第9章 柱式体系采煤法(罗文柯)

1、1第第9章章 柱式体系采煤法柱式体系采煤法2讲授主要内容讲授主要内容第一节第一节 房式采煤法房式采煤法第二节第二节 房柱式采煤法房柱式采煤法第四节第四节 高度机械化的柱式体系采煤法优缺点与高度机械化的柱式体系采煤法优缺点与适用条件适用条件第三节第三节 房柱式与长壁工作面配合的采煤法房柱式与长壁工作面配合的采煤法重点：第重点：第1 1、2 2、3 3、节、节3基本概念基本概念房式和房柱式采煤法概念：房式和房柱式采煤法概念：在煤层内开掘在煤层内开掘一系列一系列称为煤房称为煤房的巷道，煤房左右用联络巷相连，这样就形成一定尺寸的的巷道，煤房左右用联络巷相连，这样就形成一定尺寸的煤柱。煤柱可留下来不采，

2、用以支撑顶板，或在煤房采完煤柱。煤柱可留下来不采，用以支撑顶板，或在煤房采完后，再将煤柱按要求尽可能采出后，再将煤柱按要求尽可能采出。房式采煤法房式采煤法 只采煤房不回收煤柱。只采煤房不回收煤柱。房柱式采煤法房柱式采煤法是既采煤房，又回收是既采煤房，又回收房间煤柱房间煤柱。按按采煤采煤工艺工艺分类分类传统的钻眼爆破工艺类传统的钻眼爆破工艺类高度机械化的连续采煤机采煤工艺类高度机械化的连续采煤机采煤工艺类应用应用情况情况乡镇煤矿乡镇煤矿部分大型现代化矿井部分大型现代化矿井5第第1节节 房式采煤法房式采煤法1-进风主平巷；进风主平巷；2-回风主平巷；回风主平巷；3-胶带输送机主平巷；胶带输送机主平

3、巷；4-盘区进风平巷；盘区进风平巷；5-盘区回风平巷；盘区回风平巷；6-盘区胶带输送机平巷；盘区胶带输送机平巷；7-转载机；转载机；8-地质破坏不可采区域；地质破坏不可采区域；9-风桥；风桥；10-风墙风墙 1、盘区巷道布置、盘区巷道布置2 2、房式采煤法技术参数、房式采煤法技术参数（1）平巷数目）平巷数目确定依据：确定依据：运输、行人、顶板管理方式及通风运输、行人、顶板管理方式及通风能力综合确定。能力综合确定。布置原则：布置原则：生产与通风有利。并列布置生产与通风有利。并列布置一般数目：一般数目：主副平巷：主副平巷：5-8条（中进侧回）；条（中进侧回）； 区段平巷：区段平巷：3-5条（中运侧

4、通）；条（中运侧通）； 联络巷：数条（通风与安全需要）。联络巷：数条（通风与安全需要）。2 2、房式采煤法技术参数、房式采煤法技术参数（2）煤柱尺寸）煤柱尺寸一般留设：一般留设：8-20m，根据上覆岩层厚度、煤层，根据上覆岩层厚度、煤层和底板强度确定和底板强度确定（3）煤房采高、采宽及截深）煤房采高、采宽及截深采高：采高：连续采煤机采高可达连续采煤机采高可达4m煤层厚度：煤层厚度： 4m，一次采全高；，一次采全高；4m，采优质，采优质部分，余弃采空区。部分，余弃采空区。煤房宽度：煤房宽度：锚杆支护：锚杆支护： 6m；锚杆和支柱：；锚杆和支柱： 6m；煤层顶板破碎：；煤层顶板破碎： 5m截深：一

5、般截深：一般5-6m，1、连续采煤机梭车间断运输工艺系统1234567891连续采煤机-梭车工艺系统2345678电源中心；6连续采煤机；锚杆机；9纵向风障；带式输送机；梭车；风帘；风墙；转载破碎机；主要用于中厚煤层。主要用于中厚煤层。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：铲车配套设备配套设备滚筒宽：滚筒宽：2.9-3.2m；机身长：；机身长：9-10m。割煤与装煤同割煤与装煤同时完成。时完成。（一）煤层掘进（一）煤层掘进连续采煤机房柱式开采平巷和联络巷开采顺序连续采煤机房柱式开采平巷和联络巷开采顺序1回风道

6、；回风道；2进风道；进风道；3永久性风墙；永久性风墙；4采区供电中心；采区供电中心；5铲车；铲车；6给料破碎机；给料破碎机；7 防火帘；防火帘；8风帘风帘连续采煤机掘进顺序连续采煤机掘进顺序连续采煤机掘进顺序连续采煤机掘进顺序（a）切槽工序；（）切槽工序；（b）采垛工序；）采垛工序；1连续采煤机；连续采煤机；2风障风障连续采煤机截割方式连续采煤机截割方式连续采煤机截割方式（a）切入；（）切入；（b）下行截割；（）下行截割；（c）平整底板）平整底板 2、连续采煤机输送机连续运输工艺系统主要用于近水平薄煤层，在中厚煤层的使用也呈上升趋势。 螺旋滚筒采煤机螺旋滚筒采煤机1-连续采煤机；23-万向接长

7、机；4-胶带输送机采煤机后第采煤机后第1台为桥式转载机，设有一个容量台为桥式转载机，设有一个容量较大的受载容器，后面多台万向接长机，便于较大的受载容器，后面多台万向接长机，便于转弯运行，最后一台万向接长机尾部与胶带运转弯运行，最后一台万向接长机尾部与胶带运输机尾部相接。输机尾部相接。与梭车运煤系统比较：与梭车运煤系统比较：（1）运输能力大，连续生产时间长；）运输能力大，连续生产时间长；（2）设备爬坡能力强，对底板比压小；）设备爬坡能力强，对底板比压小；（3）不易洒落浮煤，运行环境安全；）不易洒落浮煤，运行环境安全；（4）运输成本低；）运输成本低；（5）设备初期投入高；）设备初期投入高；（6）设

8、备搬家倒面工艺复杂；）设备搬家倒面工艺复杂；（7）对顶板的完整性要求高。）对顶板的完整性要求高。1、适用：、适用：近水平薄或中厚煤层，与长壁开采配合，近水平薄或中厚煤层，与长壁开采配合，亦可用于厚煤层。亦可用于厚煤层。2、要求：、要求：瓦斯含量小；采深不超过瓦斯含量小；采深不超过300m；顶板；顶板坚硬或中等稳定；地面建筑设施需要保护等。坚硬或中等稳定；地面建筑设施需要保护等。3、注意问题：、注意问题：房和柱的尺寸应根据围岩性质和开房和柱的尺寸应根据围岩性质和开采条件确定：（采条件确定：（1）坚硬顶板：）坚硬顶板：房宽大于柱宽，留房宽大于柱宽，留条状煤柱，防大面积来压或冒顶；（条状煤柱，防大面

9、积来压或冒顶；（2）地面需保）地面需保护时：护时：柱宽大于房宽，块状煤柱；（柱宽大于房宽，块状煤柱；（3）采出率：）采出率：一般不超过一般不超过40%左右。左右。第第2节节 房柱式采煤法房柱式采煤法特点：特点：房间留设不同形状的煤柱，采完煤房后有房间留设不同形状的煤柱，采完煤房后有计划地回收所留煤柱，顶板稳定，可直接全部回计划地回收所留煤柱，顶板稳定，可直接全部回收全部煤柱，反之，则保留部分煤柱。收全部煤柱，反之，则保留部分煤柱。 以以4-5个以上的煤房为一组同时掘进，煤房宽个以上的煤房为一组同时掘进，煤房宽5-7m，房间煤柱宽，房间煤柱宽15-25m，每隔一定距离用联络巷，每隔一定距离用联络

10、巷贯通，形成方块或矩形煤柱。贯通，形成方块或矩形煤柱。采房煤工艺：采房煤工艺：同房式采煤法同房式采煤法回收房间煤柱：回收房间煤柱：袋翼式、外进式、劈柱式袋翼式、外进式、劈柱式1、袋翼式：、袋翼式：在煤柱中开掘在煤柱中开掘23条巷条巷道，作为回收煤柱时的道，作为回收煤柱时的通路（袋）。此种巷道通路（袋）。此种巷道与采空区之间留下的煤与采空区之间留下的煤带称之为翼。带称之为翼。2、外进式：、外进式：直接在房内向两侧直接在房内向两侧煤柱进刀。煤柱进刀。3、劈柱式：、劈柱式：在煤柱中间形成一在煤柱中间形成一条通路，连续采煤条通路，连续采煤机与锚杆机分别在机与锚杆机分别在两个煤柱通路中交两个煤柱通路中交

11、叉作业，然后在分叉作业，然后在分别回收两侧煤柱。别回收两侧煤柱。 盘区准备巷道按输送机长度确定：盘区准备巷道按输送机长度确定：500-600m，最长达最长达1000m，准备巷道一侧或两侧布置长条状，准备巷道一侧或两侧布置长条状房柱（宽约房柱（宽约15m，长约，长约65-90m）。）。（1）“汪格维里汪格维里”采煤法在准备巷道的一侧或采煤法在准备巷道的一侧或两侧布置长条形房柱。两侧布置长条形房柱。（2）与传统的房柱式采煤法的）与传统的房柱式采煤法的主要区别主要区别是：采是：采煤区段划分和区段内煤体切割及回收方法不同，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

12、冒落，煤柱回收后，顶板类似长壁工作面一样充分冒落，使煤房、煤柱的回采避开支承压力高峰区。使煤房、煤柱的回采避开支承压力高峰区。（3）回采顺序：回采顺序：一般后退式，两侧布置：先进一般后退式，两侧布置：先进后退；煤房单头掘进。先采后退；煤房单头掘进。先采15m宽的条状房柱中宽的条状房柱中6m宽的煤房，单头掘进至边界，后退回收剩余宽的煤房，单头掘进至边界，后退回收剩余的的9m煤柱。煤柱。我国神东矿区的哈拉沟煤矿条状煤柱房柱式采煤我国神东矿区的哈拉沟煤矿条状煤柱房柱式采煤法的巷道布置图法的巷道布置图1、适用：、适用：近水平薄或中厚煤层，近水平薄或中厚煤层，2、要求：、要求：瓦斯含量小；采深不超过瓦斯

13、含量小；采深不超过300m；顶板；顶板中等稳定。中等稳定。3、注意问题：、注意问题：房和柱的尺寸应根据围岩性质和开房和柱的尺寸应根据围岩性质和开采条件确定：（采条件确定：（1）便于设备运行；）便于设备运行；（2）房宽不）房宽不小于小于5m。第第3节节 房柱式与长壁工作面配合采煤法房柱式与长壁工作面配合采煤法其实质是在长壁综采面两侧形成多巷布置，应用房柱式采煤法作为回采巷道掘进，再后退采用长壁综采采煤，最后用连续采煤机回收巷道煤柱。 适合具体房柱式开采条件的情况适合具体房柱式开采条件的情况第第4节节 高度机械化的柱式体系采煤优缺高度机械化的柱式体系采煤优缺点与适用条件点与适用条件优点：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7075%左右； 通风条件差，进回风并列