正台阶采煤方法采煤系统

将一个长壁工作面划分为若干个长5～8 m的短壁工作面，短壁工作面呈正台阶形布置，沿层面与走向线30°夹角的伪斜方向上下台阶错距为15～20 m，各短壁工作面上方利用单体液压支柱、竹笆，使采空区垮落矸石堆积形成的垫层构成人工假顶来隔离采空区，沿采空区维持一条伪斜小巷，用于工作面通风、行人、运料、溜煤。伪斜小巷内铺设搪瓷溜槽．以便煤炭自溜。

短壁工作面采用风镐破煤。各短壁采出的煤炭堆积在其下部伪斜小巷溜煤槽内，各伪斜小巷下口均设置挡煤板，以防止短壁工作面采煤时，伤及下短壁工作面作业人员。当煤堆积到一定高度时，应由下向上逐步取掉挡煤板自溜放煤。为防止大块煤、矸打落支柱和伤及人员，可在伪斜小巷下口的正前方挂设胶皮挡板，使煤流沿伪斜小巷运动。

短壁工作面采用专用卸载手把远距离人工回柱。回撤工作面支柱前，先设置人工假顶支柱，假顶加强支柱，铺上竹笆，沿顶板一侧掏出不少于0．3 m厚的矸石垫层，然后按矸石堆积斜面由上而下，由采空区向煤壁回撤支柱．使矸石滚落到新设置的人工假顶上。回柱时若遇“死柱”．要先打好替柱，用松顶或掏底方式回柱。回柱放顶时，短壁工作面必须停止采煤和其他工作。

各短壁工作面每日三班采煤，边采边准，日循环3个，循环进度0．9 m，日推进2．7m。

采空区采用全部垮落法进行处理，最大控顶距为4．7m，最小控顶距为2．0 m。

(1)正台阶采煤法的优点

①安全可靠性好，该采煤方法采用全部垮落法管理顶板，但又具备充填法的某些特点。因煤壁整体伪斜沿走向顶板支承压力传递稳定，缩短工作面真倾斜方向控顶范围长度．减少顶底板的滑动，改善采场顶底板受力状态，增强了顶板稳定性，顶板压力减小，周期来压现象不明显，从而提高工作面安全可靠性。

②工作面位于采空区下方，不容易积聚瓦斯，为采空区瓦斯抽放创造条件。

③工作面浮煤少，减少了顶板垮落、采空区煤层自然发火及瓦斯、煤尘爆炸危险性。

④对煤层厚度、倾角变化、瓦斯涌出量等地质条件适应性较强。

⑤巷道布置简单。掘进率低。

⑥无煤掉入采空区．资源回收率高。

(2)正台阶采煤法的缺点

①短壁工作面多，溜煤相互干扰，工作面利用率降低。

②伪斜小巷断面偏小，产尘量大。

③片帮、滑底事故未能充分控制，安全生产受到影响。

④破煤方法、支护设备有待进一步改进。

(3)正台阶采煤法的适用条件

该采煤方法对地质条件适应性较强，一般可用于煤层厚度、倾角有变化及小型地质构造，厚度在2．4 m以下，工作面涌水量小于5 m3/h，不宜选用伪斜柔性掩护支架采煤法的急倾斜煤层。

正台阶法系在稳定性较差的岩层中施工时，将整个坑道断面分为几层，由上向下分部进行开挖，每层开挖面的前后距离较小而形成几个正台阶。上部台阶的钻眼作业和下部台阶的出碴，可以平行进行而使工效提高。全断面完全开挖后，再由边墙到顶拱筑衬砌。

在坑道顶部最先开挖的第一层为一弧形导坑，需要钻较多的炮眼，导坑超前距离很短，可使爆破时石碴直接抛落到导坑之外,以减轻扒碴工作量,从而提高掘进速度。如坑道顶部岩层松动，应即在导坑内用锚杆或钢拱架作临时支护，以防坍塌。2100433B

采煤方法分类

采煤方法种类很多，世界主要产煤国家使用的采煤方法，总的划分为壁式和柱式两大类。这两种不同类型的采煤方法，无论从采煤系统，还是回采工艺都有很大的区别。

壁式采煤法的特点是煤壁较长、工作面的两端巷道分别做为入风和回风、运煤和运料用，采出的煤炭平行于煤壁方向运出工作面，我国多采用壁式采煤法开采煤层。

柱式采煤法的特点是煤壁短呈方柱形，同时开采的工作面数较多，采出的煤炭垂直于工作面方向运出。

我国当前常用的采煤方法主要有：

1、走向长壁采煤法，薄及中厚煤层长壁工作面沿走向推进的采煤方法。

2、倾斜长壁采煤法，缓倾斜薄及中厚的煤层长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法

3、大采高一次采全厚，厚煤层沿走向或倾斜面推进的采煤方法。

4、放顶煤长壁采煤法，开采6米以上缓斜后缓斜厚煤层时，先采出煤层底部长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤方法。

5、掩护支架采煤法。在急斜煤层，沿走向布置采煤工作面，用掩护支架将采空区和工作空间隔开，向俯斜推进的采煤方法。

6、倾斜分层走向(倾斜)长壁下行垮落采煤法。在缓斜煤层，沿走向(倾斜)布置采煤工作面，分层推进的采煤方法。

7、台阶采煤法。在倾斜煤层的阶段或区段内，布置下部超前的台阶形工作面，并沿走向推进的采煤方法。

8、水平分层采煤法。急斜厚煤层沿水平面划分分层的采煤方法。

9、斜切分层采煤法。急斜厚煤层中沿与水平面成25度至30度的斜面划分分层的采煤方法。

10、房柱式采煤法。沿巷道每隔一定距离先采煤房直至边界，再后退采出煤房之间煤柱的采煤方法。

11、房式采煤法。沿巷道每隔一定距离开采煤房，在煤房之间保留煤柱以支撑顶板的采煤方法。

12、仓储、巷道长壁采煤法。急斜煤层中将落采的煤 暂存于已采空间中，待仓房内的煤体采完后，再依次放出存煤的采煤方法。

13、倾斜分层长壁上行填充采煤法、刀柱式采煤法、水力采煤法。

采煤方法方法选择

采煤方法是地下采煤时，区段或采煤条带内的巷道布置方式和回采工艺及其相互配合的总称。按巷道布置方式和回采工艺的特点，可分为壁式采煤法和柱式采煤法两大类。

选用何种采煤方法，应视煤层地质条件和开采的经济条件而定，以最大限度地满足工作安全、产量大、效率高、煤质好、成本低和煤炭回采率高等要求。

适宜的采煤方法是建设高产高效矿井的关键。影响采煤方法的因素很多,概括起来主要有地质构造、煤层埋深、煤层赋存状况、煤层厚度及硬度、煤层结构、顶底板条件、煤质条件及矿井生产能力等。

采煤方法发展现状

我国当前的采煤方法有50多种，是世界上采煤方法最多的国家。长壁采煤法的发展为机械化采煤创造了条件，随着长壁采煤法的发展，采煤机械化水平逐年提高。1975年及改革开放以来，国有重点煤矿采煤工作面主要生产指标取得显著进展。

我国是世界上应用水力采煤最早的国家之一。自1956年推广以来,逐渐稳定发展,产量占世界前列。特别是煤层厚度、倾角变化较大的不规则煤层中应用更能发挥其能力。

2001年，国有重点煤矿综采工作面平均个数为298个，平均年产93.65万t；普采工作面平均个数为260个，平均年产为28.5万t；水采工作面19个，平均年产26.82万t；炮采工作面731个，平均年产15.76万t。

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组合台阶指保持一个工作平盘的一组相邻台阶。将露天矿剥岩帮上若干个生产台阶组合在一起作为一个开采单元，进行轮流开采的一组台阶。它是露天矿陡帮开采工艺的一种作业方式。其开采程序是挖掘机自最上一个台阶逐个向下进行开采，采完该组最下一个台阶后，挖掘机再上到最上一个台阶进行下一个循环的采剥程序。其值的确定主要取决于矿体赋存条件、矿山规模、装备水平、新水平开沟位置、采剥推进方向等因素。中国南芬露天铁矿、德兴铜矿已应用组合台阶开采。美国和加拿大等国家均普遍采用。

中文名称

组合台阶

英文名称

bench group

定　　义

保持一个工作平盘的一组相邻台阶。

应用学科

煤炭科技（一级学科），煤矿开采（二级学科），露天开采（三级学科）