第4章采煤方法
煤矿开采--采煤方法的概念和分类
采煤方法分类
按采煤工艺分 ： 爆破采煤法 普通机械化采煤法 综合机械化采煤法
采煤方法分类 按采空区处理方法分: 按采空区处理方法分 垮落采煤法 刀柱（煤柱支撑） 刀柱（煤柱支撑）法 充填采煤法 按推进方向分: 按推进方向分 走向长壁采煤法 倾斜长壁采煤法（俯斜，仰斜） 倾斜长壁采煤法（俯斜，仰斜）
• ２０００年，大柳塔井生产原煤９ ２０．５８ 万吨，生产工效９２．３３吨／工。 • ２００１年，大柳塔 煤矿与活鸡兔煤矿合并， 总人数由６３０人减至４８０人，年产量达到 １４１５万吨 ，全员工效１１４．２２吨／工。 是美国平均工效的2倍，欧洲平均工效的4倍。 • ２００２年，大柳塔矿生产原煤１６２５．０２ 万吨，大柳塔井完成商品煤生产 １０４０．４ ９万吨，成为全国第一个一井一面千万吨级矿井。 • 大柳塔矿最高日产量达37000多吨，月产达到 85.1万吨，直接工效755.6吨/工。
壁式体系采煤法一般特点 壁式体系采煤法一般特点: 一般特点 （1）工作面较长，80∼250m ）工作面较长， ∼ （2）工作面两端，一般至少各有一条回采巷 ）工作面两端， 道 （3）一般顶板暴露面积大，矿山压力显现较 ）一般顶板暴露面积大， 为强烈 （4）运煤方向与工作面平行 ）
采煤方法分类
按倾角分： 按倾角分： 根据开采技术条件煤层按倾角分类： 根据开采技术条件煤层按倾角分类： 地下开采 露天开采 α<8° α<5° 近水平煤层 ° ° 8° ~ 25° 5° ~ 10° 缓倾斜煤层 ° ° ° ° 倾斜煤层 25° ~ 45° ° ° 10° ~ 45° ° ° α > 45° α > 45° 急倾斜煤层 ° ° 近水平煤层采煤法 缓倾斜煤层采煤法 倾斜煤层采煤法 急倾斜煤层采煤法
采煤方法之第四章单一走向长壁采煤法采煤系统
采煤方法之第四章单一走向长壁采煤 法采煤系统
（三）通风系统
2、掘进工作面通风 新风——采区运输石门1——采区下部车场
采煤方法之第四章单一走向长壁采煤 法采煤系统
一、单一走向长壁采煤法采区巷道布置
1、巷道名称及作用
采煤方法之第四章单一走向长壁采煤 法采煤系统
2、按服务范围及其用途对巷道进行分类
(1)开拓巷道： 为全矿井或一个开采水 平服务的巷道。 采区运输石门；采区回风石门。
(2)准备巷道：为 采 区、 一个 以 上区 段 服务的运输、通风巷道。 轨道上山；运输上山； 采区上、中、下部车场； 采区变电所；绞车房等采区硐室
采煤方法之第四章单一走向长壁采煤 法采煤系统
C、中切眼作用：
❖解决掘进期间局部通风问题
如：JBT局部通风机或 JBD622局部通风机，有效供 风长度700m 。利用中切眼，缩短了供风距离，减少 了风筒占用量，降低了风阻，提高通风效率。
解决长距离掘进供电问题
综合掘进机容量300kW以上，低压供电困难；设中 切眼后，可将移动变电站放在中切眼附近，高压供 电
技术发展趋势：加大区段长度 国内：3000m（采区一翼）
采煤方法之第四章单一走向长壁采煤 法采煤系统
（三）区段平巷的坡度和方向
1、双直线布置 2、折线-弧线布置 3、双弧线式布置
采煤方法之第四章单一走向长壁采煤 法采煤系统
1、双直线布置方式
采煤方法之第四章单一走向长壁采煤 法采煤系统
第04章 单一走向长壁采煤法采煤系统
第四章单一走向长壁采煤法采煤系统一、学习目的与要求单一走向长壁采煤法是最简单的、我国应用最广的采煤方法，和后面的有关采煤方法有一定的联系。
通过学习，要求掌握单一走向长壁采煤法的采煤系统，能够根据具体条件熟练选择应用该采煤方法。
二、教学主要内容(1)单一长壁采煤法的采区生产系统。
(2)单一长壁采煤法的采煤系统分析。
(3)单一长壁采煤法在我国的应用情况。
三、教学重点、难点（一）重点(1)采准顺序、生产系统。
(2)综合机械化回采工艺。
(3)采煤系统分析。
（二）难点(1)区段平巷布置。
(2)采场通风方式。
(3)下巷方位的选择。
四、教学方法1.教学方法：板书有效与多媒体教学相结合。
2.各种模型和录像。
3.作业与练习。
4.答疑。
五、课程详细内容与知识点第一节示例1．适用条件2．布置顺序（图4-1）图4-1 单一煤层采区巷道布置3．生产系统运煤、运料、排矸、通风、供电、压气、供水系统。
4．各类巷道回采巷道、准备巷道的定义与范围定义与范围。
第二节采煤系统分析1．区段参数：区段斜长：综采>150m，普采>120m，区段煤柱8～15m区段平巷宽度：普采2.5～3m，综采4～4.5m。
可推进长度：普采>500m，综采>1000m。
2．区段平巷的坡度及方向当采用小绞车调车时，定坡掘进坡度为17%0。
※坡度<5°时都称平巷。
（1）普采区段平巷布置当有褶皱时：教材中的方式：一条折线，沿中线掘进；一条曲线，沿腰线掘进并超前。
※现场：一般都是打直线，沿中线掘进。
高点设绞车，低点设水泵水窝，皮带凹曲线半径大于80倍皮带带面宽，凸曲线半径大于12倍皮带带面宽，沿空掘巷或沿空留巷。
其优点是：施工简单，回采率高，井巷工程量小，工作面等长，刮板运输机长度不增减，施工速度快，巷道维护量少。
缺点是对排水不利。
※下巷设备形式：胶带运输机靠下帮，便于采煤机自开缺口。
图4-3 区段平巷坡段及方向（2）综采区段平巷布置布置方式同上述现场部分。
采煤概论第四章 采煤方法
厚煤层采煤方法—分层开采
厚煤层分层间开采顺序：
下行式和上行式
顶板管理：
下行式——全部垮落法 上行式——全部充填法
人工假顶：
金属网假顶、塑料网假顶
再生顶板（4-6个月）
厚煤层采煤方法—大采高
神东公司补连塔矿2003年大采高工作面年产原煤 924万t，采高4.5-4.8m; 神东公司上湾矿2004年大采高工作面年产原煤 1075万t，实际采高达到5.4m； 晋城煤业集团寺河煤矿在高瓦斯条件下，采高达 到5.5m； 目前，国际上支撑高度最高的ZY9400-28/62型支 架已研制成功，部分供给寺河矿投入使用，采高达 到6.0m。
78 年引进的100套综采设备开始，至 今已有30多年的历史。
发展经历：经过了摸索起步、引进提高、仿制创
新、国产与引进并重四个阶段。
综采工艺
综采产量：
七十年代综采面大致为20万吨/年-面左右 八十年代综采面大致为100万吨/年-面左右 2005年兖州东滩矿综采面生产了753万吨/年-面 2005年神东上湾矿综采面生产了1145万吨/年-面 （神东矿区目前有4个超千万吨的综采面，实现了 一井、一面、安全、高效的生产目标。）
采煤方法分类
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。
采煤方法分类
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。 垂直煤壁方向运煤。 一般没有处理采空区工序。 工作面通风条件较差，采出率低。
单
一
煤
层
第四章__采煤方法剖析
第四章采煤方法采煤工作是煤矿井下生产活动的中心，随着科学技术的进步和煤炭生产机械化水平的提高，采煤方法也在发展变化。
采煤方法的种类繁多，影响采煤方法选择的因素很多，其选择和运用是否正确，将直接影响到整个矿井的生产安全和各项技术经济指标。
合理的采煤方法应能满足采煤工作的安全、高产、高效、煤质好、成本低和煤炭采出率高等基本要求。
第一节采煤方法概述一、采煤方法的概念采煤方法包括采煤工艺和采煤系统两项内容，为正确理解采煤方法的涵义及其生产过程，首先了解有关采煤方法的基本概念。
（1）回采工作——在采煤工作面内，为采取煤炭所进行的各项工作，称为回采工作。
回采工作可分为基本工序和辅助工序，基本工序包括破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理。
此外，通常还需要进行移置运输、采煤设备等工序，除了基本工序以外的这些工序，统称为辅助工序。
（2）采煤工艺——由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同，并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。
这种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合，称为采煤工艺。
（3）采煤系统——在采区（盘区）或条带等开采单元内，准备和采煤巷道的布置以及按其建立运输、通风等生产系统的总称，称为采煤系统。
（4）采煤方法——是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的相互配合。
两者相互影响和制约，根据不同的地质条件及开采技术条件，可有不同的采煤系统与采煤工艺相配合，从而构成多种多样的采煤方法。
二、采煤方法的分类按煤炭开采方法的明显特征分，采煤方法可分为井工开采和露天开采两种方法。
目前我国煤炭的开采方法是以井工开采为主，关于采煤方法的概念及内容，皆指井工开采而言。
在井工开采中又可分为壁式体系及柱式体系两大类。
（一）壁式体系采煤法一般以长工作面采煤为其主要特征，产量约占我国国有重点煤矿的95%以上。
根据煤层厚度及倾角的不同，开采技术和采煤方法也有较大区别。
第四章 采煤方法
二、煤的地下气化
煤的地下气化是将埋藏在地下的 煤炭直接变为煤气，通过管道输送给 工厂用作燃料或原料。
1、基本原理：如图24－1所示
从地表沿着煤层开掘两条倾斜巷道，在 下边用一条水平巷道将两条倾斜巷道连接起 来，被巷道包围起来的一整套煤柱，就是将 要气化的区域，最初在水平巷道中用天燃物 质将煤引燃，形成燃烧工作面。然后从一条 巷道封入空气，通过燃烧工作面，煤气就从 第二条倾斜巷道排出地面。
（一）壁式体系采煤法：以长壁工作面 为主，占国有重点煤矿的95%以上。 （1）薄及中厚煤层单一长壁采煤法 走向长壁采煤法 倾采长壁采煤法
（2）厚煤层分层开采的采煤法 煤层厚度超过5m，就要求使用分层采 煤法。分层有三种方式： 倾斜分层：沿倾斜方向分成若干个 煤层平行的分层。 水平分层：将煤层划分成若干个与水 平面平行的分层。 斜切分层：将煤层按一定倾角分层。 （3）厚煤层整层开采的采煤法。 。
第四节 急倾斜煤层采煤法 一、急倾斜煤层开采的特色： （一）一般特点：（74页）
（二）开采技术特点： （75页）
开采水平高度一般为８０－２００m， 采区走向长度一般为２００－３００米， 双翼采区走向长度为４００－６００米。
二、急倾斜煤层采煤方法 １、倒台阶采煤法巷道布置 ２、伪斜正台阶采煤法 ３、俯伪斜走向长壁分段密集采 煤法 ４、伪倾斜柔性掩护支架采煤法 ５、分层采煤法
１、采区下部车场 （１）石门车场 （２）大巷车场 （３）绕道车场
２、采区中部车场 （１）单向平巷车场 （２）单向绕道车场 （３）单向石门车场 （４）双向平巷车场
３、采区上部车场 （１）顺向平车场 （２）逆向平车场
煤炭开采与加工利用作业指导书
煤炭开采与加工利用作业指导书第1章煤炭开采概述 (3)1.1 煤炭资源分布与类型 (3)1.2 煤炭开采技术与工艺 (4)第2章煤矿安全基础知识 (4)2.1 煤矿安全法律法规 (4)2.2 煤矿安全隐患排查与治理 (5)2.3 煤矿应急预案 (5)第3章煤炭地下开采 (5)3.1 地下开采工艺 (5)3.1.1 开采方法 (5)3.1.2 采煤工艺 (6)3.1.3 通风与排水 (6)3.2 井筒施工与支护 (6)3.2.1 井筒施工 (6)3.2.2 井筒支护 (6)3.3 巷道掘进与支护 (6)3.3.1 巷道掘进 (6)3.3.2 巷道支护 (6)3.3.3 巷道通风与排水 (6)3.3.4 巷道施工安全措施 (6)第4章煤炭露天开采 (7)4.1 露天开采工艺 (7)4.1.1 露天煤矿概述 (7)4.1.2 露天开采工艺流程 (7)4.1.3 露天开采方法 (7)4.2 露天开采设备与作业 (7)4.2.1 露天开采设备 (7)4.2.2 设备选型与配置 (7)4.2.3 露天开采作业 (7)4.3 露天矿环境保护与生态修复 (8)4.3.1 环境保护 (8)4.3.2 生态修复 (8)4.3.3 环保监测与管理 (8)第5章矿井通风与排水 (8)5.1 矿井通风系统 (8)5.1.1 通风系统设计 (8)5.1.2 通风设备选型与布置 (8)5.1.3 通风系统运行与管理 (8)5.2 矿井排水系统 (9)5.2.1 排水系统设计 (9)5.2.2 排水设备选型与布置 (9)5.3 矿井安全监测与监控系统 (9)5.3.1 安全监测系统 (9)5.3.2 监控系统 (9)5.3.3 监测与监控系统运行与管理 (9)第6章煤炭洗选与加工 (9)6.1 煤炭洗选工艺与设备 (9)6.1.1 概述 (9)6.1.2 煤炭洗选工艺 (9)6.1.3 煤炭洗选设备 (10)6.2 煤炭加工方法与设备 (10)6.2.1 煤炭加工方法 (10)6.2.2 煤炭加工设备 (10)6.3 煤炭洗选与加工过程中的环保措施 (10)6.3.1 粉尘治理 (10)6.3.2 污水处理 (11)6.3.3 废渣处理 (11)6.3.4 噪音治理 (11)6.3.5 环保监测 (11)第7章煤炭质量检测与评价 (11)7.1 煤炭质量指标与标准 (11)7.1.1 工业分析指标 (11)7.1.2 化学成分指标 (11)7.1.3 物理功能指标 (11)7.1.4 环境指标 (11)7.1.5 煤炭质量标准 (11)7.2 煤炭质量检测方法 (12)7.2.1 工业分析检测方法 (12)7.2.2 化学成分检测方法 (12)7.2.3 物理功能检测方法 (12)7.2.4 环境指标检测方法 (12)7.3 煤炭质量评价与分级 (12)7.3.1 煤炭质量评价方法 (12)7.3.2 煤炭质量分级 (12)7.3.3 煤炭质量检测与评价报告 (12)第8章煤炭储存与运输 (12)8.1 煤炭储存设施与要求 (12)8.1.1 储存设施 (12)8.1.2 储存要求 (12)8.2 煤炭装卸与运输设备 (13)8.2.1 装卸设备 (13)8.2.2 运输设备 (13)8.2.3 设备要求 (13)8.3 煤炭物流管理 (13)8.3.2 物流调度 (13)8.3.3 物流监控 (13)8.3.4 质量管理 (13)8.3.5 成本控制 (13)8.3.6 环保与安全 (13)第9章煤炭利用与转化 (14)9.1 煤炭燃烧与发电 (14)9.1.1 煤炭燃烧原理 (14)9.1.2 煤炭发电技术 (14)9.1.3 燃煤发电环保措施 (14)9.2 煤化工产品制备 (14)9.2.1 煤化工概述 (14)9.2.2 煤气化技术 (14)9.2.3 煤液化技术 (14)9.2.4 煤化工产品制备 (14)9.3 煤炭转化新技术与发展趋势 (14)9.3.1 煤炭转化新技术 (14)9.3.2 煤炭转化发展趋势 (15)第10章煤矿环境保护与可持续发展 (15)10.1 煤矿环境治理与保护 (15)10.1.1 环境治理原则 (15)10.1.2 环境治理措施 (15)10.2 煤矿资源综合利用 (15)10.2.1 煤炭资源合理开发 (15)10.2.2 煤炭洗选加工 (15)10.2.3 煤炭副产品利用 (16)10.3 煤矿可持续发展策略与实践 (16)10.3.1 优化产业结构 (16)10.3.2 创新驱动发展 (16)10.3.3 绿色矿山建设 (16)10.3.4 社会责任与矿区和谐 (16)10.3.5 政策法规与监管 (16)第1章煤炭开采概述1.1 煤炭资源分布与类型煤炭作为我国主要的能源之一，其资源分布广泛且类型丰富。
煤矿开采学答案部分
第一篇采煤方法第2章1、采煤方法的涵义是什么？采煤方法包括采煤系统和采煤工艺两项主要内容。
采煤方法就是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的相互配合。
①采煤工艺：炮采：爆破采煤工艺，简称“炮采”，其特点是爆破落煤，爆破及人工装煤，机械化运煤，用单体支柱支护工作面空间顶板（毫秒爆破技术）。
爆破采煤的工艺过程包括打眼、放炮落煤和装煤、人工装煤、刮板输送机运煤、移置输送机、人工支护和回柱放顶等主要工序。
普采：普通机械化采煤工艺，简称“普采”，其特点是用采煤机械同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。
综采：综合机械化采煤工艺，简称“综采”，即破、装、运、支、处五个主要生产工序全部实现机械化。
2、简述壁式体系和柱式体系采煤法的基本特征及其适用条件。
㈠壁式体系采煤法的基本特征及其适用条件：（特征与特点两个词语的区别）壁式体系采煤法一般具有下列主要特点：⑴通常具有较长的采煤工作面长度，我国一般为120~180m，但也有较短的——80~120m，或更长的——180~240m。
先进采煤国家其工作面长度多在200m以上。
⑵在采煤工作面两端至少各有一条巷道，用于通风和运输。
⑶随采煤工作面推进，应有计划地处理采空区。
⑷采下的煤沿平行于采煤工作面的方向运出采场。
壁式体系采煤法的适用条件：㈡柱式体系采煤法的基本特征及其适用条件：（特征与特点两个词语的区别）柱式体系采煤法主要特点：①一般工作面长度不大但数目较多，采房和回收煤柱设备和一。
②矿山压力显现较弱，在生产过程中支架和处理采空区工作比较简单，有时还可以不处理采空区。
③采场内煤的运输方向是垂直于工作面的，采煤配套设备均能自行行走，灵活性强。
④工作面通风条件较壁式采煤法差，采出率也低。
柱式体系采煤法适用条件：机械化的柱式采煤法，使用条件较严格，其发展受到一定限制。
一般用于埋藏较浅的近水平薄及中厚煤层，并要求顶板较好、瓦斯涌出量较少。
㈢壁式体系采煤法：以长工作面采煤为其主要标志，产量约占我国国有最点煤矿的95％以上。
11141采煤规程
第一章概况11141采煤工作面位于矿井西北翼+1355m～1365m标高之间。
该工作面平均走向长99.8m，平均倾斜长度412m，平均煤厚0.7m，煤层倾角平均5 o，煤层生产能力0.98T/m2。
工作面生产期间，预计主要影响因素有：1、瓦斯：瓦斯含量低，如果通风不畅,会造成采面上隅角瓦斯积聚,因此在回采期间需切实加强通风管理。
2、水患：该面主要受煤层露头采空区积水影响，在掘进采面运输巷、采面回风巷和掘进采面开切眼期间，加强探放水工作，按设计留足安全煤柱，回采期间注意观察顶板裂隙涌水变化情况和工作面煤壁是否存在涌水征兆，情况危急时立即报告调度室，并迅速撤出受水威胁区域人员到安全地点避险，采取排水措施加强防治水工作。
该工作面采用高档普采工艺、倾向长壁采煤方法。
预计2012年月份投产，2012年月份回采结束。
第二章地质说明书1、工作面位置与邻近工作面关系：见11141采面位置图2、工作面与地表关系：该面与对应的地表高程最高点1485m，最低点1420m。
与地表高差;回风巷60—122m、运输巷65—125m，地表为山坡林地,无湖泊水体,无民宅建筑。
3、工作面特征及储量：(见表)4、煤层结构：该面煤层结构简单，较稳定，硬度系数f>1.4，其生产能力为0.98T/m2。
5、顶底板岩性及其稳定性：工作面直接顶为浅灰色泥质粉砂岩，含大量植物碎片，老顶为灰岩，底板为粘土质粉砂岩(厚0.1～0.3m)，遇水易膨胀。
6、地质构造：无断层和大的褶皱影响。
7、水文地质：受露头小窑采空区积水影响，在回采期间，应加强探放水和防治水工作。
8、瓦斯地质：2008年、2009年及2010年瓦斯等级鉴定批复，金昌煤矿为低瓦斯矿井。
据《备案批复》资料，M14煤层在开采1336m标高以上煤层时，按突出矿井中非突出区域进行设计和管理。
9、其他开采技术条件①煤层自燃倾向性根据矿井煤层鉴定资料，矿井按Ⅲ类不易自燃煤层进行管理和设计。
煤矿开采技术 第4章 采煤方法与选择依据
煤矿开采技术
二、采煤方法分类
⑵壁式体系采煤法的类型
按煤层倾角分为:近水平、缓斜、倾斜煤层采煤法和急斜煤 层采煤法。
按开采煤层的厚度分为薄煤层采煤法、中厚煤层采煤法、厚 煤层采煤法。按采煤工作面布置和推进方向不同，分为走向长 壁采煤法和倾斜长壁采煤法。
煤矿开采技术
二、采煤方法分类
前者的主要特点是采煤工作面煤壁沿煤层倾斜布置、沿走向 推进，后者则是采煤工作面煤壁沿煤层大致的走向布置、沿倾 斜向上或向下推进。
煤矿开采技术
一、基本概念
3.采煤工艺：在采煤工作面内各道工序按照一定顺序完成的 方法及其相互配合称为采煤工艺。
4.采煤系统：采煤系统是指采区（或盘区/带区）内的巷道 布置系统以及为了正常生产而建立的采区（或盘区/带区）内用 于运输、通风等目的的生产系统。
5.采煤方法：指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。
煤矿开采技术
二、采煤方法分类
（a）倾斜分层；（b）水平分层；（c）斜切分层；1-顶板；2-底板
图4-1 厚煤层分层采煤法
煤矿开采技术
二、采煤方法分类
2．柱式体系采煤法
柱式体系采煤法有房式和房柱式采煤法两种类型。根据地质 和技术条件不同，每类采煤法又有很多变化。柱式体系采煤法 的实质是在煤层内开掘一系列宽为5～7m的煤房，煤房间用联 络巷相连，形成近长条形或块状的煤柱，煤柱宽度由数米至二 十米不等，采煤在煤房中进行。煤柱根据条件留下不采，或在 煤房采完后，再将煤柱按要求尽可能采出。留下煤柱不采的称 为房式采煤法，既采煤房又采煤柱的称为房柱式采煤法。
煤矿开采技术
§4.1 采煤方法分类
煤矿开采技术
一、基本概念
1.采煤工作面：在采场内进行采煤的煤层暴露面称为煤壁。 在实际工作中，采煤工作面就是指采煤作业的场所。
煤矿开采复习资料
《煤矿开采方法》重点第一章 井田开拓煤田：在地质历史发展的过程中，含碳物质沉积形成的基本连续的大面积含煤地带称为煤田。
井田：在矿区内，划归给一个矿井开采的那一部分煤田。
矿井巷道按服务范围及其用途可分为：1.开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服务的巷道。
2.准备巷道：为采区、一个以上区段、分段服务的运输、通风巷道。
3.回采巷道：形成采煤工作面及为其服务的巷道。
1－主井；2－副井，3－井底车场；4－主要运输石门；5－阶段运输大巷； 6－回风井；7－回风石门；8－回风大巷；9－采区运输石门；10－采区下部车场底板绕道；11－采区下部车场；12－采区煤仓；13－行人进风巷；14－运输上山；15－轨道上山；16－上山绞车房；17－采区回风石门；18－采区上部车场；19－采区中部车场；20－区段运输平巷；21－下区段回风平巷；22－联络巷；23－区段回风平巷；24－开切眼；25－采煤工作面1、运煤系统：25－20－14－12－10－5－4－3－12、通风系统：新鲜风流从地面－12－3－4－5－11－15－19－20－25；污风－23－17－8－7－6－排入大气。
3、运料排矸系统：2－3－4－5－9－11－15－23－254、排水系统：采掘工作面涌水，由区段运输平巷、采区上山排到采区下部车场，经水平运24131073115232515221421201919682025232218214161724219输大巷、主要运输石门等巷道的排水沟，自流到井底车场水仓，由中央水泵房排到地面。
井田划分的原则：1、要充分利用自然条件；2、要有合理的走向长度：井型井田走向长度（m）：小型矿井≥1500m；中型矿井≥4000m；大型矿井≥7000m。
3、要处理好相邻井田的关系；4、要为矿井的发展留有余地；5、要有良好的安全经济效果。
井田人为境界的划分方法：（一）垂直划分（二）水平划分（三）按煤组划分通常将设有井底车场、阶段运输大巷并且担负全阶段运输任务的水平，称“开采水平”简称“水平”。
采矿学第4章单一走向长壁采煤法采煤系统详解
2、一般综采工作面区段平巷布置
1）综采工作面特点 • 设备多，重量大。如采煤机 8 12 t；支架
17 t 左右。 • 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。
• 设备安装、拆卸及运输费工耗时。 • 采面产量高。 • 巷道断面尺寸大。
缺点：煤损大；回采 技术复杂；转折点难 维护，设备折损严重。
适用 ：少。
（六）区段间无煤柱开采的回采巷道布置
1、 沿空留巷（巷帮充填）： 工作面采煤后沿采空区边 缘维护原回采巷道前进式 沿空留巷：采面前进式回 采，沿采空区留出平巷。
2）后退式沿空留巷：先掘 区段平巷到采区边界，采 面后退回采，沿采空区留 出平巷，为下区段服务。
85°
（3）中切眼断面及支护
断面 — 10m2；支护 — 锚网支护 平六矿：煤巷锚杆间距0.7m， 锚杆长1.8m，
冷拔钢丝网，14#钢丝，网孔40*40mm （4）中切眼作用： 解决掘进期间局部通风问题 如：JBT局扇或 JBD622局扇 ，有效供风长度 700m
利用中切眼，缩短了供风距离，减少了风 筒占用量，降低了风阻，提高通风效率。
一、单一走向长壁采煤法采区巷道布置及生 产系统 （一）条件： 近水平、缓斜、倾斜煤层 薄、中厚及厚煤层（35m） 地质构造简单，瓦斯涌出量小。
（二）巷 道布置及
特点
layout of
roadways
as well as
feature 1、巷道名
称：
14
2
10 6
A
9
7 13
11 8 9'
7' 1
2）一般综采工作面机巷、风巷布置
12采煤方法
用与采煤工作面相平行铺设的刮板输送机运煤，用支架支护工作 空间，用放顶垮落法或充填法处理采空区； ④在采煤工作面两端，一般至少各有一条回采巷道，构成完整的 生产系统。
壁式体系采煤法按所采煤层倾角，分为缓斜、倾斜煤层 采煤法和急斜煤层采煤法；按煤层厚度，可分为薄煤层 采煤法、中厚煤层采煤法和厚煤层采煤法。
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第三节 爆破采煤工艺
2．采空区处理
全部垮落法通常适用于直接顶易于垮落或具有中等稳定性的顶板。 其方法是当工作面从开切眼推进一定距离后，主动撤除采煤工作空 间以外的支架，使直接顶自然垮落。以后随着工作面推进，每隔一 定距离就按预定计划回柱放顶。这样，不仅可以及时减少工作面的 控顶面积，而且由于顶板垮落后破碎矸石体积膨胀而充填采空区， 从而减轻工作面压力和防止对工作面产生不良影响。其主要工序是 配合工作面的推进，定期地进行回柱放顶工作，如图12—9所示。当 工作面推进一次或二次之后，工作空间达到允许的最大宽度，即最 大控顶距，应及时回柱放顶，使工作空间只保留回采工作所需要的 最小宽度，即最小控顶距。如果不放顶工作面继续向前推进，就会 使顶板悬伸宽度和顶板压力过大，占用支柱和顶梁过多。最小控顶 距一般为3排支柱，最大控顶距为4排或5排支柱。最大控顶距与最小 控顶距之差即为放顶步距。
一、采场和采煤工作面
用来直接大量采取煤炭的场所，称为采场。在采场内进 行回采的煤壁，称为采煤工作面。
二、采煤工作
在采场内，为了采取煤炭所进行的一系列工作，称为采 煤工作。采煤工作可分为基本工序和辅助工序。
破煤 装煤 运煤 支护 采空区处理
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第一节 基本概念
采煤概论第四章 井田开拓方式
第一节 斜井开拓
2．矿井生产系统(图4-1)
工作面7采出的煤，由工作面刮板输送机送至阶段 运输副巷5，并经联络巷运至阶段运输巷4装入矿 车。矿车由电机车牵引至第一阶段下部车场3并由 主斜井1提至地面。
生产所需材料、设备和人员一般由主斜井1下放到 阶段上部车场，由阶段回风平巷6送到工作面上口， 然后供工作面使用。副斜井只有在矿井产量大， 辅助提升任务重时才作辅助提升。
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《采煤概论》Βιβλιοθήκη 第二篇 井田开拓第4章 井田开拓方式
本章主要内容
4 第 章 井田开拓方式
第一节 斜井开拓 第二节 立井开拓 第三节 平硐开拓 第四节 综合开拓
第一节 斜井开拓
一、片盘斜井开拓
✓ 片盘斜井开拓是斜井开拓的一种最简单的形式。 它是将整个井田沿倾斜方向划分成若干个阶段， 每个阶段倾斜宽度可以布置一个采煤工作面。 在井田沿走向中央由地面向下开凿斜井井筒， 并以井筒为中心由上而下逐阶段开采。图4-1为 一片盘斜井的示例。井田沿倾斜方向划分为四 个阶段。阶段内按整个阶段布置，即每一阶段 斜宽布置一个工作面。
4、底板斜井 将井筒布置在煤层底板中。但当煤层倾角小 于井筒倾角时，水平石门工程量太大。优点是井筒易维护， 不需保护煤柱。
5、穿层斜井 当煤层倾角小于井筒倾角时，为了减少水平 石门工程量或免受地面因素影响，斜井可穿越煤层布置。
第二节 立井开拓
立井开拓也是广泛采用的一种进入煤体的 方式。除井硐形式外，其开拓巷道布置与 斜井相同。
19—采区煤仓；20—井底煤仓；21—行人进风下山；22—回风联络巷
第一节 斜井开拓
二、斜井单水平分区式开拓
1.矿井开拓程序
在井田沿走向中部，由地面开掘一对岩层反斜井，主 斜井1和副斜井2。主斜井1安装胶带输送机提升煤炭、 副斜井2安装绞车作辅助提升。斜井井筒掘到开采水平 时，在开采水平布置井底车场和硐室，然后向两侧掘 进水平运输大巷4和副巷5。水平运输大巷和副巷掘至 采区中部位置后，在采区下部布置采区下部车场并开 掘采区运输上山6和轨道上山7，当采用中央分列式通 风时，在主副井斜井施工同时，在井田浅部沿走向中 央开凿回风井12至上山阶段上部车场、区段运输平巷 和回风平巷，并掘进开切眼布置工作面回采。
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4 采煤方法4.1 采煤方法4.1.1采煤方法的选择1. 首采区确定首采区位置应考虑选择在地质勘探控制程度高、储量级别高、且地质构造简单、煤层赋存稳定、可靠适合机械化开采的地段。
由于本井田为一向北西倾向的单斜构造，且主、副井口及工业场地位于井田北部边界附近，主斜井井底落平在西翼大巷和201盘区北界附近；201盘区控制程度高，且储量丰富、煤层平缓、厚度稳定、结构简单，适用于综合机械化开采；且井巷工程量省，主、辅运输系统简单，便于管理，利于矿井生产和稳定。
因此，设计确定201盘区为本矿井的首采区，首采煤层为2号煤层。
2. 采煤方法选择2号煤层顶底板均为泥岩、砂质泥岩，节理裂隙不发育。
煤层倾角一般为2～6°。
根据本矿井煤层赋存特征和国内外大采高设备和工艺的发展现状，设计认为采用大采高综采，工作面生产潜力大、可靠性高、工序简单、易管理。
因此，设计矿井2号煤层采用走向长壁采煤法，一次采全高，全部垮落法管理顶板。
4.1.2工作面装备水平的确定沁城矿井设计生产规模0.90Mt/a。
矿井首采区位于井田东南部开采技术条件较好的区域。
矿井初期开采的2号煤赋存稳定，结构简单，厚度适中，适合综合机械化开采，且易于实现高产，根据国内综采工作面平均水平，要达到0.90Mt/a 的生产能力，井下布置一个综采工作面即可。
4.1.3工作面参数的确定1、工作面采高根据首采区201盘区2号煤层赋存条件，设计采用综采一次采全高进行回采，采高随煤层厚度变化而变化，采高变化范围 3.2～3.7m，首采工作面平均采高约3.5m。
2、工作面长度根据对近年来我国部分矿井综采工作面的调查研究，目前我国综采工作面面长多在150～300m之间。
本矿井地质构造简单、开采技术条件良好，结合本矿井生产能力0.90Mt/a，设计确定初期201盘区工作面长度为180mm。
3、工作面推进长度本矿井煤层倾角小，地质构造简单，工作面推进长度基本不受地质条件影响，为减少工作面搬家次数，提高工作面产量和效率，设计根据工作面长度，矿井设计生产能力、运输设备性能，结合盘区的合理划分，确定2煤层综采工作面推进长度1000～1500m。
4.1.4工作面主要设备选型本矿井以一个一次采全高综采工作面和一套综掘及一套炮掘作业线保证全矿0.90Mt/a的生产能力，综采工作面设计按采高3.5m、日产量2727t选择综采设备。
根据目前国内外综采三机发展现状，设计选择的首采工作面主要设备如下：1. 采煤机根据本矿工作面生产能力及煤层赋存条件，设计采煤机截深为0.6m，工作面面长180m，采煤机割煤高度为3.5m，工作面回采率取0.93，工作面日进5刀。
按产量要求，可求得采煤机平均割煤速度为：V＝﹛2727÷（L·H·B·r×0.95）×（L十I）﹜÷（3·T×70%×60）式中：V——采煤机平均割煤速度，m/s；L——工作面长度m，取180m；H——采高m，取3.5m；B——截割深度m，取0.6m；r——煤层容重t/m3，取1.42t/m3；T——每班工作时间h，取6h；I——采煤机开缺口行程m，取5Om；50%——采煤机组开机率；O.93——工作面煤炭回收率。
代入上式得：V＝﹛2727÷（180×3.5×0.6×1.42×0.93）×（180＋50）﹜÷（3×6×50%×60）＝2.3m/min因工作面产量不均衡，采煤机的实际牵引速度应达到4～6m/min，空载时，要求其速度不小于12m/min，以减少辅助工作时间。
采煤机理论生产率:Q＝6OH·B·v·r·C＝6O×3.5×0.6×2.3×1.42×0.93＝383t/h式中：Q——采煤机理论生产率，t/h。
采煤机所需装机功率:P＝Q·HW＝383×0.8＝307kW式中：P——装机功率，kW；HW——比能耗，kW·h/t，根据美国、日本等国开采硬煤层的经验，此处取0.8kW·h/t。
考虑到本区煤层开采技术条件简单，实行综合机械化开采，矿井增产的潜力较大，类比国内相似条件矿井的综采工作面单产可达到2.0Mt/a以上，因此设计考虑留有矿井增产的余地。
2. 刮板输送机工作面刮板输送机能力的计算：采煤机生产能力：Q1=3.0×60×3.5×1.42×0.6×0.93=537t/h刮板输送机能力：Q2=K×Q1=1.3×532=697t/h式中：K—考虑采煤机割煤不均匀和运输方向及倾角系数，一般为1.1-1.5，取1.3。
根据上述刮板输送机能力要求，设计推荐综采工作面选用SGZ-764/320型刮板输送机，其主要技术参数如下：功率：2×160kW；电压：1140V；运输能力：700t/h；链速：1.1m/s。
3. 转载机综采工作面选用SZZ764/132型转载机，其主要技术参数如下：功率：132kW；电压：660V；运输能力：800t/h；链速：1.3m/s。
4. 破碎机选用PCM-110型破碎机，其主要技术参数如下：功率：110kW；电压660V；破碎能力：1000t/h。
5. 可伸缩胶带输送机选用SSJ1000/160可伸缩胶带输送机两台，其主要技术参数如下：功率：160kW；运输能力：800t/h；运输距离：1000m。
6. 支护设备矿井初期开采的2号煤直接顶板厚0.10～7.44m ，岩性为泥岩、粉砂质泥岩。
直接顶中泥岩饱和极限抗压强度为9.45～26.61MPa ，为软岩—较软岩；粉砂质泥岩饱和极限抗压强度为47.47MPa ，为较硬岩；间接顶板砂岩饱和极限抗压强度为21.6～76.67MPa ，为较软岩—坚硬岩。
2号煤层底板厚0.40～11.80m ，岩性为泥岩，饱和极限抗压强度16.16～19.28MPa ，为较软岩。
确定2号煤基本顶的级别：2号煤基本顶为厚度2.0～20.64m 的砂岩（平均厚度7.16m ），饱和极限抗压强度为21.6～76.67MPa ，属较软～坚硬岩层。
与此类似的基本顶初次垮落步距为24m ，按此计算2号煤基本顶初次来压当量Pe 。
Pe=241.31n(L f )-15.5N+52.6h m =241.31n24-15.5×2+52.6×3.5 =920kN/m 2 =0.92Mpa 式中：Pe ——基本顶初次来压当量，Mpa ； L f ——基本顶初次来压步距，m ；N ——直接顶充填系数，为直接顶厚度（h i ）与采煤高度（h m ）的比值； h m ——煤层采高，m 。
初步确定2号煤基本顶为Ⅱ级，按照原煤炭部《缓倾斜煤层工作面顶板分类》及支护的有关规定，应选择掩护式或支撑掩护式液压支架。
鉴于目前掩护式液压支架具有空间大工作环境宽敞的优点，设计确定综采工作面采用掩护式液压支架。
2号煤层在201盘区合理开采厚度为3.2～3.7m ，确定支架最大支护高度取3.8m 左右，最小支护高度在2.0m 以下。
根据煤层顶板分类及支护的有关规定，插入法计算，最大采高3.7m 时，要求支架的支护强度：P1≥550+0.7/(4-3)×(610-550) =592KN/m 2=0.59Mpa根据《采矿工程设计手册》中的经验公式计算法，综采支架的支护强度：P=（6～8）·9.8·r·M =（6～8）×9.8×2.6×3.7=0.565～0.754Mpa式中：P——支护强度，Mpa；r——岩石容重，t/m3；取2.6t/m3；M——煤层最大采高，取3.7m；根据上述两种计算结果，综采支架的支护强度不小于0.754Mpa。
设计选择ZY4000/19/39掩护式液压支架.其主要参数如下：架型：掩护式；支护高度：1.9～3.9m；支护强度：0.8Mpa；工作阻力：4000KN；初撑力：3090KN；对底板比压：1.51Mpa；支架中心距：1.5m；液压支架质量：16.2t；7. 乳化液泵站综采工作面选用WRB160/31.5型乳化液泵站，由三台WRB160/31.5乳化液泵和二个1500L的乳化液箱组成，泵站流量2×160L/min，压力31.5Mpa，功率2×110kW。
8. 工作面其它设备除上述主要设备外，综采工作面还配备有WB250/5.5型喷雾泵站、阻化剂喷射泵等。
4.1.5工作面生产能力及回采工艺1. 循环进度及产量循环进度取决于采煤机截割深度，加大截割深度可以减少辅助作业时间所占的比重，但随着截割深度的加大，要求采煤机的截割功率要相应加大。
目前国内大多采用0.6～0.8m的截深，由于0.8m截深要求采煤机功率大，钢材强度大，造价高，设计确定采煤机截深为0.6m。
考虑到本矿工作面单产较低，无烟煤强度较高。
工作面平均采高3.5m，工作面回收率按0.93计算，则采煤一刀的循环产量为：Q=3.5×0.6×180×1.42×0.93 =500t2. 日循环数及产量本工作面所采煤层厚度适中，煤层顶板稳定，开采技术条件好，工作面又选用大功率采煤机，具备快速割煤的条件。
设计日进5刀，二、三班进两刀，四班进一刀。
工作面日进度：5×0.6=3.0m/d工作面日产量：500×5=2500t/d3. 工作面年进度及产量矿井设计年工作日330天，则工作面年进度：3.0×330=990m工作面年产量：2500×330=0.825Mt/a4. 采煤工艺双向割煤具有辅助工序少，采煤速度快，工时利用率及工作面产量高的特点，故设计采用双向割煤，随机移架、推溜的采煤工艺。
采煤机在工作面的进刀方式，将直接影响工作面的工时利用及采煤机效能的发挥。
设计采用端部斜切进刀方式。
其工艺见图4-1。
图4-1 采煤机斜切进刀及割煤示意图5. 开机率及采煤机牵引速度根据前述综采工作面的生产能力，经计算采煤机平均割煤速度为2.3m/min，据此计算采煤机每刀所需时间及开机率。
工作面面长180m，斜切进刀长度25m，则每一循环内采煤机正常割煤运行时间为(180+50)/2.3=100min矿井采用“四六”作业制，三班生产，每班6小时生产，昼夜完成五个循环，则采煤机开机率（100×5）/（60×3）≈50%。