《煤矿开采方法》教案，煤矿开采技术

绪 论
一、我国煤炭资源分布
我国是世界上煤炭产量最多的国家，2006年煤炭产量为23.5亿吨；煤炭资源丰富，全国绝大多数省市区都有不同数量的煤炭资源分布，已知的含煤面积约为55万平方公里，累计探明总储量为78223.4亿吨。仅次于俄罗斯，居世界第二位。据预测，我国煤炭资源远景储量为50592亿吨；保有储量为10025亿吨。仅次于俄罗斯、美国，居世界第三位。
我国的三大聚煤期：石炭二叠纪、侏罗纪、第三纪。
根据地质构造带为界，全国划分为五个聚煤区：
1.华北聚煤区：包括山西、山东、河北、河南、甘肃、陕西、内蒙古大部、江苏北部、辽宁和吉林南部。其煤炭资源量占全国总煤炭资源量的53％。
2.西北聚煤区：包括新疆、青海、宁夏、内蒙古西部。其煤炭资源量占全国33％。
3.东北聚煤区：包括辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古东部。其煤炭资源量占全国8％。
4.华南聚煤区：包括贵州、广西、广东、海南、湖南、湖北、重庆、江西、福建、江苏和安徽南部、四川和云南大部。其煤炭资源量占全国5.9％。
5.滇藏聚煤区：包括西藏、青海南部、四川和云南西部。煤炭资源量占全国0.1％。
二、煤炭资源赋存的主要特点
1.成煤地质年代长。从早古生代至第四纪，均有煤炭沉积。具有工业价值煤层形成始于早石炭世，成煤期自老到新有：早古生代、早石炭世、早二叠世、石炭二叠纪、晚二叠世、晚三叠世、早侏罗世、中侏罗世、白垩纪、第三纪、第四纪等十一个地质年代。
2.地质构造多，煤层赋存条件多样
按煤层厚度分：薄煤层占17.36％，中厚煤层占37.84％，厚煤层占44.80％。按煤层倾角分：缓倾斜煤层占85.95％，倾斜煤层占10.16％，急倾斜煤层占3.89％。
我国资源赋存特点是缺油、少气、富煤。全国石油、天然气探明储量仅占化石能源探明储量的6%，其余94%为煤炭。煤炭1000米以浅保有储量约1万亿吨，其中探明可采储量1145亿吨。煤层气35万亿立方米。按目前生产和消费水平，可以开采使用100年以上。而石油可采储量只有38亿吨，可采年限仅20年；天然气总资源量为38万立方米，探明剩余可采储量可开采37年。
三、煤的形成
在显微镜下观察，可以发现：煤是由高等植物转化而来的。
1．成煤植物：植物分为低等植物和高等植物。由低等植物形成的煤称为腐泥煤；由高等植物形成的煤称为腐植煤。目前开采主要是腐植煤。
2．成煤作用：煤由植物经过漫长极其复杂生物化学、物理化学作用转变而成的。成煤作用分为两个阶段：泥炭化阶段、煤化阶段。
四、成煤的必要条件
1．植物条件：植物是成煤的原始物质。
2．气候条件：潮湿、温暖的气候是成煤的必要条件。
3．地理条件：发生大面积沼泽化的自然条件。
4．地壳运动条件：地壳大幅度快速下沉。
五、煤的工艺性质
1．煤的工业分析：煤的工业分析是评价煤质的基本依据。包括测定煤的水分、灰分、挥发分和计算固定碳等四个项目。
①水分：分为内在水分和外在水分。外在水分很容易蒸发。
②灰分：煤燃烧后的残留物质。灰分是煤中的有害物质，灰分越高，煤质越差。按照灰分高低将煤分为六级。特低灰煤（小于5.00％）、低灰分煤（5. 01～10.00％）、低中灰煤（10.01～20.00％）、中灰分煤（20.01～30.00％）、中高灰分煤（30.01～40.00％）、高灰分煤（40.01～50.00％）。
③挥发分：反映煤中有机质性质，煤的变质程度。
④固定碳：焦渣减去灰分。
2．粘接性：它是评价焦煤、动力煤的主要指标。包括粘接指数、胶质层最大厚度、奥－阿膨胀度。
3．煤的发热量：单位质量的煤完全燃烧产生的热量。按照煤的发热量高低将煤分为六级。低热值煤（8.50～12.50MJ/kg）、中低热值煤（12. 51～17.00 MJ/kg）、中热值煤（17.01～21.00MJ/kg）、中高热值煤（21.01～24.00 MJ/kg）、高热值煤（24.01～27.00MJ/kg）、特高热值煤（大于27.00MJ/kg）。
六、最新煤炭分类国家标准：将煤炭分为14类。
分别是：无烟煤（WY）、贫煤（PM）、贫瘦煤（PS）、瘦煤（SM）、焦煤（JM）、1/3焦煤（1/3JM）、肥煤（FM）、气肥煤（QF）、气煤（QM）、1/2中粘煤（1/2ZN）、弱粘煤（RN）、不粘煤（BN）、长焰煤（CY）、褐煤（HM）。
七、煤层分类
1．煤层按厚度分类
①薄煤层：地下开采厚度在1.3m以下，露天开采在3.5m以下的煤层。
②中厚煤层：地下开采厚度在1.3m～3.5m，露天在3.5m～10m的煤层。
③厚煤层：地下开采厚度在3.5m以上，露天在10m以上的煤层。
2．煤层按倾角分类
①近水平煤层：地下开采倾角在8º以下，露天倾角在5º以下煤层。
②缓倾斜煤层：地下开采倾角在8º～25º，露天倾角在5º～10º煤层。
③倾斜煤层：地下开采倾角在25º～45º，露天倾角在10º～45º的煤层。
④急倾斜煤层：地下或露天开采倾角在45º 以上的煤层。
3．煤层按稳定性分类
①稳定煤层：煤层厚度变化很小，变化规律明显，煤层结构简单或较简单，全区可采或基本可采的煤层。
②较稳定煤层：煤层厚度有一定变化，变化规律较明显，煤层结构简单至复杂，全区可采或大部分可采，可采范围内厚度变化不大的煤层。
③不稳定煤层：煤层厚度变化较大，变化规律不明显，煤层结构较复杂至复杂煤层。
④极不稳定煤层：煤层厚度变化极大，呈透镜状、鸡窝状，一般不连续，很难找出规律，可采块段分布零星的煤层。
4．煤炭按煤的含碳量和煤化程度分类
⑴硬煤（含无烟煤、烟煤）　⑵褐煤　⑶泥炭。
①无烟煤:含碳量90％～98％，煤化程度较高，挥发分低，密度大，燃点高，无粘结性，燃烧时多不冒烟。
②烟煤：含碳量75％～90％，煤化程度低于无烟煤高于褐煤，特点是挥发分产率范围宽，不结焦与强结焦均有，燃烧时有烟。
③褐煤：含碳量60％～75％，煤化程度低，特点是外观多为褐色，光泽暗淡，含有较高内在水分和不同数量腐植酸。
④泥炭：含碳量50％～60％，高等植物遗体，在沼泽中经泥炭化作用形成的一种松散富含水分的有机质堆积物。
八、煤炭开采带来的主要问题
1．资源有限，不可再生。
2．开采利用过程中带来的环境污染与生态破坏。
3．开采与利用的经济效益和社会效益。
4．煤炭开采中的安全问题。
5．煤炭工业的可持续发展问题。
九、我国煤炭工业发展历程
煤炭的用途：工业动力、火力发电、化学工业原料、民用燃料。
我国煤炭开采历史悠久，距今有6800+/-150年的历史。公元前2700年黄帝时代，中国出现了早期的采矿业，春秋战国时期（公元前500年）煤炭成为重要商品；17世纪中叶，宋应星编著了世界上第一部记录煤炭开采的技术著作《天工开物》。1949年全国煤炭产量为0.32亿吨，2002年全国原煤产量为13.93亿吨。其中：国有重点煤矿生产7.12亿吨，国有地方煤矿生产2.63亿吨，乡镇煤矿生产4.18亿吨；2004年全国原煤产量达到19亿吨；2006年全国原煤产量达到22.5亿吨。
我国煤炭开采技术经历了七个阶段：手镐采煤—风镐采煤—爆破采煤—普通机械化采煤（普采）—高档普通机械化采煤（高档普采）—综合机械化采煤（综采）—综合普通机械化放顶煤采煤（综放）。
2005/2006年我国能源生产、消费构成。
能源生产/消费构成 单位 05年 06年
标准煤国内生产总量以能源生产总量为100 万吨 100 100
煤炭 % 68.5/65.3 70.7/66.1
石油 % 19.4/24.3 17.2/23.4
天然气 % 3.3/2.7 3.2/2.7
水力发电 % 8.7/7.7 8.9/7.8
据专家分析，2050年我国能源结构中煤炭仍将占50%以上。
十、教学重、难点与学习方法
1．教学重、难点
§1 井田开拓基本知识：井田内再划分、矿井储量、生产能力和服务年限
§2 井田开拓方式：平峒、斜井、立井、综合开拓；井筒形式分析与选择。
§3 井底车场：井底车场调车方式及通过能力、井底车场形式及其选择。
§4 井田开拓的基本问题：井筒的数目及位置、开采水平的划分、开采顺序、采掘关系与三量管理、水平大巷布置、矿井开拓延深、矿井技术改造。
§5 采煤方法概述：采煤方法概念及其分类、采煤方法的选择、采煤方法发展方向。
§6 采煤工作面矿山压力基本规律（选）：矿山压力基本概念、采煤工作面围岩移动特征、采煤工作面矿山压力显现规律。
§7 缓斜倾斜煤层走向长壁采煤法采煤系统：单一薄及中厚煤层走向长壁采煤法采煤系统、煤层群走向长壁采煤法采煤系统、采区车场形式。
§8近水平煤层走向长壁采煤法采煤系统（选）：井筒数目及位置、开采水平划分。
§9 长壁采煤法采煤工艺：炮采工艺、普采工艺、综采工艺、其他条件下机采工艺、倾斜长壁采煤法采煤工艺特点、采煤工艺特殊技术措施、采煤工艺方式选择。
§10 采煤工作面生产技术管理：生产组织管理、技术管理、质量管理、安全管理。
§11 厚煤层放顶煤采煤法(选): 基本特点及类型、放顶煤支护设备、放顶煤工作面矿压显现特点及顶煤破碎规律、放顶煤采煤工艺、厚煤层放顶煤采煤法技术发展展望。
§12急斜煤层采煤法：开采特点、采区巷道布置方式、走向长壁采煤法、伪斜柔性掩护支架采煤法、水平分段放顶煤采煤法、水平分层及斜切分层采煤法、仓储采煤法。
§13 柱式采煤法(选):柱式采煤工艺、柱式采煤法特点及适用条件。
§14 其他采煤法(选):“三下一上”采煤方法、水力采煤法、水砂充填采煤法、深井采煤、煤炭地下气化。
§15 矿井开采设计：设计依据、程序和内容、设计方法、矿井开拓设计示例。
§16 采区方案设计：采区设计依据、程序、步骤和内容、采区参数的确定。
§17 采区车场轨道线路设计：轨道线路设计基础、采区下、中、上部车场设计。
§18 采区峒室设计：采区煤仓、采区绞车房、采区变电所、采区水泵房设计。
2．学习方法
煤矿开采技术课程要求理论联系实际，注重培养分析问题和解决问题的能力。主要学习方法：认真学习书本知识，记好笔记；积极参加实习实训；独立完成课程设计。
复习思考题
1．名词解释：①薄煤层 ②中厚煤层 ③厚煤层 ④近水平煤层 ⑤缓倾斜煤层⑥倾斜煤层 ⑦急倾斜煤层。
2．我国三大聚煤期和五个聚煤区域。
3．我国煤炭资源赋存的特点。
4．我国的开采技术经历的七个阶段。
5．最新煤炭分类国家标准。
6．煤炭开采带来的主要问题。

§1 井田开拓基本知识
§1.1矿井生产概况
一、基本概念
1.煤田：在地质历史发展过程中，由含炭物质沉积形成基本连续的大面积含煤地带。
2.矿区和矿区开发
开发煤田形成的社会组合，成为矿区。
根据煤炭储量、赋存条件、煤炭市场需求量、投资环境等情况，确定矿区规模，划分井田，规划井田开采方式、规划矿井或露天矿建设顺序、确定矿区附属企业的类别、数目和生产规模、建设过程等，总称为矿区开发。
3.井田：在矿区内，划归给一个矿井开采的部分煤田。
二、矿井巷道
矿井井巷按其所处空间位置和形状，可分为垂直巷道、水平巷道和倾斜巷道。
1．垂直巷道
立井——有直接通达地面出口的垂直巷道，一般位于井田中部。
暗立井——没有直接通达地面出口的立井，装有提升设备。
溜井——担负自上而下溜放煤炭或矸石任务的暗井。
2．倾斜巷道
斜井——有直接出口通达地面的倾斜巷道。
暗斜井——没有直接通达地面的出口、用作相邻的上下水平联系的斜巷。
上山——无直接出口通往地面，位于开采水平以上，为本水平或采区服务的斜巷。
下山——位于开采水平以下，为本水平或采区服务的倾斜巷道。
3．水平巷道
平硐——有出口直接通到地表的水平巷道称为平硐。
石门——和煤层走向正交或斜交的水平岩石巷道。
煤门——开掘在煤层中并与煤层走向垂直或斜交的水平巷道。
平巷——没有出口直接通达地表，沿煤层走向开掘的水平巷道。
根据巷道服务范围及其用途，矿井巷道分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三类。
⑴开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服务的巷道。
⑵准备巷道：为采区、一个以上区段、分段服务的运输、通风巷道。
⑶回采巷道：形成采煤工作面及为其服务的巷道。
三、矿井生产系统
矿井生产系统是指在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石出运、供电、供气、供水等巷道线路及其设施，是矿井安全生产的基本前提和保证。矿井生产系统包括井下生产系统和地面生产系统。
（一）井下生产系统：运煤系统、通风系统、运料排矸系统、排水系统、（补充）供电系统、防火系统、防尘洒水系统、瓦斯抽放系统、瓦斯监控系统等。
（二）地面生产系统
地面生产系统通常包括：地面提升系统；运输系统；排矸系统；选煤系统和管道线路系统；变电所、压风机房、锅炉房、机修厂、坑木加工厂、矿灯房、浴室及行政福利大楼等专用建筑物。
1.地面生产系统类型
（1）无加工设备的地面生产系统。
（2）设有选矸设备的地面生产系统。
（3）设有筛分厂的地面生产系统。
（4）设有洗选厂地面生产系统。
2.地面排矸运料系统：矸石场的选址及类型，材料、设备的运输。
(1)矸石场的选址及类型。
矸石场一般选择在工业场地、居民区的下风方向，尽量不占或少占良田；距压风机房、入风井口不小于80m；距坑木场不小于50m；距居住区一般不小于700m；矸石不得堆放在水源上游和河床上。能自燃的矸石，不能堆放在煤层露头、表土下10m以内有煤层的地面上，或采空区可能塌陷而影响到井下的范围内。
矸石场按照矸石的堆积型式可以分为平堆矸石场和高堆矸石场两种。目前采用较广泛的是高堆矸石场，堆积高度一般为25～30m，自然坡角为40°～45°。
（补充）防止矸石场雨季出现滑坡、泥石流等地质灾害的措施：
①矸石场不能布置在山洪、河流可能冲刷到的地段。
②依山而建的矸石场要设置永久性排水系统，并保持畅通。
③矸石场四周必须设置厚度不小于1m倒梯形挡矸墙。
④矸石场中矸石堆积高度不得超过设计规定，
⑤矸石堆积坡度不得大于自然安息角（42°～45°）。
（2）材料、设备的运输。材料、设备的运输系统都必须以副井为中心。
3.地面管线系统：上下水道、热力管道、压缩空气管道、地下电缆、瓦斯抽放管路、灌浆管路等。
§1.2 煤田划分为井田
一、井田划分的原则
1．要充分利用自然条件
在可能的条件下，尽量利用大断层等自然条件作为井田边界，或者利用河流、铁路、城镇下留设安全煤柱作为井田边界。
2．要有合理的走向长度
井田范围必须与矿井生产能力相适应，保证矿井有足够的储量和合理的井田参数，尤其是要有合理的走向长度。在一般情况下，为便于合理安排井下生产，井田走向长度应大于倾斜长度。我国现阶段合理的井田走向长度一般为：小型矿井不小于1500m；中型矿井不小于4000m；大型矿井不小于7000m；特大型矿井可达10000～15000m。
3．要处理好与相邻井田的关系
划分井田边界时，通常把煤层倾角不大，沿倾斜延展很宽的煤田，分成浅部和深部两部分。一般应先浅后深，先易后难，分别开发建井，以节约初期投资，避免浅、深部矿井形成复杂的压茬关系，给开采带来困难。
4. 要为矿井的发展留有余地
划分井田时，应充分考虑煤层赋存条件、技术发展趋势等因素，适当将井田划得大一些或者留一个后备区，为矿井的发展留有适当的余地。
5. 要有良好的安全经济效果
划分井田时，要力求使矿井有合理的开拓方式和采煤方法，便于选定井口位置和地面工业场地，有利于保护当地的生态环境，矿井井巷工程量小，投资省，建井期短，生产作业环境好，安全可靠，为煤矿企业取得最大的经济效益和社会效益打下好的基础。
6.（补充）要有利于矿井生产技术管理
在不受其它条件限制的情况下，一般采用直线或折线形式来划定井田境界线，尽量避免曲线境界线，以有利于矿井设计和生产技术管理工作。
二、井田人为境界的划分方法
人为境界划分方法，有垂直划分、水平划分、按煤组划分及按自然条件形状划分等。
1．垂直划分：相邻矿井以某一垂直面为界，沿境界线两侧各留井田边界煤柱。
2．水平划分：以一定标高的水平面为界，即以一定标高的煤层底板等高线为界，并沿该煤层底板等高线留置边界煤柱。
3．按煤组划分：按煤层（组）间距的大小来划分矿界，即把煤层间距较小的相邻煤层划归一个矿井开采，把层间距较大的煤层（组）划归另一个矿井开采。
§1.3 井田内再划分
一、井田划分成阶段
1．阶段的划分及特征
⑴阶段：在井田范围内，沿着煤层的倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分具有独立的生产系统。
⑵井田走向长度：即为阶段的走向长度
⑶阶段垂高：阶段上部边界与下部边界的垂直距离，一般为100～250m。
⑷阶段的倾斜长度为阶段斜长。
2．水平与开采水平的概念
①(补充)水平：沿煤层走向某一标高布置运输大巷或总回风巷的水平面。
②开采水平：通常将设有井底车场、阶段运输大巷，担负全阶段运输任务的水平。
③单水平上、下山开拓：只适合倾角小于16°、倾斜长度小的井田。
④多水平开拓：分为多水平上山、多水平上下山、多水平混合式开拓。
⑤井田内水平和阶段的开采顺序：先上部水平和阶段，后下部水平和阶段。
二、阶段内的再划分
井田划分为阶段后，阶段范围仍然较大，通常需要再划分，以适应开采技术的要求。
阶段内的划分一般有三种方式：采区式、分段式和带区式。
1．采区式划分
在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干个具有独立生产系统的块段。采区倾向长度与阶段斜长相等。采区走向长度一般由500m到2000m。采区斜长一般为600～1000m。在采区范围内，沿煤层倾向将采区划分为若干区段。
2．分段式划分
在阶段范围内不划分采区，而是沿倾向将煤层划分为若干平行于走向的长条带，每个长条带称为分段，每个分段沿斜长布置一个采煤工作面。
分段式划分仅适用于地质构造条件简单、走向长度较小的井田，在我国很少采用。
3．带区式划分
在阶段内沿煤层走向划分为若干个具有独立生产系统的带区，带区内又划分成为若干个倾斜分带，每个分带布置一个采煤工作面。在煤层倾角较小（＜12°）的条件下，带区式的应用正在扩大。
三、近水平煤层井田划分
通常，沿煤层延展方向布置大巷，在大巷两侧划分成为具有独立生产系统的盘区。
四、(补充)井田划分为开采区域
特大型矿井，井田面积很大，往往首先将井田划分为开采区域。在开采区域内，再划分为阶段或盘区。这种方式适用于井田范围大、储量丰富的特大型矿井。
§1.4 矿井储量、生产能力和服务年限
一、矿井储量
矿井储量是指矿井可采煤层的全部储量。
（一）煤炭储量的分级分类
国土资源部地质矿产行业标准DZ/T 0215—2002《煤、泥炭地质勘查规范》，自2003年3月1日起实施。对煤炭资源/储量分类及类型条件、储量估算等作了新的划分和规定，煤炭储量按可行性评价阶段分为概略研究、预可行性研究和可行性研究储量；从经济意义上分为经济的、边际经济的、次边经济的、内蕴经济的和经济意义未定的基础储量；从地质可靠程度上分为探明的、控制的、推断的、预测的储量。
1．探明的煤炭储量分类
1）可采储量（111）：探明的经济基础储量的可采部分。
２）探明的（可研）经济基础储量（111b）：同（111）的差别在于本类型是用未扣除设计、采矿损失的数量表述。
３）预可采储量（121）：同（111）的差别在于本类型只进行了预可行性研究，估算的可采储量可信度高，可行性评价结果的可信度一般。
４）探明的（预可研）经济基础储量（121b）：同（121）的差别在于本类型是用未扣除设计、采矿损失的数量表述。
５）探明的(预可研)边际经济基础储量(2M11)：在确定当时开采是不经济的，但接近盈亏边界，只有当技术、经济等条件改善后才可变成经济的。估算的基础储量和可行性评价结果可信度高。
６）探明的（预可研）边际经济基础储量（2M21）：同（2M11）的差别在于本类型只进行了预可行性研究，估算的基础储量可信度高，可行性评价结果的可信度一般。
７）探明的（可研）次边际经济资源量（2S11）：在确定当时开采是不经济的，必须大幅度提高矿产品价格或大幅度降低成本后，才能变成经济的。
８）探明的（预可研）次边际经济资源量（2S21）：只进行了预可行性研究，资源量估算可信度高，可行性评价结果的可信度一般。
９）探明的内蕴经济资源量（331）：仅做了概略研究，经济意义介于经济的至次边际经济的范围内，估算资源量可信度高，可行性评价可信度低。
2．控制的煤炭储量分类
１）预可采储量（122）：勘查工作程度已达详查阶段的工作程度要求，预可行性研究结果表明开采是经济的，估算的可采储量可信度较高，可行性评价结果的可信度一般。
2）控制的经济基础储量（122b）：同（122）的差别在于本类型是用未扣除设计、采矿损失的数量表述的。
3）控制的边际经济基础储量（2M22）：在确定当时开采是不经济的，但接近盈亏边界，待将来技术经济条件改善后可变成经济的。
4）控制的次边际经济资源量（2S22）：勘查工作程度达到了详查阶段工作程度要求，预可行性研究表明，在确定当时开采是不经济的，需大幅度提高矿产品价格或大幅度降低成本后，才能变成经济的。估算的资源量可信度较高，可行性评价结果的可信度一般。
5）控制的内蕴经济资源量（332）：勘查工作程度达到了详查阶段的工作程度要求。未做可行性研究或预可行性研究，仅做了概略研究，经济意义介于经济的至次边际经济的范围内，估算的资源量可信度较高，可行性评价可信度低。
3．推断的内蕴经济资源量(333)：
勘查工作程度达到了普查阶段的工作程度要求。未做可行性研究或预可行性研究，仅做了概略研究，经济意义介于经济的至次边际经济的范围内，估算的资源量可信度低，可行性评价可信度低。
4．预测的资源量（334）?
勘查工作程度达到了预查阶段的工作程度要求。在相应的勘察工程控制范围内，对煤层层位、煤层厚度、煤类、煤质、煤层产状、构造等均有所了解后，所估算的资源量。预测的资源量属于潜在煤炭资源，有无经济意义尚不确定。
固体矿产资源、储量分类表　

注意:预可采储量（121）、基础储量（121b）、预可采储量（122）、基础储量（122b）可以作为小型煤矿设计依据。
（二）2003年之前曾采用的矿井储量分类分级方法：
1．矿井储量分级
根据矿井内不同块段煤层地质情况被查明的程度，把储量划分为A、B、C、D四级。
2．矿井储量分类
根据工业要求、开采条件以及储量被查明的程度，矿井储量分为：
⑴矿井地质储量：是指矿井技术边界范围内的全部煤炭的储量。
⑵能利用的储量：指煤层的赋存情况及煤质符合当前矿井开采技术经济条件，在目前技术条件下可以开采储量。包括工业储量和远景储量。
⑶尚难利用储量：指因煤层灰分高、厚度薄、地质条件复杂等等，在目前技术条件下暂时不能开采的储量。但是随着科学的发展，开采技术提高，今后有可能开采和利用。
确定能利用储量和尚难利用储量界线的最基本条件，是煤层的厚度和灰分。在缺煤地区，对煤层最低开采厚度和最高灰分的要求可以放宽。
⑷工业储量：指能利用储量中的A+B+C级储量总和，可以直接作为矿井设计和投资的依据。其中，根据可以采出的程度又分为可采储量和设计损失两个部分。
⑸远景储量：指能利用储量中的D级储量。由于被查明的程度不够，有待于进一步勘探提高了储量级别后，才能直接利用。
⑹可采储量：指能利用储量中可以采出的那一部分储量。
3．对煤炭资源采出率的规定
采煤工作面采出率不得不小于：薄煤层为97%；中厚煤层为95%；厚煤层为93%。
采区采出率不得小于：薄煤层为85%；中厚煤层为 80%；厚煤层为75%。
4．储量损失：在开采过程中由于各种原因，损失一部分储量。分设计和实际损失。
①设计损失：根据煤层赋存条件、所采用的采煤方法以及保证开采安全的需要，在设计中规定永远遗留在地下的一部分储量为设计损失。设计损失分为：全矿性损失、采区损失、采煤工作面损失。
②实际损失：指在开采过程中实际发生的煤量损失。可分为采煤工作面损失、采区损失和全矿井损失。
不合理损失主要包括：
1）违反开采顺序所造成的损失
(1) 先采下层煤或下分层，破坏了上层煤或上分层所造成的损失。
(2) 先采下水平或下阶段，破坏了上水平或上阶段所造成的损失。
2）不按设计规定开采所造成的损失
(1) 超过设计规定尺寸留设煤柱的煤量。
(2) 超过设计规定厚度留设的煤皮的煤量。
(3) 超过设计规定的落煤损失量。
(4) 乱采巷道煤柱造成的损失煤量。
3）采用不合理的巷道布置所造成的损失
4）采用非正规的采煤方法所造成的损失
5）井下水灾所造成的损失
(1) 采区或巷道被水淹没后，不能再进行开采的煤量。
(2) 在被淹采区或巷道下部的邻近煤层，因受上部水的威胁，不能开采的煤量。
6）井下火灾所造成的损失
(1) 在火区内已被燃烧掉的煤量。
(2) 由于火灾不能开采的煤量。
7）巷道或工作面冒顶所造成的损失
(1) 巷道或工作面冒顶后，重开巷道或开切眼从而损失在新开巷道与冒顶区煤量。
(2) 采区巷道冒顶后，造成行人、通风困难，从而损失的煤量。
8）在矿区或采区内，按技术经济条件完全可以开采而未能采出的煤量。
二、矿井生产能力
1．矿井生产能力
矿井生产能力是指矿井设计生产能力，即设计中规定矿井在单位时间内采出煤炭数量。有些生产矿井或者原来没有正规设计，或者原来的生产能力需要改变，因而需要对生产矿井的各个生产环节重新进行核定，核定后年生产能力，称为矿井核定生产能力。
我国煤矿按设计年生产能力的大小划分为三类：
大型：120、150、180、240、300、400、500及500以上（万t/a）
中型：45、60、90（万t/a）
小型：3、6、9、15、21、30（万t/a）。
补充：根据国家发展和改革委员会《煤矿生产能力管理办法》、《煤矿生产能力核定标准》的规定：煤矿生产能力分为设计生产能力和核定生产能力。
（1）煤矿生产能力是指在一定时期内煤矿各生产系统所具备的煤炭综合生产能力，以万吨/年为计量单位。
（2）设计生产能力是指由依法批准的煤矿设计所确定、施工单位据以建设竣工，并经验收合格，最终由煤炭生产许可证颁发管理机关审查确认，在煤炭生产许可证上予以登记的生产能力。
根据煤炭工业小型矿井设计规范：矿井最小井型为3万t/a。
2．矿井生产能力的确定
矿井生产能力主要根据矿井地质条件、煤层赋存情况、储量、开采条件、设备供应及国家需煤等因素确定。
①井田储量
井田储量越大，矿井生产能力应越大，反之则矿井生产能力应小。
我国煤矿设计规范规定的各类井型的矿井和开采水平设计服务年限

开采条件
确定矿井生产能力时，要分析储量的精确程度，综合储量和开采条件进行考虑。开采条件包括：可采煤层数、层间距离、煤层厚度及稳定程度、煤层倾角、地层的褶曲断裂构造、瓦斯赋存状况、围岩性质及地压火成岩活动的影响、水文地质条件及地热等。
③技术装备水平
决定矿井生产能力最主要的因素是采掘技术和机械装备。对新矿井设计来说，是根据矿井生产能力的需要选用合适的技术装备水平，一般不成为限制生产能力的因素。但如果设备供应条件限制，则有可能按限定的设备能力来确定矿井生产能力。
④安全生产条件：主要指瓦斯、通风、水文地质等因素的影响。
三、矿井服务年限
矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产能力，并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。
矿井服务年限一定要与矿井的生产能力相适应。其理由是：
矿井的基本建设投资很高。
2. 矿井建设和生产与其他企业有密切关系。
四、矿井生产能力、服务年限与储量的关系
矿井生产能力、服务年限与井田储量之间的关系：
T=ZK/AK
式中 Zk——矿井可采储量（万t）
T——矿井设计服务年限（a）
A——矿井设计生产能力（万t/a）；
K——储量备用系数
考虑储量备用系数的原因是：
（1）在实际生产过程中，由于局部地质变化、勘探储量不可靠、采区采出率短期内不能达到规定的要求等等原因，使矿井储量减少。
（2）由于挖掘生产潜力使矿井产量增大。
（3）投产初期，由于缺乏经验，采出率达不到规定的数值，增加了煤的损失。
根据生产实践，储量备用系数大中型煤矿K一般取1.2～1.4，地质条件较好K取1.2，地质条件一般K取1.3，地质构造复杂矿井K取1.4。小型煤矿可取1.4～1.6，地质条件较好K取1.4，地质条件一般K取1.5，地质构造复杂矿井K取1.6.
§2 井田开拓方式
§2.1 井田开拓概念
一、井田开拓方式概念
为了开采井田内煤炭,由地表进入煤层为开采水平服务所进行井巷布置和开拓工程称为井田开拓。矿井开拓方式是矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内布置方式的总称。
二、井田开拓方式的分类
井田开拓方式按井筒形式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓四类；按开采水平数目可分为单水平开拓和多水平开拓两类；按阶段内的布置方式可分为采区式、分段式和带区式三类。
三、确定井田开拓方式的原则
井田开拓所解决的主要问题是，合理确定矿井生产能力，井田范围，进行井田内的划分，确定井田开拓方式，井筒数目及位置；选择主要运输大巷布置方式及井底车场型式；确定井筒延深方式及井田开采顺序等。
确定井田开拓方式应遵循的原则：
1．贯彻执行安全生产法律法规，合理集中开拓部署。
2．建立完善的通风系统，创造良好生产条件。
3．尽量减少煤柱损失，减少巷道维护量。
4．减少矿井初期投资，缩短建井工期。
5．为采用新技术和发展矿井机械化、自动化生产创造条件。
6. 满足市场对不同煤种、不同煤质的需要。
§2.2 斜井开拓
一、片盘斜井开拓
1．片盘斜井开拓：将井田沿倾斜按一定标高划分为若干个分段。自地面沿煤（岩）层倾斜开拓斜井，然后依次开采各个片盘的开拓方式，称作片盘斜井开拓。
2．这种开拓方式的优点是：巷道布置和生产系统简单，初期工程量小、投资少、建井期短；斜井沿煤层掘进、施工容易、还能补充地质资料，进一步了解煤层赋存情况；矿井技术装备及生产管理比较简单。
3．这种开拓方式的缺点是：矿井内不能布置较多的工作面，矿井生产能力小；各片盘服务年限短，井筒需要经常延深，容易出现掘进与生产相互干扰；由于采用连续开采，遇到断层、褶曲时很难保证矿井正常生产，对地质变化适应性差。
4．这种开拓方式一般适用于煤层埋藏稳定，地质构造比较简单，井田走向长度和倾斜宽度不大，煤层埋藏不深的小型矿井。
二、斜井单水平分区式开拓
1．井田沿倾斜方向划分为两个阶段，每个阶段沿走向划分为若干个采区，每个采区沿倾向划分为若干个区段。
2．其优点是：用一个开采水平开采整个井田，井巷和硐室工程量少，矿井基本建设投资少；水平服务年限长，可充分利用各种设备、设施和开拓巷道；上、下山采区可同时开采，有利于合理集中生产；不延深井筒，有利于矿井稳定生产。
3．这种开拓方式缺点是在矿井涌水量大，瓦斯等级高时、下山通风及排水较困难。
4．一般适用于煤层倾角小，瓦斯含量小，涌水量不大，井田倾斜长度较短的井田。
5．与片盘斜井相比其优点是：矿井内能布置几个采区，若干个采煤工作面同时生产，矿井生产能力大，增产潜力大，不需延深井筒，有利于机械化开采，对地质变化适应性强。其缺点是：巷道布置、运输系统、通风系统比较复杂；井巷工程大、投资多、建井期长、占用设备多。
三、斜井盘区式开拓
对于近水平煤层，由于井田沿倾斜高差不大，一般可将井田划分为盘区，采用斜井盘区式开拓。近水平煤层斜井盘区开拓的运输大巷和总回风巷并列布置在井田倾斜大致中央；可以用盘区石门取代；盘区上山或盘区石门的巷道施工、通风、行人都比较方便，运输方式灵活、运输容易、运输距离不受限制等。
四、斜井井筒层位选择，井筒装备及坡度
1．斜井井筒层位选择
采用斜井开拓时，根据井田地质地形条件和煤层赋存情况，斜井可沿煤层、岩层或穿层布置。沿煤层斜井的主要优点是施工技术简单，建井速度快，联络巷工程量少，初期投资少，能补充地质资料，在建设期还能生产一部分煤炭。沿煤层斜井一般适用于煤层赋存稳定，煤质坚硬及地质构造简单的矿井。
当斜井布置在煤层底板稳定岩层中，距煤层底板垂直距离一般不小于15～20m。这种方式的斜井有利于井筒维护，容易保持斜井的坡度一致。当斜井倾角与煤层倾角不一致时，可采用穿层布置。从顶板穿入煤层的斜井称为顶板穿岩斜井，一般使用于开采煤层倾角较小及近水平煤层。从煤层底板穿入煤层的斜井称为底板穿岩斜井，一般适用于开采倾角较大的煤层。
当煤层埋藏不深、倾角不大、井田倾斜长度较小，因施工技术和装备条件等原因不宜用立井开拓时，或采用斜井开拓，但井筒无法与煤层倾斜方向一致的可使用斜井井筒倾斜方向与煤层倾斜方向相反布置，这种方式称反斜井。
2．井筒装备及坡度
斜井井筒装备由提升方式而定，提升方式又受井筒的倾角和矿井生产能力的影响。
各种斜井提升方式的适应条件

斜井还可采用单轨吊、无轨运输及卡轨电机车等运输方式。
§2.3 立井开拓
主、副井均为立井开拓方式称为立井开拓。
一、立井单水平分带式开拓
立井单水平分带式开拓方式将井田划分为两个阶段，阶段内分带式布置。
两个工作面共用一条分带运输斜巷，两个工作面中煤相向运输。这种工作面布置方式称为对拉工作面。
这种开拓方式巷道布置及生产系统简单，运输环节少；通风路线短；建井速度快、投产早等优点。但是上山阶段的分带回风是下行风，应加强通风措施，防止瓦斯聚积。这种方式一般适用于煤层倾角小于12°，地质构造简单、煤层埋藏较深的矿井。
二、立井多水平分区式开拓
井田内有两层煤，分为两个阶段，立井多水平分区式开拓将下部标高分别为+100m，-100m，每个阶段沿走向划分为若干采区。两层煤层间距不大，采用联合布置，在M2煤层底板岩石中布置阶段运输大巷和回风大巷，为两层煤共用。
三、立井井筒装备
采用立井开拓时，一般装备两井筒。井筒断面根据提升容器、井筒装备及通风要求而定。我国大中型立井井筒装备可参考表2。表2 立井井筒装备

§2.4 平硐开拓
采用主平硐的开拓方式称为平硐开拓。
一、平硐开拓特点及适应条件
1．平硐开拓特点
一般以一条平硐开拓井田，主平硐担负运煤、排矸、运送材料设备及人员、进风、排水、敷设管线及电缆等任务。在井田上部开拓回风平硐或风井，用于全矿回风。具有施工技术简单、速度快、巷道系统及生产系统简单，生产环节少，占用设备少等特点。
2．平硐开拓的适应条件
平硐开拓适应于山岭起伏和丘陵地区。
二、平硐开拓类型及特点
根据地形条件与煤层赋存状态不同。按平硐与煤层走向相对位置不同，平硐分为走向平硐、垂直平硐和斜交平硐；按照平硐所在标高不同，平硐分为单平硐和阶梯平硐。
1．走向平硐 ：平硐是沿煤层走向开拓，把煤层分为上、下山两个阶段，具有单翼井田开采的特点。
走向平硐开拓方式的优点是平硐沿煤层掘进容易施工，建井期短，投资少，经济效果好；还能补充煤层的地质资料，缺点是煤层平硐维护困难；巷道维护时间长，具有单翼井田开采通风、运输困难等特点；一般平硐口位置不易选择。
2．垂直或斜交走向平硐：根据地形条件，平硐可由煤层顶板进入或由煤层底板进入煤层。平硐将井田沿走向分成两部分，故具有双翼井田开拓特点。
与走向平硐相比较，优点是平硐易维护，具有双翼井田开拓运输费用低，巷道维护时间短，矿井生产能力大，通风容易，便于管理等特点。缺点是岩石工程量大，建井期长，初期投资大等。有利于选择平硐口的位置。　
3．阶梯平硐
当地形高差较大，主平硐水平以上煤层垂高过大时，可将主平硐水平以上煤层划分为数个阶段，每个阶段布置各自的平硐开拓的方式称阶梯平硐。阶梯平硐开拓方式的特点是：可分期建井，分期移交生产，便于通风和运输；但地面生产系统分散、装运系统复杂、占用设备多、不易管理。这种开拓方式适用于上山部分过长，布置辅水平有困难，地形条件适宜，工程地质条件简单的井田。
§2.5 井筒形式分析及选择
一、平硐开拓的优缺点和适用条件
在开拓方式中，平硐开拓是最简单最有利的开拓方式。
1．优点：井下出煤不需提升转载，运输环节少，系统简单，占有设备少，费用低；地面设施较简单，无需井架和绞车房；不需设井底车场及其硐室，工程量少；平硐施工容易速度快，建井快；无需排水设备且有利于预防水灾等。
2适用条件：在地形条件合适、煤层赋存较高的山岭，丘陵或沟谷地区，只要上山部分储量能满足同类井型的水平服务年限要求时，应首先考虑平硐开拓。
二、斜井开拓的优缺点和适用条件
1．优点：斜井与立井相比，初期投资较少，建井期较短；在多水平开采时，斜井石门工程量少，石门运输费用少，斜井延深方便，对生产的干扰少；大运量强力带式输送机的应用，增加了斜井的优越性，扩大了斜井的应用范围。
2．缺点：斜井与立井相比，围岩不稳固时井筒维护困难；采用绞车提升时，提升速度低、能力小，钢丝绳磨损严重，动力消耗大，提升费用高，井田斜长越大时，采用多段提升，转载环节多，系统复杂，占有设备及人员多；管线、电缆敷设长度大，保安煤柱损失大；对于特大型斜井，辅助运输量很大时，甚至需要增开副斜井；斜井通风线路长，断面小，通风阻力大，不能满足通风要求时，需另开专用风井或兼作辅助提升；当表土为富含水的冲积层或流砂层时，斜井井筒施工技术复杂，有时难以通过。
3．适用条件：当井田内煤层埋藏不深、表土层不厚、水文地质简单，井筒不需特殊法施工的缓斜和倾斜煤层，一般可用斜井开拓。随新型强力和大倾角带式输送机的发展，大型斜井的开采深度大为增加，斜井应用更加广泛。
三、立井开拓的优缺点和适用条件
1．优点：立井开拓的适应性强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的限制；立井井筒短，提升速度快，提升能力大，作副井特别有利；对井型特大的矿井，可采用大断面井筒，装备两套提升设备；大断面可满足大风量的要求；由于井筒短，通风阻力较小，对深井更有利。
2．适用条件：当井田的地形、地质条件不利于采用平硐或斜井时，都可考虑采用立井开拓。对于煤层埋藏较深，表土层厚、水文情况复杂，需特殊法施工或开采近水平煤层和多水平开采急斜煤层的矿井，一般都应采用立井开拓。
§2.6 综合开拓
一、综合开拓的类型
采用立井、斜井、平硐等任何两种或两种以上的井田开拓方式称为综合开拓。三种井筒（硐）形式能组合成斜井—立井、平硐—立井、平硐—斜井等多种方式。
1. 斜井—立井综合开拓
斜井作主井，主要是利用斜井可采用强力带式输送机，提升能力大及井筒易于延深的优点，用立井作副井提升方便、通风容易。这种开拓方式取了立井、斜井各自的优点，对开发大型井田，在技术和经济上都是优越的。主斜井与副立井相组合的综合开拓方式，在条件适宜的情况下是建设特大型矿井的技术发展方向。
2. 平硐—立井综合开拓
在具体条件下，可采用平硐作主井、立井作副井。
3. 平硐—斜井综合开拓
主平硐担负矿井井下运输、进风及排水等任务；掘斜井用作回风井，兼作安全出口。
二、综合开拓的适应条件
充分体现安全可靠、技术可行、经济合理原则。
对于地面地形和煤层赋存条件复杂的井田，如果主、副井筒均为一种井筒形式，可能会给井田开拓造成生产技术上的困难，或者是在经济上具有不合理性。
§2.7 多井筒分区域开拓
近年来，随着煤矿机械化发展和新技术、新方法、新工艺、新设备不断革新和应用，已建设了许多年产数百万吨甚至千万吨以上特大型矿井。矿井的井田范围走向长度和倾斜长度达到10～20Km。特大型矿井的主提升一般都采用运输能力很大的胶带输送机或大型箕斗。由于矿井生产能力大、井田范围大、辅助提升任务非常繁重，井下通风线路很长，采用前述开拓方式难以解决矿井辅助提升和通风任务。根据井田具体条件，将大型井田划分为若干具有独立通风系统开采区域，共用主井的开拓方式称为分区域开拓。
§3 井底车场
§3.1 井底车场组成
井底车场是联结井筒和井下主要运输大巷的一组巷道和峒室的总称。
一、井底车场运输线路：包括存车线、调车线和绕道线路等。
1．存车线：包括主井存车线和副井存车线。
2．调车线路：调度空、重矿车的专用线路。通常为一列车长加机车长度。
3．绕道线路：又称回车线。
二、井底车场峒室：
按所在位置不同，分为：主井系统峒室、副井系统峒室、其它峒室。
1．翻车机峒室：设在主井重车线和空车线交接处。
2．井底煤仓：倾角不小于50°，一般为70°；容量中小型矿井按提升设备0.5～1.0ｈ提煤量计算;大型矿井按提升设备1.0～2.0ｈ提煤量计算。
3．井下主变电峒室和主排水泵房：其标高应高出井底车场标高0.5m。
4．水仓：由两条独立的互不渗漏的巷道组成。
5．消防材料库：专门存放消防工具和器材的硐室。
6．井下爆炸材料库：井下发放和保存炸药、雷管的硐室。有独立通风系统。
§3.2 井底车场调车方式及通过能力
一、调车方式
1．顶推调车法：
①错车线入场法，其过程是拉-停-摘-错-顶。
②三角入场法，其过程是拉-停-摘-顶。
2．甩车调车法：要求坡度控制必须适当。
3．专用设备调车法：常用专用设备有机车、调度绞车和钢丝绳推车机等。
二、井底车场通过能力计算
井底车场通过能力与井底车场形式、卸载方式、矿车载重量和调车方式有关。
1．大中型煤矿井底车场通过能力计算公式：N=2.52mG×105/1.15(1+K)t
2.52×105=300×14×60
300--《煤炭工业设计规范》规定大中型煤矿生产天数
14—每日运输工作时间，小时
2．小型煤矿井底车场通过能力计算公式：N=2.77mG×105/1.15(1+K)t
2.77×105=330×14×60
330——《煤炭工业小型煤矿设计规顶》规定小型煤矿生产天数
考试时K取0.2
例1：已知：m=20 G=1 t=20 ，求N
解：N=2.77mG×105/1.15(1+K)t=2.77×20×105/1.15(1+0.2)×20
=1.26×105（t）
§3.3 井底车场形式及其选择
井底车场形式：环行式和返折式两大类型。
一、固定式矿车运煤时井底车场形式
1．环行式井底车场：其特点是采用环行单向运行。分为卧式、斜式、立式三类。环行式井底车场的优点是调车方便，通过能力较大，能满足大、中型矿井生产需要。
①立井环行式井底车场
②斜井环行式井底车场
2．返折式井底车场：其特点是空、重车在车场内同一巷道的两股线路上折返运行。可分为梭式车场和尽头式车场。
二、底卸式矿车运煤井底车场形式
三、小型矿井井底车场形式及特点
四、大巷用带式输送机运煤井底车场形式
煤炭经带式输送机运至井底煤仓，井底车场只承担辅助运输。
五、井底车场形式的选择
⒈井底车场应满足的基本要求：
①布置在稳定岩层中。②调车简单、管理方便。③操作安全。④井上、下生产系统协调。⑤有一定的备用能力。
⒉影响井底车场形式选择的因素：①矿井生产能力。②矿井开拓方式。③运输大巷的运输方式。④矿井地面生产系统布置方式。⑤矿井瓦斯等级。
§4 井田开拓的基本问题
§4.1 井筒的数目及位置
一、井筒数目：根据矿井提升任务大小和通风需要等因素确定。
三种可供选择的方案：①双提升井筒开拓。②多提升井筒开拓。③单提升井筒开拓。
二、井筒位置
1．对井下开采合理的井筒位置
①井筒沿井田走向的位置：应尽量布置在井田中央。
②井筒沿煤层倾向的位置
2．对掘进和维护有利的井筒位置
3．便于布置地面工业场地的井筒位置
4．对井下开采合理的井筒位置
§4.2 开采水平的划分
一、阶段垂高的确定
合理确定阶段垂高应考虑的主要因素：
1．开采水平服务年限：水平接续时间一般需要5～8年。
2．采掘运机械化程度。
3．煤层赋存条件和地质构造。
4．吨煤建设投资和生产费用。
我国不同类型矿井阶段垂高的经验数值见P60 表4-1。
二、下山开采的应用
1．上、下山开采的比较：
①运输提升方面。②排水方面。③掘进方面。④通风方面。⑤基建投资方面。
2．下山开采一般的适用条件：
①倾角小于16°，瓦斯及涌水量不大的煤层。②水平接续十分困难。③井田深部储量较少的矿井。
三、开采水平的设置：用水平服务年限进行验算。
四、辅助水平的设置：辅助水平不设置井底车场。
§4.3 水平大巷布置
一、运输大巷：为水平或一个阶段运输服务的水平巷道。
㈠运输大巷的运输方式：轨道运输和带式输送机运输。
1．轨道运输大巷
⑴轨道运输大巷轨距：600㎜、900㎜。
⑵轨道运输对大巷的一般要求：根据矿车、机车类型，按设计规范确定大巷断面；大巷尽量取直；坡度满足运输和排水要求。
⑶轨道运输的优点：同时统一解决煤炭、矸石、物料和人员运输；运能机动性强；满足不同煤种煤炭分运要求；能长距离运输；吨千米运输费用低。
2．带式输送机运输大巷
①带式输送机的两种类型：钢丝绳芯和钢丝绳牵引带式输送机。
②带式输送机运煤优点：连续化运输，运能大；易实现自动化；卸载均匀。
③带式输送机运煤缺点：不能分采分运，大巷笔直。
④带式输送机适用条件：运量大、运距较短、煤种单一、转载点少，大巷直的矿井。
㈡运输大巷的布置方式：分层大巷、集中大巷和分组集中大巷三种。
1．分层运输大巷：在井田内为一个煤层服务的运输大巷。
2．集中运输大巷：在井田内为所有煤层服务的运输大巷，常在煤层群最下部的薄煤层或底板岩石中开掘。
3．分组集中大巷：井田内煤层分为若干煤组，为一个煤组服务的运输大巷。
㈢ 运输大巷的位置
煤层大巷：布置在煤质坚硬、围岩稳定的薄及中厚煤层中的运输大巷。
岩石大巷：布置在煤层底板岩石中的运输大巷。
二、总回风巷：为全矿井或矿井一翼服务的回风巷道。
§4.4 开采顺序
井田开采顺序：沿煤层走向与倾斜的开采顺序；煤层群划分成煤组时，煤组间及煤层间的开采顺序等。
一、沿煤层走向的开采顺序：包括阶段内各采区间的开采顺序和采区内采煤工作面的推进方向。
1．采区间沿走向的开采顺序：采区前进式开采顺序和采区后退式开采顺序。
采区前进式：先采靠近井筒的采区，自井筒向井田边界方向逐次开采其余各采区。
采区后退式：先采井田边界采区，自井田边界向井筒方向逐次开采其余各采区。
2．采区内采煤工作面的推进方向：前进式和后退式。
采煤工作面前进式：采煤工作面自上山向采区边界方向推进。
采煤工作面后退式：采煤工作面自采区边界向上山方向推进。
我国煤矿普遍采用后退式开采顺序。
二、沿煤层倾斜开采顺序：包括阶段间开采顺序和采区内各区段开采顺序。
井田内沿倾斜方向一般采用下行顺序开采。采区内各区段间的开采顺序有两种：下行式和上行式。
下行式：开采工作先从煤层浅部开始，再沿煤层倾斜方向自上而下依次开采各区段。
上行式：先将采区运输大巷掘至采区下部边界，然后沿煤层倾斜方向自下而上依次开采各区段。
三、煤组及煤层间的开采顺序：一般采用下行开采顺序。特殊时选择上行。
§4.5 采掘关系与三量管理
煤炭工业技术政策：采掘并举，掘进先行。
一、开采计划：根据市场对矿井煤炭产量和质量要求，按照地质情况和生产技术条件，统筹安排采区和工作面的开采与接替。
开采计划包括采煤工作面年度接替计划、采面较长期接替计划和采区接替计划。
㈠采煤工作面年度接替计划
1．编制采煤工作面年度接替计划的方法和步骤：
①在设计图上测算工作面参数。②估算月进度、产量和可采期。③根据工作面结束时间顺序，选择接替工作面。④按时间顺序编制接替计划表。⑤经多次检查修改，形成正式采煤工作面接替计划。
2．编制采煤工作面年度接替计划的原则及注意事项
①产量月度均衡，原煤产量中应考虑掘进煤。②两翼产量大体一致。③保证合理开采顺序。④开采煤层搭配合理。⑤工作面接替时间不重合。⑥合理集中生产。⑦布置1～2个备用工作面。
㈡采区接替计划：注意同时生产和准备采区数目不宜太多。
二、巷道掘进工程计划：注意在接替时间上留富裕系数。
1．方法与步骤
2．编制巷道掘进工程计划的原则及注意事项
三、三量管理
1．开拓煤量：井田范围内已掘进的开拓巷道所圈定的尚未采出的那部分可采储量。Zd=（Zog-Zg-Pdd）C
2．准备煤量：采区上山及车场等准备巷道所圈定的可采储量。
Zp=（Zpg-Zg-Pd）C
3．回采煤量：在准备煤量范围内，已有回采巷道及开切眼所圈定可采储量。
国家对三量可采期的规定：
大中型矿井开拓煤量3～5年以上；准备煤量1年以上；回采煤量4～6月以上。
小型矿井开拓煤量2～3年以上；准备煤量8～10月以上；回采煤量3～5月以上。
四、采掘比例关系指标及计算方法
1．采掘工作面个数比：通常在1:1.5～1:2.5之间，一般为1：2。
采掘工作面个数比=年平均采煤工作面个数/年平均掘进工作面个数
2．掘进率:在一定时期内每生产1万吨煤所需掘进的生产巷道总进尺数和开拓巷道总进尺数。
生产掘进率=生产掘进总进尺/矿井产量
开拓掘进率=开拓巷道掘进总进尺/（矿井产量+掘进煤）
生产矿井全部掘进率=生产矿井全部井巷掘进总进尺/（矿井产量+掘进煤）
§4.6 矿井开拓延深
一、矿井延深的原则和要求
1．提前做好准备工作。
2．保证或扩大矿井生产能力。
3．充分、合理地利用现有井巷设施。
4．积极采用新技术、新工艺和新设备。
5．尽可能缩短施工工期。
二、矿井开拓延深方案
1．直接延深原有井筒：将主、副井直接延深到下一开采水平。
2．暗井延深:利用暗立井或暗斜井开拓深部水平。
3．直接延深一个井筒,新打一个暗井：直接延深原主井或副井,另一井筒采用暗井延深。
4．新开一个井筒，延深一个井筒：适用于改扩建的大型矿井。
5．深部新开立井或斜井。
三、生产水平过渡时期的技术措施
生产水平过渡时期是指矿井的某一个开采水平开始减产直到结束，其下一个开采水平投产到全部接替生产所需的时间。
1．生产水平过渡时期的提升
①利用通过式箕斗两个水平同时出煤。
②将上水平的煤经溜井放到下水平，主井在新水平集中提煤。
③上水平利用下山采区过渡。
④利用副井提升部分煤炭。
2．生产水平过渡时期的通风
关键在于安排好下水平的回风系统。
3．生产水平过渡时期的排水
①一段排水。②两段分别排水。
③两段接力排水。④两段联合排水。
§4.7 矿井技术改造
一、矿井改扩建的通常做法：
1．直接扩大井田范围。
2．相邻矿井合并改造。
3．结合矿井开拓延深进行合并改扩建。
二、合理集中生产
1．水平集中：①减少同时生产水平数目。②在开采水平内实现集中开拓。
2．采区集中：提高采区生产能力，尽可能减少矿井内同时生产采区数目，实现采区稳产和高产。
3．工作面集中：提高工作面单产，减少采区内同采工作面数目。
三、矿井主要生产系统的技术改造
1．地面生产系统的改造。
2．矿井提升系统的改造。
3．大巷运输系统的改造。
4．井底车场的改造及设置井底缓冲煤仓。
5．辅助运输环节的改造。
6．通风系统的改造。
7．排水系统的改造。
§5 采煤方法概述
§5.1 采煤方法概念及分类
一、基本概念
1．采场：在采区内，用来直接大量开采煤炭资源的场所。
2．采煤工作面：采煤作业的场地。
3．采高：采煤工作面煤层被直接采出的厚度。
4．采煤工作：在采场内，为了开采煤炭资源所进行的一系列工作。采煤工作包括破、装、运、支、处等基本工序和辅助工序。
5．采煤工艺：在采煤工作面内各道工序按照一定顺序完成的方法及其相互配合。
主要采煤工艺：①爆破采煤工艺。②普通机械化采煤工艺。③综合机械化采煤工艺、综合机械化放顶煤采煤工艺。④水力采煤工艺。
6．采煤系统：指采区内的巷道布置系统以及为了正常生产而建立的采区内用于运输、通风等目的的生产系统。
7．采煤方法：指采煤系统和采煤工艺的综合及其在时间上、空间上的相互配合。
二、采煤方法分类
煤矿开采方法分类表

1．壁式体系采煤法
⑴ 壁式体系采煤法的主要特点
①采煤工作面两端各至少布置一条巷道，构成完整生产系统。
②采煤工作面长度较长。
③采煤工作面多用全部垮落法或充填法处理采空区。
④随着采煤工作面推进，矿压显现较为强烈。
⑵ 壁式体系采煤法的类型
①按煤层倾角分：缓斜煤层采煤法、倾斜煤层采煤法、急斜煤层采煤法。
②按煤厚分：薄煤层采煤法、中厚煤层采煤法、厚煤层采煤法。
③按工作面布置和推进方向不同分：走向长壁采煤法、倾斜长壁采煤法。
④按工作面采煤工艺不同分：爆破采煤法、普通机械化采煤法、综合机械化采煤法。
⑤按采空区处理方法不同分：全部垮落采煤法、煤柱支撑采煤法、充填采煤法。
⑥按煤层开采方式不同分：整层采煤法和分层采煤法。
整层采煤法又分为单一长壁采煤法、放顶煤采煤法、掩护支架采煤法。
分层采煤法又分为：倾斜分层采煤法、水平分层采煤法、斜切分层采煤法、水平分段放顶煤采煤法。
⒉柱式体系采煤法：以房、柱间隔采煤为主要特征。常用的有：巷柱式、房式、房柱式采煤法。
柱式体系采煤法的特点：采煤工作面一般为10～30ｍ，工作面数目较多；工作面内煤的运输方向垂直于煤壁；生产过程中无采空区处理工序；工作面通风条件差。
适用条件：煤层倾角小、围岩稳定、瓦斯涌出量低，无自然发火倾向薄及中厚煤层。
§5.2 采煤方法的选择
一、选择采煤方法的原则：安全、经济、煤炭采出率高。
1．安全：必须贯彻“安全第一，预防为主”的方针，符合国家安全生产法律、法规的要求，做到采煤工艺先进、采煤系统可靠、技术措施完善。
2．经济：指高产、高效、低耗、低成本、煤质好。
3．煤炭采出率高：尽量减少煤柱损失，减少采煤工作面留煤损失和泼洒损失，最大限度地提高资源采出率，以达到国家要求。
二、影响采煤方法选择的因素
1．地质因素：
①煤层倾角。煤层倾角变化直接影响工作面推进方向、破煤方式、运煤方式、采长、支护方式和采空区处理方法等。
②煤层厚度。直接影响工作面长度、采煤工艺等。
③煤层特征及顶底板稳定性。
④煤层地质构造。直接影响工作面采煤方法的选择。
⑤煤层含水性。开采过程中必须采取防治水措施。
⑥煤层瓦斯含量。直接影响采区巷道布置、工作面参数等。
⑦煤层自然发火倾向性。
⑧（补充）煤层突出危险性。
2．技术发展及装备水平。
3．矿井管理水平。推广应用先进技术时，要先易后难，循序渐进。
4．矿井经济效益。
在选择采煤方法时，要研究拟采用采煤方法的投入产出关系，考虑企业的投资能力和采煤方法的经济效果。
§5.3 采煤方法发展方向
改进采煤工艺、因地制宜地发展先进的机械化采煤技术。
综合机械化采煤是我国煤炭工业机械化的发展方向，是我国煤矿高产高效安全生产的一项成熟技术，其技术装备水平和工艺技术已达到国际先进水平。
要继续研究三硬、三软、大倾角、大采高等复杂条件下综采新工艺和新方法。
三硬:顶板坚硬、底板坚硬、煤层坚硬。
三软:顶板软、底板软、煤层软。
大倾角：煤层倾角大于15°。
大采高：煤层厚度大于4.5m。
二、扩大走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法的应用范围。
三、缓斜、倾斜厚煤层推行倾斜分层下行垮落采煤法和放顶煤采煤法。
四、大力推广无煤柱护巷技术。
五、急斜煤层开采要进一步探索采煤机械化的发展途经。
六、“三下一上”采煤技术有广泛的发展空间。
“三下一上”是指建筑物下、铁路下、水体下采煤和承压水上煤层开采。
七、适度发展水力采煤技术。
八、柱式体系采煤法应用范围将不断扩大。
九、煤炭地下气化技术前景光明。
煤炭地下气化技术是一种特殊的采煤方法，对地下煤炭进行控制燃烧，通过煤的热化学作用产生可燃性气体。
十、采煤方法是一个发展着的系统工程。
采煤方法核心是采煤工艺，改善采煤工艺依赖于采煤技术的进步和采煤装备的改进，同时依赖于作业人员素质和管理水平的提高。
§6 采煤工作面矿山压力基本规律
§6.1 矿山压力基本概念
一、矿山压力的概念
矿山压力是指存在于采掘空间周围岩体内和作用在支护物上的力。
二、矿山压力的来源
1．自重应力：地下深部原岩承受着上覆岩层自重引起的应力。
σ1=γH σ2=σ3=μσ1/（1-μ）
2．构造应力：由地壳构造运动在岩体中引起的应力。
构造应力特征：①构造应力以水平应力为主，水平应力以压应力为主。②在构造应力场中，主应力大小和方向可能有很大变化；两个方向水平应力通常不等。③水平应力大于垂直应力。④构造应力在坚硬岩层中表现明显。
矿山压力显现
1．矿山压力显现：在矿山压力作用下，围岩和支架所表现的力学宏观现象。
2．矿山压力显现的主要形式：工作面顶板下沉、支架变形与折断、顶板破碎或大面积冒落、煤壁片帮、支柱插入底板、底鼓等。
3．矿压控制：所有人为调节、改变和利用矿山压力的各种技术措施。
§6.2 采煤工作面围岩移动特征
一、顶板与底板
1．顶板：赋存在煤层之上的邻近岩层。
①伪顶：直接位于煤层之上厚度在0.3～0.5m以下,随采随落的软弱岩层。
②直接顶：直接位于煤层或伪顶之上的一层或数层岩层，厚度不定,一般能够随放顶在采空区及时垮落。
③基本顶：位于直接顶之上厚而坚硬岩层，在采空区可以大面积悬露而不及时垮落。
⒉底板：赋存在煤层之下的邻近岩层。
①伪底：直接位于煤层之下厚度在0.3～0.5m以下,随采随落的软弱岩层。
②直接底：直接位于煤层或伪底之下的一层或数层岩层，厚度不定,一般能够随放顶在采空区及时滑落。
③基本底：位于直接顶之下厚而坚硬岩层，在采空区可以大面积悬露而不及时滑落。
二、直接顶初次垮落
1．直接顶初次垮落：采煤工作面自开切眼推进一定距离后，直接顶悬露达到一定跨度，需对采空区顶板进行初次放顶，使直接顶垮落下来的过程。
2．初次垮落距：直接顶初次垮落的跨距。一般为6～12m。
3．初次垮落距影响因素：直接顶岩层强度、分层厚度和直接顶节理裂隙发育程度。
4．碎胀系数：岩层破碎后的体积与原来体积之比。
三、基本顶的初次垮落
1．基本顶的初次垮落前的岩层结构：呈板状结构。
2．基本顶的初次垮落与初次来压
①基本顶的初次垮落：基本顶的第一次垮落。
②基本顶的初次来压：基本顶在垮落前12h采空区上方可能有轰隆隆巨响，煤壁出现片帮、顶板掉碴、顶板下沉量及下沉速度增加，支架荷载增高。
3．基本顶的初次来压步距的确定
基本顶的初次来压步距的大小取决于基本顶的强度、厚度等因素。
①一般情况下，视基本顶为两端固定梁。
②浅部煤层情况下，近似视基本顶为两端简支梁。
我国主要矿区基本顶的初次来压步距为：54%的矿10～30m，37.5%的矿30～50m，其余为55～160m。
三、基本顶的周期来压
1．基本顶的周期来压前的状态：采煤工作面处于基本顶悬臂保护下。
2．基本顶的周期来压及矿压显现特征
①基本顶周期来压：基本顶的周期性破断失稳对工作面产生的周期性的来压显现。
②基本顶周期来压的主要表现形式：顶板下沉速度急剧增大，顶板下沉量变大，支柱载荷增加，煤壁片帮、支柱折断、顶板发生台阶状下沉。
3．周期来压步距的确定
①来压周期：基本顶两次周期来压的间隔时间。
②周期来压步距的经验数据：在6～30m之间，一般为10～15m。
⒋周期来压分析（略）
工作面上覆岩层移动规律
根据岩层移动特征，可将上覆岩层分为：冒落带、裂缝带、弯曲下沉带。
1．冒落带：一般为采高的2～4倍。
2．裂缝带：其范围随岩性、采高变化而变化。
3．弯曲下沉带：在地表形成采矿塌陷盆地。
§6.3 采煤工作面矿山压力显现规律
一、采煤工作面四周支承压力显现规律
采煤工作面四周支承压力是指采煤工作面前后方、两侧煤柱或采空区大于原岩应力的矿山压力。
支承压力显现特征用支承压力分布范围、峰值位置和应力集中系数表示。
1．采煤工作面前后方支承压力分布特点：
①工作面前方支承压力远比工作面后方大。
②前后方支承压力随采煤工作面推进而移动。
③采煤工作面处于减压范围。
2．采煤工作面两侧支承压力分布：
采煤工作面两侧支承压力是指工作面两侧煤柱或煤体上的支承压力。
采煤工作面两侧支承压力分布特点：①采煤工作面两侧支承压力剧烈影响区位于煤体边缘有一定距离的地带。②采煤工作面两侧煤壁边缘处于应力降低区，支承压力低于原岩应力。③采煤工作面两侧支承压力从形成到向煤体深部转移要经过一段时间。
二、支承压力在底板中的传递
为避免巷道布置在应力增高区的两种控制方法：①巷道与煤层底板的垂直距离不小于一定数值。②巷道布置在煤柱向底板传递力的影响角以外。
§6.4 采煤工作面顶板分类
一、直接顶分类
共分为四类：不稳定顶板、中等稳定顶板、稳定顶板、坚硬顶板。
采用的指标：岩石单向抗压强度、节理裂隙间距、分层厚度综合而成的强度指标，以直接顶初始垮落步距进行检验。
二、基本顶分级为四级：不明显、明显、强烈、非常强烈。
§6.5 （补充）冲击地压
一、冲击地压
矿山井巷或采掘工作面周围矿体和围岩由于变形能的释放而产生的以急剧、猛烈破坏为特征的动力现象。
发生冲击地压时，常伴有很大的声响、岩体震动和冲击波，在一定范围内可以感到地震；有时向采空区空间抛出大量碎煤或岩块；有时还会排出大量瓦斯。
二、冲击地压发生的原因
1．冲击地压的成因
在三向高应力作用下的岩体积聚大量的弹性能，部分岩体接近极限平衡状态，当采掘工作接近时，岩体内的高应力值瞬时降到最低值，岩体（煤体）发生脆性破坏，产生冲击性的动力现象。
煤层的冲击倾向
常以煤样的总破坏时间DT作为煤层冲击指标，预测煤层在开采时出现冲击地压的可能性和危险程度。
DT≤50ｍｓ时，为冲击倾向严重煤层；50﹤DT≤500ｍｓ时，为冲击倾向中等煤层；DT﹥500ｍｓ时，为无冲击倾向煤层。
煤样动态破坏时间是指煤样在常规单向压缩实验条件下，煤样从极限强度到完全破坏所经历的瞬态延续时间。
三、冲击地压的影响因素
1．矿山地质因素
⑴开采深度。岩体内原岩应力随开采深度的增加而增加。我国多数煤矿在开采深度超过200ｍ，才发生冲击地压。
⑵煤层和顶底板岩石性质。坚硬岩石易于形成较大支承压力，积聚较多弹性能。
⑶地质构造因素。冲击地压多发生在地质构造带，该区域存在构造运动的残余应力。
2．开采技术条件
开采技术条件可以促使冲击地压的发生。主要体现在人为地形成应力集中，增大发生冲击地压的危险性，改变应力状态和产生震动，诱发冲击地压。
⑴采煤方法。柱式体系采煤方法易形成支承压力叠加，容易发生冲击地压。
⑵煤柱。煤柱是发生应力集中的地点，在煤柱附近最容易发生冲击地压。
⑶采掘顺序。采掘工作面相向推进，容易形成应力叠加。
⑷爆破作业。爆破作业可以引起动载荷，具有诱发冲击地压的作用。
⑸顶板控制方法。非正规采煤法的采区冲击地压次数最多，全部垮落法次数最少。
四、冲击地压的防治措施
1．降低应力集中程度
⑴开采保护层。⑵无煤柱开采。⑶合理安排开采顺序。
2．改变煤层物理力学特性
⑴高压注水。包括预注高压水、卸压注水。
⑵卸载爆破。包括松动爆破、震动爆破。
⑶孔槽卸压：用大直径钻孔使煤体松动，达到卸压效果。
§7 缓斜倾斜煤层走向长壁采煤法采煤系统
§7.1 缓斜倾斜煤层走向长壁采煤法采煤系统概述
采区准备方式：采区（或盘区）的准备巷道布置方式。
一、按采区开采方式，分为上山采区与下山采区准备。
煤层倾角小于16°时，可利用水平大巷分别开采上山采区和下山采区。
煤层倾角大于16°时，只开采上山采区。
二、按采区上山布置位置，分为单翼采区、双翼采区和跨多上山采区准备。
1．单翼采区准备方式的特点：采区上（下）山布置在采区的一侧，采区上（下）山的单翼布置采煤工作面进行开采。
2．双翼采区准备方式的特点：采区上（下）山布置在采区走向的中央，采区上（下）山的两翼分别布置采煤工作面进行开采。
3．跨多上山采区准备方式的特点：沿煤层走向每隔一段距离，在煤层底板岩层中布置一组上（下）山，采煤工作面跨几组上（下）山连续推进。
三、按煤层群开采时的联系方式，分为单层准备和联合准备。
1．单层准备；在各煤层中分别布置准备巷道，形成各自独立的生产系统。
2．联合准备：在几层煤层中布置一组共用的集中准备巷道，形成一套联合开采的采区生产系统。
3．选择适宜采区准备方式应遵循的原则：
①有利于合理集中生产。②安全生产条件好。③有完善的生产系统。④尽量简化巷道系统。⑤有利于提高资源采出率。
§7.2 单一薄及中厚煤层走向长壁采煤法采煤系统
一、采区巷道布置
二、采区生产系统
1．运煤系统
2．运料排矸系统
3．通风系统：①采煤工作面通风。②掘进工作面通风。③硐室通风。
4．动力供给系统
5．供水系统
三、采煤系统分析
1．采区上（下）山坡度
①运输上（下）山和自溜上山：
坡度小于15°的上山，可用带式输送机或刮板输送机运煤；坡度在15～25°的上山，可用刮板输送机运煤；坡度在30～35°的上山，可安设溜槽自溜。
②轨道上山：坡度在6～25°均可用绞车盘提升。
2．区段参数：主要指区段走向长度和区段斜长。
①区段走向长度不小于：炮采400m，普采500m，综采1000m。
②区段斜长不小于：炮采80～150m，普采120～150m，综采150～200m。③区段煤柱宽度：厚煤层大于30m，其他煤层8～15m。
3．区段平巷坡度和方向
为满足排水需要，区段平巷坡度一般为0.5%～1.0%。
①双直线式布置。②折线—弧线式布置。③双弧线式布置。
4．区段平巷的布置方式：①平巷的双巷布置。②平巷的单巷布置。
5．区段无煤柱护巷
①沿空留巷：在采煤工作面采过后，将区段平巷用专门的支护材料进行维护，作为下区段平巷。 巷旁支护种类：木垛、密集支柱、矸石带、人工砌块和刚性充填带等。
②沿空掘巷：在上区段采煤工作面采过后，经过一定时间待采空区上覆岩层移动基本稳定后，沿上区段运输平巷采空冒落区边缘，掘进下区段工作面的区段回风平巷。
（补充）沿空掘巷方法：根据煤层赋存、地质条件及所采取的技术措施不同，沿空掘巷有三种方式：完全沿空掘巷、留窄小煤柱沿空掘巷、局部保留上区段巷道沿空掘巷。
6．采煤工作面布置形式：单工作面和双工作面。
双工作面又称对拉工作面：利用三条区段平巷准备出两个采煤工作面。用于倾角在15°以内，顶板中等稳定，瓦斯含量不大煤层。
注意：双工作面与双翼工作面的区别。双工作面是利用三条区段平巷准备出两个采煤工作面，共用运输平巷。双翼工作面拥有各自独立的生产系统，共用运输上山。
7.采煤工作面回采顺序：后退式、前进式、往复式、旋转式。
§7.3 厚煤层倾斜分层走向长壁采煤法采煤系统
对于缓斜和倾斜厚煤层，通常采用倾斜分层采煤法。所谓倾斜分层，就是将厚煤层沿倾斜分成几个平行于煤层层面的分层，在各分层分别布置采准巷道进行采煤。分层的厚度，要按照煤层埋藏条件和开采技术的要求合理选取。
分层开采顺序有下行式和上行式两种。下行式一般采用全部垮落法来控制顶板，上行式则采用充填法控制顶板。目前我国除了少数矿区采用倾斜分层上行式充填采煤法之外，绝大多数缓斜、倾斜厚煤层采用倾斜分层下行垮落采煤法。下行分层开采的第一分层回采后，下分层是在垮落的矸石下进行回采工作的，为保证下分层采煤工作面的安全，上分层开采期间必须铺设人工假顶或形成再生顶板。
同一区段内上下分层的开采方式，有分层分采和分层同采两种。分层分采是在采完上分层后，工作面搬迁到另一区段采煤，经过一段时间待顶板垮落基本稳定后，掘进下分层平巷然后进行回采的方式。分层同采是在同一区段内上下分层之间保持一定错距的条件下同时进行采煤的方式。
一、分层同采的采区巷道布置
（一）采区巷道布置
由于上下分层同采，需在每一个区段布置各分层共用的区段运输集中平巷和区段轨道集中平巷，并通过联络石门、联络斜巷及溜煤眼与各分层平巷联系。
（二）采区巷道掘进顺序
当水平运输大巷和回风大巷掘过采区上山位置一定距离后，在采区走向的中部，从运输大巷开掘采区下部车场，由下部车场向上在煤层底板岩层中开掘采区运输上山和轨道上山，两者沿煤层走向的间距一般为15～25m，距煤层底板约10～15m，为避免巷道之间的相互交叉，两条上山一般不在同一层位上，垂直相距约2～5m。两条上山掘至采区上部边界后，轨道上山以上部车场与回风大巷相通，而运输上山则直接与回风大巷相连接，形成通风系统。
在采煤工作面开始生产后，随着工作面的推进应继续掘进分层工作面的超前运输平巷和回风平巷，以保证工作面的安全正常生产。
（三）采区生产系统
1．运煤系统
在采煤工作面和分层运输平巷内铺设刮板输送机，在区段运输集中平巷和运输上山内铺设胶带输送机。工作面的运煤路线是：分层工作面→分层超前运输平巷→溜煤眼→区段运输集中平巷→区段溜煤眼→运输上山→采区煤仓→大巷装车运出采区。
2．通风系统
采煤工作面的新鲜风流，自运输大巷→下部车场→轨道上山→中部车场→运输集中平巷和轨道集中平巷→联络斜巷和溜煤眼→分层运输平巷→采煤工作面。从工作面出来的污风→分层回风平巷→回风石门→回风大巷排到井外。
在上下区段分别有工作面在同时采煤时，上、下区段必须实行独立通风。
3．材料运输系统
采煤工作面所需的材料，自运输大巷→采区下部车场→轨道上山→上部车场→回风大巷→回风石门→分层回风平巷→分层工作面。
分层运输平巷掘进所需材料，自轨道上山→中部车场→轨道集中平巷→联络斜巷运至掘进工作面。
4．排矸及掘进出煤系统
由于区段集中平巷设置煤层底板岩层中，还要开掘许多岩石溜煤眼和联络石门，有较多的矸石需要外运。为了不使生产期间出煤与排矸相互干扰，不因岩巷掘进工程进展缓慢而影响生产准备，一般应使一个区段内的岩石巷道尽量在投产前全部掘好，这样在该区段回采期间就不再排运矸石。
二、分层分采的采区巷道布置
分层分采的采区巷道布置，就是没有共用的区段集中平巷，每一分层的区段平巷都是单独准备的。分层平巷不是利用集中平巷随采煤工作面推进超前掘进的，而是当上分层采完并待顶板垮落基本稳定之后，才在上分层铺设的假顶（或再生顶板）之下全长掘出下一分层平巷。分层分采的采区上（下）山一般也是布置在煤层底板岩层中，为各分层开采服务。采区上（下）山通过采区车场及石门、斜巷或立眼与各分层平巷联系。
分层分采的优点是，采区巷道布置简单，取消了岩石区段集中平巷及联络巷等岩石巷道，工程量少，有利于减少掘进率和加快掘进速度，缩短采区和区段的准备时间。由于上、下分层工作面采煤间隔时间较长，有利于形成再生顶板，有利于下分层巷道的掘进和维护。厚煤层分层分采，其各个分层的采煤和掘进工作面都具有独立通风系统，通风系统简单，有利于通风管理，而且采掘相互干扰小，运输环节少。
分层分采在工作面单产较低的情况下，存在以下缺点：
（1）不能实现同一区段内上下分层同采，开采强度低。
（2）为了在上分层顶板垮落稳定的采空区下掘进下分层巷道，同一区段内下分层工作面不能及时接替上分层工作面。尤其是当采区内有两个以上工作面采煤时，相邻区段之间难以及时接替，必须采用两翼倒替或区段间隔“跳采”才能保证工作面的正常接替，因而造成采掘工作分散，生产不集中，采掘设备搬迁距离远等问题。
（3）由于上下分层采煤间隔时间长，容易造成人工顶板材料腐朽，不利于下分层的掘进和采煤。如果煤层自然发火期短，则增加了煤炭自燃的危险。
（4）沿煤层走向开掘的分层平巷，必须一次性掘出巷道全长，巷道维护长度大，维护时间长，维护费用高。
随着高产高效综合机械化采煤的发展，采煤工作面单产不断提高，采区内只需一、两个工作面生产即可达到产量的要求，不存在采区开采强度低的问题。同时综采工作面推进速度较快，使分层巷道维护时间有所缩短，近几年巷道支护和维护技术的发展，使得分层巷道维护困难的问题基本得以解决。目前，随着采煤机械化工艺和矿井防灭火技术的不断发展，分层分采的优越性也越来越明显，厚煤层分层分采的开采技术得到进一步推广和发展。
三、采煤系统分析
（一）采煤方法主要参数
1. 厚煤层倾斜分层厚度
由于多数煤层厚度在采区范围内有变化，而且人工顶板和再生顶板的下沉量都比较大，必须保证在开采底分层时有一定的采高，因此各分层厚度不一定要等分。在当前开采技术条件下，普采、炮采分层厚度一般为2m左右，最大不超过2.4m，综采一般为3m左右，最大不超过3.5m。
2. 工作面长度
确定分层开采工作面长度时，除了与单一长壁工作面长度影响因素相同之外，还要考虑到增加铺网工序和在网下作业带来的影响。由于大多采用分层平巷内错式布置，使得同区段下分层工作面长度小于上分层。
3. 分层同采上下分层工作面之间的错距
同一区段内上、下分层同采时，采煤工作面必须有一定的错距。错距的大小主要取决于上分层采后顶板垮落及稳定情况，下分层工作面必须处在上分层采空区冒落稳定区域，以减小工作面承受的支承压力，保证安全生产。通常下分层采煤工作面滞后时间不少于4个月。直接顶厚度较小而基本顶坚硬时，由于基本顶来压较强烈，上、下分层工作面应有较大的错距。相反，若直接顶厚度较大且松软易落，基本顶又不十分坚硬时，可适当缩短错距和间隔时间。至于第二分层以下各分层工作面的错距，由于人工顶板为已松散的岩块，易于稳定，上、下错距也可适当缩短。
（二）采区上（下）山的布置
开采厚煤层的采区上（下）山可布置在煤层底板岩层中，也可布置在煤层中。当煤层厚度较大，采区储量较丰富，采区上（下）山服务年限较长时，如果将采区上（下）山布置在煤层中，不仅巷道维护较为困难，维护费用较高，而且要留设很大尺寸的煤柱，增大煤柱损失。因此，一般将采区上（下）山布置在距煤层底板以下10~15m的岩层中。只有当煤层厚度不大，采深较浅，顶板和底板岩层稳定，煤质较硬，煤层自然发火危险小，或者是在煤层底板之下有一层含水量较大的岩层，或煤层底板为厚度较大的松软岩层，布置岩巷有困难的情况下，才考虑将上（下）山布置在煤层中。
（三）区段集中平巷的布置
分层同采开采厚煤层时，需要布置区段集中平巷。区段集中平巷包括区段运输集中平巷和区段轨道（回风）集中平巷。
1. 区段运输集中平巷的布置
区段运输集中平巷中一般铺设胶带输送机，集中运输本区段内各分层采煤工作面的煤炭。在采完上区段之后，应及时撤去输送机改铺轨道，作为下区段各分层采煤时的集中轨道（回风）平巷。
区段运输集中平巷一般布置在煤层底板岩层中，所在位置应避开底板岩层中的应力升高区，巷道布置在压力传递影响角φ以外，使集中平巷不受或少受煤层采动影响。应根据围岩性质选择集中平巷距离煤层的适宜法线距离，尽量缩短岩石联络巷道长度，减少岩巷掘进工程量。根据我国一些煤矿的经验，巷道与煤层底板之间的最小垂直距离一般为8～12m，影响角φ值要根据煤层倾角和底板岩性而定，一般介于25～55º之间。
如果煤层厚度不大，采区走向短，分层层数较少时，为了减少岩石掘进工程量，运输集中平巷也可以布置在煤层中。但要注意加强巷道的支护和维护工作，注意防止煤层自然发火。
2. 区段轨道集中平巷的布置
开采缓斜、倾斜厚煤层时，区段轨道集中平巷一般尽量沿煤层顶板布置。轨道集中平巷布置在煤层中，可减少岩石工程量，掘进施工容易，超前于岩石集中平巷掘进还可以探明煤层走向变化情况，有利于岩石集中平巷的定向取直，此外还有利于采掘工作面的通风。但煤层集中平巷在开采期间要多次受到分层工作面的采动影响，巷道维护工程量大，需加大巷道两侧的煤柱尺寸。
（四）区段分层平巷的布置
厚煤层倾斜分层开采时，各区段分层平巷的相互位置对于巷道的使用和维护状况影响较大。根据煤层倾角的大小和分层层数，各分层平巷的相互位置主要有以下三种基本布置形式。
1. 水平式布置
各分层工作面运输平巷和回风平巷分别布置在同一标高上，区段煤柱呈平行四边形。水平式布置一般适用于倾角大于20º～25º的煤层。
2. 倾斜式布置
倾斜式布置，分为内错式和外错式两种。
内错式布置就是使下分层工作面运输平巷和回风平巷置于上分层平巷的内侧，即处于上分层采空区下方，形成正梯形的区段煤柱。各分层平巷内错半个到一个巷道宽度，一般是在缓斜厚煤层中，各分层工作面回风平巷采用水平布置，而运输平巷之间采用内错式布置。
外错式布置就是将下分层平巷布置在上分层平巷的外侧， 处于上分层煤柱的下面，形成倒梯形煤柱。这种布置方式的下分层巷道处于固定支承压力区内，维护困难，并且在下分层工作面的上、下出口没有人工假顶，给采煤和支护工作带来困难。采用这种方式布置分层平巷的比较少。
3. 垂直式布置
各分层平巷沿垂直方向呈重叠式布置，区段煤柱呈平行四边形。这种布置方式在煤层倾角小于8º～10º的煤层，特别是在近水平厚煤层条件下，可减小区段煤柱尺寸，分层平巷受支承压力的影响也较小，易于维护。同时，下分层平巷沿上分层平行铺设的假顶下掘进，容易掌握方向。但对上分层平巷的假顶铺设质量要求严格，否则造成下分层平巷不好掘进和维护。
（五）分层平巷和区段集中平巷之间的联系方式
区段集中平巷与分层平巷之间的联系方式，主要根据煤层倾角、层间距离、分层平巷的布置形式以及联络巷的用途和运输方式、掘进工程量的大小、采区巷道布置的合理性等因素来确定。一般有石门、斜巷和立眼三种基本方式。
当煤层倾角较大，分层工作面平巷为水平布置时，一般常采用石门联系，如图7-17所示。石门联系方式的优点是掘进施工、运料和行人比较方便。但当煤层倾角不大时，石门长度较长，掘进工程量大，而且石门用做运煤时不能实现煤炭重力运输，与立眼联系方式相比，石门中要铺设输送机，多占用设备。这种联系方式一般用于倾角大于15º～20º的煤层。
倾角小于15º～20º的缓斜厚煤层，为了减少掘进工程量和煤柱宽度，常采用斜巷联系方式。斜巷联系方式的优点是联络巷道工程量少，煤炭可以自溜下送，占用设备少。但掘进施工比较困难，辅助运输和行人不便。为便于排矸、运送材料设备和行人，斜巷坡度一般选用，溜煤眼坡度为35°左右。
倾角很小或为近水平厚煤层，分层平巷采用垂直式布置时，分层平巷与集中平巷之间多采用立眼联系方式。其优点是煤炭可自溜，煤柱损失少。但立眼施工困难，为解决辅助运输，还要开掘运料、行人等斜巷。
在实际选择联络巷的形式时，往往要根据联络巷的用途、煤层倾角、地质条件、采区巷道布置的总体合理性等因素进行综合考虑，将上述的三种联系方式组合应用。
对煤层倾角适宜的缓斜厚煤层，可在分层运输平巷与运输集中平巷之间采用溜煤斜巷联系，而在分层回风平巷与集中平巷之间采用石门联系。当煤层倾角较大、分层运输平巷和回风平巷均为水平布置时，分层运输平巷和集中平巷之间可采用石门与溜煤眼相结合的联系方式，分层回风平巷与集中平巷之间采用石门联系。当煤层倾角较小、分层平巷均为倾斜式布置时，可采用倾斜溜煤眼重力运煤，采用石门和斜巷相结合的方式联系分层回风平巷与集中平巷。当煤层倾角很小或为近水平厚煤层、分层平巷为垂直布置时，采用溜煤眼重力运煤，而运送材料、设备及行人采用斜巷联系。斜巷的水平投影基本上与集中平巷相平行。
(六)区段平巷的无煤柱护巷
厚煤层倾斜分层下行垮落采煤法，在上、下区段平巷之间一般都留有护巷煤柱，并起到隔离采空区的作用。但这些煤柱不仅造成大量的煤炭资源损失，且留下自然发火的隐患，并且分布在区段煤柱上的支承压力大，使分层平巷不易维护。因此，不少厚煤层采区采用了无煤柱护巷的方法，即区段间不留煤柱。
由于分层平巷要经受上下区段分层工作面的多次采动影响，加上分层平巷位于厚煤层中，维护十分困难，采用沿空留巷的方法技术复杂，对支护材料要求高，维护费用高。因此，厚煤层无煤柱护巷通常采用沿空掘巷的方法，即沿着上区段采空区边缘掘进下区段的分层平巷，或保留上区段的分层运输平巷用作下区段的分层回风平巷。
§7.4 煤层群走向长壁采煤法采煤系统
一、煤层群单层开采
二、多煤层联合布置
⒈采区集中上（下）山联合布置
①采区巷道掘进顺序。
②采区生产系统：运煤、通风、运料排矸、供电、供水系统。
③巷道布置的优缺点及适用条件
⒉集中上（下）山、上层煤无区段集中平巷、下层煤有区段集中平巷的联合布置。
①采区巷道掘进顺序。
②采区生产系统：运煤、通风、运料排矸、供电、供水系统。
③巷道布置的优缺点及适用条件
三、煤层群分组集中采区联合布置
四、联合布置采区巷道分析
⒈采区上（下）山的数目和位置
采区上（下）山数目确定：一般条件需两条，特殊条件需三条。
采区上（下）山位置确定：一煤一岩上（下）山、两条岩石上（下）山、两条煤层上（下）山、两岩一煤上（下）山、三条岩石上（下）山。
③上（下）山间的位置关系
布置岩石上（下）山时，水平间距为20～25m；布置煤层上（下）山时，水平间距为25～30m。
⒉区段集中平巷的布置：①机轨分煤岩巷布置。②机轨双岩巷布置。③机轨合一巷布置。④机轨双煤巷布置。
§7.5 采区车场形式
采区车场是采区上（下）山与运输大巷、回风大巷或区段平巷联结处的一组巷道和硐室的总称，是采区巷道布置系统中的重要组成部分。采区车场的巷道包括甩车道、存车线及一些联络巷道，硐室主要有煤仓、绞车房、变电所和采区水仓等。
一、采区上部车场
采区上部车场是采区上山与采区上部区段回风平巷之间的一组联络巷道和硐室。基本形式有平车场、甩车场和转盘式车场。
1. 采区上部平车场
采区上部平车场是将采区绞车房布置在阶段回风水平，采区轨道上山以一段水平巷道与区段回风平巷（或石门）联结，并在这条水平巷道内布置车场调车线和存车线。
2. 采区上部甩车场
采区上部甩车场是将采区绞车房布置在阶段回风水平以上的位置，绞车将矿车沿轨道上山提至甩车道标高以上，然后经甩车道下甩入上部区段回风平巷。甩车场可以在平巷中设置存车线和调车线。按甩车方向可分为单向甩车场和双向甩车场。
3. 转盘车场
采区上部转盘车场就是将上山轨道以一段水平巷道与区段回风平巷联结，并在水平巷道与区段回风平巷或回风大巷的交叉处设置转盘，矿车从轨道上山提到上部平台之后，经转盘将矿车直接转向平巷。这种形式的上部车场，巷道工程量省，调车简单，但体力劳动强度大，车场通过能力小。适合在小型煤矿或生产能力小的采区应用。
二、采区中部车场
联结采区上山和区段下部平巷的一组巷道称为采区中部车场。采区中部车场一般为甩车场，无极绳运输时可采用平车场。，一个采区由于巷道布置、区段划分不同，一般要设置多个中部车场。中部车场按甩入地点不同，分为平巷式、石门式和绕道式三种。
1. 绕道式中部车场
在采区某个区段下部，甩车道线路由上山斜面进入与平巷同一平面后，经顶板绕道到达上山的两翼巷道，即为绕道式中部车场。
2. 平巷式中部车场
薄及中厚煤层采区，一般可将轨道上山布置在煤层中，这时可在采区各区段下部，利用甩车道将上山提上来的矿车直接甩入区段平巷，并在平巷中设置存车线，这就是所谓的甩入平巷式中部车场。
3. 石门式中部车场
煤层群联合布置采区，由于区段石门较长，若在其中能布置车场存车线和调车线，可以从采区轨道上山用甩车道直接将矿车甩入石门，即为石门式中部车场。
三、采区下部车场
采区下部车场是采区上山与阶段运输大巷相联结的一组巷道和硐室的总称。采区下部车场通常设置有装车站、绕道、辅助提升车场和煤仓等。根据装车站的地点不同，分为大巷装车式、石门装车式和绕道装车式三种形式；按轨道上山的绕道位置不同，分为顶板绕道式和底板绕道式两种。
1. 大巷装车式下部车场
采区煤仓的煤炭直接在大巷由采区煤仓装入矿车或输送机。辅助运输由轨道上山，通过顶板绕道或底板绕道与大巷联接。当上山坡度大于12º，上山起坡点落在大巷顶板，且顶板围岩条件较好时，可采用顶板绕道式下部车场。当上山坡度小于12º，上山通常提前下扎，并在大巷底板逐步变平，围岩条件较好，可采用底板绕道式下部车场。
大巷装车式下部车场的优点是，调车方便，线路布置紧凑，工程量少。但巷道维护量大，影响大巷通过能力。
2. 石门装车式下部车场
煤层群联和布置的采区，通常具有较长的采区石门。在布置下部车场时，可在下部采区石门内布置装车站，利用绕道将轨道上山同采区石门相连接。
采区石门装车站下部车场的优点是，车场工程量较小，调车方便，通过能力大，装车站和轨道上山下部车场都远离运输大巷，不影响大巷的正常运输。通常应用在煤层群联合布置的采区中。
3. 绕道装车式下部车场
在运输大巷的一侧，开掘与大巷向平行的绕道作为采区下部装车站，运输上山通过煤仓与绕道联系。在大巷另一侧布置材料车场甩车道和绕道，轨道上山则通过材料车场甩车道和绕道与大巷相联。
绕道装车式下部车场的优点是，装车站装煤对大巷的运输通过能力没有影响。主要缺点是工程量大，调车时间较长，适用于采区石门短，不宜布置装车站或者是产量高的大型矿井的采区。
§8 近水平煤层长壁采煤法采煤系统
通常把倾角在8º以下的煤层称作近水平煤层。由于煤层倾角小，井田内再划分时不能再按阶段垂高来划分成阶段，一般是把水平大巷布置在井田倾斜的中央，利用大巷将井田分成上、下两个部分，再在每一部分内划分出盘区（或带区）分别进行准备和开采。近水平煤层的开采方式有走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法。
§8.1 近水平煤层走向长壁采煤法采煤系统
在井田内，把近水平煤层划分为上、下两部分之后，按照一定的走向长度划分成盘区。在盘区内按照走向长壁采煤法巷道布置特点和方法，布置盘区准备巷道和回采巷道，相成独立的盘区生产系统。
走向长壁采煤法的盘区巷道布置类型，主要有上（下）山盘区和石门盘区。根据盘区内开采煤层层数的多少和层间距大小，又分为单层布置盘区和联合布置盘区。
一、上（下）山盘区
1. 上（下）山盘区单层布置
开采近水平薄及中厚煤层，可采用上（下）山盘区走向长壁采煤法。一般情况下，将盘区上（下）山布置在围岩条件好的稳定煤层中，两条上（下）山之间相距15～20m，两侧各留20～30m宽的煤柱。
由于煤层倾角小，将区段布置成规则的矩形。区段平巷均沿中线掘进，两条平巷相互平行，使采煤工作面保持固定长度。盘区内各区段的开采顺序不受限制，可以采用上行或下行开采，也可以实行跳采。
2. 盘区集中上（下）山联合布置
当开采的近距离煤层群煤层层数较多或为厚煤层时，根据条件可将盘区上（下）山不止在煤层底板岩层中，采用盘区集中上（下）山和区段集中平行联合布置的方式。
二、石门盘区
目前，近水平煤层走向长壁采煤法较广泛地采用盘区石门布置方式，这种布置的盘区称石门盘区。
三、石门盘区与上山盘区的比较及选择
石门盘区布置方式与上山盘区布置方式的差别，主要是将盘区运煤上山的倾斜运输变成盘区石门的水平运输。
由于盘区石门内可采用电机车运输，减少了盘区运输与大巷运输之间的环节，运输能力大，有利于提高盘区生产能力和合理集中生产。盘区石门位于煤层底板岩层中，巷道维护条件好。各煤层工作面采出的煤炭，通过区段煤仓在石门内装车外运，区段煤仓可起到缓冲和调节运输作用，有利于工作面连续生产。但这种布置方式的缺点是，石门和溜煤眼的岩石掘进工程量大，盘区准备时间长。当煤层倾斜长度大，倾角也大时，石门盘区煤仓的垂高随之增大。
上山盘区布置方式的优缺点：盘区上山布置方式具有工程量较小，不受大巷运输方式限制等优点，为了改善盘区上山的维护条件，可采用岩石上山盘区布置方式，在上山内铺设胶带输送机，同时加大盘区煤仓容量，以便提高盘区生产能力。
在生产实践中，石门盘区和上山盘区均得到广泛应用。通常在近水平煤层、埋藏稳定、地质构造简单、煤层储量丰富、技术装备水平高、有一定的岩石巷道施工力量、盘区生产能力较大的大中型矿井，适宜采用盘区石门的布置方式。对煤层储量丰富，技术装备水平较高，盘区生产能力较大的矿井，采用石门盘区布置从技术及经济分析均不合理时，可采用盘区岩石上山布置方式。盘区生产能力较低，技术装备水平不高的小型矿井，一般都采用盘区煤层上山的布置方式。
若盘区倾斜长度大，煤层倾角大，或在盘区有落差较大的走向断层，使煤层上升或下降时，整个盘区均采用石门布置，将会形成部分煤仓垂高过大，造成技术经济上的极不合理的情况，可采用盘区石门和盘区上山混合布置的方式。
盘区联合布置与盘区单层布置布置相比较，盘区联合布置具有生产集中、减少巷道掘进工程量、改善巷道维护条件、提高煤炭资源采出率和有利于提高机械化水平等优点，条件适宜的，应采用联合布置方式。在煤层埋藏稳定、煤层层间距较小、机械化程度高、掘进施工力量强的大型矿井，适宜采用联合布置的方式。
§8.2 倾斜长壁采煤法采煤系统
开采近水平煤层时，将井田上、下两部分划分成带区，在带区内布置采煤工作面进行开采。采煤工作面沿煤层走向布置，沿煤层倾斜向上或向下推进的采煤法为倾斜长壁采煤法。工作面自下而上推进采煤为仰斜开采，工作面自上向下推进采煤为俯斜开采。
一、单一薄及中厚煤层倾斜长壁采煤法的巷道布置
单一薄及中厚煤层倾斜长壁采煤法，其巷道系统比较简单。
1．巷道布置及其生产系统
⑴巷道掘进顺序
倾斜长壁采煤工作面的长度为100～150m，甚至可以达到200m，工作面推进距离1000～1500m。在运输斜巷中铺设刮板输送机或可伸缩胶带输送机运送煤炭。回风斜巷内铺设轨道，用无极绳绞车运送材料和设备。
⑵ 生产系统： 运煤系统；运料系统；通风系统。
二、煤层群倾斜长壁采煤法巷道布置
倾斜长壁采煤法开采近水平煤层群时，同样有单层布置和联合布置两种方式。对于层间距较大的煤层群，可在各个煤层中单独布置带区分别开采，其巷道布置、生产系统与单一煤层倾斜长壁采煤法基本相同。对于近距离煤层群，一般采用联合布置带区方式。
1．巷道布置及掘进顺序
运输大巷和回风大巷，一般布置在煤层群最下一层薄及中厚煤层之中，或布置在最下一层煤的底板岩层中，自运输大巷布置一条运料斜巷与各层煤的带区回风运料斜巷联系，并使运料斜巷与回风大巷连通，运输大巷与各层的带区运输斜巷通过溜煤眼和行人进风斜巷连通。
2．生产系统：运煤系统；运料系统；通风系统。
三、 厚煤层倾斜分层倾斜长壁采煤法巷道布置特点
厚煤层倾斜分层倾斜长壁采煤法，有分层分采和分层同采开采方式。
1．分层同采的巷道布置特点
分层同采时，需在每一个带区布置集中运输斜巷和集中回风斜巷。厚煤层倾斜长壁分层同采的优点是，同时生产的工作面个数多，带区生产能力大， 生产集中。
2．分层分采的巷道布置特点
分层分采时各带区一般不设集中运输斜巷和集中回风斜巷，其巷道布置与单一煤层倾斜长壁采煤法巷道布置基本相同。
四、倾斜长壁采煤法采煤系统分析
1．单工作面布置与双工作面布置
倾斜长壁采煤法的采煤工作面，可以布置成单工作面，也可以布置成双工作面。
单工作面布置的特点是每一个采煤工作面有两条回采巷道，一条为运煤和进风的运输斜巷，另一条为运料和回风的回风斜巷。带区之间可采用留煤柱的方法护巷，也可采用无煤柱护巷法。采用煤柱护巷时，则在相邻的带区之间留8～15m宽的煤柱，再掘相邻带区工作面的斜巷。采用无煤柱护巷时，一般沿空掘进回风斜巷，或者是将相邻带区回采后的回风斜巷保留维护，作为另一带区的沿空留巷。留煤柱护巷的煤柱尺寸及无煤柱护巷的技术措施，与走向长壁采煤法相同。
而双工作面布置的布置特点是两个工作面布置三条回采巷道，其中中间为两个工作面共用巷道的运输斜巷，两侧为各自工作面运料和回风的回风斜巷。
倾斜长壁采煤工作面沿煤层走向呈水平状布置，采用双工作面布置时，两个工作面的长度可以等长。工作面风流不存在上行风和下行风问题，工作面的通风状况都同样良好。双工作面布置方式减少了一条运煤巷道及其相关联络巷道，降低了巷道掘进工程量，节省了一套运输设备，生产比较集中。所以，在顶板条件较好的薄及中厚煤层，特别是采用爆破采煤或普通机械化采煤工艺时，一般都采用双工作面的布置形式。
2．采煤工作面推进方向
倾斜长壁采煤法按工作面推进方向不同，由俯斜开采和仰斜开采两种。
采煤工作面的开采顺序，按工作面推进方向有前进式、后退式和往复式三种。
五、倾斜长壁采煤法的优缺点和适用条件
1．倾斜长壁采煤法的优点
巷道布置简单，巷道掘进和维护费用低，准备时间短、投产快。
②运输系统简单，占用设备少，运输费用低。
③由于倾斜长壁采煤法工作面回采巷道沿煤层掘进，又能够保持固定方向，可保持采煤工作面的长度不变，给工作面创造了优良的开采技术条件，有利于综合机械化采煤。
④通风路线短，风流方向转折变化少，减少了风桥、风门等通风构筑物， 通风系统漏风少，通风效果好。
⑤对某些地质条件的适应性较强。
⑥技术经济效果好，工作面单产、巷道掘进率、煤炭采出率和劳动生产率、吨煤成本等指标，都比走向长壁采煤法有显著提高和改善。
2．倾斜长壁采煤法存在的问题
长距离的倾斜巷道，使得掘进和辅助运输、行人比较困难；现有的采煤工作面设备都是按走向长壁工作面的开采条件设计和制造的，不能完全适应倾斜长壁工作面的生产要求；每2～4个带区布置一个煤仓与大巷联系，大巷装车点较多，特别是当同时开采的工作面数目较多时，相邻带区之间的大巷运输干扰较大；存在污风下行问题。
3．倾斜长壁采煤法的适用条件
① 倾斜长壁采煤法一般应用于煤层倾角小于12º的煤层。煤层倾角越小越有利。
② 当对采煤工作面设备采取有效的技术措施之后，倾斜长壁采煤法可适用在12º～17º的煤层。
③对于倾斜或斜交断层比较发育的煤层，在能大致划分成比较规则带区的情况下，可采用倾斜长壁采煤法或伪斜长壁采煤法。
④ 对于不同开采深度、顶底板岩石性质及其稳定性、矿井瓦斯涌出量和矿井涌水量的条件，均可采用倾斜长壁采煤法。
由于倾斜长壁采煤法具有诸多方面的优点，因此在条件适宜的情况下，应优先考虑采用倾斜长壁采煤法。
§9 长壁采煤法采煤工艺
我国长壁采煤工作面采用的三种采煤工艺方式：炮采、普采、综采。
炮采：特点是爆破落煤、爆破及人工装煤，机械化运煤，用单体支柱支护。
普采：特点是用采煤机械完成落煤和装煤，机械化运煤，用单体支柱支护。
综采：特点是破、装、运、支、处五个主要工序全部实现机械化。
§9.1 爆破采煤工艺
一、爆破落煤：包括打眼、装药、填炮泥、联线等工序。
（补充）爆破工作要求：进度准确、煤块均匀、不伤顶板、不留底煤、煤壁平直、不倒支柱、少用耗材。
1．瞬发电雷管爆破
常用炮眼布置：①单排眼。②双排眼：包括对眼、三花眼、三角眼。③三排眼。
炮眼深度：0.8、1.0、1.2m。单孔装药量为150～600g。
2．毫秒电雷管爆破
①爆破器材：炸药、毫秒雷管、其他器材。
②炮眼间距、深度与角度。炮眼布置应根据采高、推进度、煤的硬度、裂隙节理、顶底板岩石性质及夹矸厚度等。根据生产实践经验，炮眼深度0.8～1.25m，炮眼水平夹角55°～85°，装药量300～500g。
③确定合理的时间间隔与起爆顺序。
④毫秒爆破的优点：安全；有利于顶板控制；缩短爆破时间；爆堆集中；有利于使用单体支柱；提高煤炭采出率；降低炸药雷管消耗；有利于瓦斯、煤尘管理。
⑤应用毫秒爆破的安全技术措施
装药：正向连续装药，总延期时间不超过130ms。
爆破：必须采用串联，一台发爆器起爆。
通风和瓦斯管理：风量足够，爆破前后洒水。顶板管理。
其它：工作面一次起爆长度5～30m。
二、装煤与运煤
1．爆破装煤
2．人工装煤
3．机械装煤
4．运煤及移溜
三、炮采工作面支护和采空区处理
1．炮采工作面支护：金属摩擦支柱或单体液压支柱和铰接顶梁支护。最大控顶距四或五排支柱、最小控顶距三排支柱。
布置形式：①正悬臂齐梁直线柱。②正悬臂错梁三角柱。
炮采工作面特种支架：丛柱、密集支柱、木垛、斜撑支架、切顶墩柱。⒉采空区处理：采用全部垮落法。
四、爆破采煤新工艺：毫秒爆破、单体支柱、大功率刮板输送机配套，与之适应的劳动组织管理。
§9.2 普通机械化采煤工艺
一、普通机械化采煤工艺过程实例
普通机械化采煤工作面技术装备：采煤机、刮板输送机、单体支柱、乳化液泵、铰接顶梁、调度绞车、水泵、煤电钻等。
二、普采工作面单滚筒采煤机工作方式
1．滚筒的位置和旋转方向。
2．采煤机的割煤方式：①双向割煤、往返一刀。②倒八字形割煤、往返一刀。
③单向割煤、往返一刀。④双向割煤、往返两刀。
3．单滚筒采煤机的进刀方式：①直接推入。②倒八字形割煤时，采煤机沿工作面中部输送机弯曲段运行自动进刀。③斜切进刀：分为割三角煤和留三角煤两种方式。
三、普采工作面单体支架
1．支架布置方式：①齐梁直线柱。②错梁直线柱。
2．普采工作面端头支架：①单体支柱加铰接顶梁支护。②长梁加单体支柱组成的迈步走向抬棚支护。③用基本支架加走向迈步抬棚支护。
3．普采工作面支护应掌握的基本要点：①加强机道支护。②加强放顶线支护的稳定性。③加强工作面端头维护。④加强工作面支护强度、支柱密度和支护刚度的管理。
四、普采工作面工艺参数分析
1．支护密度
2．工作面柱距
五、普采工作面的设备配套
1．中厚煤层普采设备。
2．普采工作面设备横向配套尺寸。
3．端面距的确定。
4．普采设备最新发展：①双滚筒无链采煤机。②封底双速侧卸刮板输送机。③П形长钢梁对梁布置或与铰接顶梁混合支护。
§9.3 综合机械化采煤工艺
一、综采面双滚筒采煤机工作方式
1．滚筒的转向和位置：综采面选用双滚筒采煤机。
2．综采面双滚筒采煤机割煤方式：①往返一次割两刀。②往返一次割一刀。
3．综采面采煤机的进刀方式：①直接推入法进刀。②工作面端部斜切进刀。③工作面中部斜切进刀。④滚筒钻入法进刀。
二、综采面液压支架的移架方式
1．移架方式：①单架连续式。②分组间隔脚错式。③成组整体依次式。
2．移架方式对移架速度的影响：移架速度取决于泵站流量及阀组和管路乳化液通过能力、支架所处状态及操作方便程度、人员操作技术水平等因素。
3．顶板管理受移架方式的影响。
三、液压支架支护方法
1．及时支护方式：割煤、移架、推移输送机。
2．滞后支护方式：割煤、推移输送机、移架。
四、综采面端头支护
1．综采面端头支护方式：①单体支柱加长梁组成的迈步抬棚端头支护。
②自移式端头支护。③用工作面液压支架端头支护。
2．综采面平巷相对位置与端头作业
综采设备的配套参数
1．综采设备的尺寸配套关系：①采高。②支架高度。③支架最小支撑高度。④支架支撑高度。⑤采煤机下切量。⑥采煤机底托架高度。⑦摇臂升角。
2．综采面设备横向配套尺寸。
3．综采面设备的选择与生产能力配套：①采煤机选型与生产能力。②输送机选型与生产能力。③支架移架方式与综采面生产能力相适应。④平巷、上（下）山运输系统以及采区车场能力与综采面生产能力相适应。⑤综采面生产能力要与供风量相适应。
§9.4 其他条件下机采的工艺特点
一、薄煤层机采工艺特点
1．薄煤层滚筒采煤机采煤的特点
2．刨煤机采煤工艺的特点：刨煤机分为拖钩刨、滑行刨和拖钩-滑行刨。
刨煤方法有三种：普通刨煤法、组合刨煤法和超速刨煤法。
二、大采高综采的工艺特点：伴随着大采高液压支架、大功率采煤机和强力刮板输送机配套而出现的一种新工艺。
三、大倾角机采面的工艺特点
一般认为，12°以下煤层最适合机采。
1．防止输送机下滑。
2．液压支架防倒防滑。
煤矿安全规程规定：倾角大于15°时，液压支架必须采取防倒、防滑措施。
3．采煤机防滑：新型采煤机牵引部都具有下滑闭锁性能。
§9.5 倾斜分层走向长壁采煤法采煤工艺特点（略）
§9.6 倾斜长壁采煤法工艺特点 （略）
倾斜长壁采煤法的实质是长壁工作面沿走向布置，沿倾斜推进。
§9.7采煤工艺的特殊技术措施
一、采煤工作面过地质构造的技术措施
1．采煤工作面过断层：硬过、绕过。
（补充1）炮采或普采工作面过断层的安全技术措施：
⑴条件允许时可以改变工作面方向，使断层与工作面斜交。
⑵根据顶底板强度、断层分布进行挑顶或挖底。
⑶处理时要打浅眼，少装药，严格控制一次爆破的装药量。
⑷临近断层时应增加支架密度，缩小控顶距。
⑸合理确定放顶距。
（补充2）综采工作面过断层的安全技术措施：
⑴为了减少断层在工作面的暴露范围，可适当调整工作面方向。
⑵过断层要确定是挑顶或挖底，还是既挑顶又挖底。
⑶落差较大而顶底板岩层坚硬的需要用爆破方法穿过岩层。
⑷当岩石普氏系数小于4时，可用采煤机直接截割岩石。
⑸过断层时要预先减小采高，增加支架的稳定性，减少破碎岩石数量。
⑹断层附近要采取特殊支护措施，减少控顶范围。
⑺集中力量加快工作面推进速度。
2．综采面过其他地质构造：①过陷落柱。②过褶曲带。
3．综采面通过旧巷道
二、综采面的拆迁和安装
1．综采面设备拆除：①拆除期间的顶板控制。②综采设备的拆除方法。
2．综采面设备安装：①开切眼断面的扩大及支护形式。②综采设备的组装。③综采设备运进工作面的方法。④综采面的安装顺序：前进式、后推式。
§9.8 采煤工艺方式的选择
一、适于采用综采工艺的条件：地质条件较好，构造少。
二、适于采用普采工艺的条件：对地质条件适应性较强。
三、炮采工艺主要优点；技术装备投资少，适应性强，操作技术容易掌握，生产技术管理比较简单。
§9.9（补充）采空区处理方法
根据煤层赋存条件及顶板岩石性质，采空区处理方法有全部垮落法、全部充填法、局部充填法、煤柱支撑法、缓慢下沉法等。
一、全部垮落法：使采煤工作面采空区的直接顶板人为地有计划地垮落下来，以保持工作空间最小的悬顶面积，减轻顶板对工作面支架的压力、维护直接顶的完整。
1．放顶距：相邻两次放顶的间隔距离。
2．最大控顶距：放顶前工作面沿走向的最大宽度。
3．最小控顶距：放顶后工作面沿走向的最小宽度。
最小控顶距大小依据顶板岩石性质和采煤工作面所需空间确定，一般包括机道、人行道、材料道。
4．回柱方法：机械回柱、人工回柱。
5．放顶：排柱放顶、无排柱放顶、墩柱放顶。
二、全部充填法：用充填材料全部充填采空区的岩层控制方法。
全部充填法按照向采空区输送材料的特点分为自重充填、机械充填、风力充填、水力充填等。全部充填法适用于“三下一上”采煤。
三、局部充填法：用充填材料局部充填采空区的岩层控制方法。
局部充填法适用于顶板岩层坚硬的薄煤层。
四、缓慢下沉法：采煤工作面采空区后方的顶板和底板逐渐地合拢的岩层控制方法。
缓慢下沉法适用于厚度小于1ｍ的薄煤层。
五、煤柱支撑法：在采煤工作面的采空区中，留适当宽度煤柱以支撑顶板的岩层控制方法。
煤柱支撑法适用于顶板岩层坚硬的煤层。
§10 采煤工作面生产技术管理
§10.1 采煤工作面生产组织管理
一、采煤工作面的循环方式
采煤工作面的循环就是完成工作面落煤、装煤、运煤、支护和放顶等工序的全过程，并周而复始地进行下去。
⒈循环方式是循环进度和昼夜循环次数的组合。
①循环进度：采煤工作面每完成一个循环向前推进的距离，是每次落煤深度和循环落煤次数的乘积。
②昼夜循环次数：确定的依据有顶板条件、采煤工艺方式、操作管理水平、工作面的基本参数和作业方式。
③正规循环作业：按照作业规程中循环作业图表安排的工序顺序和劳动定员，在规定的时间内保质、保量、安全地完成循环作业的全部工作量，并周而复始地进行采煤工作的一种作业方法。
正规循环率=月实际完成循环数/（月工作日数×日计划循环数）×100%
⒉作业形式：采煤工作面在一昼夜内生产班与准备班的相互配合关系。
两采一准作业形式：一昼夜内2班生产，1班准备。
边采边准作业形式：一昼夜内2班边生产边准备。
两班半采煤半班准备作业形式：一昼夜内2班生产，1班边生产边准备。
三采一准作业形式：一昼夜内3班生产，1班准备。
四班交叉三采一准形式：每次交接班两班工人在工作地点相互交叉2h，接班的提前进行生产准备工作。
⒊工序安排：其基本要求是充分利用工作面的空间和作业时间，避免各工序的相互影响，提高工时利用率；保证工作面均衡生产，最大限度地提高工作面的生产能力。
①安排工序时应注意问题：保证主要工序顺利进行；处理好主要工序和辅助工序的关系；采用平行作业，提高工作效率。
②工序流程图：利用统筹法原理，按各工序所占用的时间和它们的相互关系，确定主要工序线路和辅助工序线路。
⒋劳动组织：各工作班中的劳动力定员与各工种的相互配合关系。
采煤工作面的主要劳动组织形式
①追机作业。②分段作业。③分段接力追机作业。④分段综合作业。
二、采煤工作面的循环作业图表
⒈循环作业图表：用来表示采面各工序在时间上和空间上的相互关系。
⒉劳动组织图表：根据工作面的作业形式与循环作业各工种工作量和企业劳动定额规定，计算确定各工种所需定员数目。
⒊技术经济指标表：利用列表简明表示采煤工作面基本工作条件。主要指标包括：采煤工作面技术条件、采煤工作面地质条件、循环作业组织概况、主要技术经济指标。
⒋工作面布置图。
⒌采煤工作面循环图表编制示例。
§10.2 采煤工作面技术管理
采煤工作面作业规程
1．（补充）采煤工作面作业规程编制的依据
⑴法律：安全生产法、矿山安全法、煤炭法、劳动法、矿产资源法。
⑵法规：煤炭工业技术政策、煤矿安全规程、煤炭工业设计规范、煤炭工业小型煤矿设计规定。
⑶工作面地质说明书。
⑷工作面主要技术经济控制指标。
⑸采区设计或单项设计。
⑹工作面所需的各种机械设备。
⑺劳动组织、煤质、安全指标等。
采煤工作面作业规程主要内容：
①工作面基本概况。②工作面的地质状况：煤层性质；围岩性质；地质构造特征；瓦斯、煤尘及煤炭自然发火状况；水文地质状况；工作面煤炭储量。③采煤方法：工作面巷道布置图；采煤工艺设计。④工作面主要生产系统：运输系统；通风系统；辅助运输系统；供电系统；供水系统；安全监测系统；瓦斯抽放系统。⑤工作面循环图表。⑥安全管理制度。⑦安全技术措施。⑧灾害事故防治措施。⑨煤质管理措施。
3．作业规程的编审步骤：①收集整理资料编制作业规程初稿。②集体研讨定稿。③作业规程的审批。④作业规程的贯彻落实。⑤作业规程的修改与补充措施。
4．编制作业规程注意事项：①符合现场条件。②文字简明易懂，图表准确，措施可行。③指标有先进性。
5.(补充)作业规程编制应具有科学性、准确性、针对性和及时性。
科学性。 采煤工作面作业规程的编制要根据矿井地质、水文地质情况、煤层赋存状况及开采方法等因素综合考虑，在保证安全的前提下，最大限度的提高劳动生产率，减少消耗，降低吨煤成本。
②准确性。 采煤工作面作业规程的编制要具有准确性，真正起到指导、规范采煤工作面安全生产的作用。同时采煤工作面作业规程还应具有预见性。
③针对性。 采煤工作面作业规程的编制要根据采煤工作面的采幅、压力、顶底板岩性等具体情况提出针对性措施，严禁沿用、套用旧规程。
④及时性。 在采煤工作面生产一定时间后，当条件发生变化时，应及时修改作业规程并补充相应的安全技术措施，以适应采煤工作面条件变化的需要。
二、技术操作规程
煤矿三大规程是指煤矿安全规程、技术操作规程、采掘作业规程。
技术操作规程由四部分内容组成：①一般规定。②操作前的准备与检查。③操作及注意事项。④收尾工作。

§10.3 采煤工作面质量管理
采煤工作面质量管理包括产品质量管理和工程质量管理。
一、产品质量管理
主要煤炭质量指标：原煤灰分、水分、挥发分、发热量、含矸率、块煤率、胶质层厚度、含硫量。
采煤工作面煤质管理的关键：控制原煤灰分、水分、含矸率、块煤率。
采煤工作面煤质管理的主要措施：
⒈采区及工作面设计必须有完善的排矸系统。
⒉制定工作面煤质管理技术措施：①落煤时尽量减少对顶、底板的破坏。②防止局部冒落。③加强现场选矸。④煤矸分装分运。⑤排水系统畅通。
⒊建立健全煤质管理激励机制，实行超灰扣产。
二、安全工程质量管理
⒈采煤工作面安全工程质量管理标准:⑴检查项目：①质量管理工作。②顶板管理。③工作面支护。④安全出口与端头支架。⑤回柱放顶。⑥煤壁机道。⑦两巷与文明生产。⑧假顶和煤炭回收。⑨机电设备。⑩安全管理。
⑵采煤工作面安全工程质量等级：
①优良品：十大项中前五项最低得分不低于本项总分的90%，后五项最低得分不低于本项总分的80%。
②合格品：十大项中前五项最低得分不低于本项总分的70%～90%，后五项最低得分不低于本项总分的60%。
③不合格品：十大项中前五项最低得分不低于本项总分的70%及以下，后五项最低得分不低于本项总分的60%及以下。
⒉加强工作面安全工程质量管理的措施
①提高职工工程质量管理的意识。
②健全工作面工程质量管理体系。
③保证工作面物料储备。
④严格质量事故追究制度。
⑤采取激励机制搞好工作面的工程质量。

§10.4 采煤工作面安全管理
一、加强职工安全管理意识。
二、健全安全管理体系。
三、采煤工作面工程质量管理。
四、严格执行安全管理制度。
五、采用先进的安全技术设备。
六、制定完善的安全技术措施。
工作面安全技术措施主要包括：煤矿各类灾害事故的防治措施、工作面生产过程的各项安全技术措施、机械电气设备操作使用方法、安全管理的技术措施。
⒈灾害事故防治措施：①瓦斯事故防治措施。②煤尘防治措施。③火灾防治措施。④水灾防治措施。⑤顶板事故防治措施。
⒉生产过程中的各项安全技术措施：①工作面初采安全技术措施。②工作面周期来压防治措施。③工作面支架移设的安全措施。④采煤机割煤时的安全措施。⑤特殊条件开采安全技术措施。
⒊机械电气设备安全使用管理措施：①液压泵站安全操作措施。②工作面绞车使用、移设安全管理措施。③矿车运输安全措施。④电气设备检查检修安全管理措施。
⒋其他安全技术措施：①严禁五种人下井作业。
五种人指请假准备回家或刚从外地回矿的人、没有经过专业技术培训的人、身体有病的人、情绪不正常的人、酗酒的人。
②严格执行“四不放过”规定。工作地点不安全不生产，事故隐患不排除不生产，整改措施不落实不生产，工程质量不达标不生产。

§11 厚煤层放顶煤采煤法（略）

§12 急斜煤层采煤法
§12.1 急斜煤层开采特点
急斜煤层开采在矿井开拓方式、采区巷道布置和采煤方法上有其独有特点。
1．矿井地质构造复杂、开采难度大、生产能力小。
急斜煤层开采条件普遍较差、储量少、开采困难、矿井生产能力小，多以中、小型矿井为主。
2．采煤工作面破落的煤块会沿底板自动向下滑滚，简化了采煤工作面的装运工作。但向下滑滚的煤块和矸石会冲倒支柱，砸伤人员，给生产带来不安全因素，必须采取相应的安全技术措施。
3．采煤工作面的行人、破煤、支护、采空区处理、运料等各项工序的操作困难，增加了采煤机械化的难度大。
4．煤层顶底板都有可能沿倾斜方向滑动、垮落，支柱稳定性差，增加了破煤和支柱工作的复杂性。
5．由于煤层倾角超过底板岩层移动角，煤层开采后顶板会发生移动垮落，底板也会发生滑动和垮落。当开采急斜近距离煤层时，上部煤层的开采会使下部煤层受到破坏。
先采上部煤层时的要求， M1>sin(α-γ)*h/sinγ
或 h<> 先采下部煤层时的要求， M2>sin(α+β)*h/sinβ
或 h= sinβ* M2/ sin(α+β)
如果煤层间距小，则应缩小区段高度，以便使上部、下部煤层开采时不相互影响。
6．由于急斜煤层倾角大于岩石自然安息角，采空区垮落矸石会自动由上部向下滚落，对下部采空区产生充填作用。
因为煤层倾角较大，使用水平投影图无法将急斜煤层开采状态表述清楚，所以急斜煤层开采所用工程图纸一般是以立面投影图、水平切面图和剖面图来表示。
§12.2 采区巷道布置方式
开采急斜煤层的矿井，常采用集中运输大巷和采区石门的开拓方式。采区划分沿走向以采区石门为标志，一般多采用双翼采区。单翼采区走向长度一般为200～300m，双翼采区为400～600m。采区倾斜长度取决于两个开采水平之间高度，一般为80～150m。
急斜煤层采区巷道布置，有单层布置和联合布置两种方式。
一、单层布置
急斜单一薄及中厚煤层采区巷道布置， 在采区中央沿煤层倾斜方向掘进3～5条上山眼，用于溜煤、运料、行人以及溜矸等。当工作面涌水量大时，还需设置放水眼。
二、近距离煤层群联合布置
根据开采煤层数目、层间距、顶底板岩性等因素，急斜近距离煤层群联合布置可以采用分组小联合布置和大联合布置两种形式。
1．分组小联合布置形式
当采区内开采煤层数目较多，层间距远近不一时，根据煤层层间距远近、煤质、自然发火倾向性、采煤方法等因素，将采区内煤层划分为若干开采组。在每一组最下一层顶底板稳定的薄及中厚煤层或底板岩石中，布置共用的集中上山眼或区段集中平巷，用石门或斜巷联系其它煤层。
当两层煤间距小于2～4m时，由于采动压力和采掘爆破的相互影响，致使两煤层中的巷道维护困难，采煤工作面开采时互有影响。根据安徽淮南矿区、重庆中梁山矿区生产经验，在这种情况下，只需在下部煤层中掘进区段运输平巷及区段回风平巷，上部煤层中可以不再掘进区段平巷；只需由下部煤层区段运输平巷沿走向每隔5～8m开掘倾角为30～35°穿层溜煤斜巷通达上部煤层，在溜煤斜巷中铺设溜槽，使上部煤层工作面破落的煤溜入下部煤层区段运输平巷集中运出。上部煤层的开采应超前下部煤层8～10m，上下部煤层可实现同步推进。这种布置形式既减少了巷道掘进工程量，又改善了区段运输平巷维护条件，实现了上下煤层集中生产。
实际应用时，根据煤层间距、煤厚、顶底板岩性、涌水量、自然发火倾向性、瓦斯涌出量等矿井地质条件和设备、生产能力、掘进工程量、维护工程量、运输、通风等技术条件进行经济技术分析，择优选取最佳方案。
三、采区车场布置
开采急斜煤层时，往往在煤层中布置一组上山眼，由于煤层倾角较大，一般不使用轨道运输，可以不布置上部车场和中部车场，但必须设置下部车场。急斜煤层采区下部车场多为石门车场。当采用岩石轨道上山布置方式时，仍需设置上部车场、中部车场、下部车场。
§12.3 走向长壁采煤法
急斜煤层走向长壁采煤法按工作面布置方式及形式可分为：单一煤层走向长壁采煤法、倒台阶采煤法、正台阶采煤法及俯伪斜走向长壁采煤法等。倒台阶采煤法又分为倒台阶全部垮落采煤法、倒台阶矸石充填采煤法。
一、急斜单一煤层走向长壁采煤法
工作面沿走向布置，上部为回风平巷，下部为运输平巷，采区边界布置开切眼，多采用钻眼爆破破煤。为了适应急斜煤层顶板下滑力大的特点，采用平行于采煤工作面的顺山木支柱或单体液压支柱支护，用四、六排空顶距，分段错茬放顶。
钢丝绳煤锯破煤的采煤工作面布置见图12-10。国内采用这种方法的工作面长度一般为20～30m。钢丝绳煤锯破煤工作过程是：在采煤工作面两端的区段回风平巷、区段运输平巷中各装一台调度绞车，绞车带动一根牵引钢丝绳，经过导向轮与锯锯连接。锯绳上每隔1.0～1.5m装一个煤锯。绞车带动牵引绳，使锯绳紧压工作面煤壁，作上下往复式运动，锯齿便在煤壁上拉出一条沟槽，随着沟槽加深，其两帮的煤在矿山压力作用下，自行碎落、下滑，经溜煤小眼到区段运输平巷。随着采煤工作面的推进，要不断地移置工作面两端的导向滑轮，使煤锯始终保持紧压煤壁破煤；工作面推进一段距离后，要移动绞车到新的位置。钢丝绳煤锯所形成的工作面为弧形，为了防止破煤下落时直接溜入采空区，应使工作面锯成下部略超前于上部，使之既有利于煤炭自溜，又能控制工作面上部采空区顶板形成滞后垮落。
钢丝绳煤锯破煤工艺简单，工作面无人，工作安全，减轻了工人繁重体力劳动，经济效果较好。其主要缺点是采区回收率普遍较低、煤炭质量较差，采场支护和顶板管理等问题未得到妥善解决。
钢丝绳煤锯破煤工艺适用于顶底板岩石稳定、允许有较大的悬露面积、煤质松软、煤层不粘结顶底板，无夹矸，煤厚小于2.0m的煤层。
二、倒台阶采煤法
倒台阶采煤法是指在急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。目前，仅在煤层赋存条件极为复杂，厚度变化较大的急斜煤层中少量使用。根据采空区处理方法不同，倒台阶采煤法又分为倒台阶采煤法又分为倒台阶全部垮落采煤法、倒台阶矸石充填采煤法。
1．倒台阶全部垮落采煤法
⑴采煤系统
倒台阶采煤法实质上是走向长壁采煤法在急斜煤层的应用。在采区走向中部沿煤层掘进一组采区上山眼，一般包括溜煤眼、运料眼、人行眼。采区内沿倾斜方向一般划分为1～2个区段，每个区段布置一个倒台阶工作面倾斜长度一般为60～80m，工作面沿倾斜方向一般划分为4～6个台阶，每个台阶长度一般为10～15m，上下台阶错距称为阶檐宽度，一般为2～3m。
为了维护第一区段运输平巷，以便作为第二区段回风平巷使用，需在第一区段运输平巷上视煤层硬度、厚度等留设3～5m的区段护巷煤柱，在煤柱上方掘进超前顺槽，沿走向每隔5～6m掘一个净断面不小于1㎡的溜煤眼，贯通运输平巷和超前顺槽。超前顺槽和溜煤眼并不需要沿走向一次掘完，在工作面生产过程中只需超前掘进2～3个溜煤眼和10～15m超前顺槽。从开切眼下部开始，按选定台阶长度将开切眼分段，先采最下部台阶，依次采上部台阶，逐步形成倒台阶工作面，然后上下台阶保持一定错距同步向采区上山眼方向推进。为使工作面自溜下来的煤能暂时堆放，以保证工作面正常通风和安全出口畅通，最下一个台阶作为贮煤台阶，一般阶檐宽为5～6m，台阶长度为8～10m。
运煤系统：工作面破煤质溜到下部贮煤台阶，由区段运输平巷中的运输机运至溜煤上山，下放至采区煤仓，由采区运输石门装车运至井底车场。
运料系统：由采区运输石门、回风石门运进，经运料上山提运至区段平巷，经人工转运至工作面运输平巷和回风平巷，再转到各台阶。
通风系统：新鲜风流由采区运输石门进入，经人行上山进入区段运输平巷到采煤工作面，污浊风流经区段回风平巷、采区回风上山到上部采区回风石门排出。
⑵采煤工艺
倒台阶工作面一般采用风镐破煤每个台阶只配备一台风镐，由1～2名工人进行破煤和支柱工作。一般采用两采一准循环方式，每日完成一个循环，循环进度为1.8～2.0m。台阶长度一般按每班能采、支一排支柱的进度为原则确定。工作面一般采用木支柱进行支护，由于支柱既要防止顶底板岩石垮落、滑动，又要作为工人操作、人员上下的脚手架，还要承受煤块、岩块的冲击、挤压，因而支柱必须支设牢固、可靠。支柱应有3～5°的迎山角以抵抗顶板向下滑移。如果底板较为破碎，有滑动或垮落危险时，应设底梁，垫方木，并砍墩口；如果顶底板比较坚固，可支设点柱。为了保证支架的稳定性，应采用平行于工作面一梁两柱或一梁三柱对结棚，排、柱距均为0.8～1.0m，常用0.9m。为防止煤块砸伤人员采空区垮落矸石滚入工作面，减少煤炭资源损失，应沿工作面在适当位置设置溜煤板。阶檐处要用背板背紧背牢，以防阶檐煤壁垮塌伤人。工人破煤作业地点必须设置脚手板，以保证作业安全。当工作面压力较大时，上下出口处必须设置丛柱、密集支柱或木垛，以保证安全出口畅通。
倒台阶工作面安全脚手板、护身板和溜煤板统称为“三板”，它是保证安全生产的重要技术措施。
倒台阶工作面一般采用全部垮落法处理采空区，工作面控顶距以上部台阶面为准，一般不超过4～5排支柱.如果工作面过长，台阶过多，必然导致下部台阶控顶距加大，可用分台阶错茬放顶方法，即上下台阶的密集支柱错开两排支柱,上台阶新密集支柱与下台阶老密集支柱相连接,这样可使所有台阶都保持5～7排支柱控顶，见图12-13所示。为了减少采煤工作面顶板管理难度，可以利用上区段采空区矸石充填本区段采空区。
⑶ 优缺点和适用条件
①优点：巷道布置简单、采区生产系统简捷可靠；对地质条件变化适应性较强；掘进率较低，资源回收率较高。
②缺点：人工破煤、支柱，工人劳动强度大，劳动生产率低；工作面采用木支柱支护，坑木消耗高；台阶上隅角容易积聚瓦斯，工人高空作业，安全性较差；对支柱操作技术要求高，不利于实现采煤机械化。
③适用条件
由于倒台阶全部陷落采煤法存在安全性较差、技术经济指标低、材料消耗高等缺点，在全国煤矿应用越来越少。目前，仅在华南、西南局部地区中小煤矿煤层赋存条件变化大，或因其他安全原因不适于选择其他采煤方法，厚度小于2m的薄及中厚煤层中有少量应用。
2．倒台阶矸石充填采煤法
⑴采煤系统：运煤系统；运料系统；通风系统。
⑵采煤工艺：一般采用风镐破煤，每个台阶配备一台风镐，由1～2名工人负责破煤、支柱工作。一般采用两采一准循环方式作业，每日完成一个循环，循环进度为1.8～2.0m。充填用矸石主要来自井下全岩掘进工作面和半煤岩巷道，不足部分由地面采石场补充。对充填矸石块度含水量含泥量的要求：井下掘进矸石块度应控制在10～200mm以内，地面采石场矸石块度应控制在10～100mm以内，含水量为5～8％，含泥量为5～10％。充采比一般为0.75～0.90。
⑶优缺点和适用条件
①倒台阶矸石充填采煤法具有的优点是：改善了急斜近距离煤层开采的顶底板管理、安全可靠性增加；消除了煤层自然发火隐患，提高了采区煤炭回收率；矸石充填采空区，降低了采区压力，坑木消耗降低；矸石充填采煤法比垮落法工作面单产明显提高；井下掘进矸碴可以做到不出井，减少了矸碴运输环节。
②倒台阶矸石充填采煤法具有的缺点是：新增采矸运矸设备及其系统，生产环节复杂，用人多，生产成本高；台阶工作面短，台阶数目多，采煤工效低；台阶上隅角通风困难，容易积聚瓦斯。
③倒台阶矸石充填采煤法适用条件是：开采层间距小于3～5m、容易自然发火、地表需要保护的急斜近距离煤层。
三、正台阶采煤法
正台阶采煤法，是指在急斜煤层的阶段或区段内，沿伪斜方向布置成上部超前的台阶形工作面，并沿走向推进的采煤方法。
1．采煤系统
将一个长壁工作面划分为若干个长为5~8m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15～20m ，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。
2．采煤工艺
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。各短壁工作面采用QZ150-63型单体液压支柱，排柱距视顶、底板岩性、工作面涌水量等因素取0.8～1.0m，支柱支设在沿顶底板护板上，假顶支柱、假顶加强支柱支设时必须有3°～5°的迎山角，保证支柱有足够的初撑力。
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0.3m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“死顶”，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0.9m，日推进2.7m 。
采空区采用全部陷落法进行处理，最大控顶距为4.7m，最小控顶距为2.0m。
3．优缺点及适用条件
（1）优点
①安全可靠性好，具备充填法的某些特点。
②工作面位于采空区下方，不容易积聚瓦斯。
③减少了顶板垮落，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）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）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2.4m以下，工作面涌水量小于5m3/h，不宜选用伪斜柔性掩护支架采煤法的急斜煤层。
四、俯伪斜走向长壁采煤法
俯伪斜走向长壁采煤法又称俯伪斜走向长壁分段密集采煤法，它是由正台阶采煤法逐渐演变而形成的。
1．采煤系统
俯伪斜走向长壁采煤法工作面呈伪斜直线布置，放顶密集支柱呈近水平排列，工作面沿走向推进。工作面伪斜角应满足煤炭自溜、人员行走方便和减轻工人劳动强度的要求，一般取30～35°。在目前技术条件下，区段垂高一般确定为50～60m，工作面伪斜长度可达80～90m。为了溜煤、通风、行人和掘进方便，工作面下部的溜煤眼不得少于3个，掘成漏斗状。
俯伪斜走向长壁采煤法的主要特点：
采煤工作面沿伪斜方向呈直线布置，沿走向推进；用分段水平密集支柱切顶挡矸隔离采空区与采煤空间；分段爆破方式破煤，煤炭能自溜运输。
2．采煤工艺
工作面初采由开切眼与区段回风平巷交接处开始，按工作面伪斜角要求自上而下推进，工作面斜长逐渐增大。初采时工作面出煤和人员通行，开切眼沿伪斜方向布置，随工作面推进开切眼自上而下逐段报废。当工作面下端距区段回风平巷4m时，开始支设分段密集支柱。当第一分段密集长度达到5m而直接顶不垮落时，应采取强制放顶措施，打眼爆破获取垫层。
工作面采用爆破方式破煤，自上而下分段爆破。支护采用单体液压支柱和铰接顶梁，支护形式采用倒悬壁齐梁齐柱布置，排、柱距均为0.9m。单体液压支柱架设时应采取防倒措施。沿煤层倾斜方向，每隔4～5m设置一排水平密集支护，每排密集支柱沿走向长4m，上铺竹笆或荆笆。密集支柱随工作面推进，先添后回，支柱间距一般不超过0.3m，放顶前后始终保持13～15根带帽点柱。相邻的排密集支柱沿煤层走向保持1.0～1.5m错距，密集支柱除起到切顶作用外，还用于挡矸。
采空区采用全部垮落法处理。
分段密集支柱的安设与顶板性质、工作面采高、采空区垮落矸石安息角、煤层瓦斯涌出量以及相邻两排密集支柱间距等因素有关。分段密集过长，工作面控顶增大，顶板压力随之增大，造成回柱困难，密集下方三角区易于瓦斯积聚；密集长度过短，可能有效起到挡矸作用，影响工作面煤炭质量。根据生产经验，在顶板中等稳定条件下，分段密集走向长度以4.0m为宜，最长的不得超过5m。
当工作面上端推进到距收尾眼4m时，工作面进入收尾阶段。
为满足工作面收尾时的通风、行人和运料需要，收尾眼必须加强维护，始终保持畅通，在收尾眼靠工作面一侧应设保安煤柱，宽度为4m。
3．优缺点及适用条件
（1）优点
①工作面沿俯伪斜直线布置，改善了工作面安全生产条件。
②改善了工作面顶底板受力状况，大面积底推和顶板拉裂可能性减小。
③改善工作面近煤壁处的通风状况。
④减缓了老顶来压作用，减少了工作面支柱损耗量及维修工作量。
⑤提高了采空区回收率，有利于工作面自然发火的防治。
（2）缺点
①工作面支、回柱工作量大，工人操作不便。
②分段密集下方三角区通风条件较差，易于瓦斯积聚。
③区段煤柱损失较大；煤层顶板有淋水时，作业环境较差。
（3）适用条件
倾角为40°～75°，顶板中等稳定，易片帮、采高不超过2.0m低瓦斯煤层，或不宜使用伪斜柔性掩护支架采煤法不稳定的急斜薄及中厚煤层。
§12.4 伪斜柔性掩护支架采煤法
伪斜柔性掩护支架采煤法是指在急斜煤层中，沿伪倾斜布置采煤工作面，用柔性掩护支架将采空区和工作空间隔开，沿走向推进的采煤方法。成为我国开采急斜煤层的一种主要采煤方法。
一、采煤系统
伪斜柔性掩护支架采煤法区段高度取决于煤层倾角大小、沿倾斜变化情况、采煤技术条件、职工队伍素质、管理水平等因素。目前实际使用一般为30～50m，当煤层赋存稳定、构造简单、区段高度可以达到80～100m。在区段范围内，区段运输平巷和区段回风平巷掘到边界后，距采区边界5m处开掘一处开切眼。开切眼包括溜煤眼和人行眼，两眼间距5～8m，沿倾斜每隔10～15m用联络平巷贯通。开切眼贯穿回风平巷后，便可从回风平巷边界起铺设掩护支架。根据重庆中梁山矿区生产经验，回风平巷至开切眼中人行眼的距离应达到5～10m，以保证掩护支架工作面下倒角沿开切眼顺利下放。利用开切眼逐步把水平铺设掩护支架下放到与水平面成30°～35°夹角的伪斜位置，形成伪倾斜采煤工作面。根据重庆南桐、中梁山矿区生产经验，煤厚小于2m掩护支架采煤工作面可以不掘收尾眼，而采用沿空留巷方式进行收尾。
1．通风系统：新鲜风流自采区运输石门进入，经运输平巷到采煤工作面。污浊风流从采煤工作面经回风平巷到回风石门排出。、
2．运料系统：材料由回风石门运进，经回风平巷运到支架安装地点。
3．运煤系统：工作面破煤经自溜到运输平巷，经刮板运输机转到运输石门，到采区溜煤眼，大巷装车。
二、掩护支架结构
平板型掩护支架是国内最早的一种，其他形式的掩护支架是在平板型掩护支架的基础上演变而形成的。
三、采煤工艺
伪斜柔性掩护支架采煤法的采煤工作由安装掩护支架、正常破煤、下放掩护支架、掩护支架拆除四部分组成，可分为三个工作阶段。
1．准备阶段
准备阶段的工作主要是扩巷、挖地沟、铺设掩护支架、调架。
2．正常采煤阶段
在正常采煤阶段，除了在掩护支架下破煤外，同时要在回风平巷铺设支架，在工作面下端掩护支架放平位置撤除部分支架。掩护支架下采煤可采用爆破方式或风镐方式。
掩护支架下放方式与爆破出煤顺序有关，我国各矿区采用两种方式：
①工作面分段爆破
伪斜柔性掩护支架工作面采用自下而上分段爆破的方式。
②工作面全长一次爆破
伪斜柔性掩护支架工作面全长一次爆破后出煤，掩护支架可以全工作面同步向下滑移到新的位置，掩护支架不会受拉变形。
３．收尾阶段
当伪斜柔性掩护支架工作面推进到区段停采线前，在停采线靠工作面一侧掘进两条收尾眼。两眼相距8～10m，沿倾斜每隔10～15m用联络巷连通。掩护支架铺设至收尾眼时，应停止铺架。利用收尾眼将支架前端逐渐下放，减少工作面伪斜角度，拆除上端多出一段支架，使支架下放到回架处水平位置；拆架工作直接在下区段运输平巷中进行。
四、改进支架结构、扩大使用范围。
１．多根钢梁组合平板形掩护支架
当煤层厚度大于4m时，可以用两根或多根钢梁对接或搭接，形成两根或多根钢梁组合平板形支架。两根钢梁搭接组合平板形掩护支架主要规格为3.6m、4.0m、4.5m、5.0m、5.2m五种，分别用２根2.4m、3.0m、3.6m长的11号矿用工字钢搭接组合而成。使用条件为：煤层倾角大于60°、厚度3.8～5.5m、赋存稳定煤层。
多根钢梁组合平板形掩护支架主要规格有：5.6m、6.0m、6.4m、6.8m、7.2m，分别用1.6m、2.0m、2.4m、2.8m、3.2m、3.6m、4.0m长的11号矿用工字钢组合而成。适宜条件：倾角大于60°、厚度5.8-10m、赋存稳定煤层。目前国内已能用多根钢梁组合平板形掩护支架开采８m以上煤层。
2．八字形掩护支架
当煤层厚度为1.1～3.0m时，由于掩护支架下地间沟断面小，操作不方便、通风不良，因此一般不采用平板形掩护支架，而采用八字形掩护支架。八字形掩护支架的高度h可以变化在0.3～0.5m范围内，以增大掩护支架下的工作空间高度。适于煤层倾角60°以上的八字形掩护支架主要规格有：1.06m、1.3m、1.5m、1.8m、2.0m、2.5m、3.0m、4.2m、6.0m，用９号或11号矿用工字钢焊接或冷压弯曲而成。适于煤层倾角60°以下的八字形掩护支架用11号矿用工字钢用油压千斤顶冷压弯曲而成。
3．“＜”形掩护支架
当煤层倾角小于60º时，为了增加掩护支架下工作空间及便于向下移动，无论煤层薄厚，不宜采用平板形支架，可以采用11号矿用工字钢加工而成的“〈”形掩护支架。
生产实践表明：“〈”形掩护支架可以用来开采倾角为55～60°的煤层，支架上肢和下肢长度之比（肢长比）、肢间夹角和支架跨度都会影响掩护支架下滑性能。当煤层倾角为55º时，肢长比采用１：１为宜，肢间夹角可用140º，支架跨度可比煤层厚度小0.5～1.0m ，支架工作角度应保持在65º～80º之间，防止支架出现啃底后仰现象。
4．单腿支撑式掩护支架
当煤层倾角为45º～60º时，可使用单腿支撑的“〈”形或“[”形掩护支架。这种掩护支架已能顺利开采倾角45º～50º厚度为2.0～3.5m的煤层。掩护支架由“〈”形或“[”形钢梁和连接这些钢梁的走向钢梁组成，在伪斜工作面中每隔1m在掩护支架下打上一根木撑柱或单体液压支柱，撑柱与水平面的交角为 75º～80º。适用于倾角在40º以上，厚度1.45～4.6m以上产状赋存较稳定的煤层。
5．“7”字形掩护支架
为了在厚度小于1.3m煤层中使用伪斜柔性掩护支架采煤法，重庆中梁山矿务局试验成功“7”字形钢梁木混合结构柔形掩护支架，用于开采厚度为0.7～1.3m急斜煤层。
“7”字形掩护支架由木梁排成的平板结构和木梁下工作空间内每隔0.7m（五根木梁）安装一根“7”字形的钢梁，木梁之间以及与“7”字形钢梁之间用U形的螺栓将其与钢丝绳联合一个柔形整体，并在其上部铺设竹笆，“7”字形钢梁起支撑及导向作用。
五、改进巷道布置，减少支架安装和拆除次数
1．上下区段构成连续工作面
在上下区段中安设刮板输送机，分别运送上下工作面煤炭，但上下工作面仍是连续的。在上区段处保持10～15m的临时放平巷段，将上下工作面取直，上下工作面生产的煤炭均由下区段运输平巷中刮板运输机运出。
2. 工作面分段连续推进
增大区段高度，加大工作面倾斜长度，采用长工作面分段连续推进的巷道布置方式。
3. 加掘溜煤眼的分段工作面
为加大区段高度，用沿煤层底板掘进的垂直溜煤眼将工作面分段。
4. 加掘伪倾斜溜煤斜巷的分段工作面
为了便于伪斜溜煤斜巷与回风平巷连接，斜巷上口2～3m为直眼，下部掘出溜煤眼和人行眼，其高度为护巷煤柱高度，其间距为8～10m。伪斜溜煤眼斜巷一侧铺设溜槽用于溜煤。另一侧供通风、行人。伪斜溜煤巷水平间距一般取55～65m。
6. 真倾斜溜煤直眼与伪斜溜煤斜巷相结合的分段工作面
当区段高度较大时，无论是单独采用真倾斜溜煤直眼是伪斜溜煤斜巷，掘进及维护工作都较为困难，因此，可以采用两者相结合的方式。
六、主要故障处理及过断层、旧巷的措施
1．支架下放时产生扭斜
主要原因是：分段开采时，采深不一致或开采速度不协调；铺架时支架未安装紧固或支架多次下放，钢丝绳受反复拉伸使连接钢梁的螺栓、绳卡松动，造成部分支架移动，离开柔性整体，而出现扭斜。
预防方法：注意支架安装质量，经常对工作面支架连接件进行检查，及时拧紧螺丝帽。发现支架扭斜时，应该及时用点支柱支撑逐步调整其恢复正常状态。发现支架部分离开钢丝绳的，必须及时用短钢丝绳将其两端用4～5个绳卡拴牢在主钢丝绳上。
2．支架切入顶底板
主要原因是：爆破炮眼布置不当，装药过量，崩坏地沟和底板一侧煤帮，使支架失去支撑，向一侧倾斜而逐渐切入顶或底板；因煤层变薄卡住支架，使支架切入顶板；底板一侧煤炭坚硬未采净，使支架切入顶板。
处理方法：及时去除顶板或底板局部岩石，加大支架切入端的下放距离，使其逐步恢复正常状态。
3．窜矸
主要原因是：当工作面顶底板破碎或煤层增厚、煤质松软时，支架顶端的煤炭垮落后，支架顶部与顶板间会出现部分空隙，支架上部顶板侧采空区矸石会大量窜入；或由于爆破时炮眼布置不当、装药量过大、崩坏地沟两侧煤帮和顶底板。
处理方法：及时用斜撑支住支架，用方木、木板、笆片做成假顶，堵塞孔洞，防止继续漏矸。
4．支架悬空
主要原因是：煤层变厚，煤质变软，发生顶底煤片帮，造成支架失去支撑，悬空。
处理方法：利用立柱、撑木支柱支架及顶底板空间，逐步将支架下放到正常位置。
5．断绳
主要原因是：操作及管理不当，支架下放时产生扭斜、褶皱，使钢丝绳受张力过大；绳卡松动、脱落，致使支架扭斜受力不均。
处理方法：发生断绳后，必须立即停止采煤，迅速用8～10m的短钢丝绳和8～12个绳卡将断脱两端连接好。在生产过程中，要注意检查绳卡，螺栓是否拧紧；严重锈蚀、断丝超过规定的钢丝绳必须及时更换；尽量保证全工作面采深一致。
6．支架过断层或煤层变化带
当断层断距大于1m，使煤层完全断脱时，只能撤架重新铺设掩护支架。若断层断距小于1m，褶曲、煤厚变化不大，可适当挑顶、破底，借助于留顶煤或底煤，调大支架仰角或俯角，经多次调整，可使支架处于正常位置。
7．支架过旧巷
支架过旧巷可以采取打立柱，斜撑支撑悬空支架和破碎顶板，撤除巷道中损坏支架，利用煤矸填满底板空隙作为假底，并注意加强管理顶板，使支架安全通过旧巷。
七、优缺点及适用条件
1．优点
（1）工作面伪斜长度增大，巷道布置和生产系统简单，破煤能自溜运输，工作面连续推进时间长，搬迁次数减少，降低掘进率，有利于安排工作面均衡生产，有利于发展采煤机械化。
（2）掩护支架把采煤工作面空间与采空区隔开，简化复杂繁重的顶板管理工作，减少了繁重的体力劳动，安全可靠性增加，支护材料消耗降低。
（3）可以实现三班连续破煤，单产高，技术经济效果好。
2．缺点
（1）掩护支架在下放过程中，对煤层厚度，倾角等产状变化适应性差。
（2）采煤工艺尚未实现机械化，限制了各项技术经济指标进一步提高。
（3）在含有夹矸的煤层中使用时，无法排除矸石，降低了煤炭质量。
（4）当工作面出现淋水时，劳动条件较差，煤炭自溜困难。
3．适用条件：
赋存稳定，倾角和厚度变化小，夹矸少，厚度在1.1～8m急倾斜煤层。
4．改进方向：
（1）在倾角为45～60°、厚度不同的急斜煤层中应用时，掩护支架下放容易发生事故，要求具有较高技术及管理水平，因此，对于这种条件下的掩护支架结构及其下放方式需要进一步研究和改进。
（2）在倾角大于60°、厚度小于1.3m及厚度大于8～10m 急斜煤层中应用时，现仍存在一定困难。煤厚小于1.3m时，掩护支架下工作空间小，劳动条件恶化，风速高，产尘量大；煤厚大于6～10m时，掩护支架笨重，安装和拆卸工作繁重，支架下放难以控制，因此，对于这两种条件下的掩护支架结构及其下放方式需要进一步研究和改进。
（3）伪斜柔性掩护支架采煤法所有工序目前均是人工作业，劳动强度较繁重。生产现场迫切需要实现部分工序的机械化，以改善工人劳动条件。
§12.5 水平分段放顶煤采煤法
急斜厚煤层水平分段放顶煤采煤法按其采煤工艺特点可分为综采放顶煤采煤法和滑移顶梁液压支架放顶煤采煤法。
急斜厚煤层水平分段放顶煤采煤法的试验成功，是急倾斜采煤方法及其采煤工艺的重大改革，值得在全国推广。在推广过程中，要注意解决放顶煤开采中回采率、煤尘、自然发火、瓦斯积聚等问题。
一、采煤系统
急斜厚煤层水平分段放顶煤采煤法将急倾斜厚煤层在采区内沿倾斜划分为若干分段，每个分段底部布置一个采煤工作面，其上部为随该工作面开采一起放落的顶煤段，底层工作面和顶煤段合称为水平分段。
二、采煤工艺
1．切眼附近顶煤处理
切眼附近顶煤，视煤质硬度有不同处理方法：当煤质较硬时，由于顶煤初次垮落步距较大，为了减少顶煤损失，在开切眼内需向顶煤和煤柱侧打眼爆破对煤体进行松动；对于煤质较软、节理层理发育，易于垮落的煤层，开切眼推进一定范围内，工作面不得放顶煤，以防破坏采区隔离煤柱。
2．工作面割煤、移架、推移输送机
（1）工作面设备。采煤工作面可采用单滚筒采煤机，也可采用双滚筒采煤机；自移支架采用双输送机尾梁插板支撑掩护式支架，也可采用单（双）输送机掩护梁开天窗掩护式支架；工作面前端采用与采煤机配套的重型链牵引刮板输送机，后端采用轻型刮板输送机。
（2）工作面割煤、移架、推移输送机
进刀方式。根据工作面长度和所选用采煤机不同，可选择斜切进刀、中间进刀和工作面上下开切口等进刀方式。
截割方式。单滚筒采煤机多采用上行割顶煤、下行割底煤，往返进一刀的截割方式；双滚筒采煤机采用双向割煤，往返进两刀的截割方式。
支护方式。采煤机割煤后，立即移架，及时支护裸露顶煤。
移架。采用擦顶移架方式，移架速度要快，尽可能依次到位。
推移输送机。前端输送机弯曲段一般经过2～3次推移到位；后端输送机要待顶煤放完后才进行推移。
3．放顶煤
一般采用割两刀或割三刀放一次顶煤，放顶煤步距为“两刀一放”或“三刀一放”，用单轮间隔或多轮顺序放顶煤方式。由于工作面普遍较短，多采用两轮移架放顶煤方式。使用两轮移架放顶煤时，由底板向顶板方向移架一轮放总放煤量的一半，两轮全部放完。但因放煤不均匀或煤层本身因素提前见到矸石时，应隔架放顶煤。
急斜煤层矿山压力显现不强烈，地压破煤效果不及缓倾斜煤层。当工作面长度过小或煤层厚度大于15m时，工作面会出现悬顶及大块煤，顶煤垮落前需要采取爆破松动顶煤。当煤层硬度较大，倾角小于55°时，靠底板侧会残留较大“死煤三角区”顶煤放不出来，需要采用爆破崩落措施。
三、优缺点及使用条件
1．优点：
①机械化程度高，生产集中，工作面产量高，生产成本低。
②巷道掘进工程量少，掘进率及巷道维护费用低。
③与水平分层采煤法比较，减少了铺网工序及材料消耗。
④煤炭损失较大幅度减少。
2．缺点：
①较其他急倾斜煤层采煤法投资大。
②对地质条件要求严格。
③不能因煤厚度变化而调整工作面长度。
④产尘量较大。
3．适用条件：
①煤层倾角大于45°。
②煤层厚度大于20m，厚度沿走向范围基本无变化。
③煤层赋存稳定，无较大落差断层存在。
④煤层硬度系数f=0.8～2.0，当f>2.0时必须采取爆破强制破煤措施。
四、滑移顶梁液压支架放顶煤采煤法
滑移顶梁液压支架放顶煤采煤法是指采煤工作面装备有滑移顶梁支架进行机采或爆破采煤的一种水平分段放顶煤采煤法。
滑移顶梁液压支架是介于单体液压支柱和机械液压支架之间的一种过渡型支架，它由单体液压支柱和滑移顶梁组合而成，主要部件有：前梁、后梁、弹簧钢板、推移油缸和外注式单体液压支柱。
滑移顶梁液压支架可具有3～６根单体液压支柱。按其卸载方式，滑移顶梁液压支架可分为抬腿式滑移型、不卸载移梁型、并列滑移型三种。
我国生产的主要滑移顶梁支柱主要技术特征

滑移顶梁液压支架放顶煤工作面采煤工艺主要包括打眼爆破、铺金属网、挂铰接顶梁、攉煤、移溜移架和剪口放出顶煤。
滑移顶梁放顶煤工作面放煤步距和放煤口间距应在生产实践中通过试验确定，放煤步距一般为0.7～4.8 m，放煤口间距为1.4～4.0 m。放煤顺序采用顺序多轮放顶煤或间隔折返单轮放顶煤。放煤口断面多采用正方形，也有采用矩形的。
在地质条件比较复杂煤炭储量少的江南地区急斜煤层和西北地区急倾斜厚煤层、特厚煤层中可以适当推广。
滑移液压顶梁支架存在的问题是：
（1）滑移顶梁支架本身稳定差，反复卸装支撑顶煤，破坏顶煤稳定性危及工作面安全。
（2）支柱易于插入底（板）煤，影响支架的工作阻力。
（3）移架工序多，速度慢。
（4）支架弹簧钢板和支柱顶梁连接容易损坏，支架使用寿命短。
§12.6 水平分层及斜切分层采煤法
1．水平分层采煤法是指急倾斜煤层沿水平面划分分层的采煤方法。
2．斜切分层采煤法是指在急斜煤层中，沿与水平面成25～30°的斜面划分分层的采煤方法。
3．各分层向顶板方向有一定倾角时称为正斜切分层。
4．各分层间底板方向有一定倾角，称为倒倾斜分层，斜切分层的主要目的是便于煤炭自溜。
一、水平分层采煤法
1．采煤系统
采区巷道布置有单翼和双翼采区两种形式。在采区内，沿倾斜划分为5～6个区段，区段高度一般为15～20m，区段内包括5～10个分层，每个分层厚度为2～3m。
2．采煤工艺
水平分层工作面采煤工艺包括破煤、装煤、支护、假顶铺设、采空区处理等工序。
(1)工作面破煤
破煤一般采用打眼爆破方式，根据煤层硬度，可用单排眼或双排眼，眼深一般为1.0～1.5m，单孔装药量为150～300g。当工作面长度很大时，可以采用采煤机破煤。
(2)工作面煤的装运
当工作面长度不大时,一般用人工将煤直接攉入溜煤眼中。
(3)工作面支护及采空区处理
工作面支护采用木支架或金属支柱及铰接顶架。
工作面采用全部垮落法管理顶板。由于工作面较短，最大控顶距可达7～8m，最小控顶距为5～6m。
(4)人工假顶铺设
目前多采用竹笆、荆笆和金属网假顶。
3．优缺点及应用条件
水平分层采煤法对煤层厚度倾角的变化适应性强，工作较安全，采出率较高。但巷道布置和通风系统复杂，巷道掘进工程量大，采煤工序多，工作面段，生产能力小，效率低，通风和运输困难，工作面攉煤工作量大，材料消耗多，成本高。
水平分层采煤法适用于埋藏很不稳定，厚度和倾角变化较大，容易自燃，厚度为4～6m或大于6m的急斜煤层。
二、斜切分层采煤法
采用水平分层采煤法开采厚度较大煤层，工作面装煤、通风都较困难，可采用斜切分层采煤法。斜切分层采煤法的巷道布置，生产系统和采煤系统工艺与水平分层采煤法相似，唯一不同是工作面向底板倾斜25～30°,以便在工作面铺设溜槽后，破落的煤经溜槽溜到区段溜煤眼。当煤层厚度较大时，可将溜煤眼布置在煤层厚度方向的中间。
斜切分层采煤法简化了工作面煤炭运输，改善了工作面通风，但仍然存在巷道布置和通风系统复杂，巷道掘进工程量大，坑木消耗高等缺点。
§12.7 仓储式采煤法
仓储式采煤法是指急倾斜煤层中将采落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。
仓储式采煤法的实质是利用急倾斜煤层开采后可以自溜的特点，将采落的松散煤炭暂时储留在采空区，用以暂时支撑采空区悬露的顶底板。根据仓房布置与采煤工作面推进关系，仓储采煤法可以分为沿仰斜推进仓储采煤法和沿走向推进仓储采煤法。
一、沿仰斜推进仓储采煤法
该采煤方法是将区段划分为若干倾斜条带，条带长即区段斜长，区段长度一般为40～60m，在每个倾斜条带内，工作面仰斜开采。仓房宽度主要取决于顶底板允许暴露的最大面积和最长时间，并与区段高度和采煤工作面推进适度有关，一般以保持仓房在放煤过程中顶底板不发生垮塌为原则，一般为15～30m。
1．采煤系统
这种采煤方法的巷道布置有两种方式：一是仓房之间留设煤柱的布置方式；二是仓房之间不留设煤柱的布置方式。
2．采煤工艺
采煤前必须关闭放煤闸门，采煤工作从工作面超前运输巷开始，仰斜推进，用打眼爆破或风镐破煤，破落的煤炭堆积于仓房内，工人站在煤堆上进行作业，逐步形成与水平面成10～20°的采煤工作面，为防止煤壁片帮伤人，应使煤壁与水平面成70～80°。采煤工作面支护方式，根据顶底板和煤层稳定性确定。
为保证采区连续出煤，一般以三个仓房为一组。当第Ⅱ仓房煤层开采时，第Ⅰ仓房中的存煤待放；当第Ⅲ仓房煤层开采时，第Ⅱ仓房中的存煤待放，第Ⅰ仓房中的存煤经溜煤眼下放到区段运输平巷内的运输机上外运。同样，当第Ⅳ仓房煤层开采时，第Ⅲ仓房中的存煤待放，第Ⅱ仓房存煤可以放出。这样可使采煤与出煤不间断地同时进行。
3．优缺点及适用条件
（1）优点:
①采煤工艺简单，工序单一，基本避免了支柱、回柱的繁重劳动。
②工作面可三班出煤，产量高，效率好。
③坑木消耗少，成本低；安全条件较好。
（2）缺点
①工作面较短，不易实现机械化。
②采用仓间留煤柱方式时，巷道掘进率高，采区回收率。
③煤质不易保证; 工作面断面小，易使煤尘飞扬。
④待采体位于工作空间上方，容易造成煤体垮落，诱发煤与瓦斯突出。
（3）适用条件
顶板岩石坚硬，暴露较大面积不垮落，底板平整稳定；倾角大于50°；煤厚1.0～4.5m；煤质坚硬；不易自然发火；瓦斯含量不大；无淋水。
二、沿走向推进的仓储采煤法
对于围岩稳定的急倾斜煤层，可在煤层中掘伪倾斜采区上山，布置双翼采区，每翼走向长度为300m，阶段垂高为100m，共划分为两个区段，每个区段的一翼即为一个走向仓房。伪斜上山及伪斜溜煤巷内分为两格，一格铺设溜槽溜煤，另一格用于行人、运料，通风及其他用途。工作面布置成伪倾斜，伪斜角为25～30°。采煤工作面内用爆破方法破煤，无支护，破落的煤炭暂留在仓房内。仓房沿走向推进结束，由采区边界的放煤斜巷开始，依次逐步将煤从各斜巷放出到区段运输平巷的输送机中，经采区伪斜上山运出采区。放仓之后，采空区顶板任其自然垮落，或将上阶段采空区的矸石放出充填下部采空区。
沿走向推进仓储采煤法一般适用于厚度为0.5～3.5m，顶底板稳定的急倾斜煤层。当煤质坚硬，需要进行二次破碎时，适宜采用这种方法。因为仓房面积较大，仓内存煤时间较长，工作面采用下行通风，所以不适于瓦斯涌出量高、容易自燃及顶底板松软的煤层。
§13 柱式采煤法
柱式体系采煤法有两种基本类型，即房式采煤法和房柱式采煤法。
柱式体系采煤法的实质是在煤层内开掘一系列宽为5～7m左右的煤房，煤房间用联络巷相连，形成近似于长条形或块状的煤柱，煤柱宽度由数米至二十多米不等。
采煤在煤房中进行。煤柱可根据条件留下不采，或在煤房采完后，再将煤柱按要求尽可能采出。留下煤柱不采的称为房式采煤法，既采煤房又采煤柱的称为房柱式采煤法。
§13.1 柱式采煤工艺
按破煤方式的不同，采煤工艺大致可分为两大类：一类为传统的爆破破煤工艺；一类为连续采煤机采煤的工艺。
炮采工艺的房柱式采煤法，因存在单产低、劳动强度大、回采率低、掘进率高、通风系统复杂、工作环境恶劣、安全性差等缺点，现仅在少数地方煤矿使用。
连续采煤机房柱式采煤法具有投资少、出煤快、适应性强、机械化程度高、效率高、安全好等优点，广泛应用于美国、澳大利亚、南非、加拿大、印度等国家。
我国实践证明：连续采煤机房柱式采煤法作为长壁综合机械化采煤的一种补充，在适宜条件下，可达到良好技术经济指标，获得较好经济效益。
连续采煤机采煤工艺系统按运煤方式的不同，又可分为两种：一种是连续采煤机——梭车——转载破碎机——胶带输送机工艺系统；另一种是连续采煤机——桥式转载机——万向接长机——胶带输送机工艺系统。
一、连续采煤机—梭车工艺系统
这种系统主要用于中厚煤层，有时也用于厚度较大的薄煤层。
连续采煤机是由截割机构、行走机构、装载转载运输机构以及辅助装备等组成，是房柱式采煤法中掘巷和回采最关键机械设备。其中以滚筒式连续采煤机使用最为广泛。
梭车是房柱式采掘工作面的运煤设备，它往返于连续采煤机和给料破碎机之间，主要由箱体、行走机构、卸载装备等组成。梭车车箱容量一般为7～16t，车箱内的煤在给料破碎机处由梭车箱内的双边链板输送机卸载，卸载时间一般为30～45s。连续采煤机主要有横滚筒和纵螺旋两大类。在中厚煤层中使用的都是横滚筒。
回收煤柱:当区段内的一组煤房全部掘完后，采煤机开始后退回收煤柱。煤柱回收方式较多，具体可根据煤柱尺寸和围岩条件确定。主要有袋翼式和外进式两种。
1.袋翼式
这种方法是在煤柱中开掘一条巷道，亦用锚杆支护。这条巷道称之为煤柱中的通道(或袋)，此种巷道与采空区之间留下的煤带称之为翼。通道掘通后，连续采煤机调斜由里向外倒退式回收留余的侧翼煤柱。因为此时不再支护，回收煤柱后，顶板随后垮落。侧翼煤柱的宽度应保证采煤机司机在回收煤柱时，不超出通道顶板支护的保护范围。
2.外进式
当煤柱宽10～12m左右时，可直接在房内向两侧煤柱进刀。
二、连续采煤机一输送机工艺系统
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。这种系统主要用于薄煤层，在中厚煤层的使用也呈上升趋势。这种连续运输系统克服了梭车间断运输产生的影响，且有利于在薄煤层中应用。
连续运输设备由一台桥式转载机和三台万向接长机、一台特低型胶带输送机组成。
由于薄煤层巷道低，条件较差，为方便运送人员、设备和材料及清扫浮煤，设一台铲车。
连续采煤机采煤后，若顶板不太稳固，可先用金属支柱临时支护，永久支护采用金属锚杆或树脂锚杆，边打锚杆边回撤临时支柱。一台采煤机配备2台顶板锚杆机，进行顶板打眼和安装锚杆。
§13.2 柱式采煤法特点及适用条件
一、柱式采煤方法特点
1.房式采煤法
这种采煤方法特点是只采煤房不回收煤柱，用房间煤柱支承上覆岩层。
房式采煤法主要适用于顶板稳定、坚硬的条件。根据顶板性质来确定房和柱的尺寸，采出率可达50%～60%。
当为保护地面建筑物采用房式采煤法时，留设的煤柱尺寸不宜太小。
2.房柱式采煤法
这种方法的特点是房间留设不同形状的煤柱，采完煤房后有计划地回收这些煤柱。
①切块式房柱式采煤法
通常把4～5个以上煤房组成一组同时掘进，煤房宽5～6m，煤房中心距为20～30m，每隔一定距离用联络巷贯通，形成方块或矩形煤柱。煤房掘进到预定长度后，回收煤柱。
②“旺格维里”采煤法
1）旺格维利采煤法的基本概念和工艺系统
煤旺格维利采煤法是澳大利亚在房柱式开采技术基础上发展起来的一种高效短壁柱式采煤法。
旺格维利采煤法的工艺系统按运煤方式一般分为两种形式：一种是连续采煤机——运煤车(梭车)——转载破碎机——带式输送机工艺系统；一种是连续采煤机——连续运输系统——带式输送机工艺系统。
2）巷道布置及参数
神东矿区旺格维利采煤区段的巷道布置分为两种形式，一种是类似于长壁工作面布置形式，上下顺槽均双巷布置，巷宽4.6～5.0m，巷间煤柱宽度15～20m，工作面长度约100m，工作面煤房宽度5.0～6.0m，煤房布置间距一般不大于25m，巷道高度与回采高度相同。巷道、煤房支护形式为树脂锚杆。工作面系统布置如图13—13所示。另一种形式是，采煤区段集中布置三条顺槽，作为进风、回风和运输顺槽。巷间煤柱、巷道宽度、煤房间距、支护形式与第一种形式相同。当工作面沿顺槽单翼布置时，其长度约100m；当工作面沿顺槽双翼布置时，其长度逾200m。
3）采煤工艺
（1）煤房掘进
旺格维利采煤法的煤房掘进与房柱式相同，由连续采煤机和锚杆钻机交替进行掘进与支护作业。作业循环进度不大于7m。
（2）煤柱回收
当煤房掘进到位后即可进行煤柱回收。煤柱回收一般分为双翼进刀回收和单翼进刀回收两种方式。
（3）顶板管理
工作面使用履带行走式液压支架。在回收煤柱过程中履带行走式液压支架可以带压移架，及时支护顶板，保证工作面的安全回采空间。同时，支架可以切顶，使采空区顶板有规律性地充分冒落。
当工作面没有配备履带行走式液压支架时，煤柱回收采取留设肋条式煤皮来支撑顶板。采煤机每切割一刀，在采空区留设一段煤皮，煤皮厚度一般为0.5～1.0m。对大面积悬而不垮的顶板将定期进行强制放顶并留设保安隔离煤柱。
（4）通风方式
旺格维利采煤法适于开采低瓦斯工作面，工作面风流通过采空区回风。
5）旺格维利采煤法使用特点
该采煤方法可回采普通综采无法回采的煤炭资源，较房柱式采煤法煤炭回收率高、产量大，掘进率低。
制约生产能力的主要因素是连续采煤机的后配套问题。
旺格维利法采煤，在煤柱回收时，工作面回风需穿过冒空区，工作面风流及风量不易控制；在一定范围内，工作面仅有一个安全出口。
旺格维利采煤方法的顶板管理，支护参数，设备配套，通风系统，工作面安全出口等有待进一步研究。
二、适用条件及评价
1.柱式体系采煤法的优点：①设备投资少；②采掘可实现合一，建设期短，出煤快；③设备运转灵活，搬迁快；④巷道压力小，便于维护，支护简单，可用锚杆支护顶板；由于大部分为煤层巷道，故矸石量很少；矸石可在井下处理不外运，有利于环境保护；⑤当地面要保护农田水利设施和建筑物时，采用房式采煤法有时可使总的吨煤成本降低；⑥全员效率较高，特别是中小型矿井更为明显。
2. 柱式体系采煤法的主要缺点：①采区采出率低，一般为50～60％左右，回收煤柱时可提高到70～75％左右；②通风条件差，进回风并列布置，通风构筑物多，漏风大，采房及回收煤柱时，出现多头串联通风。
3.适用条件：①开采深度较浅，一般不宜超过300～500m；②顶板较稳定的薄及中厚煤层；③倾角在10°以下，煤层赋存稳定，起伏变化小，地质构造简单；④底板较平整，不太软，且顶板无淋水；⑤低瓦斯煤层，且不易自然发火。

§14 其他采煤方法
§14.1“三下一上”采煤法
§14.2 水力采煤法
§14.3 水砂充填采煤法
§14.4 深井采煤
§14.5 煤炭地下气化
§15 矿井开采设计
§15.1 矿井开采设计依据、程序和内容
§15.2 矿井开采设计方法
§15.3 矿井开拓设计方案比较示例
§16 采区方案设计
§16.1 采区设计的依据、程序和步骤
一、采区设计的依据
要做好采区设计，起到正确指导生产的作用，必须有正确的设计指导思想和充分可靠的设计依据。
采区设计必须贯彻执行《煤炭工业技术政策》、《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》和《煤炭工业小型煤矿设计规定》等。
采区是组成矿井生产的基本单位。采区设计被批准后，在采区的施工及生产过程中，一般不能任意改变。因此，采区设计要为矿井合理集中生产和持续稳产、高产创造条件；尽量简化巷道系统，减少巷道掘进和维护工程量；有利于采用新技术，发展机械化和自动化；煤炭损失少，安全条件好等。
采区设计的主要依据有：
1．已批准的采区地质报告
地质报告主要包括地质说明书和附图两部分。
在采区地质说明书中，应有详细的采区地质特征，地质构造状况；煤层赋存条件和煤层稳定程度；矿井瓦斯等级；有无煤和瓦斯突出危险；自然发火期；水文地质特征；煤种和煤质以及国家对产品的要求；钻孔布置及各级储量的比例等。
图纸包括：采区井上下对照图、煤层底板等高线图、储量计算图、勘探线剖面图、钻孔柱状图、采掘工程平(立)面图等。
2．根据矿井生产、接替和发展对设计采区的要求
主要是生产矿井提出的对设计采区的生产能力、采煤工艺方式、采准巷道布置及生产系统改革等要求，以适应生产技术不断发展的需要。
二、采区设计程序
采区设计一般是根据矿井设计和矿井改扩建设计以及生产技术要求，由矿主管单位提出设计任务书，报局批准，而后由矿或局的有关部门、单位根据批准的设计任务书进行设计。
采区设计通常分为两个阶段进行，即确定采区主要技术特征的采区方案设计和根据批准的方案设计而进行的采区单位工程施工图设计。
采区方案设计除了需要阐述采区范围、地质条件、煤层赋存状况、采区生产能力、采区储量及服务年限等基本情况外，应着重论证和确定以下问题：采准巷道的布置方式及生产系统、采煤方法选择、采掘工作面的工艺及装备、采区参数、采区机电设备的选型与布置、安全技术措施等。
在进行具体采区方案设计时，应根据煤炭工业技术政策、地质和生产技术条件、设备供应状况，拟定数个技术上可行的方案，然后计算各方案相应的技术经济指标，通过对这些方案进行技术经济比较，选择出技术上先进、经济上合理、安全上可靠的方案，为进一步进行采区施工图设计打下基础。
采区施工图设计是在采区方案设计被批准后进行的。在施工图设计中，主要是根据采区方案设计的要求，对采区某些单位工程，如采区巷道断面、采区上、中、下部车场、巷道交岔点及采区硐室等进行具体的设计，确定有关尺寸、工程量和材料消耗量，绘制出图纸和表格，以便进行施工前的准备工作及施工。
应该指出，采区方案设计和施工图设计是紧密相联系的整体和局部的关系。采区方案设计中技术方案要通过单位工程来实现，在进行采区方案设计时应考虑施工图设计的可能性和合理性；但施工图设计要以批准的方案设计为依据，体现方案设计的技术要求。必要时，应根据实际情况的变化和施工的具体要求，本着实事求是的精神，进行适当的修改，并报上级批准，使设计更加完善、更加符合施工和生产的要求。
三、采区设计的步骤
采区设计按下列步骤进行：
(1)认真学习国家安全生产法律、法规和煤炭工业技术政策，并了解局、矿对采区设计的具体要求和规定。
要按照具体条件，因地制宜同时又积极创造条件，提高采、掘、运机械化水平，提高采煤工作面单产；积极推广无煤柱护巷技术及巷旁支护技术，降低掘进率和降低煤炭损失；实现合理集中生产，提高劳动生产率。
(2)明确设计任务，掌握设计依据。根据矿井生产技术发展及生产衔接的需要，明确采区设计中重大问题的设计任务，如采准巷道布置及采煤工艺的改革、采区生产能力的确定等主要技术原则。矿井地质部门应提出采区的地质说明书及附图，并应有分煤层和分等级的储量计算图。必要时设计人员需对储量进行核算，设计人员真正掌握设计依据，使设计建立在可靠的基础上。
(3)深入现场，调查研究。根据采区设计所需要解决的问题，确定调查的课题、内容、范围和方法。例如，调查原有采区的部署、巷道布置及生产系统、车场形式等，作为巷道布置方案设计时的借鉴；调查采煤、掘进、运输、提升等的生产能力，煤仓容量等数据，作为设备选型的参考；搜集巷道掘进、运输、提升、排水、通风和巷道维护等方面的技术经济指标，以便进行不同方案的技术经济比较。充分掌握第一手资料，使设计建立在客观实际的基础上。
(4)研究方案，编制设计。在进行实际调查研究的过程中，一定要注意汇集各有关单位对设计的具体要求及设想，根据设计条件提出几个可行方案，广泛征求意见，认真研究、修改和充实设计方案内容，在此基础上集中为两三个较合理的方案，进行技术经济比较，确定出采用的方案，正式编制设计。
(5)审批方案设计。将已完成的方案设计经有关单位会同审查后，由有关上级部门批准。
(6)进行施工图设计。根据已批准的方案设计，进行各单位工程的施工图设计。
§16.2 采区设计的内容
采区设计编制的内容，包括采区设计说明书，采区设计图纸。
一、采区设计说明书
(1)采区设计说明书应说明：采区位置、境界、开采范围及与邻近采区的关系；可采煤层埋藏的最大垂深，有无小煤窑和采空区积水；与邻近采区有无压茬关系等。
(2)采区所采煤层的赋存情况(走向、倾斜、倾角及其变化规律、煤层厚度、层数、层间距离、夹矸层厚度及其分布，顶底板的岩石性质及其厚度等)及煤质。
瓦斯涌出情况及其变化规律，瓦斯涌出量及确定依据；煤尘爆炸性，煤层自然发火性及其发火期；地温情况等。
水文地质：井上、下水文地质条件；含水层、隔水层特征及发育情况变化规律；矿井突水情况、静止水位和含水层水位变化；断层导水性；现生产区域最大及正常涌水量，邻近采区周围小窑涌水和积水情况等。
煤层及其顶底板的物理、力学性质等。
说明对地质资料进行审查的结果，包括资料的可靠性及存在的问题。
(3)确定采区生产能力，计算采区储量(工业储量、可采储量)和高级储量所占的比例，计算采区服务年限并确定同时生产的工作面数目。
(4)确定采区准备方式。区段和工作面划分、开采顺序，采掘工作面安排及其生产系统(包括运煤、运料、通风、供电、排水、压气、充填和灌浆等)的确定。当有几个不同的采区巷道准备方案可供选择时，应该进行技术经济分析比较，择优选用。
(5)选择采煤方法和采掘工作面的机械装备。
(6)进行采区所需机电设备的选型计算，确定所需设备型号及数量，采区信号、通讯与照明等。
(7)洒水、掘进供水、压气、充填和灌浆等管道的选择及其布置。
(8)采区风量的计算与分配。
(9)安全技术及组织措施：对预防水、火、瓦斯、煤尘、穿过较大断层等地质复杂地区提出原则意见，指导编制采煤与掘进工作面作业规程，并在施工中加以贯彻落实。
(10)计算采区巷道掘进工程量。
(11)编制采区设计的主要技术经济指标：采区走向长度和倾斜长度、区段数目、可采煤层数目及煤层总厚度、煤层倾角、煤的容重、采煤方法、主采煤层顶板管理方法、采区工业储量和可采储量、机械化程度、采区生产能力、采区服务年限、采区采出率和掘进率，巷道总工程量、投产前的工程量。
二、采区设计图纸
设计图纸一般包括：
地质柱状图、采区井上下对照图、煤层底板等高线图、储量计算图及剖面图等应进行复印，作为采区设计的一部分。此外，还须有：
(1)采区巷道布置平面及剖面图(比例：1：1 000或1：2 000)；
(2)采区采掘机械配备平面图(比例：1：1 000或1：2 000)；
(3)采煤工作面布置图(比例：1：50或1：200)；
(4)采区通风系统(最大、最小负压)示意图；
(5)瓦斯抽放系统图(低瓦斯矿井不要此图)；
(6)采区管线布置图(包括防尘、洒水、灌浆管路布置等)；
(7)采区轨道运输系统图(比例：1：1 000或1：2 000)；
(8)采区供电系统图(比例：1：1 000或1：2 000)；
(9)避灾路线图；
(10)采区车场图(比例：1：200或1：500)；
(11)采区巷道断面图(比例：1：50或1：20)；
(12)采区巷道交岔点图(比例：1：50或1：100)；
(13)采区硐室布置图(比例：1：200)。
前9张图属方案设计附图，后4张图是施工图。以上仅是一般情况，具体设计时应根据情况适当增删。
采区设计的编制和实施是矿井生产技术管理工作的一项重要内容，一般由矿总工程师负责组织地质、采煤、掘进、通风、安全、机电、劳资、财务等部门共同完成。
随着系统工程及计算机在采矿设计中的应用，对采区技术方案进行优化设计，计算机辅助设计，是设计改革的一个重要方向。
§16.3 采区参数的确定
采区参数包括：采区尺寸、工作面及区段长度、采区煤柱尺寸及采区生产能力等。
一、采区尺寸
(一)影响采区尺寸的因素
确定合理的采区长度，应考虑采区地质条件、开采技术装备条件、采区生产能力、工作面接替以及经济因素的影响。
1．地质条件
(1)地质构造。较大的地质构造，对采区长度影响较大。为了便于布置采区巷道，往往以大的断层及褶曲轴作为划分采区的界限。
(2)煤层及围岩稳定程度。围岩的稳定程度影响区段巷道的维护状况。在松软的煤层中布置区段巷道，维护较困难，采区走向长度不宜过大。如采用岩石集中平巷且围岩较稳定时，工作面采用超前平巷，煤层巷道维护时间很短，采区长度可适当增大。
(3)自然发火。有自然发火危险的煤层，在确定采区走向长度时，要保证开采、收尾及封堵期间不发生煤层自燃发火，并在采完以后，能将采区迅速封闭。
(4)再生顶板形成时间。缓斜、倾斜近距离煤层群或厚煤层分层开采时，上下煤层(分层)工作面要保持一定错距。根据实践经验，工作面错距一般为120～200m。
(5)煤层倾角。由于开采条件和所使用的采煤方法的限制，急斜煤层采区走向长度较缓斜和倾斜煤层短。随着开采技术的发展，急斜煤层采区走向长度有加大的趋势。
2．生产技术条件
1）区段平巷的运输设备
（1）胶带输送机。一般吊挂胶带输送机有效铺设长度为300～400m/台，新系列可伸缩吊挂胶带输送机铺设长度为500～1000m/台。所以选用胶带输送机一般都能够满足目前采区走向长度的要求。
（2）刮板输送机。可弯曲刮板输送机每台有效铺设长度可达200m，在区段平巷中串2～3台串联运输即可满足一般采区走向长度的要求。
（3）矿车。中、小型矿井区段运输平巷常采用无极绳、小绞车牵引矿车运煤，采区长度一般较短。
（4）辅助运输设备。区段平巷坡度起伏较大时，工作面多采用小绞车运料，采区走向长度宜适当缩短，以免多段运料并增加辅助工人数。
2）设备搬迁
缓斜、倾斜煤层群或厚煤层分层开采使用集中运输平巷的采区，宜有较大的走向长度以充分发挥运输设备效能、减少设备拆装次数及工作面搬迁次数。
3）采区供电
采区走向长度加大，采区变电所至负荷供电距离增加，电压降大，影响工作面机电设备的正常运转。所以在确定采区走向长度时，要顾及电压降的影响。
3．经济因素
合理的采区走向长度，应当使吨煤费用最低。采区走向长度的变化会引起多项费用的变化，如区段平巷的维护费和运输费随着采区走向长度的加大而增加；采区上（下）山采区车场和硐室的掘进费和机电设备安装费随着采区走向长度的加大而减少；而区段平巷的掘进费则与采区走向长度的变化无关。因此，在经济上存在着使吨煤费用最低的采区走向长度的合理值。
（二）采区尺寸数值
采区尺寸包括采区走向长度和倾斜长度。使用单体液压支柱的普采工作面采区，其走向长度一般为1000～1500m。综采采区宜用单面布置，其走向长度一般不小于1000m；当双面布置时，一般不小于2000m。
煤层倾角平缓，采用盘区上（下）山布置时，盘区上山长度一般不超过1500m，盘区下山长度不宜超过1000m；采用盘区石门布置时，盘区斜长可按具体条件确定。盘区走向长度可按采区走向长度考虑。
煤层倾角较大时，采区倾斜长度由水平高度确定，在这种情况下确定采用尺寸主要是确定采区走向长度。
二、采煤工作面长度
(一)影响工作面长度的因素
合理工作面长度应能为实现工作面高产、高效提供有利条件。在一定范围内加长工作面长度能获得较高产量和提高效率，减少采区巷道开掘工程量和维护量，降低吨煤成本。但是，工作面过长，将会导致工作面推进度降低，不利于实现高产、稳产，影响经济效益。因此，工作面长度有其合理范围。在确定工作面长度时，应考虑以下影响因素：
1．煤层赋存条件
(1)煤层厚度。煤层很薄时，工作面行人运料不便；煤层采高过大(超过2.5m)时，工作面支柱和回柱操作困难，工作面不宜过长。
(2)煤层倾角。煤层倾角大于30°行人运料即感不便，特别是急斜煤层，由于工作面作业条件困难、劳动强度大、滑落煤块岩块易于伤人等原因，工作面宜较短。
(3)围岩性质。顶板松软破碎的工作面或坚硬顶板工作面顶板控制工序占用时间较长，工作面均不宜过长。
(4)地质构造。采区中小的断层多或顶底板起伏较大，会使采煤工作困难、支护复杂，容易打乱正规循环作业，工作面不宜过长。落差较大的走向断层常作为划分区段的境界，在客观上也限制了工作面长度。
如果煤层倾角较小、采高适中，围岩性质便于顶板控制，地质构造简单，则可合理加大工作面长度。
2．机械装备及技术管理水平
(1)采煤机。由于滚筒采煤机和刨煤机落煤较爆破落煤进度快、效率高，为了充分发挥采煤机械的效能，条件相同的普采工作面长度宜大于炮采工作面。由于使用液压支架能保证采煤机有较高的牵引速度，辅助时间少，所以综采工作面长度可比普采工作面更长，但工作面过长管理复杂，遇到地质变化的可能性也愈大，因此，工作面不宜过长。
(2)输送机。工作面输送机的运输能力和有效铺设长度应满足工作面生产的要求，使采落的煤炭在规定时间内运出。
(3)顶板控制。顶板控制对工作面长度的影响，通常表现为采空区处理能力赶不上采煤的速度，尤其在使用单体支架的普采工作面，常出现这种现象。因此，确定工作面长度要考虑采空区处理能力。倾角小时，可采用分段同时回柱以提高放顶能力；倾角大时，分段回柱则不够安全。顶板稳定时，可实行采回平行作业，但顶板压力大或破碎时，采回平行作业即比较困难，故工作面长度不宜过大。综采工作面实现了“支回合一”，减少了顶板控制对加大工作面长度的影响。
(4)工作面通风。瓦斯涌出量较大的煤层，风速是限制工作面长度的重要因素。当工作面进度一定时，工作面愈长，则产量愈高，愈需要增加风量，由于工作面断面的限制，易导致风速过大，引起煤尘飞扬，影响安全生产。所以，在高瓦斯矿井中，要考虑工作面通风能力对工作面长度的影响。
3．巷道布置
采区巷道布置方式对工作面长度有一定影响。例如煤层群联合布置的采区，应使各区段上下煤层工作面长度相适应。可能对某一煤层而言工作面长度不大合适，但为了便于巷道布置，必须采用同主要可采煤层相适应的工作面长度。
实际工作中，都是根据煤层赋存条件、机械装备情况、采空区处理能力以及通风能力等因素综合考虑确定工作面长度。
(二)采煤工作面长度
综合机械化采煤工作面的长度，一般为150～200m；普采工作面的长度，一般为120～150m；炮采工作面长度，一般为80～150m。对拉工作面总长度一般为200～300m。小型矿井采煤工作面长度可采用大、中型矿井的下限或适当降低。急斜煤层采用伪斜柔性掩护支架采煤法的工作面长度一般为30～60m。
三、采区煤柱尺寸
确定煤柱合理尺寸的因素是煤层所受压力的大小以及煤柱本身的强度。在通常情况下，煤层埋藏深度和厚度较大、围岩较软时，煤柱承受的压力就较大。煤柱强度主要决定于煤层的物理力学性质，并与煤柱的形状尺寸、巷道的服务年限及巷道支护情况有关。在选择合理煤柱尺寸时，须综合分析确定。
煤柱留设应按照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的相关规定确定。
(1)采区上(下)山间的煤柱宽度(沿走向)：对薄及中厚煤层为20m；对厚煤层为20～25m。工作面停采线至上(下)山的煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为20m；对于厚煤层约为30~40m。
(2)上下区段平巷之间的煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为8～15m；对于厚煤层约为30m。
(3)运输大巷一侧煤柱宽度：对薄及中厚煤层约为20～30m；对于厚煤层约为25～50m。
(4)回风大巷一侧煤柱宽度：对于薄及中厚煤层约为20m；对于厚煤层约为20～30m。
(5)采区边界两个采区之间的煤柱宽度为10m。
(6)断层一侧煤柱宽度根据断层落差及含水等具体情况而定：落差大且含水时留30～50m；落差较大留10～15m；采区内落差小的断层通常不留煤柱。
应当指出：大巷布置在较坚硬的岩层中，或大巷距煤层垂距在20m以上时，一般不受采动影响，其上方可不留护巷煤柱。
采区内留设的煤柱可以回收一部分，如区段隔离煤柱、上（下）山之间及其两侧煤柱等等，但不可能全部回收出来。
四、采区生产能力
采区生产能力是采区内同时生产的采煤工作面和掘进工作面出煤量的总和。合理确定采区生产能力，可以充分发挥采区主要巷道和设备的效能，改善采区各项技术经济指标，合理提高采区生产能力，是实现采区集中化生产，不断提高矿井产量、减少同时生产采区个数的重要措施。
(一)采区生产能力的影响因素
确定采区生产能力，应综合考虑以下因素：
(1)地质因素。可采煤层数目、厚度、倾角、层间距、煤层结构、顶底板岩石性质、煤层定程度和地质构造等是影响采区生产能力的主要因素。瓦斯等级、煤层自然发火和水文情况对采区生产能力也有程度不同的影响。
(2)采煤、掘进、运输的机械化程度和通风、供电能力。
(3)采区储量。采区的生产能力要与采区储量相适应，使采区具有相应的服务年限。
(4)采区产量的稳定性
采区服务年限除了递增递减期外，采区产量要保持在生产能力以上，波动幅度不宜大，且稳定时间以不少于整个采区服务年限的为宜。
为了保证采区的正常接替，生产采区处在产量递减期时，新采区的全部准备工作（包括巷道掘进、设备的安装和试运转等），应当相应结束并留有适当余地。
要尽量避免矿井出现两个以上的采区同时处于生产接替状态，以减少同时生产的采区个数并简化生产管理工作。
（二）确定采区生产能力的方法
(16-1)
式中 ——采区生产能力，万；
——一个采煤工作面产量，万；
——同时生产的采煤工作面个数；
——采区掘进出煤系数，取1.1；
——工作面之间出煤影响系数，=2取0.95，=3取0.9。
确定采区生产能力主要是确定一个采煤工作面产量和同时生产的工作面个数。
1．一个采煤工作面产量
(16-2)
式中 ——采煤工作面长度，m；
——工作面推进度，；
——煤层厚度或采高，m；
——煤的密度，t／m3；
——采煤工作面采出率。
采煤工作面的设计能力一般应选取如下数值：综采工作面，采高在2m及2m以上的为50～80万，1.1～2m的为30～50万；配备有单体液压支柱的普采工作面产量为20～30万；炮采工作面能力为10～20 万。
2．采区内同时生产的工作面数目
采区内同时生产的工作面数目，应根据煤层赋存条件、采区主要巷道的运输能力、开采程序、采掘机械化程度、管理水平和采掘关系等因素，综合考虑确定。同时生产工作面过多，则管理复杂，接续紧张。
为保持采区合理的开采强度，每个双翼采区内同采的工作面数目一般为1~2个：
在一个采区内安排两个综采工作面，容易互相影响，可布置一个综采工作面另外再布置—个普采或炮采工作面。
3．采区生产能力的验算
初步确定采区生产能力后，应经过以下各生产环节的验算。
(1)采区运输能力。采区的运输能力应大于采区生产能力，其中主要是运煤设备的生产能力要与采区生产能力相适应。对于普采或综采工作面，采区集中巷和上(下)山运煤设备的小时生产能力，应与同时工作的工作面采煤机小时生产能力相适应。
(16-3)
式中 ——设备生产能力，；
——运输设备正常工作系数，取0.7~0.9；
——产量不均衡系数，取1.2~1.3；
——日出煤时间，。
(2)采区通风能力。采区的生产能力应和通风能力相适应。根据矿井瓦斯等级、进回风巷道数目、断面和允许的最大风速，验算通风允许的最大采区生产能力如下：
(16-4)
式中 ——巷道内允许的最大风速，m／s；
——巷道净断面积，m2；
——日产1t煤需要的风量，m3／min·；
——风量备用系数。

§16.4 采区准备方式的发展方向
我国煤矿地质、开采技术条件的多样性、复杂性，技术结构及管理体制的多层次性、决定了在不同类型矿井中，准备方式的多样性和发展的不平衡性。准备方式的改革与发展，可以归纳为：⑴准备方式的多样化；⑵采（盘、带）区的大型化；⑶采区布置的单层化和全煤巷化等。
一、准备方式多样化
国有重点煤矿中，主要采用采区式、盘区式和带区式准备，其产量比重分别占65%、20%和15%，分段式准备仅在个别矿井中采用。
20世纪70年代及以前，除近水平煤层外，均采用采区式准备。20世纪80年代以来，我国在倾角12°以下煤层，推广发展倾斜长壁开采的带区式准备。由于多种原因，12°以下煤层采用采区式准备仍有相当的比重。从今后发展来看，采区式仍然是我国主要采用的一种准备方式。采区式准备的系统及参数在不同时期、不同类型矿井中，有着不同的发展，其主要方向：⑴扩大采区尺寸及生产能力，增大采煤工作面连续推进长度；⑵普采采区发展多种形式的联合布置，减少矿井同采采区数、生产集中化；⑶综采采区及单产较高的变更采区内，在区段、采区范围内发展单层化布置，减少岩石巷道及大量联络巷，简化生产系统。
20世纪70年代及以前，近水平煤层均采用盘区式准备。20世纪80年代以来，在倾角12°以下煤层推广应用倾斜长壁带区式准备后，盘区式准备产量比重呈下降趋势，但目前仍占一定的比重，这是因为：⑴过去设计的大型盘区，服务年限有的达15～20a，目前正在继续生产；⑵开采块段内走向断层较多，采用倾斜分带布置较困难；⑶开采块段受地质构造或为保护地面建筑物等设施需留设煤柱的限制，倾斜长度较短，用采分带布置易造成工作面搬迁频繁；⑷倾角很小的煤层，从工作面推进方向上，沿走向与沿倾斜推进已无明显区别。主要依据区内是否设有上、下山进行判别。
20世纪80年代以来，带区式准备迅速获得较大推广，产量比重逐年上升，我国12°以下煤层可采储量占55%，今后发展潜力仍很大，主要方向为：⑴12°以下煤层，进一步发展各种形式的带区式布置；⑵扩大分带、带区尺寸，增加采煤工作面连续推进长度；⑶适应不同地质、开采技术条件，分别采用仰斜开采、俯斜开采、伪斜开采；⑷我国煤层倾角在～的矿区也很多，在井田内因地制宜地采用盘区式、带区式混合布置方式，以适应不同地质、开采技术条件，特别是井田构造较复杂时，为适应沿断层布置回采巷道，工作面小角度旋转调斜，在开采块段内出现了不同回采方向、不同倾角的开采单元（区段或分带）。
二、采区大型化
采区大型化含义包括：采（盘、带）区尺寸增大、可采储量增多、生产能力增大等几个方面。
20世纪50年代初期，采（盘）区走向长度一般不超过500～600m（双翼），而到20世纪70年代末，大中型矿井采区走向长度在1000m左右，各时期规定的参数取值，参见表。20世纪50年代制订煤矿矿井设计技术方向，主要是参考国外的数据，尚缺乏我国实际经验；自20世纪60年代起，历次制订“规范”、“技术方向”和“技术政策”时都经过实际的调查研究，基本上反映了当时较为合理的参数，从表中也可看出这些参数的变化趋势。

更多请在本站下载 下载地址