【采矿课件】14柱式采煤、展望、水力采煤

【采矿课件】14柱式采煤、展望、水力采
煤
柱式，分为房式和房柱式
一、柱式采煤法回采工艺
无论是房式，还是柱式，都需要有先进的采煤设备（相当于煤巷掘进设备）。

先开煤房，宽度一般为5～7m，横竖交错，留下的煤柱宽度，可能是数米至二十米不等。

1、连续采煤机——梭车工艺系统
图9-1，此种系统
用于中厚煤层或1m
以上的薄煤层。

连续采煤机有
横滚筒和纵螺旋两
类，目前我国的煤巷
联合掘进机就属于
横滚筒。

另外，还有梭
车、锚杆机、皮带、
转载破碎机。

采煤机滚筒宽
2.9～
3.2m，机长9～
10m，梭车容量7～
16吨。

车高0.7～
1.6m，长8.0m左右，
宽 2.7～3.3m，自重
11～18吨。

采煤与打
锚杆轮流。

2、连续采煤机
——输送机工艺系
统
此系统克服了
梭车间断运输的缺
点。

工艺系统如图
9-2。

主要用于薄煤
层，在中厚煤层中的
使用有上升趋势。

图9-3为鸡西小
衡山煤矿的MK—22型采煤机割煤，两个滚筒，一上一下，左右摇摆，摇头晃脑进道。

主要运输设备：三台万向接长机、一台桥式转载机、一台特低型胶带运输机。

用锚杆支护，一台采煤机配二台顶板锚杆机。

二、采煤方法的特点
1、房式采煤：只采煤房，不回收煤柱。

图9-4，图9-5。

图9-4为美国一个矿井，主巷道有5条，盘区巷道3条，盘区两侧布置煤房，形成区段。

一翼前进，一翼后退，由6个房同时推进，房宽7m，煤柱尺寸8 m，房长220 m。

图9-5为西曲矿区房式采煤方法。

煤房宽5m，煤柱15m，为了保护地面的高压输电线路。

2、房柱式：先开房，后采柱。

开房时，房宽5～6m，煤房中心距为20～
30m。

4～5个煤房一组同时掘进。

图9-6。

煤柱的回收方式因工艺不同，围岩条件不同，采用不同的方式。

1）、切块式。

切块式的煤柱回收有袋翼式、外进式两种。

（1）、袋翼式：适用于煤柱大时。

图9-7，在一个煤柱里打两条到三条5～
6m宽的巷道（袋），一个掘进，一个打锚杆，掘一段，停，打锚杆，同时到另一地方掘，掘出后收袋，为回收煤柱作通路，然后，再回两侧煤柱，叫翼。

（2）、外进式：煤柱小时用，一般宽度为10～12m。

图9-8。

可以直
接在房内两侧煤柱进刀。

2）、“汪格维里式”。

这是在澳大利亚一个煤层里试验而命名的。

有点长壁式的方式。

图9-9。

长条形房柱宽15m，长约65～95m，条形房内先采房，房宽6 m，到边
界后，后退回出9 m宽
的煤柱。

盘区可一侧回
采，也可两侧回采。

三、适用条件及评价
美、澳、加、印、
南非广泛应用，美在
井工开采中占60～
70%，澳占80%。

1、优点：
1）、设备投资少，为
综采的1/4～1/5；
2）、采掘合一，建井
期短；
3）、设备少，灵活，
易搬运；
4）、巷道压力小，支
护简单；
5）、利于环境（无矸
时），地面下沉量少。

6）、全员效率高。

2、缺点：
1）、回采率低，50～60%，房柱式70～75%。

2）、通风条件差。

1、适用条件
1）、开采深度浅，不宜超过300～500m 2）、顶板较稳定的薄及中厚煤层；
3）、倾角在10º以下，煤层稳定；
4）底板平整，顶板无水；
5）、低瓦斯，不易发火。

第十五章采煤方法的选择及其发展
一、选择的原则
1、生产安全（安全为天）
1）、巷道布置合理，维护易，通风畅，运输、行人、防火、尘、水等灾害的系统良好。

2）、回采工艺应防止冒顶、片帮、支架倾倒、机电事故等；
3）、认真编制作业规程，制定合理的安全技术措施。

2、经济合理
1）、单产高、稳产、高产。

2）、劳动效率高；
3）、材料消耗少（回收节省）。

4）、煤炭质量好。

5）、成本低。

3、回采率高
二、影响因素
1、地质因素：
1）、倾角：影响落煤、支护、工艺，影响巷道布置、运输、通风、采煤方法等。

2）、厚度：影响落煤、支护、工艺，影响巷道布置、运输、通风、采煤方法等。

3）、煤层及围岩特征（顶底板）
4）、地质构造（断层）。

5）、煤层含水、自燃、瓦斯。

2、技术装备
3、管理水平
三、采煤方法工艺技术的发展方向
1、采煤技术及我国高产高效矿井建设情况
上世纪50年代初，综合机械化采煤技术问世，实现了长臂开采技术中的采煤、运输和支护等工序的全部机械化，开创了煤炭开采技术的新纪元，从此，现代化煤矿开始诞生。

1）、我国综合机械化采煤技术的发展
我国在1974年引进了综合机械化采煤技术，开始了引进、消化、研制、试验工作，经过多年的发展和研究，有了自己的综合机械化采煤技术，国产设备已经达到了一定的水平。

1996年，国有重点煤矿的全员效率为1.923吨/工，采煤工作面平均单产为21879吨/月，机械化程度为71.96%，综合机械化采煤为47.18%，普采为23.35%，综掘11.56%，
百万吨死亡率1.168。

全国建成高产高效矿井70处，百万吨综采队72个，有11个达到二百万吨，兖州南屯矿350万吨，淮南新集矿放顶煤288万吨，邢台东庞矿大采高220万吨，峰峰万年矿，普采80万吨，新汶华丰矿在大倾角、冲击地压危险条件下，炮采达到50万吨。

我国的综采水平与发达国家相比还有很大的差距，平均每套年产约70余万吨，开采达不到高产高效的水平。

如矿井不能达到高产高效水平，就不能称之为现代化矿井。

因此，改进装备及技术，研制新型装备和技术，提高单产，是当务之急。

在目前的条件下，因为我们在开机率、单产量、平均产量方面，与发达国家有很大的差距，所以，有很多要研究的内容，有很大的发展空间。

2）、高产高效的标准
国情不同，条件不同，不能用单产单独做指标。

下表是我国的部级标准。

3）、国外的一般情况
上世纪80年代，美国、澳大利亚应用壁式采煤技术，采用一个矿井一个综采工作面的原则，年产量达到300万吨，矿井全员效率达到70～100吨/工，达到了世界领先的地位。

美国全国矿井的平均全员效率达到25吨/工。

2、长壁综采的高产高效工艺技术
世界上以长壁开采为主国家综采程度达到了80%以上，有的为100%。

1）、缓倾斜中厚煤层单一长壁综采
（1）、美国日产万吨以上的高产高效综采
1994年，美国高产高效综采面平均长度237 m，最大的为333 m。

工作面连续推进长度，平均2470 m，最大4418 m。

采用大功率、高可靠性配套设备，可连续采煤700万吨不用大修。

采煤机的功率最大达到1492kW，采用电牵引、无链牵引，牵引速度达到23 m/分钟，截深达到1.12 m。

有采用智能机械设备，采煤机可以预先设置顶煤厚度，自动调整滚筒高度，自动调整牵引速度。

m/min。

配套的设备均是大功率的设备。

①、运输机的功率最大为1790 kW，运输能力达到1500～3000吨/小时，最大为3500吨/小时，闭封式溜槽，槽宽度大多数800～900 mm，最宽为1200 mm，中心链，直径为34.38 mm，最大为42 mm。

采用由电子控制的自动紧链装置，可以及时调整链条张力，监控链环的状况。

②、液压支架采用高工作阻力整体顶梁两柱掩护式，工作阻力达到6000kN以上，最高达到9800kN，初撑力为工作阻力的70%～85%，采用电液控制系统，具有遥控功能，快速移架，移架速度达到17架/分钟，架体宽度采用1.6m、1.7m、1.8m、2.0m。

③、工作面供电电压为2300V、3300 V，部分矿井达到4160 V。

④、工作面的上下顺槽采用多巷道掘进，3～4条，巷宽5～6m，用连续采煤机配套设备和锚杆支护。

下顺槽皮带的运输能力2000～3500 t/h，最高达到4000 t/h，铺设长度大于2000 m，最大达到4500 m。

⑤、高可靠性。

一般地，采煤机的大修时间间隔为采煤炭量达到600万t以上，运输机运煤量达到700万以上，液压支架达到8～10年以上。

⑥、高科技。

采用微电子技术，计算机、传感器、自动控制（机电一体化）的综采设备，会继续向大功率、重型化、智能化、高可靠性化方向发展，日产达到2～3万吨，有的甚至更高。

⑦、巷道布置和采煤方法。

对于采区内不能布置长壁工作面的条件，用柱式方法开采，壁式与柱式相结合。

⑧、高产高效。

采用减人提效的方法。

美国，在1987年至1997年10年时间，产量增加了20%，工人减少了50%，工作面最高月产量66万吨，最高工效1336吨/工；
（2）、引进设备装备日产万吨以上的高效综采
兖州南屯矿引进日本的MCLE600—DR102102型采煤机（功率680kW，截深1.0m，牵引速度10 m/分钟），电牵引双滚筒，用英国产
的AFC⨯375kW刮板运输机（能力2000t/h），配套国产SZY560—1.75/3—6型液压支架（移架时间最快为8～10秒/架）。

产量达到350万吨/年。

煤层厚度3.0～3.3m，倾角2°～6°，工作面长度219m ，工作面的装备总功率3197kW，电压3300 V 。

神华大柳塔矿，2000年，采用引进国外设备，工作面年产煤炭803万吨/年，成为世界第一；掘进出煤117.5万吨/年，总产量为920.5万吨/年，最高日产量42846吨，月产量为979981吨，当年掘进进尺38853 m，最高月进尺达到3272.9 m，日进尺达到145.5 m。

全矿365人，全员效率92.33效率吨/工，工作面效率543.68吨/工，人均产值159.76万元。

（3）、国产装备日产7000吨高产高效综采
结合我国国情，在综采工作面电压不升级的条件下，已经研制出了日产7000吨的配套设备。

MG2⨯400—W型采煤机，功率2⨯400kW，是国内功率最大的采煤机，液压双调速，销轨齿轮无牵引，割煤速度6～8m/min，调机速度12～15m/min，截深630mm、800mm、1000mm。

刮板运输机为SGZ880/（2—3）⨯400，功率800～1200 kW ，双速电机，封底式溜槽，880mm宽度，调机速度能力1500t/h，铺设长度250m，中部槽过煤量300万吨/年。

ZZ4400/17/35支撑掩护式支架，移架时间10～12s/架（移架速度5～6架/ min），满足采煤机8m/ min的牵引速度。

2、缓倾斜薄煤层单一长壁综采
77个重点矿区765个薄煤层（1996年数据），占可采储量18.4%。

发展大功率高可靠性薄煤层采煤机、刨煤机是发展方向。

国外的薄煤层采煤机功率达到了500 kW，刨煤机装机总功率达到2⨯400kW。

工作面长度达到了250m，有的为300m。

3、缓倾斜厚煤层倾斜分层长壁综采
因为是分层开采，有铺设金属网的工序，不如一次采全高的工作面效率高。

但是，许多矿井创造年产百万吨的综采队，都是在缓倾斜厚煤层倾斜分层长壁综采的条件下。

采高3.0 m左右，晋城古书院矿在第一分层创造180万吨/年的产量。

并且试验用德国EDW—450/1000I采煤机、EKF1000—H280运输机，配套国产ZZP4400—17/35液压支架。

煤层倾角小于10°，采高2.8 m ，电压1140V和3300V两个等级，最高日产量12729t，最高月产量21.39万t。

4、缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采
缓倾斜厚煤层大采高（3.5～6.3 m）,苏联、德国、波兰等国发展较早，掩护式支架高度已达到7 m，采煤机最大采高已经达到5.4 m。

引进的德国产液压支架为GB320—23/45型、国产BY—32.—23/45、BY —360—25/50在矿井取得了良好的效果。

1986年，邢台东庞矿在厚度4.3～4.8m，倾角13º，用BYA—32.—23/45型支架配套4.5 m大采高设备，取得成功。

之后，在4.7～4.8 m
煤层中应用，回采工效56.6吨/工，最高日产量12516吨，单产与工效分别比同一条件下的分层综采高出1.18～2.62倍和0.58～1.2倍。

1995年，最高月产量24万吨，1996年，产量为220万吨。

5、缓倾斜厚煤层放顶煤综采
最早在法国、南斯拉夫、罗马尼亚、苏联、匈牙利、西班牙等国，上世纪80年代初，我国才开始试验，引进支架，到90年代末，有了很大的发展。

1996年，有66个放顶煤综采工作面投产，年产原煤4823万吨，占地下开采量的12.29%。

1996年72个百万吨综采队里，近1/3为放顶煤综采，而11个200万吨的综采队，大多数为放顶煤综采。

兖州东滩矿，年产量410万吨，最高月产量37万吨，最高日产量1.7万吨。

兖州、潞安、阳泉等煤炭公司，都以放顶煤综采开采为主。

6、各类综采面高产高效综采设备保障系统
1）、依靠大功率、高可靠性的设备，提高设备的使用年限，效果好，但初期投资大，有些矿业集团没有能力。

2）、用国产设备，但可靠性小一些，可以采用地质保障系统，如井下超前探测、瑞丽波探测仪、地质雷达等仪器设备；
3）、综采设备保障系统
监控“支架——围岩”系统及采运设备、工作面机械润滑和传动系统跟踪及失效预报、综采面顶板和机械设备监测技术。

4）、提高综采面的可靠性的途径有：
（1）、通过电液控制阀操纵支架和改善“支架——围岩”系统，控制，完善支架信息、支架位态、顶板状态信息的自动采集系统；
（2）、乳化液泵站及液压系统的健康诊断；
（3）、行走设备在线与离线相结合的“油——磨屑”监测和温度、电信号的监测；
（4）、胶带输送机的安全监控和全面状态监控。

四、采煤方法的发展方向
1、缓倾斜、倾斜煤层发展机械化，综采赶超世界先进水平。

高档普采向大功率方向发展。

2、大力推广在倾角小于12°时的煤层采用倾斜长壁开采，要解决辅助运输设备问题。

3、厚煤层分层开采，分层的合理厚度，铺网的技术研究、假顶材料的改进等；大采高一次采全高需改进、完善、推广。

4、无煤柱护巷的研究。

5、急倾斜柔性掩护式支架应改进，采用机采取代炮采，改进支架，水平分层放顶煤应进一步研究，放煤规律、分段高度、安全措施完善等。

6、三下开采、风力充填。

由于呆滞煤量增多，问题越紧迫。

7、水采应改善通风条件，提高回采率，改进设备等。

8、房柱式是一条新路。

五、无人工作面采煤方法
1、含义：工人不在采煤工作面内采煤，而是在回采巷道或其他安全地点操纵和控制工作面机械设备，完成采煤、装运煤和顶板管理等工作。

2、特点：是世界煤炭科学技术开发研究的主要方向之一，具有安全好、效率高等显著效果。

各个国家都重视。

国内，由于条件限制，依然处于试验阶段。

3、主要方法
按是否改变煤的聚集状态分为化学方法和机械方法。

1）、机械方法
（1）、矿井的遥控采煤：在
矿井的遥控采煤工作面设备，实
现无人采煤，并进行顶板管理；
（2）、在巷道中遥控：在巷
道中直接控制工作面采煤设备、
动力装置，人不进入工作面。

如
水力采煤、螺旋钻机采煤、刮刨
机采煤、刨煤机采煤、螺旋钻机
——刮刨机联合采煤、钻孔水力
采煤。

2）、化学方法
（1）、煤炭的地下气化技术（书上26章）
（2）、煤炭的地下液化技术
（3）、油母页岩的地下分馏技术
4、重要意义
可以为某些无法采用综合机械化采煤技术的煤层、压力大、有冲击
地压或有煤与瓦斯突出的煤层，厚度在0.7 m 以下的极薄煤层，由于地
质构造变动及起伏较大的煤层的安全、高效提供了一个新的途径。

随着
生产技术的不断发展和综合国力的增长，以及其他行业高新技术的发展，无人采煤技术必将进一步完善与发展。

六、现代化高产高效煤矿的开采技术条件
1、地质条件
1）、煤层厚度：2.5～3.5m ；采用放顶煤技术8～12m ；
2）、煤层倾角 ︒≤12α；
3）、无构造，煤层结构简单；
4）、顶底板稳定；
5）、瓦斯小，自然发火期长；
2、地质保障系统
有好的保障系统，如前所述，“支架——围岩”系统，支架信息、
支架位态、顶板状态信息的自动采集系统、乳化液泵站及液压系统的健
康诊断系统、行走设备在线与离线相结合的“油——磨屑”监测和温度
系统、电信号的监测控制系统、胶带输送机的安全监控和全面状态监控
系统（并非全部）。

3、现代化设备，大功率、高可靠性；
4、个人的技术水平高
绝大部分为大专和大学毕业以及正规院校毕业。

在美国，一个工作面仅有10～13人；如13人的：采煤机司机4人，支架工2人，机电检修工2人，杂工1人，顺槽4人（装载机1人，胶带机机头1人，工长1人，杂工1人）；或11人（采煤机司机2人，支架工1人，杂工1人，顺槽7人，包括工长）。

5、巷道支护及其辅助环节配套能力
采用锚杆支护和锚网、钢带、锚喷、锚索等联合支护，大断面，一般162
m以上，巷道宽度大，一般4.5～6.0m，这对于工作面搬家、设备安装、通风、行人均方便，有条件的，采用无轨胶轮辅助运输。

6、技术参数
1）、工作面长度：一般大于180m，在180～300m，多数为240m左右；采用放顶煤技术时，180～200m；
2）、推进长度：一般大于1500m，多数为2000m左右；中国最高为6000m（2000年，大柳塔矿）；
3）、割煤方式：单向割煤
七、我国煤层赋存条件及产量比重
99年，国有重点煤矿，薄、中厚、厚煤层的可采储量比重为18.4%、33.9%、47.7%，薄煤层比重最高的是四川省，占40.2%，贵州省委32.83%，中厚煤层四川省为57.32%，安徽省51.15%，厚煤层，甘肃省93.71%，新疆70.14%，宁夏65.06%；
99年，国有重点煤矿，缓倾斜、倾斜、极倾斜的比重为86.3%、10.1%、3.6%，缓倾斜最高的是山西省，100%，绝大部分为近水平，陕西省，98.71%；倾斜煤层为四川省最高，29.45%，急倾斜，新疆最高，83.80%，北京35.92%。

八、中国高产高效煤矿生产的展望
中国西部的煤炭资源多，全国有5.6万亿吨储量，西部占大部分，有一些条件非常好，可以建成许多高产高效矿井。

目前，在神华集团神东公司，有许多矿井，达到了一矿一井一面，年产量达到1000万吨，创造了36天建成一个矿井的世界纪录。

经验：大胆地引进世界高水平的采煤设备、技术和管理模式，重视人才，合理使用，有一定的人才储备，并且，大学毕业的学生，就是井下的“技术工人”，充分发挥他们的才能，让他们经受艰苦的磨练，在第一线完成各种技术难题。

第十六章水力采煤技术（选讲）
水力采煤：是指利用水力来完成矿井生产的采煤、运输、提升等生
产环节的全部或部分工作的开采技术。

一、发展历史
自20世纪30年代，在苏联首次试验成功。

50年代中期，中国、波
兰、德国、日本、英国、印度、美国和加拿大等国相继进行研究、试验。

而达到一定规模的有苏联、中国、日本、德国和加拿大。

90年代，年产
量在8～10.0Mt左右的有中国、俄罗斯。

中国：1956～1957在开滦、萍乡试用成功，然后在峰峰、淮南、北
票、鹤壁、肥城、枣庄、南票、通化和鹤岗十余个矿区推广使用。

水采
是我国开采煤层条件较差地区实现机械化开采的重要技术途径之一。

图1 全部水力采、运、提的水力化矿井生产系统示意图1—清水池；2—高压供水泵；3—高压供水管路；4—回采工作面水枪；5—溜槽；
6—脱水筛；7—胶带运输机；8—破碎机；9—采区煤水仓；10—煤水泵；
11—煤水管路；12—井底煤水仓；13—选煤厂；14—铁路煤仓；15—补给循环水；
16—掘进供水泵；17—掘进供水管路；18—掘进水枪；
二、水力采煤的生产系统
1、全部水力化矿井
1）、全部水力采、运、提的水力化矿井
如图1所示，井下的运输提升过程均采用水力完成。

辅助运输用旱采方式。

2）、分级运提的全部水力化矿井
如图2所示。

图2分级运提的全部水力化矿井生产系统示意图
1—清水池；2—高压供水泵；3—高压供水管路；4—回采工作面水枪；5—溜槽；6—脱水筛；7—煤水仓；8—煤水泵；9—煤水管路；；10—斗子捞坑；11—运输机；12—采区煤仓；13—矿车；；14—箕斗煤仓；15—提升箕斗；16—胶带运输机；17—选煤厂；18—铁路煤仓；19—掘进供水泵；20—掘进供水管路；21—掘进水枪；
旱分级方式。

即：从采区到地面，粒度小用水力，大的用旱提、旱运方式。

2、水旱结合的部分水力矿井
1）、水旱两套生产系统的矿井
因井田内煤层赋存条件相差太大，有适于旱采的，有适于水采的，用两套系统。

2）、用水力完成部分生产环节的矿井
水旱结合如用水力落煤和运煤，用旱提方式提煤或用机采炮采落煤，用水运、水提等。

三、水采生产系统
由三部分组成：即高压供水系统、煤水运提系统、脱水系统。

1、高压供水系统
由供水源、高压供水泵、高压供水管路、水枪组成。

1）、供水源：要充足适用（固体颗粒杂质少，酸度低、取用方便）。

有开式供水、闭式供水（循环处理供水）两种供水方式，目前闭式供水是值得推广的一种方式。

2）、高压供水泵：系统的核心，有往复泵、离心泵，我国水采井（区）均采用分段式多级离心泵。

常见的高压供水泵及其技术参数见表1。

图3 L —W 水枪
1—水枪喷嘴；2—枪筒；3—垂直回转接头；4—操作把手；5—水平回转接头；6—底座
供水压为12～
20Mpa ，当煤较硬时，需
高压，可多
泵串联，一泵一枪，泵设
在地面或井下，一泵安装
多枪，可轮流使用。

而掘进面一般用炮
掘、水运，低压（0.6～
2Mpa ），需要单独设供水
系统。

可分为以下几种：
（1）、污水泵供水（利
用煤水仓之水）
（2）、排水泵供水（井
下向地面排水）
（3）、地面静压清水
3）、高压供水管路
分为主干管、支干管、 支管几种管路。

主干管为主要管路，径，内径250～300mm ，壁厚10～15mm ；
支干管铺设在上山、区段运输巷、分段上山中，服务时间较长，管
的内径为150～200mm ，壁厚7～10mm ；
支管设在回采眼、回采巷中，要经常拆移，用小的管路，一般内径
125～150mm ，壁厚7mm 。

4）、水枪 水枪型号 工作水压(MPa ） 外形尺寸 （长宽高mm ） 重量 (kg) 干管直径 （mm ） 操作力矩(N•m) 5～15m 间射流传输效率
上下 左右 L —W 16 1526×686×853 113.5 83 80 65 67%～75%
吕—4 16 1620×590×818
115 72 44 100 43%～44
QSSQ-200 20 1520×600×829 145 96 235 137～275
64%～75 上海—14 12 1480×620×815 120 90 147 110 52%～
56%
YSS —2 20 1561×676×961 175 96 118 147 54%～57%
见图3，是水采的最主要采掘设备；可分为手动水枪、液控水枪、自移液控水枪。

手动水枪：结构简单，维护方便，造价低，操作人员可直接监视破煤情况；但劳动强度大，冲采时易发生返煤伤人情况。

液控：机械化程度高，动力单一，破煤效果好，可离枪操作。

自移液控水枪：在研究中。

可以远距离操作，安全、高效。

几种水枪的技术参数如表2所示。

表2 水枪的技术参数
2、煤水运提系统，可分为明槽自流水力运输系统、管道运输系统两种。

1）、明槽自流水力运输：溜槽或巷道底板。

有坡度，2～3m/S以上的速度。

采区内部多用此方式。

自溜运输方式。

2）、管道运输：煤水泵提供动力，是水采矿井广泛采用的运输方式，不受坡道限制，允许线路曲折变化，表3提供了几种煤水泵的技术参数。

3、脱水系统
将煤、水分离的系统。

可以与选煤厂相结合，直接进行煤的洗选。

若无洗煤厂，则需要设地面专用脱水车间，或设简易脱水系统；
四、与旱采矿井相比水采矿井的开拓特点
1、井田划分上：要大一些，使储量多一些，其原因是：生产能力高，
增产潜力大，采出率相对偏低；
2、水平划分：加大垂高（因掘进率高，还应考虑煤水泵扬程、排量
因素，适当）
3、大巷布置：运输方式上的坡度。

若用溜槽自溜运输，则需要5～
7%的以上坡度。

4、井巷断面：比旱采要小，这要看与通风的关系，风量的大小，没
有设备运输的要求。

水力落煤与水力采煤方法
五、射流的破煤作用与破煤能力
1、水枪射流：分为低、中、高压和超高压射流。

当前基本用3～8Mpa（中），8～20 Mpa（高）两种。

2、射流破煤：分二步
1）、掏槽：在煤体中切割出具有一定面积和深度的裂隙或空间；
2）、落煤：破落洞隙周围的煤体；
3、破煤能力：射流在单位时间内的破煤量称破煤能力；
4、影响破煤能力的因素：
1）、煤的力学特性：煤体的强度、裂隙性、抗压、抗剪、抗拉、扭。

2）、射流的力学性能：射流的工作压力、射程、流量。

他们成正比，即射流的工作压力大，则射程和流量也大；但射流的工作压力太大，经济上就不合理，应有一个合适的匹配。

3）、射程：在射流的工作压力为一定值时，射程越大，破煤的能力就越小，存在一个有效射程，一般为15～20m；
4）、流量：一般情况下，流量越大，能力越大，即射流的工作压力大，但太大，就不合理，当射流的工作压力为一定值时，可能会出现水量供应也不足现象。

六、水力采煤方法
1、常用方法：短壁无支护水力采煤法
1）、倾斜短壁式（漏斗式），见图4所示。

2）、走向短壁式，见图6所示。

2、特点：
1）、水射流实现落煤和运输两个主要生产环节成单一连续式；
2）、回采空间不支护，人员不进入工作面。

3）、短壁式布置，机动性、灵活性强。

3、巷道布置
1）、漏斗式（水枪位置）（图4）
（1）、参数：
①能力：一套的能力。

②采区斜长：阶段斜长。

③采区走向长：不宜过大（过大则三角煤多，因有水力坡度问题）；
也不宜过小（太小，则服务年限短，造成采区接替紧张），一般，
缓倾斜煤层为：单翼采区为500～800m。

急倾斜：200～500m；
目前，设备好，长度可适当增加，缓倾斜煤层达到1000m以上，
即使是急倾斜煤层也达到600m以上；
④区段斜长，一般为120～150m；
（2）、生产系统
①运煤；
②高压供水；
③运料（单轨吊、简易吊挂），
④通风
（3）、采煤工艺：水力落煤、拆移水枪、管道及溜槽、支设护枪、
支架重新安装水枪。

图4 漏斗式采煤法采准巷道布置
1—煤水上山；2—轨道上山；3—上山联络巷；4—区段运输巷；5—回采眼；6—回采眼联络巷；7—区段回风巷；8—煤水硐室；9—局扇。