采煤方法的概念和分類

1、煤礦開(kāi)采學(xué)煤礦開(kāi)采學(xué) 2.采煤方法的概念和分類采煤方法的概念和分類主講：劉建莊主講：劉建莊單位：河北理工大學(xué)單位：河北理工大學(xué)日期：日期：2010.072 采煤方法的概念和分類采煤方法的概念和分類2.1 采煤方法概念采煤方法概念n采場(chǎng)采場(chǎng)用來(lái)直接采取大量煤炭的場(chǎng)所。用來(lái)直接采取大量煤炭的場(chǎng)所。n采煤工作面采煤工作面在采場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行回采的煤壁。在采場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行回采的煤壁。n回采工作回采工作采場(chǎng)內(nèi)為采取煤炭進(jìn)行的一系列工作，采場(chǎng)內(nèi)為采取煤炭進(jìn)行的一系列工作，分基本工序（破、裝、運(yùn)）和輔助工序（支、分基本工序（破、裝、運(yùn)）和輔助工序（支、處）。處）。n采煤工藝采煤工藝采煤工作面各工序所用方法、設(shè)備及采煤工作

2、面各工序所用方法、設(shè)備及其在時(shí)間上、空間上的相互配合其在時(shí)間上、空間上的相互配合采煤方法概念采煤方法概念n采煤系統(tǒng)采煤系統(tǒng)掘進(jìn)和回采服務(wù)巷道及工序在時(shí)間上、空掘進(jìn)和回采服務(wù)巷道及工序在時(shí)間上、空間上的相互位置關(guān)系。間上的相互位置關(guān)系。n采煤方法采煤方法采煤工藝與回采巷道布置及其在時(shí)間上、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?？臻g上的相互配合。水平分層水平分層采采煤煤方方法法旱旱采采水水采采壁式體系壁式體系柱式體系柱式體系柱式體系柱式體系單一長(zhǎng)壁單一長(zhǎng)壁放頂煤放頂煤整層開(kāi)采整層開(kāi)采斜切分層斜切分層水平分段放頂煤水平分段放頂煤傾斜分層傾斜分層掩護(hù)支架掩護(hù)支架分層開(kāi)采分層開(kāi)采整層開(kāi)采

3、整層開(kāi)采整層開(kāi)采整層開(kāi)采房式房式房柱式房柱式傾斜短壁式傾斜短壁式走向短壁式走向短壁式走向長(zhǎng)壁走向長(zhǎng)壁傾斜長(zhǎng)壁傾斜長(zhǎng)壁走向長(zhǎng)壁走向長(zhǎng)壁傾斜長(zhǎng)壁傾斜長(zhǎng)壁下行垮落下行垮落上行充填上行充填垮落垮落刀柱刀柱2.2 采煤方法分類及應(yīng)采煤方法分類及應(yīng)用概況用概況采煤方法分類及應(yīng)用概況采煤方法分類及應(yīng)用概況n1954年英國(guó)開(kāi)始用長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤技術(shù)年英國(guó)開(kāi)始用長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤技術(shù)n上世紀(jì)上世紀(jì)80年代開(kāi)始采用大功率、高可靠性的年代開(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)機(jī)電一體化綜合機(jī)械化采煤技術(shù)n我國(guó)主要采用長(zhǎng)壁體系采煤法我國(guó)主要采用長(zhǎng)壁體系采煤法n俄羅斯、烏克蘭、波蘭、德國(guó)采用長(zhǎng)壁體系俄

4、羅斯、烏克蘭、波蘭、德國(guó)采用長(zhǎng)壁體系n美國(guó)、加拿大、澳大利亞、南非廣泛采用柱美國(guó)、加拿大、澳大利亞、南非廣泛采用柱式體系式體系一、壁式體系采煤法一、壁式體系采煤法 long wall system coal minning method n壁式體系采煤法一般特點(diǎn)壁式體系采煤法一般特點(diǎn):工作面較長(zhǎng)，工作面較長(zhǎng)，80 250m工作面兩端，一般至少各有一條回采巷道工作面兩端，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，一般頂板暴露面積大，礦山壓力顯現(xiàn)較為強(qiáng)烈，應(yīng)有計(jì)劃地處理采空區(qū)應(yīng)有計(jì)劃地處理采空區(qū)工作面運(yùn)煤的刮板輸送機(jī)與工作面平行工作面運(yùn)煤的刮板輸送機(jī)與工作面平行采煤方法分類

5、采煤方法分類n根據(jù)開(kāi)采技術(shù)條件煤層按傾角分類：根據(jù)開(kāi)采技術(shù)條件煤層按傾角分類： 地下開(kāi)采地下開(kāi)采 露天開(kāi)采露天開(kāi)采近水平煤層近水平煤層 8 45 45n近水平煤層采煤法近水平煤層采煤法 n緩傾斜煤層采煤法緩傾斜煤層采煤法n傾斜煤層采煤法傾斜煤層采煤法 n急傾斜煤層采煤法急傾斜煤層采煤法采煤方法分類采煤方法分類n煤層按厚度分類：煤層按厚度分類： 地下開(kāi)采地下開(kāi)采 (m) 露天開(kāi)采露天開(kāi)采(m) 薄煤層薄煤層 M1.3 M3.5 M 10 n薄及中厚煤層采煤法薄及中厚煤層采煤法n厚煤層采煤法厚煤層采煤法: 分層開(kāi)采；整層開(kāi)采分層開(kāi)采；整層開(kāi)采 采煤方法分類采煤方法分類n按采煤工藝分按采煤工藝分 ：

6、爆破采煤法爆破采煤法 blast-minning technology普通機(jī)械化采煤法普通機(jī)械化采煤法 conventionally mechanized coal minnig technology 綜合機(jī)械化采煤法綜合機(jī)械化采煤法fully -mechanized coal minnig technology 采煤方法分類采煤方法分類n按采空區(qū)處理方法分按采空區(qū)處理方法分:（老塘）（老塘）gob goaf waste垮落采煤法垮落采煤法刀柱（煤柱支撐）法刀柱（煤柱支撐）法充填采煤法充填采煤法n按推進(jìn)方向分按推進(jìn)方向分:走向長(zhǎng)壁采煤法走向長(zhǎng)壁采煤法 long wall mining on t

7、he strike傾斜長(zhǎng)壁采煤法（俯斜，仰斜）傾斜長(zhǎng)壁采煤法（俯斜，仰斜）Long wall mining to the dip or to the rise采煤方法分類采煤方法分類n按厚煤層分層方法分：按厚煤層分層方法分：傾斜分層傾斜分層將厚煤層分成若干與煤層層面相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。平行的分層，然后逐層開(kāi)采。水平分層水平分層將厚煤層分成若干與水平面相平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。行的分層，然后逐層開(kāi)采。斜切分層斜切分層將厚煤層分成若干與水平面成一將厚煤層分成若干與水平面成一定角度（定角度（2530 ）的分層，然后逐層開(kāi)采。）的分層，

8、然后逐層開(kāi)采。1.薄及中厚煤層單一長(zhǎng)壁采煤法薄及中厚煤層單一長(zhǎng)壁采煤法123435(a)(b)(c) ( ( a)a)走向長(zhǎng)壁走向長(zhǎng)壁( ( b)b)傾斜長(zhǎng)壁（仰斜）傾斜長(zhǎng)壁（仰斜）( ( c) c) 傾斜長(zhǎng)壁（俯斜）傾斜長(zhǎng)壁（俯斜）n單一：整層開(kāi)采；垮落：垮落法處理采空區(qū)；采單一：整層開(kāi)采；垮落：垮落法處理采空區(qū)；采面傾斜布置，走向推進(jìn)面傾斜布置，走向推進(jìn)刀柱（煤柱支撐）法刀柱（煤柱支撐）法646 04 0mmn頂板堅(jiān)硬，采用注水或強(qiáng)制放頂技術(shù)上有困難采用頂板堅(jiān)硬，采用注水或強(qiáng)制放頂技術(shù)上有困難采用此法；此法；n搬家頻繁，采出率和機(jī)械化程度低搬家頻繁，采出率和機(jī)械化程度低單一長(zhǎng)壁采煤法單一長(zhǎng)

9、壁采煤法n急傾斜煤層單一俯斜走向長(zhǎng)壁采煤法；急傾斜煤層單一俯斜走向長(zhǎng)壁采煤法；n大采高一次采全厚采煤法；大采高一次采全厚采煤法；n單一長(zhǎng)壁采煤法在我國(guó)應(yīng)用最為普遍，占國(guó)有重單一長(zhǎng)壁采煤法在我國(guó)應(yīng)用最為普遍，占國(guó)有重點(diǎn)煤礦總產(chǎn)量點(diǎn)煤礦總產(chǎn)量55.91%。2.厚煤層分層開(kāi)采的采煤方法厚煤層分層開(kāi)采的采煤方法n煤層厚度超過(guò)煤層厚度超過(guò)5.0m，采場(chǎng)空間支護(hù)技術(shù)與裝備條，采場(chǎng)空間支護(hù)技術(shù)與裝備條件不成熟，采用分層開(kāi)采；件不成熟，采用分層開(kāi)采；n可把厚煤層分為若干中等厚度的分層來(lái)開(kāi)采，每可把厚煤層分為若干中等厚度的分層來(lái)開(kāi)采，每層厚度層厚度2.0-3.0m；n傾斜分層、水平分層和斜切分層傾斜分層、水平分

10、層和斜切分層傾斜分層傾斜分層n 厚煤層分層間開(kāi)采順序：下行式和上行式厚煤層分層間開(kāi)采順序：下行式和上行式 ， 一一般為下行式般為下行式n 最常用最常用21(a)水平分層與斜切分層水平分層與斜切分層1212an 實(shí)際中采用下行式實(shí)際中采用下行式水平分段放頂煤水平分段放頂煤n煤厚一般煤厚一般25m；n分段高度分段高度1012m；n分段底部采高分段底部采高3m，放頂煤高度，放頂煤高度7 9m厚煤層整層放頂煤開(kāi)采厚煤層整層放頂煤開(kāi)采n厚煤層整層開(kāi)采：厚煤層整層開(kāi)采：放 頂 煤 開(kāi) 采放 頂 煤 開(kāi) 采 :（3.5 5m）下）下限限大采高一次采大采高一次采全厚全厚(c)2.柱式體系采煤法柱式體系采煤法

11、pillar system coal winning method & shortwall system coal winning method n房式采煤法房式采煤法 room,chamber miningn房柱式采煤法房柱式采煤法 room and pillar miningn特點(diǎn)：特點(diǎn)：短壁，工作面數(shù)目多，采房和回收煤柱合一；短壁，工作面數(shù)目多，采房和回收煤柱合一；礦壓顯現(xiàn)弱，生產(chǎn)過(guò)程中的支架和處理采空區(qū)礦壓顯現(xiàn)弱，生產(chǎn)過(guò)程中的支架和處理采空區(qū)簡(jiǎn)單；簡(jiǎn)單；出煤方向與工作面垂直，配套設(shè)備靈活；出煤方向與工作面垂直，配套設(shè)備靈活；通風(fēng)條件較壁式差，采出率較低通風(fēng)條件較壁式差，采出率較

12、低 房柱式采煤法房柱式采煤法12錄像錄像1 1、2 2、3 3、4 4、5 5水力采煤法水力采煤法n高壓水射流落煤和運(yùn)輸；高壓水射流落煤和運(yùn)輸；n人員無(wú)需進(jìn)入工作面，從而發(fā)展了柱式采煤法的人員無(wú)需進(jìn)入工作面，從而發(fā)展了柱式采煤法的優(yōu)點(diǎn)，消除了工作面支護(hù)、頂板管理和裝運(yùn)作業(yè)優(yōu)點(diǎn)，消除了工作面支護(hù)、頂板管理和裝運(yùn)作業(yè)工序，使采煤作業(yè)工序簡(jiǎn)化。工序，使采煤作業(yè)工序簡(jiǎn)化。n同時(shí)，水力運(yùn)、提可使礦井裝、運(yùn)、提升作業(yè)實(shí)同時(shí)，水力運(yùn)、提可使礦井裝、運(yùn)、提升作業(yè)實(shí)現(xiàn)集中化，簡(jiǎn)化礦井生產(chǎn)環(huán)節(jié)現(xiàn)集中化，簡(jiǎn)化礦井生產(chǎn)環(huán)節(jié) 水采方法的主要優(yōu)點(diǎn)水采方法的主要優(yōu)點(diǎn)n機(jī)械化程度較高且較易于自動(dòng)化；機(jī)械化程度較高且較易于自動(dòng)

13、化；n空氣的含塵量低，生產(chǎn)比較安全可靠，事故率和空氣的含塵量低，生產(chǎn)比較安全可靠，事故率和傷亡率較旱采礦井低；傷亡率較旱采礦井低；n一套生產(chǎn)系統(tǒng)的能力較大，常達(dá)一套生產(chǎn)系統(tǒng)的能力較大，常達(dá)3075萬(wàn)噸年萬(wàn)噸年以上，其成本和效率指標(biāo)也較旱采為優(yōu)；以上，其成本和效率指標(biāo)也較旱采為優(yōu)；n一套水采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的初期投資低于綜采采區(qū)；一套水采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的初期投資低于綜采采區(qū)；n對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)能力較強(qiáng)，和地面洗煤系統(tǒng)配對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)能力較強(qiáng)，和地面洗煤系統(tǒng)配套生產(chǎn)，效果較好。套生產(chǎn)，效果較好。 水力采煤法缺點(diǎn)水力采煤法缺點(diǎn)n通風(fēng)系統(tǒng)不完善；通風(fēng)系統(tǒng)不完善；n回采率低，只有回采率低，只有60左右；左右；n僅適用于中等穩(wěn)定以上的直接頂板，范圍較窄；僅適用于中等穩(wěn)定以上的直接頂板，范圍較窄；n巷道掘進(jìn)率高，準(zhǔn)備工作量大；巷道掘進(jìn)率高，準(zhǔn)備工作量大；n噸煤電耗和粉煤率較高、輔助運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械化程度噸煤電耗和粉煤率較高、輔助運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械化程度較低。較低。 主要適用條件主要適用條件n煤層