longwall mining with sublevel caving
- 缺点
煤损多、易发火
- 适用条件
缓倾斜特厚煤层
- 分类
炮采、普采、综采
- 优点
效率高、成本低
简介
长壁放顶煤采煤法:具有掘进率低、效率高、适应性强及易于实现高产等明显优势。
综合机械化放顶煤工艺过程如下:在沿煤层或分段底部布置的综采工作面中,采煤机割煤后,液压支架及时支护并移到新的位置。推移工作面前部输送机至煤帮。此后,操作后部输送机专用千斤顶,将后部输送机相应前移。这样,采过1~3刀后,按规定的放煤工艺要求,打开放煤窗口,放出已破碎的煤炭,待放出煤炭中的矸石含量超过一定限度后,及时关闭放煤口,完成上述采放全部工序为一个采煤工艺循环。
长壁顶煤破碎机理
顶煤破碎经历了第一次破碎和第二次破碎两个各阶段。
顶煤第一次破碎:在支承压力作用下,煤壁前方顶煤由弹性变形进入塑性变形,产生位移并逐步破碎:此时处于三向应力状态,不冒落。
顶煤第二次破碎:经过第一次破碎的煤体进入采空区上空时,经过由高应力区到低应力区的应力变化,释放能量,加之支架的反复支撑,顶煤进一步破碎,此现象称为第二次破碎。
煤层的采出必然造成煤壁前方的应力集中,即形成支承压力。随着工作面的继续推进,顶煤又先后承受顶板和支架的作用。顶煤破碎时支承压力、顶板活动(回转)及支架支撑共同作用的结果。其中支承压力对顶煤具有预破坏作用,是顶煤实现破碎的关键;顶板回转对顶煤的再破坏作用使顶煤进一步破碎,但它是以支承压力的破煤作用为前提,而支架对下位2~3m范围的顶煤较为明显。
长壁放顶煤采煤法特点
优点
(1)单产高。工作面内具有多个出煤点,而且在工作面内可实行分段平行作业,即在不同地段采煤和放煤同时进行,因而易于实现高产。
(2)效率高。由于放顶煤工作面一次采取厚度大、生产集中,放煤工艺劳动量小以及出煤点增多等原因,其生产效率和经济效率大幅度提高,目前许多综放工作面的效率达到100t/工以上。
(3)成本低。放顶煤采煤法比分层开采减少了分层数目和铺网工序。由此节省了铺网的费用,此外,其他材料费、电力消耗、工资费用等也都相应减少。
(4)巷道掘进量小。掘进率和巷道维护费用减少,便于采掘接替。
(5)减少了搬家倒面次数,节省了采煤工作面的安装和搬迁次数。根据煤层厚度的不同,可减少1~3次工作面的安装和搬迁。
(6) 对煤层厚度变化及地质构造的适应性强。
缺点
(1)煤损多
在目前的技术水平条件下,放顶煤开采的工作面煤炭采出率一般比分层开采低于10%左右,及时采用了无煤柱护巷技术,初采和末采损失和工艺损失仍将存在,故煤损较多。