采垛

受射流有效射程和其它条件的限制采煤水枪在冲采了一定范围的煤体后就应拆除和下移。每拆移一次水枪在回采巷一侧所计划冲采的范围称之为采垛或煤垛。回采眼两侧的煤垛可平行布置或错半垛布置。一般在煤层薄、顶板野硬时，采用平行布置方式；煤层厚或顶板较差时，则采用错半垛布置方式1。

采垛面积为了提高经济效益，加大水枪生产能力，采垛面积有增大的倾向，但显然受到煤层顶板稳定性和水枪射流的射程所制约。在这里顶板稳定性是一个不可改变的客观因素，只能在改进落煤顺序和操作技术，提高出煤速度等方面着手来充分利用顶板的暂时稳定作用。而水枪射流的射程则完全可以通过改善生产系统机械装备等工艺措施加以提高，以充分发挥水采的效能。目前，对于顶板岩石坚硬的厚煤层和急倾斜煤层具有加大射流能力、增加采垛面积的潜力2。

现在，我国水采矿井无支护水采的采垛面积大部分为80~120m2。一些顶板稳定，煤质中硬以下的厚煤层，采垛面积有达140m2。一些煤质坚硬或顶板不稳定的煤层，采垛面积仅为60m2。实践表明，随着煤层条件（主要是顶板稳定性和煤质硬度）和矿压对煤层压酥作用的变化，即使在同一个采区的一个煤层内，也要经常调节采垛的面积大小和相应的射流参数2。

每个采垛的煤储量，随着煤厚和采垛面积的不同，其大小相差悬殊，例如在2.0米厚度的煤层中，每个采垛的煤储量约为200吨左右，而在4.0~6.0米厚度的煤层中，其煤储量可达400~600吨，甚至可达1000吨。

采垛的长、短边长度和冲采角在实际生产中，为了严格掌握采垛规格，一般采用采垛的长，短边长度和冲采角来反映采垛规格。

为了减少回采巷道掘进量和上采空区向下窜矸威胁，有利于垛内顶板稳定，一般均将采垛布置成倾斜长，走向短的平行四边形，长边为L，短边为l，冲采角为θ。据各矿不同煤层的初步统计，走向小阶段式采煤方法的采垛规格，其长边长度一般在13~20米，个别有更长的。短边的长度则与采垛的落煤顺序有关，当采用闭式落煤顺序时，一般为6~8米；当采用开式落煤顺序时，一般要小于上述数字，甚至只有2~3米的实例。对于冲采角θ，从保证人员和设备的安全出发，煤层越厚，倾角越大，一般应取偏小值，反之则取偏大值。根据相关实践经验，在不同倾角的薄及中厚煤层中，冲采角θ取50°~70°；在不同倾角的厚煤层中，冲采角θ取40°~60°。各矿经验表明，通过实践摸索，很容易找到合适的冲采角2。

采垛落煤顺序采垛落煤顺序的正确与否，直接影响到水枪生产能力、采垛煤损大小与安全操作。根据煤层顶板稳定程度，典型的采垛落煤顺序有两种，即开式落煤顺序和闭式落煤顺序。开式落煤顺序一般在煤层顶板比较稳固、相邻采垛冒落的大块矸石对本垛冲采无影响或影响很小时采用，它的最大优点是落煤效率高，要求操作技术低。闭式落煤顺序一般在煤层顶板属中等稳定及其以下条件时采用，冲采本垛时需暂留边角煤柱来临时支撑垛内顶板和隔离采空区矸石。这种落煤顺序掏槽时效率低，要求操作技术高。以缓倾斜厚煤层走向小阶段式采煤方法采垛的开、闭式落煤顺序为例。生产经验表明，中等稳定顶板的厚及特厚煤层，其采垛落煤顺序的难度和重要性居首位，而顶板中等稳定的薄及中厚煤层则居次位，影响较小，落煤顺序也易于掌握2。

采垛参数的影响因素（1）与煤层的厚度有关。一般煤层较厚时（5m以上），采垛应适当加大一点，这是因为前方和上帮老空区的矸石容易窜近水枪。为了使水枪的射流在煤垛内活动开，采垛必须有足够的尺寸。

（2）与煤层的顶板有关。顶板稳定，冒落的跨度大，块度大，采垛尺寸可以适当缩小一些，特别是用开式落煤时，有利于提高回收率。煤层顶板不好，易冒落时，煤垛尺寸可适当掌握其大小，但不宜加大移枪步距。

（3）与水压和水枪射程有关。顶板稳定时，应按照高压水有效射程设计煤垛尺寸。

（4）与煤的硬度有关。煤质坚硬，又有硬夹石层时，煤垛应稍缩小。

（5）与煤层倾角有关。煤层倾角小，没有窜矸危险，煤垛可以小一些；煤层倾角大，特别是上帮有矸危险，在落煤过程中，其上帮必须留有足够的挡矸煤柱，煤垛尺寸适当放大。

（6）其它因素。诸如矿压、水枪手的操作技术、射流质量等3。

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学