第一章 煤田----井田-----水平 阶段-------采区-----区段(布置工作面）

1、煤田—在地质历史发展过程中，由含炭物质沉积形成的大面积含煤地带。

2、矿区—开发煤田形成的社会组合。有时几个矿田开发一个煤田，有时一个矿区开发几个煤田。矿区由多个矿井（或露天矿）组成。

3、井田—划归一个矿井开采的一部分煤田或全部煤田

4、矿井生产能力— 矿井设计生产能力，万t /a。即设计中规定矿井在单位时间（年或日）内采出的煤炭和其它矿产品的数量。

矿井核定生产能力 — 矿井经过技术改造，核定后的生产能力，万t /a。

井型 — 根据矿井设计生产能力不同，我国将矿井分为大、中、小三种类型，称井型。

矿井年产量— 矿井实际生产的煤炭数量，万t/a。

矿井年产量与生产能力有时同义，有时不同义。

6、剥采比——每采一吨煤，需剥离岩石的立方数。褐煤剥采比小于6m3/t、烟煤剥采比8m3/t时，露天开采合理。

7、矿山井巷— 为进行采矿，在地下开掘的井筒、巷道和硐室的总称。

分类：按空间分 垂直井巷：立井、暗立井、溜井

倾斜井巷：斜井、上山、下山 水平井巷：平硐 、石门 、煤门 、平巷 、煤层平巷 、岩石平巷 、阶段大巷 、区段平巷

按用途分 开拓巷道 为全矿井或一个水平服务的巷道 井筒井底车场 主要石门 运输大巷 回风大巷 主要风井 准备巷道 为一个采区服务 采区上下山采区车场 采区硐室 回采巷道 为一个工作面服务 区段运输平巷 区段回风平巷 开切眼

8、井田划分为阶段和水平 阶段内再划分 井田直接划分为盘区或带区（井田沿倾斜高差较小的条件下)

9、阶段—沿一定标高划分的一部分井田

阶段划分 在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高将煤层划分为若干平行于走向的并等于井田走向全长的长条形，每一个长条形叫一个阶段。

阶段内的划分（即为开采所需的阶段内的准备）一般有三种方式 采区式 分段式 带区式

水平—常指某一标高的水平面。

开采水平（简称水平）— 布置有井底车场、阶段运输大巷，并担负全阶段运输任务的水平。

广义的水平 —布置大巷的某一标高的水平面 。既包括一个水平，又包括所服务的阶段。

阶段与水平的区别在于：阶段表示井田的一部分范围，水平是指布置大巷的某一标高水平面。

采区：在阶段范围内，沿走向把阶段划分为具有独立生产系统的块，每一块叫一个采区。

区段：在采区内沿倾斜方向划分的开采段。

带区 由若干分带组成，并具有独立生产系统的区域叫带区

分带—沿煤层走向把阶段划分为若干长条，每一个长条叫一个分带。

10、露天开采 从敞露的地表直接采出有用矿物的方法。

11、矿井巷道的开掘顺序原则：尽量采用平行作业；尽快惯通风路。

矿井主要生产系统 1）运煤系统 2）通风系统3）运料排矸系统4）排水系统 5）动力供应（电、压风）6）通讯、监测系统

第二章

1、采煤工艺—采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间上、空间上的相互配合。

2、采煤系统—回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互位置关系。

3、采煤方法—采煤工艺与采煤系统的综合。采场----用来直接采取大量煤炭的场所

4、采煤工作面---在采场内进行回采的煤壁

5、采煤方法分类 按倾角分 近水平煤层采煤法 缓倾斜煤层采煤法 倾斜煤层采煤法 急倾斜煤层采煤法 按厚度分 薄及中厚煤层采煤法 厚煤层采煤法（分层开采 整层开采（综放、大采高）） 按采煤工艺分类 爆破采煤法 普通机械化采煤法 综合机械化采煤法

按推进方向分类 走向长壁采煤法 倾斜长壁采煤法（俯斜，仰斜）按采空区处理方法分类

垮落采煤法 刀柱（煤柱支撑）法 充填采煤法

6、壁式体系采煤法 1）薄及中厚煤层单一长臂采煤方法 单一走向长臂垮落采煤法（单一长臂采煤法）单一长臂刀柱式采煤法（煤层顶板极为坚硬）单一伪斜走向长臂采煤发（急斜煤层）2）厚煤层分层开采的采煤方法 按厚煤层分层方法分：倾斜分层 水平分层斜切分层倾斜分层—将厚煤层分成若干与煤层层面相平行的分层，然后逐层开采。水平分层—将厚煤层分成若干与水平面相平行的分层，然后逐层开采。斜切分层—将厚煤层分成若干与水平面成一定角度的分层，然后逐层开采。3）厚煤层整层开采的采煤方法

7、壁式体系采煤法一般特点:工作面较长，80--250m;工作面两端，一般至少各有一条回采巷道;一般顶板暴露面积大，矿山压力显现较为强烈;工作面运煤的刮板输送机与工作面平行

8、柱式体系采煤法房式采煤法 房柱式采煤法

第三章 单一长臂采煤法采煤工艺

1、炮采——爆破落煤，爆破及人工装煤， 机械化运煤，单体柱支护。

普采——采煤机落煤，机械及人工装煤，机械化运煤，单体柱支护。

综采——采煤机落煤，机械及人工装煤，机械化运煤，液压支架支护。

2、爆破采煤工艺工艺过程 打眼、放炮落煤和装煤、人工装煤、刮板输送机运煤、移置输送机、人工支柱和回柱放顶

爆破落煤 工序：打眼，装药，填炮泥，连炮线，放炮。炮眼布置： 单排眼；双排眼 三花眼 对眼 三角眼；三排眼 五花眼

装煤与运煤 装煤：爆破装煤 人工装煤 机械装煤

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。

炮采工作面支护与采空区处理

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：正悬臂齐梁直线柱，常用；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。(见五回二 见四回一)

特种支柱：切顶墩柱 木支柱：丛柱，密集，木垛，斜撑

采空区处理：尽量采用全部跨落法。

（1）全部跨落法——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——工作空间达到的允许最大宽度。

（3）最小控顶距——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——单体柱或金属柱；回柱顺序——自下而上，自采空区侧向煤壁。

3、普通机械化采煤工艺

普采工艺方式—用机械化方法破煤、装煤、输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤工艺

工作面布置：运输平巷 回风平巷 开拓眼

工作面设备：采煤机 运输机 单体液压支柱 金属铰接梁 乳化液泵站

采煤机进刀方式 直接推入缺口 斜切进刀（端头）（留三角煤 割三角煤） 中部斜切进刀

钻入式进刀

采煤机割煤方式 1双向割煤 往返一刀 2∞字形割煤 往返一刀 3单向割煤往返一刀4双向割煤 往返两刀

工作面支护 单体液压支柱与铰接顶梁

支架布置方式 按悬臂顶梁与支柱关系分为正悬臂与倒悬臂 按梁的排列特点分为齐梁式与错梁式

端头支护 1单体支柱加铰接顶梁支护2用4~5对加长梁加单体支柱组成的迈步走向抬棚支护3用基本支架加走向迈步抬棚支护

4、综合机械化采煤工艺

综合机械化采煤工艺方式

采煤工作面破煤、装煤、运煤、支护和处理采空区全部实现机械化的采煤工艺。

进刀方式 直接推入法进刀 工作面端部斜切进刀 综采面中部斜切进刀 滚筒钻入法进刀

割煤方式 往返一次割两刀往返一次割一刀

移架方式 单架依次顺序式：单架依次顺序式 一架一架移 简单，适用不稳定顶板，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

成组整体顺序式：一组/次 2～3架/组

综采工作面工序配合方式 及时支护方式 先移架，后推移输送机滞后支护 先推移输送机，后移架

其他条件下机采工艺特点P53

5、采煤工艺方式的选择 综采 高产、高效、安全、劳动条件好和劳动强度小。设备价格高，初期投资大，受地质条件限制大。普采 对地质变化适应性比综采强，工作面搬迁容易。对推进距离短、形状不规则、小断层和褶曲较发育的工作面，可取得较好的效果 炮采机械化水平低，人工劳动强度大，效率低，但对地质条件适应性强，技术装备投资少，操作技术易掌握，管理简单

6、采煤机日开机率K就是采煤机运转时间占每日时间的百分比。

班开机率可粗略表示为班纯割煤时间与班作业时间之比

7、影响工作面长度的技术因素 设备条件 煤层地质条件 通风能力及瓦斯涌出量

影响工作面长度的经济因素 产量日进刀数 工效

8、工作面作业形式两采一准或边采边准 两班半采煤、半班准备 三班采煤一班准备

采煤工作面劳动组织形式 分段作业追机作业 分段接力追机作业

第四章 单一走向长壁采煤法采煤系统

 

单一走向长壁采煤法采煤法主要用于缓斜、倾斜薄及中厚煤层或缓斜3.5-5.0m厚煤层

1、掘进

第一步 采区石门1----采区下部车场3------采区上山4、5-----采区上部车场6-----采区回风石门2（贯通）

第二步 采区上山4-----中部车场7----区段回风巷8 区段运输巷9（每隔150m掘联络巷11）开切眼‚上部采场6-----区段回风巷10----采区边界留10m的采区边界煤柱

掘硐室

第三步 安装通风设施机电设备 试运转15天移交生产

运料系统 采煤面料 采区运输石门1---采区下部车场3----轨道上山4----上部车场6----区段回风巷10----工作面上口

掘进面料 采煤面料采区运输石门1---采区下部车场3----轨道上山4----中部车场7’-----------8’区段回风巷9’区段运输巷-----掘进面

运煤系统工作面煤区段运输巷9------运输上山5-----采区煤仓12-----采区运输石门1--外运

排矸系统 8’区段回风巷9’区段运输巷------中部车场7’----轨道上山4---采区下部车场3------采区运输石门1-----外运

通风系统

供电系统：从运上输入

压风及安全用水系统 ：（管路经运上）

2、构成采区生产系统的巷道类型

1、回采巷道—直接为回采工作面服务 横向（沿走向）；2、上山巷道— 为各区段服务 ,纵向（沿倾斜）；3、采区上、中、下部车场 — 联结上山与区段平巷 纵— 横相联；4、硐室：绞车房、变电所、煤仓等。5、附属于上述各类巷道的联络巷。

3、采煤系统分析

采煤系统—回采巷道的掘进与回采工作在时间上配合及在空间上的相互关系。

坡度---尽量布置水平巷道 方向-----与煤层走向一致

机巷---直 轨巷-----平

4、区段平巷的单巷布置和双巷布置

双巷：第二条放移动变电站。有利于掘进通风、排水，有利于探煤

缺点：电缆移设复杂，影响液压支架的通过，不能开缺口。维护困难，掘进费用高。

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。

适用于瓦斯含量不大、煤层埋藏较稳定、涌水量不大

5、单工作面和双工作面布置

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：第一种 中间进，上下回；或上下进，中间回；第二种 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。

6、回采顺序 后退式 前进式 往复式 旋转式

7、区段无煤柱护巷

有沿空留巷和沿空掘巷两种 好处可避开或削弱固定支撑压力的影响，能改善巷道维护状态，减少煤炭损失，减少掘进量，经济效果显著。

沿空留巷（巷帮充填）：工作面采煤后沿采空区边缘维护原回采巷道

分为前进式沿空留巷 后退式沿空留巷 和往复式沿空留巷

适用于缓斜和倾斜、厚度在2m以下的薄及中厚煤层

沿空掘巷

特点：沿上覆岩层稳定的采空区边缘或仅留很窄的煤柱掘巷。

适用条件：缓倾斜、倾斜，厚度较大的中厚和厚煤层。

8、采场通风方式和回采巷道布置

1、工作面通风的要求 :

符合安全规程，防止上隅角瓦斯聚积；防漏风；通风系统简单；风巷断面足够。

2、通风方式有U、Z、Y、H、W型5种。

单一长壁采煤法的应用 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）。

第五章 倾斜煤层走向长壁下行跨落采煤法

1、基本概念

1、倾斜分层—将厚煤层分成若干与煤层层面相平行的分层，然后逐层开采

2、回采顺序：下行式—先采顶分层，依次下行回采各分层，垮落法管理顶板，称倾斜分层下行垮落采煤法

3、分层同采：在同一区段范围内，上、下分层工作面错开一定距离同时采煤，称：“分层同采”

4、分层分采：在同一区段范围内，采完一个分层后再采下一个分层称“分层分采”或“大扒皮”

2、示例

掘进顺序第一步 岩石运输大巷1-----采区下部车场3----轨道上山5 运输上山4----采区上部车场6-----岩石回风大巷2

第二步 第一区段上部总回风巷2---回风小石门13---上分层回风平巷15

第一区段下部 轨道上山5 运输上山4-----甩车场7 区段回风石门8---- 开切眼

区段轨道集中平巷9----联络斜巷11----上分层运输平巷14

同时掘硐室、车场

运煤系统 工作面---上分层运输平巷14（中分层运输平巷20）-----溜煤眼12----区段运输集中平巷10------区段溜煤眼18----运输上山4------采区煤仓19-----岩石运输大巷1

运料系统 岩石运输大巷1-------采区下部车场3----轨道上山5---采区上部车场6-----岩石回风大巷2---回风小石门13---上分层回风平巷15（中分层回风平巷21）---工作面

分层工作面所需料 岩石运输大巷1-------采区下部车场3----轨道上山5---甩车场7--区段轨道集中平巷9--------联络斜巷11----掘进工作面（上分层运输平巷14（中分层运输平巷20））

掘进出煤运送 上分层回风平巷15中分层回风平巷21------回风小石门13-----岩石回风大巷2----采区上部车场6-----轨道上山5----采区下部车场3岩石运输大巷1

上分层运输平巷14（中分层运输平巷20）--溜煤眼12---区段运输集中平巷10------区段溜煤眼18----运输上山4------采区煤仓19-----岩石运输大巷1

通风系统

3、分层平巷的布置形式 倾斜式布置（内错式 外错式）水平式布置 垂直式布置

4、区段集中平巷的布置 优点P94

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。较好。尤其综采应用较多，挂中线定向掘进，上下允许有起伏。

位置 布置要求

1巷道与煤层底板之间的垂直距离应不小于一定数值

2将巷道布置在压力传递影响角之外

3选择好的岩层

4 避开含水层、地质破碎带

分层平巷与集中平巷之间的联系方式 石门，斜巷和立眼。

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

5、无区段集中平巷的布置 优缺点

6、跨上山回采时的巷道布置 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，>20m。4.不留区段煤柱，以防压上山。

7、无煤柱护巷时的巷道布置 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。

8、采煤工艺特点 顶分层回采工艺特点 顶分层增加了为下分层铺设人工假顶或形成再生顶板的工作

人工假顶 1、竹笆、荆笆假顶 2、金属网假顶3、塑料网假顶

再生顶板 煤层的顶板为页岩或含泥质成份较高的岩层，冒落后注水或注泥浆，在上覆岩层重压下形成再生顶板。一般4 ---6个月胶结形成。

假顶下采煤工艺的特点 （一）假顶下支护及顶网管理（二）假顶下的放顶工艺（三）分层采高的控制

优点：1）有效解决中倾斜以下厚煤层开采时顶板支护和采空区处理问题；顶分层以下各分层矿压显现缓和。

2）安全；3）采出率高；4）技术经济指标较好。

缺点：1）铺假顶工作量大；2）巷道维护较困难；3）生产组织管理工作较复杂；4）开采易自燃煤层，采取防自燃措施等。

第六章 倾斜长壁采煤法

 

倾斜长壁采煤法  回采工作面沿煤层走向布置，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。该法采煤量占总产量的12%以上。

1、示例

单一倾斜长壁采煤法采煤系统

倾斜分层倾斜长壁下行垮落采煤法采煤系统

2、采煤系统分析

1）、仰斜开采 — 采面沿倾斜从下向上推进采煤。

适用：顶板稳定，煤质较硬；顶板淋水大；煤易自燃需注浆

2）、俯斜开采 — 采面沿倾斜自上向下推进采煤。

适用：煤厚，倾角大，煤松软易片帮，瓦斯含量大。

3、单工作面与双工作面

1)、单工作面布置 炮采、普采、综采均可。2)、双工作面（两面三巷）普采、炮采。

1、前进式---- 回采工作面从大巷向井田边界方向推进采煤。

2、后退式回采----- 回采工作面从井田边界向主要水平大巷方向推进采煤。

3）、混合式-----往复式—前进式与后退式回采相结合。

4、主要巷道类型

1、回采巷道—为采面服务，沿煤层倾斜线或伪斜线开掘的斜巷2、水平运输和回风大巷 3、联接水平大巷与各煤层回采巷道的联络巷4、硐室 倾斜长壁取消了采（盘）区上（下）山巷道。布置方式：井筒—井底车场—主石门—水平大巷—回采巷道

5、运输系统问题 1）运煤—胶带机 2）辅运—运送物料困难，长距离斜巷 多台小绞车；无极绳运输；单轨吊；卡轨车、齿轨车

6、采煤工艺特点

煤层倾角对顶板稳定性影响：1）、仰采：（1） 顶板产生向采空区方向的分力（2）顶板受向下拉力，不易获得平衡（3）煤壁易片帮（4）采空区顶板冒落滚向采空区（5）支架主要作用是支撑顶板

（6）支撑式或支掩式支架；当倾角大于12度时，支柱迎山角为6度，设置复位千斤顶；防片帮装置，锚杆；大拉力的推移千斤顶

2）、俯采：顶板产生指向煤壁的分力；岩层受压力，顶板易平衡，稳定；煤壁稳定, 不易片帮；矸石易窜入采面；支架支撑顶板，防矸石窜入工作面；支掩式：掩护梁上有防窜装置

7、评价及适用条件

1）、优点（1）巷道布置简单，巷道掘进及维护费低，投产快。（2）运输系统简单，占用设备少。运输费用低（3）由于倾斜长壁工作面的回采巷道既可以沿煤层掘进，又可以保持固定方向，故可使采煤工作面长度保持等长，从而减少了因工作面长度的变化给生产带来的不利影响，对综采面机械化采煤非常有利。有利于普采工作面的集中生产。4）通风系统简单，风路短，通风构筑物减少。（5）对某些地质条件适应性强（6）技术经济效果比较显著。

2）、缺点（1）长距离倾斜巷道辅运和行人困难；（2）当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长壁的要求；（3）大巷装车点多；（4）存在着污风下行问题。

3）、适用条件（1）倾角在12度以下的煤层，效果最好。（2）采取一定技术措施，可适用于12度--- 17度的煤层。（3）可据地质构造的特点采面呈伪斜布置。（4）不同采深、围岩特性、沼气涌出量及水涌出量均可采用倾斜长壁开采。（5）据不同倾角，同一矿井亦可采用倾斜长壁和走向长壁配合开采。

第七章放顶煤采煤法

1、基本特点及类型 概念：在缓斜厚煤层的底部（或煤层上部某一范围的底部）布置长壁工作面用常规方法进行采煤，随该工作面推进，利用矿山压力或人工破碎方法，将顶煤破碎，而后将顶煤放出，由采面运出。基本特点：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

基本类型 1、一次采全厚放顶煤开采2、预采顶分层网下放顶煤开采3、倾斜分层放顶煤开采

2、放顶煤开采支护设备

单输送机高位放顶煤支架 煤尘大、采放不能平行作业、回收率低双输送机中位放顶煤支架 双输送机低位放顶煤支架后输送机铺在底板上，煤尘小，有发展前景

3、矿压显现特点及顶煤破碎机理 顶煤破碎机理 煤层的采出必然造成煤壁前方的应力集中，即形成支承压力。随工作面的继续推进，顶煤又先后承受顶板和支架的作用。顶煤破碎是支承压力、顶板活动（回转）及支架支撑共同作用的结果。其中支承压力对顶煤有预破坏作用，是顶煤实现破碎的关键，顶板回转对顶煤的再破坏作用使顶煤进一步破碎，但它是以支承压力的破煤作用为前提。而而支架仅对下位2--3M范围的顶煤作用较为明显。

顶煤破坏过程

破坏发展区：受顶板回转作用，煤壁前方附近顶煤发生破坏，裂隙扩展，位移增大。

裂隙发育区：支架反复支撑，控顶区内的顶煤形成发育的裂隙。支架反复支撑，形成交变应力，破碎效果提高。梁长顶煤破碎加剧，顶上易冒空。支架反复支撑的次数n与顶梁长度L及截深B有关。

垮落破碎区：顶煤完全破坏，失支连续性，在支架后方垮落放出。

4、放顶煤工艺特点 顶煤放出规律 椭球体放矿理论认为：矿石在采场破碎后，是按近似椭球体形状向下自然流动下来的，即原来所占的空间形状为一个旋转椭球体，放煤椭球体表面上的颗粒将大体同时到达放煤口。

放煤步距（循环放煤步距）：在工作面推进方向上，前后两次放顶煤之间工作面推进的距离。

确定放煤步距原则：顶煤充分破碎，提高采出率，减少煤矸混杂。

放煤方式：放顶煤工作面放煤顺序、次数和放煤量的配合方式

1）、多轮、分段、顺序、等量放煤 2）、多轮、间隔、顺序、等量放煤3）、单轮、间隔、多口放煤 4）、单轮、多口、顺序、不等量放煤

5、工作面长度及推进长度 合理的工作面长度应是在一个生产班内能将工作面内的顶煤全部放完。

煤炭采出率 国家规定：厚及特厚煤层的采区煤炭采出率不得低于75％。采区内的煤炭损失可分为工作面内和工作面外的两部分。

工作面内煤炭损失分析 初采损失率末采损失率端头损失率采煤工艺损失率

6、适用条件及评价

优点单产高；效率高；成本低；巷道掘进量小；减少了搬家倒面次数，节省了采煤工作面的安装和搬迁费用；对煤层厚度变化及地质构造的适应性强。

问题不足 煤损多；易发火；煤尘大；瓦斯易积聚。

适用条件 1） 煤层厚度：M = 6----10m为佳，过小易超前冒顶，过大破坏不充分;2）煤层硬度煤的坚固系数应小于3 3）煤层倾角倾角不宜过大否则支架易滑倒 4）煤层结构 5）顶板条件 应具有随顶煤下落的特性 6）地质构造 7）自然发火、瓦斯及水文地质条件

第八章 急倾斜煤层采煤法

1、急倾斜煤层采煤法特点

（1）采煤工作面采下的煤块能自动下滑，从而简化了采煤面的装运工作，但下滑的煤块和矸石容易冲倒支架，砸伤人员，给生产带来不安全因素

（2）急斜煤层顶板压力垂直作用于支架或煤柱上的分力比缓斜煤层要小，而沿倾斜作用的分力较大，煤层顶底板都有可能沿倾向滑动，支架稳定性大，因而增加了回采和支护工作的复杂性。

（3）采煤工作面的行人、运料、落煤、支护、采空区处理等各项工序的操作都比较困难，增加了机械化采煤的难度。为克服这些困难，采用了多种多样的采煤工作面的布置形式和推进方向，因而构成了各种各样的采煤方法。

（4）采区中的一组上山眼的布置可以溜煤眼代替缓斜煤层中的运输上山，而以运料眼代替轨道上山；为了安全，分段设行人眼；出矸时还需另设溜矸眼。

（5）一般来说，急斜煤层都经历过强烈的地质变动，地质构造复杂，围岩条件较差；再加上采煤工作面推进速度慢，采出率较低。因而，采区走向长度比缓斜煤层要小。

2、急斜煤层走向长壁采煤法

1）倒台阶采煤法 采煤工作面呈倒台阶形

优点：巷道布置简单；掘进率低；通风系统简单；采出率高；对地质条件的适应性强。

缺点：工艺多，操作复杂，劳动强度大，支护技术要求高；坑木耗量大；煤尘大，安全性差；技术经济指标低。

适用：煤层赋存变化大，厚度小于2m的煤层。

2）俯伪斜走向长壁采煤法

特点：采煤工作面成直线形按俯伪斜方向布置，沿走向推进；用分段水平密集切顶挡矸隔离采空区与回采空间；工作面分段爆破落煤，煤炭自溜运输。

优点：采面伪斜直线布置，减少了煤、矸下滑速度，有利于防止冲倒支架和砸伤人员，改善了工作面安全生产条件；同时因为工作面伪斜直线布置，改善了工作面顶底板受力状况，相对增加了稳定性，不会大面积出现推底和顶板拉裂现象；在区段垂高相同条件下，工作面有效利用率比台阶采煤法高，为提高单产、改善工作面近煤壁处的通风状况及实现机械化采煤提供了条件；分段走向密集除切顶外主要起挡矸作用，拦截采空区矸石，在工作空间与顶板冒落区之间形成一个自然填充带，使基本顶来压滞后较远，减缓了基本顶来压的作用，减少了工作面支柱的损耗量及维修工作量。

问题：工作面支柱回采工作量仍很大，工人操作还不够方便；分段密集支柱下方的三角区通风条件较差，易积聚瓦斯；煤层顶板有淋水时，劳动环境比较差。 适用倾角40度以上，顶板中等稳定，煤壁易片帮，工作面采高不超过2m的低瓦斯煤层，或不宜使用伪倾斜柔性掩护支架采煤法的不稳定急斜薄及中厚煤层。

3、伪倾斜柔性掩护支架采煤法

伪斜柔性掩护支架采煤法—采面呈直线伪斜布置，沿走向推进，并用柔性掩护支架隔离采空区，工人在掩护支架下采煤.

回采工作—准备、回采、收尾

准备回采 将回风巷扩宽到煤层顶底板，从切眼外 5m处挖地沟 在扩宽的回风巷里安掩护支架

掩护支护调斜 将掩护支护调斜成伪斜工作面，斜角为25--30度

正常回采 1）接长掩护支架—采煤—溜煤眼上留巷拆支架在回风巷接长掩护支架，超过上出口8  ----10m 2）采煤—炮采 打眼- 装药- 联线- 放炮（全采面一次爆破或分段爆破）出煤（铺溜槽）- 调支架等。3）拆支架—在采面下端将支架放平，并留出空间1.2m高，拆除支架

收尾 1） 在停采线一侧掘两条收尾上山—走向间距8-----10m，用联络眼贯通 2）支架安装到收尾上山处，不再接长 3）随采煤下放前端支架，伪斜角逐渐变小，并拆除上端多余的支架，放平支架。4）全部拆除支架

优点 巷道布置和生产系统简单、掘进率低；利 用掩护支架把工作空间与采空区隔开，大大简化了复杂繁重的顶板管理工作，为安全生产和三班出煤创造了良好条件；工作面煤炭自溜运输，减轻了繁重的攉煤劳动。经济技术效果高。

缺点：支架结构不完善，不能调节宽度，适应性差；如有淋水，劳动条件差；采面仅一组工人工作，工艺待改进；煤尘大，工作环境差；支架拆除费事；无法排除矸石，降低煤质。

4、水平分段放顶煤采煤法

水平分段放顶煤采煤法—在急斜煤层中，按一定高度分成若干个分段。在分段的底部布置采煤工作面，先采出底部工作面的煤，随即放出上部顶煤的方法。

5、仓储式采煤法 优点：巷道布置简单，生产系统简单。工序少、效率高，取消支回工序。坑木耗量少。劳动强度有所减轻。 缺点：采出率低；煤质不易保证；使用条件要求严格。

6、水平分层及倾斜分层采煤法 水平分层采煤法是把急斜厚煤层划分成若干个与水平面相平的分层，每个分层厚度为2-3M，并在每个分层内布置回采巷道，形成采煤工作面，然后依次地进行回采，采煤工作面沿走向推进。倾斜分层采煤法的分层方法是分层面与水平面成25--30度夹角。

第九章 柱式体系采煤法

第十章 采煤方法的选择及发展

采煤方法选择的原则 1．生产安全2．经济合理3．煤炭采出率高

影响采煤方法选择的主要因素 1、地质因素 (1) 煤层的倾角；（2）煤层的厚度(3) 煤层及围岩特征；（4）煤层中的地质构造；(5) 煤层的涌水量、瓦斯涌出量及煤的自然发火性。2、技术发展及装备水平的影响3、管理水平因素

采煤方法的发展方向 （1）不断改进采煤工艺，发展机械化；（2）改进巷道布置，优化采区系统和参数；

（3）缓斜、倾斜厚煤层开采：大采高综采一次采全厚；厚煤层放顶煤采煤法；倾斜分层下行垮落采煤法（4）薄煤层机械化开采；（5）无煤柱护巷技术；（6）急斜煤层开采技术；（7）三下”采煤问题中充填采矿方法；（8）连续采煤机为特征的柱式体系采煤法；（9）采煤工艺是采煤方法的核心，改善采煤工艺主要依赖于回采设备(尤其是支护、采煤设备)的改进。（10）用系统发展的观点分析采煤方法的各项参数及其优化组合，发展采煤方法选择及优化设计的方法，把采煤方法的研究和完善提高到一个新水平。

第十一章 准备方式的类型及其选择

1、准备方式 准备巷道——为一个采区或数个区段服务的巷道。 准备方式——准备巷道的布置方式。

选择准备方式的基本原则 合理集中生产，使采准巷道系统有合理的生产能力和增产潜力；巷道系统简化，减少巷道掘进及维护工程量；生产系统完善，功能齐全，为机械化和自动化创造条件；煤损少，有利于提高采出率；安全好，符合《安全规程》的有关规定。

准备方式分类 按煤层赋存条件——采区式、盘区式及带区式。采区—广泛采用；带区— 12度以下煤层，多分带组成带区。盘区—近水平煤层，井田不划分为阶段，而直接划分为盘区。

按开采方式 上山采（盘）区与下山采（盘）区准备。上山采区—开采水平（标高）之上的采区。下山采区—开采水平（标高）之下的采区。 高瓦斯矿井不宜用下山开采。

按采区上下山布置单翼采区双翼采区跨多上山采区准备 单翼采区或盘区 采区或盘区的主要巷道（上山、下山或石门）布置于采区或盘区一翼。 双翼采区或盘区 采区或盘区的主要巷道（上山、下山或石门）布置于采区或盘区中部。 跨多上山采区或跨多石门盘区

按煤层群开采时的联系 单层准备与联合准备 单层准备—各煤层独立布置准备巷道及生产系统。

联合准备—几个煤层共用一套准备巷道及生产系统。联合准备：集中上山（共用上山）和区段集中平巷（共用区段平巷）共用上山，不共用区段平巷

2、采区式准备 1）煤层群单层采区准备方式 特点：

（1）一组上山及相应的硐室外和车场只为一个煤层服务，或者说各煤层单独布置采区；

（2）和大巷相联的采区石门贯穿若干煤层采区；

（3）解决的问题：采区走向长度；合理布置上山（位置）；划分区段， 采区车场形式等。

2）采区多煤层联合准备方式 采区集中上山联合布置

3）煤层群分组集中采区联合准备方式 特点：（1）按层间距不同，分为若干组；（2）每组煤层集中联合准备采区；（3）采区石门贯穿若干独立采区。

缓倾斜、倾斜煤层采区准备方式的选择 主要因素：煤层间距及技术装备条件 联合准备的优缺点P189

技术发展趋势 趋势—单层化准备方式，少开岩巷，多开煤巷。

急斜煤层采区式准备的特点 上山眼数目至少有三条，为采区溜煤眼、采区运料眼和采区行人眼。采取内有矸石运出时，还需增设采区溜矸眼；涌水量大时，还应增设泄水眼。

3、盘区准备方式

盘区—近水平煤层的采区。盘区分类：按盘区主要巷道位置分：上山盘区下山盘区 石门盘区 按开采煤层数目分：单一煤层盘区 联合布置盘区

上（下）山盘区------上（下）山盘区单层准备 上山盘区集中上山联合准备

石门盘区集中平巷联合准备 石门盘区—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。

石门盘区的优缺点

4、带区准备方式 带区—倾斜长壁分带开采的采区。 基本形式-----相邻分带的带区准备与多分带的带区准备

第十二章 煤层群开采顺序

 

1、缓斜及倾斜煤层群的开采顺序下行式开采顺序：先采上煤组或煤层，后采下煤组或煤层。

上、下层采面超前关系 当上、下层间距较小，上、下采面应保持合理的超前关系。

2、急倾斜煤层开采顺序 技术措施

第十三章 采（盘）区准备巷道布置及参数分析

 

1、区段集中巷—煤层群联合布置采区，在煤层或煤组下煤层（或岩石中）布置为区段内各煤层生产服务的巷道或为一个区段的几个煤层或几个分层服务的平巷。区段集中运输平巷（集中机巷）：集中出煤。

区段集中轨道平巷（集中轨巷）：运送物料等。

布置区段集中平巷的目的------减少分层区段平巷的维护时间，降低维护费；布置能力大的集中运输系统，减少设备占有数；分层同采，合理集中生产。

2、区段集中平巷的布置方式 1）机轨分煤岩布置（一煤一岩）布置特点：运输集中平巷置于煤层底板岩石内；轨道集中平巷置于煤层内。 区段集中巷与超前平巷间的联系方式-----石门斜巷立眼

2）机轨双岩巷布置 布置特点双岩巷相同标高布置；平行布置于同水平底板岩层中，掘进联系方便。

3）机轨合一巷布置 布置特点：胶带机和轨道布置在同一大断面岩巷内

4）机轨双煤巷布置 布置特点运输集中巷和轨道集中巷均置于下部薄及中厚煤层中。

3、采（盘）区上下山布置

4、确定采区走向长度主要影响因素 （一）地质因素（二）技术因素区段巷道的掘进、维护、运输、供电等因素。（三）经济因素

5、采区生产能力 采区生产能力—采区内同时生产的采煤工作面和掘进工作面产量之和，单位一般是万吨/年

6、采区采出率

开采损失：（1） 采面落煤损失：3---- 7%（2）区段煤柱、上山煤柱、采区边界煤柱等

 

提高采出率途径：减小煤柱损失；尽量回收煤柱；合理加大采区尺寸；减少工作面损失。

第十四章 采区车场

 

1、基本概念：采区车场：采区上（下）山与区段平巷或阶段大巷连接处的一组巷道及硐室。

作用：在采区内运输方式改变或过渡的地方完成转载工作。采区车场巷道：甩车道、存车线、联络巷道及各种硐室。

2、车场分类按地点分：采区上、中、下部车场按服务对象分：主提升甩（平）车场；辅助提升甩（平）车场。按线路布置分： 单道起坡甩（平）车场； 双道起坡甩（平）车场。

3、矿井轨道：巷道底板铺设的道床、轨枕、钢轨和联结件等。 矿井常用轨型有：24、18、15、11等。

4、采区上部车场 采区上部车场—采区上山与采区上部区段回风平巷或阶段回风大巷之间一组联络巷道和硐室。分为平车场、甩车场、转盘车场

采区上部平车场 布置特点：“轨道上山”以水平的巷道与阶段回风大巷相连，并在平巷内布置储车线及调车线。绞车房与回风大巷在同一水平。 据调车方向分：顺向平车场,逆向平车场顺向平车场—车辆进入储车线方向与提车线方向一致；逆向平车场—车辆进入储车线方向与提车线方向相反

采区上部甩车场 布置特点：1）“轨道上山”以倾斜的甩车道与区段回风平巷（或石门）相连，在平巷内设储车线及调车线。2）绞车房高于回风水平。3）按甩车方向，上部甩车场可分: 单向甩车 双向甩车

采区上部甩车场优点：调车省力；通过能力大，可减少工程量。缺点绞车房高，不易维护，绞车房有下行风。

5、采区中部车场形式选择及线路布置 采区中部车场—联结上山和中部区段平巷的一组巷道和硐室。一般为甩车场 按甩入地点不用分为---绕道式石门式平巷式 按甩车方向分为-----单向甩车场 双向甩车场

6、采区下部车场形式选择及线路布置 采区下部车场—采区上山与阶段运输大巷联接处的一组巷道和硐室的总称。由采区装车站和辅助提升下部车场组合而成。 按装车地点不同，采区下部车场可分为：大巷装车式；石门装车式；绕道装车式。

大巷装车式下部车场 优缺点及适用条件优点：布置紧凑，工程量省；调车方便。缺点：影响大巷通过能力；绕道维护量大 适用条件：顶绕式—上山倾角＞12，起坡点落在大巷顶板，且顶板围岩稳定的条件。底绕式—当上山倾角＜12，上山提前下扎于大巷底板变平，且底板围岩稳定的条件。

石门装车式下部车场 优缺点及适用条件 优点：工程量小；调车方便，通过能力大，不影响大巷运输。

缺点：石门长度有时不够长，就要将车场延伸到煤层平巷内或延长石门。适用：煤层群联合布置的采区。

绕道式下部车场 优缺点及适用条件优点：不影响大巷运输能力。缺点：工程量大；调车时间长。

适用：采区生产能力大；矿井一翼有两个采区同时生产；不宜布置石门装车站时采用。

辅助提升车场 采区辅助提升车场—采区下部用于掘进出煤、出矸、进料等的转运站。

7、采区峒室 采区煤仓采区绞车房 采区变电所