第三章单一走向长壁采煤法回采工艺

浅论煤矿走向长壁后退式采煤技术工艺木勇黄儒林(淮北矿业集团朔石矿业公司西部井，安徽淮北 235052)摘要：本文就煤矿长壁后退式正规回采方法进行浅谈。

具体从采煤方法与技术工艺、工作面瓦斯防治、工作面综合防尘、采煤工作面顶板管理，以及工作面防治煤与瓦斯突出安全技术措施等进行了分析、介绍。

关键词：煤炭开采；长壁后退式；正规回采；分析引言：我矿某些采煤工作面，根据自然赋存条件，经分析认为，其煤炭回采比较适合长壁后退式正规回采方式。

对于长壁后退式正规回采方法来说，其工作面也可采用爆破落煤采煤法和一般机械化采煤法。

至于采用深进度少循环优越，还是采用浅进度多循环优越，这要通过较为细致的分析便知。

在此就机械化采煤法的有关问题进行分析探讨。

1 采煤方法与技术工艺1)采煤方法。

某工作面上部为风氧化带和老窑区，下部未采动，北东为老系统采空区，南西以井筒保安煤柱线为界与正在布置的一工作面相邻；工作面顶部的为采空区，底部为某采面即将回采结束，下部未受采动。

根据煤层赋存条件和采区设计方案与开采经验，决定对此工作面采用走向长壁后退式采煤方法一次采全高，全部垮落法管理顶板。

落煤、装煤及运煤方式：工作面选用交流电牵引双滚筒采煤机落煤，利用滚筒自旋将煤破碎，并装入刮板输送机外运。

2）采煤技术工艺。

①进刀方式：采用端部斜切方式进刀。

煤机在工作面机尾斜切进刀，从机尾往机头割煤。

②工艺流程：煤机在工作面机尾斜切进刀下行割煤到机头→跟机拉架(拉架滞后煤机后滚筒3-5m)→割穿机头后往上返空刀、扫浮煤→从工作面机头往机尾移溜到煤机下滚筒→煤机往上割穿机尾后往下扫浮煤→煤机往下吃满刀(割完一刀煤)。

3）工作面设备布置。

工作面溜子一部；运巷超前溜子一部；采煤机一部。

原煤运输路线：工作面→运输巷→皮带机巷→主井皮带→提升机→地面煤仓；材料运输：采用矿车或专用平板车运输。

运输路线：地面一副井井口→运输大巷→区段车场→区段轨道石门→工作面；“一通三防”与安全监控：通风方式、通风系统及工作面通风设施安设位置和质量要求。

名词解释与填空采煤方法：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。

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。

采煤工艺方式：爆破采煤工艺、普通机械化、综合机械化。

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。

矿井井型：按矿井设计年生产能力大小划分的矿井类型。

（1）大型矿井：120、150、180、240万t/a 300、400、500、600万t/a及以上；（2）中型矿井：45、60、90万t/a；（3）小型矿井：30万t/a以下。

阶段（horizon）：沿一定标高划分的一部分井田。

水平（level ）：常指某一标高的水平面。

开采水平：简称水平，运输大巷及井底车场所在的位置及所服务的开采范围；广义的水平：布置大巷的某一标高的水平面；采区：阶段或开采水平内沿走向被划分为具有独立生产系统开采块段。

采煤循环：采煤工作面完成落煤、装煤运煤、支护和处理采空区的周而复始的过程。

完成一个循环后采煤工作面推进的距离称为循环进度。

循环方式：循环进度与昼夜循环数的总称作业方式：采煤工作面一昼夜内采煤班和准备班的配合方式正规循环：在规定的时间内保质保量地完成了循环作业图中规定任务的循环及时支护：采煤机割煤后，先移架，后推移输送机。

（P139）滞后支护：采煤机割煤后，先推移输送机，后移架。

（P139）开机率：采煤机实际运转的时间占可利用的采煤作业时间的百分比。

（P166）倾斜分层：将厚煤层分成若干与煤层层面相平行的分层，然后逐层开采。

工作面沿走向或倾向推进；分层同采：在同一区段范围内，上、下分层工作面错开一定距离同时采煤，称：“分层同采”分层分采：在同一区段范围内，采完一个分层后再采下一个分层称“分层分采”。

采煤工艺总结一.引言采煤方法有多种，采煤方法及其分类特征有如下所示：二.各个采煤方法介绍一.单一长壁采煤法我国目前开采的煤田中，缓斜，倾斜薄及中厚煤层占有相当大的比重。

对于这类煤层的开采，我国主要采用的是单一走向（倾斜）长壁采煤法。

单一长壁采煤法也称整层走向长壁采煤法，特点是回采工作面沿煤层倾斜方向布置，沿走向方向推进;工作面长度较长,一般为100～150m，短的有30～40m，长的超过200m。

在回采工作面的上方和下方沿走向分别布置回风平巷和运输平巷，构成回采工作面和采区巷道之间的通风、运输和行人的通道。

根据煤回采工艺不同，每一循环的推进度一般为0.6～1.2m。

通常在回风平巷内铺设轨道，用矿车或平板车运送材料和设备；运输平巷内用带式输送机、刮板输送机或矿车运送煤炭。

回风平巷和运输平巷采用单巷布置，也有采用双巷布置的。

回采工作面的推进方向有两种：①后退式，由采区边界向采区上山（或石门）推进；②前进式，由采区上山（或石门）向采区边界推进。

中国各矿区大都采用后退式回采。

在综采采区，为减少综采设备的长距离搬移，有的采用混合式，即上区段回采工作面用前进式回采至采区边界后，将综采设备搬移至下区段边界的开切眼中，用后退式回采倾斜长壁采煤法特征点及适用条件：（一）仰斜开采时，水可以自动流向采空区，工作面无积水，劳动条件好，机械设备不易受潮，装备效果好。

当煤层倾角小于10°左右时，采煤机及输送机工作稳定性尚好。

如倾角较大，溜槽下侧易造成断链事故。

为此，要采取一些措施，如减少截深，采用中心链式输送机，下部可设三脚架把输送机调平，加强采煤机的导向定位装置等。

一般情况下，当顶板较稳定、煤质较硬、顶板淋水较大或煤层易自然，须在采空区注浆时宜采用仰斜开采。

（二）俯斜开采时，随着倾角的加大，采煤机和输送机的事故也会增大，装煤率低。

由于采煤机的重心偏向滚筒，俯斜开采将加剧机组的不稳定，已出现机组掉道或断牵引链的事故并且采煤机机身两侧导向装置磨损严重。

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。

-煤矿常用采煤方法一、煤矿常用采煤方法概述1、单一走向长壁采煤法体系：壁式整层与分层：整层推进方向：走向采空区处理：垮落采煤工艺：综、普、炮采适应煤层条件：薄及中厚煤层2、单一倾斜长壁采煤法体系：壁式整层与分层：整层推进方向：倾斜采空区处理：垮落采煤工艺：综、普、炮采适应煤层条件：缓斜薄及中厚煤层3、刀柱式采煤法体系：壁式整层与分层：整层推进方向：倾斜采空区处理：刀柱采煤工艺：普、炮采适应煤层条件：缓斜薄及中厚煤层、顶板坚硬4、大采高一次采全厚采煤法体系：壁式整层与分层：整层推进方向：走向或倾斜采空区处理：垮落采煤工艺：综采适应煤层条件：缓斜5米以下厚煤层7、水平分层、倾斜分层下行垮落采煤法（1）倾斜分层走向长壁采煤法体系：壁式整层与分层：分层推进方向：走向采空区处理：垮落采煤工艺：炮采适应煤层条件：急倾斜厚及特厚煤层8、水平分段放顶煤采煤法体系：壁式整层与分层：分层推进方向：走向采空区处理：垮落采煤工艺：综采为主适应煤层条件：急倾斜厚及特厚煤层9、掩护支架采煤法体系：壁式整层与分层：整层为主推进方向：走向采空区处理：垮落采煤工艺：炮采适应煤层条件：急倾斜中厚及厚煤层为主10、水力采煤法体系：柱式整层与分层：整层推进方向：走向或倾斜采空区处理：垮落采煤工艺：水采适应煤层条件：不稳定煤层、急倾斜煤层11、柱式体系采煤法体系：柱式整层与分层：整层推进方向：采空区处理：垮落采煤工艺：炮采适应煤层条件：不正规条件、回收煤柱12、其它采煤法二、煤矿常用采煤方法（一）单一走向长壁采煤法单一走向长壁采煤法在我国目前开采的煤田中，缓斜、倾斜及中厚煤层占有相当大的比重，其采煤系统比较简单。

对于这类煤层开采，主要采用单一走向（倾斜）长壁采煤法。

单一走向长壁采煤法当煤层倾角小于12°时推广使用倾斜长壁。

随着采煤机械化的发展，目前我国对缓斜长壁3.5-5.0m的中厚煤层实行大采高一次采全厚的单一长壁采煤法。

走向长壁采煤法属于壁式体系，整层开采，沿走向推进。

煤矿开采学复习大全一、简答题（共 7 小题，每小题 8 分，共 56 分） 1 阶段内划分有几种方法，各有什么特点？ 2、矿井巷道分那几类？并举例说明。

3、选择采煤方法应考虑哪些因素？4、选择开拓延深方案的原则和要求是什么？5、采煤作业规程一般包括哪些内容？6、正确合理的准备方式应遵循哪几项原则？ 7、矿井技术改造的目的是什么？其内容包括那几个方面？二、论述题（共 4 小题，共 54 分） 1、试述下山开采的主要特点及其应用条件。

（14 分） 2、论述倾斜长壁采煤法的特点及使用条件。

（14 分） 3、论述采区设计的依据、程序和步骤。

（12 分） 4、论述如何确定合理的采区走向长度。

（14 分）三、绘图说明题（共 4 小题，每小题 10 分，共 40 分） 1、绘图说明普采面单体支架布置方式的种类和特点。

2、绘图并说明开采水平大巷布置的种类及特点。

3、绘图说明回采顺序的几种方式和应用情况。

4、绘图并说明单一走向长壁采煤法的主要生产系统、、、、、、小题，一、简答题（共 7 小题，每小题 8 分，共 56 分）简答题（ 1、选择采煤方法的影响因素有哪些？ 2、选择开拓延深方案的原则和要求是什么？ 3、斜井开拓方式的井筒布置有几种？其适用条件如何？ 4、简述为什么确定矿井服务年限时要考虑储量备用系数？ 5、采区上山布置有哪些类型？采区参数主要包括哪些内容？ 6、矿井技术改造的目的是什么？技术改造的内容包括那几个方面？ 7、简述仰斜和俯斜开采的特点。

小题，二、论述题（共 4 小题，共 54 分）论述题（ 1、论述倾斜长壁采煤方法的优缺点及适用条件。

（10 分） 2、论述矿井几种风井布置方式的特点和适用条件。

（15 分） 3、论述如何合理确定开采水平垂高？（15 分） 4、试述综采放顶煤技术的适用条件。

（14 分）小题，三、绘图说明题（共 4 小题，每小题 10 分，共 40 分）绘图说明题（ 1、绘图（剖面图）并说明开采水平大巷布置方式有哪几种？ 2、画出立井环行井底车场（大巷采用固定式矿车运输、主井采用箕斗提升）线路布置图，标注并说明图中线路名称，并在图上用符号标明调车方式。

单一走向长壁采煤法1单一走向长壁采煤法适用条件缓斜、倾斜薄及中厚煤层，缓斜3.5~5.0m厚煤层2缺点：下区段轨道平巷维护比较困难，增加联络巷掘进费。

单巷布置：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。

4单工作面与双工作面布置优、缺点及适用：优点—减少平巷掘进量和维护量；采出率高；占用设备少；生产集中；管理方便。

缺点—上、下采面交接处难维护。

适用：非综采工作面；顶板中等稳定以上；瓦斯少。

5工作面回采顺序后退式、前进式、往复式、旋转式6采场通风方式U型通风Z型通风Y型通风H型通风W型通风（记住图形）倾斜长壁采煤法1概念倾斜长壁采煤法——回采工作面沿煤层走向布置，沿倾斜（仰斜或俯斜）方向推进采煤。

倾斜长壁与走向长壁采煤法异同面共用。

一般普采和炮采工作面采用。

3）优缺点：双工作面布置同单工作面布置相比，减少一条巷道和有关联络巷，降低了巷道掘进工作量，节省了一套设备；与走向长壁开采相比：不存在向下或向上运煤的问题，两个工作面可以等长，不存在风流上行和下行的问题。

5通风系统1）根据采煤工作面产量、瓦斯涌出量及分带巷道布置等因素，倾斜长壁采煤法的采场通风方式可有U、Z、W、H型等几种。

2) 如煤层倾角较大（>10°），瓦斯涌出量又较大时，为避免分带斜巷污风下行，总回风巷设置在上部边界为宜。

3）采用分带集中巷布置时，要解决分带超前斜巷及联络斜巷的局部污风下行问题，则应采取措施，如加强通风与检查，防止局部瓦斯积聚。

6倾斜长壁采煤法的评价1）优点①巷道布置简单，巷道掘进及维护费低，投产快。

巷道掘进工程量少15%，相应工期短。

②运输系统简单，占用设备少，运输费用低。

运输设备及辅助人员可减少30%04~。

③回采巷道沿煤掘进，易固定方向，采面可等长布置，利于生产管理。

④通风系统简单，风路短，风流方向转折变化少，同时使巷道交叉点和风桥等通风构筑物减少约1/3。

⑤对某些地质条件的适应性强，如：倾斜断层—可沿断面伪斜布置；淋水—仰斜开采；瓦斯大—俯采。

目录一、煤矿开采学------------------------------------------------------1—77二、矿山压力与控制------------------------------------------------《煤矿开采学》课程教学大纲第一部分：大纲说明一、先修课程工程制图材料力学煤矿地质矿山测量岩体力学井巷工程采掘机械二、适用范围及属性适用范围：采矿工程安全工程课程性质：主干课程三、课程的目的与任务本课程是研究煤矿开采技术的综合性工程技术科学，是采矿、安全工程专业必修的专业课之一，目的是培养学生对煤矿巷道布置、生产系统、生产工艺有全面了解。

四、课程的重点和基本要求(一)本课程的重点重点要掌握缓倾煤层的长壁采煤方法、准备方式和井田开拓三部分，训练学生进行方案设计的基本技能。

(二)基本要求要求学生熟悉基本概念，掌握煤矿开采的基本原理，掌握采煤方法、准备方式、和井田开拓三部分内容。

并通过各种教学环节，使学生对矿井开采技术、机械化采煤等有较全面的认识和理解。

并能运用所学理论知识解决生产中的问题五、本课程与其它相关课程的衔接和分工煤矿地质、矿山测量是讲述矿图和煤柱留设方法，在本课程之前进行；井巷工程是讲述井巷断面和交岔点设计，在课程之前进行。

矿井通风与安全、矿山压力与控制、矿井设计、特殊开采应在本课程之后进行。

六、执行大纲的几点说明1、除课堂使用多媒体讲授外，努力运用模型教学、电视录像等教学手段。

2、未列入课程复习内容的不属于考试范围第二部分：课程内容大纲第一篇采煤方法第一章：煤矿开采的基本概念第一节煤田开发的概念介绍矿区、煤田、井田、矿井生产能力和井型、露天开采与地下开采的概念第二节矿井井巷名称及井田内划分l、介绍矿井井巷名称；2、井田内划分(分采区、分段、条带、盘区)。

第三节矿井生产的基本概念l、矿井生产系统概念2、矿井开拓、准备、回采的概念第二章：采煤方法概念及分类第一节采煤方法的概念介绍采场、采煤方法、回采工作面、采煤系统、回采工艺的概念。

《煤矿开采学》教案绪论学习目的与要求：本章主要介绍我国煤炭工业分布情况、发展历史、发展现状、发展趋势及存在问题以及煤矿开采的基本概念、研究学习方法。

要求学生了解我国煤炭工业的发展在国民经济中的位置及煤矿开采学的基本内容。

本章重点与难点：了解煤炭发展历程、现状、趋势以及煤矿开采学基本内容课时安排：1课时授课内容：一、我国煤炭工业分布情况煤炭工业的粮食各行各业煤炭占我国的一次能源的70%左右,水、核、石油占20％左右。

储量一万亿吨以上，如果没有新的替代能源产生的话，可采150以上。

神府14亿，准格尔更大，是世界上煤炭资源丰富的国家之一，发展煤炭工业具备资源条件。

由于地广、煤多，分布不均衡（东南缺、西北丰、西南求略大于供、东北适度）,决定了采煤方法五花八门,种类繁多。

美国是柱式体系,利用煤炭的历史七千多年，解放初到80年代，是发展最迅速的时期期，增长33倍,30年的时间，年递增12％.二、我国煤炭工业的发展现状目前年产量已达19个亿，居世界首位。

综采面：平均年产约100万吨，最高1000万吨,多集中在山西和陕蒙交界的神府。

普采面：平均年产约40万吨，最高90万吨.炮采面：平均年产约15万吨，最高50万吨出现了5。

5m厚煤层一次采全高采煤法 6m以上厚煤层综采放顶煤采煤法。

三、我国煤炭工业的发展存在问题及发展趋势存在问题：资源、环境、就业、发展均衡、安全等；发展趋势:安全高产高效、自动化、集约化、信息化、技术和管理科学化地位:石油逐渐短缺。

煤炭是长久能源。

正在发展煤的气化和液化。

近几年煤炭行业发展速度加快，产量继续增加，前途光明。

四、煤矿开采学的概念、内容煤炭开采学――是研究煤矿开采技术的综合性技术科学。

研究：采、掘、机、运、通、排。

战胜井上下的各种不利条件：暗、脏、湿、累、险。

煤矿开采学的基本内容：理论结合实际地阐述适应不同煤层赋存条件的各种采煤方法、准备方式、井田的开拓方式及设计等有关问题.阐述回采工作面—-采面布置及系统-—井田开拓之间的关系。

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。