房柱式採煤法分類
塊狀煤柱房柱式採煤法
通常把4-5個以上煤房組成一組同時掘進,煤房寬5-6m,煤房中心距為20-30m,每隔一定距離用聯絡巷貫通,形成方塊或矩形煤柱,煤房掘進到預定長度後,即可回收煤柱。煤柱回收方式因工藝方式、煤柱尺寸和圍岩條件的不同而異,主要有帶翼式、外進式、劈柱式三種。其特點如下:
1、 袋翼式
採煤時在煤柱中采出2-3條通道作為回收煤柱時的通道;回收其兩翼留下的煤,通道的頂板用錨桿支護
通道不少於兩條,以便採煤機和錨桿機能輪流進入通道進行採煤工作;當穿過煤柱的通道打通時,連續採煤機斜過來對著留下的側翼煤柱採煤,側翼採煤時不再支護,邊采邊退出,然後頂板冒落。
2、 外進式
當煤柱寬10-12m左右時,可直接在房內向兩側煤柱進刀。如下圖1
3、 劈柱式
劈柱式是在煤柱中間形成一條通路,連續採煤機與錨桿機分別在兩個煤柱通路中交叉輪流作業,然後再分別回收兩側煤柱。當煤柱尺寸較小時,一般採用劈柱。
“旺格維利”採煤法
針對傳統的房柱式採煤法隨采深增加出現的地壓增大、采出率下降等問題,澳大利亞首先在“汪格維里”煤層中發展了“汪格維里”採煤法,在巷道布置、煤體切割及煤柱回收方面有所不同。在盤區準備巷道一側或兩側布置長條形房柱,如圖2所示,因此此採煤法也叫條狀煤柱房柱式採煤法。
長條形房柱寬約15m,長約65-95m。條形房柱內先採房,房寬6 m,到邊界後,後退回出9 m寬的煤柱。盤區準備巷道長度按地質條件和膠帶輸送機長度確定。長條房柱間的回採順序一般用後退式兩側布置時,也可以一側前進式,另一側後退式。
優缺點
房柱式採煤法有以下優點:①設備投資少,一套柱式機械化採煤設備的價格為長壁綜采的四分之一到子五分之一(均以20世紀80年代中期進口價格計算);②採掘可實現合一,建設期短,出煤快;③設備運轉靈活,搬遷快;④巷道壓力小,便於維護,支護簡單,可用錨桿支護頂板;由於大部分為煤層巷道,故矸石量很少;矸石可在井下處理不外運,有利於環境保護;⑤當地面要保護農田水利設施和建築物時,採用房式採煤法有時可使總的噸煤成本降低;⑥全員效率較高,特別是中小型礦井更為明顯。
主要要缺點:①採區采出率低,一般為50%- 60%左右,回收煤柱時可提高到70%-75%左右;②通風條件好,進迴風並列布置,通風構築物多,漏風大,采房及回收煤柱時,出現多頭串聯通風。
適用條件如下:①開採深度較淺,一般不宜超過300-500 m;②頂板較穩定的薄及中厚煤層;③傾角在100以下,最好為近水平煤層,煤層賦存穩定,起伏變化小,地質構造簡單;④底板較平整,不太軟,且頂板無淋水;⑤低瓦斯煤層,且不易自然發火。
套用情況
柱式體系採煤法在美國、澳大利亞、加拿大、印度和南非等廣泛套用。目前在美國的地下開採中,這種採煤方法的產量約占50%。澳大利亞使用房柱式採煤法所占的比重也較大。我國有一部分煤田的地質條件較適合採用柱式體系採煤法,特別在平硐開拓的中小型礦井中,套用較為有利。一些礦井基於“三下”嚴重壓煤的實際情況,如條件適宜,可以採用柱式採煤法。但採用柱式體系採煤法,必須解決相應的配套設備並改進巷道布置,儘量提高采出率。
我國有一部分煤田的地質條件較適合採用柱式體系採煤法,特別在平硐開拓的中小型礦井中,套用較為有利。一些礦井出於“三下”嚴重壓煤的實際情況,如條件適宜,可以採用柱式採煤法。但採用柱式體系採煤法,必須解決相應的配套設備並改進布置,儘量提高采出率。