柱式体系采煤法
第十三章柱式体系采煤法
柱式体系采煤法可分为房式和房柱式采煤法，有时房式采煤法也称为巷柱式采煤法。
在煤层内开掘一系列称为煤房的巷道，煤房左右用联络巷相连，这样就形成一定尺寸的煤柱。煤柱可留下不采，用以支撑顶板，或在煤房采完后，再将煤柱按要求尽可能采出，前者称为房式采煤法，后者称为房柱式采煤法。
按装备不同，柱式体系采煤法可分为传统的钻眼爆破工艺和高度机械化的连续采煤机采煤工艺两大类。传统的爆破落煤工艺与煤巷钻眼爆破掘进基本相同，高度机械化的柱式体系采煤法主要在美国、澳大利亚、加拿大、印度和南非等国应用。
我国地方煤矿，特别是乡镇煤矿应用机械化水平低的柱式体系采煤法较多。近年来我国部分大型现代化矿井也引进了连续采煤机等配套设备，提高了机械化程度。部分矿井用于回收边角煤柱或地质破坏带煤柱。
第一节房式采煤法
房式采煤法的特点是只采煤房不回收煤柱，用房间煤柱支撑上覆岩层。煤房宽度取决
于采高、采深、顶底板稳定性及设备。采用连续采煤机开采时的煤房宽度多为5～7 m，钻眼
爆破开采时的煤房宽度多小于4 m。以下只对高度机械化的房式采煤法进行介绍。
一、盘区巷道布置及主要技术参数
1．盘区巷道布置示例
美国某矿采用房式采煤方法的巷道布置如图9—1所示，主巷5条，盘区准备巷道3条，
在盘区巷两侧布置煤房，形成区段。区段内6个煤房同时推进。房宽7 m，煤柱尺寸为8 m
×8 m。区段间煤柱宽度为8 m，因受地质构造影响，煤房长约220 m。
2．房式采煤法技术参数
(1)平巷数目
根据运输、行人、工作面推进速度、顶板管理方式及通风能力综合确定平巷数目，因为掘进和采煤合一，因而多条巷道并列布置对生产及通风更有利。通常主副平巷为5～8条，一般中间数条进风，两侧回风，区段平巷为3～5条。由于通风和安全的要求，还需同时开掘横向联络巷贯通每条平巷。 ：
(2)煤柱尺寸
煤柱尺寸由上覆岩层厚度、煤层和底板强度确定，常留设8～20 m宽的煤柱。
(3)煤房采高、采宽及截深
连续采煤机采高可达4 m，当煤层厚度小于4 m时应一次采全高；对于厚度过大的煤层，只能开采优质部分，其余弃于采空区。煤房因采用锚杆支护，宽度一般不应超过6 m，否则，应采用锚杆和支柱两种支护方式；如果煤层顶板破碎时，宽度通常仅为5 m。截深应确保采煤机司机始终处于永久锚杆支护的安全范围内，即最远时司机刚好在最后一排锚杆之
图13-1 房式采煤法巷道布置
1——进风平巷；2——回风平巷；3——胶带运输平巷；4——盘区进风平巷；5——盘区回风平巷； 6——盘区胶带运输平巷；7——转载机；8——地质破坏不可采区域；9——风桥；10——风墙
下，这样，要求截深一般为5～6 m。
二、采煤工艺 ’
按运煤方式的不同，连续采煤机采煤工艺可分为间断运输工艺系统和连续运输工艺系统。
1．连续采煤机一梭车间断运输工艺系统
典型的连续采煤机间断运输工艺系统配套设备包括：1台连续采煤机、1台锚杆机、最2台梭车或蓄电池运煤车、1台给料破碎机、1台蓄电池铲车、1套移动变电站、充电设备和足够的备用蓄电池。
连续采煤机间断运输工艺
系统主要用于中厚煤层和
厚煤层中，有时也用于厚
度较大的薄煤层中，该系
统在大柳塔矿同时掘进5
条煤房时的应用如图13—
4所示。
2．连续采煤机一输送机连
续运输工艺系统
这种系统是将采煤机采落的煤，通过多台输送机转运至胶带输送机上，其工艺系统如图
9—5所示
第二节房柱式采煤法
煤房间留设不同形状的煤柱，采煤房时煤柱暂时支撑顶板，采完煤房后有计划地回收所留的煤柱，如顶板稳定，可直接回收全部煤柱；反之，则要保留部分煤柱。
一、块状煤柱房柱式采煤法
通常以4～5个以上的煤房为一组同时掘进，煤房宽5～7 ITI，房间煤柱宽15~25 m，每隔一定距离用联络巷贯通，形成方块或矩形煤柱。采煤房时工艺过程及参数同房式采煤法，煤房掘进到预定长度后，即可回收房间煤柱。因煤柱尺寸和围岩条件不同，煤柱回收工艺主暮有以下三种
1、袋翼式
2、外进式
3、劈柱式
二、“旺格维利”采煤法
针对传统的房柱式采煤法随采深增加出现的地压增大、采出率下降等问题，澳大利亚首先在“汪格维里”煤层中发展了“汪格维里”采煤法，在巷道布置、煤体切割及煤柱回收方面有所不同。
如图9—8所示，盘区准备巷道长度按胶带输送机长度确定，可达500～600 m，有条件时可达1 000 m。在盘区准备巷道一侧或两侧布置长条状房柱，一组长条状房柱宽约15 m，长约65～90 m。