第十二章 采煤方法 第一节 基本概念
一、采场和采煤工作面
用来直接大量采取煤炭的场所，称为采场。在采场内进行回采的煤壁，称为采煤工作面。实际工作中，采煤工作面与采场是同义语。
二、采煤工作
在采场内，为了采取煤炭所进行的一系列工作，称为采煤工作。采煤工作可分为基本工序和辅助工序。煤的破、装、运是回采工作中的基本工序。工作面支护、采空区处理。此外，通常还需进行移置运输、采煤设备等工序。除了基本工序以外的这些工序，统称为辅助工序。
三、采煤工艺
由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成这些工序的方法也就不同，并且在进行的顺序上、时间和空间上，必须有规律的加以安排和配合。这种按照一定顺序完成各项工作的方法及其配合，称为采煤工艺。在一定时间内，按照一定的顺序完成采煤工作各项工序的过程，称为采煤工艺过程。
四、采煤系统
采煤巷道的掘进一般是超前于采煤工作进行的。它们之间在时间上的配合以及在空间上的相互位置系，称为采煤巷道布置系统。也即为采煤系统。
五、采煤方法
是采煤工艺与采煤系统在时间上、空间上相互配合的总称，根据不同的矿山地质及技术条件，可有不同的采煤系统与采煤工艺相配合，从而构成多种多样的采煤方法。
第二节 采煤方法分类
采煤方法的分类方法很多，通常按采煤工艺、矿压控制特点，首先将采煤方法分为壁式体系和柱式体系两大类，如图12—1所示。
一、壁式体系采煤方法
又称长壁体系采煤方法，以长工作面采煤为主要标志。
壁式体系采煤法按所采煤层倾角，分为缓斜、倾斜煤层采煤法和急斜煤层采煤法；按煤层厚度，可分为薄煤层采煤法、中厚煤层采煤法和厚煤层采煤法。
按采用的采煤工艺不同，可分为爆破采煤法，普通机械化采煤法和综合机械化采煤法。
图12—1 采煤方法分类
按采空区处理方法不同，可分为垮落采煤法、刀柱（煤柱支撑）采煤法、充填采煤法。
按采煤工作面布置及推进方向的不同，可分为走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法。按工作面向仰斜或倾斜推进的方向不同，倾斜长壁又有仰斜长壁和俯斜长壁之分。
按是否将煤层全厚进行一次开采，可分为整层采煤法和分层采煤法。薄煤层、厚度小于3m的中厚煤层采用整层采煤法；厚度较大的中厚煤层、厚煤层既可采甩整层也可采用分层采煤法。
1．薄及中厚煤层单一长壁采煤方法
图12—2 单一长壁采煤法示意图
（a）走向长壁；(b）倾斜长壁（仰斜）；（c）倾斜长壁（俯斜）
1、2—区段运输、回风平巷；3—采煤工作面；4，5—分带运输、回风斜巷 图12—2(a)所示为单一走向长壁垮落采煤法示意图。所谓“单一”即表示整层开采；“垮落”表示采空区处理是采用垮落的方法。由于绝大多数单一长壁采煤法均用垮落法处理采空区，故一般可简称为单一走向长壁采煤法。首先将采
（盘）区划分为区段，在区段内布
对倾斜长壁采煤法，首先将井田或阶段划分为带区，在带区内布置回采巷道（分带斜巷、开切眼），采煤主作面呈水平布置，沿倾斜推进，两侧的回采巷道是倾斜的，并通过联络巷直接与大巷相联。采煤工作面向上推进称仰斜长壁[图12—2(b)]；向下推进称俯斜长壁[图12—2(c)]。为了便于顺利开采，煤层倾角不宜超过12o。
当煤层顶板极为坚硬时，若采用强制放顶（或注水软化顶板）垮落法处理采空区有困难，有时可采用煤柱支撑法（刀柱法），称单一长壁刀柱式采煤法，见图12—3。采煤工作面每推进一定距离，留下一定宽度的煤柱（即刀柱）支撑顶板。但这种方法工作面搬迁频繁，不利于机械化采煤，资源的采出率低。
图12—3 刀柱式采煤法示意图
当开采急斜煤层时，为了便于生产及安全，工作面可呈俯伪斜布置，仍沿走向推进，则称为单一俯伪斜走向长壁采煤法。
2．厚煤层分层开采的采煤方法 3．厚煤层整层开采的采煤方法 在缓斜厚煤层（煤厚3.5~5.0 m）条件下，随着综采的发展，成功地采用了大采高一次采全厚的单一长壁采煤法。
图12—4 厚煤层分层方法 （a)倾斜分层；（b)水平分层；（c)斜
切分层
1—顶板；2—底板
二、柱式体系采煤方法
以房柱间隔进行采煤为主要标志。一般特点：
1．在煤层内布置一系列宽为５~7m的煤房，采煤房时形成窄（短）工作面成组向前推进。房与房之间留设煤往孟煤柱宽数米至二三十米不等，每隔一定距离用联络巷贯通，构成生产系统，并形成条状或块林煤柱，支撑顶板；
2．采房时矿山压力显现较和缓，用锚杆支护工作空间，支护较简单； 3．采煤用爆破或连续采煤机配套设备。采煤在一组房内交替作业；
4．采掘合一，掘进准备也是采煤过程，回收房间煤柱时，也使用同一种类型的采煤配套设备。
高度机械化的柱式体系采煤方法，一般只分为房式采煤法和房柱式采煤法两类。
图12—5 房柱式采煤法示意图
1—房；2-煤柱；3—采柱 第三节 爆破采煤工艺
爆破采煤工艺（又称炮采工艺），其工艺过程包括打眼、放炮落煤和装煤、人工装煤、刮板输送机运煤、移置输送机、人工支架和回柱放顶等主要工序。
一、爆破落煤
爆破落煤由打眼、装药、填炮泥、联炮线及放炮等工序组成。 二、装煤与运煤 1．爆破装煤 2．人工装煤 3．机械装煤
三、炮采工作面支护和采空区处理 1.炮采工作面支护
目前，我国正规炮采工作面都采用金属支柱和铰接顶梁支护，并正在推广单体液压支柱，其布置形式主要有两种：正悬臂齐梁直线柱(图12—8,a)和正悬臂错梁三角柱(图12—8,b)。
2．采空区处理
采用全部垮落法处理采空区简单可靠，费用少。所以，凡是条件合适时应尽可能采用这种方法，我国开采薄及中厚煤层和大部分厚煤层，几乎都是采用全部垮落法。
第四节 普通机械化采煤工艺
一、普采面单滚筒采煤机割煤方式
普采面的生产是以采煤机为中心的。采煤机割煤以及与其它工序的合理配合，称为采煤机割煤方式。采煤机割煤方式选择是否合理，直接关系到工作面产量和效率的提高。
（1）双向割煤、往返一刀。 （2）“?”字形割煤、往返一刀。 （3）单向割煤、往返一刀。
（4）双向割煤、往返二刀。该方式又称穿梭割煤。 二、普采面单体支架
普采面单体支架布置应与煤层赋存条件、顶底板性质相适应，并符合采煤机割煤特点，除确保回采空间作业安全外，还要力求减少支设工作量。
1．支架布置方式
图12—14 单体支架正悬臂与倒悬臂布置
a—正悬臂布置；b—倒悬臂布置
2．支架布置特点
齐梁直线柱布置特点是悬梁端沿煤壁方向相齐，支柱排成直线。根据截深与顶梁长度的关系，又可分梁长等于截深和梁长等于截深的2倍。
第五节 综合机械化采煤工艺
一、综采面双滚筒采煤机割煤方式
综采面采煤机的割煤方式是综合考虑顶板管理、移架与进刀方式、端头支护等因素确定的，主要有如下几种：
1．往返一次割两刀。这种割煤方式也叫“穿梭割煤”，多用于煤层赋存稳定，倾角较缓的综采面，工作面为端部进刀。
2．往返一次割一刀，即单向割煤，工作面中间或端部进刀。 二．综采面液压支架的移架方式
我国采用较多的移架方式有三种(图12—16)： ①单架依次顺序式，又称单架连续式(图中a)， ②分组间隔交错式； ③成组整体依次顺序式。
三．综采工作面工序配合方式
综采面割煤、移架、推移输送机三个主要工序，按照不同顺序有两种配合方式，即及时支护方式和滞后支护方式。
第六节 放顶煤采煤法
放顶煤采煤法是沿煤层 的底板或煤层某一厚度范围内的底部布置一个采煤工作面，利用矿山压力将工作面顶部煤层在工作面推进过后破碎冒落，并将冒落顶煤予以回收的一种采煤方法。
一、放顶煤采煤法的分类
采煤方法
