近水平煤层走向长壁采煤法采煤系统

1、 第二篇第二篇 采煤方法采煤方法第一节 近水平煤层走向长壁 采煤法采煤系统n倾角在倾角在8以下的煤层为以下的煤层为近水平煤层近水平煤层 n由于煤层倾角小，井田内再划分时就不能再按由于煤层倾角小，井田内再划分时就不能再按阶段垂高将其分成阶段了，一般是把运输、回阶段垂高将其分成阶段了，一般是把运输、回风大巷布置在井田倾斜的中央，利用大巷将井风大巷布置在井田倾斜的中央，利用大巷将井田分成上、下两部分，再在每一部分内划分出田分成上、下两部分，再在每一部分内划分出若干个若干个盘区盘区（或带区）进行开采。（或带区）进行开采。n目前，我国开采近水平煤层的主要方法有走向目前，我国开采近水平煤层的主要方法有走向

2、长壁采煤法和倾斜长壁采煤法。长壁采煤法和倾斜长壁采煤法。n采用走向长壁采煤法开采近水平煤层，一般采用走向长壁采煤法开采近水平煤层，一般采采用盘区式开采用盘区式开采。 一、上（下）山盘区n盘区分类：盘区分类：n按开采煤层数目分：按开采煤层数目分： 单一煤层盘区、联合布置盘区单一煤层盘区、联合布置盘区n按盘区主要巷道布置位置分：上（下）山盘区、石门盘按盘区主要巷道布置位置分：上（下）山盘区、石门盘区区 1.上（下）山盘区单层布置上（下）山盘区单层布置n开采薄及中厚煤层，可采用上（下）山盘区走向长壁采开采薄及中厚煤层，可采用上（下）山盘区走向长壁采煤法。一般情况下，将盘区布置在围岩条件好的稳定煤煤法

3、。一般情况下，将盘区布置在围岩条件好的稳定煤层中，两上（下）山相距层中，两上（下）山相距1520m。运输上（下）山采。运输上（下）山采用铺设带式输送机，轨道上（下）山采用无极绳轨道运用铺设带式输送机，轨道上（下）山采用无极绳轨道运输，或绞车轨道运输。输，或绞车轨道运输。2、联合布置的上山盘区条件：条件： M1和和M2煤层为中厚煤层，层间距煤层为中厚煤层，层间距H=10 15m，煤层之间为砂质页岩和砂岩互层，低瓦斯矿井，地质煤层之间为砂质页岩和砂岩互层，低瓦斯矿井，地质构造简单，煤层倾角构造简单，煤层倾角 。 1 1）盘区巷道布置及掘进顺序）盘区巷道布置及掘进顺序 运输大巷运输大巷1 1布置在布

4、置在M2煤层底板岩层中，在煤层底板岩层中，在M2煤层中布煤层中布置总回风巷置总回风巷2 2，并布置盘区下部车场，并布置盘区下部车场6 6，自运输大巷，自运输大巷1 1开掘与大巷开掘与大巷1 1相平行的盘区材料斜巷相平行的盘区材料斜巷3 3和甩车场和甩车场1616，进，进入入M1煤层后，掘进盘区无极绳轨道上山煤层后，掘进盘区无极绳轨道上山4 4；同时，从；同时，从下部车场下部车场6 6开掘进风斜巷开掘进风斜巷7 7和盘区煤仓和盘区煤仓9 9，到达，到达M2煤层；煤层；沿沿M2煤层掘进盘区运输上山煤层掘进盘区运输上山5 5，开掘回风斜巷，开掘回风斜巷8 8连通连通轨道上山轨道上山4 4和总回风巷和

5、总回风巷2 2。2）盘区生产系统n运煤系统运煤系统：nM1煤层工作面采出来的煤炭，经煤层工作面采出来的煤炭，经M2煤层区段运输平巷煤层区段运输平巷11运到区段溜煤眼运到区段溜煤眼15，然后经，然后经M2煤层中的共用运输上煤层中的共用运输上山山5，运到盘区煤仓，运到盘区煤仓9，在盘区下部车场，在盘区下部车场6装车运出盘区。装车运出盘区。n运料系统运料系统：n工作面所需的材料和设备，由运输大巷工作面所需的材料和设备，由运输大巷1经盘区材料斜经盘区材料斜巷巷3、甩车道、甩车道16转运到转运到M1煤层中的盘区无极绳轨道上山煤层中的盘区无极绳轨道上山4，再运到，再运到M1煤层工作面进风平巷煤层工作面进风

6、平巷10，送到，送到M1煤层采煤煤层采煤工作面。工作面。 M2煤层采煤工作面所需材料，则直接由轨道煤层采煤工作面所需材料，则直接由轨道上山运进区段进风平巷到工作面。上山运进区段进风平巷到工作面。盘区生产系统n通风系统：通风系统：n由运输大巷由运输大巷1来的新鲜风流，经进风斜来的新鲜风流，经进风斜巷巷7、运输上山、运输上山5、 M2煤层的进风巷煤层的进风巷12，然后通过两对材料进风斜巷，然后通过两对材料进风斜巷14进进入入M1煤层区段进风平巷煤层区段进风平巷10，冲洗工作，冲洗工作面。污风则经面。污风则经M1煤层区段运输平巷煤层区段运输平巷11、轨道上山轨道上山4、回风斜巷、回风斜巷8进入总回风

7、巷，进入总回风巷，由风井排至地面。由风井排至地面。2 141 51 11 41 01 851 01 4781 76931 61 92 012II盘区巷道布置 87961319mm16174512101513111410181212214II盘区巷道布置 巷道布置特点巷道布置特点（1）“运上运上”5布置于布置于M2层中，层中，“轨上轨上”4布置于布置于M1层中（层中（2）区段平巷区段平巷单巷布置，对拉采面，单巷布置，对拉采面，10和和12重迭布置重迭布置（3）区段平巷与区段平巷与上山联系上山联系 1111与与4 4直接相连直接相连 1111通过通过1515与与5 5相连相连 （4）斜巷斜巷14和

8、和21运料、行人、进风、回风运料、行人、进风、回风（5）水平运输大巷水平运输大巷1布置于布置于M2底板岩层中底板岩层中总回风巷总回风巷2布置于布置于M2中中二、石门盘区石门盘区石门盘区 自水平运输大巷开掘石门作为盘区自水平运输大巷开掘石门作为盘区 主要巷道时，该盘区称石门盘区。主要巷道时，该盘区称石门盘区。条件：条件： 煤层煤层 厚度（厚度（m） 层间距（层间距（m） M1 0.9 M2 4.4 3.3 M3 4.5 2.6 = ，低瓦斯矿井，盘区走向，低瓦斯矿井，盘区走向2200m， 倾斜长倾斜长800 1000m，走向长壁采煤法。走向长壁采煤法。 盘区巷道布置 121 11 41 8756

9、892 11 761 21 01 21 3m431 92 011111 51 31 21 61 41 1271 831 7689411 92 0mmm1 0123巷道布置特点巷道布置特点 1）运输大巷运输大巷1置于距置于距m3煤层约煤层约20m的底板岩石中的底板岩石中 （ 运输水平）运输水平） 回风大巷回风大巷2置于距置于距m3约约10m的底板岩石中（回的底板岩石中（回风水平）风水平）111513121614112718317689411920mmm10123 2）盘区石门）盘区石门3置于距置于距m3的底板岩石中，与的底板岩石中，与 1同一水平。同一水平。（相当于（相当于“运上运上”，机车可进

10、入，机车可进入3直接装煤）直接装煤） 轨上轨上4置于距置于距m3约约10m的底板岩石中。的底板岩石中。 3）区段区段 集中机巷集中机巷6和集中轨巷和集中轨巷7置于距置于距m3约约8 10m的底板岩层中。的底板岩层中。区段6作为区段的集中轨巷。 4）各煤层（或分层）区段平巷均超前（两个溜煤眼及斜巷间距）回采工作面掘进。 21114187568917612101213m1121114187568921176121012 13m43192011、运煤系统、运煤系统：各：各煤层采煤工作面采煤层采煤工作面采出的煤炭，由煤层出的煤炭，由煤层或分层工作面超前或分层工作面超前运输平巷运输平巷13（或（或15等

11、），经区段溜煤等），经区段溜煤眼眼12到集中运输平到集中运输平巷运至区段煤仓巷运至区段煤仓8，在区段石门在区段石门3中装中装车运出盘区。车运出盘区。（二）盘区（二）盘区 生产系统生产系统 12111418756892117612101213m43192012、运料系统、运料系统：工：工作面所需的材料和作面所需的材料和设备，由运输大巷设备，由运输大巷1经盘区下部车场经盘区下部车场19、无极绳轨道上、无极绳轨道上山山4运到集中轨道运到集中轨道平巷平巷7，然后由回，然后由回风运料斜巷风运料斜巷11提到提到各煤层（或分层）各煤层（或分层）工作面超前回风平工作面超前回风平巷巷14（或（或16）到采）到采

12、煤工作面。煤工作面。12111418756892117612101213m43192013、通风系统、通风系统：新鲜风流自：新鲜风流自岩石运输大巷岩石运输大巷1、经盘区石、经盘区石门门3、进风斜巷、进风斜巷9进入集中运进入集中运输平巷输平巷6，再经进风行人斜，再经进风行人斜巷巷10、各煤层（或分层）超、各煤层（或分层）超前运输平巷前运输平巷13（或（或15），送），送到采煤工作面。工作面污风到采煤工作面。工作面污风则由煤层（或分层）超前回则由煤层（或分层）超前回风平巷风平巷14（16），经回风运），经回风运料斜巷料斜巷11到集中轨道平巷到集中轨道平巷7，再经轨道上山再经轨道上山4到盘区回风到盘

13、区回风大巷大巷2，经风井抽出到地面。，经风井抽出到地面。（三）改进型的石门盘区 1、 采用对拉采面的石门盘区。采用对拉采面的石门盘区。 mm1221121175125963811101211912685710469 2、机车直接进区段集中平巷的石门盘区。机车直接进区段集中平巷的石门盘区。当当 小时，煤层稳定时用。小时，煤层稳定时用。 10612313m2m1m54782911 3、 石门盘区与上山混合联合布石门盘区与上山混合联合布置，煤层置，煤层 变化大时用。变化大时用。4m1m2154236三、石门盘区与上（下）山盘区的比较及选择三、石门盘区与上（下）山盘区的比较及选择 石门盘区布置方式与上

14、（下）山盘石门盘区布置方式与上（下）山盘区布置方式的差别，主要是将盘区运区布置方式的差别，主要是将盘区运煤上（下）山的倾斜运输变成煤上（下）山的倾斜运输变成 盘区盘区石门的水平运输。石门的水平运输。石门盘区布置的优缺点n由于盘区石门内可采用电机车运输，减少了盘区和由于盘区石门内可采用电机车运输，减少了盘区和大巷之间的运输环节，运输能力大，有利于提高盘大巷之间的运输环节，运输能力大，有利于提高盘区生产能力和合理集中生产。盘区石门位于煤层底区生产能力和合理集中生产。盘区石门位于煤层底板岩层中，巷道维护条件好。此外，各煤层工作面板岩层中，巷道维护条件好。此外，各煤层工作面采出的煤炭，通过区段煤仓在石

15、门内装车外运，区采出的煤炭，通过区段煤仓在石门内装车外运，区段煤仓可起到缓冲和调节运输作用，有利于工作面段煤仓可起到缓冲和调节运输作用，有利于工作面连续生产。但这种布置方式的缺点是，石门和溜煤连续生产。但这种布置方式的缺点是，石门和溜煤眼的岩石掘进工程量大，盘区准备时间长。当煤层眼的岩石掘进工程量大，盘区准备时间长。当煤层倾斜长度大，倾角也大时，石门盘区煤仓的垂高随倾斜长度大，倾角也大时，石门盘区煤仓的垂高随之增大。之增大。 上（下）山盘区布置方式的优缺点n基本上与盘区石门布置相反。基本上与盘区石门布置相反。 n盘区上（下）山布置方式具有工程量小，盘区上（下）山布置方式具有工程量小，不受大巷运

16、输方式限制等优点，为了改不受大巷运输方式限制等优点，为了改善盘区上（下）山的维护条件，可采用善盘区上（下）山的维护条件，可采用岩石上（下）山盘区布置方式，在上岩石上（下）山盘区布置方式，在上（下）山内铺设带式输送机，同时加大（下）山内铺设带式输送机，同时加大盘区煤仓以便提高盘区生产能力。盘区煤仓以便提高盘区生产能力。作 业: 1、什么是什么是准备方式及其分类？准备方式及其分类？ 2、采区准备方式的类型及应用如何、采区准备方式的类型及应用如何? 3、影响采区准备方式的主要影响因素有哪、影响采区准备方式的主要影响因素有哪些？联合布置采区的优缺点及技术发展趋势些？联合布置采区的优缺点及技术发展趋势如

17、何如何?第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统倾斜长壁采煤法倾斜长壁采煤法 回采工作面沿煤层走回采工作面沿煤层走向布置向布置,沿倾斜（仰斜或俯斜）推进采煤。沿倾斜（仰斜或俯斜）推进采煤。或长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法。或长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法。该法采煤量占总产量的该法采煤量占总产量的12%12%以上以上 一、单一薄及中厚煤层倾斜长壁采煤法采煤系统巷道名称：巷道名称：1 1水平运输大巷；水平运输大巷；2 2水平回风大巷；水平回风大巷；3 3采煤工作面；采煤工作面；4 4工作工作面运输斜巷；面运输斜巷；5 5工作工作面回风斜巷；面回风斜巷；6 6煤仓；煤仓；7 7进风行人斜巷进风行人斜巷5125

18、6743II176243II1）水平运输大巷和回风大巷均沿煤层走向置）水平运输大巷和回风大巷均沿煤层走向置于阶段同一侧。于阶段同一侧。2）分带运输斜巷和回风斜巷均沿煤层倾斜方）分带运输斜巷和回风斜巷均沿煤层倾斜方向掘进，向掘进， 并垂直或斜交于平运输大巷并垂直或斜交于平运输大巷 3）采面沿煤层走向布置，对拉采面，工作面）采面沿煤层走向布置，对拉采面，工作面走向长走向长200m ， 斜长斜长1000m 。（一）巷道布置特点（一）巷道布置特点1 1）运煤系统）运煤系统采煤工作面采出的煤炭，经运输斜巷采煤工作面采出的煤炭，经运输斜巷4 4，然后在运输大巷，然后在运输大巷1 1装装车运出。车运出。2

19、2）运料系统）运料系统工作面所需的材料和设备，由运输大巷工作面所需的材料和设备，由运输大巷1 1运至下部车场，经运至下部车场，经回风斜巷回风斜巷5 5运到采煤工作面。运到采煤工作面。3 3）通风系统）通风系统采煤工作面所需新风，自运输大巷采煤工作面所需新风，自运输大巷1 1经进风行人斜巷经进风行人斜巷7 7，通过，通过运输斜巷运输斜巷4 4送到采煤工作面。冲洗工作面后的污风，经回风送到采煤工作面。冲洗工作面后的污风，经回风斜巷斜巷5 5到回风大巷到回风大巷2 2，由风井排出。，由风井排出。 （二）生产系统（二）生产系统n倾斜长壁采煤法开采煤层群时，同样有单倾斜长壁采煤法开采煤层群时，同样有单层

20、布置和联合布置两种方式。对于层间距层布置和联合布置两种方式。对于层间距较大的煤层群，可在各个煤层中布置带区较大的煤层群，可在各个煤层中布置带区（或分带）分别独立开采，其巷道布置、（或分带）分别独立开采，其巷道布置、生产系统与单一煤层倾斜长壁采煤法基本生产系统与单一煤层倾斜长壁采煤法基本相同。对于近距离煤层群，一般采用多煤相同。对于近距离煤层群，一般采用多煤层联合布置的开采方式。层联合布置的开采方式。二、煤层群倾斜长壁采煤法巷道布置二、煤层群倾斜长壁采煤法巷道布置 1、原则：、原则： 尽快构成通风尽快构成通风系统系统 尽量采用平尽量采用平形作业形作业2、顺序：、顺序： 1）（）（1）、（）、（2

21、）超过）超过（5）100m即可开始即可开始2）平行作业）平行作业 （1）、（）、（7 ，6）、（）、（4）井田上边界开切眼井田上边界开切眼（1）、（）、（5）井田上边）井田上边界开切眼界开切眼337127456（一）掘进顺序（一）掘进顺序（二）生产系统（二）生产系统1、运煤：、运煤：3 4 6 1 装车外运装车外运2、通风：新鲜风流、通风：新鲜风流1 7 4 3 污风污风 3 5 2 风井风井3、运料：、运料：5巷、小绞车（置巷道一侧）巷、小绞车（置巷道一侧）多级上运；多级上运； 无级绳上运无级绳上运 337127456（一）分层同采的巷道布置特点（一）分层同采的巷道布置特点n分层同采时，需在

22、每一个分带布置集中斜巷和回风集中分层同采时，需在每一个分带布置集中斜巷和回风集中斜巷。分带集中斜巷为该带区范围内的所有分层开采服斜巷。分带集中斜巷为该带区范围内的所有分层开采服务。务。n优点：同时生产的工作面个数多，生产能力大，生产集优点：同时生产的工作面个数多，生产能力大，生产集中。中。n缺点：岩石工作量大，生产系统复杂，占用的运输设备缺点：岩石工作量大，生产系统复杂，占用的运输设备多。多。三、厚煤层倾斜分层倾斜长壁采煤法巷道布置特点三、厚煤层倾斜分层倾斜长壁采煤法巷道布置特点 n厚煤层倾斜长壁分层分采，不需要布厚煤层倾斜长壁分层分采，不需要布置分带运输集中斜巷和回风集中斜巷，置分带运输集中

23、斜巷和回风集中斜巷，在同一分带内采完上分层后，要等待在同一分带内采完上分层后，要等待上分层采空区垮落稳定后，才能掘进上分层采空区垮落稳定后，才能掘进下分层的斜巷和开切眼。下分层的斜巷和开切眼。（二）分层分采的巷道布置特点（二）分层分采的巷道布置特点（一）采煤工作面布置形式（一）采煤工作面布置形式n倾斜长壁采煤法的工作面可以布置成单工倾斜长壁采煤法的工作面可以布置成单工作面，也可以布置成双工作面。作面，也可以布置成双工作面。n单工作面的特点是：每一个采煤工作面有单工作面的特点是：每一个采煤工作面有两条回采巷道，一条为运煤和进风的运输两条回采巷道，一条为运煤和进风的运输斜巷，另一条为运料和回风的回

24、风斜巷。斜巷，另一条为运料和回风的回风斜巷。n双工作面布置的特点是双工作面布置的特点是:两个工作面布置三两个工作面布置三条回采巷道，其中中间的一条巷道形式减条回采巷道，其中中间的一条巷道形式减少了一条分带运煤斜巷及其联络巷道，减少了一条分带运煤斜巷及其联络巷道，减少了巷道掘进工作量，节省了一套运输设少了巷道掘进工作量，节省了一套运输设备，生产比较集中。备，生产比较集中。四、倾斜长壁采煤法采煤系统分析四、倾斜长壁采煤法采煤系统分析（二）采煤工作面推进方向（二）采煤工作面推进方向1、倾斜长壁采煤法按工作面推进方向有、倾斜长壁采煤法按工作面推进方向有俯俯斜开采斜开采和和仰斜开采仰斜开采两种。两种。2

25、、按开采顺序分：、按开采顺序分：前进式前进式 后退式后退式 往复式往复式 混合式混合式 1）仰斜开采仰斜开采 采采面沿倾斜从下向上推面沿倾斜从下向上推进采煤。进采煤。 适用：顶板稳定，适用：顶板稳定，煤质较硬；顶板淋水煤质较硬；顶板淋水大；煤易自燃需注浆；大；煤易自燃需注浆；临界角一般为临界角一般为 35a42611 1、仰斜开采与俯斜开采、仰斜开采与俯斜开采 2）俯斜开采）俯斜开采 采面采面沿倾斜自上向下推进采沿倾斜自上向下推进采煤。煤。 适用：煤厚，适用：煤厚， 大，大，煤松软易片帮，煤松软易片帮，CH4大。大。 当当 5 仰斜与仰斜与俯斜相结合的形式。俯斜相结合的形式。 346a521前

26、进式开采a：采煤工作面由大：采煤工作面由大巷附近向上部边界推巷附近向上部边界推进。进。b：采煤工作面由大：采煤工作面由大巷附近向下部边界推巷附近向下部边界推进。进。1水平运输大巷水平运输大巷2采煤工作面采煤工作面3分带运输斜巷分带运输斜巷4分带回风斜巷分带回风斜巷5水平回风大巷水平回风大巷(a)1432(b)143255后退式开采a：采煤工作面由上：采煤工作面由上部边界向大巷附近部边界向大巷附近推进。推进。b：采煤采煤工作面由下工作面由下部边界向大巷附近部边界向大巷附近推进。推进。1水平运输大巷水平运输大巷2采煤工作面采煤工作面3分带运输斜巷分带运输斜巷4分带回风斜巷分带回风斜巷5水平回风大巷

27、水平回风大巷(b)14325(a)154321432(a)a）设分带煤柱；设分带煤柱； （b）不设分带煤柱不设分带煤柱(b)1342往复式开采往复式开采混合式开采(b)(a)14523不少矿井按运输能力和煤层倾角大小，采用多台不少矿井按运输能力和煤层倾角大小，采用多台小绞车串联运输方式或无极绳运输方式。但这种小绞车串联运输方式或无极绳运输方式。但这种方式工人劳动强度大，容易发生脱钩跑车等事故。方式工人劳动强度大，容易发生脱钩跑车等事故。目前，一些矿井采用了单轨吊、卡轨车和齿轨车目前，一些矿井采用了单轨吊、卡轨车和齿轨车等运输设备。这种方式技术先进、运输系统简单、等运输设备。这种方式技术先进、运

28、输系统简单、运输能力大、运输距离长和实现安全运输等优点。运输能力大、运输距离长和实现安全运输等优点。 （三）辅助运输方式（三）辅助运输方式五、倾斜长壁采煤法的优缺点和适用条件五、倾斜长壁采煤法的优缺点和适用条件（一）倾斜长壁采煤法的优点（一）倾斜长壁采煤法的优点（1 1）巷道布置简单，巷道掘进和维护费用低，准备时）巷道布置简单，巷道掘进和维护费用低，准备时间短、投产快。间短、投产快。（2 2）运输系统简单，占用设备少，运输费用低。）运输系统简单，占用设备少，运输费用低。（3 3）由于倾斜长壁采煤法工作面的回采巷道可以沿煤）由于倾斜长壁采煤法工作面的回采巷道可以沿煤层掘进，有能够保持固定方向，可保持采煤工作面层掘进，有能够保持固定方向，可保持采煤工作面的长度不变，给工作面创造了优良的开采技术条件，的长度不变，给工作面创造了优良的开采技术条件，有利于综合机械化采煤。有利于综合机械化采煤。（4 4）通风线路短，通风构筑物少，漏风少，）通风线路短，通风构筑物少，漏风少，通风效果好。通风效果好。（5 5）对地质条件的适应性较强。）对地质条件的适应性较强。（6 6）技术经济效果好，工作面单产、巷道掘）技术经济效果好，工作面单产、巷道掘进率、煤炭采出率、劳动生产率和吨煤成进率、煤炭采出率、劳动