地下採煤方法

地下採煤方法在20世紀50年代，中國煤礦主要採用殘柱式和高落式採煤方法，巷道掘進量大，產煤量少，通風條件惡劣，生產不安全，資源損失多。

基本介紹

• 中文名：地下採煤方法
• 方法：殘柱式和高落式
• 特點：作技術簡單，容易掌握
• 起源記載：《天工開物》

內容簡介

區段或採煤條帶內的巷道布置方式和回採工藝及其配合的總稱。區段或採煤條帶內各類巷道的數量、位置及其與回採工作面在時間和空間上的配合，稱為巷道布置方式。回採工作面各工序的合理安排和有機配合稱煤回採工藝。一種巷道布置方式可以有不同的回採工藝，一種回採工藝也可適用於不同的巷道布置方式。二者的最佳配合，可通過技術經濟比較確定。

歷史沿革

簡史公元前500年,中國就利用煤炭作燃料。《天工開物》中記載了古代煤礦開採技術。但是長期以來都用手工採煤，開採範圍狹小，靠掘進巷道出煤，方法十分落後。採用鑽眼爆破技術和動力機械採煤以後，促進了採煤技術的迅速發展。20世紀50年代前中國煤礦主要採用殘柱式和高落式採煤方法，巷道掘進量大，產煤量少，通風條件惡劣，生產不安全，資源損失多。50年代起，中國煤礦大部分改用壁式採煤法，制訂了各項安全生產措施，獲得了較好的技術經濟效果。
採煤機械化20世紀50年代初，中國回採工作面用截煤機掏槽，爆破落煤，人力裝煤，還採用了深截式聯合採煤機，實現了落煤、裝煤機械化（見採煤機）。但截煤機掏槽工序複雜，勞動強度大；深截式聯合採煤機(康拜因)則有功率小、速度慢、空頂面積大等缺點。60年代，長壁回採工作面推廣使用淺截式滾筒採煤機，可彎曲刮板輸送機，配合使用金屬支柱和鉸接頂梁，簡化了採煤工序，提高了工作面產量和效率。70年代，採用自移式液壓支架、大功率採煤機，強力可彎曲刮板輸送機和可伸縮帶式輸送機，實現了綜合機械化採煤，不僅大幅度提高了工作面的產量和效率，也擴大了採區範圍，實現了集中生產，並進一步改善了巷道布置。機械化採煤可促進採煤方法的發展，不僅使壁式採煤法的長壁工作面獲得良好的技術經濟效果，也使柱式採煤法得到改革和發展。目前，在美、澳等國廣泛套用連續採煤機採煤，梭式自行礦車運煤，並配合使用錨桿支柱，效果良好。

分采方式

分類採煤方法繁多,各國有不同的分類方案。1959年，中國煤炭學術界按照巷道布置方式和回採工藝的特點，將採煤方法分為壁式和柱式兩種體系，再按照煤層厚度、傾角、回採方向和其他特徵，劃分為各種具體的採煤方法，見附表。　採煤方法的選擇必須根據煤層地質條件和開採技術經濟條件，選擇好合理的採煤方法，最大限度地滿足工作安全、產量大、效率高、煤質好、成本低和煤炭回採率高等要求。
煤層地質條件 包括煤層傾角、厚度、頂底板岩石性質、煤層的構造和性質、煤層賦存的穩定性、斷層切割情況、瓦斯湧出量和含水程度，以及煤層自然發火傾向性等。煤層的傾角、厚度和頂底板岩石性質，直接影響巷道布置方式和回採工藝。急傾斜煤層回採工作面和上山巷道可採用自溜運輸；但回採工作，不論用機械或人工,都因傾角大而帶來很大困難。薄煤層開採困難,效率低；中厚煤層的采高適中，開採方便，容易支護，回採效率高。為保證安全,提高回採率,厚度3.5m以上的厚煤層多採用分層開採。頂底板岩石性質主要影響頂板管理方法的選擇。中等穩定的頂板，最宜採用全部垮落頂板管理法。目前極堅硬的頂板採用注水和深孔爆破的方法管理頂板。極破碎的頂板可採用化學注漿法錨固頂板。煤層含有夾石時，使回採工藝複雜化。如夾石很薄，回採時很難挑選出來,影響煤質;如煤層中夾石很厚（0.5m以上），可利用夾石作為分層開採的界限。煤層的穩定性和斷層切割情況直接影響回採工藝的選擇。在瓦斯湧出量較大的煤層中，要保證回採工作面的獨立通風系統。湧水量較大的煤層，要保證排水系統的完整和通暢，這些都使巷道布置複雜化。建築物下採煤、鐵路下採煤和水體下採煤，要採取特殊措施。
開採技術經濟條件 包括技術裝備、材料供應和技術管理水平。技術裝備同採煤科學技術發展和國家經濟狀況有直接關係。綜合機械化採煤可以實現採煤過程全部機械化，是今後發展方向；但是普通機械化採煤仍應發展。水力採煤法是有效的機械化採煤方法之一，如果頂底板穩定，煤層條件適宜,技術經濟條件比較優越,也應提倡和發展。採用充填法管理頂板時要考慮充填材料來源和供應條件，採用水力充填時要考慮水源情況。選擇採煤方法還應力求操作技術簡單，容易掌握，管理方便，這對於中、小型礦井，尤為重要。選擇採煤方法應當綜合考慮上述諸因素，結合地區具體情況，進行充分技術經濟論證後確定。

參考書目

中國礦業學院等編：《採煤學》上冊，煤炭工業出版社，北京，1979。