第二十章水力采煤

这种开拓系统取消了三角煤的不利影响，可以使 用电机车运输，解决了辅助运输困难。井田的走 向长度可在2500m以上。
缺点： 增加了运输环节，增加了采区煤水泵及硐室， 工程量及电能消耗增加。 适用条件： 煤层倾角小，井田范围较大，煤炭储量丰富， 地质构造复杂条件下可采用。
三、水采矿井的开拓特点
（ 1 ）井田的划分 由于水采生产能力高、增产 潜力大，而采出率较低 ( 一般约比旱采长壁工 作面低5％—10％)，因此，为保证水采矿井能 有足够的服务年限，井田的开采范围要大，矿 井的可采储量要多。 （2）开采水平的划分 基于上述同样的原 因．又考虑到水采的回采速度快、巷道掘进率 高、易造成采区和水平接续紧张等因素，应适 当加大开采水平(或阶段)垂高。但应注意，在 加大水平垂高时，应使其与煤水泵的扬程、排 量以及矿井的生产能力互相适应。
水力采煤的四大系统：
1．高压供水系统：动力来源,水压12－20Mpa
水排放 开式供水：用后作为废 闭式供水：用后可复用
2．水力运输系统：
7－12%的坡度（钢板、料石、 混凝土等制成） 溜槽水力运输：具有 用 管道水力运输：广泛采
3．水力提升系统：煤水泵
4．地面脱水系统：
§1 水采矿井的开拓
存在主要问题：
回采率低（ 60－74%,比旱采低5－10％）：对顶板冒落规律 掌握不够 电耗大 掘进工作紧张 设备定型配套和耐磨差 通风系统不够完善：采 空区窜风，辅以局扇通 风，风阻大，风量不稳 定
窜风量有限，采空区有 害气体易成隐患，尤其 高瓦斯。
改进方向：
70％ 厚煤层： 1.加强顶板管理，掌握冒 落规律，确定合理采区 参数等，回采率达到 80％ 中厚煤层： 2.研制高效水采机械，加 强用电管理，提高破煤 效率 3.研制机破水运掘进机（ 原始的是爆破落煤低压 水运）
（3）水平大巷的布置 采用溜槽运输时，应有5－7
％坡度；采用管道水力运输时坡度一般0.3－0.5
％，各采区需建采区煤水硐室。 （4）井巷断面 水力运提设备简单，所以无通风条 件限制时，断面比旱采小。净断面一般4.5－7.0m2
§2
水力采煤方法
我国水采井，普遍采用短壁无支护水力采煤法，其 独特的工艺特点： (1)它以水射流实现落煤和运输两个主要生产环节， 把落煤和运输简化成单一的连续工序。 (2)这种水采方法对回采空间的煤层顶板不进行支护， 作业人员不进入采煤工作面内,这样，不仅简化了采 煤工作面的顶板管理和减轻了工人的劳动强度，而 且提高了生产的安全性。 (3)这种水采方法的采煤工作面以短壁形式布置，具 有较强的机动性和灵活性。
§3优点：Fra bibliotek水力采煤存在问题及改进方向
力大：工艺简单生产连 续，条件好可达 100万吨以上。 生产能力较高、增产潜 无支护采煤效率大为提 高。 工艺简单、效率较高： 设备简单、材耗少、吨 煤成本低：无支护，除 水枪外无大设备。 安全条件好：工人在巷 道中作业不入采面，顶 板、机电、运输等事故 少。 强：对煤厚、倾角变化 大比同样条件下的旱采 技术 对地质变化的适应能力 经济效果好。
二、走向分带小阶段斗式采煤法
7－12％ 开采巷道坡度： 12－15m 开采巷道间距： 采区参数： 120 －150m 开采巷道长度： 回采面错距： 15－20m
通风： 采煤： 落垛也分为开式、闭式、半闭式三类。
走向短壁式采煤法落垛顺序示意图 （a）开式 （b）闭式 （c）半闭式1`－6`垛内冲采顺序
一、倾斜分带漏斗式采煤法
巷道布置： 回采： 通风： 采区参数：
20－25m（保证水枪射程） 开采眼间距： 120 －150m（过长辅助运输困难） 开采眼长度： 300 －500m（保证采区服务年限 1.5a以上） 采区一翼走向长： 65－75 回采面倾角： 相邻采面错距： 15－20m 120 －150m 区段斜长：
水采适于条件：
水源、电源充足 气候不太冷 顶板稳定，底臌不严重 硬度不影响水力采运 条件适合可无支护 煤层倾角：煤层倾角 7（ 7－35），保证运输畅通 瓦斯含量：利于通风考 虑要低瓦斯。
采煤工艺： 水力落煤； 拆移水枪、管道及溜槽；
支设护枪支架及重新安设水枪。
一般不支护，只在水枪地点加强支护，开采完 后水枪移到新地点。
倾斜短壁式采煤法落垛顺序示意图 （a）开式 （b）闭式 （c）半闭式1－6垛内冲采顺序
适用范围：
顶板稳定 煤质不太坚硬 倾角小于20－25
M＜5m，＝ 10－20 单面漏斗式： M＜3m，＝ 10－15 双面漏斗式：
优点：
系统简单，基建工程少，运输环节少，机械设备少，运输
费用低，安全可靠。
使用条件： 开采范围不大，地质构造简单的中小型矿井。
二、有压水力运输水采矿井的开拓
开拓特点：
这种开拓系统的井田走向长， 采区内用溜槽水力 运输，阶段运输巷内用管道水力运输。所以在采 区和阶段运输巷间有煤水仓和煤水泵房和硐室。 优点：
优点：
安全可靠 回采率高 回采巷道行人、运料方 便
缺点：
易掌握 回采巷道坡度及方向不 巷道掘进率高
顶板稳定 适于范围： 煤质不太坚硬 M＜6m，＞ 10
巷道的支护形式主要有：
梯形木支架、
工字钢支架、 混凝土支架、 锚喷支护、 砌墙穿梁、砌碹等， “U”型钢可缩支架。
第二十章 水力采煤
水采矿井分类：
提全部水力化 全部水力化：落、运、 全部水力化矿井： 力运提，粒度大的旱运 、旱提 分级运提：粒度小的水
的矿井 水旱结合两套生产系统 水旱结合的部分水力化 矿井 水落、运，罐笼箕斗提 节的矿井： 用水力完成部分生产环 采煤机落，水运、提
槽运输的 无压水力运输：利用溜 水泵运输的 有压水力运输：利用煤
一、无压水力运输水采矿井的开拓 采区准备： 运煤： 通风：
缺点：
由于溜槽水力运输巷道的坡度大，在阶段运输巷和开采水 平标高之间会留下三角煤。不能用电机车运输，所以辅助 运输困难。地质变动，掘进困难。走向长度大缺点会更突 出，所以井田一翼的走向长度常在1000－1500m以下。