第五章第三节 肋条式房柱采煤法
柱式采煤法
南非 ‘西格玛’ 汪格维里
第一节 柱式采煤法巷道布置方式与特点
一．大巷布置
柱式采煤法大巷一般沿走向布置，每组由4~12条巷道组 成，宽5~6m，分别用作运输、运人和通风。可以用中间几条 进风，两侧几条回风；也可一侧几条进风，另一侧几条回风。 由于其大巷数目多，故不必单独设井底车场，大巷本身就很 容易形成井底车场。 多巷布置、大风量、低风速、低负压通风，是柱式采煤 法巷道布置的一个基本特点。
五．煤柱回收顺序
采煤工艺过程
房式 连续采煤机进行割煤，梭车在采机与 转载破碎机间接力运煤，转载机与胶带运煤， 同时锚杆机在另一煤房进行锚钻，进行锚杆 安装。另外调节通风系统。采机与锚杆机交 替在不同的煤房平行作业。 房柱式 采房与房式同，根据煤柱尺寸采用 不同方式回柱，回柱时有时需进行切顶支护， 一般前进采房，后退回柱。
二．“旺格维里”采煤工艺
巷道布置及参数 煤房掘进
回收煤柱
特点及适用条件
“旺格维里‛采煤法
澳大利亚在采深大于300米的条件下，鉴戒美 国肋条采煤法，发展了‚旺格维里‛采煤法。 该方法主要在盘区区段的划分和区段内煤体 切割及回收方法不同。
煤柱回收后，顶板似长壁工作面一样充分冒 落，使房柱的回采避开支撑压力高峰区。
３．‚旺格维里‛采煤法生产系统
１）不设区段巷布置
在盘区巷道一侧或两侧布置 长条形煤房，房柱宽15米， 长约65～90米。 盘区巷长500～600米，有条 件可达1000米。 长条形房柱一般后退回采， 两翼布置时，可一侧前进， 一侧后退。 单头掘进，长条煤柱连续。
２）设区段巷布置
盘区巷一侧或两侧划分区段，区段巷一侧或两侧布置 长条形煤柱，区段平巷长500～1000米。 房宽5.5～6米，锚杆支护；柱宽９米，长度可达 120～130米。
柱式采煤法汇总
连续采煤机
❖ 连续采煤 机是该工 艺的主要 设备，由 截割机构、 行走机构、 装载运输 机构、电 气系统、 液压系统 以及辅助 装置等部 分组成。
梭车为运煤设 备，往返于连 续采煤机和给 料破碎机之间， 主要由行走机 构、卸载机构、 箱体和司机室 等部分组成。 车厢底部设双 边链刮板输送 机，卸载时间 一般为30～45s。
柱式采煤法 (room and pillar system)
1 2
房柱式采煤法
柱式体系采煤法的实质 是在煤层内开掘一系列宽为 5～7m左右的煤房，煤房间 用联络巷相连，形成近似于 长条形或块状的煤柱，煤柱 宽度由数米至二十多米不等。 采煤在煤房中进行。煤柱可 根据条件留下不采，或在煤 房采完后，再将煤柱按要求 尽可能采出。留下煤柱不采 的称为房式采煤法，既采煤 房又采煤柱的称为房柱式采 煤法。
第一节 柱式采煤法巷道布置方式与特点
❖ 一．大巷布置
柱式采煤法大巷一般沿走向布置，每组由4~12条巷道组 成，宽5~6m，分别用作运输、运人和通风。可以用中间几条 进风，两侧几条回风；也可一侧几条进风，另一侧几条回风。 由于其大巷数目多，故不必单独设井底车场，大巷本身就很 容易形成井底车场。
多巷布置、大风量、低风速、低负压通风，是柱式采煤 法巷道布置的一个基本特点。
房 柱 式 采 煤 法 巷 道 布 置 方 式
２.切块式房柱式采煤法巷道布置特点
❖ 典型切块式房柱式采煤法布置方式。这种方法通常把4～5 个以上煤房组成一组同时掘进，煤房宽5～6m，煤房中心 距为20～30m，每隔一定距离用联络巷贯通，形成方块或 矩形煤柱。煤房掘进到预定长度后，即可回收煤柱。
❖ 在图中主要巷道由5条组成，中间三条进风，两边各一条 回风。采用胶带输送机运煤。主要大巷一侧的独头短巷， 用来堆放矸石，以便矸石不外运；在主要大巷另一侧布置 盘区，盘区内不再布置盘区准备巷道，直接多房推进然后 返回回收煤柱。盘区由5条煤房组成，房宽5 m，留方形煤 柱，房与房中心距为29m。盘区间留设24m长条形煤柱。该 煤柱也可在后退回收煤柱时采出。
第五章 柱式体系采煤方法
若另一侧在原房中进刀回出煤柱，则为袋翼式与外进式的混合方式，见 图5-12。
对于扁宽的矩形煤柱，在煤柱上也可平行割二道(见图5-13)，虽然也是 二个袋，但回收互相干扰，也须用两煤柱交替回柱，称为袋翼式双煤柱
双袋式布置。
3．外进式(见图5-14) 当煤柱宽10～12m左右时，可直接在原房内向两侧煤柱进刀。 由于原来房的顶板已有变形，向两侧进刀时，要特别注意顶板管理。
•主巷由5条组 成，盘区巷为3 条，在盘区准 备巷两侧布置 煤房，形成区 段。
•设有较大的煤 柱(60m)保护主 巷。
•采用6个房同 时推进，形成 区段。房宽7m， 煤柱尺寸为 8mX8m。留下 煤柱支承上覆 岩层。区段间 煤柱宽也为8m， 受地质破坏影 响，房长约 220m。
二、条带式房式采煤法
• 适用条件 房式采煤法主要适应于顶板稳定、坚 硬的条件，根据顶板性质确定房、柱尺寸，回 收率可达50～60％，一般40～50％左右。
• 注意 当采用房式采煤法保护地面建筑物时，留 设的煤柱尺寸则不宜太小，应通过严格计算加 以确定，回收率一般30～40％左右。应特别注 意煤柱的稳定性，否则由于受长时间风化、剥 蚀等影响，煤柱会失去支承能力，地面突然塌 陷的事例时有发生。
• 图5-2所示为美国某矿采用的采煤方法， 房间留设3m宽的长条形煤柱，不再回收。
•主巷由5条平巷组成， 巷宽6m，柱宽12m， 每24m用联络巷贯通， 护巷煤柱宽30m。
•在主巷一侧布置盘区， 盘区尺寸为600～ 1200m*120m(一个翼)。 盘区准备巷道为3条， 在与主巷平行的盘区边 界设有风道，以利通风。
第二节 切块式房柱采煤法
• 特点是房间留设块状煤柱，采房后有计划地 回收这些煤柱。
柱式体系采煤法
6m
11
12
10
柱式体系采煤法采煤工艺
纵螺旋连续采煤机，多用在薄煤层中,完成割煤和装煤 MK—22型，纵向螺旋滚筒，滚筒长1.2 m，一般可钻 进1.1 m。两个滚筒摆动割煤，最大摆动角为90°，不 挑顶卧底
连续采煤机—梭车工艺系统
梭车:自行矿车，箱体、行走机构、卸载装置、司机室 容量一般为7～16t，车高0.7～1.6 m，车长8 m左右 车宽2.7 3.3 m 自重11～18t，运距一般不超过150 m 坡度：在10度内，速度：100m/min
第九章 柱式体系采煤法
房式采煤法
房柱式采煤法 巷柱式采煤法
1 2
煤房(巷道)：5～7m，煤房间开掘联络巷 煤柱：长条形或方形煤柱，由几米至20多米
柱式体系采煤法的应用
国外：美国、澳大利亚、加拿大、南非等主要 采煤国家 连续采煤机 国内：中小煤矿，乡镇煤矿 20世纪80年代 先后引进了20多套连续采煤机，在西山、鸡西 矿区、黄陵矿区、大同矿区等试验。 目前，在神华、兖州等矿区仍在使用
+
1 +
15m
15m 15m
+ “汪格维里”采煤+法
煤房是单头掘
进，房间无联
0m
络巷，条状煤
柱是连续的 A
6m煤房， 9 m煤柱
I 10 H 9 12 11
14 13 16 15
30m
GF
E2 D C 1
4 3
6 5
8 7
65～90m
BA
A放大
～80m
～80m
房柱式与长壁工作面配合的采煤法
200 ～250m
连续采煤机用于高产高效长壁工作面掘进
神华集团神东矿区 采用连续采煤机掘进回采巷道 连续采煤机、锚杆机、破碎机、铲车、运煤车 煤巷掘进速度加快 神华27套，2000年有7个队年进达1万m以上，最高 达2.2万m 生产布局为“一综二连” 晋城煤业
矿山房柱釆矿法
矿山房柱釆矿法矿山房柱采矿法呀，这可是个挺有趣的采矿方法呢。
一、房柱采矿法的基本概念。
房柱采矿法简单来说呢，就是在矿山里把开采的矿区分成好多像房间一样的小块，就跟咱们住的房子似的。
然后呢，留下一些柱子来支撑矿山的顶板，防止矿山塌下来。
这些柱子就像房子里的柱子一样重要哦。
这个方法主要适用于开采矿石和围岩都比较稳固的矿体。
要是矿石和围岩不稳固，那这些柱子可就顶不住啦，就像一个瘦弱的人撑不起太重的东西一样。
二、开采过程。
1. 开拓。
先得把通往矿体的通道开拓出来呀。
就像咱们要去一个地方得先修路一样。
工人叔叔们会通过打巷道等方式，慢慢接近矿体。
这个过程可不容易呢，就像在大山里挖隧道，得小心翼翼的，不然就可能遇到危险。
2. 采准。
到了矿体附近之后，就要进行采准工作啦。
这时候要把那些以后要当“房间”的地方规划好，确定柱子的位置。
这就像设计师在设计房子的时候，要规划好房间布局和承重墙的位置一样。
3. 回采。
然后就是回采啦。
从这些规划好的“房间”里把矿石采出来。
采的时候也不能太莽撞，要按照一定的顺序来。
就像我们吃蛋糕，不能一下子乱挖一通，得一块一块有顺序地吃。
而且在采的过程中，还得时刻关注那些柱子的情况，如果柱子有什么问题，那可就麻烦大了，就像房子的柱子要是坏了，房子可就要倒啦。
三、房柱采矿法的优缺点。
1. 优点。
这种采矿法效率比较高呢。
因为它的开采布局比较规整，就像整齐排列的房子一样，工人叔叔们工作起来比较方便，可以比较快速地采到矿石。
成本相对比较低。
不需要太多复杂的支撑设备，那些柱子就起到了很好的支撑作用。
这就像我们盖房子，如果房子的结构本身就能起到很好的支撑，就不需要额外花很多钱去买很多支撑材料啦。
安全性相对有保障。
只要柱子稳稳当当的，在开采过程中，发生大规模坍塌的可能性就比较小。
就像有了坚强的支柱，房子就不容易倒一样让人安心。
2. 缺点。
矿石的回收率不是特别高。
因为留下了柱子，柱子所在的地方的矿石就采不了啦，就像蛋糕上有些地方因为要做造型不能吃一样，有点小可惜呢。
3.房柱式采矿法
武安市云驾岭铁矿开采方案设计报告 3.采矿3.采矿3.1 开采方法选择云驾岭铁矿由1#、3#、6#、10#、12#、14#勘探线横剖面，Ｉ—Ｉ纵剖面所控制，分Fe1、Fe2两个矿体。
Fe1矿体分布于3 #勘探线上，由CK16和CK44两钻孔控制，呈水平状，平均厚度4～5m，赋存标高＋52～86m的隐伏矿体;顶底板均为灰岩。
Fe2为主矿体分布在1#～14#勘探线的灰岩与闪长岩接触带上的隐伏矿体;由ZK18等14个钻孔控制，属D级勘探程度。
矿体顶板为灰岩，底板为闪长岩或蚀变闪长岩，有时为矽卡岩。
矿体赋存标高为＋50～－285之间，距地表埋藏深度平均400m左右，矿体走向S12°E，走向长1527m，宽度400m～650m，1#至10#勘探线间的矿床产状呈背斜状，东翼倾向NE，倾角25°，西翼倾向SW，倾角17°，10#勘探线至14#勘探线矿床呈向东单斜产状，倾角15°～20°。
根据云驾岭铁矿床赋存条件，云驾岭矿体开采技术较为复杂，影响因素多，矿体埋藏较深，由北向南缓角度倾没。
故对云驾岭铁矿设计采用井下开采方法。
3.2 矿床现状及开采范围云驾岭铁矿由1#～14#勘探线横剖面和I—I纵剖面控制了Fe1、Fe2两矿体。
云驾岭村座落在6#勘探线上，村庄东西长约600m，南北宽约400m，玉石洼铁矿生活区位于3#勘探线以东延长线上，村庄与生活区下均压住10#勘探线以北绝大部分矿体;武安冶金矿山公司为开采这部分矿体，已施工了部分开拓工程，其中：主井已掘至-30米，风井掘至0米，-30米水平，0米水平，+50米水平也已做了部分工程。
现在，武安冶金矿山公司委托我院做《河北省武安市云驾岭铁矿开采方案设计》。
经与武安市冶金矿山公司商定，将云驾岭矿体分两期开采，一期工程开采范围：沿走向1#～10#勘探线间，垂直方向为-75m以上的矿体；10#勘探线以南，-75m以下的矿体作为二期工程开采。
3-8柱式体系采煤法
第十五章柱式体系采煤法（自学）柱式体系采煤法有两种基本类型，即房式采煤法和房柱式采煤法。
根据地质和技术条件的不同，此类采煤法又有很多变化。
柱式体系采煤法的实质是在煤层内开掘一系列宽为5-7 m左右的煤房，煤房间用联络巷相连，形成近似于长条形或块状的煤柱，煤柱宽度由数米至二十多米不等一采煤在煤房中进行厂煤柱可根据条件留下不采，或在煤房采完后，再将煤柱按要求尽可能采出。
留下煤柱不采的称为房式采煤法，既采煤房又采煤村的称为房杜式采煤法。
80年代以前，美国和澳大利亚主要采用这种柱式体系采煤法。
但近年来，壁式采煤法在迅速增加，出现了长壁工作面采煤，巷道仍是采用柱式采煤法的多巷布置系统，利用煤房采出部分煤，同时为长壁工作面准备出两侧平巷这种柱式与壁式相结合的采煤法，在美国和澳大利亚有较大的发展。
第一节柱式体系采煤工艺按落煤方式的不同，采煤工艺大致可分为两大类：一类为传统的放炮落煤工艺；一类为连续采煤机采煤的工艺。
日前美国和澳大利亚般采用后者。
连续采煤机采煤工艺系统按运煤方式的不同，又可分为两种：一种是连续采煤机-梭车-转载破碎机-胶带输送机工艺系统；另一种是连续采煤机-桥式转载机-万向接长机-胶带输送机工艺系统。
前者是间断运输工艺系统，后者是连续运输工艺系统。
一、连续采煤机一梭车工艺系统这种系统上要用中厚厚煤层，有时也用于厚度较大的薄煤层。
其工艺系统如图9-1所示。
连续采煤机主要有横滚筒和纵螺旋两大类。
在中厚煤层公中使用的都是横滚筒。
如乔伊(JOY)12CM型，就属这一类。
滚筒宽度2.9-3.2 m，采煤机长9-10m，同时完成割煤与装煤工作。
梭车容量一般为7-16t，车高0.7-1.6m，车长8.0m左右，车宽2.7-3.3 m，自重11-18 t。
为了将煤匀速送人胶带输送机，在输送机前面设置了转载破碎机，以利梭车快速卸载，并破碎大块煤锚杆机是系统中的重要设备，大多为拖电缆胶轮自行式（也有简易手提的），打锚杆也是作业中耗时较多的一道工序，采煤机与锚杆机轮流进入煤房作业先采煤到定进度（例如6 m），采煤机退出至另一煤房采煤，锚杆机进人进行支护。
房柱采矿法
房柱法是地下采矿方法中劳动生产率比较高的采矿方法之一。
类型
房柱采矿法是开采水平和倾斜矿体最有效、应用最广泛的采矿方法，其适用条件、采准巷道布置、回采方式 等与全面采矿法有很多相似之处，不同的是房柱法一般留规则的矿柱，而全面法一般留不规则的矿柱。国内一般 采用浅眼落矿（矿体厚度一般为6m）和中深孔落矿（矿体厚度为6～10m）两个基本方案，当厚度大于10m采用深 孔落矿。
谢谢观看
1．浅孔房柱法
适合于开采矿岩稳固，厚度小于8～10m的缓倾斜的下矿体。矿房的长轴可沿矿体走向、倾向或伪倾斜方向布 置，这主要取决于矿体的倾角和电耙的有效运距。矿房长轴沿倾向布置时，矿房斜长为40～60m，宽度8~20m。间 断矿柱尺寸为φ3～7m或3×4～5×6m，间距为5～8m。根据开采的深度和矿体厚度，将若干个矿块划归为一个分 区，分区跨度80～600m不等，分区间留连续间柱以承受上覆岩层的载荷，间柱宽度3～8m。
房柱采矿法
将阶段或盘区划分成若干个矿房与矿柱的一种采矿方法
01 简述
03 特点
目录
02 类型 04 典型案例
房柱采矿法是指将阶段或盘区划分成若干个矿房与矿柱的一种采矿方法。房柱法不仅能开采薄矿体，更适合 于开采厚矿体和极厚矿体。
简述
房柱法是空场采矿法的一种，将阶段（缓倾斜、倾斜矿床）或盘区（水平、微倾斜矿床）划分成若干个矿房 与矿柱（留有规则的不连续的矿柱）。回采工作在矿房中进行，在阶段中，矿房和矿柱交替布置，矿柱在一般情 况下不进行回收。
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二、煤房掘进
由于煤房单头掘进，采煤机无法与锚杆 机错车，一般采用手持式风动(旋转式)单 体锚杆机，弥补了由于独头掘进带来的 设备利用率不高的缺点。
另外钻锚时采煤机不需退出巷道，可采 用每进2m即支护的方式，防止顶板离层。
煤房的通风一般采用在房内设风帘的 方法来解决。也可设局扇。
三、煤柱回收
煤柱一次回收尺寸为9m* 8～9m(见图5-20),也有的 为6*7m。
(一) “汪法”巷道布置的基本型 式
1.在盘区准备巷道一侧或两侧布置长条形房 柱（如图5-16所示）
长条形房柱回采顺序一般用后退式。两侧布置时， 也可以一侧前进式，另一侧后退式。
回采时首先在15m宽的条形房柱中掘进6m宽的煤 房，单头掘进，达到边界后(65～90m长)，后退 回收剩余的9m煤柱。如此逐条进行。由于是单头 掘进房，因此房间无联络巷，长条煤柱是连续的， 见图5-17。
这种方法与切块法相比有下列优点
1）集中开采，只有一个工作面生产（回收时），机械调动少， 便于管理；
2）巷道十字交叉点很少，便于支护及顶板管理； 3）通风好，密闭工程量少，线路短； 4）灵活性好； 5）工艺简单，回收煤柱时不用再进行锚杆支护，回收煤柱效率
进一步提高。 主要缺点： 1）掘进时仅双巷掘进，效率较低； 2）巷道（房）维护条件相对较差； 3）回收率不高。
“汪”法的优点是：
1)产量高。中厚煤层厚2.0～3．0m， 掘进切割时一般为300～400t／班，回收 煤柱时一般为600～700t／班，条件好时 还可以超过; 2)易于控顶。交叉点少且巷道掘进时 可及时支护; 3)采区回收率高，可达85～90％。
“汪”法的适用条件是:
➢ 1)埋藏深度小于500m的近水平煤层； ➢ 2)顶板相对稳定。顶板既不太坚硬又不
1)使条型房柱开采避开支撑压力高峰区，如 图5-19所示
2)房宽一般5.5～6m(澳大利亚规定煤房宽超 过5.5m，要矿业局批准)，柱宽9m左右。房 内设锚杆支护，回柱时除在回收口内、外及 采空区附近增设木支柱外,其它地段不再进行 支护工作。
2．条形房柱长度确定
澳大利亚主要开采中厚煤层，采用滚筒 式采煤机及梭车配套设备。受梭车运距 限制(一般不超过150m)，长度不宜太长。 目前一般为65～90m，可达80～100 m， 有的已达120~130 m。
四、 “汪格维里”采煤法的特 点
及适用条件
特点： “汪格维里”采煤法将煤柱切割 成长条形，煤柱窄小，由于回收煤柱时 支承压高峰区向深部未采煤体移动，减 缓了矿山压力显现，从而提高了产量及 回采率。故即使埋藏深为300～500m的 矿井，有时也可采用这种方法。与切块 式相比，“汪”法推进切割效率较低， 而煤柱回收效率较高。
一、“西格玛”采煤法的巷道 布置及参数
1.概况
西格玛矿的开采深度约200m左右，比澳大利亚 的汪格维里煤层要浅，该矿为中厚煤层，厚度约3m 左右。直接顶为砂岩、页岩层，平均厚度为40m， 老顶为粗玄岩，平均厚为45m。
由于西格玛矿开采深度较浅，顶板好，采用锚杆 机组装锚杆，而不是采用单体锚杆机，采煤机一次 切割进度可达12m。因此，巷道布置参数有所不同。
2. 巷道布置及参数
盘区巷道长可达 1000m，在盘区 巷道一侧布置区 段回采，区段长 为216m (由于风 流要穿越采空区， 目前把长度缩短 到180m)。
盘区巷道、区段 巷道中对中的距 离为24m。 区段巷道把区段 切割成48m宽和 24m宽的大煤柱。 每个大煤柱又分 成一条条6m宽的 带状(窄)煤柱。
首先采煤机在近煤壁一 侧进刀约4～5m长，退出 后，再在近采空区一侧进 刀，与采空区留有少量煤 柱。采煤机再退出，在出 口处架设临时支架，一梁 二柱，用半圆木梁。然后 依次再进第⑧刀、第④刀， 完成一个小循环，再采下 一个煤垛。进第3、4刀时 不再架设任何支架，回收 煤柱时风流经由采空区回 出。
区段中条形房柱回采顺序如图5-21所示。
肋条采煤法回收煤柱效率高是其较突出 的优点，有时班产可达800t以上。由于 采用煤柱支承顶板，而煤柱尺寸较小， 所以适用于埋藏较浅、煤质相对较硬的 煤层。
第四节 澳大利亚“汪格维里”
采煤方法
传统的房柱法要求有较好的地质条件、埋藏浅和 顶板稳定。但随采深增加，地压增大，煤炭回收 率下降。所以，柱采深大于300m时，澳大利亚在 美国肋条法基础上发展了“汪格维里”采煤方法。 这种采煤方法首先在“汪格维里”煤层中试采成 功，故而得名为“汪格维里”(Wongawilli)采煤方 法。这种方法区别于传统房柱式采煤方法，主要 是采空区区段划分和区段内煤体切割及回收方法 不同，煤柱回收后，顶板似长壁式工作面一样充 分冒落，使房，柱的回采避开支撑压力高峰区。
破碎，回收煤柱时起码应允许空区，煤层应不易 自燃。
第五节 南非“西格玛’采煤法
基本特点与澳大利亚“汪格维里”法相 似，只是区段划分及参数有所不同。在 西格玛（Sigma)矿试用成功，故称“西 格玛”法。曾创4150t／班的最高纪录。
长条形房柱宽 约15m，长约 65-90m。盘区 准备巷道长度 按胶带机整机 长度确定。可 达500～600m。 有条件的可达 1000m。
2. 在区段平巷(通常3条)一侧或两侧布置长 形房柱(如图5-18)
区段平巷长度也可达500～1000m。
(二)条形房柱参数确定
1．条形房柱宽度 根据下列因素确定
第三节 肋条式房柱采煤法
这种方法在美国伊利诺州被广泛采用， 如图5-15所示。
区段尺寸一 般长500m， 宽120m(不 计煤柱)。区 段平巷一般 用3条，中 间一条设胶 带输送机。 房内采用梭 车运输。
这种方法的特点是：
区段内一般划分成条后退回采；每个条带一侧 布置二条煤房，中线距为10~12m，即房间留 3~4m宽煤柱；二条煤房同时掘进并与上区段 平巷贯通后，即后退回收侧翼煤柱；侧翼煤柱 宽度较窄(6~8m)，回收时不支护，采煤机司 机不进入；回收侧翼煤柱时，留下肋条形煤柱； 肋条形煤柱宽约2m，与房间煤柱一起支撑顶 板。这种方法属于部分回采方式。