浅谈倾斜长壁采煤法
摘要:倾斜长壁采煤法按推进方向不同分为仰斜开采和俯斜开采两种。本文重点介绍倾斜长壁采煤法开采的特点,并论述了优化倾斜长壁采煤法开采的措施,采用倾斜长壁采煤法将有利于减少巷道维护工程量和维护费用,促进矿井的安全生产。
关键词:倾斜长壁采煤大倾角
倾斜长壁采煤法是指在采煤工作面沿煤层倾斜方向向上或向下推进采煤,工作面运输巷和回风巷由走向长壁采煤法的沿走向方向布置改为沿倾斜方向布置,并可以取消采区上、下山的一种采煤方法。
1、倾斜长壁采煤法开采的分类及特点
倾斜长壁采煤法p倾斜长壁回采工作面按推进方向可分为倾斜开采和俯斜开采两种。一般情况下,在顶板比较稳定、煤质较硬、顶板淋水较大或煤层易自燃,需在采空区进行注浆时,宜采用仰斜开采;当煤层厚度和煤层倾角较大,煤质松软容易片帮或瓦斯含量较大时,宜采用俯斜开采。有时由于回风大巷位置不同,也影响采用仰斜或俯斜开采的选择,应通过技术经济分析比较后确定。对于倾角较小或近水平煤层、进回风大巷并列布置、煤层条件又无特殊要求时,可采用仰斜开采和俯斜开采相结合的方式,采煤工作面均向大巷方向以后退式推进,即运输大巷以上部分采用俯斜开采,以下部分采用仰斜开采。这样,对于运输、通风、巷道维护均比较有利。
1.2 前进式、后退式和混合式回采顺序
根据倾斜长壁工作面的推进方向与主要运输巷道或主要水平大巷的相互位置关系,其回采方式可分为前进式、后退式和混合式三种。采煤工作面自大巷附近向上(下)部边界推进的,称为前进式回采,反之称为后退式回采,两者结合称为复式回采。前进式、后退式、往复式回采顺序及其优点比较与走向长壁采煤法基本相同。目前,我国采用后退式回采顺序。在薄及中厚煤层条件下,当上部边界设有总回风巷时,则为往复式回采创造了有利条件,这种布置方式既可以实现仰斜和俯斜开采相结合方式开采,又可以克服或减轻前进式回采的缺点,有利于工作面的搬迁。
1.3 单工作面回采与双工作面回采
倾斜长壁采煤法工作面可以采用单工作面布置可以采用对拉工作面布置。单工作面布置时,每个工作面有两条回采巷道。对拉工作面布置是两个工作面布置三条回采巷道,其中运输巷为两个工作面共用。由于工作面近似沿煤层走向呈水平状布置,不存在走向长壁时向下运煤和向上拉煤的问题,两个工作面可以等长布置。工作面风流不存在上行与下行问题,两个工作面的通风状况都同样良好。由于对拉工作面减少了一条运煤巷道和有关联络巷道,降低了巷道掘进工程量,节省了一套运输设备,相对来说生产比较集中。所以,顶板较好的薄及中厚煤层,特别是采用炮采和普通机械化采煤工艺时,一般采用对拉工作面可取得较好的技术经济效果。综采工作面开采强度大,不采用分带对拉布置形式。
1.4 生产系统
倾斜长壁采煤法取消了采(盘)区上(下)山,分带斜巷通过联络巷直接与运输大巷相连。运输系统中少了一个环节,但分带斜巷一般都很长,辅助运输比较困难。当前我国不少矿井根据运输能力和煤层倾角采用了多台小绞车串联和无极绳运
输方式。这种辅助运输方式,人工操作劳动强度较大,事故也较多,与采煤和运煤机械化的水平不相适应,影响了倾斜长壁采煤法技术潜力的发挥和经济效益的进一步改进。当前在我国只有少数矿井根据条件分别试验和采用了单轨吊、卡轨车和无轨胶轮机车运输,这些较为先进的辅助运输设备,系统简单、运输量较大、远距较长且比较安全。为了提高效率,实现安全生产,应迅速提高辅助运输机械化水平,研制出适合我国国情的新型辅助运输设备。
1.5 倾斜长壁采煤法开采的缺点
倾斜巷道掘进的速度慢,工效低;支护速度慢,效果不是很理想;而且顶板压力显现规律不清。大巷装载点较多,当工作面单产低,同时生产的工作面数目较多时,且大巷采用矿车运煤时这一问题较为突出。当采煤工作面煤层起伏变化大时,在俯斜开采的工作面内积水不容易排泄出去;对于水文地质条件比较复杂,涌水量较大的矿井,在仰斜开采时,工作面下部必须布置泄水巷和排水设施,采空区容易积水。
2、优化倾斜长壁采煤法开采的措施
2.1 提高直接顶稳定性
由大倾角仰斜开采工作面的直接顶的受力状况可知,沿工作面推进方向,直接顶在基本顶作用力和自身重力合力的作用下,可以分解给支架的正压力和向老塘方向下滑力,造成工作面直接顶稳定性降低,顶板难以管理。因此我们采取以下顶板管理措施:(1)合理的支柱迎山角为沿工作面推进方向支柱迎向煤壁1～2。沿工作面倾斜方向,支柱垂直于顶底板。(2)铺矿用塑料顶网,铺网时上下网之间压边不少于200mm。(3)提高支柱的初撑力和工作阻力。
2.2 提高工作面支架的稳定性
工作面行人道两侧的两排支柱,使用联柱器用在支柱三用阀上端,棚棚连接,并始终处于紧固状态,使工作面支架连成整体。沿工作面走向每棚下好底梁,防止支柱因底炭下滑,造成失脚倒柱。
2.3 防止煤壁片帮
防止煤壁片帮可以采取以下措施:(1)使用超前棚。使用超前棚后,工作面支护能始终到煤壁,对煤壁侧的顶板能及时有效地进行支护,煤壁的伞也基本消除了,从而控制和防止了煤壁片帮。(2)及时支护。放炮后能时进行挑顶、挂梁、楔紧水平楔,腰好帮,铺好塑料顶网,并打上临时支柱,做到及时有效地支护顶板。
3、结语
总之,掌握仰斜开采和俯斜开采的矿山压力显现规律,是发展倾斜长壁开采技术的前提条件。倾斜长壁采煤法可以沿着煤层掘进,有可以保持固定方向,能使采煤工作面长度保持等长,从而减少了因工作面长度变化给生产带来的不利影响,对综合机械化采煤非常有利,有效的促进了矿井的安全生产。
参考文献
[1] 徐景贤,程云凤.倾斜长壁工作面的矿压显现特点[J].华北科技学院学报,2002,(4).
浅谈倾斜煤层正确的挖采方法 摘要我国开采急倾斜煤层的产量比重不大,但开采急倾斜煤层的矿井甚多,研究和使用过的急倾斜采煤方法也很多,常采用多水平集中运输大巷和采区石门的开拓方式。 关键词煤层;采煤;方法;安全 0引言 随着技术发展和生产集中化的要求,采区走向长度有加大的趋势。由于开采大倾角煤层有一些特殊的困难,在采煤机械化和改善生产技术经济指标方面都还存在不少问题,至今仍在研究先进有效的采煤方法。 1小阶段液压支架爆破放顶煤采煤法 这一方法的实质是在小阶段爆破采煤法中应用了拱形掩护式液压支架。采区内划分为6～8m高的小阶段。沿煤层底板掘小阶段的煤层平巷,采用可缩性拱形金属支架支护。小阶段按下行后退式回采,上一小阶段工作面超前于下一小阶段工作面10～15m。需要时可3～5个小阶段同时进行回采。小阶段平巷掘进至采区边界后,在边界巷道中,安设硬CB型掩护式液压支架,利用锚固装置撑紧巷道两侧,作为移架的支点。在支架顶部开有放煤天窗,由液压阀门启闭。支架中设有刮板转载机,可将放下的顶煤转载至平巷刮板输送机。在靠放顶煤支架内侧,安有导轨,其上安置两台电钻,用以向上打眼。采煤过程是,先以电钻向顶煤打眼,而后拆除后面一段巷道支架,再移动拱形放顶煤掩护支架。在放顶煤支架掩护下,装药爆破,爆落的顶煤储存在支架上面,然后开天窗,放顶煤,由输送机运出。全部顶煤放完后,完成一个循环。每循环进度与层厚有关,层厚为2～4m时,每循环进2～3m,日进6～9m;层厚为4～6m时,日进4～6m。苏联库兹巴斯矿区以此法开采2～6m厚的急斜煤层。这种方法能适应层厚变化大、顶板较难管理的煤层条件,每班出煤80～100t,工作面效率20～30t/工。 2水平分层综采放顶煤采煤法 2.1回采巷道布置 与水平分层采煤法相同。分层高度一般为10m左右。工作面装备有正面截割式短机身滚筒采煤机、输送机和放顶煤液压支架,实行综合机械化采煤。 2.2放顶煤液压支架 支架的项梁和掩护梁之间由单铰连接,输送机铺设在支架的底座上。放煤口(断面0.71m2)开在掩护梁的后部,两扇天窗封闭窗口,各由一个千斤顶控制,放煤时,两扇天窗同时向下转开。在掩护板的下面,窗口中部设有香蕉形的液压劈,可上下
倾斜长壁采煤法的优缺点分析 1.仰斜开采和俯斜开采的比较 仰斜开采的优点为：水可以直接流入采空区，使工作面保持良好的工作环境；装煤效果好；冒落矸石涌向采空区，有利于顶板管理；采用充填开采时，可提高充填质量。其缺点为：煤壁容易片帮；机器工作条件较困难，如截深难以保证、输送机易向采空区侧滑移、自移支架不易推移倒位等。因此，仰斜开采的适用条件为：顶板有较大淋水；煤质较硬不易片帮；采高及瓦斯含量较小；采用全部充填处理采空区；易自燃发火时需采用注水注浆等防灭火措施。 采用俯斜开采的优点为：有利于防止煤壁片帮；工作面不易聚集瓦斯；有利于顶板的稳定。其缺点为：容易造成工作面积水，从而恶化工作面劳动条件；采煤机紧压煤壁，其反力容易造成设备损坏；机械自行装煤效率低。俯斜开采的适用条件为：顶板淋水很小；煤层厚度大，煤质松软易片帮；瓦斯含量大的煤层。 分析可知，当煤层倾角不大时，应用仰斜开采比俯斜开采有利，而在倾角大于130-150时，现用技术不易妥善解决仰斜开采（尤其是综采）的困难。因此，小倾角的倾斜长壁工作面多用仰斜开采，而倾角较太的综采工作面则多采用俯斜开采。在选择工作面仰、俯斜开采时，还必须结合水平运输和回风大巷所在的位置，充分考虑工作面通风、采煤巷道的布置方式、运输和维护条件。一般来说，采煤工作面采用后退式开采，对工作面的通风和巷道维护比较有利。因此，在近水平煤层中，往往采用水平大巷上方的煤层俯斜开采，水平大巷下方的煤层仰斜开采。 2.倾斜长壁开采的优缺点及适用条件 2.1倾斜长壁开采法的优点 （1）倾斜长壁布置简单。由于采煤工作面的运输及闻风巷道直接与运输大巷相连，从而减少了采区上（下）山、采区车场及有关榈室的开掘工程量（可减少10％-20％的巷道掘进量），故巷道布置简单，基建投资少，投产较快。 （2）倾斜长壁的采煤工作面是沿走向布置的，其两端的运输和回风巷道则大致平行于煤层倾向，可以直线掘进，因而其工作面长度比较稳定，有利于适用综采要求。 （3）煤炭损失少，资源采出率高。由于开采方法的改变，取消了上（下）山巷道及上（下）山巷道煤柱，从而减少了煤柱损失，提高了采煤效率。 （4）倾斜长壁的采煤工作面便于组成双工作面成对回采，并由于采煤工作面直接在大巷装车，允许同时回采多个工作面，使矿井的开采强度提高。
第五章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法倾斜分层采煤法的主特点是：下分层是在上分层垮落的岩石下近行，为保证下分层采煤工作面的安全，上分层必须铺设人工假顶或形成再生顶板。 回采顺序：下行式—先采顶分层，依次下行回采各分层，垮落法管理顶板，称倾斜分层下行垮落采煤法。 倾斜分层采煤法有两种回采方式： 1、分层同采： 2、分层分采： 一、采区巷道布置特点 1、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。 2、各分层采用集中上山、区段集中平巷的联合布置方式 第二节采煤系统分析 一、区段分层平巷的布置 主要有三种基本布置形式： 1、倾斜式：各分层平巷是按25-35度呈斜坡布置，其中又有内错式和外错式两种：（1）、内错式：（2）、外错式： 2、水平式布置： 3、垂直式布置： 二、区段集中平巷的布置 在区段的上下边界开掘的，可同时为几个分层服务的平巷叫做区段集中平巷。设置区段集中平巷的优点： （1）可超前掘进及多头掘进分层平巷，利于区段接替； （2）可上下分层同采； （3）超前平巷维护时间短，费用低； （4）占用设备少、管理集中。 按其功能分为区段运输集中平巷和区段轨道（回风）集中平巷两种。 （一）区段集中平巷的布置方式
1、一煤一岩集中平巷的布置方式 区段轨道（回风）集中平巷布置在煤层中，运输集中平巷布置在底板岩石中的布置方式叫作一煤一岩集中平巷的布置方式。 2、“机轨合一”集中平巷的布置方式 区段轨道（回风）集中平巷和区段运输集中平巷合并成一条巷道的布置方式叫做“机轨合一”集中平巷。 适用于煤质松软、底板岩层稳定、涌水量不大、采掘机械化水平高的情况。 （三）分层平巷与集中平巷间的联系方式 1、石门联系： 2、斜巷联系： 3、立眼联系： 下分层工作面必须在上分层采空区的顶板垮落基本稳定后才能超前掘进及回采。 三、无区段集中巷的布置（分层分采） 即分层分采的巷道布置。这时，不设集中平巷，下分层巷道是在上分层采完并待顶板垮落基本稳定后，在假顶或再生顶板下一次沿全长掘出下一分层的平巷。 优点：准备及生产系统简单；减少了岩石巷道的工程量，有利于减少掘进率和加快掘进速度；有利于形成再生顶板。 缺点（单产较低的情况）： 1、不能实现上下分层同采，上下分层不能及时接替； 2、区段煤柱小时，相邻区段接替困难，需采用跳采等接替方式，不利于多工作面同采； 3、区段平巷一次掘出，维护时间长，难度大，费用高； 4、上下分层间隔时间长，对假顶管理不利。煤炭自燃时，增加了危险性。 第三节采煤工艺特点 一、顶分层采煤工艺特点 主要是增加了为下分层铺设假顶或形成再生顶板的工作。 （一）人工假顶 1、竹笆或荆笆假顶2金属网假顶3`塑料网假顶： 2、人工假顶铺设方法 铺网方法：手工、机械
知识点总结 煤田（coal field）同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区. 矿区（mining area）统一规划和开发的煤田或其一部分。 井田（矿田）划归一个矿井开采的一部分煤田或全部煤田。 矿井生产能力：矿井设计生产能力，万t /a。设计中规定矿井在单位时间（年）内采出的煤炭和其它矿产品的数量。 阶段（horizon） 水平（level ） 开采水平垂高：开采水平上下边界之间的垂直距离。 采区：在阶段范围内，沿走向把阶段划分为具有独立生产系统的块，每一块叫一个采区。 区段：在采区内沿倾斜方向划分的开采块段。 分带—沿煤层走向把阶段划分为若干长条，每一个长条叫一个分带。 垂直井巷: 立井竖井）—在地层中开凿的直通地面的；主立井（主井）用于提升煤炭。副立井（副井）用于行人、运料、通风、排放矸石。风井、排水井；暗立井—无直通地面 用于自上而下溜煤的垂直的出口的；垂直巷道：主暗立井，副暗立井；溜井— 巷道。；溜煤眼—长度短，直径小的溜井。 水平巷道 平硐—在地层中开凿的直通地面的水平巷道：主平硐，副平硐 石门—无直接地面出口，垂直或斜交于煤层走向，在岩层中开掘的水平巷道 煤门—无直接地面出口，垂直或斜交于煤层走向，在煤层中开掘的水平巷道 平巷—无直接地面出口，沿煤层走向开掘的水平巷道 煤层平巷—开掘在煤层中的平巷 岩石平巷—开掘在岩石中的平巷 阶段大巷—为一个开采水平或阶段服务的水平巷道 阶段大巷：阶段运输大巷、阶段回风大巷。 区段平巷—为一区段服务的水平巷道：区段运输平巷、区段回风平巷 倾斜巷道 斜井—在地层中开凿的直通地面的倾斜巷道 主斜井用于提升煤炭，副斜井用于行人、提升矸石、通风 开拓巷道： 筒、主要石门，运输大巷，回风大巷，主要风井 准备巷道：为一个采区或数个区段服务的巷道。在采区范围内，从掘好的开拓巷道至 区段的通路。T>3 5a。如：采区上下山、采区车场等。 回采巷道：为回采工作面生产直接服务的巷道。T = 0.5 1.0a。区段运输平巷，区段回 风平巷开切眼 采煤方法—采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互配合。
第七章采煤工作面矿山压力基本规律 第一节概述 第二节单一薄及中厚煤层走向长壁采煤法采煤系统 目的要求： 1、了解单一薄及中厚煤层采区准备方式及选择的原则； 2、掌握单一薄及中厚煤层走向长壁采煤法的适用条件； 3、掌握单一薄及中厚煤层走向长壁采煤法采区巷道布置和采煤系统。 重点、难点和突破的方法： 重点：1、单一薄及中厚煤层走向长壁采煤法的适用条件； 2、单一薄及中厚煤层走向长壁采煤法采区巷道布置和采煤系统。 难点：单一薄及中厚煤层走向长壁采煤法采区巷道布置 突破方法：1、详细讲解； 2、动画演示和工程实例分析 教学内容和步骤（附后） 第一节概述 采区准备方式——采区（盘区）的准备巷道布置方式。 一、按采区开采方式 分为上山采（盘）区；下山采（盘）区准备 煤层倾角小于16°的情况下，可利用水平大巷分别开采上山采区和下山采区。（采取措施下山采区应用范围可扩大到25°左右） 上山采区——位于开采水平标高以上的采区。 下山采区——位于开采水平标高以下的采区。 在煤层倾角大于16°时，开采水平一般只开采上山采区。 二、按采区上（下）山的位置 分为单翼采区；双翼采区；跨多上山采区准备
1、双翼采区准备方式。如图7－1（a）所示 特点：采区上山（或下山）布置在采区走向的中央，采区上（下山）的两翼分别布置在采煤工作面进行开采。 2、单翼采区准备方式。如图7－1（b）、（c）所示 图7－1 采区准备的几种形式 （a）双翼采区；（b）前上山单翼采区； (c) 后上山单翼采区；（d）跨多上山采区 当采区受断层、保护煤柱等自然条件和开采条件的限制，采区走向长度较短时，可将上（下）山布置在采区一侧的边界，形成单翼开采。上（下）山一般布置在采区靠近井筒一侧。 3、跨多上山采区准备方式。如图7－1（d）所示 特点：沿煤层走向每隔一段距离（一台带式输送机的长度），在煤层底板岩层中布置一组上（下）山，采煤工作面跨几组上 （下）山连续推进，相当于由多个单翼采区组成的大采区的准备方式，减少了工作面的搬迁次数。 三、按煤层群开采时的联系方式，分为单层准备和联合准备 选择适宜的采区准备方式，一般应遵循以下原则： （1）有利于合理集中生产，保证采（盘）区有合理的生产能力和增产能力； （2）安全生产条件好，符合《规程》规定； （3）保证有完整的生产系统； （4）力求技术先进、经济合理；
中国采煤方法论述 ［摘要］中国是世界上发现、开采和利用煤炭最早的国家之一，目前是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭在中国能源结构中约占70% 。煤炭工业在中国是国民经济的基础产业，中国煤炭工业发展过程中，采煤方法是煤矿生产能力的中心环节和决定性因素。本文结合煤层赋存的地质条件、开采技术水平、经济等因素来介绍和比较中国现代主要实际应用的几种采煤方法。 [关键词］现代; 开采技术；实际应用；采煤方法; 一、采煤方法的概念 采煤方法指采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互配合。不同的矿山地质及技术条件，可有不同的采煤系统和回采巷道相互配合，从而构成了不同的采煤方法。采煤方法主要由采煤系统和采煤工艺组成。 采煤系统——指采区内的巷道布置以及与采煤工作面之间在时间上的配合和在空间上的相互位置关系。通常是由一系列的准备巷道和回采巷道构成的。 采煤工艺——回采工作面所进行的破煤、装煤、运煤、顶板支护和采空区管理等各部工序在时间上的安排和空间上的配合称为采煤工艺，也称回采工艺。 二、采煤方法的分类 由于煤层的赋存状态和开采技术的不同，形成了种类繁多的采煤方法。按其主要的开采技术特征，首先有露天开采和井工开采之分。通过开掘井巷将煤炭采出的方法称为井工开采(也称地下开采)。直接从地表揭露并采出煤炭的方法称为露天开采。与露天开采相比，井工开采要复杂和困难。我国煤炭开采主要为井工开采。井工开采大体上可分为壁式体系和柱式体系两大类，如图表1所示。
（一）壁式体系采煤法 长壁体系采煤法一般以工作面的开采长度为主要特征。一般而言，长度在50m以上的采煤工作面称为长壁工作面。长壁体系采煤法是我国目前应用最普遍的一种采煤方法，其产量约占我国国有重点煤矿的95％以上。壁式体系采煤法的分类有如下类型： 按煤层倾角大小，可分为近水平、缓斜、中斜煤层采煤法和急倾斜煤层采煤法。 按工作面布置和推进方向不同，分为走向长壁和倾斜长壁采煤法。 按采煤工艺不同，采煤方法可分为爆破采煤法(炮采)、普通机械化采煤法(普采)和综合机械化采煤法(综采)。 按采空区处理方法不同，分为全部垮落采煤法、煤柱支撑(刀柱)采煤法和充填采煤法。 技煤层厚度和开采方式不同，分为整层采煤法和分层采煤法。整层开采可分为单一长壁采煤法、放顶煤采煤法和掩护支架采煤法。分层开采又分为倾斜分层采煤法、水平分层采煤法、斜切分层采煤法和水平分段放顶煤采煤法。 1.单一走向长壁采煤方法 单一走向长壁采煤法的主要特点是长壁工作面沿煤层倾向布置，沿走向推进。通过机械一次将整层煤采出的采煤法，主要用于近水平、缓（倾）斜、中斜煤层。 1.1采区巷道布置和生产系统 单一走向长壁采煤法的采区巷道布置可分为双面采区和单面采区两类。 (1).双面采区巷道布置方式 所谓双面采区是指在采区走向长度较大时，将采区上下山布置在采区中间，为采区两冀的回采工作面服务的形式、如图10—1所示。 由图可知，采区沿倾斜方向划分二个区段，每个区段布置两个工作面。巷道的掘进顺序是：当采区运输石门1开掘至煤层附近时，开掘采区下部车场(包括装煤
煤矿基本知识 煤矿是指富含煤炭资源的地方，通常也指采用地下采掘或露天采掘方式生产煤炭的工厂。你还知道哪些关于煤矿知识呢?以下是由店铺整理关于煤矿知识的内容，希望大家喜欢! 煤矿的简介 煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等。煤是最主要的固体燃料，是可燃性有机岩的一种。它是由一定地质年代生长的繁茂植物，在适宜的地质环境中，逐渐堆积成厚层，并埋没在水底或泥沙中，经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地质时期中，以石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪的地层中产煤最多，是重要的成煤时代。煤的含碳量一般为46～97%，呈褐色至黑色，具有暗淡至金属光泽。根据煤化程度的不同，煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类。 在中国煤炭开采必须依法开采，证照齐全有效。贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针。 煤矿开产历史 早在新石器时代，人类便有使用煤的记录。煤矿的主要用途是作为燃料。 美国最早的商业煤矿位于维吉尼亚州的，1748年开始开采。 煤炭成为18世纪工业革命中的主要能量来源，蒸汽火车、蒸汽船等开始成为工业国家中的主要交通运输工具。同时炼钢业也需要大量的煤矿。城市的照明、暖气和烹调等也需要使用煤气。英国在18世纪末发明了许多地下采煤的科技，从此采煤进入了大规模商业开采的时代。挖煤的机器约在1880年代左右发明;在那之前，采矿需要以人工用铲子或十字镐挖掘。到了1912年，蒸汽挖土机科技方面的进步使得露天开采变得可能。 煤炭在18世纪至1950年代是西方国家的主要工业和运输能量来源。另一方面，石油的开采技术在20世纪初得到很大的发展，在美国、中东和印尼发现了大规模油田。石油作为燃料的优点多于煤炭。石油
浅谈采煤技术与采煤方法的选择 摘要:采煤方法的合理与否决定了煤炭的生产效率。从建国初期到现在,采煤方法和工艺逐步得到了改进和完善,特别是上世纪80年代以来,煤矿设计生产能力在逐渐加大,如何根据含煤地层的地质特点和煤层的赋存状况选择合理的开采方法,对实现煤矿安全生产、高产高效尤为重要。文章就采煤技术的应用和采煤方法的选择进行简单的介绍和阐述。 关键词:采煤技术;方法;采煤工艺 煤炭是不可再生资源,随着科学技术的发展,这种能源的减少速度将进一步加快。从我国的现状看,煤炭在一次性能源消费中仍然占有较大比重,它不仅是重要的化工原料,更是轻、重工业的支柱。针对这个不争的事实,采用什么样的技术及方法科学合理的开发煤炭资源,是关系到国计民生的一个重要课题,现就常用的采煤方法分述如下。 1走向长壁采煤法 走向长壁采煤工作面是沿煤层倾向布置,沿煤层走向推进。因其适应强,目前我国大、中型煤矿均采用这种方法,按机械化程度高低又可分为爆破采煤法、普通机械化采煤法和综合机械化采煤法三种。综合机械化采煤法因其机械化程度高,效率最高,爆破采煤法效率最低。下面对这三种采煤方法的技术特点和生产工艺分别进行简单介绍: 1.1爆破采煤法 爆破采煤法简称炮采。它是比较传统、比较落后的一种采煤方法,这种采煤方法的采煤工艺是先在煤壁上打眼,然后装上炸药对煤层进行爆破,采用人工装煤,机械或人工运煤,使用单体支柱支护工作空间顶板。这种方法在建国初期就开始使用,早期采用的是拆移式刮板输送机运送煤炭,支护顶板的柱子是抗压性较强的木材,后来对原有的运煤设备和支护顶板的柱子进行了一些改进,运输机不仅可以整体前移,而且可以弯曲,用摩擦式金属支柱配合金属铰接顶梁支护顶板,到了20世纪末期,炮采工作面装备的技术手段更新速度加快,单体液压支柱代替了摩擦式金属支柱,不仅工作空间得到有效改善、安全方面也有了保障,而且还降低了工人的劳动强度。 1.2普通机械化采煤法 普通机械化采煤法简称普采。它是在炮采的基础上,对落煤和装煤等环节做了进一步的改进,机械化程度较高,落煤和装煤由采煤机同时完成,但是在运煤和顶板支护工艺上与炮采基本相同。通常用的采煤机,根据作业方式的不同分为单滚筒采煤机和双滚筒采煤机。单滚筒采煤机多在工作面的下端进行作业,这样做
急倾斜煤层走向长壁采煤工艺分析 摘要：急倾斜煤层具有构造复杂，煤层厚度变化较大，矿压分布不均，顶板管 理难度大，发生顶板事故较多。急倾斜煤层开采工艺的分析与研究，对提高煤矿 开采急倾斜煤层回采率，增加安全系数，提高经济效益，促进煤炭工业的可持续 发展，具有十分重要的意义。 关键词：急倾斜煤层走向长壁工艺 一、急倾斜煤层采煤的主要特点有： 1. 由于急倾斜煤层工作面倾角大，落煤可顺底板的倾斜度自动滑下，简化了工作面的运 输环节，但缺点是滑下的煤与矸石容易砸伤人员、引发事故，并且下巷或下出口容易造成货 物堆积，影响通风与运输。 2. 急倾斜煤层顶板压力垂直分力比缓斜煤层要小，沿倾斜作用的分力大，支护支架稳定 性差，移动困难性大，增加了回采难度和支护的复杂性。 3. 急倾斜煤层采煤工作面的各项工序的操作都比较困难，增加了推进机械化采煤的难度，人员行走和设备搬运相对困难。 4. 急倾斜煤层开采的采区中应布置两个以上安全出口，产生矸石时还需设溜矸出口。 5. 急倾斜煤层的出现都是经历过地质地形强烈变动而产生的结果，所以煤层厚度变化大、结构较复杂、地质变化无规律，采煤工作面推进度缓慢，采煤工作效率相对较低。 二、走向长壁采煤法在急倾斜煤层中的应用 巷道布置时要满足安全的要求，保证回采工作面至少有2个安全出口，通风方式实现工 作面全负压通风，安全设施齐全，机电设备无失爆、运输可靠。回采工艺科学合理，上下巷 道要充分考虑水平布置，最好不采用垂直巷道，要做到系统简单、布置合理可靠的准备巷道。走向长壁采煤法在急倾斜煤层中的应用可分为以下几种： 1. 倒台阶采煤法；倒台阶式采煤法是开采急倾斜煤层的一种走向长壁采煤方法之一。 （1）倒台阶采煤方法的采煤系统 倒台阶采煤方法的采煤工作面呈倒台阶形状，它的优点是可以分组作业，提高工作面的 落煤效率，各作业地点可避免上方采落煤的伤害。为了保证安全通风、瓦斯不积聚、溜煤和 行人安全，在运输巷上方3~5米处开一条超前辅助平巷，两者之间每隔4~5米并联络贯通。 （2）倒台阶采煤方法的采煤工艺 倒台阶采煤工作面一般采用炮采和风镐落煤；倒台阶采煤工作面的支护形式一般采用单 体支架支护，为了保证支护的稳定性，单体支架应采用平行与工作面的一梁三柱并且使用好 铰接顶梁。柱距应为0.8m,并且柱与柱之间应作好防倒防滑装置以免卸载伤人。 采空区一般用全垮落法处理，工作面控顶距保持在4~6排柱，回柱工作采用机械进行。 （3）倒台阶采煤方法的适用条件 倒台阶采煤方法是开采急倾斜薄及中厚煤层常用的一种采煤方法，具有巷道布置、通风 系统简单，掘进率低，采出率高，对地质条件变化适应性较强等优点。但是这种采煤方法不
煤矿有哪几种开采方法 采煤方法种类很多，目前世界主要产煤国家使用的采煤方法，总的划分为壁式和柱式两大类。 壁式采煤法的特点：是煤壁较长、工作面的两端巷道分别做为入风和回风、运煤和运料用，采出的煤炭平行于煤壁方向运出工作面，我国多采用壁式采煤法开采煤层。 柱式采煤法的特点：是煤壁短呈方柱形，同时开采的工作面数较多，采出的煤炭垂直于工作面方向运出。 我国当前常用的采煤方法主要有： 1、走向长壁采煤法：长壁工作面沿走向推进的采煤方法。 2、倾斜长壁采煤法：长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法 3、倾斜分层采煤法：厚煤层沿倾斜面划分分层的采煤方法。 4、长壁放顶煤采煤法：开采6米以上缓斜后缓斜厚煤层时，先采出煤层底部长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤方法。 5、掩护支架采煤法：在急斜煤层，沿走向布置采煤工作面，用掩护支架将采空区和工作空间隔开，向俯斜推进的采煤方法。 6、伪倾斜柔性掩护支架采煤法：在急斜煤层中，伪倾斜布置采煤工作面，用柔性掩护支架将采空区和工作空间隔开沿走向推进的采煤方法。 7、倒台阶采煤方法：在急斜煤层的阶段或区段内，布置下部超前的台阶形工作面，并沿走向推进的采煤方法。 8、正台阶采煤法：在急斜煤层的阶段或区段内，沿伪斜方向布置成上部超前的台阶形工作面，并沿走向推进的采煤方法。 9、水平分层采煤法：急斜厚煤层沿水平面划分分层的采煤方法。 10、斜切分层采煤法：急斜厚煤层中沿与水平面成25度至30度的斜面划分分层的采煤方法。 11、房柱式采煤法：沿巷道每隔一定距离先采煤房直至边界，再后退采出煤房之间煤柱的采煤方法。 12、房式采煤法：沿巷道每隔一定距离开采煤房，在煤房之间保留煤柱以支撑顶板的采煤方法。 13、仓储采煤法：急斜煤层中将落采的煤暂存于已采空间中，待仓房内的煤体采完后，再依次放出存煤的采煤方法。
1概述 仰俯斜开采是指煤层开采工作面沿倾向布置、沿走向推进的长壁采煤法时,受褶曲等地质构造影响,先后经历俯斜(仰斜)、仰斜(俯斜)两个回采阶段的工作面。在工作面倾向角度较大的同时还要连续经过俯斜、仰斜两个回采阶段,这对工作面围岩控制、设备稳定性控制、现场生产管理等诸多方面均提出了很大的挑战。由于它较走向长壁采煤法具有许多优越性以及较好的技术经济效果，国内外应用仰俯斜开采日益增多。仰俯斜开采是倾斜长壁采煤法的一种，它具有缓斜煤层倾斜长壁采煤法的一般规律，但由于推进方向与走向长壁不同，其矿山压力显现与围岩控制技术肯定也有很大变化，实际回采施工中又有许多现象不同于缓斜煤层倾斜长壁采煤法，需要采取不同的技术方案和安全管理措施。 1.1仰俯斜开采国内外应用概况 国外在仰俯斜开采应用较少，但单一的仰斜开采和俯斜开采都得到了广泛的应用，有很多研究成果。七十年代中期以前，应用倾斜长壁采煤法主要有原苏联的顿巴斯、库兹巴斯和卡拉甘达等煤田，其产量占总产量的14%[1]。在西欧和其它国家，倾斜长壁采煤法应用也逐步广泛。七十年代以后，欧洲各主要产煤国对倾斜长壁采煤法的应用更加重视。在建设的大型现代化示范矿井中，如英国年产1000万t的赛尔比矿、法国洛林煤田年产300万t的乌沃矿、原苏联年产420万t的多尔然矿等，以及日本的SD综采工作面均采用了这种采煤法。据资料统计，采用仰斜开采的工作面均达到了较高的技术经济指标。 倾斜长壁开采是本世纪50年代始于苏联，而后逐步发展起来的一种新的开采方法。它对矿井开拓和巷道布置是一种改革。实践证明，在条件适合的情况下，其工程量减少和生产系统简单，可收到优于走向长壁开采的技术经济效益。尽管它的发展历史不长，但已为人们所重视。 从50年代起，苏联，日本、德国、英国、法国、印度、波兰及捷克和斯洛伐克等世界主要产煤国家相继试验研究和推广了这一新的开采技术。苏联1954年开始采用倾斜长壁开采法，首先在顿巴斯的马凯耶夫煤炭公司的擒山谷矿进行了工业性试验，取得了较好的技术经济效果。 1967年在卡拉干达煤田的列宁矿、斯捷普娜娅矿和高尔巴切夫矿的缓倾斜厚煤层中采用了俯斜式开采，这些工作面的技术经济指标都大大超过了走向长壁采煤工作面。例如，列宁煤矿使用综合机械化开采的俯斜式采煤工作面的日产量为1193t，而走向长壁式工作面仅为795t，劳动生产率由15t/工提高到19.4t/工。 1975年初苏联共有倾斜长壁工作面约320个，其产量约占总产量的14%，1983年使用倾斜长壁开采产量约占总产量的12.6%，1984年其产量占总产量的19%。1985年，顿巴斯矿区使用盘区式和倾斜长壁开采产量占总产量的85%。近年来，随着采煤技术的不断进步，倾斜长壁开采的范围日益扩大，开采深度达1000多米，各种瓦斯等级的矿井都可采用倾斜长壁开采法。 在波兰的矿井中，倾斜长壁开采法也获得了成功的应用，如上西里西亚矿区的列宁煤矿，鲍布列克和伽列巴矿等仰斜工作面所取得的技术经济指标都是很高的。在列宁煤矿的49号工作面，平均日产曾达1800~2340t，工作面日进度为8.81-9.07m。南斯拉夫的“威列耶”矿区用俯斜长壁放顶煤采煤法开采了倾角为0~15°、层厚为140m的特厚褐煤层。西欧的一些国家，倾斜长壁采煤法的应用日益广泛。 七十年代初，西德的400个工作面中有50多个工作面应用倾斜长壁开采法，其中大部分集中在萨尔的列津矿、路易捷恩塔矿和瓦尔恩德特等矿。法国用倾斜长壁开采法的产量占总产量的20%，主要在洛林矿区。例如新建的年产量为360万t的呜沃矿全部采用倾斜长擎开采法。英国新建的赛尔比矿年产量1000万t，也全部采用这种开采方法。 长期以来，我国在开采倾斜和缓倾斜煤层时，普遍采用走向长壁采煤法。随着机械化程
采煤方法与采煤工艺 第一节采煤方法概述 一、采煤方法概念 回采工作：在采煤工作面内，为采取煤炭所进行的各项工作。 基本工序：破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理。 采煤工艺：在采煤工作面内，按照一定顺序完成各项工序的方法及其配 二、采煤方法分类 采煤方法分为：露天开采和井工开采。 井工开采可分为：柱式体系和壁式体系两种。 1、壁式体系采煤法 壁式体系采煤法一般以长壁工作面采煤为主要特征，是目前我国应用最普遍的一种采煤方法，其产量约占到国有重点煤矿产量的95%以上。 ⑴壁式采煤法的特点： ①工作面的两端至少各布置一条回采巷道，用于通风和运输。 ②工作面长度一般80-250米，目前国内最长400米。 ③随着工作面的推进及时处理采空区，一般采取全部垮落法管理顶板 ④工作面通风状况良好。 ⑵壁式体系采煤法的类型 ①按采煤工艺分类： 爆破采煤法、普通机械化采煤法、综合机械化采煤法 ②按采空区处理方法分: 全部垮落采煤法、煤柱支撑(刀柱)采煤法、充填采煤法 ③按工作面布置和推进方向分: 走向长壁采煤法、倾斜长壁采煤法〔俯斜，仰斜〕 2、柱式体系采煤法 柱式体系采煤法又称为短壁体系采煤法，是以房、柱间隔采煤为主要特征，常见的有巷柱式、房式、房柱式采煤法。 现代短壁机械化开采技术的成功应用，逐渐引起大家的关注。 柱式采煤法的特点： 工作面长度较短，一般10-30m,工作面数目较多。 需要开掘大量的巷道，掘进率高。 一般没有处理采空区工序。 工作面通风条件较差，采出率低。
三、采煤方法选择 选择采煤方法的原则 1、技术先进 2、经济合理 3、生产安全 以上三个基本原则是密切联系、相互制约，在选择时应当综合考虑。 第二节采煤工艺 一、长壁采煤工作面的工艺方式 炮采：爆破落煤、人工装煤、机械化运煤、单体支架支护。 普采：采煤机落煤装煤、机械化运煤、单体支架支护。 综采：破、装、运、支、处等主要工序全部采用机械化连续作业。 三种采煤工艺： ①爆破采煤工艺方式：解放后至60年代初为主 ②普通机械化采煤工艺方式：60年代初至70年代中期为主 ③综合机械化采煤工艺方式：70年代中期以后为主 1、炮采工艺 工艺过程： 打眼、放炮落煤和装煤、人工装煤、刮板输送机运煤、移置输送机、人工支架和回柱放顶等主要工序。
第四章采煤方法 采煤工作是煤矿井下生产活动的中心，随着科学技术的进步和煤炭生产机械化水平的提高，采煤方法也在发展变化。采煤方法的种类繁多，影响采煤方法选择的因素很多，其选择和运用是否正确，将直接影响到整个矿井的生产安全和各项技术经济指标。合理的采煤方法应能满足采煤工作的安全、高产、高效、煤质好、成本低和煤炭采出率高等基本要求。 第一节采煤方法概述 一、采煤方法的概念 采煤方法包括采煤工艺和采煤系统两项内容，为正确理解采煤方法的涵义及其生产过程，首先了解有关采煤方法的基本概念。 （1）回采工作——在采煤工作面内，为采取煤炭所进行的各项工作，称为回采工作。回采工作可分为基本工序和辅助工序，基本工序包括破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理。此外，通常还需要进行移置运输、采煤设备等工序，除了基本工序以外的这些工序，统称为辅助工序。 （2）采煤工艺——由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同，并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合，称为采煤工艺。 （3）采煤系统——在采区（盘区）或条带等开采单元内，准备和采煤巷道的布置以及按其建立运输、通风等生产系统的总称，称为采煤系统。 （4）采煤方法——是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的相互配合。两者相互影响和制约，根据不同的地质条件及开采技术条件，可有不同的采煤系统与采煤工艺相配合，从而构成多种多样的采煤方法。 二、采煤方法的分类 按煤炭开采方法的明显特征分，采煤方法可分为井工开采和露天开采两种方法。目前我国煤炭的开采方法是以井工开采为主，关于采煤方法的概念及内容，皆指井工开采而言。在井工开采中又可分为壁式体系及柱式体系两大类。 （一）壁式体系采煤法 一般以长工作面采煤为其主要特征，产量约占我国国有重点煤矿的95%以上。 根据煤层厚度及倾角的不同，开采技术和采煤方法也有较大区别。对于薄及中厚煤层，一般是按煤层全厚一次采出，即整层开采；对于厚煤层可将其划分为若干中等厚度（2～３m）的分层进行开采，即分层开采，也可采用放顶煤整层开采。无论整层开采或分层开采，依据煤层倾角、按采煤工作面推进方向不同，又可分为走向长壁开采和倾斜长壁开采两种类型。 图4-1（ａ）所示为单一走向长壁采煤法的示意图。首先将采（盘）区划分为区段，
采矿工程师复习资料复习资料 一、名词解释 1. 房柱式采煤法：在柱式体系采煤法中，在煤层内开掘一系列宽度在 5 ~ 7 米摆布的煤房， 煤房间用联络巷相连，形成长方形或者块状煤柱，煤柱宽度 10 ~ 20 米，采煤在煤房中进行，煤柱根据实际情况，在采完煤房后，将煤柱尽量采出，这种采煤法叫房柱式采煤法。 2. 三“下一上”开采：指的是在建造物上、铁路上、水体上和承压含水层上的煤层的开采。 3. 矿井设计可采储量：矿井设计资源/储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采 区回采率的资源/储量。 4. 采区生产能力：采区内同时生产的采煤工作面和掘进工作面产量之和，单位普通是万吨 /年。 5. 矿石品位：指矿石中实用成份(元素、化合物或者矿物) 的单位含量。普通指矿石中实用 成份的质量与矿石质量之比，用百分数表。 6. 矿石的损失率：开采过程中损失的矿石量与工业储量的百分比。 7. 金属矿床：一定区域内金属矿体的总称。 8. 地表下沉盆地主断面：通过挪移盆地内的最大下沉点沿煤层走向的垂直断面。 9. 开辟掘进率：开辟巷道掘进总进尺/(矿井产量+工程出煤) (m/万 t)。 10. 滞后支护：割煤后，先推移刮板输送机后移架。 11. 矿井采掘关系：矿井采煤与掘进(开辟、准备和回采巷道掘进) 的配合关系。 12. 采场：用来直接采取煤炭的场所。 13. 采区：阶段内沿走向方向划分的具有独立生产系统的开采块段。 14. 矿石的坚固性：是指矿石反抗外力(机械、爆破) 的能力，常用普氏系数 f表示。 15. 倾斜长壁工作面：沿煤层走向布置沿倾向推进的长壁工作面。 16. 变质岩：是地壳内已经形成的岩浆岩，变质岩，沉积岩受到高温，高压或者岩浆侵入， 使 原有岩石的矿物成份结构发生部份或者全部变化而形成的一种新岩石。