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第四章 采煤方法 采煤工作是煤矿井下生产活动的中心，随着科学技术的进步和煤炭生产机械化水平的提高，采煤方法也在发展变化。采煤方法的种类繁多，影响采煤方法选择的因素很多，其选择和运用是否正确，将直接影响到整个矿井的生产安全和各项技术经济指标。合理的采煤方法应能满足采煤工作的安全、高产、高效、煤质好、成本低和煤炭采出率高等基本要求。 第一节 采煤方法概述 一、采煤方法的概念 采煤方法包括采煤工艺和采煤系统两项内容，为正确理解采煤方法的涵义及其生产过程，首先了解有关采煤方法的基本概念。 （1）回采工作——在采煤工作面内，为采取煤炭所进行的各项工作，称为回采工作。回采工作可分为基本工序和辅助工序，基本工序包括破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理。此外，通常还需要进行移置运输、采煤设备等工序，除了基本工序以外的这些工序，统称为辅助工序。 （2）采煤工艺——由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同，并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合，称为采煤工艺。 （3）采煤系统——在采区（盘区）或条带等开采单元内，准备和采煤巷道的布置以及按其建立运输、通风等生产系统的总称，称为采煤系统。 （4）采煤方法——是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的相互配合。两者相互影响和制约，根据不同的地质条件及开采技术条件，可有不同的采煤系统与采煤工艺相配合，从而构成多种多样的采煤方法。 二、采煤方法的分类 按煤炭开采方法的明显特征分，采煤方法可分为井工开采和露天开采两种方法。目前我国煤炭的开采方法是以井工开采为主，关于采煤方法的概念及内容，皆指井工开采而言。在井工开采中又可分为壁式体系及柱式体系两大类。 （一）壁式体系采煤法 一般以长工作面采煤为其主要特征，产量约占我国国有重点煤矿的95%以上。 根据煤层厚度及倾角的不同，开采技术和采煤方法也有较大区别。对于薄及中厚煤层，一般是按煤层全厚一次采出，即整层开采；对于厚煤层可将其划分为若干中等厚度（2～３m）的分层进行开采，即分层开采，也可采用放顶煤整层开采。无论整层开采或分层开采，依据煤层倾角、按采煤工作面推进方向不同，又可分为走向长壁开采和倾斜长壁开采两种类型。 图4--1 长壁采煤法工作面布置示意图 （a）走向长壁；（b）倾斜长壁（仰斜）；（c）倾斜长壁（俯斜） 1—区段运输平巷；2—区段回风平巷；3—采煤工作面；4—回风斜巷；5—进风斜巷 图4-1（ａ）所示为单一走向长壁采煤法的示意图。首先将采（盘）区划分为区段，在区段的上下边界分别开掘区段回风平巷和区段运输平巷，在采（盘）区的边界沿倾斜开掘开切眼，形成采煤工作面。采煤工作面呈倾斜布置，沿走向推进，上下回采巷道基本上是水平布置，且与采（盘）区上山相联。 对于倾斜长壁采煤法，首先是将井田或阶段划分为分带，在每个分带的两侧分别开掘运输斜巷和回风斜巷，在井田的边界或阶段边界沿走向开掘开切眼，形成采煤工作面。采煤工作面呈水平布置，沿倾斜推进，两侧的回采巷道是倾斜的，并通过联络巷直接与大巷相联。采煤工作面向上推进称为仰斜长壁［图４-１（ｂ）］；向下推进称为俯斜长壁［图４-１（c）］。由于开采技术等原因，倾斜长壁采煤法一般适用于倾角小于12°的煤层。 壁式体系采煤法的特点是：采煤工作面长度较长，通常在80～250m左右；在采煤工作面两端至少各有一条回采巷道，用于通风和运输；采落的煤沿平行于采煤工作面煤壁的方向运出采场；随着采煤工作面的推进，要及时有计划地处理采空区；此外，壁式体系采煤法工作面的通风状况良好。 壁式体系采煤法在我国及俄罗斯、波兰、德国、英国、法国和日本等国广泛采用；美国、澳大利亚等近年来也在发展壁式体系采煤法。 （二）柱式体系采煤法 柱式体系采煤法以短工作面采煤为其主要标志，具有代表性的柱式采煤法有：房式采煤法、房柱式采煤法和巷柱式采煤法等几种。 图4-2 房式及房柱式采煤法示意图 （a）房式采煤法 ；（b）房柱式采煤法 1—采区运煤上山；2—采区回风上山；3—区段运输平巷；4—区段回风平巷；5—煤房；6—煤柱；7—联络巷 图4-２所示为房式及房柱式采煤法示意图。房式及房柱式采煤法的实质，是在煤层内开掘一系列宽为5～７m左右的煤房，开煤房时用短工作面向前推进，煤房间用联络巷相通以构成生产系统，并形成近似矩形的煤柱，煤柱宽度由数米至二十余米不等。煤柱可根据具体条件留下不采，或在煤房采完之后再将煤柱按要求尽可能采出，前者称为房式采煤法，后者称为房柱式采煤法。 图4-3所示为巷柱式采煤法示意图。巷柱式采煤法是首先沿煤层的走向和倾斜方向开掘大量巷道，将煤层划分成边长为6～30m的正方形或长方形煤柱，然后有计划地回收这些煤柱。回采煤柱