房柱式开采的盘区巷道布置和采煤工艺

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[摘 要]本文主要阐述了房柱式开采的盘区巷道布置、连续采煤机房柱式采煤工艺等技术问题。

[关键词]房柱式开采 盘区巷道布置 采煤工艺

中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0340-01

使用连续采煤机的房柱式采煤方法的实质是利用连续采煤机在煤层中开掘多条平行巷道，形成煤房，煤房之间留有一定宽度的煤柱。按地质条件及地表保护的要求，开掘煤房而不回收煤柱，即房式采煤法；既开煤房又回收煤柱称为房柱式采煤法。

1. 盘区巷道布置

在连续采煤机房柱式开采体系中，把为整个盘区服务的一组巷道称为盘区准备巷道由盘区准备巷道开掘的若干条通向盘区的巷道称为盘区区段平巷 （或称为煤房）： 为回收煤柱而掘的巷道，称为劈柱巷道。

1.1 盘区准备巷道布置

通常在运输大巷两侧划分盘区进行开采，盘区准备巷道布置在盘区中央形成双翼盘区；位于盘区一侧形成单翼盘区。盘区准备巷道数目通常多于三条，即一条运输巷，铺设带式输送机，一条进风巷和一条回风巷，多时有五六条。盘区准备方式主要有以下三种：

（1）盘区内设盘区区段平巷。在区段平巷一侧 或两侧布置煤房。区段平巷与盘区准备巷道垂直布置，区段平巷掘至盘区边界后，在其一侧布置煤房，煤房掘完以后，后退回收煤柱。一般盘区一翼长度一般达500m以上，煤房长度在100m-120m之间。相邻两区段可同时作业。区段平巷通常布置三条，其中一条作为回风巷，通风效果良好，区段平巷煤柱可部分在下区段开采时回收。

（2）盘区内不设盘区区段平巷。在盘区准备巷道两侧或一侧直接布置煤房。在盘区准备巷道两侧掘进煤房，几个煤房组成一组同时掘进，由于留设煤柱较小，不进行回收。盘区准备巷道长度一般长达800m-1000m，一侧煤房长度达100-120m。回采顺序盘区为前进式，盘区内的一侧为前进式，而另一侧为后退式。盘区准备巷道为3条，长在500m-1000m，并在盘区边界开掘2条主回风平巷。在盘区一侧布置煤房，每两个煤房为一组同时掘进，直接与相邻盘区准备巷道贯通，煤房长度约120m，煤房间的煤柱宽度为10m-15m，煤房若掘透即进行后退回收煤柱。

（3）在大巷两侧直接布置煤房。由几个煤房组成一个盘区。其特点是：出煤早，初期效益好。但这种布置方式存在的问题是：大巷两侧煤柱切割严重，对通风、巷道维护及安全都不利。

1.2 盘区区段平巷

盘区区段平巷的数目正常为三条，最多为九条，常用的有五条。若盘区不受地质条件的限制，盘区倾斜长度为150m-200m，盘区走向长度为倾斜长度的3-4倍。

1.3 劈柱巷道

劈柱巷道是为回收煤柱面开掘，一般布置在待回收煤柱中部，沿煤层顶、底板掘进。这类巷道服务期很短，通常几个小时或1-2天。

1.4 巷道宽度及煤柱尺寸

在巷道掘进及煤柱回收过程中，房柱式开采要确保巷道和煤柱的稳定，使其巷道围岩变形尽量地小。在确定巷道宽度时，要考虑在满足运输、通风、供电、排水等情况下，尽可能减小巷道断面尺寸，使其支护简单，支护费用低。为确保设备的运行畅通，巷道宽度国外一般为5m-6m，也有的低于5m。

巷道煤柱或煤房煤柱位于巷道之间或煤房之间，它的形状通常为正方形或矩形，用以支护和维护巷道或煤房。煤柱尺寸是由上覆岩层的厚度、煤和底板的强度确定。常用的煤柱宽度为14m-15m，长度为18m-20m。

2.连续采煤机房柱式采煤工艺

2.1 连续采煤机及其配套设备

典型的连续采煤机房柱式采煤工作面的设备构成为一台连续采煤机、一台锚杆钻机（一般用双臂锚杆钻机）、最少二台梭车或蓄电池式运煤车、一台给料破碎机、一台铲车、一套移动变电站。

梭车是房柱式采煤工作面的运煤设备，它往返于连续采煤机和给料破碎机之间，用以运送采煤机采下的煤。梭车车箱容量为7-16t。车箱内的煤在给料破碎机处由置于梭车底部的双边链刮板输送机卸载，卸载时间为30-45S。梭车装有电缆卷筒，电缆卷筒能缠绕140m-150m长的电缆，梭车在小于150m内的区间内往返穿梭运行。在工作面向前掘进1-2个煤柱距离时，需要向前移动给料破碎机和移动变电站。梭车运输距离越短，采煤效率越高。以蓄电池作动力的运煤车，可防止由于电缆损伤而出现的停产。

料破碎机置于带式输送机的端部，这样梭车可快速地把所载煤炭卸入给料破碎机的料斗中，减少梭车卸载时间。卸入料斗的煤经破碎机破碎后，均匀地转载到带式输送机上。

铲车是主要辅助运输设备，可用于搬运物料、及清理巷道。它是长距离的胶轮自行车辆，它运行机动灵活，效率高，能有效减轻工人劳动强度。

锚杆钻机主要是打锚杆眼的，其安装锚杆的速度要与连续采煤机的掘进速度相匹配，以满足高产高效工作面的需要。一般采用双臂或四臂锚杆钻机。

2.2连续采煤机房柱式开采的生产系统包括：煤炭运输系统、辅排水系统、供电系统及通讯助运输系统、通风系统、供水系统照明等几大系统组成。

参考文献

[1]程功林、汪佑武：煤矿开采技术，徐州，中国矿业大学出版社，2010.2

[2]胡贵祥：采煤概论，徐州，中国矿业大学出版社，2007.8

[3]郭奉贤：采矿生产技术，北京，煤炭工业出版社，2010.11

[4]杜计平：开采方法，徐州，中国矿业大学出版社，2006.7

[5]常现联，等：煤矿采掘作业规程编制，北京，煤炭工业出版社，2011.6