苏建军++苏志伟++苗成文

摘要：平朔矿区煤炭资源丰富，煤层埋藏相对较浅，小窑采空区分布较普遍。通过对平朔矿区小窑开采方式进行初步分析，总结平朔矿区采空分布规律，为现阶段生产提供可靠的基础性资料，确保矿区生产安全、高效。

关键词：矿区；小窑；开采工艺；采空规律

中图分类号：TD823.9 文献标识码：A 文章编号：2095－6835（2014）09－0026－02

煤矿采空区是煤炭开采结束后留下的“空洞”。由于地下采空区具有隐伏性强、空间分布规律性差、采空区塌陷情况难以预测等特点，使露天开采面临很大的安全问题，成为制约当前平朔矿区安全生产的一大难题。采空区的出现不仅容易使开采人员与机械设备掉入其内受到伤害，同时采空区形成的积水、积气容易引起突发灾害。因此，如何对地下采空区的分布范围、空间形态特征和采空区的冒落状况等进行量化评判，成为困扰工程技术人员对采空区潜在的危害性进行评价和合理确定采空区处治对策的关键性难题。

1小窑开采状况

平朔矿区煤炭开采历史悠久，大约从明、清时期以来就开始在周边煤层露头区进行小规模的开采，因年代久远，详情难以了解，对本区影响甚微。建国以来，矿区小窑逐渐被有组织地开采，由于规模小，对后续的开采基本构不成威胁。矿区内大规模的开采主要于20世纪80年代至2006年约30年的时间内。平朔矿区有100多座煤矿，大多数为斜井开拓，采煤方法以串珠式或房柱式为主，由畜力或绞车提升运输，批准的生产能力为每年6×104～3×105 t不等，但均存在超能力组织生产的情况，这种掠夺式开采造成资源浪费严重，也给今后正规开采带来很大的隐患。

2平朔矿区各个时期的开采状况

受当时经济、技术条件和设备的制约，各阶段的采掘方式和规模都不一样，形成的采空区也各不相同。以下结合平朔矿区多年来的开采特点，分三个阶段对采空区进行分析。

2.11950—1970年期间开采状况

该阶段开采方式为独眼斜井开拓，部分煤层较浅的地方采用竖井爬梯方式，人工用镐、锹挖掘，以采炭块为主。

生产条件：镐刨人背。

布置方式：巷柱式（俗称蜂窝状开采），见图1. 如图1所示，每10～20 m就开一条巷与临近巷道打通，随意性很大，是一种以掘代采的方式。巷道规格一般为3.0 m×3.5 m（宽×高），沿顶布置。

开采特征：先掘宽3.0 m，高1.5m的巷道，边掘边支木点柱，见图2，点柱间距1.5～2.0 m，掘到位后放2.0 m顶煤，见图3.这样块煤采出率高，面煤随采随回填巷道，不出井。

图11950—1970年期间 图21950—1970年期间

矿区开采布置方式煤矿开采木柱设计

该种方法优点：煤炭质量高，矸石含量为零；安全系数大；节省支护材料（1.5 m的木柱较耐用）。

2.21971—1990年期间开采状况

该阶段平朔矿区开始大规模开采，基本以斜井开拓为主，平车、蓄力拉运。

生产条件：爆破落煤、蓄力拉运。

布置方式：仓储式（俗称糖葫芦开采）。

巷道规格：3.0 m×2.0 m（宽×高）。

开采特征：先沿煤层底板开掘巷道，每条待采的巷道与上下巷贯通形成通风系统后，开始采取后退式回采方法，即从上巷开始向下巷方向回采，见图4，一次性采全高，工作面内无支护作业，视地质条件灵活掌握工作面仓储大小，每个仓储之间均留设停口煤柱。

图31950—1970年期间矿区开采 图41971—1990年期间矿区开采

该种方法优点：煤炭回收率高，缺点是安全系数低。

2.31991—2000年期间开采状况

生产条件：爆破落煤、耙煤机、刮板输送机、皮带机一条龙运煤。

布置方式：房柱式（俗称短臂式），见图5.

图51991—2000年期间 图61991—2000年期间

矿区布置图煤矿开采设计

工艺：巷道沿煤层底板布置，回采时先向上挑顶到煤层顶部，然后向两边扩宽至设计规格，见图6. 随采随出煤，出煤量以人作业方便为宜，具体采煤高度根据煤层厚度和煤层顶板完整程度决定，平朔矿区因顶板条件较好，一般采煤高度均为煤层厚度。

此开采方法是综采机械化开采前较为先进的布置方式，其优点为：具有形式正规的独立通风系统；资源回收率高；倒梯形煤层施工安全，不受片帮影响。

3 结论由于平朔矿区许多小煤矿经多次转让，加之开采无序，监管不力，所以现在已无法准确地对每一个小煤矿的开采状况进行调查，但通过以上分析，可以对平朔矿区从建国以来至20世纪末这一时间段内的小窑开采工艺和采空规模有一个大致的了解，希望本文能给平朔矿区各生产矿井在今后生产中带来一定的帮助。各生产矿井可结合现场揭示的采空情况加以验证和分析判断，尽可能摸清、摸准其分布规律，并采取相应措施做好提前防范工作，有效降低安全风险。〔编辑：刘晓芳〕Pingshuo Mining Area Local Small Kiln Mining Technology and Mining Goaf DistributionSu Jianjun, Su Zhiwei, Miao ChengwenAbstract: Pingshuo Mining Area mine coal resources are rich, coal is relatively shallow burial, a small gob distribution is more common. By the way Pingshuo Mining Area mining exploitation small kiln preliminary analysis, summarize the distribution of Pingshuo Mining Area mine gob provide reliable basic data for the stage production, mine production to ensure safe and efficient. Key words: mining area; small kiln; mining technology; goaf rule

摘要：平朔矿区煤炭资源丰富，煤层埋藏相对较浅，小窑采空区分布较普遍。通过对平朔矿区小窑开采方式进行初步分析，总结平朔矿区采空分布规律，为现阶段生产提供可靠的基础性资料，确保矿区生产安全、高效。

关键词：矿区；小窑；开采工艺；采空规律

中图分类号：TD823.9 文献标识码：A 文章编号：2095－6835（2014）09－0026－02

煤矿采空区是煤炭开采结束后留下的“空洞”。由于地下采空区具有隐伏性强、空间分布规律性差、采空区塌陷情况难以预测等特点，使露天开采面临很大的安全问题，成为制约当前平朔矿区安全生产的一大难题。采空区的出现不仅容易使开采人员与机械设备掉入其内受到伤害，同时采空区形成的积水、积气容易引起突发灾害。因此，如何对地下采空区的分布范围、空间形态特征和采空区的冒落状况等进行量化评判，成为困扰工程技术人员对采空区潜在的危害性进行评价和合理确定采空区处治对策的关键性难题。

1小窑开采状况

平朔矿区煤炭开采历史悠久，大约从明、清时期以来就开始在周边煤层露头区进行小规模的开采，因年代久远，详情难以了解，对本区影响甚微。建国以来，矿区小窑逐渐被有组织地开采，由于规模小，对后续的开采基本构不成威胁。矿区内大规模的开采主要于20世纪80年代至2006年约30年的时间内。平朔矿区有100多座煤矿，大多数为斜井开拓，采煤方法以串珠式或房柱式为主，由畜力或绞车提升运输，批准的生产能力为每年6×104～3×105 t不等，但均存在超能力组织生产的情况，这种掠夺式开采造成资源浪费严重，也给今后正规开采带来很大的隐患。

2平朔矿区各个时期的开采状况

受当时经济、技术条件和设备的制约，各阶段的采掘方式和规模都不一样，形成的采空区也各不相同。以下结合平朔矿区多年来的开采特点，分三个阶段对采空区进行分析。

2.11950—1970年期间开采状况

该阶段开采方式为独眼斜井开拓，部分煤层较浅的地方采用竖井爬梯方式，人工用镐、锹挖掘，以采炭块为主。

生产条件：镐刨人背。

布置方式：巷柱式（俗称蜂窝状开采），见图1. 如图1所示，每10～20 m就开一条巷与临近巷道打通，随意性很大，是一种以掘代采的方式。巷道规格一般为3.0 m×3.5 m（宽×高），沿顶布置。

开采特征：先掘宽3.0 m，高1.5m的巷道，边掘边支木点柱，见图2，点柱间距1.5～2.0 m，掘到位后放2.0 m顶煤，见图3.这样块煤采出率高，面煤随采随回填巷道，不出井。

图11950—1970年期间 图21950—1970年期间

矿区开采布置方式煤矿开采木柱设计

该种方法优点：煤炭质量高，矸石含量为零；安全系数大；节省支护材料（1.5 m的木柱较耐用）。

2.21971—1990年期间开采状况

该阶段平朔矿区开始大规模开采，基本以斜井开拓为主，平车、蓄力拉运。

生产条件：爆破落煤、蓄力拉运。

布置方式：仓储式（俗称糖葫芦开采）。

巷道规格：3.0 m×2.0 m（宽×高）。

开采特征：先沿煤层底板开掘巷道，每条待采的巷道与上下巷贯通形成通风系统后，开始采取后退式回采方法，即从上巷开始向下巷方向回采，见图4，一次性采全高，工作面内无支护作业，视地质条件灵活掌握工作面仓储大小，每个仓储之间均留设停口煤柱。

图31950—1970年期间矿区开采 图41971—1990年期间矿区开采

该种方法优点：煤炭回收率高，缺点是安全系数低。

2.31991—2000年期间开采状况

生产条件：爆破落煤、耙煤机、刮板输送机、皮带机一条龙运煤。

布置方式：房柱式（俗称短臂式），见图5.

图51991—2000年期间 图61991—2000年期间

矿区布置图煤矿开采设计

工艺：巷道沿煤层底板布置，回采时先向上挑顶到煤层顶部，然后向两边扩宽至设计规格，见图6. 随采随出煤，出煤量以人作业方便为宜，具体采煤高度根据煤层厚度和煤层顶板完整程度决定，平朔矿区因顶板条件较好，一般采煤高度均为煤层厚度。

此开采方法是综采机械化开采前较为先进的布置方式，其优点为：具有形式正规的独立通风系统；资源回收率高；倒梯形煤层施工安全，不受片帮影响。

3 结论由于平朔矿区许多小煤矿经多次转让，加之开采无序，监管不力，所以现在已无法准确地对每一个小煤矿的开采状况进行调查，但通过以上分析，可以对平朔矿区从建国以来至20世纪末这一时间段内的小窑开采工艺和采空规模有一个大致的了解，希望本文能给平朔矿区各生产矿井在今后生产中带来一定的帮助。各生产矿井可结合现场揭示的采空情况加以验证和分析判断，尽可能摸清、摸准其分布规律，并采取相应措施做好提前防范工作，有效降低安全风险。〔编辑：刘晓芳〕Pingshuo Mining Area Local Small Kiln Mining Technology and Mining Goaf DistributionSu Jianjun, Su Zhiwei, Miao ChengwenAbstract: Pingshuo Mining Area mine coal resources are rich, coal is relatively shallow burial, a small gob distribution is more common. By the way Pingshuo Mining Area mining exploitation small kiln preliminary analysis, summarize the distribution of Pingshuo Mining Area mine gob provide reliable basic data for the stage production, mine production to ensure safe and efficient. Key words: mining area; small kiln; mining technology; goaf rule

摘要：平朔矿区煤炭资源丰富，煤层埋藏相对较浅，小窑采空区分布较普遍。通过对平朔矿区小窑开采方式进行初步分析，总结平朔矿区采空分布规律，为现阶段生产提供可靠的基础性资料，确保矿区生产安全、高效。

关键词：矿区；小窑；开采工艺；采空规律

中图分类号：TD823.9 文献标识码：A 文章编号：2095－6835（2014）09－0026－02

煤矿采空区是煤炭开采结束后留下的“空洞”。由于地下采空区具有隐伏性强、空间分布规律性差、采空区塌陷情况难以预测等特点，使露天开采面临很大的安全问题，成为制约当前平朔矿区安全生产的一大难题。采空区的出现不仅容易使开采人员与机械设备掉入其内受到伤害，同时采空区形成的积水、积气容易引起突发灾害。因此，如何对地下采空区的分布范围、空间形态特征和采空区的冒落状况等进行量化评判，成为困扰工程技术人员对采空区潜在的危害性进行评价和合理确定采空区处治对策的关键性难题。

1小窑开采状况

平朔矿区煤炭开采历史悠久，大约从明、清时期以来就开始在周边煤层露头区进行小规模的开采，因年代久远，详情难以了解，对本区影响甚微。建国以来，矿区小窑逐渐被有组织地开采，由于规模小，对后续的开采基本构不成威胁。矿区内大规模的开采主要于20世纪80年代至2006年约30年的时间内。平朔矿区有100多座煤矿，大多数为斜井开拓，采煤方法以串珠式或房柱式为主，由畜力或绞车提升运输，批准的生产能力为每年6×104～3×105 t不等，但均存在超能力组织生产的情况，这种掠夺式开采造成资源浪费严重，也给今后正规开采带来很大的隐患。

2平朔矿区各个时期的开采状况

受当时经济、技术条件和设备的制约，各阶段的采掘方式和规模都不一样，形成的采空区也各不相同。以下结合平朔矿区多年来的开采特点，分三个阶段对采空区进行分析。

2.11950—1970年期间开采状况

该阶段开采方式为独眼斜井开拓，部分煤层较浅的地方采用竖井爬梯方式，人工用镐、锹挖掘，以采炭块为主。

生产条件：镐刨人背。

布置方式：巷柱式（俗称蜂窝状开采），见图1. 如图1所示，每10～20 m就开一条巷与临近巷道打通，随意性很大，是一种以掘代采的方式。巷道规格一般为3.0 m×3.5 m（宽×高），沿顶布置。

开采特征：先掘宽3.0 m，高1.5m的巷道，边掘边支木点柱，见图2，点柱间距1.5～2.0 m，掘到位后放2.0 m顶煤，见图3.这样块煤采出率高，面煤随采随回填巷道，不出井。

图11950—1970年期间 图21950—1970年期间

矿区开采布置方式煤矿开采木柱设计

该种方法优点：煤炭质量高，矸石含量为零；安全系数大；节省支护材料（1.5 m的木柱较耐用）。

2.21971—1990年期间开采状况

该阶段平朔矿区开始大规模开采，基本以斜井开拓为主，平车、蓄力拉运。

生产条件：爆破落煤、蓄力拉运。

布置方式：仓储式（俗称糖葫芦开采）。

巷道规格：3.0 m×2.0 m（宽×高）。

开采特征：先沿煤层底板开掘巷道，每条待采的巷道与上下巷贯通形成通风系统后，开始采取后退式回采方法，即从上巷开始向下巷方向回采，见图4，一次性采全高，工作面内无支护作业，视地质条件灵活掌握工作面仓储大小，每个仓储之间均留设停口煤柱。

图31950—1970年期间矿区开采 图41971—1990年期间矿区开采

该种方法优点：煤炭回收率高，缺点是安全系数低。

2.31991—2000年期间开采状况

生产条件：爆破落煤、耙煤机、刮板输送机、皮带机一条龙运煤。

布置方式：房柱式（俗称短臂式），见图5.

图51991—2000年期间 图61991—2000年期间

矿区布置图煤矿开采设计

工艺：巷道沿煤层底板布置，回采时先向上挑顶到煤层顶部，然后向两边扩宽至设计规格，见图6. 随采随出煤，出煤量以人作业方便为宜，具体采煤高度根据煤层厚度和煤层顶板完整程度决定，平朔矿区因顶板条件较好，一般采煤高度均为煤层厚度。

此开采方法是综采机械化开采前较为先进的布置方式，其优点为：具有形式正规的独立通风系统；资源回收率高；倒梯形煤层施工安全，不受片帮影响。

3 结论由于平朔矿区许多小煤矿经多次转让，加之开采无序，监管不力，所以现在已无法准确地对每一个小煤矿的开采状况进行调查，但通过以上分析，可以对平朔矿区从建国以来至20世纪末这一时间段内的小窑开采工艺和采空规模有一个大致的了解，希望本文能给平朔矿区各生产矿井在今后生产中带来一定的帮助。各生产矿井可结合现场揭示的采空情况加以验证和分析判断，尽可能摸清、摸准其分布规律，并采取相应措施做好提前防范工作，有效降低安全风险。〔编辑：刘晓芳〕Pingshuo Mining Area Local Small Kiln Mining Technology and Mining Goaf DistributionSu Jianjun, Su Zhiwei, Miao ChengwenAbstract: Pingshuo Mining Area mine coal resources are rich, coal is relatively shallow burial, a small gob distribution is more common. By the way Pingshuo Mining Area mining exploitation small kiln preliminary analysis, summarize the distribution of Pingshuo Mining Area mine gob provide reliable basic data for the stage production, mine production to ensure safe and efficient. Key words: mining area; small kiln; mining technology; goaf rule