采煤方法(放顶煤水平分段)

工作面煤层倾角14~25°，厚度34m。
四棵树煤矿使用的综采支架
刨煤机
轻型综采放顶煤支架和工作面设备
悬移液压支架
5、倾斜煤层长壁工作面综采采煤方法
倾 斜 煤 层 采 煤 机
我国大倾角（倾斜煤层）综采实例
• 1985~1993年煤炭科学研究总院上海分院研制了我 国第一代大倾角煤层综采成套设备，适用于煤层倾 角35°~55°，煤层厚度1.5~3.0m。用于沈阳红菱 煤矿。
• 我国煤矿的采煤方法和艺技术经过了一
个漫长的发展历程：1949年解放之前长期
采用掘巷采煤、 残柱式、落垛式、仓储式 等老采煤法，人力手镐采煤，人工装运。 在不少矿区曾揭露古代小窑遗留的巷道， 巷道壁上镐痕仍清晰可见。
七、我国采煤方法发展沿革
• 19世纪末，清朝“洋务运动”时期出现了商业化
的煤炭生产经营企业。成立了煤炭公司，购置机
• （其中：近水平煤层，倾角0-8°）
• 倾斜煤层，倾角25－45° • 急倾斜煤层， 倾角＞45°
煤层赋存条件复杂多样
• 按照煤层厚度划分，有： • 薄煤层，H＜1.3m;
• 中厚煤层，1.3 ＜ H＜3.5m；
• 厚煤层， H＞3.5m
四、煤层赋存条件复杂多样
• 断层、褶曲等地质构造：复杂－极复杂的占36％； 简单的占23％； • 水文地质条件：复杂－极复杂的占27％； • 煤层顶底板岩性：软弱－－坚硬，差异较大； • 矿山压力：不明显－强烈－冲击地压占5.1％； • 瓦斯：低瓦斯占57.7％、高瓦斯占21％、煤与瓦斯 突出占21.3％； • 煤尘：有爆炸危险性占60％以上； • 自燃发火危险：自燃发火程度严重－较严重的占 72.9％；
间的通风、运输和行人的通道。
• 倾斜长壁采煤方法；
• 倾斜分层长壁采煤方法
仓储式采煤工作面采空区漏斗形塌陷坑
长壁式综采工作面采空区塌陷盆地
八、我国采煤机械化发展沿革
• 上世纪五十年代使用原苏联、东德引进的顿巴斯康拜因 和截煤机采煤。
• 上世纪六十年代浅截式滚筒采煤机问世，我国开始采用 80型采煤机采煤、摩擦式金属支柱支护方式的“普通机 械化采煤”。 • 上世纪七十年代末期开始使用单体液压支柱配合金属铰 接顶梁支护和较大功率采煤机的“高档普采”机械化采 煤装备，由于“高档普采”对复杂地质条件的适应性强 等优越性，得到迅速发展，在以后的10多年里，一度成 为各矿区主导的机械化采煤技术。
• 靖远王家山煤矿2002年在倾角38～43.5°、煤层厚 度13.5~23m、倾斜长115m的工作面，采用综放技术， 平均月产量达到64304t。 • 新集一矿、二矿大倾角综放设备： MG200/500-QWD 采煤机，SGZ764/630输送机、ZZ4000/19/37支架。 工作面煤层倾角30~50°，厚度 3.5m。
• 用全部垮落法处理采空区。本法能适应煤层厚度和倾角
倾角15°～38°，月产量达6万t 。
• 河北金牛集团葛泉煤矿在倾角55°急倾斜工作面实现
综采机械化采煤。
• 甘肃华亭煤电股份公司砚北煤矿在2005年度开采大倾
角煤层产量夺冠。该矿2005年综采一队、综采二队分
别在工作面倾角43°、35°条件下，采用综采放顶煤 工艺，分别生产原煤254.4万吨、167.3万吨，夺取我 国大倾角煤层综采放顶煤工作面年产量的冠亚军。 • 目前我国运行的大倾角电牵引采煤机和大倾角放顶煤 支架的研制，标志着中国大倾角综采成套设备的研制 已经发展到第三代。目前，全国共25台套，在10个矿 务局使用。
1、水平分段（分层）采煤方法
• 水平分层采煤法是 把急倾斜厚煤层沿水平方向分成若 干个分层,由上而下依次开采。在每个分层内布置回采 回采工作面长度就是煤层的水平厚度，工作面沿走向推 进。 • 适用条件：煤层水平厚度大于8m,可以在煤层顶板位置 和底板位置分别掘工作面顺槽。分层间可铺设假顶。
工作面和分层平巷（顺槽）。区段高度一般为 8～12m。
中国煤矿采煤方法及工艺
采煤方法
王光国 教授级高工 获国务院特殊津贴技术专家 中 煤 国 际 工 程 集 团 武汉设计研究院新疆分院
• 第一节 我国采煤方法概述 • 第二节 急倾斜采煤方法
第一节 概述
一、我国煤炭开发历史久远
• 我国煤田的发现和开发历史悠久，有古籍文字记载可查的 应始于公元六世纪以前。 • 东汉末年，曹操在邺城建三台的故事人尽皆知，其中的冰 井台是储备煤炭、粮食等战略物资的。 • 《水经注》有“冰井台……藏冰及石墨，石墨可书，又燃 之难尽……”。古之石墨即今之煤炭。 • 其产地在“邺西、高陵西、伯阳西有石墨井，井深八丈” 邺西即今之河北：磁县、峰峰、武安一带矿区。经过宋、 元、明、清的民间开发，煤井已“井深数十丈”，（《水 经注》是公元6世纪北魏时郦道元所著，是我国第一部综 合性地理著作）。《中国煤炭史》载：“中国曹魏冰井台 是贮藏煤炭最早的地方。”
国家煤矿安全监察局关于急倾斜煤层安全开 采的指导意见煤安监技装〔2007〕5号
• 急倾斜煤层在我国分布较广，赋存条件复杂，开采矿井 数量多，开采难度大，近年来发生了多起重特大事故。 为吸取事故教训，积极推进采煤工艺改革，提高急倾斜 煤层安全开采技术水平，现就急倾斜煤层安全开采提出 如下指导意见。 • 一、 严格开采急倾斜煤层煤矿的安全准入 • 各级煤炭行业管理和煤矿安全监管部门、煤矿安全 监察机构要加强对辖区内开采急倾斜煤层煤矿的监督管 理、监察工作，对存在重大隐患的应责令其限期改正， 经整改达不到有关要求的，不得开采。要积极组织推广 先进适用的安全生产技术，加强安全生产技术交流，提 高急倾斜煤层开采的安全保障能力。
• 要认真贯彻执行“预测预报，有疑必探，先探后
掘，先治后采”防治水害方针，加强老空（窑）
积水的探测和矿井涌水的观测，并采取措施治理
和排除水患，防止发生突水事故；
• 采煤工作面要按规定留设隔水煤柱； • 急倾斜厚煤层和特厚煤层开采要专门制定防止因 抽冒、上部采空区积水甚至地表水灌入工作面的 安全措施。
• 三、 采取有效措施，保障矿井安全生产 • 开采急倾斜煤层的煤矿企业要建立健全安全生产 责任制，加强技术管理和从业人员的安全培训； 严格执行《煤矿安全规程》等法律法规的有关规 定，建立并完善隐患排查、报告制度，加大隐患 排查治理力度；要结合矿井实际，认真编制开采 设计和作业规程，制定针对性的安全技术措施， 并认真组织落实。
六、我国采煤方法具有多样性
• 采煤方法在悠久的采煤历史中发展，进步；
• 煤层赋存条件的多样性，需要不同的采煤方法实 现安全开采；
• 大、中、小型矿井的生产规模需要有相适应的采 煤方法和采煤工艺； • “安全生产”要求对采煤方法进行筛选。淘汰不 安全的资源回收率低的采煤方法。
七、我国采煤方法发展沿革
五、煤矿类型多种多样
• 一、井型多样 • 大型：Q≥120万t/a • 中型：120＞Q＞30万t/a • 小型：Q≤30万t/a
五、煤矿类型多种多样
• 二、所有制 • 国有 2006年全国煤炭产量
乡镇煤矿 8.92, 38%
• 地方
• 乡镇及私有
国有地方 3.09, 13%
国有重点 11.25, 49%
3% 5% 1% 23%
煤炭 石油 天然气 水电 核能
68%
• 中国领域内分 布着数以百计 的煤田，预测 煤炭资源远景 总量达5.05万 亿t。 • 是世界上煤资 源量最为丰富 的国家之一。
三、我国煤炭资源丰富
• 新疆煤炭资源 丰富，预测煤 炭资源量2.19 万亿吨，占全 国预测煤炭资 源总量的42％；
四、煤层赋存条件复杂多样
• 从煤炭形成的地质时代看，在寒武纪、石炭纪、
二叠纪、三叠纪、侏罗纪、第三纪均有煤炭形成。 • 以侏罗纪、石炭纪和二叠纪的煤储量丰富，尤以 株罗纪的煤为多，保有储量占煤总保有储量的 46.2%。
煤层赋存条件复杂多样
• 煤层赋存条件种类多，按照倾角划分： • 缓倾斜煤层，倾角＜25°
•
开采急倾斜煤层必须明确工作面支护方式和顶板 管理方法，严禁空顶作业。采煤工作面必须及时 放顶或充填，控顶距离超过作业规程规定时，禁 止采煤。用垮落法控制顶板，悬顶距离超过作业 规程的规定而不能自行跨落的，必须停止采煤， 实行人工强制放顶或其他措施进行处理。工作面 支架、支柱应采取防滑、防倾倒措施，还应设置 防止作业人员滑倒和被坠物、窜矸砸伤的设施。 • 开采有自然发火危险的急倾斜煤层时，除按照 《煤矿安全规程》要求建立可靠的自然发火预报、 监测制度，采取综合防灭火措施外，严禁在火区 的下部区段进行采掘作业。
• 我国综合机械化采煤技术开始于1975年引进的英
国道梯等型号综采支架。其后国产综采支架和成
套装备得到快速发展，目前已经成为大型矿井的 主要采煤方法。 • 为了进一步提高的采煤机械化水平、减轻工人劳 动强度、提高劳动生产率和经济效益。自上世纪 八十年代开始开发了综采放顶煤成套设备，在各 矿区得到迅速推广。
中国古代煤窑
采煤方法
1637年: 宋应星 所著《天工开物》
记载古代“采煤方
法图”。
•宋应星是明朝科学家。 •外国学者称为“中国17世纪 的工艺百科全书”。
• 古小煤窑井筒遗址
二、煤炭在我国一次能源中占主体地位。 2003年我国总能耗中，煤炭占67.86%， 石油占23.35%，天然气占2.5%，水电占5.43%， 核能占0.83%。
器、修公路、铁路，一些煤矿生产初具规模。
• 煤矿有了少量机械设备，主要用于提升、排水。
采煤方法沿用老采煤法。
• 新中国建立以后，我国于1950年5月~1951年初进
行了采煤方法改革，推行走向长壁式采煤方法，
全部垮落法管理顶板。
• 实践证明长壁式采煤方法在产量、效率、资源回
收率、安全生产等方面显现出显著优越性，适合 缓倾斜－倾斜煤层的不同开采条件的煤层，并沿 用至今。 • 此后缓倾斜－倾斜煤层的采煤方法改革，都是在