煤矿开采学教案

绪论

一、我国煤炭工业自然概况

煤炭工业的粮食各行各业煤炭占我国的一次能源的70%左右,

水、核、石油占20%左右。

储量一万亿吨以上，如果没有新的替代能源产生的话，可采150

以上。神府14亿，准格尔更大，是世界上煤炭资源丰富的国家之一，

发展煤炭工业具备资源条件。

由于地广、煤多，分布不均衡（东南缺、西北丰、西南求略大

于供、东北适度），决定了采煤方法五花八门，种类繁多。美国是柱

式体系，利用煤炭的历史七千多年，解放初到80年代，是发展最迅

速的时期期，增长33倍，30年的时间，年递增12%。

二、我国煤碳工业的发展现状

目前年产量已达19个亿，居世界首位。

综采面：平均年产约100万吨，最高1000万吨，多集中在山西

和陕蒙交界的神府。

普采面：平均年产约40万吨，最高90万吨。

炮采面：平均年产约15万吨，最高50万吨

出现了5.5m厚煤层一次采全高灯煤采煤法6m以上厚煤层综

采放顶煤采煤法。

三、煤炭工业的未来

石油逐渐短缺。煤炭是长久能源。正在发展煤的气化和液化。

近几年煤炭行业发展速度加快，产量继续增加，前途光明。

四、煤矿开采学的概念、内容

煤炭开采学一一是研究煤矿开采技术的综合性技术科学。

研究采，掘，机，运，通。

战胜井上下的各种不利条件：暗，脏，湿，累，险。

采煤学的基本内容：理论结合实际地阐述适应不同煤层赋存条件

的各种采煤方法、准备方式、井田的开拓方式及设计等有关问题。

阐述回采工作面——采面布置及系统——井田开拓之间的关系。

五.学习方法：

1.通读

2.记忆

3.作业与练习

4.各种模型和录像

5.答疑

2005年月日

单一走向长壁采煤法回教学时间1-2节

课题

采工艺班级03采矿

掌握各种采煤方法和单一走向长壁采煤法回采

教学目的、

教要求

材工艺

分

析教学重点爆破采煤回采工艺

教学难点炮眼布置

一、2.1采煤方法的概念...20

二、2.2采煤方法的分类及应用情况20

教学进程三、3.1.1爆破落煤20

四、3.1.2装煤与运煤20

五、3.1.3工作面支护和采空区处理10

课的类型新课

教法讲（传）授

教具、手段板书

扩展内容掘进中的炮眼布置

后记

第二章采煤方法的概念及分类

2.1采煤方法的概念

采煤方法一一采煤系统与回采工艺的综合

2.2采煤方法的分类及应用情况

分两种体系：

壁式体系——产量94%,广泛应用。

柱式体系一一很少应用。适用条件：埋藏浅（压力小），近水

平（机械化柱式采煤）。薄及中厚煤层，顶板较好，沼气少，三下一

上采煤。

房打通了就是联络巷，矿压显现较弱。

第三章采煤方法的概念及分类

、单一走向长壁采煤法回采工艺

三种：

1、炮采一一爆破落煤，爆破及人工装煤，机械化运煤，单体

柱支护。

2、普采一一采煤机落煤，机械及人工装煤，机械化运煤，单体

柱支护。

3、综采一一采煤机落煤，机械及人工装煤，机械化运煤，液压

支架支护。

3.1爆破采煤回采工艺

3.1.1爆破落煤

一、工序：打眼，装药，添炮泥，联炮线，放炮。

要求：

采用不同的参数。

二、炮眼布置：「单排眼r对眼

1双排眼1三花眼

三排眼三角眼

三、炮眼角度

四、炮眼深度：大于进度，进度0.8；1.0；1.2。

五、装药量：150-600g/每孔

六、一次起爆数：几个到几十个不等。顶板不好，间隔爆破。

采用串联法。

3.1.2装煤与运煤

一、装煤：爆破装煤，人工装煤，机械化装煤。

二、运煤：SGW—40或SGW—44型刮板运输机。移动千斤顶一

台/6m,机头机尾各3台。

3.1.3工作面支护和采空区处理

一、工作面支护

1、支柱类型：单体支柱和金属摩擦支柱。

2、布置形式

a、正悬臂齐梁直线柱，常用。

b、正悬臂错梁三角柱，很少用。

3、控顶排数：最小三排，最大五排，推进一次或两次放顶一

次。

4、特种支柱：「切顶墩柱

Y

木支柱：丛柱，密集，木垛，斜撑

二、采空区处理：尽量采用全部跨落法。

1、全部跨落法一一当工作面从开切眼推进一定距离后，主动

撤除采煤工作空间以外的支架，使直接顶自然垮落，以后，随着工

作面推进，每隔一定距离就按计划回柱放顶。一般是三、五排放顶

或三、四排放顶。

2、最大控顶距一一工作空间达到的允许最大宽度。

3、最小控顶距一一回采工作所需要的最小宽度。

4、两者之差是放顶步距。

5、放顶方法

回柱绞车回拄---木支柱。

人工回柱一一单体柱或金属柱。

回柱顺序一一自下而上，自采空区侧向煤壁。

思考与练习

1.为什么要对采空区进行处理？

2.绘图并叙述放顶循环的过程。

3.查找微差爆破资料并自学。

通读教材

2005年月日

教学时间3-4节

课题综合机械化回采工艺

班级03采矿

教学目的、

教掌握综合机械化回采工艺

要求

材

分

析教学重点综合机械化回采工艺

教学难点采煤机割煤方式

3.3.1综采面双滚筒采煤机工作方式25

3.3.2综采面液压支架的移架方式20

教学进程

3.3.3综采工作面工序配合方式30

3.3.4综采面端头作业.^15

课的类型新课

教法讲（传）授

教具、手段板书

作业布置

后记

3.3综合机械化回采工艺

3.3.1综采面双滚筒采煤机工作方式

一.滚筒转向和位量

A.前顶后底右顺左逆一一常用，注意与单滚相反

B.前底后顶右逆左顺——中部夹研易破碎

C.前底后顶（课后思考）一一特殊型号薄煤层采煤机

D.前底后顶右顺左逆一一过构造、后滚筒过后，马上稳架，防

止碎肝垮落

二.割煤方式

r往返一次割两刀工作面端部斜切进刀

适用条件：煤层稳定，倾角较缓，常用

＜往返一次割一刀工作面中间或端部进刀

适用条件：1.顶板差

2.煤层倾角大，有能自上而下移架（支

架相互摩擦）或输送机下滑，只能

自下而上移架

3.双滚筒不能一次采全高，煤层厚，

贴顶煤人工处理下不，采煤机装一

次

4.装煤效果差，装煤单需一程

5.煤尘大，回风端不能移架作业

三.综采面采煤机的进刀方式

1.直接推推入法进刀（开缺口）很少采用一一放炮崩设备重

2.工作面端部斜切进刀割三角煤往返一次割两刀采煤机需

等待移机头<｛往返一次割一刀斜切折返

留三角煤往返一次割一刀、切不折返，不等待移架，空牵引，移

架跟不上

3.工作面中部斜切进刀往返一次割一刀，斜切不折返，不等待

4.滚筒钻入法进刀，较少用

3.3.2综采面液压支架的移架方式

一.移架方式「单架依次顺序式一架一架移简单，适用不稳定

J顶板，应用较多，移架时卸载面

积小，顶板下沉量小

分组间隔交错式沿采煤机行走方向移架速度快，

适用顶板较稳定，每次不超过

3架

成组整体依次顺序式一组/次2〜3架/组

二.移架方式时移架速度的影响

一次移支架Vz=N3l/(te+Ntd)一次移Vz=lz/(te+td)

说明一次移多架比一次移一架在供液量相等的条件下，移架速度

加快。可适应采煤机快速行走，加大产量。

3.3.3综采工作面工序配合方式

及时支护方式：割煤一一移架一一推溜利于行人，运料，通

风，适用直接顶不好，老顶周期压不大。

滞后支护：割煤一一移溜一一移架，我国较少用。

3.3.4综采面端头作业

一.端头支护方式「单体柱

Y端头支架(专门的)

、工作面支架

二.平巷断面与综采面的相对位量

运输平巷断面应卧底掘进。移动变电站布置在同一侧，皮带运输机

应在远离工作面一侧，应采用斜顶梯形断面断面，支护用可缩支架

或锚杆。

3.3.5综采设备配套参数

煤层最大厚度一般应小于采煤机最大采高

支架顶梁底面应高于采煤机面200mm

端面距T=150—350mm,采高小取下限，采高大取上限

移架千斤顶的行程应比采煤机截深大100~200mm

设备配套有成套设备手册，设备样本

上、下山运输设备能力＞=平巷运力＞=工作面能力。

作业：

P40图3-28中，分别对(b)和(c)两种方式回答并画图表示

每次移架同时几架？割煤几架宽之后移一次支架？

思考题：

爬底板薄煤层采煤机滚筒旋转方向。

2005年月日

其它条件下机采工艺的教学时间1-2节

课题

特点班级03采矿

教教学目

了解其它条件下机采工艺的特点

材的、要求

分教学重点综采面调斜与旋转工艺

析教学难点综采面调斜与旋转工艺

3.4.1薄煤层机采的特点10

3.4.2大采高综采的特点15

教学进程3.4.3大倾角机采面特点10

3.4.4综采面调斜与旋转工艺10

3.5回采工艺方式的选择45

课的类型新课

扩展内容旋转式采煤的要点

教具、手段讲述、多媒体

作业布置

后记

3.4其它条件下机采工艺的特点

3.4.1薄煤层机采的特点

我国薄煤层产量不到储量比重的一半，因为经济效益不好，不

愿采。

一.薄煤层滚筒采煤机采煤的特点：

双滚筒，功率不小，薄机身，破岩力较强。

骑溜式——类似普通采煤机，适用M>0.8—0.9m；

爬底式——机身在滚筒侧，M=0.6—0.8m,前底后顶；

滚筒转向一一对滚；

运输机----转型，双边链，矮机身；

“三股道”控顶距一一人行道，机道，割煤道，尽量减少控顶距,

滞后支护。

二.刨煤机采煤特点：

截深小，功率较小，粉尘较小，司机可在平巷操作，移溜和支护

工人位置相对固定。

托钩刨一一掌板压在输送机下方，直接托底板，稳定性好，阻力

大；

滑行刨一一取消掌板，用滑架；

托钩滑行刨一一有掌板，掌板下增加滑板，减少摩擦力；

刨煤能力Qb=3600MVbHrckM——采高c——工作

面回采率。

脆性煤，或裂隙发育

顶板较稳定，底板平整

适用条件断层少，硬结核和夹奸少

一般采高＜1—4m

煤层倾角＜15°

3.4.2大采高综采的特点

3.5m------5o0m,分层和放顶都不太适合，支架容易歪斜，扭

转，倒架，容易出现大面积片帮。

加强司机培训

r煤壁要直，输送机要防滑

保护支架措施|适度带压移架

〔过构造有措施

调整工作面推进方向，推进方向和节理方向一

致或交小角有利

防片帮措施r用木锚杆加固煤壁

［树脂固结

3.4.3大倾角机采面特点（主要防滑，当＞12°）

防止没煤年进入底槽

「工作面适当伪斜

一.运输机防滑I自上而下，单向移溜，下行割煤，上行装煤移溜

、单体柱固定机头

锚固装置不能同时挪开

二.液压支架防倒防滑

自下向上移架，防采空区歼石下冲支架尾部

1.防倒｛间隔移架，并使支架保持适当迎山角

确保工作面下端头排头支架的稳定

>16°时，设液压安全绞车

2.采煤机防滑采用无链牵引采煤机，本身防滑

轻型采煤机设简单防滑杆

倾角较小时采煤机应具备下滑闭锁功能，以

防溜子刮动采煤机，新产品都有

3.4.4综采面调斜与旋转工艺

一.确定方案：选择煤层稳定，不受采动影响，构造少，无老巷的

快段，一般应以机头端为中心，旋转机尾端。

二.顶板管理：采用虚旋转中心法，实质是靠近端头的支架走一个

小弧线。

三.调斜工艺：从长刀逐渐变为短刀，最后调直运输，调正支架，

进入下一个转角工程，小角度的旋转叫调斜，转角45。—90°叫旋

转。

适用条件：局部地质变化，回收边角煤。

主要目的：减少搬家次数。

1.单产效率低，旋转期长，6-8个月，支架损坏较严重，一般

不用

2.作业环境要求高＜2.5m＜12°

3.对设备要求

4.对人员要求高

3.5回采工艺方式的选择

3.5.1综采适用条件

煤层较厚＞2。0m,有适当的可推进长度1000m,倾角较缓，一

般＜15。o

贯彻以经济效益为中心的思想。

3.5.2普采适用条件

适用条件广泛，尽量采用，炮采面尽量少用。

2005年月日

教学时间3-4节

课题回采工艺特殊技术措施

班级03采矿

教学目

教了解其它条件下机采工艺的特点

的、要求

材

分教学重点回采工艺的特殊技术措施

析

教学难点回采工作面工艺设计

一、回采工作面过地质构造的技术措施20

二、综采面的拆迁与安装..25

3.7回采工作面工艺设计.

一、确定机采工作面的开机率3

教学进程

二、机采面生产能力7

三、确定工作面合理长度..10

四、回采工作面作业规程的编制及步骤15

五、劳动组织形式的选择10

课的类型新课

扩展内容循环方式的多样性和合理性

教具、手段讲述、多媒体

作业布置

后记

3.6回采工艺的特殊技术措施

一、回采工作面过地质构造的技术措施

一般措施：,1、炮采

2、把断层留在煤柱中

[3、调斜

4、工作面甩掉一部分

I5、搬家

（-）回采工作面过断层，不般家，因为搬家赛太高，又得停产。

条件：断层落差W煤层厚度

综采面断层落层〈煤厚与最小采高之差，则不挑顶，不卧底

,否则，挑顶卧底采煤机割

挑顶卧底时需注意「调整方向，工作面与断层走向夹角420°〜30°

[预先逐步减小采高。

（二）综采面过其它地质构造

1、过陷落柱（直径<30m）>30m时，搬家。

措施：1）、控制爆破，采煤机清研，清歼石后马上转移架，小步距

循环。

2）、以最小采高通过。

3）、陷落柱范围内支架相对滞后。

2、过褶曲带

当褶曲较大时，工作面推进方向应垂直于背向斜轴。

（三）综采面过旧巷道

二、综采面的拆迁与安装

（一）拆迁

1、顶板控制金属网加木板梁

'金属网加钢丝绳

金属网加锚杆------推荐

2、拆除方法端头平巷，挑高，装平板车外运

，工作面支架托地板，或者上机槽滑板

拆除方向灵活掌握

（二）安装

1、开切眼断面扩大及支护

扩大「一次扩完

Y

〔边装边扩

支护了网加棚子

I网加锚杆

2、组装地面

’上出口

3、设备进工作面的方法拖底板

,轨道滑板

,机槽滑板

单轨吊

※现场最常用的是平板车进工作面方式

4、安装顺序前进式一一安装顺序与运送方向一致

*后退式

3.7回采工作面工艺设计

一、确定机采工作面的开机率

确定方法：现场统计

采煤机开机率K——采煤机运转时间占每日可利用的采煤作业时间

的百分比，平均20%

二、机采面生产能力，T/a

Qr=NLMBrC

三、确定工作面合理长度

（一）影响工作面长度的技术因素

1、设备条件：150—180M

2、地质条件：当断层多，煤层薄，倾角大，采高大，顶板过硬，过

碎时，适当缩短

3、通风条件：当瓦斯大时，用下式进行较核

L=60vMSG/90BPN

设计时要用到。

（二）影响工作面长度的经济因素分析（现场统计时才能用到）

四、回采工作面作业规程的编制及步骤

只讲循环图表

首先确定工作面作业形式

两采一准，一天两循环（普采）

边采边准，一天三循环（普采）

〈三采含半准，一天多循环（综采）

三采一准，一天多循环（综采）

四班交叉（炮采）

五、劳动组织形式的选择

组织形式

分段作业：每段一组，综合分组

追机作业：整面一段，专业分组

跳段接力作业一一推荐

2005年月日

单一走向长壁采煤法采教学时间1-2节

课题

煤系统班级03采矿

教学目

教了解单一走向长壁采煤法采煤系统

的、要求

材

分教学重点采煤系统分析

析

教学难点下巷方位的选择

4.1示例45

4.2采煤系统分析...

一、区段参数.10

二、区段平巷的坡度及方向5

教学进程

三、区段平巷的单巷布置和双巷布置7

四、对拉工作面12

五、工作面回采顺序6

六、区段无煤柱护巷通风方式5

课的类型新课

扩展内容现场对下巷布置的理念

教具、手段讲述

参考资料《采煤学》

后记

第四章单一走向长壁采煤法采煤系统

4.1示例

掘进顺序，四大系统，局部上、下巷关系。

4.2采煤系统分析

一、区段参数：

区段斜长：综采〉150m,普采＞120m,区段煤柱8〜15nl

区段平巷宽度：普采2.5〜3m,综采4〜4.5m。

可推进长度：普采＞500m,综采＞1000m。

二、区段平巷的坡度及方向

当采用小绞车调车时，定坡掘进坡度为17%0o

※坡度＜5°时都称平巷。

（一）普采区段平巷布置

当有褶皱时：教材中的方式：一条折线，沿中线掘进；一条曲

线，沿腰线掘进并超前。

※现场：一般都是打直线，沿中线掘进。高点设绞车，低点设

水泵水窝，皮带凹曲线半径大于80倍皮带带面宽，凸曲线半径大于

12倍皮带带面宽，沿空掘巷或沿空留巷。其优点是：施工简单，

回采率高，井巷工程量小，工作面等长，刮板运输机长度不增减，

施工速度快，巷道维护量少。缺点是对排水不利。

※下巷设备形式：胶带运输机靠下帮，便于采煤机自开缺口。

（二）综采区段平巷布置布置方式同上述现场部分。

三、区段平巷的单巷布置和双巷布置

（-）普采已述

（二）综采

1、双巷，第二条放移动变电站。

缺点：电缆移设复杂，影响液压支架的通过，不能开缺口。

2、单巷

1）移动变电站在上巷，风流反向，小于10度；

缺点：不能自开缺口。

2）移动变电站在下巷，常用方式，皮带一般应靠下帮布置。

（三）平巷支护建议用锚杆或锚杆加半梯形可缩金属支架支护。

四、对拉工作面

下工作面要比上工作面短，煤向上运，电机功率有限。

通风方式：中间进，上下回；或上下进，中间回；或中下进，上回。

错距小于5m,通常下超前上。

优点：费用少，回采率高，生产集中，掘进量和维护量少，占用设

备少。

适用条件：非综采，煤层倾角小于12度，顶板中等稳定以上，瓦斯

不大。条件还可放宽。

五、工作面回采顺序

后退式；前进式；往复式；旋转式。

六、区段无煤柱护巷

（一）沿空留巷后退式，前进式，往复式，适用2.0m以下的缓斜、

倾斜煤层。

留巷后即转入下区段回采。

优点：无煤柱，易维护，少掘进平巷及联络巷。

（二）沿空掘巷完全

留窄小煤柱

适用：缓倾斜、倾斜，厚度较大的中厚和厚煤层。

不能受回采工作面的采动影响所以掘进滞后回采的时间不小

于3个月，一般4〜6个月，个别8〜10个月。要进行观测。

交替采。

跳采。

依次接替一一双巷掘进，煤柱回收，滞后在边界开始沿空掘进。

七、通风方式与回采巷道布置

有U、Z、Y、H、W型5种。

八、受构造影响时的区段平巷的布置

躲开、伪斜、跳过（陷落柱）。

4.3单一走向长壁采煤的应用

适用条件：顶板易于冒落的缓倾斜、倾斜的薄、中厚及厚煤层（5.5m

以下）。

※尽量不用分层开采。

2005年月日

倾斜煤层走向长壁下行教学时间3-4节

课题

跨落采煤法班级03采矿

教学目

教了解倾斜煤层走向长壁下行跨落采煤法

的、要求

材

分教学重点回采工艺特点

析

教学难点采煤系统分析

5.1示例45

教学进程5.2采煤系统分析20

5.3回采工艺特点25

课的类型新课

扩展内容现场综采面搬家费用

教具、手段讲述

参考资料《采煤学》

后记

第五章倾斜煤层走向长壁下行跨落采煤法

5.1示例

对照投影，讲掘进顺序，四大必须，运煤，运料，排歼和掘进出煤,

通风

分层同采——

分层分采----

5.2采煤系统分析

一.区段分层平巷的布置

倾斜式：内错（向工作面错）a<15°〜20°

｛外错（向区段煤柱错）较少用｝

水平式：a>20°〜25。

垂直式：a<10°

二.布置方式

（一）布置方式

1.一煤一岩式——留煤柱，维护时间长，困难。

2.机轨合一：优点：省一条区段集中巷和一些联络巷，维护量少，

运输设备安装方便。

缺点：断面较大，速度较慢，没有煤巷定向。尤其综

采应用较多，挂中线定向掘进，上下允许有起伏。

（二）位置

（三）分层平巷与集中平巷的联系方式：石门，斜巷和立眼，。

A、平斜组合式

B、两平一斜式

C、两斜一平式

D、一平一斜式

（四）分层同采的合理错距

超前掘进和回采的前提——基本稳定

滞后时间〉3-4个月，错距现场确定

三.无区段平巷的布置

优点：系统简单，类似单一走向长壁，工程量少，掘进速度快，上

下分层间隔时间长，利于形成再生顶板

缺点：不能分层同采，只能两翼接替式跳采，巷道维护时间长，

目前，综采多数部分采用这种形式，克服了上述缺点，尽量采用。

四.跨上山回采

目的：不单是为回收上山煤柱。能减少自燃，改善上山应力状态，

最主要是减少综采的搬家次数，200万/次

缺点：对石门破坏严重。

注意：

1.底板岩石〉10m。

2.两面不能同时跨越。

3.停采线不能与上山太近,>20mo

4.不留区段煤柱，以防压上山。

两个示例，有区段集中巷图5-9

无区段集中巷图5-10

五.无区段煤柱方式

沿空留巷——只在顶分层，中下分层无定论

沿空掘巷,恢复溜煤斜巷（书上P90）,指有区段集中巷。

通过区段石门，没有区段集中巷。

5.3回采工艺特点

一.顶分层特点

（一）人工假顶

竹笆式，便宜，只能铺底网，寿命短

1、假顶材料｛金属网，强度高，耐腐蚀，寿命长

塑料网，不粘手，工人不累，抗控强度高，抗剪差,

延伸率大，成本高，容易出网兜

2、假顶形式｛底网

顶网

顶网优点：

1）不必把底煤全部清净即可挂网，及时支护，顶分层即可受益。

2）窜砰少，回柱方便。

3）本层浮煤在下分层可采出。

4）支柱工艺简单。

采面铺顶网方式：长边平行于工作面

综采铺顶网方式：长边垂直靠工作面顶网

底网有优势

（二）再生顶板

页岩式泥岩再加注水式灌浆，一段时间形成一定强度的再生顶板。

时间〉4〜6个月，甚至一年。工艺简单，类似顶层，不必人工假顶,

有条件时尽量采用。

二.假顶下回采特点：

（一）支护及顶网管理

周期来压不明显，但破碎，

浅截深，支柱，正倒悬臂错深齐柱式，或长梁对棚。

综采，支架一般为掩护式或支撑掩护式，擦顶带压移架，滚筒距

网＞100mm

（二）放顶

切顶好，最后一排的处理：斜撑，抬棚，防止悠架

（三）分层采高控制

间隔30〜50m打钻向下，分聋厚度综采＜3.2,一般3.0m

普采＜2.4,一般2.0m

三.适用条件

煤层顶板不十分坚硬易于跨落，直接顶具有一定厚度的缓斜及倾斜

厚煤层（不能放顶煤的，不能一次采全高的）。

自燃问题比较严重，假顶工作量大，巷道复杂，维护较困难。

＜5.5m一次采全厚，〉5.5m放顶煤。

2005年月日

教学时间1-2节

课题放顶煤采煤法

班级03采矿

教学目的、

教了解放顶煤采煤法

要求

材

分教学重点回采工艺特点

析

教学难点放煤顺序

7.1基本特点及类型30

7.2工艺特点20

教学进程

7.3采煤系统分析..25

7.4适用条件及评价15

课的类型新课

扩展内容难放煤层的处理

教具、手段讲述

参考资料《采煤学》

后记

第七章放顶煤采煤法

7.1基本特点及类型

一、特点：采底层，上部冒落放出，高位、中位、低位，过程,

不充分碎裂体，较充分，冒落放出

二、类型：1、沿煤层全部放顶煤一一常用

2、预采顶分层一一需人工放顶的，抽放瓦斯的、并

要铺网防止混歼，＞8米，减弱了矿体破坏力.

7.2工艺特点

一、顶煤碎裂原理及措施

碎裂过程：1,支撑压力弹性一一＞塑性一一＞一次破坏，不冒

落。

2,顶板下沉和反复支撑一一二次破坏一一对应不

充分和较充分体。顶梁越长，支撑次数就越多，

利碎，但易产生架上或架前冒空。

顶梁越短，支撑次数就越少，不利碎。

顶煤厚42〜3米。

二、顶煤放出的规律

椭球体概念：放出椭球体直径=0.25〜0.3h

理论上，放出椭球体表面上的颗粒将大体同时到达放煤口。

三、放煤工艺的几个问题

（-）开采厚度及放采比

底层采高2~2.8米放采比一一顶煤厚度与采高之比

为了顺利放煤，碎裂一一＞松散

松散需要膨胀高度=1.2~1.25顶煤厚度，

要实现膨胀，放煤口就要下沉：1,顶板下沉----400~500mm

2,中位窗口-----500mm的下沉量

3,低位窗口-----全部下沉量=底

层采高

煤厚6—8米放采比2—3中位放煤

煤厚10—12米放采比4—5低位放煤

（二）放煤步距

一般为2刀放一次，大--放不净小---易混秆

现场观测

（三）放顶顺序与开口数

1.多轮每轮放1/2~1/3

分段：工作面分成2〜3段，可一段放也可各段同时放

顺序：段内每次放相邻俩口，按顺序放

等量：每口每轮放量相等

2.单轮

多口同时开4个口

顺序第一个口见砰后，开第5个口，1/4

不等量1,1/2,1/3,1/4

3.多轮每轮放1/2~1/3

间隔1.3.5.....2.4.6....

顺序挨个放一个一个放

多口各口量一样

4.单轮

间隔L3.5先放2.4.6滞后一段距离

多口每次3个口

第四种常用各种方式每次放煤口不大于3个

7.3采煤系统分析

一.回采巷道布置

简单在底层经济效益显著

二.面长及推进度

面长：1.不小于80米，碎裂要求

2.一个小班内应把整个面长的顶煤全放完L=n(T/t)Bn

往往运输机的能力不足.一般100〜120米条件好的大于150米。

可推进度800-1000米。

三.煤质回采率

1.初采损失。

采空区充填物高度大于支架高度的80%,顶板冒落无冲击危害

过1/2跨落步距后，少放一部分。

2.终采损失

顶煤硬一一距停采线10-15米，不放顶煤，以利撤架。

顶煤软一一工作面按8-10度坡爬到顶板

3.端头损失。两端各2-3架不改

4.采，放损失5%15%10-12%

5.护巷煤柱损失

以上在一起，按规定小于25%,应采取一些措施。

个人意见和分析：回采率达不到国家规定，也不搞分层开采。

经济效益一一成本利润

7.4适用条件及评价

一、评价：

优点：单产高，效率高成本低，巷道少，搬家少，经济

效益显著

缺点：煤损多，易发火，煤尘大，瓦斯易积聚。

二、适用条件：小于15度，M=6〜10米，f=l〜3,不易燃,

含阡少，瓦斯少，不易爆。

2005年月日

教学时间3-4节

课题急倾斜走向长壁采煤法

班级03采矿

教学目

了解急倾斜走向长壁采煤法

教的、要求

材教学重点俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法

分

析俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法工作面空

教学难点

间概念

一、倒台阶20

二、斜倒台阶.20

教学进程三、俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法15

四、机采15

五、倾斜分层放炮落煤20

课的类型新课

扩展内容最新的急倾斜采煤法

教具、手段讲述

参考资料《采煤学》

后记

第八章急倾斜采煤法

特点：

1、煤自溜，但不安全。

2、顶底板都可能沿倾斜滑动，支架不稳。

3、除溜煤外，操作困难。

4、溜煤眼无设备，运料眼无轨道，行人眼有梯蹬，溜阡、

回风、排水。

5、构造较复杂，掘进慢，回采率低，易自燃，走向短。

6、采用立面投影图或层面图。

§8.1急倾斜走向长壁采煤法

一、倒台阶

按图讲区段回风平巷、运输平巷、超前辅助平巷

行人眼、通风眼、溜煤眼、正倒台阶、风镐落煤、木支柱、

脚手板、护身板、密集支柱、两采一放，运煤、运料、通风系

统。

二、斜倒台阶

按图讲短壁打眼放炮、斜台滑煤、打眼放炮斜上打、金

属支柱、假顶用挡年帘，增加加强支柱

三、俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法

按图讲爆破落煤，金属支柱，倒悬壁，沿煤壁齐梁齐柱,

每隔4-5m设一排密集支柱加笆帘子，起挡肝切顶作用，溜煤，

运料，通风等。

上述三种非机械化采煤法评价及适用条件

倒台阶：

优点：巷道量少

缺点：劳动强度大顶底板易滑脱，顶板管理量大，瓦斯易

积聚

适用：越来越少。

斜台阶：

优点：压力较稳定巷道比较少顶底板不易滑脱工效较高

瓦斯不积聚

缺点：仍然有台阶

适用：优于倒台阶

俯伪斜走向长壁分段水平密集：

优点：取消了台阶矿压显现比较小工效比较高顶底板稳

定性比较好

缺点：有瓦斯积聚巷道较多

适用：＞40°,顶板中等稳定，煤壁易片，V2m的低瓦斯

煤层，或厚度变化大的不适合伪倾斜柔性掩护支架采煤法薄及

中厚煤层。

取代前两种。

四、机采（试验阶段，经济效益不好）

（一）、钢丝绳锯

按图讲有区段煤柱，刀柱式采煤20〜30间距无支护锯

开豁口地压落煤工人不进工作面

评价：

优点：劳动强度低材料消耗低

缺点：顶板难管回采率低媒质差断绳不好处理不可靠

推广难

有气垛的情况充气和放气相当于升柱或降柱的作用

（二）普采

防滑除以前讲过的防滑措施外采煤机用绞车牵引运输

机也要绞车牵制

单体支架防滑：顶架平行于工作面并加木底梁

（三）综采

伪斜不设运输机煤自溜液压支架上安装供采煤机行走

的导轨

五、倾斜分层放炮落煤工作面斜长1201n

教学后记：本次课用图较多，由于有投影仪大大缩短了用

时，讲课效率的大提高，同页数的内容，相对用时较少，所以

在编制教学计划时，图多的课程，每课页数可适当增多。

2005年月日

教学时间1-2节

课题急倾斜采煤法

班级03采矿

教教学目

了解急倾斜走向长壁采煤法

材的、要求

分教学重点伪倾斜柔性掩护支架采煤法

析教学难点伪倾斜柔性掩护支架采煤法工作面空间概念

8.2伪倾斜柔性掩护采煤法一20

教学进程8.3水平分层及倾斜分层采煤法20

8.4水平分段放顶煤采煤法20

课的类型新课

扩展内容最新的急倾斜采煤法

教具、手段讲述

参考资料《采煤学》

后记

8.2伪倾斜柔性掩护采煤法

一、采煤系统

按图讲：各巷道及斜眼状态，运煤，运料，通风，行人等系统。

柔性支架位置在头顶，立面图，巷道是侧视图，用两根铁线示意。

随采随冒巷道。

二、掩护支架结构

按图讲：最底层是钢丝绳。

三、回采工作

（-）,准备。按初次下放图讲打开切眼，目的，供风。头，

尾。从尾部铺起。冒15米，开始下放。

（二），正常回采。按图8-11讲。安拆支架。支架卡在放炮后

的煤上。钢梁垂直于顶底板。钢丝绳与回采面平行。出煤铺溜，打

眼卸溜。边采煤边调架。全断面一次爆破为好。

（三）收尾按图讲。图8-11只拆不接。打收作眼，目的，回

风。

四、改进支架，扩大使用范围。

（一）厚度大接长钢架，井下运输3米长左右。可用到M=12

米。

（二）厚度较小。用八字型掩护架。改善通风，增加作业空

间。1.3米—1.6米

（三）倾角55—60度时，用折线形。

（四）单腿支撑式：a<60°八字型钢架加一根金属支柱。

M=L45—4.6米。

（五）7字型M<1.3米。

结论：不同厚度，不同倾角，有各种形式可供选用。

五、改进巷道布置，减少支架安装次数。

次数只是减少，并没消灭。但巷道量增加了，有无更好的办法？

作为思考题。

六、评价及适用条件。

与前几种方法相比，巷道系统并不简单，自溜运煤也不是独有

的优点。工作面倾角缓。工作面支护特别省工省时。是除综采放顶

煤采煤法之外的最好的急倾斜采煤法。

存在问题：支架宽度不可调。应研究，例如：用手调撑杆（晾

衣杆）。

适用条件：a〉60°m=2-6米，煤厚度变化不大的厚煤层。

实际上，a〉45。，m〈12米，薄，中厚都可以。

8.3水平分层及倾斜分层采煤法

方法已经淘汰，自学。略讲。

8.4水平分段放顶煤采煤法

用粉笔盒示意分段采煤法。

一、采煤系统

看图讲巷道系统，用铁线先建立空间概念。

二、综采工艺特点

采煤机短机身，刮板输送机功率小，采煤机可上机头。从巷道

入刀，自底板向顶板方向放炮，一般要多轮放炮，距离应〉25米。

三、滑移支架放顶煤工艺特点

图8-32,按图讲，滑移支架。2-3刀放煤一次，网剪口，不超

过3个口，底板到顶板放煤。

四、顶煤破碎和放出特点

不易碎，应低位放煤。把急斜冒落漏斗介绍一下，把采煤面空

间用灯泡盒演示一下，放顶煤工作面沿走向推进。

五、评价、

先问，与其他急倾斜采煤法相比，值得推广。经济效率好，单

产高。

占用设备少，成本低，铺网少（滑移支架），比急倾斜分层采煤

法巷道多，比其他方法巷道少。

结论：对于急倾斜煤层

M=8-14米，滑移支架炮采放顶煤。

M=14-24米，滑移支架普采放顶煤。

M〉24米，综采放顶煤。

问：M〈8?用什么？-----柔性掩护支架。

2005年月日

教学时间3-4节

课题采煤方法的发展方向

班级03采矿

教教学目

了解采煤方法的发展方向

材的、要求

分教学重点采煤方法的发展的几个发展方向

析教学难点应用

1.采煤工艺技术发展30

教学进程2.采煤方法的发展方向25

3.无人工作面采煤方法35

课的类型新课

扩展内容无人工作面采煤方法

教具、手段讲述

参考资料《采煤学》

后记

10.1选择采煤方法的原则及影响因素分析（略）

10.2采煤方法的发展方向

一、机械的问题，看经济效益：V2.4,用普采，可不用综采；

>2.4m时，看综采设备研究制造的程度（大倾角，大采高）。

二、a>12°,走向长壁；a<12°,要用倾斜长壁，条带式划

分。

三、厚煤层，

m<5m卜<45。，一次采全高

a>45。,柔性掩护

a<15。,放顶煤

m>5m15。<a<45。,倾斜分层，解决防倒嬲问题，也可放顶煤

<8,柔性掩护支架

…8〈根<14,滑移支架，炮采，放顶臬，水平分段

a>45«

’14<m<24,滑移支架，普采，放顶臬，水平分段

24<〃?,滑移支架，炮采，放赐

四、要推广无煤柱护技术，但要注意，保安规程规定不允许向

采空区漏风。

五、“三下”采煤看效益，现一般不用。

六、水采，一定条件，在国内有详细的对比数据和结论的情况

下可用。

七、柱式体系：如果全部回采，适合柱式采煤层，用壁式效益

更好，如果“三下”留煤柱采，效益一般都不好。

10.3无人工作面采煤方法（略）

2005年月日

教学时间1-2节

课题“三下一上”采煤

班级03采矿

教教学目

了解“三下一上”采煤

材的、要求

分教学重点移动盆地的主断面及其特征

析教学难点地表移动和变形的5种类型和规律

1.岩层与地表移动特征45

教学进程2.地表移动与变形的预计..45

课的类型新课

扩展内容观念更新

教具、手段讲述

参考资料《采煤学》

后记

第二十三章“三下一上”采煤

（目的：破坏程度、留煤柱）

三下一上一一建筑物下、铁路下、河流下、承压水体上。

22.1岩层与地表移动特征

一.岩层移动特征

H/M=25〜50及以上时，稳定后形成三带。

三带：冒落带

裂缝带或导水裂缝带

弯曲带或整体移动带一直到地表

二.地表移动特征

（一）地表移动及移动盆地。图23—2,边界、下降10mm。

（二）移动盆地的形成过程及种类

种类：非充分采动

碗状1充分采动

盆状一一超充分采动

过程：图23—3、讲解上述。

主断面、过最大下沉点，走向、倾向

（三）移动盆地的主断面及其特征

按图23—4讲：充分和近充分时边界角（10mm）、煤柱方向、上

山方向（下山）、松散层移动角6。

移动角（i=3mm/m,k=0.0002/m,e=2mm/m的点）取3点中最

外边一个。

裂缝角

按图23—5讲，充分和超充分条件下，盆地中心或盆底边缘、

采空区侧上、下山、充分采动角。

按图23—6讲，下山方向移动，地表最大下沉点，采空区中点，

下山侧、最大下沉角。。

三.地表移动和变形的类型和规律

（一）.类型

下沉（w）.mm

厂

水平移动（v）.mm

倾斜（i）mm/mi=△w/△x或dw/dx（A.B）

水平变形（£）.mm/m£=△v/△x或dv/（A.B）

图23—8

曲率（k）0.001/mk=△i/△x或

jdi/dx=d"w/dx2

曲率半径R=l/k

（二）.规律（稳定后的）下沉：向下为正，倾斜：左正、右负,

移动：左正、右负。

图23—9是回采结束（比如一个回采面）且下沉稳定以后的曲

线图。

曲率：凸正、凹负，变形：拉正、压负。

曲率和水平变形为零值所对应的下沉曲线上的E和E'是拐点，

偏向采空区一侧。

（三）.采动过程中地表移动和变形的发展规律

1.轨迹图23—10参照图23—3。

2.地表下沉的基本规律图23-3o解讲

3.水平（或倾斜）移动发展规律图23—11。A.B.C.D非充分

移动、E充分、F超充分。

0'5和0'6对应图23—9中的孰和

图23—9中，（X和点之间各点都经历过负向移动和正向移动

负倾斜到变平的过程，01和点之间各点，起点和终点连线都铅垂

的，这行轨迹都是曲线，如图23—10中的c点。

4.曲率（水平变形）发展规律A.B.C不充分、D充分、E超充

分。

左盆边正曲率由小到大到稳定值，参见图23—9,负曲率（kB）

由碗底最大到左盆边次大（kc）再缩小到稳定值。

对应kB

对应kc

（四）.地表下沉速度图23—13①一最大下沉速度滞后角。

地表各点移动：小一大一小

r开始阶段，从下沉值达到10mm时开始

到下沉速度50nlm/月

<

地表移动三个阶段活跃阶段，>50mm/月

〔衰退阶段，从50mm/月到连续6个月累

计下沉值30mm

四.地质和采矿条件的影响（自学）

23.2地表移动与变形的预计

一.最大下沉和水平移动

充分采动、Wcm=q.m.cosa,Vcm=0.3Wcm

超充分采动>

非充分采动JWcm=q.m.cosa,q—

一下沉系数.查表

二.典型曲线法

按图介绍图23—15.中3改成中充分采动情况下，10

等分、11个下沉点、10个倾斜点、9个曲率点.倾斜值乘系数8=水

平移动

曲率乂8=水平变形B=10-12

三.概率积分法、自学

缺点：算出的拐点在稳定边界上方，实际拐点向采空区偏入0.3

r,误差较大。

本次课讲完以后，应树立如下观念：1.盆底曾受过采动影响2.

尽量少碰，尤其是煤层群3.安全深度概念4.违序开采，在安全深

度以下。

2005年月日

教学时间3-4节

课题“三下一上”采煤