急倾斜煤层综采关键技术与装备.ppt

急倾斜煤层综采关键技术与装备是煤炭开采领域的一个重要专题，主要针对具有大倾角的煤层开采。这类煤层的开采具有特殊的技术挑战，因为大倾角会导致覆岩变形破坏更为剧烈，对安全和效率产生严重影响。以下将详细阐述相关知识点： 1. **急倾斜煤层覆岩变形破坏机理**： - 在急倾斜煤层开采过程中，覆岩运动规律呈现出独特的模式。直接顶在垮落后，会因自重向工作面下部滑落，形成冒落矸石带。覆岩的破断主要集中在工作面中上部。 - 通过对直接顶的分层分析，可以确定极易冒落岩层和滞后冒落岩层，它们在不同时间点冒落并参与采空区的填充，从而影响工作面的稳定性。 2. **采空区矸石自溜充填带宽度**： - 充填带宽度受工作面长度、采高和碎涨系数等因素影响。例如，某一工作面的充填带宽度可通过公式计算，以确保采空区的合理填充，减少不稳定因素。 3. **急倾斜工作面围岩应力分布**： - 随着煤层倾角的增加，垂直应力减小，剪切应力增大，导致顶底板更容易受到剪切破坏，这对工作面支护设备和区段煤柱的稳定性构成威胁。 4. **区段煤柱留设及充填技术**： - 区段煤柱的稳定性至关重要，其宽度与煤层倾角和采高有密切关系。当煤层倾角大于60°时，煤柱宽度急剧增加，过小的煤柱尺寸可能导致煤柱失稳，引起工作面大面积来压，甚至引发灾害事故。 - 巷旁充填技术用于提高煤柱稳定性，包括确定充填参数（如宽度、强度、材料配比和充填工艺），使用特定的充填设备（如灌浆泵），以及实施有效的巷道支护策略。 5. **巷道支护**： - 为了应对急倾斜煤层的特殊环境，顶板通常采用预应力树脂锚索、铁网和钢带联合支护，而帮部则结合锚索和锚杆形成封闭式支护，以增强整体稳定性。 急倾斜煤层综采的关键技术与装备涵盖了覆岩运动规律的理解、采空区充填控制、工作面围岩应力分布分析、区段煤柱的合理留设与支护，以及巷道的高效支护方法。这些技术的应用旨在保障开采安全，提高生产效率，同时减少对环境的影响。在实际操作中，必须根据矿井的具体地质条件灵活调整和优化这些技术和设备。