壁式采煤法1分析.docx
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壁式采煤法1分析
中国米煤方法论述
［摘要］中国是世界上发现、开采和利用煤炭最早的国家之一，目前是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭在中国能源结构中约占70%。
煤炭工业在中
国是国民经济的基础产业，中国煤炭工业发展过程中，采煤方法是煤矿生产能力的中心环节和决定性因素。
本文结合煤层赋存的地质条件、开采技术水平、经济等因素来介绍和比较中国现代主要实际应用的几种采煤方法。
［关键词］现代；开采技术；实际应用；采煤方法；
一、采煤方法的概念
采煤方法指采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互配合。
不同的矿山地质及技术条件，可有不同的采煤系统和回采巷道相互配合，从而构成了不同的米煤方法。
米煤方法主要由米煤系统和米煤工艺组成。
采煤系统一一指采区内的巷道布置以及与采煤工作面之间在时间上的配合和在空间上的相互位置关系。
通常是由一系列的准备巷道和回采巷道构成的。
采煤工艺一一回采工作面所进行的破煤、装煤、运煤、顶板支护和采空区管理等各部工序在时间上的安排和空间上的配合称为采煤工艺，也称回采工艺。
二、采煤方法的分类
由于煤层的赋存状态和开采技术的不同，形成了种类繁多的采煤方法。
按其主要的开采技术特征，首先有露天开采和井工开采之分。
通过开掘井巷将煤炭采出的方法称为井工开采（也称地下开采）。
直接从地表揭露并采出煤炭的方法称为露天开采。
与露天开采相比，井工开采要复杂和困难。
我国煤炭开采主要为井工开采。
井工开采大体上可分为壁式体系和柱式体系两大类，如图表1所示。
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（一）壁式体系采煤法
长壁体系采煤法一般以工作面的开采长度为主要特征。
一般而言，长度在50m以上的采煤工作面称为长壁工作面。
长壁体系采煤法是我国目前应用最普遍的一种采煤方法，其产量约占我国国有重点煤矿的95%以上。
壁式体系采煤法
的分类有如下类型：
按煤层倾角大小，可分为近水平、缓斜、中斜煤层采煤法和急倾斜煤层采煤法。
按工作面布置和推进方向不同，分为走向长壁和倾斜长壁采煤法。
按米煤工艺不同，米煤方法可分为爆破米煤法（炮米）、普通机械化米煤法（普采）和综合机械化采煤法（综采）。
按采空区处理方法不同，分为全部垮落采煤法、煤柱支撑（刀柱）采煤法和充
填米煤法。
技煤层厚度和开采方式不同，分为整层采煤法和分层采煤法。
整层开采可分为单一长壁采煤法、放顶煤采煤法和掩护支架采煤法。
分层开采又分为倾斜分层采煤法、水平分层采煤法、斜切分层采煤法和水平分段放顶煤采煤法。
1■单一走向长壁采煤方法
单一走向长壁采煤法的主要特点是长壁工作面沿煤层倾向布置，沿走向推进。
通过机械一次将整层煤采出的采煤法，主要用于近水平、缓（倾）斜、中斜煤层。
1.1采区巷道布置和生产系统
单一走向长壁米煤法的米区巷道布置可分为双面米区和单面米区两类。
（1）.双面采区巷道布置方式
所谓双面采区是指在采区走向长度较大时，将采区上下山布置在采区中间，为米区两冀的回米工作面服务的形式、如图10—1所示。
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由图可知，采区沿倾斜方向划分二个区段，每个区段布置两个工作面。
巷道的掘进顺序是：
当采区运输石门1开掘至煤层附近时，开掘采区下部车场（包括装煤
车场3和材料车场4）。
在采区中央沿煤层向上掘进运输上山5和轨道上山6（两上山相距20m）直到采区上部边界与采区回风石门2联通，形成通风系统。
在轨道上山的尽头处开掘绞车房7和上部车场8。
为形成第一区段的回采工作面，在第一区段下部开掘中部车场9，然后向采区两翼双巷掘进第一区段运输平巷l0
和第二区段回风平巷11至采区边界（两巷倾斜间距一般为8〜15m,作为区段隔离煤柱）。
双巷掘进时回风平巷11应超前运输平巷10约100〜150m,以便为运输平巷探明方向并起探煤作用。
沿走向每隔80〜100m掘联络巷12连通10和11。
在采区上部，从上部车场8向两翼掘第一区段回风平巷13至采区边界。
在采区边界从区段运输平巷10沿煤层向上掘开切限，与区段回风平巷13连通。
此外，还要开掘采区煤仓14和采K变电所I5等。
当上述巷道及硐室掘完后，安装完所需要的各种机电设备，便形成了完整的采区生产系统，即可投入生产。
随着第—区段的投产，应及时准备第二区段的中部车场9'、回风平巷11'、运输平巷10'和开切眼。
在第一区段回采结束前，应将第二区段需要的设备安装、调试完毕，以保证回采工作面的正常按替。
同理，第二区段回来结束前，应做好第三区段的准备工作。
这种先采一区段，后采二、三区段、由上而下的顺序，称为区段下行式开采顺序。
（2）.采区生产系统采区生产系统由采区正常生产所需的巷道、硐室、装备和动力供应等组成。
主要包括：
运煤系统、运料排歼系统、通风系统、供电系统、压气和供水系统等。
这里主要介绍运煤、运料排歼、通风、供电系统。
1运煤系统
如图10—1所水，回采工作面采出的煤炭，经采区运输平巷10转入运输机上山5，进入采区煤仓14，在采区下部车场3装入矿车，用电机千牵引，出来区石门1经主要运输大巷至并底车场，再出主井提升至地面。
2.通风系统
采区通风——般要求避免乏风下行，因瓦斯比空气轻，下行回风瓦斯易在高处积聚，影响安全。
丁作向所需的新鲜风流从采区运输石门1进人采区，经下部材料车场4、轨道上山6、中部车场9，分两翼经区段回风平巷11、联络巷12，区段运输平巷10进入回采工作面，清洗工作面后，右翼的乏风经上区段回风平巷13（左翼由区段回风巷13经上部车场8汇人右翼区段平巷13）进入采区回风石门2排人矿井总回风道。
掘进工作面所用的新鲜风流，从轨道上山6经中部车场9'分两冀送至区段平巷11'，在平巷11'内用扇风机（局部通风机）送进工作面。
乏风则从区段运输平巷10'流出，经运输上山5至采区回风石门2排至总回风平巷。
采区绞车房7和采区变电所15所需的新鲜风流由轨道上山6直接通入。
绞车房的回风经联络巷近人采区回风石门2。
变电所的回风经运输上山5进入采区回风石门2中。
为使风流能按上述路线流动，须在相应地点设置扇风机、风门和风窗来调节。
3.运料排开系统
采区下、中、上部车场、轨道上山及各区段的回风平巷内均铺设有轨道。
并与大巷接轨。
材料或设备从采区运输石门1进入、经采区TJ部车场4、轨道上山6到上部车场8，经上区段回风平巷13送至回采工作面。
区段回风平巷11、11'和区段运输平巷10、10'所需的材料和设备，从轨道上山6经中部车场9、9'送入。
掘进巷道时所出的煤和矸石，利用矿车从各平巷运出，经轨道上山6
下放到来区下部车场4,再经采区运输石门1运出
4•供电系统
高压电缆由井下中央变电所经大巷、米区运输石门、下部车场、米区变电所,降压后的低压电由电缆分别引向回采和掘进工作面附近的配电点绞车等用电地点。
12区段平巷的布置方式
回采巷道直接服务于工作面，由区段平巷和开切眼组成。
直接为回采工作面服务的区段平巷，一是运煤和进风用的运输平巷，一般布置在工作面的下部。
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是回风和运料用的回风平巷，一般布置在工作面上部。
区段平巷必须布置在煤层中，可以双巷布置，也可以单巷布置
（1）.双巷布置方式
图10—1中区段平巷即为双巷布置方式，即上一区段运输平巷和下一区段回风平巷两巷同时掘进成巷的布置方式。
其特点是：
掘进工作较安全，采掘互不影响，掘进丁作面通风也较方便。
但回风平巷11的维护时间较长，特别是受上区
段回采时的压力影响，维护比较困难。
此外，同上区段运输平巷与下区段回风平巷之间留有煤柱保护巷道，使煤炭损失增加。
（2）.单巷布置方式
指一条区段平巷单独掘进成巷的布置方式。
区段运输平巷采用单巷布置，目前有两种方法，—是沿空掘巷，即随着工作面的不断推进回采后即报废。
待上区段回采完毕，顶板活动稳定后，再紧靠上区段采空区边缘掘下区段的回风平巷；二是沿空留巷，即在上区段工作面回采后，采取措施维护好工作面的下部平巷作为上区段工作面回风平巷。
二、单面采区巷道布置
所谓单面采区是指将采区上
图10-3单翼采IX：
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1-斷殷运输大巷住——阶段冋风大程心运舗上山舟
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（下）山布置在采区一侧边界上，仅为一翼工作面服务如图10—3
所示，巷道布置与生产系统基本上相当于双面采区的一翼，亦可采用单、双区段
平巷布置。
单巷布置方式的特点是：
可以减少煤炭损失，节约掘进费用，缓和采掘衔接的紧
张关系。
通常区段运输平巷与运输上山相通，区段回风平巷与轨道上山相通。
双面采区布置的优点：
双面采区可布置两个回来工作面同时生产，有利于集中生产，扩大采区生产能力；采区走向长度较长，可达1.5〜2.0km，阶段内的采区数目相对减少，减少了采区上山和车场的开掘费用。
同时减少了上山运输设备的安装、拆移工作，可提高劳动生产率；由于阶段内采区数日的减少，采区间的保护煤柱损失减少，有利于提高采区回来率；生产和装载工作比较集中，管理方便。
双面采区布置
存在的缺点：
通风系统和采区中部车场较复杂，采区的一冀存在反向运输；要求地质条件比较简单等。
不难看出双面采区优点较多，在条件适宜时多采用双面采区布置方式。
但近年来，随着综合机械化采煤的发展，在条件允许的情况下，采用单面采区布置方式，更有利于实行连续开采。
13采煤工
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