第十章 倾斜分层下行垮落采煤法
倾斜分层—将厚煤层分成若干与煤层层面相平行的
分层，然后逐层开采。
开采顺序：下行式— 先采顶分层，依次按下行顺
序回采各分层，垮落法管理顶板，称倾斜分层下
行垮落采煤法。
倾斜分层下行垮落采煤法
分层同采：在同一区段范围内，上、下分层工作面
错开一定距离同时采煤，称：“分层同采”
分层分采 ：在同一区段范围内，采完一个分层后
再采下一个分层称“分层分采” 。
第一节 倾斜分层走向长壁采煤法巷道布置
及参数
一、分层同采的采区巷道布置
条件：厚煤层，分三层，赋存稳定，
低沼气矿；沿倾斜划为 3 5 个区
段
倾斜分层走向长壁采煤法
分层厚度：普采一般 2m ，最大
综采一般 3m, 最大
分
层
同
采
巷
道
布
置
1 、巷道名
称
9
8
15
13
12
7
l6
11
2
6
10
1220
18
5 4
14
17
21
10
20
22
3
1 19
11
4
5
18
3
9
10
2014
12 7 8
22
1
19
176
13 2
2115
13
12
采矿学电子教案
能源科学与工程学院
采矿系 2006年 10月
2 、巷道布置特点
2 、巷道布置特点 :
• 阶段运输大巷 (1) 和 回风大巷 (2) 均布置在距煤
层 15 20m 的底板岩石中。
• 各分层采用集中（共用）上山、集中（共用）区段
平巷
联合布置方式之一
11
4
5
18
3
9
10
2014
12 7 8
22
1
19
176
13 2
2115
•集中上山
轨上（ 5）和运上（ 4）均布置在距煤层
15m 左右的底板岩石中，
错距：≮ 2m
位置：运“上”在下，轨“上”在上
巷
道
布
置
特
点
11
4
5
18
3
9
10
2014
12 7 8
22
1
19
176
13 2
2115
•区段集中运输巷（ 10 ）布置在距煤层 810m
的底板岩石中。
•区段集中轨巷（ 9）提前在下区段顶分层回风
巷位置开掘，超前（ 10）掘进，为（ 10 ）定
向。
巷道布置特点
11
4
5
18
3
9
10
2014
12 7 8
22
1
19
176
13 2
2115
• 从（ 9 ）每隔 200m 左右开（ 11 ）沟通各分层。
最后一个（ 11 ）距采区边界约 200m
• 集中区段平巷与分层平巷间联系
（ 10 ） —（ 12 ） —沟通各分层机巷（ 14 、 20 ）
（ 9 ） — （ 11 ）— 沟通各分层机巷
（ 14 、 20 ）
从最后一个（ 12 ）反向掘（ 14 ）至采区边界
从最后一个（ 13 ）反向掘（ 15 ）至采区边界
9
13
12
11
10
131313
10
9
14
11
12
3 、顶分层采面回采巷道
顶分层（ 14 ）、（ 15 ）
超前采面两个（ 12 ）掘
进。
（ 14 ）— 开切眼—
（ 15 ）顶分层工作面。
9
13
12
11
10
131313
11
9
10
14
12
13 2
15
4 、 I 区段采煤
i 、利用总回风巷（ 2 ）作为轨道集中巷，每隔 200m
左右开掘区段回风小石门（ 13 ）沟通各分层风巷。
（如采用采区小风井，则另开集中岩石巷）。
ii、从（ 10）每隔 200 400m （一台刮板运输机
有效铺设长度，当用胶带机时，联络眼间距可扩大到
400m ）掘溜煤眼（ 12）沟通各分层机巷，最后一个
（ 12 ）距采区边界约 200m 。
9
13
12
11
10
131313
10
9
14
11
12
5 、分层同采时集
中轨道巷（ 9 ）作
用
• 服务于各（顶、中、底）分层之辅助运输
。
• 探清煤层走向变化，为（ 10）定向；
• 满足顶分层超前平巷施工定向和泄水；
• 利用（ 9）掘二、三分层超前运输机巷，
掘进煤由（ 12 ）— (10 ）运出；
物料由（ 9）—（ 11 ）。采掘无干挠。
• 缩短区段准备时间，利于接替
10
9
14
11
12
6 、联络眼（ 11 ）的开掘方法
问题： 顶分层与中、底分层的联络眼间距相同否
？间距相同 — 如何布置？
i 、 顶分层 — (11) 沿煤层顶板开掘，每 200m
一个，沟通（ 14 ）
ii、 二、三分层 —（ 11）下口不动，上段向下
卧底，形成斜巷，分别沟通二、三分层机巷（超前
平巷），形成系统。
10
9
14
11
12
9
13
12
11
10
131313
分
层
同
采
9
8
15
13
12
7
l6
11
2
6
10
1220
18
5 4
17
21
10
20
22
3
1 19
11
4
5
18
3
9
10
2014
12 7 8
22
1
19
176
13 2
2115
13
12 14
7 、第二区段开采
第一区段采完后：
（ 9 ）作为下区段顶分层回风巷，
（ 10 ）作为集中轨巷。
更换运输设备。
9
13
12
11
10
131313
11
4
5
18
3
9
10
2014
12 7 8
22
1
19
176
13 2
2115
8 、区段集中巷与上山间联络
（ 10 ）— （ 18 ）— 运上
（ 4 ）
（ 9 ）— （ 7 ）— 轨上
（ 5 ）
可知：分层同采，必须有 ：
共用区段集中机巷；
共用区段集中轨巷。
9
87
18
5 4
14
10
（二）巷道掘进和工作面接替
1 、生产中，随分层工作面推进，继续掘上分
层超前运输和回风平巷，超前距保持两个溜
煤眼与之相通
9
13
12
11
10
131313
巷道掘进和工作面接替
2 、中分层准备
（ 1 ） 上分层工作面采过第一个溜煤眼之后
，再准备中分层。
自（ 9）—（ 11 ）在假顶下，反向掘（ 20）开
切眼，自（ 2） — （ 13 ） —（ 21）
9
8
15
13
12
7
l6
11
2
6
10
1220
18
5 4
14
17
21
10
20
22
3
1 19
11
4
5
18
3
9
10
2014
12 7 8
22
1
19
176
13 2
2115
13
12
巷道掘进
中分层采时，准备底分层。
第一区段底分层采完之前，要准备第二区
段顶分层。
9
13
12
11
10
131313
二、分层同采评价
2 ）缩短了准备时间，利于接替；
3）分层回采巷道超前掘进，维护长度及时间短，维
护费用低；
4 ）集中巷集中运煤，系统集中简单，占用设备少；
5 ）利于假顶防腐和防止煤的自燃发火。
1 、优点：
1 ）上下分层同采，增产潜
力大，区段内集中生产；
9
8
15
13
12
7
l6
11
2
6
10
1220
18
5 4
14
17
21
10
20
22
3
1 19
11
4
5
18
3
9
10
2014
12 7 8
22
1
19
176
13 2
2115
13
12
分层同采评价：
2 、缺点
1）岩石工程量大（设区段集中平巷及联络巷）
2）生产系统复杂。
3）单工作面能力不易发挥。
4）初期准备时间长。
9
8
15
13
12
7
l6
11
2
6
10
1220
18
5 4
14
17
21
10
20
22
3
1 19
11
4
5
18
3
9
10
2014
12 7 8
22
1
19
176
13 2
2115
13
12
三、分层同采的适用条件：
• 随着机械化水平提高，综采放顶煤出现，以
及非放顶煤单层工作面生产能力加大，支护
条件改善，分层同采的优点已逐渐弱化，缺
点（岩石工程量大、生产系统复杂）已日趋
明显，分层同采渐少用。
• 技术发展趋势：
（ 1 ）多采用分层分采；
（ 2 ）“放顶煤”
（ 3 ）大采高
四、分层同采的参数
1 、倾斜分层厚度：
分层厚度：
普采一般 2m，最大
综采一般 3m, 最大
2 、工作面长度： 150200m ；
3 、分层同采的合理错距：以覆岩稳定为
原则， 3～ 4 个月后。
五、分层分采的采区巷道布置
分层
分采
时，
不设
区段
集中
平巷
。
2
第二节 倾斜分层长壁采煤法采煤工艺特点
一、顶分层回采工艺特点
顶分层增加了为下分层铺设人工假顶或形成
再生顶板的工作
顶板 — 煤层原生顶板
顶分层采煤工作面 — | — 工艺同中厚煤层工艺
底板— 煤层（二分层） 铺假顶
或形成再生顶板（下分层用）
1 、人工假顶
1) 竹笆、荆笆假顶
竹笆：宽 ，长 ，
竹片或细竹用铁丝编成。
荆笆：宽 ，长 ，用
细铁丝编成。
底梁：半圆木或厚木板。
竹笆、荆笆假顶铺设：
铺设：
底梁与煤壁呈 45
60° 布置，将竹笆放
在底梁上，每片间搭
接，用铁丝联好。腐
朽期为 6 8月。
垮落矸石胶结性能好
时可不铺底梁。
1 52
6
3
4
1
2
4
2 ）金属网假顶
金属网假顶
金属网假顶一般用 12 14#镀锌铁丝编织而成。
网边用 8 10#铁丝编成。网孔 20 25mm
网孔形状：正方形（经纬网）、菱形、蜂窝形
。
菱形网：承力好，延展性好，寿命长，广泛应
用。
3 ）塑料网假顶
塑料网假顶：聚丙稀树脂制成的塑料编织而成
。
规格：网带宽 13 16mm ， 5 6m或
，网孔 15mm
塑料网：无毒、无味，阻燃，抗静电，重量轻
，柔性大，耐腐蚀等。
强度高，寿命长；抗剪性能差；延展性大，易
形成网兜。
4 ）人工假顶铺设方法 ：
• 铺顶网
• 铺底网
手工
机械
3
1
2
4 5
2
3
1
2
3 1
铺顶网优点：
• 利于改善工作面顶板管理。铺一次网可
为上、下分层服务。刚割过煤后，及时
移架铺网，及时支护。
• 提高煤质。
• 提高煤炭采出率。采面浮煤在金属网下
，采下分层时，一并采出。
• 简化采煤工艺，提高效率。
2 、再生顶板
煤层的顶板为页岩或含泥质成份较高的岩层
，冒落后注水或注泥浆，在上覆岩层重压下
能形成再生顶板。一般 4 6 个月胶结形成。
二、假顶下回采工艺特点
1 、假顶下支护及顶网管理
假顶下回采，顶板是已垮落的碎石，基本
顶周期来压不明显，顶板压力 较顶分层小。
顶板管理的关键是护好破碎顶板。
假顶下回采工艺特点
护好破碎顶板技术措施 ：
1 ）浅截深采煤机；
2 ）滚筒距网 100mm ；
3 ）及时支护；
4 ）普采面：
a 、采用正倒悬臂错梁直线柱布置；
b 、割煤后及时挂梁，支贴帮柱；
c 、型钢梁护顶。
假顶下回采工艺特点
型
钢
梁
护
顶
5 ） 综采面：
掩护式支架，或支撑掩护式支架。
假顶下回采工艺特点
2 、 假顶下的放顶工艺
单体支柱采面 — 无密集放顶。
假顶下易拉斜歪支柱、推垮采面，必须设抬
棚，或打斜撑柱。（戗柱）
假顶下回采工艺特点
三、分层开采的矿压显现特点
第一分层同单一长壁开采
以下分层：人工假顶、再生顶板、煤皮、夹矸
顶板是已垮落的碎石，顶板管理困难。
回采巷道已受开采影响，开掘在假顶或煤体下
，维护困难
分层开采的矿压显现特点
基本顶来压显现减弱
工作面支柱载荷一般较小
工作面顶底板移近量加变大
采场容易出现网下漏垮或推垮型冒顶
巷道受多次开采影响，维护困难
四、评价
优点：
1 ）有效解决中倾斜以下厚煤层开采时顶板
支护和采空区处理问题；顶分层以下各分层
矿压显现缓和。
2 ）安全；
3 ）采出率高。
缺点
1 ）铺假顶工作量大；
2 ）巷道维护较困难；
3 ）掘进巷道多；
4 ）工作面接替较复杂；
3 ）生产组织管理工作较复杂；
4 ）开采易自燃煤层，防自燃的难度大。
评价
五、适用条件：
煤层顶板不太坚硬，易于垮落、直接顶有一
定厚度的缓、中倾斜厚煤层，且不能或不宜
采用放顶煤开采。
在上世纪 80年代，倾斜分层开采的产量占
到 30%以上。
1990年，分层开采的产量占到 % 。
目前占到 1520% 。
六、问题（作业）（讨论）
厚煤层底板下方 20m处有一薄及中厚煤层
，该煤层和顶底板均稳定。
1 、设计分层分采的采区巷道布置方案
画图并附文字说明；
2 、说明上、下区段过渡期如何独立通风
，（可设采区回风井）
2
I
1
2
3
4
5
6
7 811
12
13
14
15
16
17
18
21
1
3
4
5
6
7
8
9
10
10
11
13
15
16 17
18
19
19
20
21
I
23
24
7 811
10
12
18
22
8
18
I I
第十章 倾斜分层下行垮落采煤法
倾斜分层下行垮落采煤法
第一节 倾斜分层走向长壁采煤法巷道布置及参数
倾斜分层走向长壁采煤法
分层同采巷道布置
Slide 6
2、巷道布置特点
巷道布置特点
巷道布置特点
Slide 10
Slide 11
Slide 12
5、分层同采时集中轨道巷（9）作用
6、联络眼（11）的开掘方法
分层同采
7、第二区段开采
8、区段集中巷与上山间联络
（二）巷道掘进和工作面接替
巷道掘进和工作面接替
巷道掘进
二、分层同采评价
分层同采评价：
三、分层同采的适用条件：
四、分层同采的参数
五、分层分采的采区巷道布置
第二节 倾斜分层长壁采煤法采煤工艺特点
1、人工假顶
竹笆、荆笆假顶铺设：
2）金属网假顶
金属网假顶
3）塑料网假顶
4）人工假顶铺设方法 ：
Slide 33
Slide 34
铺顶网优点：
2、再生顶板
二、假顶下回采工艺特点
假顶下回采工艺特点
假顶下回采工艺特点
型钢梁护顶
假顶下回采工艺特点
Slide 42
假顶下回采工艺特点
三、分层开采的矿压显现特点
分层开采的矿压显现特点
四、评价
评价
五、适用条件：
六、问题（作业）（讨论）
Slide 50
