所有采煤工藝

第一章采煤工藝技術(shù)概述本章主要介紹：（1）長(zhǎng)壁工作面采煤工藝概述，包括：長(zhǎng)壁采煤方法、長(zhǎng)壁采煤工作面采煤工藝方式、采煤工藝方式的特點(diǎn)；（2）采煤工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)，包括：采煤工作面循環(huán)作業(yè)、循環(huán)方式、作業(yè)形式、工序安排、勞動(dòng)組織、循環(huán)圖表、綜采工作面工藝設(shè)計(jì)實(shí)例；（3）采煤作業(yè)規(guī)程與安全技術(shù)措施，包括：采煤工作面作業(yè)規(guī)程的編制、特殊條件下安全技術(shù)措施的編制；1．1長(zhǎng)壁工作面采煤工藝概述1．長(zhǎng)壁采煤方法解放前，采用原始的穿硐式、殘柱式、高落式等采煤方法；解放后，采用長(zhǎng)壁采煤方法。2．長(zhǎng)壁采煤工作面采煤工藝方式爆破采煤、普通機(jī)械化采煤、綜合機(jī)械化采煤。3．采煤工藝方式的特點(diǎn)（1）炮采工藝特點(diǎn)：工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、支護(hù)工作不安全、日產(chǎn)量及勞動(dòng)生產(chǎn)率低、材料消耗量大，適應(yīng)性強(qiáng)；（2）普采工藝特點(diǎn)：采煤工作實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，產(chǎn)量提高，設(shè)備投資少；支架的架設(shè)和回撤工作仍為繁重的人工勞動(dòng)，在頂板管理方面還顯得比較薄弱。（3）綜采的特點(diǎn)：高產(chǎn)、高效、安全、低耗。（4）選擇采煤工藝的原則：盡可能采用機(jī)械化程度較高的采煤工藝方式；工作安全、勞動(dòng)條件好；煤炭損失少、材料消耗少、成本低；生產(chǎn)事故少、管理方便。1．2采煤工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)1．采煤工作面循環(huán)作業(yè)（1）采煤工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)概念：根據(jù)采煤工作面的生產(chǎn)過(guò)程，配備一定的工種及定員，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按質(zhì)、按量、安全地完成既定任務(wù)，并保證周而復(fù)始地、不間斷地進(jìn)行采煤的作業(yè)方法。（2）采煤工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)①有一個(gè)科學(xué)的切實(shí)可行的作業(yè)規(guī)程和循環(huán)圖表，完成規(guī)定的正規(guī)循環(huán)率。②完成作業(yè)規(guī)程中規(guī)定的產(chǎn)量、進(jìn)度、效率、煤質(zhì)、主要材料消耗、工作面煤炭采出率等指標(biāo)。③工作面工程質(zhì)量合格，機(jī)電設(shè)備完好率不低于80%，事故率不超過(guò)2%。④安全生產(chǎn)，消滅死亡和重大事故。（3）正規(guī)循環(huán)率式中月實(shí)際完成正規(guī)循環(huán)數(shù)——是按正規(guī)循環(huán)標(biāo)準(zhǔn)的要求，逐日累計(jì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)，不得用月末總進(jìn)尺數(shù)反算。月工作日數(shù)——指全月日歷日數(shù)減去因工作面外部因素影響的日數(shù)（如節(jié)假日、礦井檢修、停電、重大運(yùn)輸和提升事故的影響等）。凡工作面本身事故影響造成的停產(chǎn)日數(shù)，仍按工作日數(shù)計(jì)算。要求：采煤工作面按煤層的地質(zhì)條件、機(jī)械裝備條件等，條件好時(shí)正規(guī)循環(huán)率為80%~90%，條件差時(shí)為70%~80%。2．循環(huán)方式概念：循環(huán)方式就是循環(huán)進(jìn)度和每晝夜循環(huán)數(shù)的總稱(chēng)。（1）循環(huán)進(jìn)度：循環(huán)進(jìn)度是采煤工作面完成一個(gè)循環(huán)后向前的推進(jìn)距離。L=n×b式中L——循環(huán)進(jìn)度；n——每循環(huán)落煤次數(shù)；b——落煤次數(shù)。落煤進(jìn)度的確定：頂板穩(wěn)定性、工作面運(yùn)輸能力、工作面支架排距、采煤機(jī)械的技術(shù)特征。每循環(huán)落煤次數(shù)的確定：頂板冒落步距、經(jīng)濟(jì)合理性。（2）晝夜循環(huán)數(shù)目晝夜循環(huán)數(shù)目的多少?zèng)Q定于循環(huán)周期（時(shí)間）的長(zhǎng)短，它直接決定著采煤工作面的日產(chǎn)量、效率和其它技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。3．作業(yè)形式概念：采煤工作面作業(yè)形式就是一晝夜內(nèi)采煤班和準(zhǔn)備班的配合方式。（1）“兩采一準(zhǔn)”（2）“兩班半采煤、半班準(zhǔn)備”（3）“三班采煤、邊采邊準(zhǔn)”（4）“兩采兩準(zhǔn)”（5）“三采一準(zhǔn)”（6）“四班交叉”4、工序安排工序安排的方法：（1）根據(jù)工序之間的關(guān)系和各自需要的時(shí)間，找出起主導(dǎo)作用并且占用工時(shí)最多的矛盾線(xiàn)，以及主要矛盾線(xiàn)上的主要工序。一般采煤工作為主要工序。（2）找出次要矛盾線(xiàn)：如支護(hù)線(xiàn)、回柱放頂線(xiàn)、作缺口線(xiàn)等。各次要矛盾線(xiàn)內(nèi)部各工序之間，一般也是順序關(guān)系。而各矛盾線(xiàn)之間，則是平行關(guān)系。（3）根據(jù)工序之間的制約關(guān)系和各自需要的工作時(shí)間，確定各矛盾線(xiàn)之間、各工序之間在時(shí)間和空間上的配合關(guān)系。最后，用簡(jiǎn)單明了的符號(hào)繪成工藝流程圖（箭頭圖），把一個(gè)循環(huán)的整個(gè)采煤工藝過(guò)程明確地表示出來(lái)，見(jiàn)下圖。

采煤工藝流程圖5．勞動(dòng)組織（1）采煤工作面的人員配備采煤工作面中的人員，根據(jù)工作情況的不同，有“人數(shù)可變工種”的工人和“人數(shù)固定工種”的工人。人數(shù)可變工種：指那些與工作面長(zhǎng)度和日循環(huán)數(shù)（或產(chǎn)量）的變化有直接關(guān)系的工種，如裝煤、清理頂?shù)酌?、掛梁、支柱、移溜、鋪網(wǎng)、回柱放頂工等。計(jì)算公式：勞動(dòng)定額可在《礦井生產(chǎn)統(tǒng)一勞動(dòng)定額手冊(cè)》或《標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》中查得。作業(yè)定額：把標(biāo)準(zhǔn)定額與具體工作條件相結(jié)合而制定的勞動(dòng)定額叫做作業(yè)定額。作業(yè)定額分為單項(xiàng)作業(yè)定額和綜合作業(yè)定額兩種。單項(xiàng)作業(yè)定額是指包括一道工序的作業(yè)定額；綜合作業(yè)定額是指包括若干道工序的作業(yè)定額。作業(yè)定額按其包括的人員數(shù)目，又可分為個(gè)人作業(yè)定額和工作隊(duì)（組）作業(yè)定額兩種。個(gè)人作業(yè)定額是指一個(gè)工人在一個(gè)工作日內(nèi)所應(yīng)完成的工作量。在實(shí)際工作中，作業(yè)定額一般是按照以下方式進(jìn)行計(jì)算制定的。個(gè)人單項(xiàng)作業(yè)定額：式中——個(gè)人單項(xiàng)作業(yè)定額；——標(biāo)準(zhǔn)定額；——定額修正系數(shù)。工作隊(duì)（組）單項(xiàng)作業(yè)定額：式中——工作隊(duì)（組）單項(xiàng)作業(yè)定額；——工作隊(duì)（組）內(nèi)人數(shù)。個(gè)人綜合作業(yè)定額：式中——個(gè)人綜合勞動(dòng)定額；——綜合工作量；——所需總工數(shù)。工作隊(duì)（組）綜合定額：式中——工作隊(duì)（組）綜合作業(yè)定額；——工作隊(duì)（組）人數(shù)。固定工種：指那些與一個(gè)循環(huán)中工作量變化無(wú)關(guān)的人，如采煤機(jī)司機(jī)、看管輸送機(jī)工、機(jī)電工、看管液壓泵工等。（2）勞動(dòng)組織形式確定長(zhǎng)壁工作面中的勞動(dòng)組織形式：分段作業(yè)、追機(jī)作業(yè)、分段接力追機(jī)作業(yè)。6．循環(huán)圖表采煤工作面循環(huán)圖表，由循環(huán)作業(yè)圖、工人出勤表和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表三部分組成。（1）循環(huán)作業(yè)圖概念：表示工作面內(nèi)各工序在時(shí)間上與空間上的相互關(guān)系。繪制循環(huán)作業(yè)圖的步驟：①按采煤方向和時(shí)間順序，畫(huà)出主要矛盾線(xiàn)上的工序。②畫(huà)出與主要工序循序進(jìn)行的次要矛盾線(xiàn)，其中超前主要工序的，畫(huà)在其左側(cè)，滯后者畫(huà)在其右側(cè)。超前或滯后的時(shí)間，等于兩線(xiàn)間的水平距離。③畫(huà)出不按主要工序順序進(jìn)行的其它工序，如開(kāi)缺口等。（2）工人出勤表對(duì)應(yīng)于循環(huán)作業(yè)圖，工作面人員的配備，用工人出勤表來(lái)表示。在工人出勤表里，應(yīng)該表明各工種每班應(yīng)出勤人數(shù)，每個(gè)工種工人工作時(shí)間及每循環(huán)的總?cè)藬?shù)。（3）技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表主要內(nèi)容：①采煤工作面的地質(zhì)條件：煤厚（總厚度及可采厚度）、傾角、密度等。②采煤工作面的技術(shù)條件：工作面長(zhǎng)度、采高、循環(huán)進(jìn)度、支架布置方式、移架方式、采空區(qū)處理方法等。③采煤工作面裝備條件：支架型號(hào)、采煤機(jī)型號(hào)等。④循環(huán)工作組織：循環(huán)方式、晝夜出勤人數(shù)等。⑤生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)成果：每循環(huán)產(chǎn)量；每晝夜出勤量；工作面月產(chǎn)量；采煤工效率；坑木、金屬支柱、炸藥、雷管等材料的消耗；采煤工作面噸煤成本等。7．實(shí)例（1）循環(huán)作業(yè)圖

（2）工作面出勤表工種班次早班中班夜班檢修班合計(jì)采煤機(jī)司機(jī)333413電工11169泵站工11125轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)11136輸送機(jī)司機(jī)11136支架工888428巷道維修工555621膠帶機(jī)司機(jī)11169裝車(chē)工222

6運(yùn)料工

66管理人員22228材料員

11油質(zhì)管理員

1

質(zhì)量驗(yàn)收員11114辦事員

11送飯工11114其他11114合計(jì)28282848132

（3）工作面主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表序號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)量備注1采高m3.28~3.36

2推進(jìn)長(zhǎng)度m1232

3煤層傾角（°）2~6

4工作面長(zhǎng)度m152~144.5

5煤的容重kg/m31350

6工業(yè)儲(chǔ)量萬(wàn)t90.9630

7采出率%95

8截深m0.8

9日產(chǎn)量t6138

10裝機(jī)容量kW2972.5

11作業(yè)制度

“四、六”制

12日循環(huán)數(shù)個(gè)12

13回采工數(shù)t/工46.5

1．3采煤作業(yè)規(guī)程與安全技術(shù)措施1．采煤工作面作業(yè)規(guī)程的編制（1）編制采煤工作面作業(yè)規(guī)程的依據(jù)①采區(qū)設(shè)計(jì)、②采、掘工程圖；③采煤工作面地質(zhì)說(shuō)明書(shū)；④本煤層及鄰近采區(qū)的礦壓觀測(cè)資料；⑤本煤層類(lèi)似采煤工作面的開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，存在的問(wèn)題，以及解決問(wèn)題的途徑和方法等；⑥礦、采區(qū)對(duì)本工作面的開(kāi)采要求，包括產(chǎn)量、效率、材料消耗、煤質(zhì)、直接成本等。（2）作業(yè)規(guī)程的內(nèi)容：概況、地質(zhì)情況、采區(qū)巷道布置示意圖、采煤工藝、頂板管理方法、工作面機(jī)電設(shè)備、正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖及勞動(dòng)組織表、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表、安全技術(shù)措施。（3）作業(yè)規(guī)程的編制與審批①明確任務(wù)；②召開(kāi)工人、干部、技術(shù)人員三結(jié)合會(huì)，研究生產(chǎn)技術(shù)和安全問(wèn)題；③具體編制作業(yè)規(guī)程，一般復(fù)寫(xiě)3~4份上報(bào)；④審批；⑤貫徹執(zhí)行；⑥作業(yè)規(guī)程在執(zhí)行中如條件發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修改，或編制補(bǔ)充措施。2．特殊條件下安全技術(shù)措施的編制（1）安全技術(shù)措施的內(nèi)容①對(duì)特殊情況的說(shuō)明，通常附有示意圖；②對(duì)問(wèn)題的處理方法（措施）要具體；③處理問(wèn)題時(shí)的組織分工，責(zé)任要明確。（2）安全技術(shù)措施的編制步驟和方法①調(diào)查研究，把需要處理的特殊情況搞清，有時(shí)需要地質(zhì)、測(cè)量、礦壓等有關(guān)人員幫助搞清；②召開(kāi)工人、干部、技術(shù)員三結(jié)合研討會(huì)，確定問(wèn)題的解決辦法；③由采煤技術(shù)員按研究確定的處理方法編制安全技術(shù)措施；④上報(bào)礦里經(jīng)總工程師批準(zhǔn)；⑤向參與處理問(wèn)題的有關(guān)人員貫徹，要求嚴(yán)格遵照?qǐng)?zhí)行；⑥特殊情況處理后，要向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，經(jīng)同意后，才使采煤工作面轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)。第二章炮采工作面采煤工藝技術(shù)本章主要介紹：（1）概述，包括：工作面概況、地質(zhì)及水文情況、采區(qū)巷道布置圖及生產(chǎn)系統(tǒng)；（2）炮采工作面破、裝、運(yùn)煤，包括：落煤、裝煤和運(yùn)煤；（3）炮采工作面頂板管理，包括：炮采工作面支護(hù)設(shè)計(jì)、支架的架設(shè)與回柱放頂、堅(jiān)硬頂板的強(qiáng)制放頂。（4）傾斜分層下行垮落采煤法采煤工藝特點(diǎn)，包括：再生頂板及假頂、假頂?shù)匿佋O(shè)、假頂下采煤工作的特點(diǎn)；（5）炮采工作面循環(huán)組織，包括：循環(huán)方式和作業(yè)形式、工序安排和勞動(dòng)組織形式、人員配備與工人出勤表、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；（6）炮采工作面安全技術(shù)措施，包括：工作面正常生產(chǎn)時(shí)的安全技術(shù)措施、特殊條件下的開(kāi)采措施；（7）炮采工作面冒頂?shù)姆乐?，包括：局部冒頂事故的防治、大型冒頂事故的防治、冒頂處理?．1概述1．工作面概況：工作面位置、工作面四周開(kāi)采情況、工作面要素；2．地質(zhì)及水文情況：煤層特征、頂?shù)装逄卣鳌?chǔ)量、地質(zhì)構(gòu)造情況、水文情況。3．采區(qū)巷道布置圖及生產(chǎn)系統(tǒng)采區(qū)巷道布置圖包括平面圖、傾斜剖面圖和走向剖面圖，圖上還要用箭頭標(biāo)出采煤工作面的生產(chǎn)系統(tǒng)。2．2炮采工作面破、裝、運(yùn)煤1．落煤生產(chǎn)過(guò)程：包括打眼、裝藥、填炮泥、聯(lián)炮線(xiàn)、放炮等工序。（1）鉆眼器具及爆破材料：鉆眼：使用手提式煤電鉆和風(fēng)煤鉆、麻花釬子；爆破：必須使用煤礦許用炸藥和煤礦許用電雷管；（2）對(duì)鉆眼爆破工作要求煤炭破碎均勻，不出現(xiàn)需要二次破碎的大塊；不拋撒過(guò)散，便于裝煤。煤壁平直整齊，不留頂?shù)酌?；不破壞頂、底板巖層，便于支護(hù)及推移輸送機(jī)等工序的操作。不崩倒支架、不崩翻或壓住輸送機(jī)，保證安全。節(jié)省炸藥、雷管等爆破材料。（3）炮眼布置與爆破參數(shù)炮眼布置方式：?jiǎn)闻叛郏河糜诒∶簩?、煤質(zhì)較軟及節(jié)理發(fā)育的煤層中；雙排眼：包括對(duì)眼、三花眼。一般用于采高較小的中厚煤層及煤質(zhì)中硬的工作面中；三排眼：即五花眼。用于煤層堅(jiān)硬和采高較小的中厚煤層工作面中。詳見(jiàn)炮眼布置圖。

炮眼布置圖

炮眼角度：炮眼與煤壁的水平夾角一般為50°~80°，軟煤取大值，硬煤取小值；頂眼在垂直面上向頂板方向仰起5°~10°，眼底距頂板0.1~0.5m；底眼在垂直面上向底板方向保持10°~20°的俯角。炮眼間距：炮眼的間距可根據(jù)煤的硬度確定，一般為1~2m。炮眼深度：淺進(jìn)度：每次開(kāi)幫進(jìn)度為1.0~1.2m；深進(jìn)度每次開(kāi)幫進(jìn)度1.6~1.8m。炮眼裝藥量：依據(jù)煤的硬度、炮眼深度、炮眼間距和采高等確定。計(jì)算方法：根據(jù)噸煤炸藥消耗定額計(jì)算：當(dāng)噸煤炸藥消耗定額已知時(shí)，計(jì)算每開(kāi)一遍幫的炸藥消耗量：(kg)式中——采高（m）；——工作面長(zhǎng)度（m）；——煤的容重（t/m3）；——噸煤炸藥消耗定額（kg/t）；——開(kāi)幫進(jìn)度（m）。每個(gè)炮眼的平均裝藥量：（kg）式中——開(kāi)每次幫的炮眼數(shù)目；式中——工作面長(zhǎng)度（m）；——炮眼間距（m）；——炮眼排數(shù)。根據(jù)裝藥系數(shù)計(jì)算：（kg/孔）式中——每個(gè)藥卷的重量（kg);——炮眼深度（小于1.0m時(shí)）或長(zhǎng)度（大于1.0m時(shí)）；——每個(gè)藥卷的長(zhǎng)度（m）；——炮眼裝藥系數(shù)，即每米炮眼的平均裝藥長(zhǎng)度，炮眼深為0.6~1.0m時(shí)，=.05；炮眼長(zhǎng)度大于1.0m時(shí)，可用下式計(jì)算：炮眼平均裝藥量確定以后，還要根據(jù)各類(lèi)炮眼作用、頂板情況等，對(duì)炮眼裝藥量進(jìn)行調(diào)整。不管煤層軟硬，一般腰眼和頂眼的裝藥量要比底眼裝藥量酌情減少；采用雙排炮眼時(shí)，底、頂眼的裝藥量可按1：0.5~0.7的比例分配；采用三排眼時(shí)，底、腰、頂眼的裝藥量，可按1：0.75：0.5的比例分配。最后，還應(yīng)根據(jù)每個(gè)炮眼的規(guī)定裝藥量，反算預(yù)計(jì)的噸煤炸藥消耗量和噸煤雷管消耗量，檢查其是否超過(guò)定額，計(jì)算方法如下：開(kāi)一遍幫的產(chǎn)量為：（t）式中——開(kāi)幫進(jìn)度，（m）；——工作面長(zhǎng)度，（m）；——采高，（m）；——煤的密度，（t/m3）；——工作面采出率（厚煤層0.93，中厚煤層.095，薄煤層0.97）。開(kāi)一遍幫的計(jì)劃炸藥量（按三排眼）：（kg）式中——炮眼數(shù)目；Q1——實(shí)際規(guī)定的炮眼平均裝藥量q1、q2、q3為實(shí)際規(guī)定的底、腰、頂眼的裝藥量。開(kāi)一遍幫所用的雷管量等于炮眼數(shù)目N。計(jì)劃噸煤炸藥消耗量q和噸煤雷管消耗量p：（g）（個(gè)）計(jì)算結(jié)果應(yīng)比定額稍低。如高時(shí)還要調(diào)整，盡量能滿(mǎn)足各方面的要求。聯(lián)線(xiàn)方式：當(dāng)使用瞬發(fā)電雷管時(shí)，每次聯(lián)炮一般為1~2個(gè)；當(dāng)頂板比較好，并使用毫秒電雷管爆破時(shí)，每次聯(lián)炮可為3~5個(gè)。同時(shí)起爆的炮眼間用串聯(lián)方式聯(lián)線(xiàn)。放炮段長(zhǎng)度：在開(kāi)幫進(jìn)度比較小，頂板比較穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)盡量采用全工作面一次放炮或一次多放炮的方式；當(dāng)頂板穩(wěn)定性較差時(shí)，可減少頂眼或加大頂眼距頂板的距離，以及采用留煤垛間隔放炮的方式；當(dāng)開(kāi)幫進(jìn)度比較大，或頂板比較破碎時(shí)，為了保證安全，防止放炮引起冒頂，一般多采用分次放炮的方式。放炮注意事項(xiàng)：詳見(jiàn)教材。2．裝煤和運(yùn)煤運(yùn)煤方式：在緩傾斜煤層工作面，多采用刮板輸送機(jī)運(yùn)煤；在傾斜煤層工作面，可采用鐵溜槽或搪瓷溜槽作自溜運(yùn)輸，搪瓷溜槽自溜運(yùn)輸坡度可比鐵溜槽小5~6°。運(yùn)煤設(shè)備：輕型可彎曲刮板輸送機(jī)，中厚煤層一般采用SGW-40（或44）型刮板輸送機(jī)；當(dāng)采煤工作面的長(zhǎng)度和產(chǎn)量較大時(shí)，可采用SGW-80T型可彎曲刮板輸送機(jī)；在薄煤層工作面，可采用SGD-420/22型和SGD-420/30型可彎曲刮板輸送機(jī)。裝煤：爆破裝煤、人工裝煤和機(jī)械裝煤?？蓮澢伟遢斔蜋C(jī)的移置：采用液壓移溜器。2．3炮采工作面頂板管理1．炮采工作面支護(hù)設(shè)計(jì)炮采工作面支護(hù)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)是工作面支架設(shè)計(jì)，此外還包括上、下出口的支護(hù)設(shè)計(jì)和放頂時(shí)的特種支架架設(shè)等。（1）工作面支架形式及布置方式①帶帽點(diǎn)柱：由一根立柱和一個(gè)柱帽組成，見(jiàn)圖示；帶帽點(diǎn)柱的架設(shè)方式有矩形排列和三角形排列兩種，見(jiàn)圖示。柱帽一般應(yīng)斜向煤壁，與煤壁垂直線(xiàn)成15°~30°的夾角。帶帽點(diǎn)柱的支護(hù)形式比較簡(jiǎn)單，架設(shè)容易，但柱帽與頂板接觸面積小，只能用于直接頂比較完整穩(wěn)定的工作面。

帶帽點(diǎn)柱

帶帽點(diǎn)柱的排列方式a——三角形排列；b——矩形排列d——排距；i——柱距；s——炮道

②懸臂支架：由單體液壓支柱與鉸接頂梁組成，見(jiàn)圖示。懸臂支架分為正懸臂和倒懸臂兩種。

③棚子支護(hù)：由支柱與頂梁組合而成的一梁二柱或一梁三柱的支架。按照直接頂?shù)牧严斗较虿煌?，棚子支護(hù)分為走向棚子和傾斜棚子兩種。走向棚子：根據(jù)頂板情況不同，分為連鎖棚子和對(duì)接棚子兩種。連鎖式走向棚子：根據(jù)兩排棚子沿傾斜方向上下位置不同，分為上行式、下行式和混合式（也稱(chēng)套棚）三種，見(jiàn)下圖所示。對(duì)接走向棚子：每行棚梁對(duì)接成一條直線(xiàn)，垂直于工作面，棚梁兩端之間留有空隙。（2）放頂步距和控頂距采煤工作面的控頂距分為最大、最小控頂距。最小控頂距：采煤工作面在放頂以后和下次采煤以前的寬度稱(chēng)為最小控頂距。放頂步距：即每次放頂?shù)膶挾取Ｗ畲罂仨斁啵菏枪ぷ髅媾R放頂前的寬度，它等于最小控頂距與放頂步距之和。連鎖走向棚子a——上行式；b——下行式；c——混合式

最小控頂距a——懸臂支護(hù)；b——棚子支護(hù)1——溜子道；2——人行道；3——材料道；4——炮道（3）支柱規(guī)格的選擇坑木規(guī)格的選擇：常用的坑木有紅松、白松、落葉松、柞木、椴木、樺木和揚(yáng)木等。其長(zhǎng)度一般為1.6、1.8、2.0、2.2、2.4m等幾種；直徑一般為100、120、140、160、180、200mm等幾種。（2）單體液壓支柱規(guī)格的選擇單體液壓支柱分為內(nèi)注式和外注式兩種，與單體液壓支柱配合支護(hù)的是金屬鉸接頂梁。單體支柱的最大、最小高度計(jì)算：L大≥M大－h(huán)－h(huán)1L小≤M?。璼－h(huán)－h(huán)2式中：L大、L小——支柱的最大、最小高度（mm）；M大、M小——工作面最大、最小采高（mm）；h——頂梁厚度（mm）；s——頂板在最大控頂處的平均最大下沉量（mm）；h1——支柱阻力從零增到額定工作阻力時(shí)支柱的壓縮量，一般可取10mm；h2——活柱最小安全回柱行程，一般取50mm。例：已知某采煤工作面采高最大為2.3m，最小為2.0m，最大控頂距為4m，頂板中等穩(wěn)定，支柱無(wú)插入底板現(xiàn)象，使用HDJA型金屬鉸接頂梁及單體液壓支柱支護(hù)頂板。第一步，確定頂板下沉量因無(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，故采用估算法。已知：M＝2.3m，R＝4m，η＝0.04~0.05，取0.04，則S＝ηMR＝0.04×2.3×4＝0.368m第二步，確定支柱規(guī)格已知：M大＝2.3m，h＝138mm，s＝0.368m，h2取50mm，則L大＝M大－h(huán)－h(huán)1＝2300－138－10＝2158mmL?。組?。璼－h(huán)－h(huán)2＝2000－368－138－50＝1444mm第三步，查表。選用DZ14-30/100型支柱，其最大高度為2240mm，最小高度為1440mm。（4）工作面支架的支護(hù)密度確定支護(hù)密度就是確定工作面支柱的排距和柱距，采煤工作面支架的支護(hù)密度主要決定于頂板壓力的大小和支柱的最大阻力。頂板壓力的大小，通常用支護(hù)強(qiáng)度來(lái)表示，所謂支護(hù)強(qiáng)度，就是指頂板單位面積（m2）所需的支撐力。目前確定支護(hù)強(qiáng)度的辦法有以下三種。一是有本煤層臨近工作面的礦壓觀測(cè)資料，據(jù)此來(lái)確定工作面支架的支護(hù)強(qiáng)度。二是已確定本煤層的頂板分類(lèi)，即已經(jīng)確定本煤層的直接頂屬于那一類(lèi)，基本頂屬于那一級(jí)。在此情況下，可通過(guò)查表即可求得工作面的支護(hù)強(qiáng)度。這種方法對(duì)緩傾斜煤層是比較可靠的。三是估算法。當(dāng)沒(méi)有上述兩種數(shù)據(jù)時(shí)，也可以采用估算法求得工作面的支護(hù)強(qiáng)度。其計(jì)算公式如下：p＝（4~8）Mr（t/m2）式中：M——采高（m）；r——頂板巖石的密度（t/m3）；（4~8）——為求算巖柱高度的倍數(shù)。應(yīng)根據(jù)基本頂來(lái)壓的強(qiáng)度確定，周期來(lái)壓不明顯時(shí)，可取小值，周期來(lái)壓強(qiáng)烈時(shí)應(yīng)取大值。當(dāng)支護(hù)強(qiáng)度已知時(shí)，即可采用下式確定工作面支柱的柱距。（m）式中：I——工作面支架的柱距（m）；p——工作面支護(hù)強(qiáng)度（KN/m2）；R1、R2——最大、最小控頂距（m）；P——支柱的最大工作阻力（KN）；n1、n2——最大、最小控頂距時(shí)支柱的排數(shù)；（2~3）——支柱的安全系數(shù)。在計(jì)算支柱的柱距時(shí)，應(yīng)分別按最大和最小控頂距計(jì)算，其結(jié)果應(yīng)采用數(shù)小的那個(gè)。例：某炮采工作面的采高為2.3m，采用單體液壓支柱和金屬鉸接頂梁支護(hù)。支柱型號(hào)為DZ14-30/100型，頂梁型號(hào)為HDJA-1000型。支架布置為正懸臂齊梁直線(xiàn)式布置。可彎曲刮板輸送機(jī)靠幫鋪設(shè)，溜子道寬1m，支柱排距1m。工作面最大控頂距4m，最小控頂距為3m。直接頂為中等穩(wěn)定，基本頂周期來(lái)壓不太明顯。試確定工作面支架的柱距。第一步，確定工作面支柱的支護(hù)強(qiáng)度。由于該工作面所在煤層附近工作面沒(méi)有礦壓觀測(cè)資料，該煤層也沒(méi)有進(jìn)行頂板分類(lèi)，故采用估算法確定支護(hù)強(qiáng)度。由于該工作面周期來(lái)壓不明顯，擬按5倍的采高估算支護(hù)強(qiáng)度，r取2.5t/m3，則P＝5mr＝281.75KN/m2第二步，按最大和最小控頂距分別計(jì)算支柱柱距。查表得支柱的最大工作阻力為300KN，安全系數(shù)取2，則（最大控頂距時(shí)）（最小控頂距時(shí)）取柱距為0.5m。（5）工作面上、下出口支架當(dāng)工作面采用可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤時(shí)，為便于整體移置輸送機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾，上、下出口處多采用走向抬棚，棚梁長(zhǎng)3m左右，梁頭交錯(cuò)1.0~1.5m，棚梁上用木板插嚴(yán)背實(shí)，如圖所示。

上下出口支架a——下出口；b——上出口

（6）放頂線(xiàn)處的特種支架：密集支柱、叢柱、抬棚、戧柱和木垛等。（7）支柱用量工作面支架使用量＝（工作面長(zhǎng)度－上下出口抬棚長(zhǎng)）×最大控頂距時(shí)的排距÷柱距（8）工作面布置圖：包括平面圖和兩個(gè)走向剖面圖。3．支架的架設(shè)與回柱放頂（1）支架的架設(shè)①對(duì)支架架設(shè)的一般要求：支架的形式、規(guī)格、質(zhì)量等必須符合規(guī)程的規(guī)定；支架架設(shè)時(shí)，不能架在浮煤上，要挖柱窩；支架要有迎山勁；隨時(shí)觀察頂板，認(rèn)真敲幫問(wèn)頂。②單體液壓支柱在使用中的要求支柱必須站立存放，卸載手把處于“關(guān)閉”位置；加強(qiáng)液壓油質(zhì)管理；不允許在工作面拆卸單體液壓支柱；要保證達(dá)到額定初撐力；防止支柱柱體被崩壞。（2）回柱放頂：近距離卸載與遠(yuǎn)距離卸載。4．單體液壓支柱的技術(shù)管理（1）建立管理制度：按工作面建立單體液壓支柱臺(tái)帳、建立單體液壓支柱專(zhuān)職支護(hù)管理負(fù)責(zé)制、實(shí)行班檢制、定期檢查補(bǔ)充工作液；（2）井下使用檢查及定期檢修（3）泵站液壓系統(tǒng)檢查（4）支柱的備用量：備用支柱應(yīng)保持占工作面使用支柱總量的10％左右。5．堅(jiān)硬頂板的強(qiáng)制放頂堅(jiān)硬頂板管理的途徑：采用高阻力支架、爆破法人工強(qiáng)制放頂和高壓預(yù)注水弱化頂板。（1）高壓預(yù)注水軟化頂板在采煤前向頂板打鉆孔注入高壓水。注水孔的布置：?jiǎn)蝹?cè)和雙側(cè)?？拙啵焊鶕?jù)工作面長(zhǎng)度和鉆機(jī)能力而定。一般情況下，孔距可選擇浸潤(rùn)半徑的3/4~2/3；封孔：橡膠封孔器、砂漿封孔；鉆孔的水平投影與巷道的水平夾角：一般為65°~75°；注水壓力：一般為8~20MPa。（2）爆破法人工強(qiáng)制放頂①淺孔爆破強(qiáng)制放頂，見(jiàn)下圖所示。

例：某炮采工作面，煤層厚度2.0m，傾角5°，直接頂為3m厚的砂巖，采用走向長(zhǎng)壁采煤法，工作面長(zhǎng)100m，全部垮落法處理采空區(qū)，工作面支架為帶帽點(diǎn)柱，其型號(hào)為DZ22型單體液壓支柱，木柱帽，可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，靠煤幫鋪設(shè)，開(kāi)幫進(jìn)度為1.2m，支柱排距等于開(kāi)幫進(jìn)度，柱距0.6m，放頂步距2.4m，最大控頂距6.0m。由于直接頂比較堅(jiān)硬，放頂困難，除采用單排密集支柱切頂外，再采用淺孔爆破強(qiáng)制放頂，即在采煤工作面向采空區(qū)頂板上打鉆孔爆破強(qiáng)制放頂，眼深1.8m，間距2.0m，與頂板成75°角。每孔裝藥量為750g，爆破說(shuō)明書(shū)如下表。

強(qiáng)制放頂爆破說(shuō)明書(shū)序號(hào)項(xiàng)目?jī)?nèi)容單位數(shù)量挑頂眼布置圖1頂板偽頂厚度M0.1~0.15a、仰視平面圖b、走向剖面圖

②深孔爆破法強(qiáng)制放頂沿切頂線(xiàn)邊緣向頂板鉆孔、平巷內(nèi)鉆平行工作面深孔爆破放頂、地面鉆孔爆破放頂。（3）超前深孔預(yù)爆破松動(dòng)煤體或預(yù)裂頂板在采煤工作面前方按一定間距向堅(jiān)硬頂板或煤體內(nèi)打鉆孔進(jìn)行預(yù)爆破松動(dòng)，使堅(jiān)硬巖層或煤體在某區(qū)域內(nèi)受到破壞，形成裂縫，達(dá)到降低頂板來(lái)壓強(qiáng)度的目的。2．4傾斜分層下行垮落采煤法采煤工藝特點(diǎn)1．再生頂板及假頂（1）再生頂板（2）人工假頂：竹笆假頂、荊笆假頂、金屬網(wǎng)假頂。2．假頂?shù)匿佋O(shè)（1）竹笆、荊笆假頂?shù)匿佋O(shè)在上分層回柱放頂前，沿傾斜由下而上鋪設(shè)竹笆假頂，見(jiàn)下圖所示。竹笆假頂?shù)匿佋O(shè)及結(jié)構(gòu)a——鋪設(shè)；b——結(jié)構(gòu)尺寸1——走向笆片；2——傾斜笆片

（2）金屬網(wǎng)假頂?shù)匿佋O(shè)金屬網(wǎng)的鋪設(shè)方法有鋪底網(wǎng)與掛頂網(wǎng)兩種。鋪底網(wǎng)：鋪單層網(wǎng)（網(wǎng)片垂直工作面煤壁）；鋪雙層網(wǎng)，可采用上下片分別垂直和平行工作面，或兩層網(wǎng)頭互相錯(cuò)開(kāi)。鋪底網(wǎng)的缺點(diǎn)：空頂時(shí)間長(zhǎng)，支回臨時(shí)柱工作量大；在上下順槽鋪設(shè)底網(wǎng)困難，如鋪網(wǎng)不嚴(yán)，下分層開(kāi)采至該處時(shí)易發(fā)生冒頂，影響出口暢通。掛頂網(wǎng)：網(wǎng)片長(zhǎng)邊平行工作面，一般采用單層網(wǎng)。掛頂網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)：及時(shí)支護(hù)破碎頂板，防止漏頂，減少冒頂，使支柱受載均勻，并可減少剎頂、柱鞋等坑木消耗，增加網(wǎng)下浮煤的回收，提高煤質(zhì)及假頂質(zhì)量。3．假頂下采煤工作的特點(diǎn)應(yīng)對(duì)懸露的假頂及時(shí)支護(hù)，減少假頂?shù)南麓沽浚３制渫暾?，否則就會(huì)發(fā)生假頂破壞和漏矸冒頂事故；應(yīng)采用小進(jìn)度采煤，每次進(jìn)度小于1.0m；為了避免破壞假頂和發(fā)生局部冒頂，頂眼應(yīng)與假頂至少保持0.5~0.6m的距離，不需仰角；采用無(wú)密集放頂，也可以在放頂線(xiàn)上架設(shè)加強(qiáng)抬棚或斜撐支柱。2．5炮采工作面循環(huán)組織1．循環(huán)方式和作業(yè)形式（1）淺進(jìn)度、晝夜三循環(huán)、三班采煤、邊采邊準(zhǔn)（2）淺進(jìn)度、晝夜單循環(huán)、兩班采煤、一班準(zhǔn)備2．工序安排和勞動(dòng)組織形式（1）流水作業(yè)各工序依次進(jìn)行：晝夜三循環(huán)，三班采煤、班內(nèi)先采后準(zhǔn)，其循環(huán)作業(yè)圖的形式如下圖所示；炮采工作面循環(huán)作業(yè)圖

（2）分段放炮，放炮與出煤交替進(jìn)行：?jiǎn)窝h(huán)、兩班采煤、一班準(zhǔn)備，其循環(huán)作業(yè)圖的形式如下圖所示；循環(huán)作業(yè)圖（3）集中打眼放炮，采支分段包干：

炮采工作面循環(huán)作業(yè)圖

3．人員配備與工人出勤表工人的配備都要按勞動(dòng)效率定員，如打眼工、攉煤工、支柱工、移溜工、回柱工等。定額完成系數(shù)是為考慮工人多干活多得工資而設(shè)的系數(shù)，一般可取0.8~0.9。勞動(dòng)組織表工種班次一班二班三班123計(jì)816248打眼工2226

放炮工1113

攉煤工16161648

支柱工2226

看溜工44412

裝車(chē)工2226

維修工2226

班長(zhǎng)1113

合計(jì)30303090

在考慮工作面在籍人數(shù)時(shí)，應(yīng)考慮替休人數(shù)和出勤率兩個(gè)因素。在冊(cè)人數(shù)按下式計(jì)算：全工作面的出勤人數(shù)確定以后，應(yīng)根據(jù)三個(gè)班的需要，把工人分到三個(gè)班去，并把人員的配備情況用勞動(dòng)組織表表示出來(lái)。每日三循環(huán)，三班出煤，一般準(zhǔn)備的勞動(dòng)組織如表所示。4．技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)循環(huán)產(chǎn)量＝工作面長(zhǎng)度×采高×循環(huán)進(jìn)度×煤的容重×工作面采出率月循環(huán)數(shù)＝日計(jì)劃循環(huán)數(shù)×月工作日數(shù)×正規(guī)循環(huán)率月產(chǎn)量＝循環(huán)產(chǎn)量×月循環(huán)數(shù)平均日產(chǎn)量＝月產(chǎn)量÷月工作日數(shù)采煤工效率＝平均日產(chǎn)量÷日出勤人數(shù)工作面月進(jìn)度＝循環(huán)進(jìn)度×月循環(huán)數(shù)工作面可采期＝工作面可采儲(chǔ)量÷月產(chǎn)量技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表順序指標(biāo)名稱(chēng)單位指標(biāo)1煤層厚度m

2煤層傾角（°）

3煤的容重t/m3

4工作面長(zhǎng)度m

5采高m

6循環(huán)進(jìn)度m

7循環(huán)產(chǎn)量t

8月工作日數(shù)個(gè)

9正規(guī)循環(huán)率%

10月循環(huán)數(shù)個(gè)

11月產(chǎn)量t/月

12平均日產(chǎn)量t/日

13工作面月進(jìn)度m/月

14火藥消耗g/t

15雷管消耗個(gè)/t

16坑木消耗m3

17在籍人數(shù)人

18日出勤人數(shù)人

19采煤工效率t/工

20直接成本元/t

21工作面可采儲(chǔ)量t

22工作面可采期月

2．6炮采工作面安全技術(shù)措施1．工作面正常生產(chǎn)時(shí)的安全技術(shù)措施（1）各工序進(jìn)行時(shí)的重要安全技術(shù)措施①打眼時(shí)的安全注意事項(xiàng)②放炮時(shí)的安全注意事項(xiàng)③攉煤時(shí)的安全注意事項(xiàng)④支柱時(shí)的安全注意事項(xiàng)⑤回柱放頂時(shí)的注意事項(xiàng)（2）災(zāi)害處理①災(zāi)害的種類(lèi)：瓦斯、煤塵、水、火、冒頂?shù)龋虎诜浅}(cāng)庫(kù)設(shè)置地點(diǎn)③采煤工作面及礦井的安全出口：通常用箭頭表示。如：工作面上出口→回風(fēng)材料道→采區(qū)上山→總排風(fēng)道→付井→地面工作面下出口→進(jìn)風(fēng)溜子道→采區(qū)上山→水平運(yùn)輸大巷→付井→地面④避災(zāi)路線(xiàn)示意圖：一般只畫(huà)工作面附近的巷道，如圖所示。避災(zāi)路線(xiàn)示意圖

（5）信號(hào)發(fā)出：發(fā)現(xiàn)各種災(zāi)害后班組長(zhǎng)或發(fā)現(xiàn)人，立即用喊話(huà)、傳話(huà)或擴(kuò)音電話(huà)等各種方式，通知所有人員，按避災(zāi)路線(xiàn)避災(zāi)；發(fā)生冒頂事故時(shí)，人員到回風(fēng)道待避，聽(tīng)從指揮。（6）處理方法：災(zāi)害發(fā)生后，立即向礦調(diào)度及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，清點(diǎn)人數(shù)，按領(lǐng)導(dǎo)指示有組織、有措施的進(jìn)行處理。救水災(zāi)路線(xiàn)：要從工作面的上出口進(jìn)入出事地點(diǎn)進(jìn)行處理，規(guī)程中應(yīng)寫(xiě)出具體路線(xiàn)。救火災(zāi)路線(xiàn)：要從工作面的下出口進(jìn)入出事地點(diǎn)進(jìn)行處理，規(guī)程中應(yīng)寫(xiě)出具體路線(xiàn)。2．特殊條件下的開(kāi)采措施當(dāng)采煤工作面處于搬遷階段或遇到地質(zhì)變化、過(guò)老巷、發(fā)生冒頂事故等特殊情況時(shí)，為保證礦井產(chǎn)量及生產(chǎn)安全，應(yīng)采取嚴(yán)密的安全技術(shù)措施。（1）工作面的初采工作面的回采巷道掘完后，要安裝輸送機(jī)等機(jī)電設(shè)備。如掘進(jìn)時(shí)已鋪設(shè)輸送機(jī)，也要加以調(diào)整，以使工作面一開(kāi)始就保證“三直兩平”。三直包括：“煤壁、輸送機(jī)、支柱直”三項(xiàng)。其中，首先是輸送機(jī)要鋪直鋪平，才能做到煤壁與支柱直；其次，將開(kāi)切眼的支架改為適應(yīng)工作面推進(jìn)時(shí)的支架形式，改好后，開(kāi)始落煤，并對(duì)輸送機(jī)等進(jìn)行全負(fù)荷啟動(dòng)試車(chē)。如運(yùn)轉(zhuǎn)正常，工作面呈偽斜，則先采成正傾斜，而后開(kāi)始推進(jìn)。這一套工作稱(chēng)為“初采”。（2）工作面的末采工作面采至停采線(xiàn)后，要將全部設(shè)備和支架回收干凈，這項(xiàng)工作稱(chēng)為“末采”。（3）采煤工作面在周期來(lái)壓時(shí)的開(kāi)采措施周期來(lái)壓時(shí)，容易造成頂板嚴(yán)重破碎甚至使工作面發(fā)生大冒頂。措施：掌握周期來(lái)壓規(guī)律；在來(lái)壓前，要加強(qiáng)支架管理，增加密集支柱的數(shù)量，縮小基本支架的距離；放頂時(shí)支好戧棚，頂板破碎時(shí)要架設(shè)木垛，并有專(zhuān)人觀察。（4）采煤工作面過(guò)斷層①過(guò)斷層的方法工作面內(nèi)有落差大于采高的走向斷層，可以斷層為界，將工作面分為兩段，沿?cái)鄬泳蜻M(jìn)中巷，上段工作面的煤經(jīng)下段工作面運(yùn)出；對(duì)落差大的傾斜斷層，則常需另掘開(kāi)切眼；對(duì)落差大致等于或小于煤厚的斷層，一般使工作面平推硬過(guò)。②過(guò)斷層的措施根據(jù)頂?shù)装宓膹?qiáng)度、斷層的情況進(jìn)行挑頂或臥底；在局部區(qū)域打錨桿錨固頂板；壓注聚胺脂固化頂板；泡沫材料封閉；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的工作面，控制頂板要進(jìn)行預(yù)測(cè)；對(duì)于厚煤層傾斜分層開(kāi)采，可調(diào)整分層采高以通過(guò)斷層。（5）采煤工作面過(guò)褶曲和火成巖①過(guò)褶曲：對(duì)褶曲的處理方法與過(guò)斷層相似；②過(guò)火成巖：火成巖侵入有時(shí)呈巖脈、巖床狀，有時(shí)呈散珠如“串珠”狀。對(duì)前者處理辦法類(lèi)似與過(guò)斷層，若為走向或斜交時(shí)，視其范圍大小，可重開(kāi)切眼或縮短工作面。若呈散珠狀，則常采取超前爆破加以處理；③過(guò)空巷過(guò)本層老巷：采取“斜過(guò)”方式；過(guò)穿層石門(mén)：先加固石門(mén)支架。2．7炮采工作面冒頂?shù)姆乐?．局部冒頂事故的防治（1）鑲嵌型頂板局部冒頂事故的防治盡可能查明是否有鑲嵌型頂板結(jié)構(gòu)，以便在制定作業(yè)規(guī)程和操作規(guī)程，以及選擇支架形式時(shí)，制定出有針對(duì)性的措施和作出有針對(duì)性的設(shè)計(jì)；選定能及時(shí)支護(hù)、超前支護(hù)的支架形式；不得在無(wú)支護(hù)區(qū)工作。（2）局部空頂（空洞）冒落沖擊造成的局部冒頂事故的防治從支護(hù)方法上采取措施防止漏頂空頂；對(duì)漏頂采取封堵措施；對(duì)已形成的空洞應(yīng)采取防冒落沖擊的措施。（3）端頭冒頂事故的防治①冒頂?shù)脑颍簝上镱A(yù)先潛伏著圍巖變形、兩巷的支護(hù)是無(wú)初撐力的支護(hù)、端頭區(qū)域是受支撐壓力影響最嚴(yán)重的區(qū)域；②端頭冒頂?shù)膸追N形式：復(fù)合頂板端頭推垮型冒頂、端頭大面積懸頂、斷裂壓垮型冒頂、移工作面輸送機(jī)機(jī)頭時(shí)壓垮型冒頂、端頭區(qū)域空洞冒落沖擊冒頂、端頭區(qū)域頂板臺(tái)階下沉冒頂；③防治端頭冒頂事故的措施：采用“十字”梁端頭支護(hù)、提高支護(hù)強(qiáng)度、端頭的局部區(qū)域采用錨桿混合支護(hù)。2．大型冒頂事故的防治（1）復(fù)合型頂板條件下的冒頂事故的防治①工作面布置時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：要正確選擇工作面的推進(jìn)方向，嚴(yán)禁仰斜開(kāi)采；工作面下運(yùn)輸?shù)啦坏锰魪?fù)合頂掘進(jìn)；開(kāi)切眼采用錨桿和單體液壓支柱混合支護(hù)。②采煤工作面復(fù)合頂?shù)陌踩刂疲禾岣咧е某鯎瘟?；初次放頂期間，沿工作面傾斜方向，分段布置錨桿。（2）堅(jiān)硬頂板冒頂事故防治①進(jìn)行頂板觀測(cè)，摸清頂板運(yùn)動(dòng)規(guī)律②減少每次的放頂距離③人工強(qiáng)制放頂3．冒頂處理（1）撞楔套棚法，見(jiàn)下圖所示；（2）窩梁開(kāi)幫，見(jiàn)下圖所示；（3）開(kāi)繞道法。

冒頂處理a——撞楔套棚；b——窩梁開(kāi)幫（沿走向剖面）第三章普采工作面采煤工藝技術(shù)本章主要介紹：（1）普采工作面的落煤、裝煤和運(yùn)煤，包括：落、裝、運(yùn)煤設(shè)備的選型與配套；滾筒采煤機(jī)落、裝煤；普采工作面運(yùn)煤；（2）普采工作面頂板管理，包括：概述、普采工作面支護(hù)設(shè)計(jì)、；（3）普采工作面循環(huán)工作組織，包括：循環(huán)方式和作業(yè)形式、勞動(dòng)組織、循環(huán)圖表；（4）普采工作面安全技術(shù)措施，包括：普采工作面正常開(kāi)采時(shí)的安全技術(shù)措施、特殊條件下的安全技術(shù)措施；（5）普采在其他條件下的采煤工藝特點(diǎn)，包括：傾斜煤層采煤工藝特點(diǎn)、普采在傾斜長(zhǎng)壁工作面的采煤工藝特點(diǎn)、普采在分層開(kāi)采假頂下采煤工藝的特點(diǎn)、薄煤層普采采煤工藝特點(diǎn)、薄煤層刨煤機(jī)機(jī)采工藝特點(diǎn)。3．1普采工作面的落煤、裝煤和運(yùn)煤1．落、裝、運(yùn)煤設(shè)備的選型與配套落、裝、運(yùn)煤設(shè)備主要包括采煤機(jī)、工作面刮板輸送機(jī)和順槽運(yùn)輸設(shè)備等。（1）采煤機(jī)的合理選型：根據(jù)煤層頂?shù)装逍再|(zhì)、煤質(zhì)軟硬、煤的結(jié)構(gòu)、采高等具體條件進(jìn)行綜合分析，以保證選擇的采煤機(jī)合理；（2）工作面刮板輸送機(jī)選型：輸送機(jī)的選型應(yīng)根據(jù)采煤機(jī)的型號(hào)進(jìn)行選擇；順槽運(yùn)輸設(shè)備選型：采用橋式轉(zhuǎn)載機(jī)和可伸縮膠帶輸送機(jī)，常用的有：橋式轉(zhuǎn)載機(jī)為SZQ—140型或SZB—630/30型；可伸縮膠帶輸送機(jī)為SPJ—800型或SD—800型。2．滾筒采煤機(jī)落、裝煤（1）滾筒割煤的特點(diǎn)①滾筒的直徑單滾筒采煤機(jī)的滾筒直徑（D）應(yīng)按煤層的最小厚度（采高）選擇，即D=M?。璌（m）式中：K為留頂煤的厚度，一般為0.1~0.2m，如煤易冒落不粘頂時(shí)，可取K=0.4~0.5m。雙滾筒采煤機(jī)的兩個(gè)滾筒的直徑之和應(yīng)略大于工作面的最大采高。②滾筒的位置：使用單滾筒割煤時(shí)，截割部一般位于采煤機(jī)下放，這時(shí)右工作面采煤機(jī)應(yīng)用左螺旋滾筒，左工作面則用右螺旋滾筒，這樣出煤方向才正確；③采煤機(jī)的牽引方式：有三種類(lèi)型：鋼絲繩牽引、錨鏈牽引和無(wú)鏈牽引；（2）截深選擇與產(chǎn)量計(jì)算①合理截深的選擇：應(yīng)考慮頂板條件、采高、支架形式、采煤機(jī)和輸送機(jī)的能力，以及循環(huán)工作組織等因素；②割一刀煤的產(chǎn)量計(jì)算Q＝L·m·S·r·C式中Q——每割一刀煤的產(chǎn)量，（t）；L——工作面長(zhǎng)度，（m）；m——采高，（m）；S——截深，（m）；r——煤的密度，（t/m3）。C——工作面采出率，（％）。（3）采煤機(jī)的截割方式概念：采煤機(jī)截割煤壁的方法及割煤與其他工序之間的配合關(guān)系，稱(chēng)為截割方式。①單向采煤，見(jiàn)圖示；特點(diǎn)：采煤機(jī)上行時(shí)割煤，下行時(shí)裝煤，往返一次只進(jìn)一刀；②雙向采煤，見(jiàn)圖示；特點(diǎn)：采煤機(jī)往返一次進(jìn)兩刀，所以又稱(chēng)為穿梭采煤；

單向割煤雙向割煤a——上行割煤；b——下行裝煤a——上行割煤、移溜；b——下行割煤、移溜

分段單向采煤方式：也稱(chēng)為“半工作面”采煤方式，見(jiàn)圖示；（4）采煤機(jī)的進(jìn)刀方式概念：采煤機(jī)沿工作面全長(zhǎng)每截割一刀，工作面煤壁就向前推進(jìn)一個(gè)截深的距離。①推入式進(jìn)刀方式：采用預(yù)先開(kāi)缺口，如圖所示；②斜切式進(jìn)刀方式：留三角煤進(jìn)刀方式：割三角煤進(jìn)刀方式：優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件：適用于雙向采煤，不需預(yù)做缺口，不需推移采煤機(jī)，但采煤機(jī)在進(jìn)刀過(guò)程中要多次往復(fù)運(yùn)行翻轉(zhuǎn)擋煤板，所以，較費(fèi)工時(shí)。

分段單向割煤a——下行割煤；b——上行裝煤；c——上行割煤；d——下行裝煤、進(jìn)刀

推入式進(jìn)刀方留三角煤進(jìn)刀方式a——推入缺口前；b——推入缺口后割三角煤進(jìn)刀方式

（5）開(kāi)缺口及放震動(dòng)炮當(dāng)使用單滾筒采煤機(jī)落煤時(shí)，下缺口比輸送機(jī)機(jī)頭稍長(zhǎng)，一般為3~5m；上缺口還要增加采煤機(jī)機(jī)身長(zhǎng)加電纜架長(zhǎng)度，一般為8~10m。使用雙滾筒采煤機(jī)落煤時(shí)，上、下缺口的長(zhǎng)度一般都為3~5m。預(yù)開(kāi)缺口時(shí)，每次爆破的開(kāi)幫進(jìn)度一般為截深的1~2倍，當(dāng)截深為0.8~1.0m時(shí)，每次爆破的深度等于截深；當(dāng)截深為0.5~0.6m時(shí)，每次爆破的深度一般等于截深的2倍。（6）滾筒采煤機(jī)裝煤滾筒采煤機(jī)基本上是依靠螺旋葉片將破碎的煤裝入溜槽，其裝煤率約為60%~70%。為了提高裝煤率，在滾筒后方加擋煤板，可將裝煤率提高到90％；為了提高裝煤率，除了從設(shè)備結(jié)構(gòu)方面采取措施外，在使用中應(yīng)盡量使出煤口加大些，擋煤板與滾筒的間隙應(yīng)適當(dāng)；加大牽引速度和滾筒轉(zhuǎn)速都有利于提高裝煤率，但是提高割煤效率與裝煤效率有矛盾時(shí)，原則上應(yīng)先滿(mǎn)足割煤效率的要求；采煤機(jī)下行的裝煤效果比上行裝煤好，隨著煤層傾角加大，上行裝煤率下降；雙向采煤時(shí)，由于冒頂、片幫等原因產(chǎn)生的余煤，會(huì)影響截割工作，應(yīng)借助其它輔助方法加以清理，如人工裝煤、在采煤機(jī)后方掛裝煤犁或在輸送機(jī)上裝鏟煤板等。（7）滾筒式采煤機(jī)的操作合理掌握采煤機(jī)的牽引速度、嚴(yán)格掌握工作面工程質(zhì)量、防止采煤機(jī)掉道、防止拉斷牽引鏈。3．普采工作面運(yùn)煤（1）普采工作面輸送機(jī)移置：采用液壓千斤頂移置；（2）可彎曲刮板輸送機(jī)常見(jiàn)故障及處理辦法①底鏈出槽底鏈出槽的原因：刮板過(guò)稀、底鏈過(guò)松；輸送機(jī)過(guò)度彎曲，內(nèi)外鏈條松緊不一致，張力不同；鏈子一根已斷，刮板被拉斜，鏈子被拉出等；做法：先把機(jī)頭過(guò)渡槽上的中部槽上鏈送開(kāi)，取出第一節(jié)中部槽，接上鏈；用鋼絲繩一頭鉤住刮板，另一頭分成兩股鉤住上部溜槽，開(kāi)正車(chē)將上部溜槽逐節(jié)下拉，直到掉底鏈處為止；使底鏈入槽后，加中部槽接上鏈后，緊鏈試運(yùn)轉(zhuǎn)。②斷鏈斷鏈的原因：鏈環(huán)磨損、老化；鏈環(huán)與刮板接口螺絲脫落；溜槽脫節(jié)，卡住連接環(huán)等。處理辦法：把要斷的上鏈，轉(zhuǎn)到機(jī)頭處更換；斷下鏈也可用上述倒茬法處理。③溜槽脫節(jié)溜槽脫節(jié)的原因：主要是連接銷(xiāo)損壞或溜子彎曲過(guò)大引起。處理辦法：連接銷(xiāo)損壞后，可用長(zhǎng)螺桿臨時(shí)作為銷(xiāo)子，待檢修班更換。④溜子不能啟動(dòng)原因：可能是電氣線(xiàn)路損壞或傳動(dòng)部減速器連接節(jié)的故障，但經(jīng)常是由于溜子負(fù)荷過(guò)大引起。處理辦法：除加強(qiáng)機(jī)電維修外，在輸送機(jī)啟動(dòng)前，應(yīng)設(shè)法減輕其負(fù)荷，并盡量避免頻繁啟動(dòng)。3．2普采工作面頂板管理1．普采工作面支護(hù)設(shè)計(jì)（1）支柱類(lèi)型的選擇：同炮采。（2）工作面支架形式的選擇普采工作面的支護(hù)形式分為以下幾類(lèi)：

①齊梁式支護(hù)又稱(chēng)直線(xiàn)式，即懸梁端沿工作面相齊，支柱排成直線(xiàn)狀。根據(jù)截深、梁長(zhǎng)和柱距關(guān)系，又可分為三種形式：截深、頂梁長(zhǎng)、排距均相等，如圖所示。采煤機(jī)截深一般為0.8m和1.0m，并采用相同長(zhǎng)度頂梁，每進(jìn)一刀，沿工作面全長(zhǎng)掛一次梁，支一次柱，頂梁一般采用正懸臂。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是，支架形式簡(jiǎn)單，規(guī)格質(zhì)量容易掌握，工序單一，便于組織管理。其缺點(diǎn)是，掛梁及支柱工作量比較集中。這種布置方式一般適用于頂板比較穩(wěn)定，煤質(zhì)較軟或采煤機(jī)功率較大的條件。截深為頂梁長(zhǎng)的一半，進(jìn)兩刀掛一次梁，支一次柱，如圖所示。這種布置方式的特點(diǎn)是，機(jī)道上方頂板懸露時(shí)間長(zhǎng)、面積大，適用于頂板穩(wěn)定，壓力較小的工作面。截深為頂梁長(zhǎng)一半，一梁二柱，如圖所示。這種布置方式適用于頂板壓力較大的工作面。齊梁式布置a——截深等于梁長(zhǎng)；b——截深為梁長(zhǎng)的一半，一梁一柱；c——截深為梁長(zhǎng)的一半，一梁二柱

②錯(cuò)梁式支護(hù)這種布置方式的截深是頂梁長(zhǎng)度的一半，每進(jìn)一刀隔一架棚掛一根梁，頂梁交錯(cuò)向前。這樣可使每刀懸露的頂板面積小，且能及時(shí)支護(hù)，每次掛梁數(shù)少，故追機(jī)速度快。支柱可以直線(xiàn)狀布置，也可成交錯(cuò)狀。錯(cuò)梁直線(xiàn)柱布置頂梁交錯(cuò)使用正倒懸臂，但支柱成直線(xiàn)，如圖所示。進(jìn)一刀后一般要間隔打臨時(shí)柱，進(jìn)第二刀后支正式柱，回臨時(shí)柱。這種方式的支柱排成直線(xiàn)，易于管理，放頂線(xiàn)支柱排列整齊，便于擋矸。但支柱工作量大，其倒懸臂伸入采空區(qū)，頂梁易損壞。適用于頂板比較破碎的工作面。錯(cuò)梁錯(cuò)柱布置又稱(chēng)為交錯(cuò)柱或三角柱布置，如圖所示。頂梁均為正懸臂布置，割一刀后均間隔掛梁打柱。這種布置方式的支架工作量均勻，密度適宜，但支柱交錯(cuò)排列，規(guī)格質(zhì)量不易掌握；行人、運(yùn)料、鋪假頂?shù)染环奖恪７彭斁€(xiàn)上支柱密度小，受力大，不利于擋矸。一般由于頂板比較穩(wěn)定的工作面。（3）最小和最大控頂距的確定①最小控頂距的確定：應(yīng)根據(jù)頂板巖石性質(zhì)和工作面所需空間而定。一般包括三個(gè)部分，即機(jī)道、人行道和材料道。當(dāng)采用單滾筒采煤機(jī)時(shí)，機(jī)道寬度一般為1.2m；當(dāng)采用雙滾筒采煤機(jī)時(shí)，機(jī)道寬度一般在1.4m以上。人行道和材料道的寬度一般等于支柱的排距。而支柱的排距與截深和支架的布置形式有關(guān)，通常等于（1~2）倍的截深。②放頂步距的確定：與炮采相同。錯(cuò)梁式布置

（4）支柱密度確定：同炮采。（5）工作面端頭支架①十字鉸接頂梁支護(hù)：SJ600型十字鉸接頂梁是單體支柱工作面上、下端頭的專(zhuān)用支架，適用于各類(lèi)頂板，尤其適用于煤層地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、頂板破碎、工作面上、下出口支護(hù)困難的工作面。布置形式：“半十”字頂梁形式，全“十”字梁形式，如圖所示。十字頂梁支護(hù)形式

②長(zhǎng)鉸接頂梁端頭支護(hù)：用1.6m長(zhǎng)鉸接頂梁支護(hù)工作面端頭。主要優(yōu)點(diǎn)是：架設(shè)方便及時(shí)，開(kāi)缺口后能立即鉸接掛梁支護(hù)；使用該頂梁，移機(jī)頭時(shí)只回撤機(jī)頭前面的一排支柱，有利于頂板維護(hù)；鉸接頂梁支設(shè)不需要整體移動(dòng)，輕便、工作量小。用1.6m長(zhǎng)鉸接頂梁支護(hù)工作面端頭，如圖所示。

錯(cuò)梁齊柱布置平面圖

長(zhǎng)梁支護(hù)齊柱布置方式，如圖所示。

端頭邁步長(zhǎng)梁支護(hù)：即采用4對(duì)8根11#工字鋼或Π鋼長(zhǎng)梁支護(hù)，使端頭保持一梁三柱，交錯(cuò)邁步前移。（7）特種支架切頂支柱是與單體支柱配合使用的一種特殊支護(hù)設(shè)備。它排列在工作面放頂線(xiàn)一側(cè)，起支撐與切斷頂板的作用。（8）支柱使用量計(jì)算：同炮采。（9）強(qiáng)制放頂當(dāng)頂板堅(jiān)硬較難放落時(shí)，可采取淺孔爆破、深孔爆破或高壓預(yù)注水等措施，其工藝過(guò)程同炮采。（10）工作面布置圖：與炮采基本相同，但需畫(huà)上采煤機(jī)。單體液壓支柱的支設(shè)、回撤與管理同炮采。3．3普采工作面循環(huán)工作組織1．循環(huán)方式和作業(yè)形式（1）兩班采煤，一班準(zhǔn)備，晝夜單循環(huán)（2）兩班半采煤，半班準(zhǔn)備，晝夜單循環(huán)（3）采煤，兩班準(zhǔn)備，晝夜兩個(gè)循環(huán)（4）三班采煤，邊采邊準(zhǔn)。每班一循環(huán)，晝夜三循環(huán)2．勞動(dòng)組織（1）人員配備：普采工作面的人員配備與炮采相同；（2）勞動(dòng)組織形式①專(zhuān)業(yè)工種追機(jī)作業(yè)；②綜合工種分段作業(yè)；③分段接力追機(jī)作業(yè)。3．循環(huán)圖表某采煤工作面走向長(zhǎng)度700m，傾斜長(zhǎng)度160m，金屬網(wǎng)下開(kāi)采。采高2.0m，煤層傾角12°~18°，平均15°，煤層硬度f(wàn)=2，容重1.4t/m3。有0.2~0.6m厚的炭質(zhì)頁(yè)巖偽頂。直接頂為頁(yè)巖、砂頁(yè)巖，厚度1~3m左右，層理與節(jié)理發(fā)育，層間還夾有煤線(xiàn)和粘泥。老頂為中粒砂巖，厚5~7m，為下軟上硬的復(fù)合頂板，易下沉、破碎、離層而冒落。底板為炭質(zhì)頁(yè)巖。沼氣相對(duì)涌出量17m3/t。為高沼氣礦井，煤塵有爆炸危險(xiǎn)，無(wú)自然發(fā)火傾向。采用傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行垮落采煤法。采用MLS3P—170型采煤機(jī)割煤；運(yùn)煤采用SGW—150C型可彎曲刮板輸送機(jī)；支護(hù)采用DZ22型單體液壓支柱和金屬鉸接頂梁，錯(cuò)梁直線(xiàn)柱支護(hù)，排距1.0m，柱距０.５m。上下順槽超前支護(hù)采用十字頂梁。作業(yè)方式采用“兩采一準(zhǔn)”，勞動(dòng)組織按綜合工作隊(duì)分組分段作業(yè)。生產(chǎn)班進(jìn)４刀煤，日進(jìn)８刀，其循環(huán)作業(yè)圖如圖所示，勞動(dòng)組織表見(jiàn)表所示，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表見(jiàn)表所示。

循環(huán)作業(yè)圖勞動(dòng)組織表序號(hào)工種出勤人數(shù)工作時(shí)間一二三合計(jì)一二三1采支工

242448

2回柱放頂工

202040

3運(yùn)料工1225

4機(jī)組司機(jī)2338

5輸送機(jī)工1113

6機(jī)電維修工2226

7打眼工

112

8班長(zhǎng)2226

小計(jì)85555118

主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表序號(hào)名稱(chēng)單位數(shù)量備注1工作面傾角（°）15

2工作面長(zhǎng)度m160

3采高m2.0

4截割深度m0.5

5日進(jìn)度m/d4.0

6月進(jìn)度m/月1703

7日產(chǎn)量t/d108

8月產(chǎn)量t/月35960

9工作面效率t/工14.4

10坑木消耗m3/萬(wàn)t5.2

11雷管消耗個(gè)/萬(wàn)t320

12炸藥消耗kg/萬(wàn)t87

13截齒消耗個(gè)/萬(wàn)t7.16

14乳化液消耗kg/萬(wàn)t117

15油脂消耗kg/萬(wàn)t88.5

3．4普采工作面安全技術(shù)措施1．普采工作面正常開(kāi)采時(shí)的安全技術(shù)措施（1）采煤機(jī)割煤時(shí)的注意事項(xiàng)：見(jiàn)《煤礦安全規(guī)程》第69條規(guī)定；（2）特殊條件下的安全技術(shù)措施①初次放頂時(shí)的措施初次放頂方式：自然放頂、強(qiáng)制放頂；初次放頂時(shí)應(yīng)采取的支護(hù)措施：保證工作面有一定支護(hù)強(qiáng)度，可適當(dāng)縮小柱距；保證工作面支架處于完好的支護(hù)狀態(tài)；打好密集支柱；采取相應(yīng)的加強(qiáng)支護(hù)措施，如采用抬棚、戧棚；在工作面后方采空區(qū)懸頂處，設(shè)置警報(bào)柱。②基本頂初次來(lái)壓和周期來(lái)壓時(shí)的措施保證在來(lái)壓期間工作面有足夠的支護(hù)強(qiáng)度、將采煤機(jī)采煤和回柱放頂工作分開(kāi)進(jìn)行、做好來(lái)壓預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。3．5普采在其他條件下的采煤工藝特點(diǎn)1．傾斜煤層采煤工藝特點(diǎn)（1）存在問(wèn)題①采落的煤塊可以沿溜槽向下自溜；②采落的大塊煤及片幫的塊煤向下滾落，將會(huì)影響安全生產(chǎn)；③采煤機(jī)、輸送機(jī)等設(shè)備自重沿傾斜方向的分力加大，發(fā)生采煤機(jī)斷鏈?zhǔn)鹿始拜斔蜋C(jī)下滑。（2）采取措施①實(shí)行單向割煤，上行割頂煤，下行割底煤裝余煤；②煤層傾角在25°~35°時(shí)，工作面可不鋪設(shè)輸送機(jī)，而只需鋪設(shè)可彎曲單邊或雙邊溜槽；③將工作面布置成偽斜，偽斜角以5°為宜；④做好機(jī)器設(shè)備的防滑工作：在采煤機(jī)上裝設(shè)防滑桿，或在回風(fēng)巷上安設(shè)防滑絞車(chē)；利用液壓錨固支柱加強(qiáng)機(jī)頭、機(jī)尾固定支柱數(shù)量和質(zhì)量。2．普采在傾斜長(zhǎng)壁工作面的采煤工藝特點(diǎn)（1）仰斜推進(jìn)時(shí)的工藝特點(diǎn)①仰斜推進(jìn)對(duì)工藝有利的因素水可以直接流入采空區(qū)，工作環(huán)境良好；裝煤效果好，可利于煤的自重增加裝煤率，減少殘煤量，效果比走向長(zhǎng)壁好；有利于工作面的支護(hù)和頂板管理。②仰斜推進(jìn)對(duì)工藝不利的因素煤壁容易片幫，甚至引起頂板冒落，當(dāng)采高較大煤質(zhì)較軟時(shí)尤其嚴(yán)重；機(jī)器的工作條件比較困難；瓦斯易于超限。③仰斜推進(jìn)時(shí)應(yīng)采取的措施防止煤壁片幫的措施：采煤機(jī)應(yīng)裝有防片幫擋板，以保證司機(jī)工作安全；設(shè)法將煤壁采成斜坡；支護(hù)應(yīng)當(dāng)有防片幫的措施；超前支護(hù)。機(jī)械設(shè)備使用措施：適當(dāng)減少采煤機(jī)的截深；在溜槽兩幫都裝有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的雙導(dǎo)向裝置；輸送機(jī)加錨固裝置；將輸送機(jī)改為中心雙鏈或單鏈的結(jié)構(gòu)形式；加高輸送機(jī)靠采空區(qū)一側(cè)的擋煤板；加固易被磨損的一側(cè)槽幫，或提高其耐磨性，增加輸送機(jī)的使用壽命；對(duì)處于傾斜位置的機(jī)械設(shè)備加強(qiáng)潤(rùn)滑，以保護(hù)其傳動(dòng)系統(tǒng)的元件。防止瓦斯超限的措施：設(shè)擋風(fēng)簾；對(duì)瓦斯較大的工作面，可在回風(fēng)巷留一尾巷，使風(fēng)流一部分順回風(fēng)巷流出，另一部分經(jīng)尾巷流到附近的回風(fēng)巷。（2）俯斜推進(jìn)時(shí)的工藝特點(diǎn)①俯斜推進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)：可以防止發(fā)生煤壁片幫事故；工作面不易聚集瓦斯；懸露出來(lái)的頂板裂縫不易繼續(xù)張開(kāi)，有利于頂板穩(wěn)定。②俯斜推進(jìn)的缺點(diǎn)若煤層及圍巖有淋水，會(huì)造成工作面積水，使底板軟化，影響機(jī)械發(fā)揮效能，惡化工作面的勞動(dòng)條件；由于采煤機(jī)自重沿傾斜的分力使采煤機(jī)向煤壁滑動(dòng)，緊壓煤壁，使機(jī)器容易損壞，設(shè)備容易發(fā)生事故；采煤機(jī)裝煤率較低。（3）傾斜長(zhǎng)壁工作面頂板管理工藝特點(diǎn)①仰斜長(zhǎng)壁工作面的頂板管理特點(diǎn)頂板破碎；使工作空間的單體支柱推向采空區(qū)一側(cè)；煤壁容易片幫；支架不承受壓力，支架的主要作用是支撐頂板。②俯斜長(zhǎng)壁工作面的頂板管理特點(diǎn)有利于頂板保持連續(xù)性及穩(wěn)定性；采空區(qū)已垮落矸石沿傾斜可以直接涌向工作空間。3．普采在分層開(kāi)采假頂下采煤工藝的特點(diǎn)（1）應(yīng)選用淺截式采煤機(jī)，每次截深小于0.6m，機(jī)體寬度也應(yīng)盡量小。支架采用鉸接頂梁，錯(cuò)梁齊柱的方式，要及時(shí)架設(shè)支柱。（2）采用無(wú)密集放頂，也可以在放頂線(xiàn)上架設(shè)抬棚，但要注意避免放頂線(xiàn)上假頂受到集中載荷，盡量使柔性假頂在放頂排上緩慢彎曲下來(lái)以減少破壞，應(yīng)在放頂處用斜撐支柱撐住彎曲下來(lái)的頂網(wǎng)。（3）在假頂下支架應(yīng)采用正懸臂，最好是采煤機(jī)截深與頂梁長(zhǎng)度一致，割煤后立即掛梁及時(shí)托住假頂，有時(shí)還要追機(jī)打臨時(shí)支柱，以免出現(xiàn)網(wǎng)兜；（4）支柱支設(shè)時(shí)，如發(fā)現(xiàn)頂網(wǎng)局部漏空、撕裂，要及時(shí)補(bǔ)網(wǎng)；（5）支柱一定要達(dá)到額定初撐力。4．薄煤層普采采煤工藝特點(diǎn)薄煤層普采所使用采煤機(jī)械，一種是滾筒式采煤機(jī)，一種是刨煤機(jī)。（1）滾筒式采煤機(jī)組采煤分為騎溜式和爬底式兩類(lèi)。當(dāng)采高小于0.8m時(shí)，一般采用沿底板運(yùn)行的爬底式采煤機(jī)；當(dāng)采高大于.8~0.9m時(shí)，一般采用騎溜式采煤機(jī)。（2）薄煤層刨煤機(jī)機(jī)采工藝特點(diǎn)刨煤機(jī)組是由刨煤機(jī)、可彎曲刮板輸送機(jī)、液壓推進(jìn)裝置和電氣控制等部分組成，再配合金屬支柱和鉸接頂梁。第四章綜采工作面采煤工藝技術(shù)本章主要介紹：（1）綜采工作面的落煤、裝、運(yùn)煤，包括：采煤機(jī)有關(guān)參數(shù)的選擇、雙滾筒采煤機(jī)的工作方式、雙滾筒采煤機(jī)的進(jìn)刀方式、采煤機(jī)的操作、運(yùn)煤；（2）綜采工作面頂板管理，包括：綜采工作面支架選擇、綜采工作面端頭支護(hù)、綜采工作面上下順槽支護(hù)、自移式液壓支架的移架、特殊頂板的管理措施；（3）綜采工作面循環(huán)工作組織，包括：循環(huán)方式和作業(yè)形式、勞動(dòng)組織、循環(huán)圖表、綜采工作面的開(kāi)機(jī)率、綜采工作面的工程質(zhì)量管理；（4）綜采工作面安全技術(shù)措施，包括：綜采工作面主要工序進(jìn)行時(shí)的安全技術(shù)措施、液壓支架使用中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)的處理、綜采工作面通過(guò)地質(zhì)構(gòu)造及老巷特殊條件下的安全技術(shù)措施；（5）綜采工作面的安裝與拆除，包括：綜采工作面設(shè)備安裝、綜采工作面拆除、旋轉(zhuǎn)式采煤。4．1概述1．工作面的成套設(shè)備組成（1）工作面內(nèi)的采、支、運(yùn)系統(tǒng)：包括采煤機(jī)械、液壓支架、刮板輸送機(jī)和端頭支護(hù)設(shè)備（簡(jiǎn)稱(chēng)三機(jī)；（2）運(yùn)輸巷道內(nèi)的運(yùn)煤系統(tǒng)：包括轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、可伸縮膠帶輸送機(jī)；（3）液壓系統(tǒng)：包括乳化液泵、乳化液混溶箱及其進(jìn)、回液主管路；（4）控制指揮系統(tǒng)：包括控制臺(tái)、聲光信號(hào)、擴(kuò)音電話(huà)及其線(xiàn)路；（5）供水系統(tǒng)：包括冷卻水、噴霧泵、水箱及其進(jìn)、出水管路；（6）供電系統(tǒng)：包括高壓供電線(xiàn)路及其連接器和開(kāi)關(guān)、移動(dòng)變電站、低（中）壓配電開(kāi)關(guān)群及其分支供電線(xiàn)路。（7）照明系統(tǒng)：包括工作面及平巷的照明燈具及其線(xiàn)路；（8）輔助設(shè)備：包括液壓安全絞車(chē)、調(diào)度絞車(chē)、電鉆、排（污）水泵等；（9）輔助運(yùn)輸設(shè)備：包括卡軌車(chē)或單軌吊車(chē)及其附屬設(shè)備。液壓支架：按其架型劃分，有支撐式、掩護(hù)式、支撐掩護(hù)式、鋪網(wǎng)及放頂煤支架等幾個(gè)系列。液壓支架控制有手動(dòng)操縱液壓控制和電液控制，電液控制可提高移架速度。采煤機(jī)：為滾筒式采煤機(jī)，有四大系列和一些單機(jī)，共有90多個(gè)型號(hào)。如MLS系列、MXA系列、MG系列和AM系列等。牽引方式有液壓牽引和電牽引，電牽引采煤機(jī)是進(jìn)幾年發(fā)展起來(lái)的，在煤礦中得到廣泛應(yīng)用，以逐步取代了液壓牽引采煤機(jī)。電牽引采煤機(jī)的特點(diǎn)是：用電子調(diào)速技術(shù)，采煤機(jī)性能得到進(jìn)一步改進(jìn)，具有截割電機(jī)、牽引電機(jī)的功率和牽引速度自行調(diào)節(jié)保護(hù)功能，低速牽引爬坡功能，下行牽引制動(dòng)功能，工況監(jiān)測(cè)監(jiān)聽(tīng)功能，進(jìn)一步提高了工作可靠性。刮板輸送機(jī)：刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力普遍增大，運(yùn)量從450t/h到1000t/h，總裝機(jī)功率加大，從150到500KW；加大了溜槽寬度，其范圍從630~830mm，設(shè)計(jì)鋪設(shè)長(zhǎng)度為150~250m。4．2綜采工作面的落、裝、運(yùn)煤1．采煤機(jī)有關(guān)參數(shù)的選擇（1）采煤機(jī)采高的選擇：①按照液壓支架的高度選擇采煤機(jī)的采高H大＝M大－S1＋CH?。組?。璖2－a即M大＝H大＋S1－CM?。紿?。玈2＋a式中M大、M小——煤層相應(yīng)的最大、最小采高，m；H大、H小——液壓支架的最大、最小支撐高度，m；S1——液壓支架前柱的頂板下沉量，m；S2——液壓支架后柱的頂板下沉量，m；a——立柱伸縮裕量，一般為30~50mm；C——為防止液壓支架在最大采高時(shí)偽頂冒落而引起支架頂空應(yīng)具備的富裕量，中厚煤層一般取200mm。采煤機(jī)的最小采高就是滾筒直徑D，而滾筒直徑與支架的最小高度H小的關(guān)系如下：H?。紻－S2－a即D＝H?。玈2＋a②按采煤機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇合理的采高范圍采煤機(jī)的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)有滾筒直徑、機(jī)身高度、搖臂長(zhǎng)度及其擺角范圍、臥底量等。（2）滾筒參數(shù)的選擇①滾筒直徑：雙滾筒采煤機(jī)，其兩個(gè)滾筒直徑應(yīng)當(dāng)相等，且每個(gè)滾筒直徑應(yīng)大于采高之半；②滾筒的寬度：滾筒的寬度應(yīng)稍大于截深。確定滾筒的寬度要充分考慮煤層截割阻力的大小、煤層厚度、傾角、頂板穩(wěn)定性及采煤機(jī)自身的穩(wěn)定性等因素；③采煤機(jī)的最大生產(chǎn)能力Qmax=60Vmaxsrc(t/h)式中Vmax——采煤機(jī)的最大牽引速度，m/min；s——截深，m；r——實(shí)體煤容重，t/m3；m——采高，m；c——工作面煤炭采出率。2．雙滾筒采煤機(jī)的工作方式（1）前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤并裝余煤采煤機(jī)司機(jī)面向煤壁，其左側(cè)的滾筒采用左螺旋，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；右側(cè)的滾筒采用右螺旋，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，這種方式采煤機(jī)往返運(yùn)行一次可進(jìn)兩刀，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此在中厚煤層綜采工作面，大多采用此種方式。（2）前滾筒割底煤，后滾筒割頂煤左側(cè)滾筒右旋轉(zhuǎn)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，沿頂板割煤；右側(cè)滾筒左螺旋，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，沿底板割煤。這種方式煤塊拋向機(jī)身中部，司機(jī)不安全，煤塵飛揚(yáng)，而且只能單向割煤，回程裝煤，因此采用較少。（3）前滾筒割底煤，后滾筒割頂煤左側(cè)滾筒左螺旋，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，沿頂板割煤；右側(cè)滾筒右螺旋，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，沿底版割煤。薄煤層爬底式雙滾筒采煤機(jī)一般采用這種工作方式。3．雙滾筒采煤機(jī)的進(jìn)刀方式（1）鉆入進(jìn)刀法當(dāng)采煤機(jī)運(yùn)行到工作面端頭后，利用移輸送機(jī)千斤頂將輸送機(jī)連同采煤機(jī)推向煤壁，在推移過(guò)程中利用滾筒端面截齒向煤壁鉆進(jìn)，直到采煤機(jī)被推移到一個(gè)截深的距離為止。此法因門(mén)式擋煤板裝煤效果不好，大功率采煤機(jī)重量太大，移輸送機(jī)千斤頂推不動(dòng)且易損壞輸送機(jī)溜槽，因此很少使用。（2）斜切進(jìn)刀法與普采斜切進(jìn)刀法相同，有端部斜切進(jìn)刀和中部斜切進(jìn)刀。4．采煤機(jī)的操作綜采工作面的采煤機(jī)操縱與普采工作面相同。5．運(yùn)煤綜采工作面運(yùn)煤都采用重型可彎曲刮板輸送機(jī)。工作面輸送機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)大于采煤機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)能力。4．3綜采工作面頂板管理1．綜采工作面支架選擇（1）選型原則：支架?chē)嵨灰c綜采工作面礦壓相適應(yīng)、支架結(jié)構(gòu)要與煤層賦存條件相適應(yīng)、支架支撐高度要與工作面采高相適應(yīng)、通風(fēng)斷面要與工作面風(fēng)量要求相適應(yīng)、支架安全性能好，投資少；（2）選擇方法①確定支架的類(lèi)型：用于緩傾斜中厚煤層的液壓支架；用于開(kāi)采3.2~5.0m煤層的液壓支架；用于厚煤層放頂煤的液壓支架；用于厚煤層分層開(kāi)采鋪網(wǎng)的液壓支架；用于35°以上大傾角煤層的液壓支架；用于“三軟”煤層的液壓支架和用于堅(jiān)硬頂板條件下的高阻力液壓支架；②確定支架的架型：根據(jù)頂板條件確定（支撐式、掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式）；③確定支架的規(guī)格：根據(jù)煤層的最大和最小厚度進(jìn)行；④確定支架工作阻力⑤液壓支架結(jié)構(gòu)選擇：通風(fēng)斷面、底座壓強(qiáng)、防倒防滑、防矸護(hù)壁。2．綜采工作面端頭支護(hù)（1）端頭支護(hù)的重要性采煤工作面的上下出口（即端頭）處懸頂面積大，機(jī)械設(shè)備多，又是進(jìn)出材料和人員出入的交通口，所以必須加強(qiáng)維護(hù)。如果工作面端頭發(fā)生事故，則將引起整個(gè)工作面的生產(chǎn)停頓。（2）端頭支護(hù)的方法工作面端頭支護(hù)的方法主要有采用端頭支架支護(hù)、液壓支架支護(hù)和單體支柱支護(hù)等幾種方式。3．綜采工作面上下順槽支護(hù)綜采工作面巷道的支護(hù)形式有梯形支架和拱形支架兩種?！睹旱V安全規(guī)程》第50條規(guī)定：“采煤工作面所有安全出口與巷道連接處20m范圍內(nèi)，必須加強(qiáng)支護(hù)；綜采機(jī)械化采煤工作面，此范圍內(nèi)的巷道高度不得低于1.8m。安全出口必須設(shè)專(zhuān)人維護(hù)，發(fā)生支架斷梁折柱、巷道底鼓變形時(shí)，必須及時(shí)更換、清挖?！?．自移式液壓支架的移架（1）液壓支架的移架方式概念：移架方式是指支架的工作方式與移步方式。①液壓支架的工作方式：及時(shí)支護(hù)、滯后支護(hù)及超前支護(hù)；②液壓支架的移步方式：順序移步、交錯(cuò)移步、分組對(duì)角線(xiàn)移步、直線(xiàn)移步；（2）對(duì)移架工作的要求①支架排列與支撐的基本要求：支架中心距合適、支架端面距合適、支架應(yīng)垂直頂?shù)装逯?、支架中心線(xiàn)應(yīng)垂直于工作面、支架支撐高度必須合適、支架的防倒防滑；②支架操作的基本要求：快、正、夠、勻、平、緊、嚴(yán)、凈。5．特殊頂板的管理措施（1）堅(jiān)硬頂板的管理措施：一是選擇大噸位的支撐式或支撐掩護(hù)式支架；二是對(duì)頂板高壓注水和深孔爆破強(qiáng)制放頂；（2）破碎頂板的管理措施：帶壓擦頂移架、挑順山梁、架走向棚、架走向梁、鋪金屬網(wǎng)；（3）易片幫煤壁的管理①煤壁片幫的危害：容易發(fā)生冒頂、大塊煤易造成輸送機(jī)或采煤機(jī)事故、員在工作面行走或工作時(shí)容易被片幫煤砸傷；②煤壁片幫原因：采高、端面距、煤質(zhì)硬度、支護(hù)強(qiáng)度、工作面推進(jìn)方向、煤壁暴露時(shí)間、煤壁暴露時(shí)間；③煤壁片幫的預(yù)防及管理：正確選擇支架、加強(qiáng)管理、及時(shí)支護(hù)、采用楔式木錨桿錨固煤壁；6．綜采工作面布置圖4．4綜采工作面的循環(huán)工作組織1．循環(huán)方式和作業(yè)形式（1）兩采一準(zhǔn)（2）兩班半采煤，半班準(zhǔn)備（3）三采一準(zhǔn)（4）四班交叉作業(yè)2．勞動(dòng)組織綜采工作面有多個(gè)工種，這些工種的人員可分為兩類(lèi)，一類(lèi)是隨工作面的加長(zhǎng)、推進(jìn)度的加快而變化的，稱(chēng)為非常定工，如移架工、聯(lián)網(wǎng)工等。另一類(lèi)是不隨工作量的增加而變化，以崗位定人的常定工。非常定工種人員大約占總?cè)藬?shù)的30%~40%。綜采工作面非常定工種的主要人員是移架工，移架工作包括降柱、拉架、調(diào)架、清矸、局部破碎時(shí)還要做端面維護(hù)。移架工通常有追機(jī)及分段兩種作業(yè)方式。（1）追機(jī)作業(yè)：移架工沿工作面全長(zhǎng)緊跟采煤機(jī)進(jìn)行移架、推溜工作。（2）分段作業(yè)：沿工作面全長(zhǎng)分成幾段，每段由一個(gè)綜合組負(fù)責(zé)，當(dāng)采煤機(jī)進(jìn)入本段范圍后，追機(jī)清掃浮煤、推移輸送機(jī)。3．綜采工作面循環(huán)圖表4．綜采工作面的開(kāi)機(jī)率（1）采煤機(jī)的開(kāi)機(jī)率概念：指采煤機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間占每日可利用的采煤作業(yè)時(shí)間百分比。①月總生產(chǎn)時(shí)間一個(gè)月可利用的總生產(chǎn)時(shí)間可用下式計(jì)算：式中N——一個(gè)月可利用的總生產(chǎn)時(shí)間，min；z——一個(gè)月的作業(yè)天數(shù)，d；s——日生產(chǎn)班數(shù)，d；n——每班工作時(shí)間，h；t1——采煤機(jī)全月純運(yùn)行時(shí)間（指全月生產(chǎn)班內(nèi)開(kāi)動(dòng)采煤機(jī)時(shí)間的總和），min；t2——全月事故影響時(shí)間（包括支架事故、泵站事故、采煤機(jī)事故、工作面刮板輸送機(jī)事故、順槽輸送機(jī)事故、電氣設(shè)備事故和冒頂事故等影響時(shí)間），min；t3——生產(chǎn)班生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間（指更換截齒或其它必須停產(chǎn)做準(zhǔn)備的時(shí)間），min；t4——其它原因停產(chǎn)時(shí)間（指瓦斯影響、礦井停電、提升事故等），min。②采煤機(jī)開(kāi)機(jī)率（2）提高采煤機(jī)開(kāi)機(jī)率的途徑：①減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；②加強(qiáng)工種、工序之間的配合；③提高工作面檢修質(zhì)量，縮短檢修時(shí)間；④?chē)?yán)格管理，降低故障率；⑤提高全礦生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性。5．綜采工作面的工程質(zhì)量管理（1）對(duì)工作環(huán)境的要求：空氣條件、工作條件、工業(yè)衛(wèi)生條件、照明通訊條件；（2）工程質(zhì)量管理：三直、兩平、一凈、兩暢通；（3）機(jī)電設(shè)備的管理①各種機(jī)電設(shè)備安裝處的頂板必須支護(hù)好，并進(jìn)行必要的背幫，防止掉矸、片幫時(shí)影響設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)或?qū)⒃O(shè)備砸壞。②如果設(shè)備安裝處有滴水或淋水，應(yīng)用膠皮或帆布將設(shè)備上方遮蓋好，以防止水滲入電氣設(shè)備內(nèi)而造成絕緣程度降低。③工作面各種機(jī)電設(shè)備的安全防護(hù)裝置必須齊全、完整、牢靠。④設(shè)備周?chē)碾s物必須清理干凈，特別是采煤機(jī)和輸送機(jī)傳動(dòng)裝置周?chē)捌渖厦娴乃槊阂宄蓛?，以便保證設(shè)備有良好的散熱條件。⑤不得在設(shè)備上放東西或打柱子，以防止設(shè)備受壓后變形或損壞。⑥雖然工作面機(jī)電設(shè)備有一定過(guò)載能力，但要求盡量減少設(shè)備的反復(fù)起動(dòng)次數(shù)。尤其是當(dāng)工作面輸送機(jī)起動(dòng)不了時(shí)，應(yīng)從溜槽中將煤攉出后再起動(dòng)，以防止損壞設(shè)備。4．5綜采工作面安全措施1．綜采工作面主要工序進(jìn)行時(shí)的安全技術(shù)措施（1）采煤機(jī)割煤：與普采相同；（2）移液壓支架：綜采工作面的移架工作完成的好壞，對(duì)工作面的安全將產(chǎn)生重大影響，移架工作必須符合《煤礦安全規(guī)程》第六十七條的有關(guān)規(guī)定及移架操作中的注意事項(xiàng)；（3）推移輸送機(jī)：用輸送機(jī)運(yùn)料及推移時(shí)，應(yīng)遵守《煤礦安全規(guī)程》第七十二條的有關(guān)規(guī)定。還應(yīng)遵守前面講的推移輸送機(jī)時(shí)的注意事項(xiàng)。有些注意事項(xiàng)和炮采、普采相同；（4）維護(hù)上下出口：上下出口的維護(hù)應(yīng)遵守《煤礦安全規(guī)程》第五十條的有關(guān)規(guī)定，以及前面講的端頭支護(hù)的要求和上下順槽支護(hù)的要求。2．液壓支架使用中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)的處理（1）支架陷入底板的處理①當(dāng)支架底座陷入不深時(shí)，只要在底座下墊幾塊木板，支架就可降柱前移；②支架底座陷入底板，墊木板仍拉不動(dòng)支架時(shí)，可在頂梁下打一斜撐柱，然后降柱，底座就被提起，此時(shí)可將木板墊入；③底座陷入較深，用上述方法比較困難時(shí)，可借助相鄰支架的前