第十章 長壁放頂煤采煤法
第一節(jié) 厚煤層長壁放頂 煤采煤法類型和采煤系統(tǒng) http:///
一、長壁放頂煤采煤法 長壁放頂煤采煤法：開采 緩斜厚煤層時，先采出煤 層底部長壁工作面的煤， 隨即放采上部頂煤的采煤 方法。

放頂煤采煤工藝基本特點：
1、采面采煤：同綜采、普采、炮采。 2、增加了放頂煤工序。 3、采煤循環(huán) — 完成采、放全部工序過程。

放頂煤采煤工藝基本特點：

放頂煤采煤的基本類型
? 按采煤工藝分： 綜采放頂煤 普采放頂煤 炮采放頂煤

滑移頂梁液壓支架鋪頂網 單體液壓支柱配Π 型鋼梁鋪頂網

綜采放頂煤采煤的基本類型
? 按綜采工作面放頂煤工作面輸送機數(shù)目分： 單輸送機 雙輸送機 ? 按放頂煤液壓支架放煤囗及位置分： 高位放頂煤液壓支架 中位放頂煤液壓支架 低位放頂煤液壓支架

放頂煤液壓支架類型
高位放頂煤單輸送機液壓支架（平頂山、遼源、 潞安）
(3125～4025) 3125～3550 290～330 (1605)1175 ～2075(2105)

1450

1600～2600

Ф1250

10

600

140 286

60 35

40

630

47 2590(2450)

1460

圖7-3

YFY3000—16/26型放頂煤液壓支架

煤塵大、采放不能平行作業(yè)、回收率低

900

放頂煤液壓支架類型
中位放頂煤雙輸送機液壓支架（陽泉、烏魯木 齊、撫順） 后輸送機鋪在液壓支架的底座上。
單位：mm

4

3 2567

2

1

7 8

6

5

00 29

13

9

10

11

12

圖7-4

FYS3000-19/28型放頂煤支架

煤塵較小、采放可平行作業(yè)、回收率較高，后部空間小

1900-2800

放頂煤液壓支架類型
低位放頂煤雙輸送機液壓支架（兗州、鶴壁、晉城） 后輸送機鋪在底板上，煤塵小，煤損少，應用多
1 2 3 4 5 6 7

12

11

10

9

8

放頂煤液壓支架類型

低位放頂煤雙輸送機液壓支架

低位放頂煤雙輸送機液壓支架工作面

放頂煤采煤的基本類型
? 按回采巷道的布置方式，分： 1） 緩傾斜特厚煤層一次采全高放頂煤采煤法 特點： （1）采面采高： h1=2.0?3.0m （2）放頂煤高度： h2= (1 ? 3) h1 適用：M ? 4.5m ，M <12 ?14m

(a )

實例：平一礦

M=7 ? 8m， ? ?? ? ?? 煤f=1.5 ? 1.8, 發(fā)火期4 ? 6個月, 低沼礦 直接頂：3 ? 5m泥巖 基本頂：18.5m中粒砂巖 底板： 1.8?6m泥巖

實例：平一礦

實例：平一礦

放頂煤采煤的基本類型 2） 緩傾斜特厚煤層預采頂分層（網下）放頂 煤采煤法 特點：（1）頂層，2?3m，只采不放；鋪網。 （2）下層采面：采、放。 適用： 12 ? 14m煤層。

(b)

放頂煤采煤的基本類型
鶴壁六礦預采頂分層（網下）放頂煤采煤法

放頂煤采煤的基本類型
3） 緩傾斜特厚煤層多次（傾斜分層）放頂 煤采煤法

(c)

特厚煤層多次（傾斜分層）放頂煤特點：
?將厚煤層分為若干分層，H1 = H2

?? 大于 6?8 m ，一般10 m ?； ?自上而下依次回采各分層，采放； ?以下各分層均采、放； ?工藝 — 多用綜放。 (c) 適用：M ? 12m 例如：南斯拉夫維林基礦開采了厚80?150 m 的褐煤 我國石炭井礦區(qū)開采厚20m以上的煤層

放頂煤采煤的基本類型
4） 緩傾斜特厚煤層預采中分層放頂煤 采煤法

( )

預采中分層放頂煤特點：
?中分層布置采面：采中分層， 該面上部頂煤冒落，不放，堆 積于采空區(qū)。 ?下分層采面：采底層煤，放 頂煤。 問題：煤層松碎易發(fā)火。 適用：8 ? 12m煤層。

( )

二、一次采全厚放頂煤采煤系統(tǒng)
10

5

6

A

B

C
I

I - I 剖面

1

2 3

1 2

3 4 8 7 4

9

1 采煤機； 2前輸送機； 3放頂煤液壓支架； 4后輸送機； 5平巷膠帶輸送機； 6配電設備； 7安全絞車； 8泵站； 9放煤窗口； 10轉載破碎機； A不充分破碎煤體; B較充分破碎煤體; C待放出松散煤體

（一）回采巷道布置
1、回采巷道布置于 底部，一般運輸巷、 回風巷和切眼沿煤層 底板。 瓦斯增多后沿煤層頂 板多布置一條瓦斯排 放巷或輔巷。 輔巷—注水；放震動 炮；沖淡CH4 適用：高沼礦、煤 硬，f > 3
5 A A

4

1

3

4

A

2

7 5 6 9 3

A

8

（二）生產系統(tǒng)l 運煤

l運料 l 通風

（三）主要參數(shù)
1、工作面長度 1）主要影響因素 ? 頂煤破碎 ? 頂煤放出 ? 煤炭損失 采場上覆巖層充分運動—有 利于破煤。 當采面 ? 80m時，頂煤不能充分破碎，放煤難。

工作面長度的主要影響因素
2）原則：一個班內要將頂煤放完 一個班內將頂煤放完為原則確定的工作面長度

T l ? n ? ? B ?? t
式中：l — 采面長度，m；n — 同時放煤的支架數(shù)，n ? 3； T— 每班工作時間，min； t —每架支架放煤所需時間，min； B—支架寬，m； ? — 班工作時間利用率。 T、B、n —視為常數(shù)。

工作面長度計算實例：
陽泉一礦：M=6. 5m，頂煤4m， 平均每架放煤 t =5 ? 7min，取n=2， B=1.6m, T. ?= 5h 得：l =135 ? 190m 平一礦：M=7 ? 9m， 頂煤5 ? 6m， t = 8min , T.?=5h 則: l= 96m?。實際采面長87m。

工作面長度
一般工作面長度>150m， 高產高效工作面長度達200m， 國內最長的工作面達280 m。 濟三礦：280m， 東灘礦： 200m

我國高產高效礦井工作面放頂煤綜采長度 及分布
放頂煤綜采 工作面類型

平均面長（m） 長度大于等于180m的工作面數(shù)（個）
其中大于等于200m的工作面數(shù)（個） 礦及面最大長度（m）

138.9 14
5 潞安王莊270 兗州東灘235 潞安常村210 潞安石圪節(jié)200 兗州鮑店200

2、工作面連續(xù)推進長度 一般大于1000m， 加中切眼后，已加大到 2000m以上。 簡易放頂煤工作面的連續(xù)推進長度不應小于 600 ? 800m。 加大工作面長度，可減少搬家

次數(shù)，減少初 采和末采損失

其它 煤層厚度： 一次采出厚度以5～12m為佳 頂煤厚度過小架前易超前冒頂，增大含矸率。 煤層太厚將使頂煤破碎不充分。

3、其它 機采高度：支架的穩(wěn)定性、通風斷面 一般重型支架放頂煤面采高在2.5m，煤質中硬 以上，采高可達2 . 8～3 . 0m。
機采高度增加，有利 于通風和頂煤充分破 碎，不利于防止片幫 增加支架重量

其它
采放比：機采高度與放頂煤厚度之比 理想的狀態(tài)是所放頂煤充分松散后增加的高度等于底 層工作面的采高。 國內采放比在1：2 .6 ～6 .5

其它 工作面推進方向 以沿走向或俯斜向下推進為佳 仰斜推進時，上仰角最好小于5° 片幫、超前冒頂，煤放入的位置

第二節(jié) 綜采放頂煤礦壓顯現(xiàn) 及頂煤破碎放出規(guī)律 http:///
一、綜采放頂煤礦壓顯現(xiàn)規(guī)律 ?礦山壓力比想象的緩和 ?周期來壓不明顯 ?支架載荷沒有隨采厚加大而大副度增加 ?支架的工作阻力多未達到額定工作阻力 ?開采引起的支承壓力對兩巷的影響距離增加， 影響程度降低。

二、頂煤破碎和放出規(guī)律
（一）頂煤破碎和影響因素 實體煤 — 破碎煤塊 —放煤口 支承壓力 + 頂板回轉 + 支架作用
5 6 A B C
I

I - I 剖面

1

2 3

頂煤破壞過程：
? 初始破壞區(qū)

支承壓力作用 煤壁遠處頂煤由彈 性變形進入塑性變 形，原生裂隙擴展， 頂煤初始破壞。 支承壓力峰值大小 與工作面長度和巖 性有關

A

B

C

D

8

頂煤破壞過程
破壞發(fā)展區(qū) 頂板回轉 煤壁前方附近頂煤 發(fā)生破壞，裂隙擴 展，位移增大。

k=2

A

A

B

C

D

8

6

頂煤破壞過程：
裂隙發(fā)育區(qū) 支架反復支撐，控頂區(qū)內的 頂煤形成發(fā)育的裂隙。 支架反復支撐，形成交變應 力，破碎效果提高。 梁長頂煤破碎加劇，頂上易 冒空。 支架反復支撐的次數(shù)n與頂 梁長度L及截深B有關

k=2

A

A

B

C

D

L=nB 式中 B = 0.6m， n =3 ? 7次 頂煤強度小，節(jié)理發(fā) 育， n取小值； 反之，n取大值；

8

6

頂煤破壞過程：
垮落破碎區(qū)頂 煤完全破壞， 失支連續(xù)性， 在支架后方垮 落放出。

k=2

A

A

B

C

D

8

6

第三節(jié)

綜采放頂煤工藝特點

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一、放頂煤工藝特點 割煤、移架、推前刮板輸送機、放煤、拉后刮 板輸送機 ?割煤：雙向割煤，端頭自開缺口斜切進刀， 斜切進刀長度不小于30m，截深0.8m。 移架：及時支護方式，移架滯后煤機后滾筒 3 ～ 9m，追機作業(yè)。

放頂煤工藝過程
推前溜：在移架后順序推移前部運輸機，滯后 移架 10 ～ 15m 左右，其彎曲段長度不得小于 30m，推移步距為 0.8m，嚴禁相向操作。推溜 后溜子必須保持平、直。

放頂煤工藝過程
放煤：采用多輪順序放煤，一刀一放，采放平 行作業(yè)。 見頂板矸石占放出

物的1/3時停止放煤。 若遇到大塊煤不易放出時，可反復伸縮插板， 小幅度上下擺動尾梁，使頂煤破碎后順利放出。