煤矿开采方法
精品课程课件
第二篇 采煤方法
第八章 近水平煤层长壁采煤法
采煤系统
第一节 近水平煤层走向长壁采煤法采煤系统
? 倾角在 8° 以下的煤层为 近水平煤层
? 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若干个 盘区 (或带区)进行开
采。
? 目前,我国开采近水平煤层的主要方法有走向长壁采
煤法和倾斜长壁采煤法。
? 采用走向长壁采煤法开采近水平煤层,一般 采用盘区
式开采 。
一、上(下)山盘区
? 盘区分类,
? 按开采煤层数目分,单一煤层盘区、联合布置盘区
? 按盘区主要巷道布置位置分:上(下)山盘区、石门盘

1.上(下)山盘区单层布置
? 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
层中,两上(下)山相距 15~ 20m。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
输,或绞车轨道运输。
2、联合布置的上山盘区
条件,M1和 M2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, 地质构造
简单, 煤层倾角 ? ? ??。
1)盘区巷道布置及掘进顺序
运输大巷 1布置在 M2煤层底板岩层中,在 M2煤层中布置
总回风巷 2,并布置盘区下部车场 6,自运输大巷 1开掘
与大巷 1相平行的盘区材料斜巷 3和甩车场 16,进入 M1
煤层后,掘进盘区无极绳轨道上山 4;同时,从下部车
场 6开掘进风斜巷 7和盘区煤仓 9,到达 M2煤层;沿 M2煤
层掘进盘区运输上山 5,开掘回风斜巷 8连通轨道上山 4
和总回风巷 2。
2)盘区生产系统
? 运煤系统,
? M1煤层工作面采出来的煤炭,经 M2煤层区段运输平巷 11运
到区段溜煤眼 15,然后经 M2煤层中的共用运输上山 5,运到
盘区煤仓 9,在盘区下部车场 6装车运出盘区。
? 运料系统,
? 工作面所需的材料和设备,由运输大巷 1经盘区材料斜巷 3、
甩车道 16转运到 M1煤层中的盘区无极绳轨道上山 4,再运到
M1煤层工作面进风平巷 10,送到 M1煤层采煤工作面。 M2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。
盘区生产系统
? 通风系统,
? 由运输大巷 1来的新鲜风流,经进风斜巷 7、运
输上山 5,M2煤层的进风巷 12,然后通过两对
材料进风斜巷 14进入 M1煤层区段进风平巷 10,
冲洗工作面。污风则经 M1煤层区段运输平巷 11、
轨道上山 4、回风斜巷 8进入总回风巷,由风井
排至地面。
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2
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盘区巷道布置
巷道布置特点
( 1),运上” 5 — 布置于 M2层中,“轨上” 4 — 布置于 M1
层中( 2) 区段平巷 — 单巷布置,对拉采面,10和 12重迭布
置 ( 3) 区段平巷与上山联系 11与 4直接相连 11通过 15与
5相连
( 4) 斜巷 14和 21 — 运料、行人、进风、回风
( 5) 水平运输大巷 1布置于 M2底板岩层中 总回风巷 2布置于
M2中
二、石门盘区
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 。
条件,煤层 厚度 ( m) 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 2200m,倾斜长
800 ? 1000m,走向长壁采煤法。






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巷道布置特点
1) 运输大巷 1置于距 m3煤层约 20m的底板岩石中
( 运输水平 )
回风大巷 2置于距 m3约 10m的底板岩石中 ( 回风
水平 )
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2) 盘区石门 3置于距 m3的底板岩石中, 与
1同一水平 。
( 相当于, 运上,, 机车可进入 3直接装煤 )
轨上 4置于距 m3约 10m的底板岩石中 。
3) 区段 集中机巷 6和集中轨巷 7置于距 m3约 8 ?
10m的底板岩层中 。
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3
Ⅰ 区段 6作为 Ⅱ 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。
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1
( 二)盘区 生产
系统
1、运煤系统,各
煤层采煤工作面采
出的煤炭,由煤层
或分层工作面超前
运输平巷 13(或 15
等),经区段溜煤
眼 12到集中运输平
巷运至区段煤仓 8,
在区段石门 3中装
车运出盘区。
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1
2、运料系统,工
作面所需的材料和
设备,由运输大巷
1经盘区下部车场
19、无极绳轨道上
山 4运到集中轨道
平巷 7,然后由回
风运料斜巷 11提到
各煤层(或分层)
工作面超前回风平
巷 14(或 16)到采
煤工作面。
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20
1
3、通风系统,新鲜风
流自岩石运输大巷 1、
经盘区石门 3、进风斜
巷 9进入集中运输平巷 6,
再经进风行人斜巷 10、
各煤层(或分层)超前
运输平巷 13(或 15),
送到采煤工作面。工作
面污风则由煤层(或分
层)超前回风平巷 14
( 16),经回风运料斜
巷 11到集中轨道平巷 7,
再经轨道上山 4到盘区
回风大巷 2,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 。
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5
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10
4 6
9
改进型的石门盘区
2,机车直接进区段集中平巷的石门盘区 。 当
? 小时, 煤层稳定时用 。
10
6
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31
3m
2m
1m
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2
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11
3,石门盘区与上山混合联合布置, 煤层 ?
变化大时用 。
4m 1m
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6
改进型的石门盘区
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 ( 下 ) 山盘区布
置方式的差别, 主要是将盘区运煤上
( 下 ) 山的倾斜运输变成 盘区石门的水
平运输 。
石门盘区布置的优缺点
? 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
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
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
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
倾斜长度大,倾角也大时,石门盘区煤仓的垂高随
之增大。
上(下)山盘区布置方式的优缺点
?基本上与盘区石门布置相反。
?盘区上(下)山布置方式具有工程量小,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,同时加大盘区煤仓以便提高盘区生
产能力。
作 业
1,什么是 准备方式及其分类?
2,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
些? 联合布置采区的优缺点及技术发展趋势
如何?
第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统
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
一、单一薄及中厚煤层倾
斜长壁采煤法采煤系统
巷道名称,
1-水平运输大巷; 2-水
平回风大巷; 3-采煤工
作面; 4-工作面运输斜
巷; 5-工作面回风斜巷;
6-煤仓; 7-进风行人斜

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(一)巷道布置特点
1)水平运输大巷和回风大巷均沿煤层走向置于阶段
同一侧。
2)分带运输斜巷和回风斜巷均沿煤层倾斜方向掘进,
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,工作面走向长
200m?, 斜长 1000m?。
1
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2
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第二节 倾斜长壁采煤法 采煤系统
(二)生产系统
1)运煤系统
采煤工作面采出的煤炭,经运输斜巷 4,然后在运输
大巷 1装车运出。
2)运料系统
工作面所需的材料和设备,由运输大巷 1运至下部车
场,经回风斜巷 5运到采煤工作面。
3)通风系统
采煤工作面所需新风,自运输大巷 1经进风行人斜巷 7,
通过运输斜巷 4送到采煤工作面。冲洗工作面后的污
风,经回风斜巷 5到回风大巷 2,由风井排出。
第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统
二、煤层群倾斜长壁采煤法巷道布置
?倾斜长壁采煤法开采煤层群时,同样有单层
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(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。
第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统
第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统
( 一)掘进顺序
1、原则,尽快构成通风系统
尽量采用平形作业
2、顺序,
1)( 1)、( 2)超过( 5) 100m
即可开始
2)平行作业
( 1)、( 7, 6)、( 4)井田上边
界开切眼
( 1)、( 5)井田上边界开切眼
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3
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第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统
(二)生产系统
1、运煤,3 — 4— 6 — 1 装车
外运
2、通风:新鲜风流 1 — 7 —
4 — 3
污风 3 — 5 — 2 — 风井
3、运料,
5巷、小绞车(置巷道一侧)多
级上运;
无级绳上运
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三、厚煤层倾斜分层倾斜长壁采煤法巷道布置特点
(一)分层同采的巷道布置特点
? 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务。
? 优点:同时生产的工作面个数多,生产能力大,生产集中。
? 缺点:岩石工作量大,生产系统复杂,占用的运输设备多。
第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统
(二)分层分采的巷道布置特点
?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,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,才能掘进下分层的斜巷和开切眼。
第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统
四、倾斜长壁采煤法采煤系统分析
(一)采煤工作面布置形式
? 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。
? 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斜巷,另一条为运料和回风的回风斜
巷。
? 双工作面布置的特点是,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,节省了一套运输设备,生产比
较集中。
第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统
第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统
(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 俯斜开采 和
仰斜开采 两种。
2、按开采顺序分,前进式
后退式
往复式
混合式
1、仰斜开采与俯斜开采
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;临界
角一般为 ? ? ??
3
5
a
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2
6 1
第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统
2)俯斜开采 — 采面沿
倾斜自上向下推进采煤。
适用:煤厚,? 大,煤
松软易片帮,CH4大。
当 ? ? 5 ? ?? 仰斜与俯
斜相结合的形式。
3
4
6
a
5
2
1
第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统
前进式开采
a:采煤工作面由大
巷附近向上部边界推
进。
b:采煤工作面由大
巷附近向下部边界推
进。
1-水平运输大巷
2-采煤工作面
3-分带运输斜巷
4-分带回风斜巷
5-水平回风大巷
( a )
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4
3
2
( b )
1
4
3
2
5
5
后退式开采
a:采煤工作面由上
部边界向大巷附近推
进。
b,采煤 工作面由下部
边界向大巷附近推进。
1-水平运输大巷
2-采煤工作面
3-分带运输斜巷
4-分带回风斜巷
5-水平回风大巷
( b )
1
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( a )
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( a )
a)设分带煤柱; ( b)不设分带煤柱
( b )
1
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2
往复式开采
混合式开采
( b )( a )
14
5
2
3
(三)辅助运输方式
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
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
等运输设备。这种方式技术先进、运输系统简单、
运输能力大、运输距离长和实现安全运输等优点。
第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统
第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统
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
( 1) 巷道布置简单, 巷道掘进和维护费用低, 准备时
间短, 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
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 。
第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统
( 4) 通风线路短, 通风构筑物少, 漏风少, 通风
效果好 。
( 5) 对地质条件的适应性较强 。
( 6) 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本等指标,
都比走向长壁采煤法有明显的提高和改善 。
第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统
( 二 ) 倾斜长壁采煤法存在的问题
? 长距离的倾斜巷道, 使得掘进, 辅助运输和行人比较
困难;现有的采煤工作面设备都是按走向长壁工作面
的开采条件设计和制造的, 不能完全适应倾斜长壁工
作面的生产要求;每 2~ 4个分带布置一个煤仓与大巷
联系, 大巷装车点较多, 特别是当同时开采的工作面
数目较多时, 相邻分带之间的大巷运输干扰较大;有
时还存在着污风下行的问题 。
第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统
( 三 ) 倾斜长壁采煤法的适用条件
( 1) 倾斜长壁采煤法一般应用于煤层倾角小于 120的煤层 。
煤层倾角越小越有利 。
( 2) 当对采煤工作面设备采取较有效的技术措施之后,
倾斜长壁采煤法可适用在 120~ 170的煤层 。
( 3) 对于倾斜或斜交断层比较发育的煤层, 在能大致划
分成比较规则的带区情况下, 可采用倾斜长壁采煤法
或伪斜长壁采煤法 。
( 4)对于不同开采深度、顶底板岩石性质极其稳定性、
矿井瓦斯涌出量和矿井涌水量小的条件,均可采用倾
斜长壁采煤法 。
第二节 倾斜长壁采煤法采煤系统
作业,
1.试述倾斜长壁采煤法的主要特点, 分析这种
采煤法的优缺点及适用条件 。
2.试述倾斜长壁采煤法开采厚煤层时, 上下分
层的运输和回风斜巷布置形式 。