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[科普中国]-巷柱式采煤法

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巷柱式采煤法的介绍

在我国,采煤法有长壁与短壁之分,其中短壁采煤法是柱式体系采煤法的总称。短壁采煤法包括:房式采煤法、房柱式采煤法、巷柱(切块)式采煤法等。巷柱式采煤法在我国乡镇煤矿和印度井工煤矿应用的最广,也是短壁采煤法中最具代表性的一种。1

巷柱式采煤法是在采区(盘区)范围内,首先开掘大量沿走向及倾斜的巷道,将煤层切割成较大的方形或矩形煤柱[如(20~30)m×(20~30)m],然后有计划地回采这些煤柱。回收这些煤柱可用手工、钻眼爆破、连续采煤机落煤,装运煤炭可用人工及矿车、小型刮板输送机、侧装机和梭车、铲车等设备。巷道多用锚杆支护,采用留小煤柱的方式支撑顶板。2

巷柱式采煤法巷道布置及参数通常把4—5个以上的煤柱组成一组同时掘进,煤巷宽4—6m,煤柱中心距为20~40m,每隔25~60m用联络巷贯通,形成(15~35)m×(20~55)m的方形或矩形煤柱。煤巷掘到预定长度后,即可后退回收煤柱。巷柱式采煤法典型巷道布置如图1—1所示。

巷柱式采煤法的工艺系统1.传统工艺系统

巷柱式采煤法传统的工艺系统如图1—2所示,它包括爆破落煤、装载机及梭车一带式输送机。传统方法是每一工作面分4道工序进行作业,即工作面钻眼、爆破、装煤和安装顶板锚杆。

2.煤柱回收时的通风系统

煤柱回收时的通风系统如图1—3所示。后退式回收煤柱时,通风系统可有两种方案:第一种是不留设风道;第二种是留设风道,此方案应用较普遍,通风条件较好。

3.煤柱回收时的放顶线
回收煤柱应严格按次序进行,并使煤柱回收放顶线呈直线布置。避免某块煤柱超出线外而形成集中压力,造成顶板事故。在采用爆破落煤,装载机一带式输送机工艺系统方式时,多采用45°煤柱回收放顶线,如图1-4所示。

煤柱回收方式煤柱回收方式很多,具体采用何种方式与回采工艺、煤柱尺寸和围岩条件等有关。图1—5所示为开端式回收煤柱,适用于传统回采方式。为了便于各工序平行作业,需多煤柱同时作业进行交叉回收。先在待回采煤柱内沿采空区一侧采出一条煤,而后按通常方式支护顶板,并且要在邻近采空区处用木支柱、木垛或单体液压支柱加强支护。这一条煤采完后,可以在远处移掉沿着采空区边缘架设的支柱以使顶板垮落,防止顶板重压移至这块煤未采的部分。一般是在煤柱相邻两侧交替采掉一条煤,次序如图1—5所示。

巷柱式采煤法的优点与应用条件与长壁采煤法相比,巷柱式采煤法具有采掘合一、建设期短、出煤快,建井及设备投资少、设备运转灵活、搬迁快,巷道压力小、便于维护、出矸量少,留设煤柱可在建筑物、铁路和水体下采煤,全员效率较高的优点。同时,巷柱式采煤法也存在回收率低、通风条件差、产量和效率低、劳动强度大、安全性差等缺点。

巷柱式采煤法适用于以下条件:开采深度较浅,近水平薄及中厚煤层,顶板中等稳定以上,底板较平整、不太软、无积水,煤质较硬,瓦斯含量少,煤层不易自燃,非近距煤层组,不规则的边角煤,以及采区(盘区)上山护巷煤柱等。1