第七章放顶煤采煤法

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。

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。

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，利用矿山压力的作用或辅以松动爆破等方法，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。

放顶煤液压支护类型；单输送机液压支架.双输送机液压支架采煤系统：采区内的巷道布置系统以及为了正常生产而建立的采区内用于运输、通风等目的的生产系统采区上(下)山与区段平巷或阶段大巷连接处的一组巷道和硐室称为采区车场。

马头门：副井井筒与井底车场的联接处。

形状似马头，是矿岩、设备、材料和人员的转运点。

准备巷道的布置方式称准备方式。

综合开括；采用立井、斜井、平硐等任何两种或两种以上的开拓方式。

普采；采煤工作面的采煤、运煤等相对独立的机械和单体支护设备合理地组合在一起,在工艺过程中协调工作的采煤设备。

正规循环作业：按照作业规程中循环作业图表安排的工序顺序和劳动定员，在规定的时间内保质、保量、保安全的完成循环作业的全部工作量，并周而复始地进行采煤工作的一种作业方法。

开采水平的原则。

确定开采水平的具体位置时，应考虑下列因素：①水平高度在技术上和经济上合理；②是否采用下山开采；③有一定的储量和服务年限。

此外，还要考虑地质条件、井底车场所在位置的岩石性质、主要设备能力以及与相邻矿井的相对关系等。

开采水平煤层时，按煤层及其间距来划分水平。

煤层层数不多、间距小时，可用一个水平开采；煤层多、间距大小不匀，可按煤组（由间距较近的煤层组成）分别设水平，用多水平开采。

在这种情况下，两个水平的间距表示水平高度。

斜井布置；胶带输送机斜井井口布置.箕斗斜井井口布置.串车斜井井口布置.斜风井井口布置、采煤工作面；在采场内进行采煤的煤层暴露面3、采煤工艺；采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间上、空间上的相互配合4、采煤系统采区内的巷道布置系统以及为了正常生产而建立的采区内用于运输、通风等目的的生产系统5、采煤方法；采煤系统和采煤工艺的综合及其在时间、空间上的相互配合矿井通风方式1）中央并列式：进风井与回风井都位于井田中央的同一个工业场地内2）中央边界式（中央分列式）：主副井位于井田中央，副井兼做进风井，回风井设在井田上部边界的中部3）对角式通风：主副井位于井田中央，副井兼做进风井，回风井设在井田两翼的上部边界，成对角式布置4）采区风井通风：回风井设在各采区5、分区式通风：多井筒分区域开拓时，每个分区内都设置进风井，构成独立的通风系统。

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。

第七章采煤方法概念与分类〔书上第二章〕§7.1采煤方法的概念任何一种采煤方法均包括二项主要内容：采煤系统、回采工艺。

1、采场：直接大量采取煤炭的场所称采场；也叫采煤工作面，采煤礃子面。

2、回采工作面：采场内进展回采的煤壁称回采工作面。

一般通俗称采场为回采工作面。

3、回采工作：在采场内，为采出煤炭所进展的一系列工作。

由5个字组成：破、装、运〔采煤过程〕、支、控〔顶板管理〕。

4、辅助工作：为正常完成回采工作面的工作而需要做的辅助工作或服务工作。

如：移溜、洒水、灌浆、端头支护、通风、运料、顺槽支护、工作面标准化管理的工作等。

5、回采工艺：在回采工作面，按照一定顺序完成各项回采工作的方法与其配合，称为回采工艺；煤层自然条件不同，采用机械不同，完成这些工序的方法就不同，在进展的时间、顺序、空间上都有一定的规律。

6、回采工艺过程：在一定时间内，按照一定顺序完成回采工作各项工序的过程称回采工艺过程。

7、采煤系统：回采巷道与采场的回采工作在时间上的配合和空间上的相互关系称回采巷道布置系统，也叫采煤系统。

8、采煤方法：采煤系统与回采工艺的组合。

新的设备具有新的回采工艺，要求有新的采煤系统。

采煤系统又会促进回采工艺的改造，互相影响。

§7.2采煤方法的分类与应用情况我国幅源辽阔，地质条件差异很大，各种各样的采煤方法很多。

见表2-1，根据其特点，分成各种类型，见图2-1。

一、壁式体系采煤法以长壁工作面为主，占95%以上的产量。

1、薄与中厚煤层单一长壁的采煤方法一次采全高，整层开采。

图2-2，走向长壁〔分成区段、片盘斜井，分段倾斜长壁〔分带式， ＜12°，仰斜、俯斜〕〔图2-2b、c〕。

顶板管理用全部垮落。

假设坚硬，可强制放顶，高压注水等。

假设效果不理想，可采用刀柱式1.66%〔图2-3〕。

此种方法占总产量的53.34%，其中，单一走7 水平、斜切分层下行垮落壁式分层走向垮落炮采急倾斜煤层0.308 水平分层放顶煤壁式分层走向垮落炮采为主急倾斜特厚煤层9 掩护支架采煤法壁式整层走向垮落炮采急倾斜煤层为主0.7710 水力采煤法柱式整层走向或倾向垮落水采不稳定或急倾斜煤层1.3811 柱式体系采煤法柱式整层走向或倾向垮落炮采非正规条件回收煤柱1.82向、单一倾斜、刀柱式、厚煤层大采高一次采全厚采煤法为43.16%、8.65%、1.66%、2.44%。