煤矿采煤方法介绍采法

要从具体的矿山地质条件和生产 技术条件出发，力求达到：生产安 全；经济合理； 煤炭采出率高；
采法选择的主要影响因素： 矿山地质因素； 生产技术因素（机械化程度） 经济与管理因素；
巷道准备速度（掘进机械化程度）
• (三) 采煤方法分类
二、（长）壁式体系采煤方法
• (一)特点:
➢ 工作面较长，80250m； ➢ 工作面两端，一般至少各有
4
区段 5
5
(b)
图-17 沿空掘巷时采煤工作面接替 (a) 采区内多工作面生产，区段间跳采接替；(b) 采区内一个 工作面生产，区段间依次接替
➢ (2) 单巷掘进的巷内设备布置
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2
35 41
2
1
(a)
(b)
图-18 生产期间区段平巷单巷布置的综采设备布置
(a) 综采设备集中布置；(b) 综采设备分巷布置
一条回采巷道供运输、通风 用；
➢ 工作面运煤方向与工作面平 行；
➢ 顶板暴露面积大，矿山压力 显现较为强烈，随着采面向 前推进，要有计划处理采空 区。
(二)分类 按采煤工艺分
➢爆破采煤法（炮采） ➢普通机械化采煤法(包括高档普采) ➢综合机械化采煤法
按工作面推进方向与煤层走向的关系分
➢走向长壁采煤法 倾斜长壁采煤法 仰斜 俯斜
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1
a
5
4
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3
• 三、倾斜长壁采煤法工艺特点
• (一) 仰采工艺特点
• (1)劳动条件：水自流至采空区，工作面无积水，劳动 条件好，设备不易受潮。有利于采空区注浆。
• (2)顶板：随倾角加大，顶板稳定性差，临界角8 ； • (3)煤壁稳定性差，易片帮。煤壁可割成斜面； • (4)当 时，采煤机不稳定，易翻倒； • (5)支架形式：矸石涌向采空区，支架主要作用是支撑
替,由于留巷期间所留巷道维护的难度较 大,多用在薄及中厚煤层。
• (三) 采场通风方式与回采巷道布置 • 1 与通风相关的回采巷道布置应满足的要求： • (1)工作面有足够风量，并符合安全规程的要求，
特别要防止工作面上隅角积聚瓦斯。 • (2) 区段无煤柱开采时，应采取防止从巷道的两
帮和顶部向采空区漏风的措施。 • (3)风流应尽量单向顺流，少折返逆流，系统简
单，风路短。 • (4)根据通风要求，进、回风巷应有足够的断面、
数目，要保证风速不超限。
(b)
(a)
(e)
(c)
(d)
图-23 采场通风方式示意 (a) U形通风方式；(b) Z形通风方式；(c) Y形通风方式；(d) H形通风方式；
(e) W形通风方式
第三节 倾斜长壁采法采煤系统
➢一、倾斜长壁采法带区巷道布置及生产系统
其中前三个工序为基本工序（采煤工作）， 后2个工序为辅助工序（顶板管理工作）。
采煤方法——就是研究采煤系统和 采煤工艺的一门技术科学，是二者的 综合。
然而二者并不是可以任意配合的， 如炮采配液压支架不合适，而综采配 木支架更不行。所以，在选择二者的 配合方式，即在选择采法时必须遵循 一定的原则。
（二）选择采煤方法的总原则
1—转载机；2—胶带输送机；3—变电站；4—泵站；5—配电点
➢要求：低瓦斯矿井，允许下行风（有 主要设备的巷道应为进风巷（上巷进 风））。
➢4 区段平巷沿空留巷 • (1) 沿空留巷： ➢ 保留和维护上区段运输巷做为下区段
回风巷，称为沿空留巷。 • (2)优点及适用条件： ➢ 完全取消了区段煤柱,有利于工作面接
• 二、带区参数及巷道布置分析
• 1 工作面长度
➢ 由于工作面呈水平或小角度布置，倾斜长壁工作面相 对较长。
• 2 分带倾长
➢ 分带工作面的倾斜长度即工作面连续推进距离,相当 于上山或下山的阶段斜长,上山部分的斜长宜为 1000~1500 m或者更长，下山部分的斜长宜为700~1200 m。
图－28 后退式和混合式回采顺序 (a)后退式，双巷布置与掘进；(b) 后退式沿空留巷；
进率高，掘进出煤量大，煤损大，回采率低；
2 矿压显现较缓和，支、处简单，用锚杆支护工
作空间，有时可不处； 3 采面出煤沿垂直于采面方向运出采面； 4 采面通风条件较差（大串联、短路等），安全
条件差； 5 所用回采机械多与长壁面不同，用连续采煤机
配套设备进行开采，采掘合一。采煤配套设备均 能自行行走，灵活性强。
I 3
5
5
4
2
1
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I
7
II
6 7
12
4
3
生产系统 (1) 运煤：3-4-6-1 (2) 通风：1-7-4-3-
5-2 (3) 运料：1-5-3
图-26 单一煤层倾斜长壁采煤法巷道布置 1-运输大巷；2-回风大巷；3-俯斜开采工作面；4-工作面运输进风 斜巷；5-工作面回风运料斜巷；6-带区煤仓；7-进风、行人斜巷
➢第九章 采煤方法
第一节 采煤方法分类与应用
一、采煤方法概念及其分类 ➢前几章从地面---井田划分；
地下：井筒---开拓方式、井底车场、 水平划分及布置、大巷布置等；
采区----准备方式、采区参数；
采区进一步划分---区段---对应采煤工 作面；所以，接着该讲工作面了。
采面是煤矿井下生产活动的中心。井下 一切活动都是围绕采面出煤这个中心环节 展开的，并为这个中心服务。采面是煤矿 生产第一线，是直接出煤的场所（心脏）。
2
1 (a)
4
3
(b)
5
3 (c)
按采空区处理方法分
➢垮落采煤法 ➢刀柱（煤柱支撑）
采煤法 ➢充填采煤法
4~6m 40~60m
4
2‰
3
1
2
7‰
• 按厚煤层分层方法分 ➢倾斜分层采煤法 ➢水平分层采煤法 ➢斜切分层采煤法
(1)倾斜分层—将厚煤层分成若干个与煤层层面相 平行的分层，然后逐层开采。
1 (a)
➢ 炮采和普采面：运输平巷必须按中线掘进，或分段按 中线掘进。对于轨道平巷，在坡度和方向上有两种选择： 一是按腰线掘进，保持巷道坡度，这有利于排水和轨道 运输，但工作面不等长。二是按中线掘进，与运输平巷 平行布置，使工作面等长，但巷道高低不平，要通过小 水泵排水，且要设置多台绞车。
➢(二) 区段平巷布置方式
(b)
图-16 沿空掘巷的区段巷道位置 (a) 完全沿空掘巷；(b) 留小煤柱沿空掘巷
➢ 沿空掘巷的区段平巷布置与回采顺序有关，工 作面接替有两种方式：一是区段间跳采接替，二 是区段间依次接替。
区段 1 区段 2 区段 3 区段 4 区段 5
3 1 4 2 5
(a)
区段 1
1
区段 2
2
区段 3
3
区段 4
(c)混合式，沿空留巷
• 3 仰斜与俯斜开采
• (1)仰斜开采:
➢适用：顶板稳定， 煤质较硬；顶板淋 水大；煤易自燃需 注浆；
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a 54
3
• (2)俯斜开采：
➢适用：煤厚，
大，煤松软易
片帮，CH4大。
a
5
4
6
1
2
• (3)混合开采
➢当 5 时，仰斜与俯斜 相结合的形式。
a
5
4
6
6
-220
-220
-210
-230
-230
-220
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-240
-230
-240
(a)
(b)
(c)
(a) 按中线和腰线掘进
(b) 按中线掘进
(c) 按腰线掘进
• 2 采煤工艺对区段平巷的坡度和方向要求
➢ 综采面：运输平巷内设置转载机和胶带输送机，须按 中线掘进，或分段按中线掘进，回风平巷也必须按中线 掘进，与运输平巷平行布置（保持工作面等长）。
图-9 区段平巷多巷布置与掘进
➢ 3 区段平巷单巷布置与掘进
➢ 上区段运输平巷和下区段回风平巷均为单巷掘 进。下区段回风平巷一般在相邻工作面开采完毕， 采空区上方一定范围内岩层活动基本稳定后再开 掘。
2
1-本区段运输平巷
1
3
2-本区段回风平巷
3-区段煤柱
4-待掘下区段回风平巷
➢(1)单巷布置按煤柱分类
2
α
(2)水平分层—将厚煤层分成若干个与水平面 相平行的分层，然后逐层开采。
(3)斜切分层—将厚煤层分成若干个与水平面 成一定角度（2530）的分层（煤可自溜）， 然后逐层开采。
厚煤层整层开采
➢大采高： 3.55m ➢放顶煤：> 5m
• 三、柱式体系采煤法
• (一) 概念
• 在煤层内布置一系列宽为5~7m的煤房，采房 时形成窄(短)工作面成组向前推进。房与房之间 留煤柱，煤柱宽度数米至二三十米不等，每隔一 定距离用联络巷贯通，构成生产系统，并形成条 状或块状煤柱支撑顶板，称为房式（部分开采）。 若采完房再尽可能采柱，则称为房柱式（全部开 采）。
➢1 双巷布置 • 本区段运输平巷与下区段回风平巷同时掘
进（一般轨巷超前），两巷间一般留8～20m 的区段煤柱。
➢ 双巷布置的优点：探明煤层走向变化；便 于辅助运输及排水；有利于掘进通风及安全； 工作面接替容易；生产期间通风、运料和行 人均方便。
➢ 双巷布置的缺点：留设区段煤柱， 降低了采出率；本区段工作面开采 对下区段回风平巷有一定影响；虽 有区段煤柱护巷，但巷道维护仍然 较困难，常需要较高的维护费用， 且增加了联络巷的掘进费用及相应 的密闭费用。
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(a)
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1
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4
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(b)
图-11 区段平巷双巷布置 (a) 掘进期间；(b) 生产期间 1-本区段的运输平巷；2-本区段的回风平巷；3-区段煤柱； 4-下区段的回风平巷；5-输送机；6-开关、泵站、电气设备