柱式採煤法

柱式採煤法

柱式採煤法是採空區頂板利用回採工作面采場周邊或兩側的煤柱支撐,采后不隨工作面推進及時處理採空區的採煤方法。

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柱式採煤法的特點是工作面較短;經常多工作面同時生產,生產時多採用串聯通風;煤回採工藝簡單;運煤方向多垂直於工作面。本法有房式、房柱式和巷柱式三種:
房式採煤法 區段內每隔 3~6m開採一個寬6~15m的煤房,條件好時,寬度可達30~40m(圖1)。煤房和煤柱的尺寸取決於圍岩性質、煤質硬度、開採深度、煤層厚度和回採工藝方式。煤房的長度等於區段長度或區段長度之半,一般為100m左右,用可伸縮帶式輸送機運煤時,長度可達300~400m。煤房的布置,因地質和技術條件的不同而異。在近水平煤層,煤房可沿走向或傾斜布置在區段平巷兩側;煤層傾角大於8°時,煤房的縱軸一般沿傾斜布置在區段平巷上側,煤房與區段平巷的交角為90°、60°或45°,以便採煤機械和自行礦車出入煤房。煤房的形成過程有兩種情況:①前進采房;②前進送道,後退擴房,或後退采房。
柱式採煤法
柱式採煤法
煤房的回採工藝有三種方式:①用爆破法落煤,人工裝煤、輸送機或普通礦車運煤。這是一種最原始的工藝方式,以人工裝煤為特徵。②機械掏槽和爆破落煤,用移動式裝煤機裝煤,梭式礦車或帶轉載機的輸送機運煤。這種方式以移動式裝煤機為特徵。③用連續採煤機採煤(完成落煤、裝煤工序),房內運輸用帶轉載機的可伸縮帶式輸送機或梭式礦車,這種方式以連續採煤機為特徵(見礦用輸送機)。工作面支護由圍岩性質和煤房尺寸而定,有普通木柱、大垮度棚子、錨桿支護和無支護等多種形式。有的國家應用鋁合金輕型頂梁配合單體液壓支柱支護,采后以專用小車回收。
本法的優點是回採工藝簡單,採空區毋需處理;工作面人員少,生產靈活;用機械開採時,產量多,效率高,坑木消耗少等;但缺點是工作面短,切割巷道多,掘進率高,生產系統複雜;利用煤柱支撐頂板,煤損大,回採率低;工作面串聯通風,效果不好,勞動條件差。本法適用於圍岩穩定、瓦斯含量不大、煤層不易自燃、開採深度不大的中厚煤層。
房柱式採煤法 回採工藝和煤房尺寸都與房式採煤法相同,僅煤柱尺寸稍大,一般取6~12m,采完煤房后,將煤房兩側的部分或全部煤柱回採出來,頂板任其自行垮落(圖2)。本法除具有房式採煤法的優、缺點外,回採煤柱時,工藝複雜且不夠安全;由於開切工作多,工作連續性差,勞動生產率和機械使用率都偏低,成本偏高。它與房式採煤法的主要區別是:本法先採煤房后採煤柱;房式採煤法只採煤房不採煤柱。本法適用於圍岩穩定,瓦斯含量不大、煤層不易自燃,開採深度較淺,地壓不大的近水平的中厚煤層。
柱式採煤法
柱式採煤法
巷柱式採煤法 在區段範圍內,每隔10~30m沿煤層切割成10~30m的方形或矩形煤柱,然後按區段後退式開採順序陸續回採。煤柱的回採線與區段平巷成近45°交角。採空區頂板任其自行垮落。開掘巷道和回採煤柱多用爆破法進行。本法掘進率高,回採率低,通風條件不好,勞動條件差,圍岩不穩定時不安全,機械化程度、產量和效率都低。但對地質變動的適應性較強,可用於不能採用壁式採煤法的區域,如井田邊緣的不規整部分、斷層帶邊角和回收煤柱等。