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[科普中国]-长壁采煤法

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长壁采煤法是指相对于短壁采煤法的一种概念。传统的采煤是几个人为一组集中在一起操作。为避免危险,小组成员相互协作、团结战斗,形成了很强的团体意识。长壁采煤法分为走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法。长壁工作面沿倾斜方向布置,沿走向推进的采煤方法称为走向长壁采煤法。长壁工作面沿走向布置,沿倾斜推进的采煤方法称为倾斜长壁采煤法。

长壁采煤法采煤工艺长壁采煤法采煤工艺有爆破采煤工艺、普通机械化采煤工艺和综合机械化采煤工艺三种方式。无论哪一种采煤工艺都有破、装、运、支、处五个主要生产程序。

炮采爆破采煤工艺,简称“炮采”,其特点是爆破落煤,爆破及人工装煤(或机械装煤),机械化运煤,用单体支柱支护工作空间顶板。

综采综合机械化采煤工艺,简称“综采”,即破、装、运、支、处五个生产工序全部实现机械化,因此综采是最先进的采煤工艺。

普采普通机械化采煤,简称“普采”,其特点是用采煤机同时完成落煤和装煤工序,而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。1

长壁采煤法分类长壁采煤方法包括走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法。长壁采煤法普遍适用于各种倾角与各种厚度的煤层。

走向长壁法长壁工作面沿煤层倾斜方向布置,沿煤层走向方向推进的长壁采煤方法。此种采煤方法将采区沿走向划分为若干长条带形的区段。沿煤层在区段的下部标高水平布置运输平巷,在区段的上部标高水平布置区段回风平巷。采煤工作面的开切眼沿煤层倾斜布置在两条区段平巷之间,煤炭开采时,采煤工作沿煤层走向方向推进。根据工作面推进方向不同,分为由采区边界向中央推进的后退式和由采区中央向边界推进的前进式两种。走向长壁式采煤法能适应不同倾角的煤层,生产系统较简单,通风安全条件也较好,是中国最主要的煤炭地下开采方法。

倾斜长壁法长壁工作面沿煤层走向布置,沿煤层倾斜方向推进的采煤方法。这种方法把采煤工作面沿走向布置于煤层中,两侧沿煤层倾斜布置为工作面运输巷和回风巷道。工作面采用沿倾斜向上仰斜推进。或者沿倾斜向下俯斜方向推进。前者称仰斜长壁开采,后者称俯斜长壁开采。倾斜长壁采煤法的生产系统很简单,采面长度保持不变,掘进率低,回采率高且生产能力较大。只要煤层条件适合,可获较好的经济效果。这种方法主要用于煤层倾角较小的近水平煤层。

倾斜长壁采煤法按长壁工作面推进方向分仰斜开采和俯斜开采两种。如煤质较硬或顶板淋水较大,一般宜用仰斜开采;如煤层厚度大,煤质松软容易片帮,宜用俯斜开采。回采工作面一般应朝大巷方向推进,即水平大巷上方的煤层用俯斜方式开采,水平大巷下方的煤层用仰斜方式开采,以利于工作面通风和巷道维护。在地质条件适宜的矿井中,本法与走向长壁采煤法相比,优点是:

①巷道布置简单,巷道掘进和维护费用低,投产快。据苏联矿井对比资料,在相同的矿山地质条件下,倾斜长壁开采比走向长壁开采的巷道长度减少10~20%,大型矿井的建设工期可缩短1~2年。

②运输系统和通风系统均较简单,回采工作面技术经济效果好。

③易于实现等长工作面,减少了由于工作面长度变化而增加拆装自移式液压支架和接长或缩短输送机的工序。本法的缺点是倾斜巷道距离长,使辅助运输和行人比较困难。中国自70年代开始推广使用。适用于倾角12°以下的煤层,机采和炮采可扩大应用于开采15°~18°的煤层。国外采用俯斜综采工作面开采倾角为33°的煤层已获成功。2

相关资料壁式采煤法壁式采煤法是长壁工作面采煤方法体系的总称。采煤工作面长度少则30~40米,多则200米左右或更长的一种采煤方法。特点是:回采工作面长:工作面两端有可供运输、通风和行人的巷道;回采工作面向前推进时,必须不断支护;采空区随工作面向前推进要按一定方法及时处理;回采工作面内煤的运输方向与工作面煤壁平行。

分类壁式采煤法有多种分类。 (1) 按煤层厚薄不同, 薄及中厚煤层,通常按煤层全厚一次开采,称整层 (单一) 开采;厚煤层,一般分为若干中等厚度的分层进行开采,称分层开采。 (2) 按工作面推进方向不同,可分为走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法。在分层开采中, 由于分层的回采顺序和顶板管理方法不同,可分为下行垮落法和上行充填法等。在中国,开采倾斜和缓倾斜煤层时常用单一 (整层) 走向长壁采煤法、单一 (整层) 倾斜长壁采煤法、倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法、倾斜分层倾斜长壁下行垮落采煤法、倾斜分层走向长壁上行充填采煤法和倾斜分层V型倾斜长壁充填采煤法和开采坚硬顶板煤层的刀柱采煤法等。开采急倾斜煤层时, 有水平分层采煤法、倒台阶采煤法、仓贮采煤法和掩护支架采煤法,这些都属于壁式采煤法。20世纪初,刮板输送机开始使用,壁式采煤法随之有很大发展,已成为各国的主要采煤方法。随着采煤机械化程度不断提高,壁式采煤法的使用范围将日益扩大。3

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学