巷柱式採煤法

巷柱式採煤法也稱短柱式採煤法。在區段範圍內，每隔10～30米掘進橫豎交叉的巷道，將煤層切割成許多長寬尺寸為30～10米的方形、長方形或菱形煤柱，然後回採煤柱，採空區頂板任其自行垮落的採煤方法。這種採煤方法的特點是掘進眾多巷道，形成煤柱，然後回採煤柱。為便於控制頂板和通風，煤柱的回採與區段平巷成近45°交角的對角線方向推進。

由於掘進率高，回採率低，通風條件不好。勞動條件差，機械化程度、產量和效率都低等缺點而較少採用。多用於井田邊緣煤層不規整部分、斷層邊角帶或回收煤柱時。

基本介紹

• 中文名：巷柱式採煤法
• 外文名：headingandpillarsystem
• 學科：採礦工程
• 缺點：回採率低，通風條件不好
• 優點：採掘合一、建設期短、出煤快
• 適用環境：開採深度較淺、中厚煤層

巷柱式採煤法的介紹

在我國，採煤法有長壁與短壁之分，其中短壁採煤法是柱式體系採煤法的總稱。短壁採煤法包括：房式採煤法、房柱式採煤法、巷柱(切塊)式採煤法等。巷柱式採煤法在我國鄉鎮煤礦和印度井工煤礦套用的最廣，也是短壁採煤法中最具代表性的一種。

巷柱式採煤法是在採區(盤區)範圍內，首先開掘大量沿走向及傾斜的巷道，將煤層切割成較大的方形或矩形煤柱[如(20～30)m×(20～30)m]，然後有計畫地回採這些煤柱。回收這些煤柱可用手工、鑽眼爆破、連續採煤機落煤，裝運煤炭可用人工及礦車、小型刮板輸送機、側裝機和梭車、鏟車等設備。巷道多用錨桿支護，採用留小煤柱的方式支撐頂板。

巷柱式採煤法巷道布置及參數

通常把4—5個以上的煤柱組成一組同時掘進，煤巷寬4—6m，煤柱中心距為20～40m，每隔25～60m用聯絡巷貫通，形成(15～35)m×(20～55)m的方形或矩形煤柱。煤巷掘到預定長度後，即可後退回收煤柱。巷柱式採煤法典型巷道布置如圖1所示。

圖1

巷柱式採煤法的工藝系統

1．傳統工藝系統

巷柱式採煤法傳統的工藝系統如圖2所示，它包括爆破落煤、裝載機及梭車一帶式輸送機。傳統方法是每一工作面分4道工序進行作業，即工作面鑽眼、爆破、裝煤和安裝頂板錨桿。

圖2

2．煤柱回收時的通風系統

煤柱回收時的通風系統如圖3所示。後退式回收煤柱時，通風系統可有兩種方案：第一種是不留設風道；第二種是留設風道，此方案套用較普遍，通風條件較好。

圖3

3．煤柱回收時的放頂線

回收煤柱應嚴格按次序進行，並使煤柱回收放頂線呈直線布置。避免某塊煤柱超出線外而形成集中壓力，造成頂板事故。在採用爆破落煤，裝載機一帶式輸送機工藝系統方式時，多採用45°煤柱回收放頂線，如圖4所示。

圖4

煤柱回收方式

煤柱回收方式很多，具體採用何種方式與回採工藝、煤柱尺寸和圍岩條件等有關。圖5所示為開端式回收煤柱，適用於傳統回採方式。為了便於各工序平行作業，需多煤柱同時作業進行交叉回收。先在待回採煤柱內沿採空區一側采出一條煤，而後按通常方式支護頂板，並且要在鄰近採空區處用木支柱、木垛或單體液壓支柱加強支護。這一條煤采完後，可以在遠處移掉沿著採空區邊緣架設的支柱以使頂板垮落，防止頂板重壓移至這塊煤未采的部分。一般是在煤柱相鄰兩側交替采掉一條煤，次序如圖5所示。

圖5

巷柱式採煤法的優點與套用條件

與長壁採煤法相比，巷柱式採煤法具有採掘合一、建設期短、出煤快，建井及設備投資少、設備運轉靈活、搬遷快，巷道壓力小、便於維護、出矸量少，留設煤柱可在建築物、鐵路和水體下採煤，全員效率較高的優點。同時，巷柱式採煤法也存在回收率低、通風條件差、產量和效率低、勞動強度大、安全性差等缺點。

巷柱式採煤法適用於以下條件：開採深度較淺，近水平薄及中厚煤層，頂板中等穩定以上，底板較平整、不太軟、無積水，煤質較硬，瓦斯含量少，煤層不易自燃，非近距煤層組，不規則的邊角煤，以及採區(盤區)上山護巷煤柱等。