水力采煤方法

利用高压水射流破落煤体。并利用水力来完成运煤和提煤的采煤方法

水力采煤是利用高压水射流破落煤体.并利用水力来完成运煤和提煤的采煤方法。在我国水采井区中,常用的水采方法主要有倾斜短壁水力采煤法和走向短壁水力采煤法。

生产系统

全部水力化矿井

1、全部水力采、运、提的水力化矿井

井下的运输提升过程均采用水力完成。辅助运输用旱采方式。

2、分级运提的全部水力化矿井

主要区别为：运输、提升采用水旱分级方式。

从采区到地面，粒度小的用水力，大的用旱提、旱运方式。

水旱结合的部分水力矿井

1、水旱两套生产系统的矿井

因井田内煤层赋存条件相差太大，有适于旱采的，有适于水采的，用两套生产系统。

2、用水力完成部分生产环节的矿井

水旱结合如用水力落煤和运煤，用旱提方式提煤或用机采炮采落煤，用水运、水提的等。

水采工艺

由三部分组成：即高压供水系统、煤水运提系统、脱水系统。

高压供水系统

由供水源、高压供水泵、高压供水管路、水枪组成。

1、供水源：要充足适用（固体颗粒杂质少，酸度低、取用方便）。有开式供水、闭式供水（循环处理供水）两种供水方式，目前闭式供水是绝大部分矿区必须采用的一种方式。

2、高压供水泵：系统的核心，有往复泵、离心泵，我国水采井（区）均采用分段式多级离心泵。供水压为12～20Mpa，当煤较硬时，需高压，可多泵串联，一泵一枪，泵设在地面或井下，一泵安装多枪，可轮流使用。而掘进面一般用炮掘、水运，低压（0.6～2Mpa），需要单独设供水系统。

3、高压供水管路：分为主干管、支干管、支管几种管路。主干管为主要管路，铺设在井筒、井底车场、运输大巷和石门中，使用期限长，要用较大直径，内径250～300mm，壁厚10～15mm；支干管铺设在上山、区段运输巷、分段上山中，服务时间较长，管的内径为150～200mm，壁厚7～10mm；支管设在回采眼、回采巷中，要经常拆移，用小的管路，一般内径125～150mm，壁厚7mm。

4、水枪：是水采的最主要采掘设备；可分为手动水枪、液控水枪、自移液控水枪。

手动水枪：结构简单，维护方便，造价低，操作人员可直接监视破煤情况；但劳动强度大，冲采时易发生返煤伤人情况。

液控：机械化程度高，动力单一，破煤效果好，可离枪操作。

自移液控水枪：在研究中。可以远距离操作，安全、高效。

煤水运提系统

可分为明槽自流水力运输系统、管道运输系统两种。

1、明槽自流水力运输：溜槽或巷道底板。有坡度，2～3m/S以上的速度。采区内部多用此方式。自溜运输方式。

2、管道运输：煤水泵提供动力，是水采矿井广泛采用的运输方式，不受坡道限制，允许线路曲折变化，表3提供了几种煤水泵的技术参数。管道运输最大的问题是泵、管的磨损问题。

脱水系统

将煤、水分离的系统。可以与选煤厂相结合，直接进行煤的洗选。若无洗煤厂，则需要设地面专用脱水车间，或设简易脱水系统。

发展趋势

现有水采工艺的发展趋势

当前水采技术所体现的一切优点都是与工作面短壁无支护、大射流冲采和水力运输密切相关的。它具有系统装备简单、机械化程度高、生产连续性强、回采工序单一、体力劳动轻、易于操作和对地质条件适应性强等优点。因此，在当前及今后相当长的一段时间内，预测我国水采发展趋势主要是：

(1)积极优先发展高产高效型水采。在条件适合或基本适合无支护大射流水采工艺要求的厚及特厚、储量丰富的煤层中推行水采。

(2)发展经济型或区域化水采，在难以推行旱采机械化、或旱采机械化效益差的倾斜、急倾斜和不稳定煤层采用经济型或区域化水采工艺，能够取得优于旱采的技术经济指标。

积极开展技术创新工程

随着生产发展的需要，水采在技术上也将要有一个新的进展和突破。综合分析国内外水采技术发展的动向和趋势及不同学科间相互交叉、渗透和融合，会出现一系列新的技术创新项目，归纳起来主要有以下几个方面：

(1)不断探索水采工艺的新形式和新工艺，以期构成一个完整的水力机械化体系。

(2)深入开展研究高瓦斯含量煤层水采工作面通风新方式，创造完整可靠的回风通路。

(3)改革工艺流程，简化生产系统，以适应中小型矿井的发展需要。

(4)走与水选结合的路子，不断提高水采煤炭质量。

加强技术装备研究

根据需要应在以下几个方面开展工作：

(1)研制高效远距离落煤水枪，使其有效射程达25m左右。目前我国水枪有效射程在15～20m，这样就限制了回采顺槽间距的加大，不仅增加了采后掘进巷道，提高了生产成本，同时也导致采掘接续紧张。日本正在研究远距离落煤水枪，采面漏斗布置可达30m左右。

(2)研究开发井下煤水固液分离设备，将硐室功能转变为设备功能，达到一机多用，重复使用之目的。这方面已有方案设想，如果试点落实可进行试验。

(3)研究新型水力钻机，为水采工作面打通风孔提供可靠设备。

(4)研制小流量高压供水泵，以满足中小型矿井的生产需要。

(5)开展有支护水采专用设备的研究，主要是近距离落煤水枪和液压支架。

加大水采管理创新工作力度

随着知识经济的发展和信息社会的进步，我们已经进入了一个物质财富生产和精神财富生产的社会。在这个社会里，无论是生产运营、科学研究、创造发明和娱乐体育活动都离不开科学管理。因此，在日趋激烈的市场竞争中，水采如何进一步提高管理水平，已经成为一项十分重要的工作。过去水采简单的生产管理模式，已不适应生产发展的要求，甚至有一些管理方式可能会妨碍生产力的发展，所以在水采生产管理方面，要结合实际，勇于改革大胆创新，不断完善水采管理运行机制，提高水采生产现代化管理水平。

加强水采理论研究

主要开展以下几个方面的工作：

(1)水力破煤机理及最佳落煤参数的研究；

(2)固液两相流水力输送参数的研究；

(3)短壁无支护水采工作面矿压显现规律的研究；

(4)水采工作面采掘过程中沼气涌出规律的研究。

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