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煤矿开采学讲义采煤方法的选择及发展 16-16 第十六章 采煤方法的选择及发展 第一节 选择采煤方法的原则及影响因素分析 一、选择采煤方法的原则 采煤工作是煤矿井下生产的中心环节。采煤方法的选择是否合理，直接影响整个矿井的生产安个和各项技术经济指标选择采煤方法应当结合具体的矿山地质和技术条件，所选择的采煤力一法必须符合安全、经济、煤炭采出率高的基本原则。 （一）生产安全 安全是煤矿企业生产中的头等大事，符合煤矿安全规程的各项规定。 一般应该做到以下几个方面 （1）合理布置巷道 保证巷道维护状态良好，满足采掘接替要求； （2）完善各系统 建立完善的通风、运输、行人以及防火、防尘、防瓦斯积聚、防水和处理各种灾害事故的系统和措施，并尽量创造良好的工作条件。 （3）正确确定和安排采煤工艺过程 切实防正冒顶、片帮、支架倾倒、机械事故以及避免其他可能危及人身安全和正常生产的各种事故发生。 （4）落实作业规程及措施 认真编制采煤工作面作业规程，制定完整、合理的安全技术措施，并建立制度以保证实施。 （二）经济合理 （1）采煤工作面单产高 提高工作面产炼，是实现矿井稳产、高产，提高采区和整个矿井各项技术经济指标的中心环节提高工作面产量，主要应当提高工作面机械化程度，尽可能加大回采进度和合理加大卜作而长度，加强生产的组织管理。 （2）劳动效率高 为了提高劳动效率，必须不断提高职工素质，改善经营管理。同时要选择合理的采煤工艺和劳动组织，采用先进的技术装备，努力实现机械化或综合机械化。 （3）材料消耗少 减少采煤工作面的各种材料消耗，特别是要减少坑木、钢材以及炸药、雷管等的消耗，为此必须加强竹理，注意材料回收复用，正确确定钻眼爆破方法。 （4）煤质好 改进工艺及支护设计，防止矸石或岩粉棍入煤中。 （5）成本低 成本是经济技术效果的综合反映。努力提高工作面单产和劳动效率，降低材料消耗，保证煤炭质量，是降低煤炭生产成本的主要途径，正确布置巷道，减少巷道掘进和维护工作量，加强生产若理，合理使用劳力，认真组织工作面正规循环作业，也是降低成本的乖要手段。 （三）煤炭采出率高 减少煤炭损失，提高煤炭采出率，允分利用煤炭资源，是国家对煤矿企业的一项重要技术政策同时减少煤炭损失，也是防止煤的自燃、减少井下火灾、保持和延长采煤工作面和采区的开采期限、降低掘进率、保证正常生产的重要措施。 二、选择采煤方法的影响因素 地质因素和技术经济因素。 （一）地质因素 直接影响采煤方法选择的主要地质因素有以下五个方面。 1煤层倾角 煤层倾角是影响采煤方法选择的重要因素。倾角的变化不仅直接影响采煤工作面的落煤方法、运煤方式、采场支护和采空区处理等的选择，而且也直接影响巷道布置、运输、通风及采煤方法各种参数的确定。 2煤层厚度 煤层厚度的变化也是影响采煤方法选择的重要因素，应根据煤层厚度选择不同的采煤方法。薄及中厚煤层通常为一次采全厚，厚及特厚煤层可以采用分层开采的方法，也可用大采高或放顶煤采煤法。此外，煤层厚度也影响到采空区处理方法的选择，如煤层厚度特别大，易自燃，可考虑采用充填采空区的处理方法。 3煤层及围岩的特征 煤层的软硬及其结构特征（含夹歼的情况等）、围岩的稳定性等等，都直接影响到采煤机械、采煤工艺以及采空区处理方法的选择。煤层及围岩性质还直接影响到巷道布置及其维护方法，也影响到采区中各种参数的确定。 4煤层的地质构造情况 埋藏条件稳定的煤层有利于选用综采；埋藏条件不稳定，煤层构造较复杂宜用普采；多走向断层时，宜采用走向长壁；多倾斜断层时，宜采用倾斜长壁。 因此在选择采煤方法之前，应当允分掌握开采范围内的地质构造情况，以便正确地选择相应的采煤方法。 5煤层的含水性、瓦斯涌出量及煤的自燃情况 煤层及围岩含水量大时，需要在采煤之前预先疏干，或在采煤过程中布置排水及疏水系统； 煤层含瓦斯续大时，要布置预抽瓦斯的巷道，同时，采煤仁作面通风应采取一定的措施； 煤层的自燃性及发火期直接影响巷道布置、巷道维护方法和采煤工作面推进方向，决定着是否需要采取防火灌浆措施或选用充填采煤法。 （二）技术发展及装备水平的影晌 技术发展及装备水平也会影响到采煤方法的选择，其中主要是机械装备水平以及生产中的设备供应条件。 例如，采用综采设备使采煤工艺带来很大变化，它影响巷道布置及其生水砂充填采煤法中，目前采煤机械化程度比较低，所以暂时仍只能应用一些老的采煤方法，待将来采煤机械化发展后，必然导致新采煤方法的应用和发展。 （三）管理水平因素 管理水平及职工素质有时对选择采煤方法产生一定影响。 在管理水平较差的条件下，一些难度较大的开采技术和工艺，如大采高一次采全厚综采及大倾角综采等，应有计划地逐步推广，先易后难，掌握其规律及经验，并对职工进行技术培训，条件成熟后再推广应用。 三、我国煤层赋存条件及产量比重（自学） 全国国有重点煤矿，薄、中厚、厚煤层的可采储量比重分别为18.4,33.9O和47.7。各省薄煤层可采储量中，比重最高的省为四川省（40.02）及贵州省（32.83）；中厚煤层为四川省（57.32）、安徽省（51．15％）；厚煤层为甘肃省（93.96）、新疆维吾尔族自治区（70.14）、宁夏回族自治区（65.06）。 缓斜、倾斜、急斜煤层可采储量比重分别为86.3、10.1％和3.6；缓斜煤层可采储量中比重最高的省为山西省（100，绝大部分为近水平）、陕西省（98.71％）；倾斜煤层为四川省（29.45）、东北、内蒙占地区（26.24）；急斜煤层为新疆维吾尔自治区（83.80）、北京市（35．92％）。 1996年，国有重点煤矿的薄、中厚及厚煤层的原煤产量比重分别为7.32 ,48.41、44.26；缓斜、倾斜和急斜的原煤产量比重分别为87.39（其中，倾角120以下煤层为57.32）、8.88和3.73。其中按倾角分类的可采储量比重与采出量的比重基本相当；按厚度分类中，薄煤层的产量比重比可采储量低得较多，而且其产量比重有进一步下降的趋势。 薄煤层开采的机械化程度低，特别是综合机械化采煤程度更低。 我国近十年来，120以下煤层产量有增长的趋势，产量比重由1980年的47.87提高到1996年的57.32。这是由于山西、陕西、山东、辽宁等省的近水平煤层为主的煤炭企业大力发展煤炭生产的结果；同时，近儿年投产的新井，开采近水平煤层也较多。 第二节 采煤方法工艺技术的发展（自学） 一、采煤技术发展及我国高产高效矿井建设概况 壁式体系可实现连续采煤，具有单产高、工效高、采出率高及适用性强等优点。 80年代以来，美国、澳大利亚等国发展应用了壁式体系采煤技术，一个矿井一个综采工作面生产，年产达3．00Mt/a以上，矿井全员工效可达70-100 t/工以上，一跃达到世界领先地位。美国煤层优越的赋存条件及壁式开采技术的发展，使得矿井平均全员工效己由十多年前的10ｔ／工左右，提高到25 t/工以上，是西欧国家的三倍；澳大利亚的情况基本与美国相似。 总的来看，在世界范围内，壁式体系呈发展趋势。 我国煤层赋存条件多样，开采条件较复杂，主体将发展以壁式体系综采为主的不同类型的长壁式开采技术。 1996年国有重点煤矿开采技术取得了较好的发展，全员工效达1.923ｔ／工；采煤工作面平均单产达到21879ｔ／月；采煤机械化程度达到71.96，综采达到47.18；普采达23.35；综掘达到11.56；百万吨死亡为1.168，比1995年下降0．011。全国累计建成高产高效矿井70处；有72个采煤队年产1.00 Mt以上，其中有11个采煤队年产达2.00Mt以上；充州矿业集团公司南屯矿综采二队（大功率综采）年产达3.50Mt以上；淮南新集煤矿综采队（放顶煤综采）年产达2.88Mt；邢台东庞矿综采队（大采高综采）年产达2.20Mt；峰峰万年矿采煤队（普采）年产达80万t；新汶华丰矿在大倾角、冲击地几危险条件下，炮采创年产50万t。 我国综采总体水平不高，平均每套年产约70余万吨，差距较大．改进装备及技术，提高综采总体水平，提高单产，缩小低产队和高产队的差距，是当前的重要任务。 研究高产高效矿井建设的最佳模式及配套适用技术是当前一项重要任务。高产高效矿井建设是煤矿开采技术发展及提高经济效益的主导方向。 我国国情不同，且开采煤层的地质条件具有多样性和复杂性应根据不同的地质开采条件、经济条件，建设不同层次、不同类型的高产高效矿井，建立综合的评价体系及指标，以高效益为目标提高各类矿井的综合开采效益。 二、长壁综采的高产高效工艺技术 世界上以长壁开采为主的主要产煤国综采程度均达到80,以上，有的接近100。我国国有重点煤矿矿井缓斜煤层可采储举及产景比重均在８5左右，但综采程度尚不到50。长壁综采是今后发展的主要方向。 （一）缓斜中厚煤层单一长壁综采 1美国日产万吨以上的高产高效综采 当今长壁综采水平最高的美国，技术上是我国赶超世界先进水平的主要目标。1994年美国高产高效综采面平均长度达237m我国一般为150-180m,最大为333m,工作面连续推进长度平均为2470m（我国一般为800一1000m），最大为4418m。采用大功率、高强度、高可靠性的综采成套设备，要求能保证连续生产700万，原煤不出问题。 采煤机总功率已达标492Kw，采用电牵引、无链牵引。牵引速度最高可达23m/min，截深最大为1.12m。采煤机操作普遍采用遥控方式。目前美国有三个长壁综采工作面用智能采煤机，可根据预先设定的顶煤厚度，自动调整滚筒高度，自动调整牵引速度和测定采煤机位置；工作面刮板输送机功率最大为1790kW,小时输送能力一般在1000t/h以上，最高达3500t/h。全部采用封闭式溜槽，其槽宽大多为800-900mm，最宽为1200mm采用双中心链，直径为34.38mm，最大为42mm。下端头转载方式大多为跨越式、最新的工作面输送机已配备了由电子控制的自动紧链装置，能及时自动调整链条张力和监测链环状况。 液压支架多采用高工作阻力整体顶梁两柱掩护式，工作阻力一般为6 000 kN以上，最高为9 800 kN初撑力为工作阻力的70-85。采用电液控制系统，具有遥控功能，以实现快速牵引时跟机移架。推移步距一般为1 m，移架速度可达17架／min，架体宽度已采用1．6 m,1.7m,1．8 m,2．Om，进一步缩短了移架时间。 工作面供电电压已由950 V提高到2300 V,3300 V，有9个矿井已达4160 V。 美国这种机电一体化的综采装备，继续向大功率化、重型化、智能化、高可靠性化方向发展。日产可达2--3万t，有的甚至更高。 美国多为近水平中厚煤层，工作面两端平巷为3-4巷并列布置，巷宽5-6m，掘进采用连续采煤机配套设备和锚杆支护采区内柱式体系与壁式体系相结合，分别进行掘进（采房）和工作面回采。 2.引进国外装备日产万吨以上高产高效综采 我国晋城、充州、神府等矿区已引进国外日产万吨的有关综采装备，结合国情配套应用。 充州矿务集团公司南屯矿引进了日本MC LE600-DR 102102型电牵引双滚筒采煤机、英国AFC3 X 375 kW刮板输送机，配套采用国产SZY560-1. 75/3-6型液压支架。在1996年年产达3.Mt。综采面煤层厚度3．0-3．3m，倾角20-60，工作面长度219m。采煤机功率680 kW,截割深度1 m,牵引速度10 m/min,刮板输送机能力2000t/h,移架时间最快为8-10s／架，装备总功率到3197 kW，电压3 300V。使用表明，若进一步完善配套设施，还有发展的潜力。 神华集团大柳塔矿引进国外大功率综采设备，1996年最高日产达1.7万t矿井全员工效达14．88 t/工。 3.国产装备日产7 000 t高产高效综采 结合我国国情，在综采工作面电压不升级（1140 V）的情况下，已成功研制并应用了日产7000 t的综采配套设备。 MG2 X 400-W型采煤机功率2 X 400 kW，是国内功率最大的采煤机。采用液压双调速，销轨齿轮无牵引，割煤牵引速度6-8 m/min，调机速度12一15 m/min、截割深度有630mm、800 mm、1000 mm三种 SGZ880／2-3400型刮板输送机功率800-1200 kW，采用交叉侧卸机头，双速电机，双级行星齿轮传动箱结构。封底重叠880 mm宽中部槽，调机速度能力1 500 t/h,铺设长度250 m，中部槽过煤量为3．00Mt。 ZZ4400／17/35支撑掩护式液压支架采用大流量手动操纵快速移架系统，移架时间10-12、（移架速度5-6架／min），能满足采煤机8 m/min以上牵引速度要求。 目前采煤机又以电牵引代替液压牵引，进一步提高了牵引速度和l作的可靠性总功率达880 k W液压支架采用邻架电液控制，移架速度可提高到约7架／min。 （二）缓斜薄煤层单一长壁综采 我国有77个国有重点矿区赋存有765个薄煤层，占可采总量的18.4。但薄煤层开采机械化程度较低，采高低，工作条件差，设备移动、维修困难煤层厚度变化、断层等构造的影响比对中厚煤层开采要闲难的多。 发展大功率、高可靠性薄煤层采煤机、刨煤机是一个趋势。只有大功率，才会有更高的可靠性与更大的适应性。国外薄煤层采煤机总装机功率已超过500 kW，刨煤机总装机功率已超过2400kW。我国正研制的MG200/450-WD型采煤机装机功率为450kW；刨煤机最大功率为２200kW；国外刨煤机刨链规格最大为φ38137，而国内最大为φ34126，尚有差距。制约我国薄煤层采煤机发展的一个主要因素是主电机功率与机而高度的矛盾较难解决，研制适用与薄层采煤机使用的体积小、功率大的电机是当务之急。 我国薄层采煤工作面输送机的设计长度一般仅为150-200 m，而国外普遍为250m，有的达300m以上，差距较大。 （三）缓斜厚煤层倾斜分层长壁综采 我困缓斜厚煤层储量丰富，从厚煤层中采出的产量占国有重点煤矿的40 以上，主要采用倾斜分层长壁开采近几年来，我国较广泛采用放顶煤开采，分层开采的比重有下降的趋势，但目前仍占主导地位，1996年产最约占24.79分层开采的装备与中厚煤层有通用性，特点是顶分层需增设铺网工艺及有关装备；中下分层需在网下进行开采缓斜厚煤层。 采用分层综采在中国、前苏联等国得到广泛应用我国以往历年1.00Mt/a的综采队，其中约二分之一是采用分层开采获得的，采高3 m左右，晋城古书院矿综采队在顶分层单产达1.80 Mt／a，开滦唐山矿综采队在中下分层网下综采连续多年年产超过I00Mt。潞安王庄矿也曾有18万t／月的记录。这些在80年代装备条件下的单产记录及我国研制的自动铺联网液压支架、菱形网的应用等均在当时已达到国际先进水平。 为了使分层长壁综采面达到日产万吨的水平，晋城古书院矿在顶分层（倾角小于100,采高2.8 m）开采时，引进了德国EDW-450/1000L双滚筒电牵引采煤机、EKF1000-H280型刮板输送机，配套采用国产ZZP4400-17/35液压支架。电压为1140V和3 300 V两个等级。在试用中，最高日产达12 729 t，最高月产达21.39万t。 （四）缓斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采 缓斜厚煤层（煤厚大于3.5 m，一般小于5.0m）大采高支架综采在国内外广泛得到发展，原苏联、德国、波兰等国发展较旱。国外研制的掩护式支架结构高度已达7 m，采煤机最大采高已达到5. 4 m我国引进德国G320-23/45型和国产BY-320-23/45和BY-360-25/50型液压支架分别在开滦范各庄矿、林南仓矿和邢台东庞矿取得了明显效果。 邢台东庞矿1986年在煤厚4.3-4.8m，倾角130条件下，就开始采用BYA-320-23/45型掩护式支架及其配套的4.5 m大采高综采设备，并取得了成功。然后进一步应用采高4.7-4.8 m的综采设备，回采工效56.6 t/ 工,最高日产达12516 t,单产与工效分别比同一煤层条件下高1.18-2.62和0.58-1.2倍。1995年最高月产24万t，1996年达2.20Mt。国内外大采高支架一般应用效果比不上高产的中厚煤层（采高3m左右），但在一些良好地质条件下，开采3.5-5.0 m厚的较硬煤层时，比其他采煤方法还是经济的，采出率也较高。 我国大采高综采产量约占井工的2.44。国内外大采高支架主要特点是支护强度大，一般为0.7-I．3 MPa；装有防片帮和及时支护装置；多装有伸缩梁（或挑梁）及护帮板；有些采用插腿式底座，加大架宽，加强侧护装置；液压支架多采用四连杆机构、四柱支撑掩护式，强度大，稳定性增强。 随着采高增大，支架的贡箭、阻力及煤壁片帮深度并不随采高成线性关系增加，一般超过5.O m以上则急剧增加。在目前行之有效的装备条件下，一般认为采高高限在5.0 m，实际使用中，以采高不超过4.5 m为好。因此这种采煤方法是缓斜3.5-5.0 m煤层的一个重要发展方向。今后进一步完善支架结构及强度，防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形，防止千斤顶严重损坏等措施，提高可靠性。 （五）缓斜厚煤层放顶煤长壁综采 放顶煤长壁综采适用于煤厚5. 0m以上，最早应用于欧洲，如法国、南斯拉夫、罗马尼亚、原苏联、匈牙利、西班牙等国。80年代初我国才开始试验，引进国外放顶煤液压支架，并结合我国条件，不断改进研制。90年代以来，有很大的发展。 1996年我国有66个放顶煤综采面投产，年产原煤48.23 Mt，占地下开采产量12.2 9。1996年在72个超1．00Mt/a的综采队中，约近1/3个是采用放顶煤长壁综采，其中超2．00Mt／a，的11个综采队，也大多是放顶煤综采创造的。充州矿业集团公司东滩煤矿曾创年产4.00 Mt记录。直接经济效益显著，与分层开采相比，吨煤成本降低10-20元，出现了潞安、充州、阳泉等以放顶煤开采为主的大型高产高效矿区。 我国研制了30余种放顶煤液压支架架型并对矿压显现规律、顶煤碎裂规律及可放性、放煤规律等进行了大举的研究，对生产起了重要指导作用。我国在架型结构功能、参数、理沦研究及使川效果等方面居国际领先水平。 我国厚煤层储量大，加快完善与发展放顶煤综采具有重要现实意义。针对目前尚存在的问题，国家已将提高采出率（目前比分层开采低10以上）、防尘、防火、防瓦斯积聚等问题列为“九五”攻关项日，为今后推广应用，扩大效益创造条件。 （六）各类综采面高产高效综采设备保障系统 国内外控制冒顶倒架事故和提高综采装备可靠性的主要途径有装备大功率、高可靠性的没备，以高昂的初始投资换取较高的初始可靠性；采用保障系统通过口可靠的仪器显示“支架-围岩”动态状态，确定冒顶事故的即时监控指标；加强对采面三机一架的状态监测、及时维护、保证完好。 我国综采面生产地质条件复杂多样，购买外国强力设备投资太大，而且也要求有保障系统维持它们的完好状况。目前使用量大面广的国产设备相对故障率较高，建立综采设备保障系统是实现高产高效的重要途径。 影响开机率的事故中，“支架-围岩”系统事故率占28左右，采面机械事故率占２４左右，全矿其他运输事故占27左右。提高开机率，就要对“支架一围岩”系统及采运设备进行监控。如采煤工作面机械润滑和传动系统跟踪监测及失效预报、综采面顶板和机械设备监测技术等已经在一些矿区推广应用。今后仍需不断完善于发展。 今后提高综采面三机可靠性的途径有①通过电液控制阀操纵支架和改善“支架-围岩”系统控制，进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态信息的自动采集系统；②乳化液泵站及液压系统的健康诊断；③行走设备（如采掘机械）在线与离线相结合的“油一磨屑”监测和温度、电信号的监测；④胶带输送机的安全监控和全面状态监控。 第三节 采煤方法的发展方向（自学） 选用合适的采煤方法，并使之不断完善和发展，对提高矿井生产水一平和经济效益，改变矿井技术面貌有决定性的意义，继续做好这方面的工作，是今后煤矿开采技术发展的重要方面。 （1）对缓斜、倾斜煤层长壁式开采，关键是不断改进采煤工艺，根本的出路在于推行机械化要多层次地、因地制宜地应用和发展先进的、适用的机械化采煤技术。 发展综合机械化采煤工艺是我国赶超世界先进水平的主要方面。今后要巩固现有综采的成果，努力提高操作技术和管理水平，提高设备可靠性、设备利用率及工时利用率，提高工作面单产水平和经济效益，同时，要有步骤、有重点地研制困难条件下（三硬、三软、大倾角、大采高）的综采技术和装备，逐步扩大综采的应用范围。 以使用单体液压支柱支护为主要特征的机械化采煤工艺在当前仍不失为一种较先进的技术许多煤矿使用的经验表明，它具有投资较少、单产和效率较高、生产较安全等优点，对我国煤矿有广泛的适应性，仍应继续推广应用。并配合墩柱应用，改善其顶板管理。 2）走向长壁开采，技术简单，应用成熟，具有广泛的适应性，是我国开采缓斜、倾斜煤层应用最广的方法。要结合矿井煤层开采条件和采煤工艺的发展，改进巷道布置，优化采区系统和参数，为集中、稳产、高效、安全生产创造良好条件。 倾斜长壁开采，系统简单、工程量少，在倾角120以下的煤层中应用，能取得良好的技术经济效果，应该大力推1’一，有条件的地区，还可试用到倾角较大的煤层。作为倾斜长壁的一种变形，伪斜长壁用于斜交断层切割的块段也是适宜的。 3缓斜、倾斜厚煤层开采，在我国煤矿生产中占有相当大的比重，合理地开采这类煤层可以采用不同的技术途径。 倾顷斜分层下行垮落采煤法是比较成熟的采煤方法，已在不同矿井的各分层成功地实现了机械化、综合机械化采煤，今后仍将较广泛采用，并应进一步推广和改进机械化采煤工艺，研究分层采高的控制，假顶材料选择，减少岩石巷道的掘进，改进巷道布置。 大采高综采一次采全厚，可以简化巷道布置，减少巷道掘进和维护，节约假顶材料在煤层倾角不大、煤和顶底板宕性适宜的矿井，可以重点应用和推广，并要继续改进设备，完善工艺。 缓斜厚煤层放顶煤采煤法近几年发展较快，在工作面采高不加大的情况下，可大大增加一次开采的厚度。用与开采特厚煤层，可以简化巷道布置，降低巷道掘进率，提高采煤工效，降低吨煤生产费用。要进一步研究提高煤炭采出率，防止自燃和瓦斯积聚等措施保证工作面的正常、安全生产。 4无煤柱护巷技术在我国得到日益广泛的应用。在缓斜薄及中厚煤层的开采中可以推广沿空留巷或沿空掘巷，配合受采动影响巷道的支护改革和巷旁技术的发展，可以扩大沿空留巷的应用范围，进而为采用往复式回采，Z形回采提供有效的技术手段。 实践表明，取消上山（石门）煤柱、增加工作面推进长度取得良好的技术经济效果，有条件的矿区可以推广。 5急斜煤层的产量在我国煤炭总产量中所占比重不大，但分布很广，急斜采煤方法类型很多，在应用条件和效果方面都有比较大的局限性。 伪斜柔性掩护支架采煤法是我国特有的一种方法，在层厚变化不大的厚及中厚煤层中应用，可取得较好的技术经济效果，今后要进一步实现回采的机械化，改进支架结构，向液压化发展，并改进巷道布置和参数，减少巷道掘进率。 水平分段放顶煤采煤法，为开采急斜特厚煤层提供了高效安全的机械化采煤方法，这种采煤方法单产和工效高、工艺简单、掘进巷道少、吨煤费用低，有条件的矿井应积极推广。 薄及中厚煤层台阶式采煤法采出率较高，但单产、工效和成本等指标不够理想，安个较差而伪斜走向长壁采煤法，较好地克服了上述的缺点，应大力推广。 （６）建筑物下、铁路下、水体下呆滞煤量的开采日益成为我国煤矿开采的紧迫问题，我国有长期使用水砂充填的经验和成熟的技术，尽管近年来充填采煤法的应用范围和产量均在减少，但在解决“三下”采煤问题中会有更广泛的应用，充填方法（如风力充填等）也会有所发展。 针对“三下”采煤的条件和要求，采用煤柱支撑法开采也是可行的，应该总结和推广这方面的经验，发展这方面的技术。 （7）我国水力采煤技术日臻成熟，单纯从采煤方法角度看，在倾角100以上、煤层中等厚度以上、顶底板中等稳定或稳定且瓦斯含量低的煤层，使用水力采煤能取得良好的技术经济效果，条件适宜的矿井，经论证可以选用今后要继续改进工艺和设备，改善通风和生产条件，提高煤炭采出率。 （8以应用连续采煤机为特征的柱式体系采煤法，可用在煤层赋存不深、围岩较稳定、倾角平缓、不易自燃的低瓦斯矿井，但需提高操作技术和管理水平，加强设备的维护，充分发挥没备效能，改善技术经济效果。 9采煤工艺是采煤方法的核心，改善采煤工艺既依赖于回采设备（尤其是支护、采煤设备的改进，又有赖于工作人员素质的提高要改进现有的综采设备，研制高产高效及困难条件下应用的综采设备，加强职工的培训，提高操作技术和管理水平。 10采煤方法是一个发展着的系统，采煤工艺的改进必将促进回采巷道布置的改革，而巷道布置的改进又能为充分发挥回采效能，提供良好的条件。要用系统发展的观点分析采煤方法的参数及其组合，发展采煤方法选择及设计的优化方法，把采煤方法的研究和完善提高到一个新水平。 第四节 无人工作面采煤方法（自学） 无人工作面采煤的含义是，工人不在采煤工作面内采煤，而是在回采巷道或其他安全地点操纵和控制工作面的机械设备，完成采煤、装运煤、顶板管理等工序。 无人工作面采煤是世界煤炭科学技术开发研究的主要力一向之一，具有安全好、效率高等显著效果。世界上各主要产煤国都十分重视发展这种技术。目前在国内外，虽然在某些方面取得了一些进展，但由于矿井地质、开采技术条件的复杂性，这一技术基本上仍处于试验阶段，还需要进行大量的科学研究工作。 无人工作面采煤的方法较多。 按在开采过程中是否改变煤的聚集状态，可分为两类改变煤的聚集状态的称为化学法采煤，如煤的地下气化、地下液化、油母页岩的地下分馏等；不改变煤的聚集状态的称为机械法采煤，如各种机械采煤、水力采煤等。 采用各种机械化无人工作面采煤、关键是在工人不进人工作面的条件下，如何将煤破落、装运出工作面，并进行顶板管理。其基本途径有两个方面①在矿井中遥控工作面设备，实现无人采煤，如对综采工作面的设备进行遥控采煤；②在巷道中直接控制采煤设备，动力装置不进入工作面，实现无人采煤。目前从国内外实践来看，在矿井中实行对设备遥控，困难较大，而目前较为成熟的无人工作面采煤，一般是在巷道中直接控制采煤设备，如水力采煤时的水枪，各种采煤机械如螺旋钻机、刮刨机、锯煤机等。 螺旋钻机无人采煤也是一种较为成熟的方法。它也在巷道中工作，利用螺旋钻杆钻入煤层采煤，并通过螺旋钻杆将采落的煤装运出工作面。钻杆每节长1．2-1．９ｍ，可以不断接长或拆除，钻孔深可达35-60m。钻头直径一般小于煤厚50-100 mm，一般适用于薄煤层或极薄煤层。图10-1为双轴螺旋钻机在回采平巷中工作。目前国外已广泛采用三轴螺旋钻机采煤，采煤时钻孔之间（最窄处）留有厚度不小十0.2-0.5 m的小煤柱以临时支撑顶板。 刨煤机采煤时，动力装置在巷道中，也为无人采煤创造了条件，煤层倾角小时，可带刮斗运煤，因而称刮刨机其顶板管理，般是采用刀柱法，用煤柱支撑顶板；为了提高采出率及避免工作面频繁搬迁，也可采用有支护的顶板管理，如设有可移动的气垛支架，如图10-2所示。每排两组相邻的支架用钢丝绳相连，钢丝绳绕在管式导向器的绳轮上，通过移动导向器来实现气垛的移动。 顶板竹理也可以随工作面推进，采用留设永久性支架的方法来进行如可采用 由两个楔块组成的楔形支架，用支架安装机把支架从回风平巷运到工作面进行安装，安装时采煤工作停止。支架可用木材或混凝土制造，在工作面成排布置，不再撤回，永久留于采空区内。 图10-3所示为螺旋钻机-刮刨机联合无人采煤系统。螺旋钻机采出部分煤炭并使煤体松动钻孔间的煤柱尺寸应保证使顶板缓慢平稳地下沉而又不致使煤柱整体破坏。当顶板下沉量达煤厚的35-40时，刮刨机可高效率地采出钻孔之间的煤柱。 发展无人工作面采煤具有重要意义，它首先可为某些无法采用综合机械化采煤的煤层，矿山压力大、有冲击地压或有煤与瓦斯突出危险的煤层，厚度在0.7 m以下的极薄煤层，由于地质构造变动及起伏较大的煤层的安全、高效采煤提供了一个新的途径。随着生产技术的不断发展，无人采煤技术必将进一步完善与发展。 习题 （1）说明选择采煤方法的原则有哪些 （2）说明选择采煤方法的影响因素有哪些