第四章采煤方法

/第四章采煤方法第一節(jié)采煤方法的概念及分類一、采煤方法的概念為了全面理解采煤方法及其生產(chǎn)過(guò)程,需首先了解有關(guān)采煤方法的一些基本概念.采煤工作面進(jìn)行采煤作業(yè)的場(chǎng)所，是由煤壁至采空區(qū)邊緣的采煤工作空間。煤壁在采煤工作面中,直接進(jìn)行采掘的煤層暴露面。每次落煤的煤壁高度，稱為采高。采煤工作在采煤工作面內(nèi)為開(kāi)采煤炭所進(jìn)行的各項(xiàng)工作,例如落煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)工作空間和采空區(qū)處理等。這些采煤工作所采用的方法、設(shè)備及其在時(shí)間和空間上進(jìn)行的順序及其相互配合關(guān)系,就形成了工作面的采煤工藝。圖4-1長(zhǎng)壁工作面布置圖a--走向長(zhǎng)壁b、c圖4-1長(zhǎng)壁工作面布置圖a--走向長(zhǎng)壁b、c—傾斜長(zhǎng)壁1—區(qū)段運(yùn)輸平巷2—區(qū)段回風(fēng)平巷3—采煤工作面4—回風(fēng)斜巷5—運(yùn)料斜巷采煤方法采煤工藝與采煤系統(tǒng)及其在時(shí)間上、空間上的相互配合。不同的采煤系統(tǒng)與采煤工藝相結(jié)合，就形成了不同的采煤方法。而且兩者是相互影響和制約的，不同的采煤系統(tǒng)，必須要有相適應(yīng)的采煤工藝;同樣,不同的采煤工藝也要有與其相適應(yīng)的采煤系統(tǒng)。所以隨著采煤機(jī)械化的發(fā)展，采煤工藝過(guò)程發(fā)出變化，就要求采煤系統(tǒng)隨之進(jìn)行變革。二、采煤方法的分類由于煤層的賦存狀態(tài)和開(kāi)采技術(shù)的不同，形成了種類繁多的采煤方法.按其主要的開(kāi)采技術(shù)特征，首先有露天開(kāi)采和井工開(kāi)采之分,本書所討論的開(kāi)采方法專指井工開(kāi)采，井工開(kāi)采大體上可分為壁式體系采煤法與柱式體系采煤法兩大類。1、壁式體系采煤法壁式體系采煤法，一般以具有較長(zhǎng)的工作面為其基本特征.根據(jù)采煤工作面長(zhǎng)度不同，又分為長(zhǎng)壁式與短壁式兩種。壁式采煤法根據(jù)煤層厚度不同，可分為整層開(kāi)采與分層開(kāi)采。若一次開(kāi)采煤層全厚時(shí)，稱為單一長(zhǎng)壁式;將厚煤層劃分為若干分層后依次開(kāi)采時(shí),稱為分層長(zhǎng)壁式。長(zhǎng)壁工作面沿煤層傾向布置,沿走向方向推進(jìn)的稱為走向長(zhǎng)壁(圖4-ｌa）；工作面沿煤層走向布置，沿傾斜方向推進(jìn)的稱為傾斜長(zhǎng)壁（圖4-lb,c）。2、柱式體系采煤法柱式體系采煤法包括房式與房柱式等采煤法，它與壁式體系采煤法相比，最顯著的特點(diǎn)是采煤工作面短。它是采用大量巷道將煤層切割成若干塊段,煤柱間用聯(lián)絡(luò)巷連通，構(gòu)成煤房采煤生產(chǎn)系統(tǒng)。如果先采煤房，后回收煤柱（或部分回收煤柱）,稱為房柱式采煤法;若只采煤房，不回收煤柱,則稱為房式采煤法.壁式體系與柱式體系采煤法相比，工作面產(chǎn)量高，巷道掘進(jìn)率低，煤炭損失少，采煤系統(tǒng)簡(jiǎn)單，安全生產(chǎn)條件好.但壁式體系采煤法工藝比較復(fù)雜，組織管理水平要求高。目前，世界主要產(chǎn)煤國(guó)家除美國(guó)、印度、澳大利亞等國(guó)因地質(zhì)條件簡(jiǎn)單而采用柱式體系采煤法外,大多數(shù)國(guó)家采用壁式體系采煤法。我國(guó)煤層賦存比較復(fù)雜,是世界上采煤方法最多的國(guó)家，煤炭產(chǎn)量的9０％以上是由壁式體系采煤法采出的.但是,在近些年有一些礦井開(kāi)始引進(jìn)柱式體系采煤技術(shù)與設(shè)備（如寺河礦）,進(jìn)行井下試驗(yàn)與推廣應(yīng)用，并取得了較好的效果。綜上所述，采煤方法的種類很多，由于分類標(biāo)準(zhǔn)不同,分類方法也很多?，F(xiàn)根據(jù)采煤方法的開(kāi)采特點(diǎn)進(jìn)行如下分類:第二節(jié)采煤系統(tǒng)一、緩斜薄及中厚單一煤層走向長(zhǎng)壁采煤法采煤系統(tǒng)這種采區(qū)巷道布置有雙面采區(qū)和單面采區(qū)兩種方式。圖4—2為雙面采區(qū)的巷道布置示例。（一)、采區(qū)巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)1、采區(qū)巷道布置圖4-２所示的情況,采區(qū)內(nèi)劃分3個(gè)階段，一區(qū)段在回采，二區(qū)段在準(zhǔn)備。在采區(qū)石門接近煤層處，開(kāi)掘下部車場(chǎng)。由下部車場(chǎng)沿煤層開(kāi)掘軌道上山和運(yùn)輸上山，兩條上山相距20～2５m,以上部車場(chǎng)與采區(qū)回風(fēng)石門連通。從中部車場(chǎng)，用雙巷掘進(jìn)法,開(kāi)掘一區(qū)段的運(yùn)輸平巷和二區(qū)段的回風(fēng)平巷。回風(fēng)平巷超前運(yùn)輸平巷100～150ｍ,沿走向每隔80～1０0ｍ開(kāi)掘聯(lián)絡(luò)眼。當(dāng)回風(fēng)平巷和運(yùn)輸平巷掘到采區(qū)邊界后，就可開(kāi)掘開(kāi)切眼進(jìn)行回采。隨著一區(qū)段的回采,應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)備出二區(qū)段。2、運(yùn)輸系統(tǒng)工作面采出的煤,經(jīng)區(qū)段運(yùn)輸平巷、運(yùn)輸上山、采區(qū)煤倉(cāng)裝車外運(yùn)。材料自下部車場(chǎng)，經(jīng)軌道上山、上部車場(chǎng)、區(qū)段回風(fēng)平巷運(yùn)至工作面或由采區(qū)回風(fēng)石門，經(jīng)區(qū)段回風(fēng)平巷運(yùn)至工作面.3、通風(fēng)系統(tǒng)新風(fēng)從采區(qū)運(yùn)輸石門進(jìn)人采區(qū),經(jīng)下部車場(chǎng)、軌道上山、中部車場(chǎng),分兩翼經(jīng)區(qū)段回風(fēng)平巷、聯(lián)絡(luò)眼到工作面。乏風(fēng)經(jīng)區(qū)段回風(fēng)平巷和上部車場(chǎng)進(jìn)人采區(qū)回風(fēng)石門。（二）、區(qū)段平巷布置區(qū)段平巷直接與回采工作面聯(lián)通，為工作面服務(wù)。它沿煤層掘進(jìn)，因此容易掘進(jìn)，但受工作面采動(dòng)影響大，維護(hù)困難。特別是距工作面前、后方50～1２0m的巷道，受采動(dòng)影響最大。當(dāng)煤層采動(dòng)后，在區(qū)段巷道煤柱上，形成支承壓力。區(qū)段運(yùn)輸平巷下部為未采煤層，受一側(cè)工作面采動(dòng)影響,煤柱受一側(cè)支承壓力作用，而區(qū)段回風(fēng)平巷，受兩側(cè)工作面采動(dòng)影響，煤柱受兩側(cè)支承壓力作用。所以回風(fēng)巷比運(yùn)輸巷維護(hù)更為困難。故區(qū)段平巷布置須選擇適當(dāng)?shù)奈恢?，使其處于支承壓力較小的地點(diǎn)。區(qū)段平巷的布置通常有：留護(hù)巷煤柱,沿空留巷，沿空送道。1、留護(hù)巷煤柱長(zhǎng)期以來(lái)普遍采用保留煤柱的方法維護(hù)區(qū)段平巷。根據(jù)煤層的厚度和頂板巖石的性質(zhì),煤柱的尺寸沿傾斜方向的寬度一般為8～15m.開(kāi)采薄及中厚煤層，用保留煤柱方法維護(hù)巷道時(shí)，只需在上區(qū)段回采工作面的運(yùn)輸平巷與下區(qū)段回采工作面的回風(fēng)平巷之間,保留一定尺寸的煤柱即可。為了減少煤炭損失,下區(qū)段回采時(shí)應(yīng)盡量回收這部分煤柱。2、沿空留巷即保留和維護(hù)上區(qū)段的運(yùn)輸平巷,作為下區(qū)段的回風(fēng)平巷。這種方法可以少掘１條巷道，減少區(qū)段煤柱損失，而且巷道處于減壓區(qū),易于維護(hù)。保留和維護(hù)巷道的方法有：靠采空區(qū)一側(cè)砌矸石帶(圖6-4),帶寬4~6m。石料取自垮落的頂板,這種方法砌帶工作量大，一般用于采高為1。5—2．3、沿空送道即沿上區(qū)段采空區(qū)邊緣掘進(jìn)下區(qū)段的回風(fēng)平巷.這種方法雖沒(méi)有減少區(qū)段平巷數(shù)目，但不留煤柱,減少了區(qū)段平巷間的聯(lián)絡(luò)巷。它適用于頂板壓力較大、沿空留巷難以維護(hù)的緩斜、傾斜的厚煤層。沿空送道必須在采空區(qū)頂板活動(dòng)穩(wěn)定后開(kāi)始掘進(jìn)，一般情況下,應(yīng)在工作面回采后４～6個(gè)月，個(gè)別情況８~10個(gè)月開(kāi)始沿空掘進(jìn)?；夭晒ぷ髅媾c掘進(jìn)工作面的間距，一般不小于8０～１00m。巷道支護(hù)，最好也采用可縮拱形金屬支架。二、厚煤層傾斜分層開(kāi)采的采區(qū)巷道布置開(kāi)采緩斜和傾斜厚煤層，常采用傾斜分層采煤法.所謂傾斜分層，就是沿煤層傾斜，把煤層分為若干個(gè)厚度相當(dāng)于中厚煤層的分層，每個(gè)分層分別進(jìn)行回采。用頂板垮落法，先采頂分層，再依次回采以下各分層。(一）、分層同采的采區(qū)巷道布置分層同采的巷道布置比較復(fù)雜,因?yàn)槌烁鞣謱庸ぷ髅嬉蟮姆謱舆\(yùn)輸平巷和分層回風(fēng)平巷外，還要有區(qū)段集中運(yùn)輸平巷和區(qū)段集中回風(fēng)平巷.圖6—6是這種采煤法的采區(qū)巷道布置示例。1、采區(qū)巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)⑴、采區(qū)巷道布置在采區(qū)走向的中部階段運(yùn)輸大巷處，開(kāi)掘采區(qū)下部車場(chǎng)，由下部車場(chǎng)向上開(kāi)掘巖石輸送機(jī)上山和巖石軌道上山,直至采區(qū)上部邊界。軌道上山以平甩式車場(chǎng)，運(yùn)輸上山以回風(fēng)石門與階段回風(fēng)大巷相通。上述上山是為各分層服務(wù)的，稱為集中上山，兩者距煤層一般不小于15m,軌道上山比輸送機(jī)上山距煤層近２m左右,2條上山相距一般為20＾2５ma然后,在第一區(qū)段下部開(kāi)掘中部車場(chǎng)和區(qū)段石門,并由此分別在煤層底板約lom處開(kāi)掘巖石集中運(yùn)輸巷，和頂分層超前于集中運(yùn)輸巷掘進(jìn)集中軌道巷。每隔一定距離（一般為１臺(tái)刮板輸送機(jī)的長(zhǎng)度）開(kāi)掘巖石溜煤眼和聯(lián)絡(luò)眼。至采區(qū)邊界后,由聯(lián)絡(luò)眼掘進(jìn)頂分層超前運(yùn)輸平巷和頂分層開(kāi)切眼(掘進(jìn)出煤由溜煤眼至集中運(yùn)輸巷)。與此同時(shí),在采區(qū)上部邊界不再另掘區(qū)段集中回風(fēng)巷，利用階段回風(fēng)大巷掘進(jìn)回風(fēng)石門和頂分層超前回風(fēng)平巷，各回風(fēng)石門的間距為1００ｍ左右.綜采時(shí),為了減少設(shè)備搬遷次數(shù)，先在采區(qū)一翼準(zhǔn)備好的工作面，采用后退式進(jìn)行回采，跨越上山后，再用前進(jìn)式推進(jìn)采區(qū)另一邊界。在開(kāi)掘上述各巷道的過(guò)程中，同時(shí)開(kāi)掘采區(qū)變電所、絞車房、中部溜煤眼和采區(qū)煤倉(cāng).隨著分層的推進(jìn)，繼續(xù)掘進(jìn)上、下超前平巷,超前距離一般應(yīng)保持工作面前至少有兩個(gè)溜煤眼和回風(fēng)石門分別與集中平巷和階段回風(fēng)大巷相通。待頂分層回采工作面采過(guò)一定距離后，即可由聯(lián)絡(luò)眼（靠近采區(qū)邊界的），在假頂下開(kāi)掘中分層的超前運(yùn)輸平巷和中分層切割眼。同時(shí)，從回風(fēng)石門開(kāi)掘中分層的超前回風(fēng)平巷。隨中分層回采工作面的推進(jìn),按上述要求的距離,繼續(xù)掘進(jìn)中分層超前平巷，從而實(shí)現(xiàn)厚煤層在同一區(qū)段內(nèi)和傾斜分層下行垮落法一般同采2個(gè)分層，第三分層可作為頂分層的接續(xù)面。采區(qū)內(nèi)各區(qū)段的開(kāi)采順序是,先采一區(qū)段,而后依次開(kāi)采二、三區(qū)段.因此，在一區(qū)段采完之前,應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)備出二區(qū)段的巷道。一區(qū)段的集中運(yùn)輸巷道，將作為二區(qū)段的集中回風(fēng)巷道使用，二區(qū)段的運(yùn)輸巷道布置和掘進(jìn)順序,完全和一區(qū)段相同。⑵、運(yùn)輸系統(tǒng)工作面采出的煤,分別在各超前運(yùn)輸平巷內(nèi)用刮板輸送機(jī)運(yùn)到溜煤眼，經(jīng)區(qū)段集中運(yùn)輸平巷的帶式輸送機(jī),再經(jīng)區(qū)段溜煤眼轉(zhuǎn)至輸送機(jī)上山的帶式輸送機(jī)，最后到采區(qū)煤倉(cāng)裝車外運(yùn)。采區(qū)所需的器材，由下部車場(chǎng)運(yùn)來(lái),經(jīng)軌道上山、上部車場(chǎng)、階段回風(fēng)大巷回風(fēng)石門、頂分層和中分層超前回風(fēng)平巷，分別送到一區(qū)段頂分層和中分層工作面。也由階段回風(fēng)大巷，經(jīng)上部車場(chǎng)運(yùn)人。頂分層和中分層超前運(yùn)輸平巷所需的器材，從軌道上山經(jīng)區(qū)段石門和中部車場(chǎng)、集中軌道平巷、聯(lián)絡(luò)眼運(yùn)進(jìn)。巖石集中平巷所需的材料，從軌道上山經(jīng)中部車場(chǎng)運(yùn)進(jìn)。⑶、通風(fēng)系統(tǒng)新風(fēng)由階段運(yùn)輸大巷進(jìn)人軌道上山下部甩車場(chǎng)和行人聯(lián)絡(luò)眼，沿軌道上山和輸送機(jī)上山而上.為了不使風(fēng)流短路,在輸送機(jī)上山的上端和軌道上山的上部車場(chǎng)處安設(shè)風(fēng)門，在絞車房的通道內(nèi)安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗，使新風(fēng)進(jìn)人區(qū)段石門、中部車場(chǎng)和中部行人聯(lián)絡(luò)眼。由此，一部分新風(fēng)沿集中運(yùn)輸平巷、溜煤眼、至超前運(yùn)輸平巷。另一部分新風(fēng)沿集中軌道平巷、經(jīng)聯(lián)絡(luò)眼到頂分層和中分層超前運(yùn)輸平巷，然后一起進(jìn)入回采工作面.清洗工作面的乏風(fēng)，由頂分層和中分層回風(fēng)道,經(jīng)回風(fēng)石門,進(jìn)入階段回風(fēng)大巷。采區(qū)內(nèi)掘進(jìn)巷道所需的風(fēng)量,是由局部通風(fēng)機(jī)供給。(二）、分層分采的采區(qū)巷道布置分層分采的采區(qū)巷道布置，沒(méi)有共用的區(qū)段集中平巷,每一分層的區(qū)段平巷都是單獨(dú)準(zhǔn)備的。分層平巷不是利用集中平巷隨著采煤工作面推進(jìn)超前掘進(jìn)的,而是當(dāng)上分層采完后采空區(qū)垮落基本穩(wěn)定之后,才在第二分層層位沿著上分層鋪設(shè)好的假頂(或再生頂板）下掘出第二分層的區(qū)段平巷。厚煤層各分層采用聯(lián)合開(kāi)采的方式，其上（下）山一般布置在煤層底板巖層中，上（下）山通過(guò)采區(qū)車場(chǎng)及石門、斜巷或立眼與各分層平巷聯(lián)系.分層開(kāi)采的優(yōu)點(diǎn)是,采區(qū)巷道布置簡(jiǎn)單，取消了巖石區(qū)段集中平巷及聯(lián)絡(luò)巷等巖石巷道，工程量少,有利于減少掘進(jìn)率和加快掘進(jìn)速度，縮短采區(qū)和區(qū)段的準(zhǔn)備時(shí)間。由于上、下分層工作面采煤間隔時(shí)間較長(zhǎng)，有利于形成再生頂板,有利于下分層巷道的掘進(jìn)和維護(hù)。厚煤層分層分采，其各個(gè)分層的采煤和掘進(jìn)工作面都具有獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，有利于通風(fēng)管理,采掘相互干擾少,運(yùn)輸環(huán)節(jié)少。分層分采在工作面單產(chǎn)較低的情況下，存在一下缺點(diǎn):⑴不能實(shí)現(xiàn)同一區(qū)段內(nèi)上下分層同采，開(kāi)采強(qiáng)度底.⑵為了在上分層頂板垮落穩(wěn)定的采空區(qū)下掘進(jìn)下分層巷道，同一區(qū)段內(nèi)下分層工作面不能及時(shí)接替上分層工作面。尤其是當(dāng)采區(qū)內(nèi)有兩個(gè)以上工作面采煤時(shí)，相鄰區(qū)段之間難以及時(shí)接替必須采用兩翼倒替或區(qū)段間隔“跳采”才能保證工作面的正常接替,因而造成采掘工作分散,生產(chǎn)不集中,采掘設(shè)備搬遷距離遠(yuǎn)等問(wèn)題⑶由于上下分層采煤間隔時(shí)間長(zhǎng),容易造成人工假頂材料腐朽,不利于下分層的掘進(jìn)和采煤。如果煤層自燃發(fā)火期短,則增加了煤炭自燃的危險(xiǎn)。⑷沿煤層走向開(kāi)掘的分層平巷，必須一次性掘出巷道全長(zhǎng)，巷道維護(hù)長(zhǎng)度大，維護(hù)時(shí)間長(zhǎng),維護(hù)費(fèi)用高.隨著高產(chǎn)高效綜合機(jī)械化采煤的發(fā)展,采煤工作面單產(chǎn)不斷提高,采區(qū)內(nèi)只需一、兩個(gè)工作面生產(chǎn)即可達(dá)到產(chǎn)量的要求。同時(shí)綜采工作面推進(jìn)速度較快,使分層巷道維護(hù)時(shí)間有所縮短，近幾年巷道支護(hù)和維護(hù)技術(shù)的發(fā)展,使得分層巷道維護(hù)的問(wèn)題基本得以解決.目前,隨著采煤機(jī)械化工藝和礦井防滅火技術(shù)的不斷發(fā)展,分層分采的優(yōu)越性越來(lái)越明顯，厚煤層分層分采的開(kāi)采技術(shù)得到進(jìn)一步推廣和發(fā)展.三、緩斜薄及中厚單一煤層傾斜長(zhǎng)壁采煤法采煤系統(tǒng)傾斜長(zhǎng)壁采煤法的特點(diǎn)是在開(kāi)采水平(主要大巷)兩側(cè)分帶沿煤層傾斜向上和向下掘進(jìn)工作面的運(yùn)輸斜巷和回風(fēng)斜巷，一直掘進(jìn)到水平的上、下邊界后,掘開(kāi)切眼進(jìn)行回采?；夭晒ぷ髅嫜刈呦虿贾茫貎A斜向上或向下推進(jìn)。根據(jù)工作面推進(jìn)的特點(diǎn)，有以下幾種開(kāi)采方式。1、。仰斜開(kāi)采和俯斜開(kāi)采回采工作面,按推進(jìn)方向可分為仰斜開(kāi)采和俯斜開(kāi)采。工作面沿傾斜從下向上推進(jìn)的稱為仰斜開(kāi)采；工作面沿傾斜從上向下推進(jìn)的稱為俯斜開(kāi)采.2、前進(jìn)式、后退式及混合式開(kāi)采根據(jù)工作面推進(jìn)的方向與大巷的相互位置，可分為前進(jìn)式、后退式及混合式開(kāi)采。當(dāng)工作面自水平大巷向水平(井田)邊界推進(jìn)，其運(yùn)輸斜巷和回風(fēng)斜巷隨工作面推進(jìn)而向前掘進(jìn)，并在采空區(qū)中維護(hù)時(shí)，稱為前進(jìn)式回采。這種方式工作面投產(chǎn)早，出煤快，但采空區(qū)維護(hù)巷道困難、費(fèi)用高；工作面漏風(fēng)及瓦斯涌出量大;采掘同時(shí)進(jìn)行，互相干擾;難以掌握工作面前方煤層的變化,不利于正常持續(xù)生產(chǎn).當(dāng)工作面自水平(井田）邊界向水平大巷推進(jìn),其運(yùn)輸斜巷和回風(fēng)斜巷預(yù)先掘進(jìn)，并在煤層中維護(hù)時(shí)，稱為后退式回采.這種方式，由于工作面投產(chǎn)前需把運(yùn)輸斜巷和回風(fēng)斜巷開(kāi)掘完畢，故初期巷道掘進(jìn)工程量大，準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng).但對(duì)通風(fēng)和運(yùn)輸斜巷有利;有利于探明工作面前方煤層的變化.隨著掘進(jìn)機(jī)械化程度的提高，后退式回采的比重將不斷增加.當(dāng)工作面自水平大巷推進(jìn)到水平(井田）邊界后，反向再?gòu)乃竭吔缦蛩酱笙锿七M(jìn),這種連續(xù)開(kāi)采方式即為混合式回采?；旌鲜交夭墒?，為了減少回采巷道工程量和不在回采前掘進(jìn)巷道。就是說(shuō),前進(jìn)式回采時(shí)的沿空留巷為后退式回采所用。在開(kāi)采水平內(nèi)，分帶一般采用前進(jìn)式回采，即由井筒開(kāi)始，沿煤層走向向井田邊界方向推進(jìn)。3、單工作面回采和對(duì)拉工作面回采傾斜長(zhǎng)壁工作面可采用單工作面和對(duì)拉工作面回采。用兩條斜巷（通風(fēng)和運(yùn)輸）保證一個(gè)工作面生產(chǎn)的稱為單工作面回采;用三條斜巷（１條運(yùn)輸巷，2條回風(fēng)巷）保證兩個(gè)工作面同時(shí)生產(chǎn)的稱為對(duì)拉工作面回采。通常多使用對(duì)拉工作面回采.只有在受地質(zhì)或技術(shù)條件限制的情況下,才考慮采用單工作面回采。4、傾斜長(zhǎng)辟采煤法的實(shí)質(zhì)是工作面沿走向布置,沿傾斜推進(jìn)（分為仰斜和俯斜開(kāi)采兩種），它與走向長(zhǎng)壁采煤法相比具有生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、工作面搬遷次數(shù)少、掘進(jìn)率低等優(yōu)點(diǎn),因此其應(yīng)用越來(lái)越廣,目前，我國(guó)已有１0０多個(gè)礦井采用了這種方法，是我國(guó)煤炭工業(yè)重點(diǎn)推廣的開(kāi)采技術(shù)。僅介紹單一薄及中厚煤層傾斜長(zhǎng)壁采煤法采煤系統(tǒng)單一薄及中厚煤層采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法時(shí)，巷道系統(tǒng)十分簡(jiǎn)單。圖9-１2所示為俯斜推進(jìn)的傾斜長(zhǎng)壁采煤法巷道布置系統(tǒng)示意圖。（1）巷道布置及掘進(jìn)順序自運(yùn)輸大巷1開(kāi)掘下部車場(chǎng)和行人進(jìn)風(fēng)斜巷7、煤倉(cāng)6，然后在煤層中沿傾斜掘回采斜巷，其中一條是工作面的運(yùn)煤斜巷４，另外兩條是工作面的回風(fēng)及運(yùn)料斜巷5,這些回采斜巷掘至井田上部邊界以后，即可沿煤層掘出對(duì)拉工作面的開(kāi)切眼,形成回采系統(tǒng)。每個(gè)工作面長(zhǎng)度為10０～150m，甚至可達(dá)２00m，工作面推進(jìn)距離等于沿上山或下山的階段斜長(zhǎng)，可達(dá)10０0~1500m.傾斜長(zhǎng)壁采煤方法同樣可以采用留煤柱護(hù)巷或無(wú)煤柱護(hù)巷的方法。如果采用煤柱護(hù)巷，則在相鄰工作面之間留8-1２ｍ寬的煤柱,再掘相鄰工作面的回風(fēng)巷。采用無(wú)煤柱護(hù)巷時(shí),沿空掘進(jìn)回風(fēng)斜巷或沿空留巷。（2）生產(chǎn)系統(tǒng)各生產(chǎn)系統(tǒng)如圖所標(biāo)示。(3)生產(chǎn)系統(tǒng)分析傾斜長(zhǎng)壁采煤方法工作面可以按單工作面布置，也可以按對(duì)拉工作面布置。單工作面置時(shí)，每個(gè)工作面有兩條回采巷道。對(duì)拉工作面布置是兩個(gè)工作面布置三條回采巷道,其中運(yùn)輸巷為兩個(gè)工作面共用，如圖9—１２所示。由于工作面近似沿煤層走向呈水平狀布置，不存在走向長(zhǎng)壁時(shí)向下運(yùn)煤和向上拉煤的問(wèn)題,兩個(gè)工作面可以等長(zhǎng)布置.工作面風(fēng)流不存在上行與下行問(wèn)題，兩個(gè)工作面的通風(fēng)狀況都同樣良好。由于對(duì)拉工作面減少了一條運(yùn)煤巷道和有關(guān)聯(lián)絡(luò)巷道，降低了巷道掘進(jìn)工程量，節(jié)省了一套運(yùn)輸設(shè)備,相對(duì)來(lái)說(shuō)生產(chǎn)比較集中。所以，頂板較好的薄及中厚煤層，特別是采用炮采和普通機(jī)械化采煤工藝時(shí),一般都采用對(duì)拉工作面并取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。5、優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件傾斜長(zhǎng)壁采煤法與走向長(zhǎng)壁采煤法比較具有下列優(yōu)點(diǎn)：(1)巷道布置簡(jiǎn)單、掘進(jìn)量少，投產(chǎn)早.工作面兩端經(jīng)工作面斜巷直接與階段大巷相連,取消了采區(qū)上(下)山、聯(lián)絡(luò)巷、上中部車場(chǎng)的掘進(jìn)，從而降低了噸煤成本，縮短了準(zhǔn)備時(shí)間,有利于采掘接續(xù)。（2)運(yùn)煤系統(tǒng)簡(jiǎn)單、占用設(shè)備少，因取消了區(qū)段平巷運(yùn)輸環(huán)節(jié)，從而提高了運(yùn)輸效率，降低了運(yùn)輸成本。(3)仰斜回采時(shí),工作面沒(méi)有淋水，改善了勞動(dòng)條件；由于進(jìn)風(fēng)簡(jiǎn)單、設(shè)施少，減少了漏風(fēng)。工作面向回風(fēng)大巷方向推進(jìn),有利于工作面的通風(fēng)。(4）生產(chǎn)比較集中，機(jī)動(dòng)靈活。因?yàn)椴贾脤?duì)拉工作面，中間設(shè)帶式輸送機(jī)斜巷,兩工作面進(jìn)行生產(chǎn)，既能聯(lián)系，又能獨(dú)立，如一工作面發(fā)生故障,即可轉(zhuǎn)人另一工作面生產(chǎn)。（5）能適應(yīng)綜采需要。因?yàn)楣ぷ髅鎯蓚?cè)的運(yùn)輸、通風(fēng)斜巷沿煤層傾斜方向掘進(jìn),能保證工作面長(zhǎng)度基本不變；工作面為水平布置.根據(jù)某些礦井實(shí)踐表明：采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法，可降低成本１2％，提高效率20％左右.它的主要缺點(diǎn)是：①回采巷道為斜巷，掘進(jìn)比較困難；②如采用下山仰斜回采時(shí)，斜巷掘進(jìn)需要提升和排水設(shè)備，影響掘進(jìn)速度護(hù)③目前尚缺乏輔助提升的有效設(shè)備;④上山俯斜回采時(shí),回風(fēng)斜巷運(yùn)料有一定的困難；⑤存在下行通風(fēng)的問(wèn)題，尤其是對(duì)瓦斯含量較大的礦井，更為突出。影響這種采煤法使用的主要問(wèn)題是，采、掘機(jī)械設(shè)備使用的合理性有待提高;長(zhǎng)距離斜巷的輔助運(yùn)輸和行人比較困難。在當(dāng)前的采、掘機(jī)械設(shè)備類型條件下，只適用于120以下的煤層,特別是薄及中厚煤層,多數(shù)用于６0以下的近水平煤層，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果最為顯著.第三節(jié)采煤工藝當(dāng)采區(qū)巷道工程、設(shè)備安裝工程已經(jīng)完成，具備了生產(chǎn)條件之后,工作面即可進(jìn)行回采.回采的基本工序有：破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)和采空區(qū)處理。輔助工序有：移輸送機(jī)、設(shè)備維修、材料運(yùn)輸?shù)?。上述采煤工作面各工序所用的方法、設(shè)備及其在時(shí)間、空間上的相互配合，稱為采煤工藝,又稱回采工藝.不同的采煤方法有不同的回采工藝.對(duì)于緩斜、傾斜、薄及中厚煤層，多采用走向長(zhǎng)壁采煤法。至于緩斜、傾斜厚煤層及煤層群，也多采用走向長(zhǎng)壁采煤法。因此，本章所介紹的回采工藝都適用于走向長(zhǎng)壁采煤法.傾斜長(zhǎng)壁采煤法的回采工藝與走向長(zhǎng)壁采煤法的回采工藝基本相同。一、爆破采煤工藝在長(zhǎng)壁工作面用爆破方法破煤和裝煤、人工裝煤、輸送機(jī)運(yùn)煤和單體支柱支護(hù)的采煤工藝叫做爆破采煤,簡(jiǎn)稱炮采。炮采工作面的工藝過(guò)程有：破煤、裝煤、運(yùn)煤、頂板支護(hù)、回柱放頂(采空區(qū)處理)等工序。炮采勞動(dòng)強(qiáng)度大、產(chǎn)量和生產(chǎn)效率低，是一種較落后的回采方式。但這種回采工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng).因此,在積極發(fā)展機(jī)械化生產(chǎn)的過(guò)程中，在一些地質(zhì)條件比較復(fù)雜或不適宜機(jī)械化采煤的地區(qū)，仍然要采用炮采。(一)、爆破概述1、煤礦爆破器材炮采所使用的爆破器材主要是炸藥和起爆器材.煤礦井下多采用銨銻炸藥，這類炸藥的熱感度和機(jī)械感度都不大，但易潮解變質(zhì)。近年來(lái),研制了抗水漿狀銨銻炸藥.引起炸藥爆炸的設(shè)備和材料稱為起爆器材.煤礦主要采用電雷管和發(fā)爆器起爆炸藥。根據(jù)通電后電雷管起爆的時(shí)間可分為:瞬發(fā)電雷管、秒延期電雷管(段發(fā)電雷管)、毫秒延期電雷管(毫秒電雷管)。各種電雷管的使用范圍見(jiàn)表9—1電雷管對(duì)熱和機(jī)械作用都很敏感，使用時(shí)應(yīng)特別注意。電雷管的引爆電源,通常使用防爆晶體管電容式放炮器。在特殊情況下，經(jīng)批準(zhǔn)在無(wú)瓦斯（煤塵）爆炸危險(xiǎn)的工作面，也可采用電壓不超過(guò)２２0V的交流電源.2、爆破方法煤礦中使用的爆破方法有普通炮眼爆破法和深孔爆破法。普通炮眼爆破法,就是在煤(巖)層內(nèi)鉆眼，一般眼深為1。２～2。0m、直徑３8～４０mm,在炮眼內(nèi)裝藥進(jìn)行爆破,這種爆破法使用最廣。深孔爆破法,就是把炸藥裝在孔深4～12ｍ，直徑55～70ｍm的炮孔內(nèi)進(jìn)行爆破,這種爆破法通常用于強(qiáng)制放頂。（二）、破煤工序爆破落煤的工序包括:鉆眼、裝藥、填泥、聯(lián)炮線、放炮等。長(zhǎng)壁采煤工作面的鉆眼爆破工作，在保證達(dá)到預(yù)定開(kāi)幫進(jìn)度的前提下,必須做到:煤層破碎均勻，沒(méi)有需要二次破碎的大塊煤，不過(guò)分拋散，便于人工裝煤；煤壁平直整齊，不留頂煤和底煤;不破壞頂、底板巖層，便于支護(hù)、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)；節(jié)省爆破材料。圖4-1炮眼布置圖為了滿足上述要求,應(yīng)根據(jù)所采煤層的具體條件,確定合理的爆破參數(shù)（炮眼排數(shù)、間距、角度、深度、每個(gè)炮眼的裝藥量等）。圖4-1炮眼布置圖１、炮眼布置根據(jù)采高、煤的軟硬及頂板條件，常采用以下幾種炮眼布置方法(圖4-1)。單排眼一般用于薄煤層,或煤軟、節(jié)理發(fā)育的中厚煤層。雙排眼用于采高較小的工作面,煤質(zhì)中硬時(shí)用對(duì)眼，煤質(zhì)軟時(shí)用三花眼。五花眼用于采高大或煤質(zhì)堅(jiān)硬的工作面.炮眼間距根據(jù)煤質(zhì)軟硬，一般為1。0~１．6m。炮眼角度炮眼與煤壁的夾角，根據(jù)煤質(zhì)軟硬而定，一般為６50~800,軟煤取大值，硬煤取小值。當(dāng)機(jī)采時(shí)，因煤質(zhì)太硬需要放震動(dòng)炮松動(dòng)煤層時(shí),角度一般為９０0.總之,炮眼角度的選擇應(yīng)以能把煤層崩酥，塊度適宜、爆破裝煤率高為原則。頂眼一般為仰角，底眼為俯角，使頂?shù)酌憾极@得較好的爆破效果,且不破壞頂?shù)装宓耐暾?。頂眼的仰角約為５0～100,使眼底與頂板保持0。１~0。5m的距離,距離的大小取決于煤質(zhì)的軟硬度及粘頂情況。底眼的俯角與頂眼大致相似。炮眼深度取決于工作面一次的進(jìn)度，一般與炮眼角度無(wú)關(guān)。工作面一次進(jìn)度一般為１。０～l.2ｍ。小進(jìn)度爆破有利于頂板控制及提高爆破裝煤率，同時(shí)還可利用煤壁前方支承壓力的作用，提高爆破效果,降低炸藥和雷管的消耗。２、炮眼裝藥量圖4-2a單排炮圖4-2a單排炮串聯(lián)線圖4-2b雙排眼串聯(lián)法圖4-2c圖4-2d三排眼串聯(lián)法圖4-2炮眼布置圖圖4-3炮采工作面裝煤方式當(dāng)頂煤較硬且頂板松軟，或底煤較硬又不易崩酥，可縮小炮眼間距,增加炮眼數(shù)目，減少每個(gè)炮眼的裝藥量,防止崩壞頂板或輸送機(jī)。當(dāng)煤的硬度或結(jié)構(gòu)有局部變化，或因某種原因須改變炮眼角度或炮眼間距,就不應(yīng)強(qiáng)求每個(gè)炮眼的裝藥量都一樣，而由放炮員具體掌握。工作面的礦山壓力也會(huì)影響爆破條件的變化,在初次放頂前，煤層較堅(jiān)硬,而當(dāng)初次來(lái)壓或周期來(lái)壓時(shí),或因工作面循環(huán)不正常、工作面推進(jìn)度較慢時(shí)，煤壁因礦山壓力的作用而變得松軟,裝藥量就應(yīng)少些。總之,生產(chǎn)過(guò)程中的情況是千變?nèi)f化的，必須根據(jù)具體情況，靈活掌握每個(gè)炮眼裝藥量。圖4-3炮采工作面裝煤方式3、爆破方法爆破順序一般有三種：頂、底眼同時(shí)爆破,先爆破底眼后爆破頂眼，先爆破頂眼后爆破底眼。前兩種爆破順序適用一般炮采,后一種爆破順序適用于爆破裝煤。先爆破頂眼后爆破底眼的順序的優(yōu)點(diǎn)：可提高爆破裝煤率，減少人工裝煤量；可及時(shí)掛梁維護(hù)頂板，尤其是松軟頂板;不易崩、擠輸送機(jī)。這種爆破順序現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較多。在炮采工作面，應(yīng)采用一次引爆較多炮眼，以縮短落煤時(shí)間,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。但應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①同時(shí)爆破的炮眼數(shù),特別是頂眼，應(yīng)在頂板懸露面積允許的范圍內(nèi)。因此，小進(jìn)度爆破為一次引爆較多炮眼創(chuàng)造了有利條件；②一次引爆較多炮眼會(huì)使大量煤壓在輸送機(jī)上,為便于輸送機(jī)起動(dòng)，在爆破前，可預(yù)先在運(yùn)輸溜槽上鋪蓋板或在安全的條件下采用開(kāi)機(jī)放炮。一次引爆較多炮眼，通常采用串聯(lián)法連炮,使用5０~100發(fā)的放炮器。聯(lián)線如圖4－2所示。(三）、裝煤與運(yùn)煤1、工作面裝煤方式⑴爆破裝煤炮采工作面大多采用可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，在摩擦式金屬支柱或單體液壓支柱及鉸接頂梁所構(gòu)成的懸臂支架掩護(hù)下，輸送機(jī)貼近煤壁，有利于爆破裝煤，如圖4—3所示，爆破裝煤率可達(dá)3１％~37％。⑵人工裝煤炮采面人工裝煤量主要由兩部分構(gòu)成：輸送機(jī)與新煤壁之間松散煤安息角線以下的煤(圖４-３);崩落或撒落到輸送機(jī)采空側(cè)的煤。因此，淺進(jìn)度可減少煤壁處人工裝煤量；提高爆破技術(shù)水平,也可以減少人工裝煤量.⑶機(jī)械裝煤圖4-4移置輸送機(jī)示意圖1、2圖4-4移置輸送機(jī)示意圖1、2—軸3—螺母4—絲桿5—套筒２、運(yùn)煤工作面運(yùn)煤是炮采面實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的唯一工序，運(yùn)煤工序中較為關(guān)鍵的一環(huán)是輸送機(jī)的移置.輸送機(jī)移置器多為液壓式推移千斤頂,其布置如圖4—4a所示。工作面內(nèi)每６m3臺(tái)千斤頂。某些裝備水平較低的炮采面，可使用電鉆改裝的機(jī)械移置器（圖４－４).移置輸送機(jī)時(shí)，應(yīng)從工作面的一端向另一端依次推移，以防輸送機(jī)槽拱起而損壞。（四）、炮采工作面支護(hù)和采空區(qū)處理1、炮采工作面支護(hù)圖4-5炮采面支架布置方式叢柱密集支柱木垛斜撐圖4-6特種支架支護(hù)方式目前，我國(guó)部分炮采工作面仍有采用金屬摩擦支柱和鉸接頂梁支護(hù)的,國(guó)有重點(diǎn)煤礦及部分地方煤礦已采用單體液壓支柱,其布置形式如圖9—5所示。其布置主要有２種：正懸臂齊梁直線柱（圖９圖4-5炮采面支架布置方式叢柱密集支柱木垛斜撐圖4-6特種支架支護(hù)方式圖4--7全部跨落法回柱放頂工序支架（圖4—圖4--7全部跨落法回柱放頂工序２、采空區(qū)處理隨著采煤工作面不斷向前推進(jìn),頂板懸露面積越來(lái)越大，為了工作面的安全和正常生產(chǎn)，就需要及時(shí)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行處理。由于頂板特征、煤層厚度和保護(hù)地表的特殊要求等條件不同，采空區(qū)有多種處理方法，但最常用的是全部垮落法。全部垮落法,通常適用于直接頂易于垮落或具有中等穩(wěn)定性的頂板.其方法是，當(dāng)工作面從開(kāi)切眼推進(jìn)一定距離后，主動(dòng)撤除采煤工作空間以外的支架，使直接頂自然垮落。以后隨著工作面推進(jìn)，每隔一定距離就按預(yù)定計(jì)劃回柱放頂。這樣，不僅可以及時(shí)減少工作面的控頂面積,而且由于頂板垮落后破碎巖石體積膨脹而充填采空區(qū)，從而減輕工作面壓力和防止對(duì)工作面產(chǎn)生不良影響。其主要工序是配合工作面推進(jìn)定期進(jìn)行回柱放頂工作。如圖4-7所示,當(dāng)工作面推進(jìn)一次或二次之后，工作空間達(dá)到允許的最大寬度，即最大控頂距，應(yīng)及時(shí)回柱放頂，使工作空間只保留回采工作所需要的最小寬度,即最小控頂距。如果不放頂，工作面繼續(xù)向前推進(jìn)，就會(huì)使頂板懸露過(guò)寬而頂板壓力過(guò)大、占用支柱和頂梁過(guò)多。最小控頂距一般為3排支柱,最大控頂距為4排或5排支柱。最大控頂距與最小控頂距之差即為放頂步距。當(dāng)工作面使用木支柱時(shí),采用回柱絞車回撤支柱。當(dāng)工作面使用金屬摩擦支柱或單體液壓支柱時(shí),通常用人工回柱,有時(shí)支柱鉆底或被垮落碎矸埋住,則需輔以拔柱器?；刂鶓?yīng)按由下而上、由采空區(qū)向煤壁方向的順序進(jìn)行，并應(yīng)遵守《煤礦安全規(guī)程》的各項(xiàng)規(guī)定，發(fā)保證回柱放頂工作的安全。采用全部垮落法處理采空區(qū)簡(jiǎn)單可靠，費(fèi)用少,所以，凡是條件合適時(shí)均應(yīng)盡可能采用這種方法。我國(guó)開(kāi)采薄及中厚煤層和大部分煤層時(shí)，幾乎都采用全部垮落法。二、普通機(jī)械化采煤工藝普通機(jī)械化采煤簡(jiǎn)稱普采，是用機(jī)械方法破煤和裝煤、輸送機(jī)運(yùn)煤和單體支柱支護(hù)頂板的采煤工藝。普采工作面的配套設(shè)備為:單滾筒采煤機(jī)、可彎曲刮板輸送機(jī)、金屬摩擦支柱或單體液壓支柱和鉸接頂梁支護(hù)頂板、回柱絞車回柱、液壓千斤頂移溜器移置輸送機(jī)。為了通風(fēng)、行人和移置輸送機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾，在工作面兩端開(kāi)有切口。此外，若使用單體液壓支柱,還在工作面運(yùn)輸巷設(shè)有泵站，供給工作面單體液壓支柱乳化液。（一)、普采工作面單滾筒采煤機(jī)的工作方式采煤機(jī)的工作方式是指在采煤工作面內(nèi)采煤機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)、截割和進(jìn)刀(開(kāi)切口）的方法。1、滾筒的位置和旋轉(zhuǎn)方向普采面單滾筒采煤機(jī)的滾筒一般位于機(jī)體靠近工作面運(yùn)輸巷一端,這樣可縮短工作面下切口的長(zhǎng)度,使煤流盡量不通過(guò)機(jī)體下方，有利于工作面技術(shù)管理。滾筒的旋轉(zhuǎn)方向?qū)Σ擅簷C(jī)運(yùn)行中的穩(wěn)定性、裝煤效果、煤塵產(chǎn)生量及安全生產(chǎn)影響很大。單滾筒采煤機(jī)的滾筒旋轉(zhuǎn)方向與工作面方向有關(guān)。當(dāng)我們面向工作面回風(fēng)巷站在工作面時(shí)，若煤壁在右手方向，則為右工作面；反之為左工作面。右工作面的單滾筒采煤機(jī)應(yīng)安裝左螺旋滾筒，割煤時(shí)滾筒逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；左工作面安裝右螺旋滾筒,割煤時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn).這樣的滾筒旋轉(zhuǎn)方向,有利于采煤機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)采煤機(jī)上行割頂煤時(shí)，其滾筒截齒自上而下運(yùn)行，煤體對(duì)截齒的反力是向上的,但因滾筒的上方是頂板，無(wú)自由面,故煤體反力不會(huì)引起采煤機(jī)震動(dòng)。當(dāng)采煤機(jī)下行割底煤時(shí),煤體反力向下，也不會(huì)引起震動(dòng),并且下行時(shí)負(fù)荷小也不易產(chǎn)生“啃底”現(xiàn)象.這樣的轉(zhuǎn)向還有利于裝煤，產(chǎn)生煤塵小，煤塊也不會(huì)拋向采煤機(jī)司機(jī)的位置。2、單滾筒采煤機(jī)的割煤方式采煤機(jī)的截割和其他各工序的配合關(guān)系稱為采煤機(jī)的割煤方式。單滾筒采煤機(jī)的割煤方式分為：?jiǎn)蜗蚋蠲骸㈦p向割煤往返進(jìn)一刀、雙向割煤往返進(jìn)兩刀三種方式.⑴單向割煤如圖4—8所示，采煤機(jī)上行割煤，下行裝煤(或空放),往返進(jìn)一刀。其工藝過(guò)程是:采煤機(jī)沿底板上行割底煤,追機(jī)挑頂煤、掛梁，必要時(shí)打臨時(shí)支柱。采煤機(jī)至上切口后,翻轉(zhuǎn)擋煤板,下行裝煤，并在采煤機(jī)后15m左右的地方按順序推移輸送機(jī),接著打固定支柱,直至下切口。適用條件：頂板較穩(wěn)定,采高較大,采煤機(jī)滾筒不可調(diào)高；煤的粘頂性較強(qiáng)，截割后頂板不能及時(shí)垮落；頂板較硬或煤層中含有較厚的夾石，需要專門放炮處理，頂煤下落后,人工裝煤量較大等.⑵雙向割煤往返進(jìn)一刀如圖4—９所示，采煤機(jī)上行割頂煤，同時(shí)追機(jī)掛梁。至上切口后，下降搖臂，翻轉(zhuǎn)擋煤板,開(kāi)始下行割底煤，并清理浮煤，順序推移輸送機(jī)、支柱，直至下切口.采煤機(jī)往返一次進(jìn)一刀。適用條件:頂板較差、采高較大、煤的粘頂性較大的工作面。另外，還有一種“∞”字形雙向割煤往返進(jìn)一刀的方式，其割煤過(guò)程如圖4—10所示。采煤機(jī)由工作面中部進(jìn)刀，上行割頂煤,掛梁,至上切口下降搖臂，翻轉(zhuǎn)擋煤板，下行割底煤，同時(shí)清理浮煤、移輸送機(jī)和支柱；至工作面中部時(shí)再升高搖臂，下行割頂煤，掛梁；至下切口時(shí)再下降搖臂，翻轉(zhuǎn)擋煤板，上行割底煤，并清理浮煤。采煤機(jī)割完下部底煤后，再?gòu)闹胁肯蛳马樞蛲埔戚斔蜋C(jī)、支柱.因此，在工作面形成“∞"字形的割煤方法.這種割煤方式，實(shí)質(zhì)上是將工作面分成上下兩段進(jìn)行順序截割。適用條件:采高較大、工作面較長(zhǎng),煤的粘頂性強(qiáng)或分層假頂?shù)墓ぷ髅?⑶雙向割煤往返進(jìn)兩刀如圖4－１1所示，采煤機(jī)一般沿頂板上行割煤,同時(shí)追機(jī)掛梁、清浮煤、推移輸送機(jī)、支柱至上切口完成第一刀。然后翻轉(zhuǎn)擋煤板，采煤機(jī)沿底板下行割煤,并重復(fù)上行割煤的各工序至下切口完成第二刀。采煤機(jī)往返一次進(jìn)兩刀，故又稱為穿梭式割煤。當(dāng)采高與滾筒直徑相適應(yīng)或采高大于滾筒直徑，但煤不粘頂時(shí)，最適合這種割煤方式。如果采高較大煤又粘頂，可預(yù)放震動(dòng)炮松動(dòng)頂煤，然后采煤機(jī)沿底板割煤,并在弧形擋板后面拖帶裝煤犁進(jìn)行二次裝煤，或人工跟機(jī)清理頂煤。雙向割煤往返進(jìn)兩刀的割煤方式，能充分發(fā)揮采煤機(jī)效能，提高工時(shí)利用率,有利于實(shí)現(xiàn)多循環(huán)多刀作業(yè)；還能及時(shí)支護(hù)頂板；工序緊湊，工作量均勻。這種割煤方式，采煤進(jìn)度快,各工序必須協(xié)調(diào)配合，要求有較高的生產(chǎn)管理水平.當(dāng)煤層較厚時(shí)，清理浮煤量大，且不安全,如采用裝煤犁二次裝煤,又增加了生產(chǎn)環(huán)節(jié)。３、單滾筒采煤機(jī)的進(jìn)刀方式滾筒采煤機(jī)每割一刀煤之前，必須使其滾筒進(jìn)人煤體，這一過(guò)程稱之為進(jìn)刀。滾筒采煤機(jī)以輸送機(jī)機(jī)槽為軌道，沿工作面運(yùn)行割煤,其自身無(wú)進(jìn)刀能力,只有與推移輸送機(jī)工序相結(jié)合才能進(jìn)刀。采煤機(jī)的進(jìn)刀方式,也是影響采煤機(jī)的效率和工作面單產(chǎn)的因素之一。一些高產(chǎn)機(jī)采隊(duì)，往往是通過(guò)改進(jìn)進(jìn)刀方式而提高產(chǎn)量的.一個(gè)好的進(jìn)刀方式應(yīng)適應(yīng)工作面頂、底板條件，進(jìn)刀時(shí)間短，人工開(kāi)切口工作量少。采煤機(jī)的進(jìn)刀方式有:直接進(jìn)切口、預(yù)開(kāi)切口、割三角煤、留三角煤、超前移機(jī)頭.本章僅介紹割三角煤、留三角煤進(jìn)刀方式。（1）割三角煤進(jìn)刀.這種進(jìn)刀方式又稱斜切式進(jìn)刀,如圖9—16所示，采煤機(jī)下行割煤至下切口后，即反向上行，沿著輸送機(jī)的彎曲段逐漸進(jìn)刀，直至滾筒全部切人煤壁.隨后移輸送機(jī)頭，并把輸送機(jī)移直，采煤機(jī)再下行把留下的三角煤割掉,最后再上行正常割煤。三角煤的斜長(zhǎng)為采煤機(jī)長(zhǎng)和輸送機(jī)彎曲段之和。在單向割煤和雙向割煤往返進(jìn)一刀時(shí),只在下切口進(jìn)刀。雙向割煤往返進(jìn)兩刀時(shí),則上、下切口都需進(jìn)刀。這種進(jìn)刀方式被廣泛采用，其優(yōu)點(diǎn)是：①不需其他設(shè)備，靠采煤機(jī)本身來(lái)完成進(jìn)刀工作;②不做切口，減少了工作量；③單獨(dú)移運(yùn)輸送機(jī)阻力小,比較輕便.缺點(diǎn)是：往返割三角煤,增加了工序和輔助工作時(shí)間.（2）留三角煤。如圖4－１3所示，這種進(jìn)刀方式與割三角煤的方式不同,但也屬斜切進(jìn)刀方式的一種。當(dāng)采煤機(jī)切人煤壁后就一直向上割煤，隨后移輸送機(jī)。工作面下部所留下的一段三角煤，待采煤機(jī)下行裝煤時(shí)再割掉.這種進(jìn)刀方式比較簡(jiǎn)單，但只適用于單向割煤。二）、普采工作面的裝煤方式普采工作面的裝煤，主要是靠采煤機(jī)的滾筒螺旋葉片和弧形擋煤板把大部分的煤裝進(jìn)工作面輸送機(jī)，余下的浮煤或底煤則要由人工清理。為了提高機(jī)械裝煤率和保證工作的安全,在條件適宜時(shí)，還可利用裝煤犁進(jìn)行二次裝煤。1、螺旋滾筒的使用在使用螺旋滾筒裝煤時(shí),應(yīng)注意滾筒螺旋線的方向.由于滾筒轉(zhuǎn)向是使截齒從上向下切人煤壁,所以在左工作面時(shí)，須配右螺攀滾筒;在右工作面時(shí)，須配左螺旋滾筒。只有這樣配合，滾筒上的螺旋葉片才能將煤推人輸送機(jī)。但對(duì)“上推下拉"式的工作面，則應(yīng)使用左工作面配左螺旋滾筒,右工作面配右螺旋滾筒的采煤機(jī).２、弧形擋煤板的使用據(jù)測(cè)定，一般螺旋滾筒的裝煤率只達(dá)６0%~７0％,其余的煤則要由裝在滾筒后面的弧形擋煤板完成,兩者裝煤率可達(dá)９０%～95%，最后剩下的50％～１0%的浮煤還要由人工清理。（三)、普采工作面的支護(hù)與采空區(qū)處理普采工作面采空區(qū)的處理與炮采工作面無(wú)本質(zhì)上的不同，在此只重點(diǎn)介紹對(duì)普采工作面適用性強(qiáng)的主要頂板管理方法.圖4－15單體支架正懸臂、圖4－15單體支架正懸臂、圖4－16支架齊梁式、錯(cuò)梁式布置倒懸臂布置1－臨時(shí)柱2－正式柱1、支架布置方式除少數(shù)頂板完整的普采面可使用帶帽點(diǎn)柱外，一般均采用單體液壓支柱或摩擦式金屬支柱與鉸接頂梁組成的懸臂支架。按懸臂頂梁與支柱的關(guān)系，可分為正懸臂與倒懸臂兩種，如圖4—15所示。正懸臂支架懸臂的長(zhǎng)段在立柱的煤壁側(cè)，有利于支護(hù)機(jī)道上方頂板;短段在立柱的采空側(cè)，故頂梁不易被折損；倒懸臂支架則相反,由于其長(zhǎng)段伸向采空區(qū),立柱不易被碎殲石埋住,但易損壞頂梁.普采工作面支架布置，按梁的排列特點(diǎn)分為齊梁式和錯(cuò)梁式兩種(圖4—１6).為了行人和工人作業(yè)方便,工作面支柱一般排成直線狀,三角形排列已很少使用.因此，目前普采面支架布置方式主要有齊梁直線柱（圖４—１6a）和錯(cuò)梁直線柱（圖4－１6b）兩齊梁直線柱布置特點(diǎn)是懸梁端沿煤壁方向相齊,支柱排成直線。根據(jù)截深與頂梁長(zhǎng)度的關(guān)系，又可分為兩種:梁長(zhǎng)等于截深和梁長(zhǎng)等于截深的二倍。梁長(zhǎng)等于截深時(shí)，每割一刀煤沿工作面全部掛梁、支柱，一般全部為正懸臂支架.這種支架形式簡(jiǎn)單,規(guī)格質(zhì)量容易掌握，放頂線整齊;工序較簡(jiǎn)單，便于組織和管理,當(dāng)截深為０．8m和1．0m當(dāng)頂梁長(zhǎng)度是截深的二倍時(shí)，若全部采用正懸臂支架，則割兩刀煤掛一次梁。割第一刀時(shí)每架支架打臨時(shí)柱；割第二刀時(shí),掛梁并將臨時(shí)支柱改為永久支柱.因割第一刀時(shí)掛不上梁，機(jī)道控頂距太大,頂板易垮落，加之工人的工作量不均衡,故該方式使用較少。錯(cuò)梁直線柱布置的特點(diǎn)是：截深為頂梁長(zhǎng)度的一半;正倒懸臂支架相間；每割一刀煤間隔掛梁,頂梁向前交錯(cuò);割第一刀煤時(shí),支臨時(shí)支柱,割第二刀煤時(shí),臨時(shí)支柱改為永久支柱,每割二刀煤工作面增加一排控頂距，該布置方式機(jī)道上方頂板懸露窄，支護(hù)及時(shí);每割一刀煤掛梁、支柱數(shù)量少，工作量均衡；支柱成直線，行人、運(yùn)料方便;在切頂線處支柱不易被埋住，因此為現(xiàn)場(chǎng)多用.但對(duì)切頂不利,倒懸梁易損壞。2、普采面端頭支護(hù)工作面上下端頭是工作面和平巷的交會(huì)處,此處控頂面積大,設(shè)備人員集中，又是人員、設(shè)備及材料出人工作面的交通口.因此,搞好工作面端頭支護(hù)極端重要。端頭支護(hù)應(yīng)滿足以下要求:要有足夠支護(hù)強(qiáng)度,保證工作面端部出口的安全；支架跨度要大,不影一響輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾的正常運(yùn)轉(zhuǎn),并要為維護(hù)和操縱設(shè)備人員留出足夠活動(dòng)空間；要能夠保證機(jī)頭、機(jī)尾的快速移置,縮短端頭作業(yè)時(shí)間,提高開(kāi)機(jī)率.端頭支護(hù)主要有下述幾種：①單體支柱加鉸接頂梁支護(hù)(圖4-17a)。為了在跨度大處固定頂梁鉸接點(diǎn)，可采用雙勾雙楔梁，或?qū)⑵胀ㄣq接頂梁反用,使楔勾朝上；②用4－5對(duì)長(zhǎng)梁加單體支柱組成的邁步走向抬棚支護(hù)(圖４—１7ｂ)；③用基本支架加走向邁步抬棚支護(hù)（圖4—17三綜合機(jī)械化采煤工藝綜合機(jī)械化采煤是指回采工作面的破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)及采空區(qū)處理等基本工序都實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè).這樣的工作面,稱為綜合機(jī)械化采煤工作面,簡(jiǎn)稱綜采工作面。（一）、綜采工作面的設(shè)備綜采工作面設(shè)備是指工作面和區(qū)段平巷生產(chǎn)系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備。其中包括：滾筒采煤機(jī)（或刨煤機(jī))、可彎曲刮板輸送機(jī)、液壓支架、輸送機(jī)錨固裝置、橋式轉(zhuǎn)載機(jī)、可伸縮帶式輸送機(jī)、泵站、供電設(shè)備、集中控制設(shè)備、單軌吊車以及其他輔助設(shè)備等。圖4－18為綜采工作面設(shè)備的一種布置方式，各設(shè)備的功用是:采煤機(jī)完成破煤、裝煤的工序,當(dāng)前普遍使用雙滾筒可調(diào)高的采煤機(jī),它騎在可彎曲輸送機(jī)上，沿工作面穿梭割煤,截深一般為0．６m；可彎曲刮板輸送機(jī)是完成工作面的運(yùn)煤工序,并作為采煤機(jī)的導(dǎo)軌，以及液壓支架移架時(shí)的支點(diǎn)；液壓支架控制工作面頂板，支架的升降、前移，由液壓控制靠底部的千斤頂，推移可彎曲刮板輸送機(jī);端頭支架是加強(qiáng)工作面端部頂板支護(hù)的液壓支架，轉(zhuǎn)載機(jī)是一個(gè)長(zhǎng)2０~４０m的刮板輸送機(jī),一端與工作面輸送機(jī)的機(jī)頭相搭接，另一端騎在可伸縮帶式輸送機(jī)的機(jī)尾上,其作用是將工作面輸送機(jī)運(yùn)出的煤，轉(zhuǎn)運(yùn)到帶式輸送機(jī)上，它隨工作面推進(jìn)而整體前移；可伸縮帶式輸送機(jī)是區(qū)段平巷中的運(yùn)輸設(shè)備，通過(guò)貯帶裝置可調(diào)節(jié)運(yùn)輸距離，當(dāng)工作面前進(jìn)或后退回采時(shí)，能夠伸長(zhǎng)或縮短運(yùn)輸距離；乳化液泵站是供給液壓支架或其他液壓裝置的動(dòng)力設(shè)備；移動(dòng)變電站和集中控制臺(tái)分別是為工作面提供電力供應(yīng)和進(jìn)行集中遠(yuǎn)距離控制的設(shè)備.此外,區(qū)段回風(fēng)平巷中還設(shè)有承擔(dān)輔助運(yùn)輸任務(wù)的軌道一礦車系統(tǒng)或單軌吊車等。以及在傾角較大時(shí)防止采煤機(jī)下滑的安全絞車。上述設(shè)備在工作面中，必須按一定的生產(chǎn)過(guò)程協(xié)調(diào)地配合工作，才能發(fā)揮其效能。（二)、綜采工作面的落煤１、綜采工作面采煤機(jī)綜采工作面使用的采煤機(jī)一般分為兩大類:一類是刨煤機(jī)；另一類是滾筒式采煤機(jī)。刨煤機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、截深淺、有利于頂板維護(hù)、出煤塊度大、煤塵少等優(yōu)點(diǎn);但對(duì)于不同的地質(zhì)條件適應(yīng)性差.目前我國(guó)綜采工作面使用的都是滾筒式采煤機(jī)。滾筒式采煤機(jī)有單滾筒和雙滾筒兩種.綜采工作面，只有薄煤層才使用單滾筒采煤機(jī)，中厚煤層一般都使用可調(diào)高雙滾筒采煤機(jī).雙滾筒采煤機(jī)種類很多，但其基本組成部分都是一樣的,由切割部、牽引部、動(dòng)力部和輔助裝置等組成。2、綜采工作面采煤的進(jìn)刀方式（僅介紹斜切進(jìn)刀）(1）、端部斜切進(jìn)刀如圖4-１9所示，當(dāng)采煤機(jī)割煤接近工作面上端頭,前滑靴移到輸送機(jī)過(guò)渡槽上時(shí),將前滾筒逐漸降低，后滾筒逐漸升高，以保持其正常的截割。前滾筒進(jìn)人回風(fēng)巷后，將采煤機(jī)稍微后退，并翻轉(zhuǎn)擋煤板，然后使前滾筒一邊轉(zhuǎn)動(dòng)一邊下降到底板,后滾筒升起，采煤機(jī)開(kāi)始反向截煤，此時(shí)前滾筒把上一刀的底板余煤割完。圖4－19端部斜切進(jìn)刀圖4－20中部斜切進(jìn)刀當(dāng)采煤機(jī)繼續(xù)下行割煤，即可沿輸送機(jī)彎曲段切入煤壁（圖4－1９a)，直至前后滾筒完全切人煤壁時(shí)(距回風(fēng)巷一般為2５～３0ｍ），停止?fàn)恳擅簷C(jī)。而后，將輸送機(jī)直線段和彎曲段推至煤壁（圖4－19b),翻轉(zhuǎn)擋煤板,后滾筒邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊下降，前滾筒提起,使采煤機(jī)反向牽引割三角煤，直到前滾筒進(jìn)人上回風(fēng)巷，這時(shí)采煤機(jī)完全切人煤壁（圖4—1９圖4－19端部斜切進(jìn)刀圖4－20中部斜切進(jìn)刀(2）、中部斜切進(jìn)刀如圖4—20所示,采煤機(jī)由工作面下端向上跑空刀，隨后進(jìn)行移架，推移輸送機(jī)（圖４—20a）。當(dāng)采煤機(jī)到工作面中部時(shí)，利用輸送機(jī)彎曲段斜切進(jìn)刀，隨即上行割煤直至回風(fēng)巷(圖4—２0ｂ）。然后停機(jī)換向，下行空放，當(dāng)采煤機(jī)到工作面中部時(shí),割去三角煤，接著向下割煤直至運(yùn)輸巷后即完成一個(gè)循環(huán)（圖4這種進(jìn)刀方式的優(yōu)點(diǎn)是：不用在工作面兩端進(jìn)刀,簡(jiǎn)化了進(jìn)刀工序；采煤機(jī)上行時(shí),工作面下半部進(jìn)行移架、移輸送機(jī)、調(diào)架處理頂板等準(zhǔn)備工作，采煤機(jī)下行時(shí)，工作面上半部進(jìn)行準(zhǔn)備工作，這樣工作量均勻，無(wú)窩工現(xiàn)象；采煤機(jī)跑空刀時(shí),可把底板上的浮煤裝凈,提高了采煤機(jī)的裝煤率，為移輸送機(jī)、移架創(chuàng)造了有利條件。3、雙滾筒采煤機(jī)的割煤方式⑴、雙向割煤圖4-21采煤機(jī)前后滾筒位置一般情況下，可以調(diào)高雙滾筒采煤機(jī)使它沿工作面進(jìn)行雙向穿梭割煤,往返一次割兩刀。并且不論上行或下行，通常是前滾筒割頂煤,后滾筒割底煤(圖4—21圖4-21采煤機(jī)前后滾筒位置在特殊條件下,也可用前滾筒割底煤,后滾筒割頂煤。例如鶴崗南山礦采某煤層時(shí)，在煤層距底板1．7m處有一層0。4-0。5m的夾石，原來(lái)采用前滾筒在上，后滾筒在下的割煤方式,使前滾筒直接割?yuàn)A石，截齒消耗量大，每割一刀要消耗3０多個(gè)截齒.同時(shí)采煤機(jī)運(yùn)行也不平穩(wěn),牽引速度受到影響。后改為前滾筒在下，后滾筒在上的割煤方式，前滾筒先割底煤,后滾筒后割頂煤（圖4—21b).此時(shí)由于夾石層底部被掏空，使后滾筒割頂煤時(shí)的阻力大大減少，截齒消耗顯著下降,采煤機(jī)運(yùn)行也較穩(wěn)定.但其缺點(diǎn)是后滾筒割下的煤落在底板上較多，采煤機(jī)裝煤效率低。雙向割煤可以充分發(fā)揮采煤機(jī)的效能，工作面推進(jìn)度快,有利子頂板管理，工作緊湊,充分利用工時(shí)，這是最常用的一種割煤方式。⑵、單向割煤?jiǎn)蜗蚋蠲阂话闶侵覆擅簷C(jī)沿工作面下行割煤，上行跑空刀，往返進(jìn)一刀的割煤方式。這種割煤方式適用于以下幾種情況的采煤工作面：傾角大、煤質(zhì)堅(jiān)硬；采高大而滾筒直徑小，采煤機(jī)不能一次采全高；采煤機(jī)裝煤效果差;需單獨(dú)牽引裝煤行程;割煤時(shí)產(chǎn)生煤塵多，降塵效果差,移架工不能在回風(fēng)側(cè)工作.４、采煤機(jī)割煤時(shí)注意事項(xiàng)(1)采煤機(jī)滾筒上的截齒要保持齊全銳利，要及時(shí)更換磨鈍的截齒.（２)正確選擇采煤機(jī)兩滾筒的旋轉(zhuǎn)方向。由于兩滾筒向內(nèi)對(duì)轉(zhuǎn)時(shí)，是將煤甩向機(jī)體,裝煤效果差,且對(duì)司機(jī)不安全，同時(shí)也容易造成煤塵飛揚(yáng)，影響操作，所以一般采用兩滾筒向外對(duì)轉(zhuǎn)的方式。(3)采煤機(jī)前滾筒與支架前梁要保持適當(dāng)?shù)木嚯x，嚴(yán)防滾筒截割前梁。（4）堅(jiān)持用好擋煤板,努力提高裝煤效率。(5）要注意采煤機(jī)的負(fù)荷變化。割煤時(shí)，要根據(jù)煤的硬度、夾石、硫化鐵（硫磺包）分布情況,隨時(shí)調(diào)整采煤機(jī)的牽引速度,以防負(fù)載過(guò)大而損壞機(jī)電設(shè)備.在割煤過(guò)程中應(yīng)保持均勻出煤，注意輸送機(jī)負(fù)載情況，采煤機(jī)與輸送機(jī)要互相配合，防止輸送機(jī)經(jīng)常高負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)。（6）當(dāng)煤層厚度發(fā)生變化，或工作面遇有起伏不平時(shí)，應(yīng)注意調(diào)整采煤機(jī)的搖臂，以保持適當(dāng)?shù)慕馗罡叨?以及避免兩滾筒分別割頂、底板。如果煤層沿走向方向起伏變化不很大,也可利用調(diào)整底托架的傾斜度達(dá)到降低滾筒的目的.（7）當(dāng)工作面出現(xiàn)小地質(zhì)構(gòu)造（如小斷層）時(shí),可根據(jù)情況，采取割頂或割底的方法強(qiáng)行通過(guò)。如斷層落差較大,巖層又很堅(jiān)硬，需要進(jìn)行爆破處理時(shí),應(yīng)采取措施，保護(hù)好支架、管路和電纜等設(shè)備器材,以防崩壞.（8)防止采煤機(jī)割底、丟底及割頂?shù)拇胧┡c普采防止飄刀啃底措施相同。（三）、綜采工作面裝煤綜采工作面裝煤和一般機(jī)采類似,同樣是靠采煤機(jī)的螺旋滾筒，在弧形或門式擋煤板的配合下進(jìn)行裝煤。在工作面輸送機(jī)一側(cè)裝有鏟煤板,可清掃機(jī)道上的浮煤.為了避免影響采煤機(jī)的裝煤效果，應(yīng)盡量縮小滾筒和溜槽之間的距離，即要求鏟煤板的底寬要小,目前最小寬度為1１4～1５0mm。鏟煤板的斜角也要適當(dāng),使其既有利于鏟煤，又不致使鏟煤板阻力太大,一般為37０~450.鏟煤板適用于堅(jiān)硬、平整的煤層底板.（四)、綜采工作面的支護(hù)１、液壓支架的移架方式我國(guó)采用較多的移架方式有三種：①單架依次順序式，又稱單架連續(xù)式；②分組間隔交錯(cuò)式;③成組整體依次順序式.應(yīng)用較多的是單架依次順序式即支架沿采煤機(jī)牽引方向依次前移，移動(dòng)步距等于截深,支架移成一條直線，該方式操作簡(jiǎn)單，容易保證規(guī)格質(zhì)量，能適應(yīng)不穩(wěn)定頂板.2、移架方式對(duì)頂板管理的影響圖4-22及時(shí)支護(hù)方式選擇移架方式不僅要考慮移架速度，還要考慮對(duì)頂板管理的影響。一般說(shuō)來(lái),單架依次順序移架雖然速度慢,但卸載面積小，頂板下沉量比后兩種小得多,適于穩(wěn)定性差的頂板。即使頂板穩(wěn)定性好，采用后兩種移架方式時(shí),同時(shí)前移的支架也不宜大于三架，以防頂板情況惡化。由于頂板狀況多變，還要依照實(shí)際情況具體考慮各種影響。圖4-22及時(shí)支護(hù)方式(１)依次順序移架可防止偽頂垮落，但割煤和移架同時(shí)進(jìn)行，懸頂面積劇增，下沉速度增大，頂板有可能失控。這種情況下，采煤和移架要保持合理距離。(2）在某些特定頂板條件下，間隔交錯(cuò)式移架能較快地達(dá)到額定工作阻力，頂板的礦壓顯現(xiàn)也較緩和。(３)與單、雙向割煤相適應(yīng)的單、雙向移架,對(duì)頂板管理效果影響很大。單向移架時(shí),先移的支架先達(dá)到額定工作阻力,支架阻力沿煤壁方向分布大致相同，有利于頂板管理；雙向移架時(shí)，工作面端部支架短時(shí)內(nèi)兩次移動(dòng),長(zhǎng)時(shí)間處于初撐狀態(tài),不利于頂板管理。（４)全卸載與帶載移架對(duì)頂板管理影響較大。不卸載或部分卸載移架時(shí)，有利于控制頂板，應(yīng)盡量采用。(5）采用分段依次順序式移架時(shí)，由于段與段之間的接合部位在時(shí)間與空間上交叉,導(dǎo)致頂板下沉量疊加，容易造成頂板破碎、煤壁片幫和倒架。3、綜采工作面移架與其他主要工序的配合方式綜采面割煤、移架、推移輸送機(jī)三個(gè)主要工序,按照不同順序有兩種配合方式,即及時(shí)支護(hù)方式和滯后支護(hù)方式。圖4-23滯后支護(hù)方式(1)及時(shí)支護(hù)方式。采煤機(jī)割煤后，支架依次或分組隨機(jī)立即前移支護(hù)頂板，輸送機(jī)隨移架逐段移向煤壁,推移步距等于采煤機(jī)截深(圖4-22).這種支護(hù)方式，推移輸送機(jī)后,在支架底座前端與輸送機(jī)之間要富裕一個(gè)截深的寬度，工作空間大，有利于行人、運(yùn)料和通風(fēng)；若煤壁易片幫時(shí),可先于割煤進(jìn)行移架，支護(hù)新暴露出來(lái)的頂板。但這種支護(hù)方式增大了工作面控頂寬度，不利于控制頂板。圖4-23滯后支護(hù)方式（2）滯后支護(hù)方式。滯后支護(hù)方式是在采煤機(jī)割煤后,先移輸送機(jī)，再移支架，如圖４—23所示。采用這種工作方式的支架，一般在前梁下部有立柱,載荷在頂梁上的分布比較均勻。由于這種支護(hù)方式是在采煤機(jī)割煤后,隔一段時(shí)間才進(jìn)行移架支護(hù)新暴露的頂板，故使新暴露的頂板在移架支護(hù)前,就可能下沉和冒落。因此,它多用于頂板比較穩(wěn)定的煤層。4、綜采面端頭支護(hù)方式綜采面端頭支護(hù)方式主要有3種：①單體支柱加長(zhǎng)梁組成的邁步抬棚、與普采面的該方式端頭支護(hù)相同.該方式適應(yīng)性強(qiáng),有利于排頭液壓支架的穩(wěn)定,但支設(shè)麻煩，費(fèi)工費(fèi)時(shí);②自移式端頭支架(圖4-24）。移動(dòng)速度快，但對(duì)平巷條件適應(yīng)性差；③用工作面中間液壓支架支護(hù)端頭（圖4-２5)，適用于傾角較小的綜采面,通常在機(jī)頭（尾)處要滯后于工作面中間支架一個(gè)截深。第四節(jié)特殊條件下的綜采工藝一、大采高綜采工藝我國(guó)很多礦區(qū)的主采煤層厚度均在3．５~５ｍ左右，這類煤層若采用分層綜采，則采高較小，影響經(jīng)濟(jì)效益;若采用放頂煤綜采,則煤層又較薄時(shí),不太適宜.于是20世紀(jì)80年代以來(lái)出現(xiàn)了一批大采高綜采工作面。采高大于3。５m時(shí)，支架穩(wěn)定性差，煤壁易片幫,管理難度大。由于支架的支撐高度大，支架各部件的連接銷軸與孔之間存在軸向和徑向間隙，即使在水平煤層的工作條件下,支架也會(huì)產(chǎn)生歪斜、扭轉(zhuǎn)甚至倒架。所以除設(shè)備結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步完善外,在采煤工藝上也應(yīng)采取以下相應(yīng)措施：(1）支架工作狀態(tài)是否正常，主要是由采煤機(jī)司機(jī)操作割煤質(zhì)量決定的，因此應(yīng)加強(qiáng)采煤機(jī)司機(jī)的訓(xùn)練和檢查指導(dǎo)，將底板割平。（2)把煤壁采直,并防止輸送機(jī)下滑，使支架垂直煤壁前移,架間保持平衡，防止鄰架間前梁和尾端相互推擠，并嚴(yán)格控制支架高度和采高，使之不超高。（３）移架時(shí)，頂梁不脫離頂板，但又要防止過(guò)切帶壓移架，以免碎研冒落和支架后傾；發(fā)現(xiàn)小的歪斜時(shí)，立即調(diào)整，以防進(jìn)一步惡化。（４）工作面出現(xiàn)斷層等地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，也要制定相應(yīng)技術(shù)措施,保證工作面的工程質(zhì)量。大采高綜采面容易出現(xiàn)煤壁大面積片幫，片幫后端面距加大，頂板失去煤壁支撐，常常造成冒頂事故。大面積、大深度片幫也是周期來(lái)壓的顯現(xiàn)。大采高綜采面片幫程度是不同的,有的基本不片幫；有的雖片幫,但靠支架的護(hù)幫板和伸縮梁就可以解決問(wèn)題;也有種片幫嚴(yán)重，特別是周期來(lái)壓時(shí),靠支架自身機(jī)構(gòu)護(hù)不住煤幫，需采取下列特殊措施:（1）改變工作面推進(jìn)方向.由于煤層節(jié)理面方向的原因，有的綜采面在同一煤層中采煤，推進(jìn)方向不同時(shí)，片幫程度不同，月產(chǎn)量可相差３０％以上.（２)用木錨桿或薄壁鋼管錨桿加固煤幫,煤幫上錨桿布置的密度、深度依據(jù)煤層特點(diǎn)和片幫嚴(yán)重程度而定。（3）用聚氨醋或其他化學(xué)樹(shù)脂固結(jié)煤壁，增加煤體強(qiáng)度。大采高綜采工作面端頭管理困難，因此運(yùn)輸及回風(fēng)巷最好沿底留頂掘進(jìn)，這樣有利于端頭管理。但有些厚煤層頂煤留不住，因此常常采用沿頂留底的方法掘進(jìn)平巷，在工作面端部留下較厚的底煤,使端頭管理造成困難。為了有利于端頭管理,應(yīng)按下述原則留設(shè)底煤：自工作面中底板過(guò)渡到端部底煤高度應(yīng)有一段緩和的曲面,使支架和輸送機(jī)槽都能適應(yīng)，否則會(huì)發(fā)生倒架、擠架、損壞輸送機(jī)等事故；在工作面端部輸送機(jī)機(jī)頭位置，沿煤壁方向應(yīng)有一段3-4m長(zhǎng)的水平底面，以利于輸送機(jī)頭的錨固和排頭支架的穩(wěn)定。二、放頂煤采煤工藝放頂煤采煤法是沿煤層底板或煤層某一厚度范圍內(nèi)的底部布置一個(gè)長(zhǎng)壁工作面，利用礦山壓力的作用或輔以人工松動(dòng)方法,使工作面上方的頂煤破碎，在工作面支架上方(或后方)落煤,并將冒落頂煤運(yùn)出工作面的一種采煤方法，如圖4－26所示。放頂煤采煤法的回采巷道布置與單一長(zhǎng)壁采煤法相同，常用來(lái)開(kāi)采緩傾斜特厚煤層。放頂煤工作面液壓支架的特點(diǎn)是具有放煤窗口、可鋪設(shè)運(yùn)送頂煤的輸送機(jī)。液壓支架的結(jié)構(gòu)類型按放煤口的位置，可分為高位放煤、中位放煤和低位放煤的液壓支架，如圖4-27所示。采用高位放煤的液壓支架，工作面只鋪設(shè)一部輸送機(jī)（單輸送機(jī)),中位和低位放煤的液壓支架工作面，要鋪設(shè)前、后兩部輸送機(jī)(雙輸送機(jī))。（一）、放頂煤采煤法的分類１、預(yù)采頂分層放頂煤采煤法如圖4－2８所示，沿煤層頂板布置一個(gè)長(zhǎng)壁工作面，用炮采、普采或綜采進(jìn)行預(yù)采。在采煤過(guò)程中,沿底板鋪設(shè)金屬網(wǎng).相隔一段距離后，再沿底板布置一個(gè)綜采放頂煤工作面進(jìn)行開(kāi)采,并將上、下工作面之間的煤層放落，利用放頂煤工作面后面的輸送機(jī),將放落的煤運(yùn)出。這種方法由于在頂層鋪設(shè)金屬網(wǎng),可以減少放落煤中的含矸量。其缺點(diǎn)是:需要掘進(jìn)頂、底兩個(gè)工作面的巷道；開(kāi)采頂分層后一般礦山壓力減弱，不利于放落煤的破壞，常有大塊煤出現(xiàn),需要松動(dòng)爆破。２、預(yù)采中分層放頂煤采煤法采用這種方法時(shí)，先在距煤層底板約3m處布置1個(gè)采煤工作面,進(jìn)行預(yù)采;然后再沿底板布置1個(gè)放頂煤工作面,采出沿底板的煤層并回收采空區(qū)破碎了的頂煤（圖4-29)。這種方法易于回收頂煤。但當(dāng)?shù)装迤鸱黄綍r(shí)，很難保證放頂煤工作面采高一致,同時(shí)，因?yàn)轫斆侯A(yù)先受到破壞,對(duì)易于自然發(fā)火煤層,容易導(dǎo)致采空區(qū)煤的自燃，且放頂煤時(shí)煤塵較大.3、整層開(kāi)采放頂煤采煤法沿底板布置1個(gè)放頂煤工作面。其優(yōu)點(diǎn)是:回采巷道掘進(jìn)量及維護(hù)量少，工作面設(shè)備少,采區(qū)運(yùn)輸、通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了集中生產(chǎn),頂煤在礦山壓力作用下易于回收;缺點(diǎn)是:煤質(zhì)較軟時(shí)，工作面運(yùn)輸及回風(fēng)巷維護(hù)困難（圖８—5)。4、分段放頂煤采煤法當(dāng)煤層厚度超過(guò)2０m乃至幾十米上百米時(shí),可以將特厚煤層分為１0~12m的若干分段。上下分段前后保持一定距離，同時(shí)采２個(gè)分段，或者一個(gè)一個(gè)逐段下行采煤。采用這種方法時(shí)，可以在第一個(gè)放頂煤工作面進(jìn)行鋪網(wǎng),使以后各分段放頂煤工作都在網(wǎng)下進(jìn)行，以提高煤的采出率和減少煤的含矸量。當(dāng)然,根據(jù)頂板巖性也可以不鋪網(wǎng)(圖4-31)。根據(jù)煤層及圍巖的賦存條件，我國(guó)目前主要采用整層開(kāi)采放頂煤采煤法（圖4－30）。一般,傾角在緩傾斜(小于150最佳)、厚度在5~１0m左右，煤層堅(jiān)固性系數(shù)f=１-3的煤層適合用整層開(kāi)采放頂煤采煤法.（二)、放頂煤采煤工藝1、放頂煤采煤主要工藝過(guò)程⑴采煤機(jī)割煤放頂煤綜采工作面一般采用雙滾筒采煤機(jī)沿全長(zhǎng)截割煤體，工作面兩端采用斜切進(jìn)刀方式。截深一般為０.6~0．８m,采高2。4～2.8m。采煤機(jī)落煤由滾筒螺旋葉片、檔煤板及前輸送機(jī)鏟煤板相互配合裝入前輸送機(jī)運(yùn)出工作面.⑵移架為維護(hù)端面頂煤的穩(wěn)定性，放頂煤液壓支架一般均有前探梁和護(hù)幫板.在采煤機(jī)割煤后，立即伸出伸縮前探梁支護(hù)新暴露頂煤。采煤機(jī)通過(guò)后,及時(shí)移架，同時(shí)收回伸縮前探梁，并用護(hù)幫板護(hù)住煤幫.⑶推移前部輸送機(jī)移架后，移置前輸送機(jī)。若采用一次推移到位，可以在距采煤機(jī)約15m處逐節(jié)一次完成輸送機(jī)的推移，若采用多架協(xié)調(diào)操作,分段推移輸送機(jī)，可在采煤機(jī)后５m左右開(kāi)始推移輸送機(jī)，每次推移部超過(guò)300ｍm，分2～３次將輸送機(jī)全部移近煤壁,并保證前輸送機(jī)彎曲段不小于1５m，輸送機(jī)推移后呈直線狀，不得出現(xiàn)急彎.⑷移后輸送機(jī)在拉架和移置前輸送機(jī)后,操作后輸送機(jī)的專用千斤頂,將后輸送機(jī)移到規(guī)定位置操作時(shí)要注意鄰架和連接部位，防止錯(cuò)槽和掉鏈等事故的發(fā)生。⑸放頂煤放頂煤是綜放開(kāi)采的關(guān)鍵工序,一般要根據(jù)架型、放煤口位置及幾何尺寸、頂煤厚度及破碎狀況，合理確定放頂煤的步距與作業(yè)方式.放煤時(shí)，要堅(jiān)持“見(jiàn)矸關(guān)門"的原則.2、放煤步距放煤步距是指沿工作面推進(jìn)方向前后兩次放煤的間距。合理地選擇放煤步距,對(duì)提高采出率、降低含矸率十分重要。放煤步距與頂煤厚度、破碎質(zhì)量、松散程度及放煤口的位置有關(guān).放煤步距過(guò)大時(shí)，所需放出煤的體積也較大，若打開(kāi)放煤口，隨破碎頂煤的放出，上方矸石也將不斷向放煤口移動(dòng),由于待放的煤較多，在上方矸石到放煤口后，其采空區(qū)后面仍有一部分頂煤沒(méi)有放出,造成頂煤的過(guò)多損失。放煤步距過(guò)小時(shí),后方矸石易混入放煤口，影響煤質(zhì)，并容易誤認(rèn)為煤已放盡而停止放煤，造成上部頂煤的丟失。放煤過(guò)程中不能保證即部混矸又部丟煤,合理的放煤步距只是把煤炭采出率和混矸控制在一定范圍內(nèi),放頂煤支架架型確定后，放煤步距應(yīng)考慮與支架放煤口的縱向尺寸的關(guān)系.對(duì)于綜放工作面,放煤步距應(yīng)于移架步距（或采煤機(jī)截深）成整倍數(shù)關(guān)系，即割一刀、兩刀或三刀煤放一次頂煤，根據(jù)我國(guó)放頂煤工作面的實(shí)際情況，強(qiáng)度放頂煤步距時(shí)可借鑒以下經(jīng)驗(yàn)公式：L=(.15～.２1）h式中L——放頂煤步距，mH—-放煤口至煤層頂部的垂高，m3、放煤方式綜采放頂煤工作面每個(gè)放頂煤支架均有一個(gè)放煤口，放煤可分為聯(lián)系放煤和部聯(lián)系放煤兩種，其中低位放頂煤支架為聯(lián)續(xù)放煤,中、高為放頂煤支架為不聯(lián)續(xù)放煤。放煤方式按放煤輪次不同，可分為單輪放煤和多輪放煤。打開(kāi)放煤口,一次將能放出的頂煤全部放完的稱單輪