第十章 长壁放顶煤采煤法
第一节 厚煤层长壁放顶 煤采煤法类型和采煤系统 http:///
一、长壁放顶煤采煤法 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。
放顶煤采煤工艺基本特点：
1、采面采煤：同综采、普采、炮采。 2、增加了放顶煤工序。 3、采煤循环 — 完成采、放全部工序过程。
放顶煤采煤工艺基本特点：
放顶煤采煤的基本类型
? 按采煤工艺分： 综采放顶煤 普采放顶煤 炮采放顶煤
滑移顶梁液压支架铺顶网 单体液压支柱配Π 型钢梁铺顶网
综采放顶煤采煤的基本类型
? 按综采工作面放顶煤工作面输送机数目分： 单输送机 双输送机 ? 按放顶煤液压支架放煤囗及位置分： 高位放顶煤液压支架 中位放顶煤液压支架 低位放顶煤液压支架
放顶煤液压支架类型
高位放顶煤单输送机液压支架（平顶山、辽源、 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
图7-3
YFY3000—16/26型放顶煤液压支架
煤尘大、采放不能平行作业、回收率低
900
放顶煤液压支架类型
中位放顶煤双输送机液压支架（阳泉、乌鲁木 齐、抚顺） 后输送机铺在液压支架的底座上。
单位：mm
4
3 2567
2
1
7 8
6
5
00 29
13
9
10
11
12
图7-4
FYS3000-19/28型放顶煤支架
煤尘较小、采放可平行作业、回收率较高，后部空间小
1900-2800
放顶煤液压支架类型
低位放顶煤双输送机液压支架（兖州、鹤壁、晋城） 后输送机铺在底板上，煤尘小，煤损少，应用多
1 2 3 4 5 6 7
12
11
10
9
8
放顶煤液压支架类型
低位放顶煤双输送机液压支架
低位放顶煤双输送机液压支架工作面
放顶煤采煤的基本类型
? 按回采巷道的布置方式，分： 1） 缓倾斜特厚煤层一次采全高放顶煤采煤法 特点： （1）采面采高： h1=2.0?3.0m （2）放顶煤高度： h2= (1 ? 3) h1 适用：M ? 4.5m ，M <12 ?14m
(a )
实例：平一矿
M=7 ? 8m， ? ?? ? ?? 煤f=1.5 ? 1.8, 发火期4 ? 6个月, 低沼矿 直接顶：3 ? 5m泥岩 基本顶：18.5m中粒砂岩 底板： 1.8?6m泥岩
实例：平一矿
实例：平一矿
放顶煤采煤的基本类型 2） 缓倾斜特厚煤层预采顶分层（网下）放顶 煤采煤法 特点：（1）顶层，2?3m，只采不放；铺网。 （2）下层采面：采、放。 适用： 12 ? 14m煤层。
(b)
放顶煤采煤的基本类型
鹤壁六矿预采顶分层（网下）放顶煤采煤法
放顶煤采煤的基本类型
3） 缓倾斜特厚煤层多次（倾斜分层）放顶 煤采煤法
(c)
特厚煤层多次（倾斜分层）放顶煤特点：
?将厚煤层分为若干分层，H1 = H2
?? 大于 6?8 m ，一般10 m ?； ?自上而下依次回采各分层，采放； ?以下各分层均采、放； ?工艺 — 多用综放。 (c) 适用：M ? 12m 例如：南斯拉夫维林基矿开采了厚80?150 m 的褐煤 我国石炭井矿区开采厚20m以上的煤层
放顶煤采煤的基本类型
4） 缓倾斜特厚煤层预采中分层放顶煤 采煤法
( )
预采中分层放顶煤特点：
?中分层布置采面：采中分层， 该面上部顶煤冒落，不放，堆 积于采空区。 ?下分层采面：采底层煤，放 顶煤。 问题：煤层松碎易发火。 适用：8 ? 12m煤层。
( )
二、一次采全厚放顶煤采煤系统
10
5
6
A
B
C
I
I - I 剖面
1
2 3
1 2
3 4 8 7 4
9
1 采煤机； 2前输送机； 3放顶煤液压支架； 4后输送机； 5平巷胶带输送机； 6配电设备； 7安全绞车； 8泵站； 9放煤窗口； 10转载破碎机； A不充分破碎煤体; B较充分破碎煤体; C待放出松散煤体
（一）回采巷道布置
1、回采巷道布置于 底部，一般运输巷、 回风巷和切眼沿煤层 底板。 瓦斯增多后沿煤层顶 板多布置一条瓦斯排 放巷或辅巷。 辅巷—注水；放震动 炮；冲淡CH4 适用：高沼矿、煤 硬，f > 3
5 A A
4
1
3
4
A
2
7 5 6 9 3
A
8
（二）生产系统l 运煤
l运料 l 通风
（三）主要参数
1、工作面长度 1）主要影响因素 ? 顶煤破碎 ? 顶煤放出 ? 煤炭损失 采场上覆岩层充分运动—有 利于破煤。 当采面 ? 80m时，顶煤不能充分破碎，放煤难。
工作面长度的主要影响因素
2）原则：一个班内要将顶煤放完 一个班内将顶煤放完为原则确定的工作面长度
T l ? n ? ? B ?? t
式中：l — 采面长度，m；n — 同时放煤的支架数，n ? 3； T— 每班工作时间，min； t —每架支架放煤所需时间，min； B—支架宽，m； ? — 班工作时间利用率。 T、B、n —视为常数。
工作面长度计算实例：
阳泉一矿：M=6. 5m，顶煤4m， 平均每架放煤 t =5 ? 7min，取n=2， B=1.6m, T. ?= 5h 得：l =135 ? 190m 平一矿：M=7 ? 9m， 顶煤5 ? 6m， t = 8min , T.?=5h 则: l= 96m?。实际采面长87m。
工作面长度
一般工作面长度>150m， 高产高效工作面长度达200m， 国内最长的工作面达280 m。 济三矿：280m， 东滩矿： 200m
我国高产高效矿井工作面放顶煤综采长度 及分布
放顶煤综采 工作面类型
平均面长（m） 长度大于等于180m的工作面数（个）
其中大于等于200m的工作面数（个） 矿及面最大长度（m）
138.9 14
5 潞安王庄270 兖州东滩235 潞安常村210 潞安石圪节200 兖州鲍店200
2、工作面连续推进长度 一般大于1000m， 加中切眼后，已加大到 2000m以上。 简易放顶煤工作面的连续推进长度不应小于 600 ? 800m。 加大工作面长度，可减少搬家
次数，减少初 采和末采损失
其它 煤层厚度： 一次采出厚度以5～12m为佳 顶煤厚度过小架前易超前冒顶，增大含矸率。 煤层太厚将使顶煤破碎不充分。
3、其它 机采高度：支架的稳定性、通风断面 一般重型支架放顶煤面采高在2.5m，煤质中硬 以上，采高可达2 . 8～3 . 0m。
机采高度增加，有利 于通风和顶煤充分破 碎，不利于防止片帮 增加支架重量
其它
采放比：机采高度与放顶煤厚度之比 理想的状态是所放顶煤充分松散后增加的高度等于底 层工作面的采高。 国内采放比在1：2 .6 ～6 .5
其它 工作面推进方向 以沿走向或俯斜向下推进为佳 仰斜推进时，上仰角最好小于5° 片帮、超前冒顶，煤放入的位置
第二节 综采放顶煤矿压显现 及顶煤破碎放出规律 http:///
一、综采放顶煤矿压显现规律 ?矿山压力比想象的缓和 ?周期来压不明显 ?支架载荷没有随采厚加大而大副度增加 ?支架的工作阻力多未达到额定工作阻力 ?开采引起的支承压力对两巷的影响距离增加， 影响程度降低。
二、顶煤破碎和放出规律
（一）顶煤破碎和影响因素 实体煤 — 破碎煤块 —放煤口 支承压力 + 顶板回转 + 支架作用
5 6 A B C
I
I - I 剖面
1
2 3
顶煤破坏过程：
? 初始破坏区
支承压力作用 煤壁远处顶煤由弹 性变形进入塑性变 形，原生裂隙扩展， 顶煤初始破坏。 支承压力峰值大小 与工作面长度和岩 性有关
A
B
C
D
8
顶煤破坏过程
破坏发展区 顶板回转 煤壁前方附近顶煤 发生破坏，裂隙扩 展，位移增大。
k=2
A
A
B
C
D
8
6
顶煤破坏过程：
裂隙发育区 支架反复支撑，控顶区内的 顶煤形成发育的裂隙。 支架反复支撑，形成交变应 力，破碎效果提高。 梁长顶煤破碎加剧，顶上易 冒空。 支架反复支撑的次数n与顶 梁长度L及截深B有关
k=2
A
A
B
C
D
L=nB 式中 B = 0.6m， n =3 ? 7次 顶煤强度小，节理发 育， n取小值； 反之，n取大值；
8
6
顶煤破坏过程：
垮落破碎区顶 煤完全破坏， 失支连续性， 在支架后方垮 落放出。
k=2
A
A
B
C
D
8
6
第三节
综采放顶煤工艺特点
http:///
一、放顶煤工艺特点 割煤、移架、推前刮板输送机、放煤、拉后刮 板输送机 ?割煤：双向割煤，端头自开缺口斜切进刀， 斜切进刀长度不小于30m，截深0.8m。 移架：及时支护方式，移架滞后煤机后滚筒 3 ～ 9m，追机作业。
放顶煤工艺过程
推前溜：在移架后顺序推移前部运输机，滞后 移架 10 ～ 15m 左右，其弯曲段长度不得小于 30m，推移步距为 0.8m，严禁相向操作。推溜 后溜子必须保持平、直。
放顶煤工艺过程
放煤：采用多轮顺序放煤，一刀一放，采放平 行作业。 见顶板矸石占放出
物的1/3时停止放煤。 若遇到大块煤不易放出时，可反复伸缩插板， 小幅度上下摆动尾梁，使顶煤破碎后顺利放出。