工作面走向长度为2000～5000m，平均3500m，可减少 工 作面搬家次数 。
4 巷道全部推广应用锚杆支护
根据煤层稳定、埋藏浅，坚硬而韧性大的特 点，巷道全部采用锚杆支护，锚杆支护率达 到100%。采用树脂锚杆支护，具有预张力 和锚固力强的特点，改善了巷道支护状况， 促进和保证了安全生产，节省了人力、物 力，提高了工效。
一、战略需求背景
厚煤层开采主要有三种方法：分层开采、综放开采、大采高综采。 大采高综采优点：高产、高效、安全性好、回收率高。
采法
产量比重(2004年) 回采率 年产量(万吨) 安全性
20% >80%
100~150
易发火
50% >70% 200~300
瓦斯易超限
30% >90% 300~400
围岩难控制
5 生产高度集中，优化合理格局
矿井生产模式为“一矿两井两面”，生产布局 为“一综两连”，即分别在大柳塔井和活鸡兔 井各布置一个高产高效综采工作面，每个综采 工作面配置两个连续采煤机掘进工作面，生产 环节少，系统简单，单产单进高，劳动效率高， 综采面每班7～10人，月产量最高超过90万t 。
二、 安全高效综采设备配套技术应用
运煤能力大,同 时多平巷方便 人员通行和工 作面设备及材
料运输。
当主通道因事 故受阻时，多 平巷可提供备 用脱险通道， 其余平巷仍能 提供足够风量 ，以保证工作 面正常生产 。
大柳塔矿高产高效矿井建设的做法与经验
❖回采工作面沿大巷条带式布置，省去了盘区 巷道，减少了通风、运输、供排水、供电等 系统工程，更便于管理 。同时增加了矿井的 开拓煤量和准备煤量，缓减了生产接续的紧 张。这种布置减少了盘区煤柱，提高了煤炭 回收率，简化了环节，不论是煤炭运输、辅 助运输、无轨胶轮车辅助运输， 材料、设备 与人员可以不经任何转载环节，一直运送到 采掘工作面。
2009年我国第一套7m大采高设备在神东补连塔煤矿 应用。采煤机-美国久益7LS7改进型；刮板DBT PF6/1542，3×1000kW，机头、机尾传动装置为DBT 制造，中部槽为国内天地奔牛生产；液压支架-郑 煤机ZY16800/32/70D，立柱为国产500mm。
2010年陕煤集团第一套7m大采高设备在红柳林煤矿 应用。采煤机-艾柯夫SL1000，刮板为国产天地奔 牛制造的SGZ1400/4500，液压支架为平煤机的 ZY18800/32.5/72D，立柱为国产500mm。
1.2 大采高一次采全厚采煤法
采用一次性开采厚煤层全厚的长壁采煤法，综采工艺 适用于倾角较小的煤层。
2007年世界第一套6.3m综采设备在神东上湾煤矿应用 。采煤机-德国艾柯夫SL1000，刮板DBT PF6/1342,3×1000kW，液压支架-郑煤机 ZY10800/28/63D，立柱为国产400mm。
大柳塔煤矿井田构造简单，煤层倾角平缓，赋存稳定，埋藏浅，易 开采，顶板中等稳定，适 合全部垮落法管理顶板，瓦斯含量低，安 全条件理想，适合机械化长壁式大强度开采.
有3 层可采煤层，平均厚度4～6m，属低灰、低硫、 低磷、中高发热量的环保型绿色煤炭.
大柳塔矿高产高效矿井建设的做法与经验
1 采用平硐开拓方式
❖ 综采工作面向“大型化、智能化”方向发展现状。目前， 国外高产高效综采工作面长度达到450ｍ，工作面最大推进长度美 国和澳大利亚超过6000ｍ，最大采高达到6.0ｍ。国内神华集团神 东矿区哈拉沟煤矿综采二队12上101综采工作面长度也达到450ｍ， 榆家梁煤矿45202综采工作面推进长度达到6380m。补连塔煤矿
充分利用了煤层赋存稳定，开采条件好的优势，采用平硐开拓， 带区式布置，沿煤层布置大巷，沿大巷两侧直接布置条带工作 面，开拓方式简单，工程量少 ，建井速度快，周期短，投资 少，见效快。
开拓系统由4条平巷组成，一条带式输送机大巷 ，两 条辅助运输平巷，一条总回风巷。矿井采用抽出式通 风，走向长壁后退式采煤法。
巷道掘进联合机组化
❖综采工作面的推进速度很快，平均推进速度一般为 10～20m/d，这就要求平巷的掘进速度为30～ 50m/d，甚至60～100m/d（按双巷制计算） ，这样高的掘进速度，部分断面掘进机已难以达到 。因此，美国和澳大利亚的矿井全部使用连续采煤 机或掘锚联合机组 开掘工作面平巷。 我国和其他产煤国 家也正在推广使用 上述两种机型开掘 工作面平巷。
2 优化工作面设计,回采工作面沿大巷条带式布置
工作面采用多巷布置
三巷布置
1—邻近工作面巷道； 2—运料巷道； 3—备用巷道； 4—运煤巷道
1—回风平巷；2—采空区；3—工作面；4—风障；5—永久性风墙； 6—运输轨道；7—带式输送机；8—进风平巷
四巷布置
工作面多巷布置优点
1
2
3
多巷道布置进风 容易，单巷风阻 低且能保证工作 面有足够的风量 ，特别当煤层瓦 斯涌出量较大， 工作面后退推进 速度很快时能防 止瓦斯聚集。
第三讲 安全高效 一次采全高综采技术
内容提要
一 战略需求背景
二 安全高效一次采全高发展现状及主要特点 三 大柳塔矿建设高产高效矿井的实践与经验
一、战略需求背景
煤炭是我国的主体能源，安全、高效、高回收率开采 是国家重要的产业政策，是煤炭生产企业追求的目标。 我国4-6m煤层储量占34%，是13个亿吨级煤炭基地的主 采煤层。
带式输送机大巷与井筒直接相连，井筒在煤层露头开拓时，就与 带式输送机大巷合二为一， 实现了带式输送机一条龙连续运输， 大大提高了矿井的提升能力。
大柳塔矿高产高效矿井建设的做法与经验
基本做到当年投产、当年达产、当年建成高产高效矿 井，如淮南张集、永城陈四楼、黄陵一矿、铜川玉华等矿 井都属于这一模式。
3 优化工作面设计尺寸
工作面设计打破传统设计规范，实现与国际水平的接轨，改 革巷道布置，加大采区几何尺寸 ，增加采区储量，保证高产 高效矿井建设的进行。
工作面长度设计为220～250m，平均235m ，大大增加 工作面快速截割时间。美国长壁工作面长度绝大部分在 200～300m之间，根据我国煤矿近几年综采面统计数据， 我国综采面长度最佳值为150～250m之间。
1.1 机械化化、智能化程度
截止2018年7月，全国煤矿采煤、掘进机械化程度已分别达 到78.5%、60.4%，比2012年均提高近10个百分点，全国已经 建成70多个智能化采煤工作面。 截止2020年初，煤矿智能化建设成效凸显，采煤工作面机器 人、钻锚机器人、选矸机器人和巡检机器人已在煤矿井下应 用，全国已建成200余个智能化采煤工作面。下一步要推进煤 矿智能化建设全面铺开，特别是山东、河南、安徽、山西等 灾害重、人员多的地区，要率先建成一批100人以下无人（少 人）智能化矿井。
综采工作面“三机”性能应相互匹配：输送机的生产能力 应大于采煤机的生产能力，液压支架的移架速度应大于采 煤机的工作速度。
工作面转载机和平巷带式输送机与刮板输送机的配套指的 是运输能力上的配套，其原则是由里（工作面）向外（平 巷）的运输设备能力后者大于前者。
如美国福克矿安全高效综采工作面用德国布朗公司 HR280型刮板输送机，槽宽1000mm，链速1.45m/s，运输能 力3000t/h；转载机溜槽宽1200mm，链速1.79m/s，运输能 力3500t/h；平巷用美国FMC公司产可伸缩带式输送机，吊 挂式带式输送机带宽1524mm，运输能力4000t/h。
22303综采工作面采高达到7ｍ，是当时世界首个最大采高工作面； 2018年 3月，世界首个智能超大采高8.8米工作面在神东煤炭集团 上湾煤矿成功投产。
❖
截至2018年9月，产能超过千万吨煤矿47座，产能超过
2000万吨煤矿11座，合计产能占在产煤矿总产能的7.74%。
中国10大千万吨年产能煤矿
1、中国神华能源股份有限公司哈尔乌素露天矿3500万t/a 2、神华宝日希勒能源有限公司露天煤矿3500万t/a 3、神华准格尔能源有限责任公司黑岱沟露天矿3400万t/a 4、中煤平朔集团有限公司安家岭露天矿3000万t/a 5、中国神华能源股份有限公司补连塔煤矿2800万t/a 6、华能伊敏煤电有限责任公司露天矿2200万t/a 7、中煤平朔集团有限公司安太堡露天矿2000万t/a 8、中煤平朔集团有限公司东露天矿2000万t/a 9、中国神华能源股份有限公司布尔台煤矿2000万t/a 10、中国神华能源股份有限公司胜利一号露天矿2000万t/a
高强让压锚杆应用
有让压与无让压试验比较
掘锚联合机组
发展掘支联合机组，实现“掘锚一体化”平行作业， 锚杆支护将是加快煤巷单进速度的必要手段。
三、大柳塔矿高产高效矿井建设的做法与经验
大柳塔矿高产高效矿井建设的做法与经验
一、 充分利用煤层赋存条件，优化矿井和采区设计，为高
产高效矿井建设提供自然优势
二、安全高效一次采全高发展状况及主要特点
1 大型化、智能化
2
开拓布置单一化（一水平一层煤、一井一面）
3 煤炭生产集中化（面长推进长度长、大断面多巷式）
4 设备选型配套合理化（采运支成套配置）
5 巷道掘进联合机组化（掘锚联合机组）
1. 大型化、智能化
国内综采工作面常规长度一般为150米-250米。
该工作面自2015年9月15日开始掘进，历时18个月，于2017年6月 初顺利通过验收、移交，后续工程及工作面安装完毕后，于2018年 3月试采，4月正式开采。
多巷式布置
工作面运输平巷和回风平巷采用大断面多巷式布置，一般为 双巷或三巷，主要是满足通风和辅助运输的需要。还有采用 四巷或五巷布置。
1995年美国综采工作面长度达335m，平均246m，大 于300m占13.89%。
神华神东煤炭集团相继创新了第一个300米、360米 、400米、450米加长工作面；首创了世界上第一个 5.5米、6.3米、7米、8.8米大采高重型工作面和中 厚偏薄煤层自动化工作面。