长壁放顶煤采煤法

采矿学长壁放顶煤采煤法引言采矿工程是矿业开发中的重要环节之一。

在采矿过程中，选择合适的采煤方法对于有效提高矿石开采效率和保证矿石质量具有至关重要的作用。

本文将介绍一种常用的采煤方法——长壁放顶煤采煤法。

采煤方法概述长壁放顶煤采煤法是一种高效率、高产出的采煤方法，广泛应用于煤矿开采中。

该方法适用于煤层倾角较大、煤层连续性较好的情况下进行采矿。

其基本原理是通过在矿井底部挖掘出一条连续的长壁矿巷，然后顺次开采矿巷两侧的煤层，最后在顶板保持一定的距离后再进行采煤。

这种方法能够提高生产效率和提高矿石的回采率。

采煤步骤长壁放顶煤采煤法主要包括以下几个步骤：1.矿井布置：在煤矿开采前，根据地质条件和矿井规模等要素，设计合理的布置方案。

矿井布置要充分考虑到矿石的运输和通风等因素。

2.长壁矿巷的挖掘：在煤矿底部挖掘出一条连续的长壁矿巷，矿巷的宽度通常为几米到几十米之间。

矿巷的挖掘需要使用采煤机等设备，在进行挖掘时要保持矿巷的水平和垂直度。

3.采煤：顺次开采矿巷两侧的煤层。

采煤过程中，通常使用采煤机进行煤炭的切割，然后将煤炭通过输送带运送到井口。

随着采煤的进行，矿巷逐渐向进风巷方向推进。

4.顶板支护：为了保证采煤安全，需要对顶板进行支护。

常用的支护方式有钢骨支护、锚杆支护等。

支护设施要能够确保顶板的稳定性和防止顶板的塌落。

5.回采顶煤：采完两侧煤层后，再进行顶煤的采矿。

顶煤的采矿遵循和两侧煤层一样的采煤原理，将顶煤通过输送带运送到井口。

6.周转空间的保证：在矿巷的回采过程中，要保证回采区域的转运空间充足，以便采矿机和运输设备的顺利运行。

优势与不足优势1.高效率：长壁放顶煤采煤法能够提高生产效率，因为其连续作业的特点，使得采煤效率显著提高。

2.高产出：采煤量大，能够满足煤炭市场的需求。

3.煤矿回采率高：长壁放顶煤采煤法能够充分回采煤矿，减少矿石浪费。

不足1.设备需求高：长壁放顶煤采煤法需要使用大型设备进行采煤作业，设备投资较大。

长壁放顶煤采煤法及其类型长壁放顶煤采煤法：开采厚煤层时，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。

●综采放顶煤工艺特点◆工作面前部采煤机割煤与普通综采相同。

◆后部增加了放顶煤系统和装备，即放煤尾梁、后部刮板输送机及相应的操作系统。

视频来源：兖矿集团●起源：1940’末，法国、苏联、南斯拉夫等国最早出现。

●国外发展：◆1957年，苏联KTY放顶煤支架在库兹巴斯煤田托姆乌辛斯矿使用；◆1963年，法国“香蕉型”放顶煤支架在布朗齐矿区达尔西矿使用。

●中国发展：◆1984年，沈阳蒲河煤矿综放工业性试验；◆2006年，兖矿集团放顶煤技术出口澳大利亚。

按液压支架分类液压支架高位放顶煤支架中位放顶煤支架低位放顶煤支架图7-3 YFY3000—16/26型放顶煤液压支架290～330(3125～4025) 3125～3550(1605)1175～2075(2105)14502590(2450)146060063047286140101600～2600409006035Ф1250◆高位放顶煤液压支架特点：高位放顶煤液压支架（平顶山、潞安曾用）放煤与采煤机割煤共用一台刮板输送机。

缺点：采放不能平行作业、煤尘大、煤炭采出率低等，已淘汰。

单位：mm图7-4 FYS3000-19/28型放顶煤支1234567813910111225671900-28002900◆中位放顶煤液压支架特点：采煤机割煤和放顶煤各用一台刮板输送机。

缺点：煤尘大、采出率较低，是一种过渡形式，也已基本淘汰。

◆低位放顶煤液压支架123456712111098特点：采煤机割煤和放顶煤各用一台刮板输送机。

放煤口为整个支架尾梁。

优点：后输送机铺在底板上，煤尘小，煤炭采出率高，目前广泛使用。

(a )h 2h 1●一次采全高放顶煤◆特点：一次开采完煤层的全部厚度。

◆综放面采高：h 1=2.0-4.0m 。

◆放顶煤高度：h 2= (1-3) h 1 。

1、概念采煤方法：是采煤工艺与回采巷道布置及其在时间、空间上的相互配合按照采煤工艺和矿压控制特点:可以将采煤方法分为壁式和柱式两大体系2、分类长壁式体系采煤方法以工作面的开采长度为主要标志。

长度一般在50m以上的采煤工作面称为长壁工作面。

长壁式体系采煤方法的一般特点采煤工作面较长，通常在80-400m；随着采煤工作面推进，顶板暴露面积增大，矿山压力显现比较强烈；采煤工作面两端，一般至少各有一条回采巷道与之相连，以形成生产系统；采煤工作面可分别用爆破、采煤机或刨煤机破煤、装煤，用支架支护空间，用垮落或充填法处理采空区。

1、特点2、分类长壁式体系采煤方法分类按煤层倾角：近水平、缓（倾）斜、中斜和急（倾）斜煤层采煤法；按煤层厚度：薄煤层、中厚煤层和厚煤层采煤法；按采煤工艺：爆破采煤法、普通机械化采煤法和综合机械化采煤法；按采空区处理方法：垮落采煤法、煤柱支撑采煤法、充填采煤法。

按工作面布置及推进方向：走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法。

按是否将煤层进行一次开采：整层采煤法和分层采煤法。

3、整层采煤方法整层采煤法：一次采出煤层全厚的开采方法称为整层采煤法按采煤工艺不同又分为：单一长壁采煤法、放顶煤长壁采煤法单一长壁采煤法“单一”表示不分层开采，多用于薄及中厚煤层，对于厚度在3.5~8.0m 的近水平、缓（倾）斜厚煤层，该采煤方法又称为大采高一次采全厚采煤法，采煤工作面一般采用综合机械化采煤工艺；对于急（倾）斜煤层中的薄及中厚煤层，为减小工作面倾角，采煤工作面可沿伪斜布置。

（a）走向长壁（b）倾斜长壁（仰斜）（c）倾斜长壁（俯斜）煤柱支撑采煤法示意图当煤层坚硬时，如采用强制放顶垮落法处理采空区有困难，有时采用煤柱支撑法处理采空区。

3、整层采煤方法：放顶煤放顶煤长壁采煤对于厚度在5.0m以上的近水平、缓（倾）斜煤层，可沿底板布置采高为2.0~4.0m的采煤工作面，工作面向前推进采煤的同时，在工作面后部放落上部和后部的顶煤，实现整层开采。

第七章厚煤层放顶煤采煤法一、放顶煤采煤法基本特点放顶煤采煤法就是在开采厚煤层时，沿煤层（或分段）底部布置一个采高2～3m的长壁工作面，用综合机械化采煤工艺进行回采，利用矿山压力的作用或辅以人工松动方法使支架上方的顶煤破碎成散体后由支架后方（或上方）放出，并经由输送机运出工作面。

放顶煤综采主要工艺过程：采煤机割煤→移架及时支护→推移前部输送机→拉后部输送机→打开放煤口放顶煤→处理碎煤成拱、堵口大块煤、过硬顶煤等。

二、放顶煤采煤法基本类型1一次采全厚放顶煤开采2、预采顶分层网下放顶煤开采3、倾斜分段放顶煤开采第二节放顶煤开采的支护设备一、放顶煤液压支架分类二、单输送机高位放顶煤支架三、双输送机中位放顶煤支架四、双输送机低位放顶煤支架第四节放顶煤工艺特点二、放顶煤工艺（一）初采和末采放煤工艺（二）放煤步距放顶步距是指沿工作面推进方向前后两次放煤的间距。

（四）端头放煤目前解决端头放煤的途径主要有以下三种：1.加大巷道断面尺寸，取消过渡支架；2. 在工作面使用短机头和短机尾输送机或侧卸式输送机；3.采用带有高位放煤口端头支架，实现端头及两巷放顶煤。

三、煤炭损失率国家规定：厚煤层采区采出率> 75%。

（一）放顶煤采面煤炭损失分析1、初采损失率2、末采损失率3、端头损失：4、采煤工艺损失：主要损失。

（二）采煤工艺损失分析1、提高采出率和降低含矸率相互矛盾；2、顶煤不可能100%采出，煤损具有必然性。

一、放顶煤开采的主要优点：1、单产高；2、效率高；3、成本低；4、巷道掘进量小；5、减少搬家次数，节省了安装和搬迁费用；6、对煤层厚度及地质构造的适应性强。

二、放顶煤开采的主要缺点：1、煤损多；2、易发火；3、煤尘大；4、瓦斯易积聚；三、适用条件：1、煤层厚度：6-10米以上；2、煤层硬度：煤层的坚固性系数小于3；3、煤层倾角：倾角不宜太大；4、煤层结构：夹矸厚度不能大于0.5m，占煤层厚度的比例不能超过10%-15%，其坚固性系数也应小于3；5、顶板条件：直接顶应随采随落，冒落高度不宜小于煤层厚度的1-1.2倍，老顶悬露面积不宜过大，以免受冲击。

我国主要采用的采煤方法总结矿建08-2 徐永军 200801021425 我国地势复杂，煤层埋藏条件多种多样，主要使用的采煤方法也是由煤层赋存条件决定的，归纳起来，主要有一下几种采煤方法，现总结各种采煤方法特点、使用条件、综采面布臵等情况作如下简单概括。

一、单一走向长壁采煤法1适用条件：缓斜、倾斜薄及中厚煤层，缓斜3.5~5.0m厚煤层2区段平巷的单巷布臵和双巷布臵普通机械化采煤双巷布臵：区段轨道平巷超前区段运输平巷，沿腰线掘进。

优点：探明煤层变化情况，辅助运输、排水，有利于掘进，通风和安全,由上区段工作面立即转到下区段工作面，可减少轨道巷的维护时间。

缺点：下区段轨道平巷维护比较困难，增加联络巷掘进费。

单巷布臵：瓦斯含量不大，煤层埋藏稳定，涌水量不大，注意：加强掘进通风，减少风筒漏风。

3一般综采工作面区段平巷布臵综采工作面特点(1) 设备多，重量大。

如采煤机 8 -12 t；支架17 t 左右。

(2) 设备功率大，有液压系统，供电系统及其附属设备，液压泵站，移动变电站，转载机等。

(3) 设备安装、拆卸及运输费工耗时。

(4) 采面产量高。

(5) 巷道断面尺寸大。

双巷布臵：巷道断面较小缺点：需要进行移臵和从新拆接电缆和油管等工作，给生产、维修带来不便。

如：配电点和泵站所用的电缆和油管由一个联络巷到另一个联络巷。

由于综采时要求工作面等长布臵，下区段轨道巷也要沿中线布臵，仅可对区段运输巷的积水起到疏导作用，有时候需要护巷，一般大多数采用单巷布臵。

在低瓦斯、煤层倾角小于10°、允许采用下行风的条件下，可采用将配电点和变电站布臵在区段上部平巷中，称为分巷布臵法，区段上部平巷进风，区段运输巷回风。

但注意：对瓦斯和煤尘的管理。

对于瓦斯含量很大的矿井，要对工作面和采空区瓦斯进行抽放，此时可采用回风巷双巷布臵。

单巷布臵：由于巷道断面较大，不利于巷道掘进和维护，要求平巷采用强度较高的支护材料，如梯形金属支架或U型钢拱可缩性支架，条件适宜，可采用锚杆支护。

采煤方法大全
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2 5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。

放顶煤采煤法:具有掘进率低、效率高、适应性强及易于实现高产等明显优势,综合机械化放顶煤工艺过程如下: 在沿煤层或分段底部布置的综采工作面中, 采煤机割煤后, 液压支架及时支护并移到新的位置。

推移工作面前部输送机至煤帮。

此后, 操作后部输送机专用千斤顶, 将后部输送机相应前移。

这样, 采过1~3刀后, 按规定的放煤工艺要求, 打开放煤窗口, 放出已破碎的煤炭, 待放出煤炭中的矸石含量超过一定限度后, 及时关闭放煤口, 完成上述采放全部工序为一个采煤工艺循环。

1、放顶煤采煤法的几种分类方法:按采面工艺:炮采放顶煤开采普采放顶煤开采综采放顶煤开采按液压支架结构类型及输送机数目:单输送机液压支架（放顶煤开采）双输送机液压支架（放顶煤开采）按放煤口及其位置:高位放顶煤液压支架（放顶煤开采）中位放顶煤液压支架（放顶煤开采）低位放顶煤液压支架（放顶煤开采）按回采巷道的布置方式:缓倾斜特厚煤层一次采全厚放顶煤开采特点:沿煤层底板布置工作面, 一次采出煤层的全部厚度。

适用条件:该方法一般适用于厚度6~12m的缓倾斜厚煤层, 是我国目前使用的主要方法。

缓倾斜特厚煤层预采顶分层放顶煤开采特点:首先将煤层顶板布置一个普通长壁工作面（顶层开采）, 而后沿底板布置放顶煤工作面, 将两个工作面之间的顶煤放出。

适用条件:这样方法一般适用于厚度大于12m, 直接顶板坚硬或煤层瓦斯含量高需要预先排放瓦斯的缓倾斜煤层。

某些矿区由于已形成的开采条件, 需在顶分层已开采的条件下进行放顶煤层开采, 如兖州鲍店矿、徐州三河尖矿等已成功地进行了下分层放顶煤开采, 并且取得了较好的效果。

缓倾斜特厚煤层预采中分层放顶煤开采特点:中分层采面只采中分层, 上顶煤冒落不放, 堆积于采空区。

下分层采面：采底层煤, 放顶煤问题: 煤松易发火适用条件: 厚度为8~12m的煤层缓倾斜特厚煤层倾斜分段放顶煤开采特点:当煤层厚度超过15m~20m以上时, 可自煤层顶板至底板将煤层分为8~10m的分段, 依次进行放顶煤开采适用条件: 厚度大于15m的缓倾斜煤层。

放顶煤采煤法放顶煤采煤法放顶煤采煤法是在开采厚煤层时，沿煤层的底板或煤层某一厚度范围内的底部布置一个采高为2～3m 的采煤工作面，用综合机械化方式进行回采，用综合机械化方式进行回采，利用矿山压力利用矿山压力的作用或辅以松动爆破等方法，的作用或辅以松动爆破等方法，使顶煤破碎成散体后，使顶煤破碎成散体后，由支架后方或上方的“放煤窗口”放出，并由刮板运输机运出工作面。

放顶煤采煤法综采放顶煤工作面及设备布置示意图工艺特点一、顶煤裂碎原理及措施1、裂碎过程：支承压力的作用，煤壁前方的煤体变形，位移，破坏。

当支架移到时，应力降低，能量释放，经过支架几次反复支撑，煤进一步破碎成易通过窗口的破碎体。

破碎成易通过窗口的破碎体。

2、措施：关键是反复支承次数n 对破碎的影响。

对破碎的影响。

n=L/B n=L/B，， L L：顶梁的长度；：顶梁的长度；：顶梁的长度；B B B ：截深；：截深；：截深；煤易碎时，煤易碎时，n n 取小值，否则取大值。

取小值，否则取大值。

二、顶煤放出规律1、椭球体假说、椭球体假说根据放矿理论，矿石从采场内是按近似椭球体形状流出来的，即原来所占的空间为一个旋转的椭球体，在放矿过程中形成的椭球体叫放出椭球体，图中1所示；停止扩展最终形成的椭球体为松动椭球体3；放矿后形成漏斗2和移动漏斗4。

图12、参数关系、参数关系((参见图1)b1=0.5b1=0.5（（0.250.25～～0.30.3））hH=H=（（2.22.2～～2.62.6））h3、放煤效果、放煤效果图2两个放煤口的距离l l 大，即大，即l>2b1 l>2b1 时，放煤有余煤留下，图中阴影部分；时，放煤有余煤留下，图中阴影部分；当l<b1 l<b1 时，有矸石混入。

所以，时，有矸石混入。

所以，时，有矸石混入。

所以，l l l 值的确定很重要。

值的确定很重要。

值的确定很重要。

4、实际情况、实际情况顶煤放出的实际形态由于松散碎煤有限，放出体前方的煤体破碎不充分，后方的采空区有垮落的矸石，椭球体长轴偏向采空区，图7-117-11，， 区，煤暂时放不出来，为停滞区，区， 区，放不出来，为死角区，区，放不出来，为死角区， 区和区和 区，极不稳定，混矸石。