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垮落法採煤

垮落法採煤,也稱為陷落法,是一種採煤技術,主要適用於直接頂易於垮落或具有中等穩定性的頂板條件。這種方法涉及在採空區撤出支架,讓直接頂自行垮落或通過強制手段使其垮落。隨著工作面的推進,頂板會定期垮落,以減少工作面的控頂面積並減輕頂板壓力。垮落的岩石體積膨脹後充填採空區,有助於支撐採空區內的裂縫帶岩層,從而減弱上覆岩層對採煤工作空間的影響。

垮落法的主要工序包括:

回柱放頂:在工作面推進一定距離後,主動撤除採煤工作空間以外的支架,使直接頂自然垮落。此後,每隔一定距離按預定計劃回柱放頂,以減少工作面的控頂面積並防止對工作面產生不良影響。

分層開採:在開採緩傾斜厚煤層時,將煤層按傾斜方向劃分為若乾分層,每個分層的厚度根據不同的開採方式(如炮采、普采或綜采)而有所不同。各分層由上而下依次逐層開採。

人工假頂:當煤層頂板為頁岩或含泥質成分較高的岩石時,可以向採空區注水或灌注泥漿,或在冒落岩石中加固結劑,使其結合成一個整體,成為再生頂板,供下一分層使用。此外,金屬網、竹笆或荊笆等材料也可用作人工假頂。

儘管垮落法具有開採工藝簡單、回採率高、煤炭損失量小、經濟效益好等優點,但它也存在一些弊端,如對圍岩擾動劇烈、地表移動變形量大等。因此,在特定條件下(如建築物下、鐵路下、水體下及灰岩承壓水上)採煤時,需要注意合理布置開採邊界、設計殘留煤柱以及避免垮落煤塊的流失等問題。