第十三章-柱式采煤法综述

第十三章 柱式采煤法柱式采煤法的实质是在煤层内开掘一系列宽57m的煤房，煤房间用联络巷相连，形成近似于长条形或块状的煤柱，煤柱宽度由数米至二十米不等。房式采煤法留下煤柱支撑顶板，不在回采。房柱式采煤法先采煤房后采煤柱。第一节 柱式采煤工艺按破煤方式不同，采煤工艺大致可分为两大类：一类为传统的爆破落煤工艺（现仅在少数地方煤矿使用）；另一类为连续采煤机采煤工艺（发展方向）。连续采煤机采煤运煤方式的不同分为两种工艺系统：一种是连续采煤机梭车转载破碎机带式输送机工艺系统连续采煤机梭车工艺系统；另一种是连续采煤机桥式转载机万向接长机带式输送机工艺系统连续采煤机输送机工艺系统。一、连续采煤机梭车工艺系统主要用于中厚煤层。如下图所示。1、机械设备：截割机构、行走机构、装载转载运输机构及辅助装备等。2、运煤设备：梭车3、配套设备：给料破碎机4、搬运物料设备：铲车（一）煤房掘进1、连续采煤机房柱式开采平巷和联络巷开采顺序图13-3连续采煤机房柱式开采平巷和联络巷开采顺序1/回风道；2/进风道；3/永久性风墙；4/采区供电中心；5/铲车；6/给料破碎机；7/-防火帘；8/风帘2、连续采煤机掘进顺序图13-4 连续采煤机掘进顺序（a）切槽工序；（b）采垛工序；1连续采煤机；2风障3、连续采煤机截割方式图13-5 连续采煤机截割方式（a）切入；（b）下行截割；（c）平整底板（二）回收煤柱1、袋翼式在煤柱中开掘一条巷道，亦用锚杆支护。这条巷道称之为煤柱中的通道（或袋），此种巷道与采空区之间留下的煤带称之为翼。2、外进式二、连续采煤机输送机工艺系统主要用于薄煤层，在中厚煤层的使用也呈上升趋势。第二节 柱式采煤方法特点及适用条件一、柱式采煤方法特点（一）房式采煤法特点：只采煤房不回收煤柱，用煤房之间煤柱支承上覆岩层，可减少地表移动下沉。（二）房柱式采煤法特点；煤房之间留设不同形状的煤柱，采完煤房后有计划地回收这些煤柱。1、切块式房柱式采煤法：通常把45个以上煤房组成一组同时掘进，煤房宽56m，煤房中心距为2030m，每隔一定距离用联络巷贯通，形成方块或矩形煤柱。煤房掘进到预定长度后，即可回收煤柱。2、“旺格维利”采煤法（1）基本概念和工艺系统“旺格维利”采煤法与传统的房柱式采煤法的主要区别是：采煤区段划分和区段内煤体切割及回收方法不同，煤柱回收后，顶板类似长壁工作面一样充分垮落，使煤房、煤柱的回采避开支承压力高峰区。“旺格维利”采煤法的工艺系统：连续采煤机运煤车（梭车）转载破碎机带式输送机工艺系统；连续采煤机连续运输系统带式输送机工艺系统。（2）巷道布置及参数神东矿区“旺格维利”采煤区的巷道布置形式：（3）采煤工艺煤房掘进：由连续采煤机和锚杆钻机交替进行掘进和支护作业。作业循环进度不大于7m。煤柱回收：双翼进刀回收和单翼进刀回收两种方式。顶板管理：通风方式：“旺格维利”采煤法仅适用于开采低瓦斯工作面，而且工作面风流要通过采空区回风。“旺格维利”采煤法的应用特点：用于开采综采无法回采的煤炭资源，比房柱式采煤法煤炭回收率高，产量大，掘进率低。二、适用条件及评价柱式体系采煤法的优点：设备投资少；采掘可实现合一，建设期短，出煤快；设备运转灵活，搬迁快；巷道压力小，便于维护，支护简单，可用锚杆支护顶板；由于大部分为煤层巷道，故矸石量很少；矸石可在井下处理不外运，有利于环境保护；当地面要保护农田水利设施和和建筑物时，采用房式采煤法有时可使总的吨煤成本降低；全员效率较高，特别是中小型矿井更为明显。主要缺点：采区采出率低，一般为5060左右，回收煤柱时可提高到到70%75%左右；通风条件差，进回风并列布置，通风构筑物多，漏风大，开采煤房及回收煤柱时，出现多头串联通风。适用条件为：开采深度较浅，一般不宜超过300500m；顶板较稳定的薄及中厚煤层；倾角在10以下，最好为近水平煤层，煤层赋存稳定，起伏变化小，地质构造简单；底板较平整，不太软，且顶板无淋水；低瓦斯煤层，且不易自然发火。习