煤礦開(kāi)采學(xué)課件

煤礦開(kāi)采學(xué)

總論煤炭工業(yè)以開(kāi)采煤炭為目的煤炭開(kāi)采地下開(kāi)采93

94%

露天開(kāi)采67%《煤礦開(kāi)采學(xué)》總論我國(guó)采礦生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展歷史礦井開(kāi)采的基本概念1、我國(guó)礦產(chǎn)資源種類(lèi)齊全

人類(lèi)已開(kāi)發(fā)應(yīng)用的礦產(chǎn)約160種我國(guó)已發(fā)現(xiàn)150多種已查明儲(chǔ)量130多種2、我國(guó)是世界上開(kāi)創(chuàng)采礦業(yè)最早的國(guó)家之一

1萬(wàn)年前開(kāi)采并利用石料4千多年前能夠開(kāi)采銅、鐵、金和煤等礦產(chǎn)。一、我國(guó)采礦生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展石涅—春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，《山海經(jīng)》中國(guó)先秦古籍。一般認(rèn)為主要記述的是古代神話(huà)、地理、物產(chǎn)、巫術(shù)、宗教、古史、醫(yī)藥、民俗、民族等方面的內(nèi)容。

“女床之山,其陰多石涅?！薄段魃浇?jīng)》

，石涅就是石墨，也叫黑石脂。石墨—魏、晉時(shí)期

“石墨可書(shū),又然之難盡,亦謂之石炭?！?《水經(jīng)注》北魏酈道元石炭—南北朝煤炭—元代至今，宋應(yīng)星《天工開(kāi)物》1637年

我國(guó)古代煤炭名稱(chēng)封建社會(huì)的采礦業(yè)春秋戰(zhàn)國(guó)（公元前500年）煤是重要的產(chǎn)品公元前100年冶銅、冶鐵技術(shù)明末(17世紀(jì)中葉)煤的開(kāi)采技術(shù)

(宋應(yīng)星《天工開(kāi)物》

地質(zhì)、開(kāi)拓、開(kāi)采、通風(fēng)、提升、瓦斯排放)

火藥的發(fā)明—爆破技術(shù)促進(jìn)了開(kāi)采技術(shù)近代社會(huì)中國(guó)采礦業(yè)我國(guó)1876年創(chuàng)辦基隆煤礦

1875年5月,清政府同意李鴻章等人分別在直隸（唐山

）和臺(tái)灣試辦煤礦,后來(lái)臺(tái)灣基隆煤礦成效顯著,年產(chǎn)量達(dá)到54,000噸,它是中國(guó)第一座近代化煤礦。

1878年創(chuàng)辦開(kāi)平煤礦開(kāi)平唐山煤礦開(kāi)平礦務(wù)局于1891年發(fā)行的股票清朝光緒二年(1876年),直隸總督李鴻章委派唐廷樞在河北唐山的開(kāi)平鎮(zhèn)開(kāi)設(shè)煤礦,為洋務(wù)派創(chuàng)建的輪船招商局、天津機(jī)器局供應(yīng)燃料,并在市場(chǎng)上銷(xiāo)售。煤礦一度與英商合辦。

該礦目前尚存1850年后近代采礦工業(yè)機(jī)器生產(chǎn)：提升、運(yùn)輸、排水如開(kāi)灤、撫順、淄博、萍鄉(xiāng)帝國(guó)主義對(duì)我國(guó)煤炭資源進(jìn)行掠奪性的開(kāi)采解放后中國(guó)煤炭工業(yè)的發(fā)展200929.10時(shí)間（年）產(chǎn)量（億t）19490.32419796.3554199010.79199512.92199613.74時(shí)間(年)產(chǎn)量（億t）200316.4200623.25200725.5200827.16199713.25199812.33199910.4420009.99200111.06200213.93201032.4國(guó)有重點(diǎn)煤礦約587處我國(guó)于1973年引入綜合機(jī)械化采煤設(shè)備2000年，國(guó)有重點(diǎn)煤礦綜合機(jī)械化程度56.78%2000年，國(guó)有重點(diǎn)煤礦機(jī)械化程度74.43%2006年，國(guó)有重點(diǎn)煤礦機(jī)械化程度82.7%

機(jī)械化程度中國(guó)首臺(tái)２０００千瓦以上特大功率采煤機(jī)，設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力８００萬(wàn)噸原煤，一次可采的煤層厚度可高達(dá)６．３米。連續(xù)采煤機(jī)

歷年來(lái)國(guó)有重點(diǎn)煤礦從業(yè)人員數(shù)量及構(gòu)成年份原煤產(chǎn)量

（億t）采煤機(jī)械化程度

（%）全員效率

（t/工）年末從業(yè)人員數(shù)量(萬(wàn)人)

合計(jì)其中：原煤生產(chǎn)人員合計(jì)地面工人井下工人其他人員采掘輔助19904.8065.11.2329.8159.522.460.154.622.419955.0371.61.8308.7122.615.144.247.116.220005.3474.42.5291.5108.718.635.439.914.820016.1975.42.8277.397.512.734.836.813.220027.1577.83.1268.898.813.136.036.713.020028.1481.53.3259.798.613.035.836.613.22004年采掘工人年均收入及文化程度單位名稱(chēng)采掘工人收入（萬(wàn)元）初中及以下（%）高中及中專(zhuān)（%）大專(zhuān)及以上（%）神東6.4224.640.135.3兗礦3.6251.644.83.6鐵法3.3873.023.04.0平頂山2.3966.729.73.6開(kāi)灤2.9174.923.51.65大同2.3453.843.52.71淮北1.9591.87.90.34靖遠(yuǎn)1.7812.587.50攀枝花1.6980.919.00.1水城1.5775.524.50雞西1.4378.022.002004年部分企業(yè)采掘工人文化程度與安全生產(chǎn)狀況單位初中及以下（%）原煤生產(chǎn)效率（噸/工）采煤機(jī)械化程度（%）百萬(wàn)噸死亡率攀枝花811.927.582.73雞西781.498.272水城761.972.321.58靖遠(yuǎn)134.394.080.41開(kāi)灤756.793.160.38大同544.898.020.35平頂山673.480.980.23鐵法739.697.870.14兗礦5214.597.670.12神東25104.71000.01高產(chǎn)高效礦井模式：一礦一面或一礦兩面綜采：一個(gè)隊(duì)（一個(gè)采面）100萬(wàn)t/a2002年78個(gè)綜采隊(duì)年產(chǎn)超過(guò)100萬(wàn)噸18個(gè)綜采隊(duì)年產(chǎn)超過(guò)200萬(wàn)噸9個(gè)綜采隊(duì)年產(chǎn)超過(guò)300萬(wàn)噸

神華大柳塔礦綜采隊(duì)年產(chǎn)803萬(wàn)噸

一礦一面全礦產(chǎn)量920萬(wàn)噸全礦職工350人

濟(jì)三礦（設(shè)計(jì)500萬(wàn)）2001年530萬(wàn)2002年800萬(wàn)2003年1000萬(wàn)高產(chǎn)高效礦井大柳塔礦西起英國(guó)，向東經(jīng)德國(guó)、波蘭、原蘇聯(lián)，直到我國(guó)的華北地區(qū)287095百萬(wàn)噸，約占世界的31.6％美國(guó)和加拿大的煤田254432百萬(wàn)噸，約占世界的28.0％、澳大利亞南非和博茨瓦納等50755百萬(wàn)噸，約占世界的5.6％煤炭的世界分布

中國(guó)煤炭預(yù)測(cè)資源量的地域分布，以華北賦煤居首位，達(dá)21462.4億t；以下依次為西北、華南、東北、西藏賦煤區(qū)。

新疆的預(yù)測(cè)資源量為18037.30億t,居首位；其次是內(nèi)蒙古，為122250.43億t。預(yù)測(cè)資源量在千億噸以上的還有山西、陜西、貴州、寧夏、甘肅等省區(qū)；預(yù)測(cè)資源量在100~100億t的有河南、安徽、河北、云南、山東、青海、四川、黑龍江等8個(gè)省區(qū)；其余12個(gè)?。ㄊ校┚坏?00億t，以海南和浙江為最少。[2]

煤炭的中國(guó)分布煤炭是我國(guó)的主要能源煤炭?jī)?chǔ)量：我國(guó)含煤面積約55萬(wàn)km2

2002年底探明可直接利用的儲(chǔ)量為1886億t按年產(chǎn)19億t，可采100年我國(guó)煤炭占一次能源結(jié)構(gòu)的70%左右我國(guó)石油、天然氣等資源有限，趨于枯竭。水電、核能，近幾十年發(fā)展不能根本解決中國(guó)能源問(wèn)題。中國(guó)能源消耗構(gòu)成年度消費(fèi)（%）煤石油天然氣水利核能195096.720.910.032.330197081.5614.141.233.060198069.5023.752.983.770199074.2019.002.004.800200069.4019.902.806.901202068.0014.405.408.503.7煤與人民生活息息相關(guān)人均能耗：每人每年的能源平均消耗量t

（人．年）是衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的綜合指標(biāo)維持最低生活：0.4t標(biāo)準(zhǔn)煤豐衣足食的現(xiàn)代化生活:1.2

1.6t標(biāo)準(zhǔn)煤高級(jí)現(xiàn)代化生活:2.0

3.0t標(biāo)準(zhǔn)煤

國(guó)家美國(guó)蘇聯(lián)西德英國(guó)法國(guó)日本中國(guó)世界平均t/P.y12.65.95.75.45.14.51.21.2我國(guó)把每公斤含熱7000大卡（29306千焦）的煤定為標(biāo)準(zhǔn)煤,也稱(chēng)標(biāo)煤

小結(jié)發(fā)展速度與成就舉世矚目，煤炭產(chǎn)量曾連續(xù)居世界第一中國(guó)的采礦業(yè)總體來(lái)講與發(fā)達(dá)國(guó)家有不小的差距，但潛力巨大資源人均占有量低☆礦井開(kāi)拓development礦井設(shè)計(jì)minedesign采（帶）區(qū)準(zhǔn)備prepare采礦方法winningmethod采礦工藝二、采礦學(xué)的主要內(nèi)容三、礦井開(kāi)采的基本概念煤田（coalfield）

在地質(zhì)歷史發(fā)展過(guò)程中，由含炭物質(zhì)沉積形成的大面積含煤地帶。礦區(qū)（miningarea）

開(kāi)發(fā)煤田形成的社會(huì)組合。一般一個(gè)礦區(qū)開(kāi)發(fā)一個(gè)煤田礦務(wù)局，礦業(yè)集團(tuán)基本概念、參數(shù)井田（Undergroundminefield）（一）

井田

劃歸一個(gè)礦井開(kāi)采的一部分煤田或全部煤田

范圍（儲(chǔ)量）

走向長(zhǎng)度

傾向水平投影（寬度）井田面積大小

礦井生產(chǎn)能力服務(wù)年限《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》8．3．5煤層傾角小于15度時(shí)，可以利用煤層的偽厚度和水平投影面積估算資源/儲(chǔ)量，傾角等于或大于15度時(shí)，則必須以煤層的真厚度和斜面積進(jìn)行估算。

煤田劃分為井田

井型井田走向長(zhǎng)度（m）小型礦井

1500中型礦井

4000大型礦井

7000（二）礦井生產(chǎn)能力和井型

（designedminecapacityandproductionscaleofmine）礦井生產(chǎn)能力—礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt/a。即設(shè)計(jì)中規(guī)定礦井在單位時(shí)間（年或日）內(nèi)采出的煤炭和其它礦產(chǎn)品的數(shù)量。礦井核定生產(chǎn)能力—礦井經(jīng)過(guò)技術(shù)改造，核定后的生產(chǎn)能力，Mt/a。井型—根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力不同，我國(guó)將礦井分為大、中、小三種類(lèi)型，稱(chēng)井型。

井型生產(chǎn)能力(Mt/a)備注大型礦井1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0、5.0、>5.03.00Mt/a及其以上稱(chēng)特大型礦井中型礦井0.45、0.6、0.9小型礦井0.09、0.15、0.21、0.3。

礦井年產(chǎn)量

（effectiveoutputperyear）礦井年產(chǎn)量—

礦井實(shí)際生產(chǎn)的煤炭數(shù)量，Mt/a。礦井年產(chǎn)量與生產(chǎn)能力有時(shí)同義，有時(shí)不同義。（三）礦井可采儲(chǔ)量和服務(wù)年限礦井可采儲(chǔ)量生產(chǎn)能力服務(wù)年限可采儲(chǔ)量愈多，生產(chǎn)能力和服務(wù)年限愈大可采儲(chǔ)量一定，應(yīng)有合理的生產(chǎn)能力和服務(wù)年限國(guó)外大型礦井的服務(wù)年限40~50a國(guó)內(nèi)一般不小于60a國(guó)內(nèi)外礦井的生產(chǎn)能力有增大和服務(wù)年限有縮小的趨勢(shì)（四）井田內(nèi)的再劃分1、井田劃分為階段階段（horizon）—

沿一定標(biāo)高劃分的一部分井田

階段劃分

在井田范圍內(nèi)，沿煤層傾斜方向，按一定標(biāo)高將煤層劃分為若干平行于走向,并等于井田走向全長(zhǎng)的長(zhǎng)條形，每一個(gè)長(zhǎng)條形叫一個(gè)階段。階段的走向長(zhǎng)等于井田的走向長(zhǎng)階段下部布置運(yùn)輸大巷,階段上部布置回風(fēng)大巷井田劃分為階段主井副井風(fēng)井運(yùn)輸大巷回風(fēng)大巷階段井田劃分為階段階段的開(kāi)采順序：下行式

水平（level）

水平（level）—

常指某一標(biāo)高的水平面。表示：標(biāo)高、開(kāi)采順序、用途及范圍（1）

0、-200、-500水平等（2）礦井生產(chǎn)中，表示開(kāi)采順序，又稱(chēng)第一水平、第二水平

（3）礦井生產(chǎn)中，常把運(yùn)輸大巷所在的水平稱(chēng)運(yùn)輸水平；回風(fēng)大巷所在的水平稱(chēng)回風(fēng)水平。開(kāi)采水平（mininglevel）開(kāi)采水平（簡(jiǎn)稱(chēng)水平）（mininglevel）—

布置有井底車(chē)場(chǎng)、階段運(yùn)輸大巷，并擔(dān)負(fù)全階段運(yùn)輸任務(wù)的水平。廣義的水平—

布置大巷的某一標(biāo)高的水平面既包括一個(gè)水平面，又包括所服務(wù)的階段（二）階段內(nèi)的再劃分

1階段劃分為采區(qū)，采區(qū)劃分為區(qū)段Ⅰ階段Ⅱ階段Ⅲ階段Ⅲ階段Ⅱ階段Ⅰ階段1區(qū)段2區(qū)段3區(qū)段1區(qū)段2區(qū)段3區(qū)段采區(qū)采區(qū)式劃分采區(qū)（district）與區(qū)段（districtsublevel）采區(qū)：在階段范圍內(nèi)，沿走向把階段劃分為具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)的區(qū)域，每一區(qū)域叫一個(gè)采區(qū)。

采區(qū)斜長(zhǎng)=階段斜長(zhǎng)（可達(dá)1000m）采區(qū)走向長(zhǎng)=400m~5000m采區(qū)運(yùn)輸上（下）山和軌道上（下）山區(qū)段：在采區(qū)內(nèi)沿傾斜方向劃分的開(kāi)采塊段。區(qū)段斜長(zhǎng)（與開(kāi)采方法、地質(zhì)條件有關(guān)）區(qū)段走向長(zhǎng)=采取走向長(zhǎng)

區(qū)段下部有區(qū)段運(yùn)輸平巷區(qū)段上部有區(qū)段回風(fēng)輸平巷區(qū)段平巷與采區(qū)上（下）山的連接采區(qū)走向長(zhǎng)壁工作面：工作面沿傾斜布置，沿走推進(jìn)2階段劃分為劃分為帶區(qū)，帶區(qū)劃分為分帶(α<12O)分帶—沿煤層走向把階段劃分為若干長(zhǎng)條，每一個(gè)長(zhǎng)條叫一個(gè)分帶。

走向長(zhǎng)=工作面長(zhǎng)度，傾斜長(zhǎng)=階段斜長(zhǎng)。

帶區(qū)—由若干分帶組成，并具有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)的區(qū)域叫帶區(qū)傾斜長(zhǎng)壁工作面：工作面沿走向布置沿傾向推進(jìn)階段劃分為劃分為帶區(qū)，帶區(qū)劃分為分帶J1

階段J2

階段J3

階段J3階段J2

階段J1

階段帶區(qū)分帶立體圖平面圖3）井田直接劃分為盤(pán)區(qū)或帶區(qū)適應(yīng)條件：井田沿傾斜高差較小的條件下panel（五）礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的概念礦井生產(chǎn)系統(tǒng)1、礦井巷道的開(kāi)掘順序原則盡量采用平行作業(yè)；盡快溝通風(fēng)路。2、礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)1）運(yùn)煤系統(tǒng)2）通風(fēng)系統(tǒng)3）運(yùn)料排矸系統(tǒng)4）排水系統(tǒng)5）動(dòng)力供應(yīng)（電、壓風(fēng)）6）通訊、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（六）礦井開(kāi)拓、準(zhǔn)備和回采的概念1、井巷名稱(chēng)礦山井巷

—為進(jìn)行采礦，在地下開(kāi)掘的井筒、巷道和硐室的總稱(chēng)。2、按傾角分類(lèi)

垂直井巷傾斜井巷水平井巷111453666131312121229101-立井，2-斜井，3-平硐，4-暗立井，5-溜井，6-石門(mén)，9-上山，10-下山11-風(fēng)井12-巖石平巷，13-煤層平巷，礦山井巷垂直井巷立井（豎井）—

在地層中開(kāi)鑿的直通地面的垂直巷道

主立井（主井）用于提升煤炭。副立井（副井）用于行人、運(yùn)料、通風(fēng)、排放矸石。

風(fēng)井、排水井暗立井

—無(wú)直通地面的出口的垂直巷道（擔(dān)負(fù)水平的煤或材料、矸石等）

主暗立井，副暗立井溜井—

用于自上而下溜煤的垂直巷道。

溜煤眼-長(zhǎng)度短，直徑小的溜井。

水平巷道平硐

—

在地層中開(kāi)鑿的直通地面的水平巷道主平硐，副平硐石門(mén)

—無(wú)直接地面出口，垂直或斜交于煤層走向，在巖層中開(kāi)掘的水平巷道煤門(mén)-無(wú)直接地面出口，垂直或斜交于煤層走向，在煤層中開(kāi)掘的水平巷道水平巷道平巷-無(wú)直接地面出口，沿煤層走向開(kāi)掘的水平巷道煤層平巷

—

開(kāi)掘在煤層中的平巷巖石平巷

—

開(kāi)掘在巖石中的平巷水平巷道階段大巷

—為一個(gè)開(kāi)采水平或階段服務(wù)的水平巷道階段運(yùn)輸大巷階段回風(fēng)大巷區(qū)段平巷

—

為一區(qū)段服務(wù)的水平巷道區(qū)段運(yùn)輸平巷區(qū)段回風(fēng)平巷傾斜巷道斜井

—在地層中開(kāi)鑿的直通地面的傾斜巷道主斜井用于提升煤炭副斜井用于行人、提升矸石、通風(fēng)上下山采區(qū)上山采區(qū)

—

位于開(kāi)采水平以上的采區(qū)（煤炭向下運(yùn)輸）

下山采區(qū)

—

位于開(kāi)采水平以下的采區(qū)（煤炭向上運(yùn)輸）

上山

——

位于開(kāi)采水平以上，為本水平或采區(qū)服務(wù)的傾斜巷道。

下山

——

位于開(kāi)采水平以下，為本水平或采區(qū)服務(wù)的傾斜巷道。主井副井風(fēng)井運(yùn)輸大巷回風(fēng)大巷階段上山采區(qū)下山采區(qū)傾斜巷道按層位分：

巖石上下山

—布置在巖層中的上下山

煤層上下山

—布置在煤層中的上下山

按用途分：

運(yùn)輸上下山

用于運(yùn)煤

運(yùn)料上下山

用于運(yùn)料等分帶斜巷：

運(yùn)輸斜巷運(yùn)料斜巷礦井開(kāi)拓、準(zhǔn)備和回采的概念

3、按井巷作用和服務(wù)范圍分1）開(kāi)拓巷道（developmentroadway）

為全礦、一個(gè)水平或若干采區(qū)服務(wù)的井巷。

服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)，10

30a或以上。

2）準(zhǔn)備巷道（preparationroadway）

為一個(gè)采區(qū)服務(wù)的巷道。在采區(qū)范圍內(nèi)，從掘好的開(kāi)拓巷道至區(qū)段的通路。T>3

5a。礦井開(kāi)拓、準(zhǔn)備和回采的概念3）回采巷道（gateway，entry）

為回采工作面生產(chǎn)直接服務(wù)的巷道。T=0.5

1.0a開(kāi)切眼

回風(fēng)巷

運(yùn)輸巷

四、采煤方法（一）采煤方法的概念采場(chǎng)

—

用來(lái)大量采取煤炭的場(chǎng)所。采煤工作面—在采場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行回采的煤壁，也稱(chēng)回采工作面。

實(shí)際工作中，采煤工作面與采場(chǎng)是同義語(yǔ)?；夭晒ぷ鳌?/p>

在采場(chǎng)內(nèi)，為采取煤炭所進(jìn)行的一系列工作。

如：破、裝、運(yùn)、支、處等采煤工藝—采煤工作面各工序所用方法、設(shè)備及其在時(shí)間上、空間上的相互配合。采煤系統(tǒng)—回采巷道的掘進(jìn)一般是超前于回采工作進(jìn)行的。它們?cè)跁r(shí)間上的配合及在空間上的位置關(guān)系，稱(chēng)為回采巷道布置系統(tǒng)，也即采煤系統(tǒng)。采煤方法

—采煤工藝與回采巷道布置及其在時(shí)間上、空間上的相互配合。水平分層采煤方法旱采水采壁式體系柱式體系柱式體系單一長(zhǎng)壁放頂煤整層開(kāi)采斜切分層水平分段放頂煤傾斜分層掩護(hù)支架（急斜）分層開(kāi)采整層開(kāi)采整層開(kāi)采房式房柱式傾斜短壁式走向短壁式走向長(zhǎng)壁傾斜長(zhǎng)壁走向長(zhǎng)壁傾斜長(zhǎng)壁下行垮落上行充填垮落刀柱采煤方法分類(lèi)1、

壁式體系采煤法longwallsystemcoalwinningmethodcoalminingmethod壁式體系采煤法一般特點(diǎn):工作面較長(zhǎng)，80

250m（或更長(zhǎng)）工作面兩端，一般至少各有一條回采巷道一般頂板暴露面積大，礦山壓力顯現(xiàn)較為強(qiáng)烈工作面運(yùn)煤的刮板輸送機(jī)與工作面平行采煤方法分類(lèi)按傾角分：根據(jù)開(kāi)采技術(shù)條件煤層按傾角分類(lèi)：地下開(kāi)采露天開(kāi)采

近水平煤層α<8°α<5°緩傾斜煤層8°~25°5°~10°

傾斜煤層25°~45°10°~45°

急傾斜煤層α>45°α>45°

近水平煤層采煤法緩傾斜煤層采煤法傾斜煤層采煤法急傾斜煤層采煤法采煤方法分類(lèi)按厚度分：根據(jù)開(kāi)采技術(shù)條件煤層按厚度分類(lèi)：

地下開(kāi)采(m)薄煤層M<1.3中厚煤層1.3

~3.5厚煤層M>3.5

薄及中厚煤層采煤法厚煤層采煤法

分層開(kāi)采

整層開(kāi)采

采煤方法分類(lèi)按采煤工藝分：

爆破采煤法普通機(jī)械化采煤法綜合機(jī)械化采煤法blast-winningtechnologyconventionallymechanizedcoalwinnigtechnologyFully-mechanizedcoalwinnigtechnology

采煤方法分類(lèi)按采空區(qū)（老塘）處理方法分:

垮落采煤法刀柱（煤柱支撐）法充填采煤法按推進(jìn)方向分:

走向長(zhǎng)壁采煤法

longwallminingonthestrike

傾斜長(zhǎng)壁采煤法（俯斜，仰斜）

Longwallminingtothediportotherise

單一長(zhǎng)壁垮落采煤法

(

a)走向長(zhǎng)壁，

(

b)傾斜長(zhǎng)壁（仰斜），

(

c)

傾斜長(zhǎng)壁（俯斜）

刀柱（煤柱支撐）法采煤方法分類(lèi)按厚煤層分層方法分：

傾斜分層水平分層斜切分層傾斜分層—將厚煤層分成若干與煤層層面相平行的分層，然后逐層開(kāi)采。水平分層—將厚煤層分成若干與水平面相平行的分層，然后逐層開(kāi)采。斜切分層—將厚煤層分成若干與水平面成一定角度（25

30

）的分層，然后逐層開(kāi)采。傾斜分層厚煤層分層間開(kāi)采順序：下行式和上行式一般為下行式水平分層與斜切分層25

30

厚煤層整層放頂煤開(kāi)采厚煤層整層開(kāi)采：放頂煤開(kāi)采（3.5

5m）下限longwallminingwithsublevelcaving2、柱式體系采煤法

（短壁體系采煤法）pillarsystemcoalwinningmethodshortwallsystemcoalwinningmethod房式采煤法room,chambermining房柱式采煤法roomandpillarmining特點(diǎn)：

煤房比較窄5

7m采掘合一煤柱支撐頂板

房柱式采煤法（二）

采煤方法的發(fā)展與應(yīng)用采煤工藝1954年英國(guó)開(kāi)始用長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤技術(shù)上世紀(jì)80年代開(kāi)始采用大功率、高可靠性的機(jī)電一體化綜合機(jī)械化采煤技術(shù)

我國(guó)主要采用長(zhǎng)壁體系采煤法俄羅斯、烏克蘭、波蘭、德國(guó)采用長(zhǎng)壁體系美國(guó)、加拿大、澳大利亞、南非廣泛采用柱式體系第一節(jié)示例一、條件近水平、緩斜、傾斜煤層薄、中厚及厚煤層（3

5m）地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，瓦斯涌出量小。二、巷道布置

及特點(diǎn)

layoutofroadwaysaswellasfeature

1、巷道名稱(chēng)

2、按用途及服務(wù)范圍分類(lèi)開(kāi)拓巷道準(zhǔn)備巷道回采巷道

為回采工作面服務(wù)的巷道

區(qū)段平巷、區(qū)段聯(lián)絡(luò)巷、開(kāi)切眼3、巷道布置特點(diǎn)上山、區(qū)段平巷、聯(lián)絡(luò)巷—沿煤層布置；車(chē)場(chǎng)及硐室布置于巖層中。

三、巷道掘進(jìn)順序Drivageorder1、原則1)

巷道掘進(jìn)盡快構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)Roadwaysaredrivedassoonaspossiblemake–upventilationsystem2)

盡量采用平行作業(yè)（Adoptparalleloperation）2、掘進(jìn)順序上山間距20m左右區(qū)段煤柱8

15m下區(qū)段回風(fēng)平巷超前本區(qū)段運(yùn)輸平巷100

150m聯(lián)絡(luò)巷間距80

100m

四、主要生產(chǎn)系統(tǒng)1、運(yùn)煤系統(tǒng)：2、運(yùn)料排矸系統(tǒng):3、通風(fēng)系統(tǒng)：4、供電系統(tǒng)：從運(yùn)上輸入5、壓風(fēng)及安全用水：（管路經(jīng)運(yùn)上）][風(fēng)簾風(fēng)窗風(fēng)橋風(fēng)墻風(fēng)門(mén)五、構(gòu)成采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的巷道類(lèi)型回采巷道—直接為回采工作面服務(wù)（區(qū)段平巷、切眼）；上山巷道—為各區(qū)段服務(wù),縱向（沿傾斜）；采區(qū)上、中、下部車(chē)場(chǎng)—聯(lián)結(jié)上山與區(qū)段平巷縱—橫相聯(lián)；硐室：絞車(chē)房、變電所、煤倉(cāng)等。

附屬于上述各類(lèi)巷道的聯(lián)絡(luò)巷。

第二節(jié)采煤系統(tǒng)分析采煤系統(tǒng)—回采巷道的掘進(jìn)與回采工作在時(shí)間上配合及在空間上的相互關(guān)系。

一、區(qū)段參數(shù)區(qū)段參數(shù)：包括區(qū)段斜長(zhǎng)、區(qū)段走向長(zhǎng)區(qū)段斜長(zhǎng)：L區(qū)

=L采+2L巷+L柱

區(qū)段走向長(zhǎng)：

即采區(qū)走向長(zhǎng)區(qū)段斜長(zhǎng)

我國(guó)兗州美國(guó)（綜采）L采

120

200m300m246m，335m

綜采>150mL柱0~15m；

普采

綜采L巷

2.5

3.0m44.5m

區(qū)段走向長(zhǎng)區(qū)段走向長(zhǎng)=采區(qū)走向長(zhǎng)

普采>500m綜采>1000m

技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：加大國(guó)內(nèi)：2430m（采區(qū)一翼）

二、區(qū)段平巷的布置巷道布置的內(nèi)容：巷道用途、數(shù)量、位置和巷道之間的時(shí)空關(guān)系。1、普采或炮采區(qū)段平巷布置1）區(qū)段回風(fēng)平巷（軌道平巷）（1）功用：軌道運(yùn)輸、回風(fēng)、行人。（2）要求

與采面上出口相連，必須沿煤層掘進(jìn)；斷面要符合運(yùn)輸、通風(fēng)、行人、安全等要求；坡度i=3

5%0，有時(shí)6

10%0，以利于礦車(chē)運(yùn)輸、流水；

能適應(yīng)彎道。1t礦車(chē)，R>6m，>1.5t礦車(chē)，R>9m

軌距與全礦一致（3）施工措施軌道要求巷道按腰線沿煤層走向掘進(jìn)。

兩端安裝絞車(chē)時(shí)也可以按中線掘進(jìn)，分段取值。2）區(qū)段運(yùn)輸平巷（機(jī)巷）（conveyersubentry）

（1）功用：鋪輸送機(jī)，運(yùn)煤或物料，行人。

（2）要求：與采面下出口相連，必須沿煤層掘進(jìn)。位置、斷面利于裝運(yùn)煤。

方向要求直或分段取直，利于運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。鏈板輸送機(jī)每部長(zhǎng)200m，允許彎度值<3o，彎曲段長(zhǎng)度要等于或大于15m;運(yùn)輸機(jī)要求:能適應(yīng)上下坡度變化

膠帶機(jī)向上≯17

o

，向下≯15

o

斷面符合運(yùn)輸、通風(fēng)、行人安全等要求運(yùn)輸平巷既要沿煤層掘進(jìn)，又要求直，巷道必定不平。

方案一：掛中線掘進(jìn)（綠）。方案二：分段掛中線取直（紅）方案一：A—B—C—D—E直線，掛中線掘進(jìn)。（i）、上下起伏變化大，C、E點(diǎn)最低，達(dá)1.0m;（ii）、低點(diǎn)積水；泵排水；方案二：A—F—G—H，分段掛中線取直。（i）、坡度緩和，相差(0.5m)；（ii）、低點(diǎn)積水，——泵排出；（iii）、折點(diǎn)少，占用設(shè)備少，每段宜用一臺(tái)輸送機(jī)。（3）施工措施：定向取直或分段取直，掛中線掘進(jìn)。普采、炮采—

軌巷按腰線施工；

機(jī)巷按中線分段取直要求：雙巷（上區(qū)段機(jī)巷、下區(qū)段軌巷）一次掘出，且軌巷超前機(jī)巷：i、超前探清煤層沿走向的變化情況，確定機(jī)巷轉(zhuǎn)折點(diǎn)，為機(jī)巷定向取直，保證施工質(zhì)量；ii、機(jī)巷低洼處泄水（通過(guò)聯(lián)絡(luò)巷泄水）

2、一般綜采工作面區(qū)段平巷布置

1）綜采工作面特點(diǎn)

設(shè)備多，重量大。如采煤機(jī)8

12t；支架17t左右。設(shè)備功率大，有液壓系統(tǒng)，供電系統(tǒng)及其附屬設(shè)備，液壓泵站，移動(dòng)變電站，轉(zhuǎn)載機(jī)等。設(shè)備安裝、拆卸及運(yùn)輸費(fèi)工耗時(shí)。采面產(chǎn)量高。巷道斷面尺寸大。2）一般綜采工作面機(jī)巷、風(fēng)巷布置

機(jī)巷：鋪輸送機(jī)、設(shè)備列車(chē)—鋪軌（單巷）斷面大，一般S>12m2

風(fēng)巷：鋪軌。以設(shè)備最大外廓尺寸定，S>10m2。（1）機(jī)巷、風(fēng)巷定向取直、平行布置，保持采面等長(zhǎng)；（2）機(jī)巷、風(fēng)巷分段定向取直、平行布置，保持采面等長(zhǎng)；（3）施工技術(shù)：沿中線定向取直或分段取直。3、高產(chǎn)高效綜采工作面區(qū)段平巷布置特點(diǎn)

1）巷道布置（坡度及方向等）：同普采、綜采。2）巷道支護(hù)—錨網(wǎng)支護(hù)，適應(yīng)產(chǎn)量高、推進(jìn)快的要求。3）加大工作面連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度—設(shè)中切眼。（1）中切眼—在采面推進(jìn)方向走向中部開(kāi)掘的、連通機(jī)巷、風(fēng)巷且與開(kāi)切眼長(zhǎng)度相近的聯(lián)絡(luò)巷。（2）中切眼位置——根據(jù)采面連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度及設(shè)備性能，避開(kāi)應(yīng)力集中區(qū)，選擇圍巖穩(wěn)定、無(wú)淋水的地段。與區(qū)段平巷交角為85O為宜。（3）中切眼斷面及支護(hù)斷面—10m2；支護(hù)—錨網(wǎng)支護(hù)

平六礦：煤巷錨桿間距0.7m，錨桿長(zhǎng)1.8m，冷拔鋼絲網(wǎng)，14#鋼絲，網(wǎng)孔40*40mm

（4）中切眼作用：解決掘進(jìn)期間局部通風(fēng)問(wèn)題

如：JBT局扇或JBD622局扇，有效供風(fēng)長(zhǎng)度700m

利用中切眼，縮短了供風(fēng)距離，減少了風(fēng)筒占用量，降低了風(fēng)阻，提高通風(fēng)效率。

解決長(zhǎng)距離掘進(jìn)供電問(wèn)題綜合掘進(jìn)機(jī)容量300kW以上，低壓供電困難；設(shè)中切眼后，可將移動(dòng)變電站放在中切眼附近，高壓供電增加安全避災(zāi)通道

加快了巷道掘進(jìn)速度風(fēng)巷煤可通過(guò)中切眼從機(jī)巷一起運(yùn)出，材料由風(fēng)巷運(yùn)進(jìn)方便（5）通過(guò)中切眼方法

采面通過(guò)中切眼前，提前30

50m（動(dòng)壓影響之外）加強(qiáng)支護(hù)或替換支護(hù)。

保持采面與中切眼交角為85o

拆出風(fēng)門(mén)，設(shè)臨時(shí)風(fēng)簾。加強(qiáng)中切眼頂板管理。4、最下區(qū)段機(jī)巷如何布置？

（三）區(qū)段平巷布置方式

1、雙巷布置上區(qū)段機(jī)巷與下區(qū)段風(fēng)巷統(tǒng)一布置雙巷同時(shí)一次掘出，軌巷超前。優(yōu)點(diǎn)：（1）掘進(jìn)通風(fēng)容易；（2）安全好—進(jìn)出掘進(jìn)面有兩個(gè)出口，對(duì)回采也有避災(zāi)出口；（3）下區(qū)段風(fēng)巷超前運(yùn)輸機(jī)巷掘進(jìn)掌握煤層變化。(a)區(qū)段平巷雙巷布置雙巷布置的優(yōu)點(diǎn)：（3）可超前勘探煤層變化，利于為機(jī)巷定向；（4）泄水方便；（5）易送物料到機(jī)巷（安裝維修）；（6）為上、下采面及時(shí)接替創(chuàng)造條件。雙巷布置缺點(diǎn)：

（1）下區(qū)段風(fēng)巷受采動(dòng)影響，維護(hù)時(shí)間長(zhǎng)且困難；（2）若設(shè)備放在下區(qū)段風(fēng)巷內(nèi)，需重新移置電路和油管等。（3）損失區(qū)段煤柱2、一條半巷布置上區(qū)段機(jī)巷掘出，下區(qū)段風(fēng)巷掘一半優(yōu)點(diǎn)：同雙巷布置，利于接替，一半長(zhǎng)巷道易維護(hù)。

3、單巷布置

（b）分巷布置，

10o時(shí)，下行風(fēng)，設(shè)備在上巷，可用于低沼礦井。（b）（c）(c)設(shè)備在機(jī)巷(鋪軌)，要求機(jī)巷大斷面。

4、高沼礦設(shè)瓦斯尾巷的雙巷布置高沼礦：雙巷布置設(shè)瓦斯尾巷。

（四）單工作面與雙工作面布置對(duì)拉工作面

1、對(duì)拉采面生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)煤：上采面下運(yùn)下采面上運(yùn)通風(fēng)：（1）1—進(jìn)風(fēng)，2、3—回風(fēng)，下采面下行風(fēng)；（2）2、3—進(jìn)風(fēng)，1—回風(fēng)，上采面下行風(fēng)；（3）串聯(lián)摻新，3、1—進(jìn)風(fēng)，2—回風(fēng)。1—中間運(yùn)輸平巷

2—上軌道平巷

3—下軌道平巷對(duì)拉工作面2、上、下采面錯(cuò)距一般5m，木垛維護(hù)。3、優(yōu)、缺點(diǎn)及適用

優(yōu)點(diǎn)

—減少平巷掘進(jìn)量和維護(hù)量；采出率高；占用設(shè)備少；生產(chǎn)集中；管理方便。

缺點(diǎn)

—上、下采面交接處難維護(hù)。

適用：非綜采工作面；頂板中等穩(wěn)定以上；瓦斯少。（五）工作面回采順序

1、采面后退式由采區(qū)邊界附近向采區(qū)上山方向推進(jìn)采煤。適用：我國(guó)廣泛應(yīng)用

2、

采面前進(jìn)式：采面由采區(qū)上山附近向采區(qū)邊界方向回采，區(qū)段平巷沿空留巷。問(wèn)題：少掘巷；采出率高；要求支護(hù)技術(shù)和手段好；要防漏風(fēng)；留巷困難。適用：少用。工作面回采順序

工作面回采順序3、采面往復(fù)式上采面前進(jìn)式，沿空留巷；下采面后退式，沿空留巷。優(yōu)點(diǎn)：縮短搬家距離；采出率高；少掘巷道。適用：雞西、陽(yáng)泉、開(kāi)灤均有用。工作面回采順序4、往復(fù)旋轉(zhuǎn)式使綜采面旋轉(zhuǎn)180

，往復(fù)回采，沿空留巷。優(yōu)點(diǎn)：采面不搬家；少掘巷；缺點(diǎn)：煤損大；回采技術(shù)復(fù)雜；轉(zhuǎn)折點(diǎn)難維護(hù)，設(shè)備折損嚴(yán)重。適用：少。（六）區(qū)段間無(wú)煤柱開(kāi)采的回采巷道布置

1、

沿空留巷（巷幫充填）

1）前進(jìn)式沿空留巷工作面采煤后沿采空區(qū)邊緣維護(hù)原回采巷道前進(jìn)式沿空留巷：采面前進(jìn)式回采，沿采空區(qū)留出平巷。

2）后退式沿空留巷先掘區(qū)段平巷到采區(qū)邊界，采面后退回采，沿采空區(qū)留出平巷，為下區(qū)段服務(wù)。沿空留巷3）往復(fù)式沿空留巷4）沿空留巷適用適應(yīng)于緩斜、傾斜以下，厚2m以下的薄及中厚煤層。

沿空留巷比較困難，使用的比例有下降的趨勢(shì)。

沿空掘巷1)特點(diǎn)沿上覆巖層穩(wěn)定的采空區(qū)邊緣或僅留很窄的煤柱掘巷。2)沿空掘巷時(shí)回采面接替順序(1)區(qū)段跳采接替方便；巷道掘進(jìn)量少；生產(chǎn)分散；“孤島”采煤礦壓顯現(xiàn)強(qiáng)烈；適用：采區(qū)區(qū)段數(shù)目多。

單面保持采區(qū)產(chǎn)量，左右翼跳采，區(qū)段順序接替（2）沿空掘巷區(qū)段順序接替

區(qū)段平巷雙巷布置，留煤柱20

30m，回收部分煤柱。適用：區(qū)段數(shù)目少；礦壓大，不宜跳采時(shí)，增加了平巷及聯(lián)絡(luò)巷的工程量（七）采場(chǎng)通風(fēng)方式與回采巷道布置

1、工作面通風(fēng)的要求:符合安全規(guī)程，防止上隅角瓦斯聚積；防漏風(fēng)；通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單；風(fēng)巷斷面足夠。

上隅角

2、通風(fēng)方式

（1）U型通風(fēng)通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，漏風(fēng)少，風(fēng)流線路長(zhǎng)，變化大。適用：瓦斯不太大，我國(guó)常用；瓦斯大，設(shè)瓦斯尾巷，U+L通風(fēng)U+LU通風(fēng)方式（2）Z型通風(fēng)

順流通風(fēng)方式，風(fēng)路短，通風(fēng)效果比U型好。但要維護(hù)回風(fēng)平巷。通風(fēng)方式（3）Y型通風(fēng)稀釋風(fēng)流中的瓦斯。要求：有邊界上山回風(fēng)。

通風(fēng)方式（4）H型通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，稀釋瓦斯（5）W型通風(fēng)對(duì)拉工作面

（八）地質(zhì)構(gòu)造影響時(shí)區(qū)段平巷布置

斷層構(gòu)造權(quán)臺(tái)礦綜采面布置之一

a較小，F(xiàn)1落差4~5m,F10落差2~7m,F12落差10m,F8落差4m陷落柱范各莊礦思考題一、參照Fig.4—1繪采區(qū)巷道布置圖，說(shuō)明：1、巷道名稱(chēng)；2、構(gòu)成完善的采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)具備哪幾類(lèi)巷道？3、運(yùn)煤及通風(fēng)系統(tǒng)？4、最下一個(gè)區(qū)段的生產(chǎn)系統(tǒng)圖。5、煤層上山與區(qū)段平巷在維護(hù)上各有何特點(diǎn)？6、區(qū)段回采順序？7、控制采區(qū)巷道的基本途徑。二、試述普采的區(qū)段平巷的布置特點(diǎn)。三、試述綜采的區(qū)段平巷的布置特點(diǎn)。第五章傾斜分層下行垮落采煤法

Descendinginclinedslicinglongwallmethodwithcaving傾斜分層—將厚煤層分成若干與煤層層面相平行的分層，然后逐層開(kāi)采?；夭身樞颍合滦惺剑╠escending）—

先采頂分層，依次下行回采各分層，垮落法管理頂板，稱(chēng)傾斜分層下行垮落采煤法。分層同采：在同一區(qū)段范圍內(nèi)，上、下分層工作面錯(cuò)開(kāi)一定距離同時(shí)采煤，稱(chēng)：

“分層同采”

分層分采：在同一區(qū)段范圍內(nèi)，采完一個(gè)分層后再采下一個(gè)分層稱(chēng)“分層分采”

第一節(jié)傾斜分層走向長(zhǎng)壁采煤法巷道布置及參數(shù)

一、分層同采的采區(qū)巷道布置例：厚煤層，分三層，

=15O，埋藏穩(wěn)定，

低沼氣礦；沿傾斜劃為3

5個(gè)區(qū)段（一）采區(qū)巷道布置1、采煤方法（走向長(zhǎng)壁采煤法）

2、巷道布置特點(diǎn)

1)巷道名稱(chēng)：

2)巷道布置特點(diǎn):

階段運(yùn)輸大巷(1)和回風(fēng)大巷(2)均布置在距煤層15

20m的底板巖石中。

采用集中上山、集中區(qū)段平巷—

聯(lián)合布置方式（之一）

i、集中上山

軌上（5）和運(yùn)上（4）均布置在距煤層15m

的底板巖石中，且在層位上錯(cuò)距≮2m（“運(yùn)上”在下，“軌上”在上）

ii、集中運(yùn)輸巷（10）布置在距煤層8

10m的底板巖石中。iii、區(qū)段集中軌巷（9）提前在下區(qū)段頂分層回風(fēng)巷位置開(kāi)掘，超前（10）掘進(jìn)，為（10）定向。

IV、集中區(qū)段平巷與分層平巷間聯(lián)系集中運(yùn)輸巷（10）—（12）—

溝通各分層機(jī)巷；集中軌道巷（9）—

（11）—從（9）每隔200m

開(kāi)區(qū)段聯(lián)絡(luò)巷（11）溝通各分層軌巷。最后一個(gè)（11）距采區(qū)邊界約200m；

從最后一個(gè)（12）反向掘（14）至采區(qū)邊界，從最后一個(gè)（13）反向掘（15）至采區(qū)邊界。

14153）頂分層采面形成開(kāi)切眼后，頂分層區(qū)段巷道超前采面兩個(gè)區(qū)段聯(lián)絡(luò)巷掘進(jìn)。

15144）1區(qū)段i、利用總回風(fēng)巷（2）作為軌道集中巷，每隔200m左右開(kāi)掘區(qū)段回風(fēng)小石門(mén)（13）溝通各分層風(fēng)巷。ii、從（10）每隔200

400m（一臺(tái)刮板運(yùn)輸機(jī)有效鋪設(shè)長(zhǎng)度，當(dāng)用吊掛膠帶機(jī)時(shí)，聯(lián)絡(luò)眼間距可擴(kuò)大到400m

）掘溜煤眼（12）溝通各分層機(jī)巷，最后一個(gè)（12）距采區(qū)邊界約200m。25）分層同采時(shí)集中軌道巷（9）作用服務(wù)于各（頂、中、底）分層之輔助運(yùn)輸。探清煤層走向變化，為（10）定向；同時(shí)滿(mǎn)足頂分層超前平巷施工定向和泄水

利用（9）掘1區(qū)段二、三分層超前運(yùn)輸機(jī)巷，掘進(jìn)煤由（12）—(10）運(yùn)出；

物料由（9）—（11）。采掘無(wú)干撓?？s短區(qū)段準(zhǔn)備時(shí)間，利于接替

6）聯(lián)絡(luò)眼（11）的開(kāi)掘方法

？？問(wèn)題：頂分層與中、底分層的聯(lián)絡(luò)眼間距相同否？間距相同—

如何布置？i、頂分層—(11)沿煤層頂板開(kāi)掘，每200m

一個(gè)，溝通（14）ii、二、三分層—（11）下口不動(dòng)，上段向下臥底，形成斜巷，分別溝通二、三分層機(jī)巷（超前平巷），形成系統(tǒng)。

7）第二區(qū)段開(kāi)采

第一區(qū)段采完后：

（9）作為下區(qū)段頂分層回風(fēng)巷，

（10）作為集中軌巷。

更換運(yùn)輸設(shè)備。

8）區(qū)段集中巷與上山間聯(lián)絡(luò)

（10）—

（18）—

運(yùn)上（4）

（9）—

（7）—

軌上（5）可知：分層同采，必須有：共用區(qū)段集中機(jī)巷；共用區(qū)段集中軌巷。

（二）巷道掘進(jìn)順序

1、原則：盡快形成通風(fēng)系統(tǒng)2、順序3、生產(chǎn)中，隨分層工作面推進(jìn)，繼續(xù)掘上分層超前運(yùn)輸和回風(fēng)平巷，超前距保持兩個(gè)溜煤眼與之相通4、中分層準(zhǔn)備（1）

上分層工作面采過(guò)第一個(gè)溜煤眼之后，再準(zhǔn)備中分層。自（9）—（11）在假頂下，反向掘（20）——開(kāi)切眼，自（2）—

（13）—（21）底分層：同中分層準(zhǔn)備之理，準(zhǔn)備底分層工作面。下區(qū)段：第一區(qū)段底分層采完之前，要準(zhǔn)備，第二區(qū)段頂分層工作面，以備接替（三）生產(chǎn)系統(tǒng)（productivesystem）（同學(xué)自標(biāo)）

運(yùn)煤系統(tǒng)物料、排矸運(yùn)輸系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)、掘進(jìn)通風(fēng)供電系統(tǒng)地面35kV變電站—付井6kV—井底車(chē)場(chǎng)中央變電所—6kV送至采區(qū)變電所—

送采掘面（1140V或3300V、660V、380V、127V）二、分層同采評(píng)價(jià)

1、優(yōu)點(diǎn)1）實(shí)行上下分層同采，增產(chǎn)潛力大，能集中生產(chǎn)（同采區(qū)同采面多）；2）為超前回采工作面掘進(jìn)分層平巷和多頭掘進(jìn)提供了條件，縮短了準(zhǔn)備時(shí)間，利于接替；3）第二分層以下的區(qū)段運(yùn)輸平巷均布置在上分層采空區(qū)下，礦壓小，易維護(hù)。由于各分層超前掘進(jìn)，維護(hù)長(zhǎng)度及時(shí)間短，維護(hù)費(fèi)用低；4）各分層均可出煤，利用集中運(yùn)輸巷運(yùn)煤，系統(tǒng)集中簡(jiǎn)單，占用設(shè)備少，管理集中；5）利于假頂防腐和防止煤的自燃發(fā)火。2、缺點(diǎn)1）巖石工程量大（設(shè)區(qū)段集中平巷及聯(lián)絡(luò)巷）2）生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜。3）同采工作面能力不易發(fā)揮。4）初期準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)。三、分層同采的適用條件隨著機(jī)械化水平提高，綜采放頂煤出現(xiàn)，大采高綜采的出現(xiàn)，以及非放頂煤?jiǎn)螌庸ぷ髅嫔a(chǎn)能力加大，支護(hù)條件改善，分層同采的優(yōu)點(diǎn)已逐漸弱化，缺點(diǎn)（主要是巖石工程量大、生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜）已日趨明顯，分層同采已少用。技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：（1）多采用分層分采；（2）大采高綜采；（3）“放頂煤”四、分層同采的參數(shù)1、傾斜分層厚度：普采2m

，綜采3.5m

；2、工作面長(zhǎng)度：150

200m；3、分層同采的合理錯(cuò)距(M=0)

同時(shí)滿(mǎn)足：

上層穩(wěn)定、形成再生頂板不小于3～4個(gè)月

Lmin=（20~25）+b，（m）

五、分層開(kāi)采的采區(qū)巷道布置1、縱向：上山2、橫向：區(qū)段平巷

分層同采時(shí)，有區(qū)段集中平巷。

分層分采時(shí)，可不設(shè)區(qū)段集中平巷。3、縱橫相聯(lián)：上、中、下車(chē)揚(yáng)。4、硐室：煤倉(cāng)、絞車(chē)房、變電所。5、附屬上述巷道的聯(lián)絡(luò)巷。第二節(jié)采煤系統(tǒng)分析一、區(qū)段分層平巷的布置1、傾斜式2、水平式3、垂直式壓力小，應(yīng)用多壓力大，難維護(hù)應(yīng)用少壓力小，易維護(hù)壓力大，難維護(hù)一、區(qū)段集中平巷的布置（一）布置方式

1、一煤一巖集中巷布置方式

2、機(jī)軌合一集中巷布置方式一煤一巖集中巷布置方式機(jī)軌合一集中巷布置方式（二）區(qū)段巖石集中平巷的位置1、要求（1）巷道與煤層底板間的垂直距離h合理；（2）巷道布置在壓力傳遞影響角j以外。2、經(jīng)驗(yàn)h=8~12m；j=25~55O（三）分層平巷與集中平巷間的聯(lián)系方式石門(mén)、斜巷、溜眼三種1、石門(mén)聯(lián)系優(yōu)點(diǎn)：掘進(jìn)施工、運(yùn)料和行人方便。缺點(diǎn)：用作運(yùn)煤時(shí)，要鋪設(shè)運(yùn)輸機(jī)，占用設(shè)備。2、斜巷聯(lián)系優(yōu)點(diǎn)：用作運(yùn)煤時(shí)，a=30~35O時(shí)可自溜運(yùn)輸。缺點(diǎn)：掘進(jìn)施工、運(yùn)料和行人不方便。3、溜眼聯(lián)系（運(yùn)煤）優(yōu)點(diǎn)：用作運(yùn)煤時(shí)，可自溜運(yùn)輸。三、無(wú)區(qū)段集中平巷的布置

即分層分采的巷道布置方式。除再生頂板的不同外，基本同單一走向長(zhǎng)壁采煤法巷道布置。優(yōu)點(diǎn)：準(zhǔn)備及生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，取消了巖石區(qū)段集中平巷及聯(lián)絡(luò)巷等巖石工程，有利于減少掘進(jìn)率和加快掘進(jìn)速度；有利于形成再生頂板。缺點(diǎn)：（面單產(chǎn)低時(shí)）不能實(shí)現(xiàn)同區(qū)段上下分層同采，開(kāi)采強(qiáng)度低；上下相鄰區(qū)段往往難以接替，多區(qū)段同采；區(qū)段平巷一次掘出，維護(hù)時(shí)間長(zhǎng)；假頂易腐爛，煤易發(fā)火。

目前綜采技術(shù)的發(fā)展，推進(jìn)速度加快，該缺點(diǎn)越來(lái)越不明顯。四、跨上山開(kāi)采時(shí)的巷道布置1、有區(qū)段巖石集中巷一側(cè)區(qū)段回采面停采時(shí)，L>20m2、無(wú)區(qū)段巖石集中巷跨采工作面生產(chǎn)系統(tǒng)五、無(wú)煤柱護(hù)巷時(shí)的巷道布置1、沿空留巷

由于經(jīng)受多次采動(dòng)影響，維護(hù)困難，因此多用于薄及中厚煤層。2、沿空掘巷

主要用于頂板中等穩(wěn)定及以下的緩斜煤層。第六章傾斜長(zhǎng)壁采煤法傾斜長(zhǎng)壁采煤法

回采工作面沿煤層走向布置，沿傾斜（仰斜或俯斜）推進(jìn)采煤。該法采煤量占總產(chǎn)量的12%以上

單一傾斜長(zhǎng)壁采煤法采煤系統(tǒng)、巷道布置特點(diǎn)及生產(chǎn)系統(tǒng)

；傾斜長(zhǎng)壁采煤系統(tǒng)分析；傾斜分層傾斜長(zhǎng)壁下行垮落采煤法巷道布置；傾斜長(zhǎng)壁采煤法評(píng)價(jià)及適用條件第一節(jié)示例

一、單一傾斜長(zhǎng)壁采煤法采煤系統(tǒng)（一）巷道布置特點(diǎn)：1、巷道名稱(chēng)分帶2、巷道布置特點(diǎn)1）水平運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷均沿煤層走向置于階段同一側(cè)。

可布置在煤層或底板巖石中2）分帶運(yùn)輸斜巷和回風(fēng)斜巷均沿煤層傾斜方向掘進(jìn)，并垂直或斜交于水平運(yùn)輸大巷3）采面沿煤層走向布置，對(duì)拉采面（doubleface），

面長(zhǎng)200m

，斜長(zhǎng)1000m

（二）掘進(jìn)順序

1、原則：2、順序：1）（1）、（2）超過(guò)（5）100m即可開(kāi)始2）

平行作業(yè)

（1）、（7，6）、（4）井田上邊界開(kāi)切眼（1）、（5）階段上邊界開(kāi)切眼（三）生產(chǎn)系統(tǒng)

1、運(yùn)煤：3—4—6—1裝車(chē)外運(yùn)2、通風(fēng)：1—7—4—33—5—2—

風(fēng)井3、運(yùn)料：5巷、小絞車(chē)（置巷道一側(cè)）多級(jí)上運(yùn)；

無(wú)級(jí)繩上運(yùn)

實(shí)例棗莊田屯礦：

,M=0.8m；分帶斜長(zhǎng)1000m；頂板5

6m灰?guī)r，緩慢下沉；對(duì)拉采面

總長(zhǎng)280

320m。陽(yáng)泉一礦：

,

M=1.6m；

CH4

40m3/（d

t）；

采面長(zhǎng)180m；

斜長(zhǎng)1070m。第二節(jié)傾斜長(zhǎng)壁采煤系統(tǒng)分析（一）仰斜開(kāi)采與俯斜開(kāi)采

1、仰斜開(kāi)采—

采面沿傾斜從下向上推進(jìn)采煤。適用：頂板穩(wěn)定，煤質(zhì)較硬；頂板淋水大；煤易自燃需注漿；臨界角一般為

仰斜開(kāi)采與俯斜開(kāi)采

2、俯斜開(kāi)采—

采面沿傾斜自上向下推進(jìn)采煤。適用：煤厚，大，煤松軟易片幫，CH4大。當(dāng)5仰斜與俯斜相結(jié)合的形式。（二）單工作面與雙工作面

（singleanddoublefaces）1、單工作面布置炮采、普采、綜采均可。2、雙工作面（兩面三巷）

普采、炮采。

如用綜采，兩面不同采，交替采煤。主要優(yōu)點(diǎn)：減少一條巷道，一套運(yùn)輸?shù)仍O(shè)備。（三）前進(jìn)式、后退式與混合式

根據(jù)傾斜長(zhǎng)壁采面推進(jìn)方向與主要水平大巷的相互位置，前進(jìn)式：advancingorder后退式：retreatingorder混合式：視“井田邊界”為前，主要水平大巷為“后”。

采面前進(jìn)式、后退式與混合式回采1、前進(jìn)式—回采工作面從井底車(chē)場(chǎng)向井田邊界方向推進(jìn)采煤。2、后退式回采—回采工作面從井田邊界向主要水平大巷方向推進(jìn)采煤。前進(jìn)式后退式設(shè)分帶煤柱采面前進(jìn)式、后退式與混合式回采

3、混合式—往復(fù)式—前進(jìn)式與后退式回采相結(jié)合。不設(shè)分帶煤柱（四）主要巷道類(lèi)型1）回采巷道—

為采面服務(wù)，沿煤層傾斜線或偽斜線開(kāi)掘的斜巷、沿煤層走向開(kāi)掘的切眼2）水平運(yùn)輸和回風(fēng)大巷3）聯(lián)接水平大巷與各煤層回采巷道的聯(lián)絡(luò)巷4）硐室傾斜長(zhǎng)壁取消了采（盤(pán)）區(qū)上（下）山巷道。布置方式：井筒—井底車(chē)場(chǎng)—主石門(mén)—水平大巷—回采巷道。（五）運(yùn)輸系統(tǒng)問(wèn)題1）運(yùn)煤—膠帶機(jī)2）輔運(yùn)—運(yùn)送物料困難，長(zhǎng)距離斜巷多臺(tái)小絞車(chē)；無(wú)極繩運(yùn)輸；單軌吊；卡軌車(chē)、齒軌車(chē)（六）傾斜分層傾斜長(zhǎng)壁下行垮落采煤法巷道布置第三節(jié)采煤工藝特點(diǎn)

一、礦壓顯現(xiàn)及支護(hù)特點(diǎn)煤層傾角對(duì)頂板穩(wěn)定性影響：

1、仰采：（1）頂板產(chǎn)生向采空區(qū)方向的分力（2）頂板受向下拉力，不易獲得平衡（3）煤壁易片幫（4）采空區(qū)頂板冒落滾向采空區(qū)（5）支架主要作用是支撐頂板（6）支撐式或支掩式支架；當(dāng)

，支柱迎山角為6

）2、俯采：（1）頂板產(chǎn)生指向煤壁的分力（2）巖層受壓力，頂板易平衡，穩(wěn)定；（3）煤壁穩(wěn)定,不易片幫；（4）矸石易竄入采面。防矸石竄入工作面支掩式：掩護(hù)梁上有防竄裝置二、回采工藝特點(diǎn)1、仰采

1）水自流入采空區(qū)；2）頂板穩(wěn)定性差，臨界角8

；3）當(dāng)

時(shí)，采煤機(jī)偏離煤壁，減少截深輸送機(jī)，煤滾入下側(cè)，易斷鏈。4）當(dāng)

時(shí)，采煤機(jī)不穩(wěn)定，易翻倒。措施：輸送機(jī)設(shè)下部三角架，調(diào)平。

2、俯采

1）水流入采面，工作條件差；2）頂板相對(duì)穩(wěn)定；3）機(jī)組不穩(wěn)定，易掉道。

第四節(jié)傾斜長(zhǎng)壁采煤法評(píng)價(jià)及適用條件

一、評(píng)價(jià)1、優(yōu)點(diǎn)（1）巷道布置簡(jiǎn)單，巷道掘進(jìn)及維護(hù)費(fèi)低，投產(chǎn)快。巷道掘進(jìn)工程量少15%，相應(yīng)工期短。（2）運(yùn)輸系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占用設(shè)備少。運(yùn)輸設(shè)備及輔助人員可減少30

。（3）回采巷道沿煤掘進(jìn)，易固定方向，采面可等長(zhǎng)布置，利于生產(chǎn)管理。（4）通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，風(fēng)路短，通風(fēng)構(gòu)筑物減少約1/3。（5）

對(duì)某些地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)。

如：傾斜斷層—可沿?cái)嗝鎮(zhèn)涡辈贾?；水—仰斜開(kāi)采；瓦斯大—俯采。（6）

技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著

采面單產(chǎn)增加，巷道掘進(jìn)率（m/萬(wàn)t）降低，采出率%）增加，工效（t/工）提高。傾斜長(zhǎng)壁采煤法缺點(diǎn)

2、缺點(diǎn)

（1）長(zhǎng)距離傾斜巷道輔運(yùn)和行人困難；（2）當(dāng)前采掘運(yùn)機(jī)械設(shè)備不完全適應(yīng)傾斜長(zhǎng)壁的要求；（3）大巷裝車(chē)點(diǎn)多，可設(shè)帶區(qū)，共用一個(gè)煤倉(cāng)。（4）下行回風(fēng)—注意監(jiān)測(cè)。二、傾斜長(zhǎng)壁采煤法適用條件（1）

煤層，效果最好。（2）采取一定技術(shù)措施，可適用于12

17

的煤層。（3）可據(jù)地質(zhì)構(gòu)造的特點(diǎn)采面呈偽斜布置。（4）不同采深、圍巖特性、沼氣涌出量及水涌出量均可采用傾斜長(zhǎng)壁開(kāi)采。（5）根據(jù)不同傾角，同一礦井亦可采用傾斜長(zhǎng)壁和走向長(zhǎng)壁配合開(kāi)采。三、傾斜長(zhǎng)壁與走向長(zhǎng)壁采煤法的異同

1）傾斜長(zhǎng)壁法取消了采（盤(pán)）區(qū)巷道，設(shè)帶區(qū)、巷道少。2）采面布置及推進(jìn)方向不同。3）采煤工藝具有不同特點(diǎn)，傾斜長(zhǎng)壁—仰采或俯采。4）屬于壁式體系采煤法，具有

共同點(diǎn)：連續(xù)開(kāi)采，產(chǎn)量高、效益好；采面長(zhǎng)一般100

200m左右；采面上下或左右出口必須各與一條巷道相連，用于運(yùn)輸及通風(fēng)等；采出的煤平行于煤壁運(yùn)出采場(chǎng)；隨采煤推進(jìn)，必須有計(jì)劃地處理采空區(qū)。

第七章長(zhǎng)壁放頂煤采煤法

longwallminingwithsublevelcaving

第一節(jié)

厚煤層長(zhǎng)壁放頂煤采煤法類(lèi)型和采煤系統(tǒng)

一、長(zhǎng)壁放頂煤采煤法

長(zhǎng)壁放頂煤采煤法：開(kāi)采緩斜厚煤層時(shí)，先采出煤層底部長(zhǎng)壁工作面的煤，隨即放采上部頂煤的采煤方法。

放頂煤采煤工藝基本特點(diǎn)：

1、采面采煤：同綜采、普采、炮采。

2、增加了放頂煤工藝。

3、采煤循環(huán)—

完成采、放全部工序過(guò)程。

放頂煤采煤的基本工藝類(lèi)型一次采全厚放頂煤開(kāi)采預(yù)采頂分層網(wǎng)下放頂煤開(kāi)采傾斜分段放頂煤開(kāi)采放頂煤采煤的基本類(lèi)型

按采煤工藝分：炮采放頂煤開(kāi)采

普采放頂煤開(kāi)采綜采放頂煤開(kāi)采綜采放頂煤

綜采重型支架放頂煤綜采輕型支架放頂煤

簡(jiǎn)易放頂煤

滑移頂梁液壓支架鋪?lái)斁W(wǎng)單體液壓支柱配Π型鋼梁鋪?lái)斁W(wǎng)放頂煤采煤的基本類(lèi)型按放頂煤面輸送機(jī)數(shù)目，分：?jiǎn)屋斔蜋C(jī)雙輸送機(jī)

按綜采放頂煤液壓支架放煤囗及位置，分：高位放頂煤液壓支架；中位放頂煤液壓支架；低位放頂煤液壓支架。放頂煤液壓支架類(lèi)型

高位放頂煤?jiǎn)屋斔蜋C(jī)液壓支架（平頂山、遼源、潞安）煤塵大、采放不能平行作業(yè)、回收率低放頂煤液壓支架類(lèi)型中位放頂煤雙輸送機(jī)液壓支架（陽(yáng)泉、烏魯木齊、撫順）1-伸縮梁2-伸縮千斤頂3-側(cè)推千斤頂4-頂梁5-擺桿千斤頂6-擺動(dòng)桿7-掩護(hù)梁8-放煤千斤頂9-底座10-后部溜千斤頂放頂煤液壓支架類(lèi)型低位放頂煤雙輸送機(jī)液壓支架（兗州、鶴壁、晉城）后輸送機(jī)鋪在底板上，煤塵小，有發(fā)展前景1-前梁，2-前梁千斤頂，3-頂梁，4-支柱，5-上連桿，6-掩護(hù)梁7-擺動(dòng)尾梁，8-支撐板，9-后部溜千斤頂，10-底座，11-推桿，12-操縱閥放頂煤液壓支架類(lèi)型放頂煤采煤的基本類(lèi)型

按回采巷道的布置方式，分：1）

緩傾斜特厚煤層一次采全高放頂煤采煤法特點(diǎn)：（1）采面采高：h1=2.0

3.0m,

（2）放頂煤高度：h2=(1-3)h1

適用：M

4.5m，M<12

14m《煤礦安全規(guī)程》“有下列情形之一的嚴(yán)禁采用放頂煤開(kāi)采：（一）煤層平均厚度小于4m的。（二）采放比大于1：3的”。放頂煤采煤的基本類(lèi)型2）

緩傾斜特厚煤層預(yù)采頂分層（網(wǎng)下）放頂煤采煤法特點(diǎn)：（1）頂層，2

3m，只采不放；鋪網(wǎng)。（2）下層采面：采、放。適用：

12

14m煤層。放頂煤采煤的基本類(lèi)型3）

緩傾斜特厚煤層多次（傾斜分層）放頂煤采煤法特厚煤層多次（傾斜分層）放頂煤特點(diǎn)：

將厚煤層分為若干分層，H1=H2

大于6

8m，一般10m

；自上而下依次回采各分層，采放；以下各分層均采、放；工藝—

多用綜放。適用：M

12m例如：南斯拉夫維林基礦開(kāi)采了厚80

150m的褐煤我國(guó)石炭井礦區(qū)開(kāi)采厚20m以上的煤層放頂煤采煤的基本類(lèi)型4）

緩傾斜特厚煤層預(yù)采中分層放頂煤采煤法預(yù)采中分層放頂煤特點(diǎn)：

中分層布置采面：采中分層，該面上部頂煤冒落，不放，堆積于采空區(qū)。下分層采面：采底層煤，放頂煤。問(wèn)題：煤層松碎易發(fā)火。適用：8

12m煤層，煤質(zhì)硬，不易發(fā)火。放頂煤采煤的基本類(lèi)型5）

急傾斜煤層水平分段放頂煤采煤法。二、一次采全厚放頂煤采煤系統(tǒng)

1-采煤機(jī)2-前輸送機(jī)3-液壓支架4-后輸送機(jī)5-膠帶機(jī)6-配電設(shè)備7-安全絞車(chē)8-泵站9-放煤窗口10-轉(zhuǎn)載破碎機(jī)（一）回采巷道布置1、回采巷道布置于底分層內(nèi)，一般運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷和切眼沿煤層底板。瓦斯增多后沿煤層頂板多布置一條瓦斯排放巷或輔巷。輔巷—注水；放震動(dòng)炮；沖淡CH4適用：高沼礦、煤硬，f>3

（二）生產(chǎn)系統(tǒng)l

運(yùn)煤

l運(yùn)料l

通風(fēng)輔巷（三）主要參數(shù)

1、工作面長(zhǎng)度

1）主要影響因素頂煤破碎頂煤放出

煤炭損失采場(chǎng)上覆巖層充分運(yùn)動(dòng)—有利于破煤。當(dāng)采面

80m時(shí)，頂煤不能充分破碎，放煤難。

一般工作面長(zhǎng)度>150m，高產(chǎn)高效工作面長(zhǎng)度達(dá)200m，國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)的工作面達(dá)300m。興隆莊：302m，濟(jì)三礦：280m，東灘：200m2、工作面連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度

一般大于800

1000m，加中切眼后，已加大到2000m以上。簡(jiǎn)易放頂煤工作面的連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度不應(yīng)小于600

800m。第二節(jié)綜采放頂煤礦壓顯現(xiàn)及頂煤破碎放出規(guī)律

一、綜采放頂煤礦壓顯現(xiàn)規(guī)律

（1）綜放面礦壓顯現(xiàn)也有周期性（2）支架載荷沒(méi)有隨采厚加大而大幅度增加（3）綜放工作面開(kāi)采引起的支承壓力對(duì)兩巷的影響距離增加，影響程度降低。二、頂煤破碎和放出規(guī)律

（一）頂煤破碎和影響因素實(shí)