傾斜分層走向長壁下行垮落采煤法

走向長壁采煤法通常包括炮采、普采和綜采三種采煤工藝。

走向長壁采煤法炮采

炮采工作面采煤工藝過程有：爆破落煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)和采空區(qū)處理等。

(1)爆破落煤。爆破落煤的生產(chǎn)過程包括打眼、裝藥、填炮泥、連炮線、爆破等工序。

(2)裝煤。炮采工作面主要裝煤方法有：爆破裝煤、人工裝煤和機(jī)械裝煤等。爆破裝煤是通過爆破使煤直接落入刮板輸送機(jī)內(nèi)。

(3)運(yùn)煤。采煤工作面的運(yùn)輸方式主要根據(jù)落煤方式及煤層傾角來確定。傾斜工作面可采用鐵溜槽或搪瓷溜槽，緩傾斜工作面主要采用可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤。

(4)支護(hù)。炮采工作面常用金屬支柱。

(5)采空區(qū)處理。隨著采煤工作面不斷向前推進(jìn)，頂板懸露面積越來越大，為保證工作面的安全生產(chǎn)，需要及時對采空區(qū)進(jìn)行處理。采空區(qū)處理方法有多種，但最常用的是全部垮落法。

炮采除運(yùn)煤的工序?qū)崿F(xiàn)了機(jī)械化外，其余的工序全部是人工操作。炮采工作面的裝備有：鉆眼工具用煤電鉆、麻花鉆桿與合金鉆頭；運(yùn)煤設(shè)備一般使用輕型刮板輸送機(jī)；支護(hù)材料用木柱、木棚、摩擦式金屬支柱與金屬鉸接頂梁或單體液壓支柱與金屬鉸接頂梁配套的支架支撐頂板；回柱用人工的方法或簡單的回柱機(jī)具或者配備回柱絞車。炮采的優(yōu)點(diǎn)是：適應(yīng)性強(qiáng)，各種條件的采煤工作面均可采用，所需設(shè)備少，初期投資小。炮采的缺點(diǎn)是：回柱放頂工序安全風(fēng)險(xiǎn)大，頂板事故多，產(chǎn)量及效率低，工人勞動強(qiáng)度大等。

走向長壁采煤法普采

普采工藝是用采煤機(jī)械來完成落煤及裝煤過程，而運(yùn)煤、頂板支護(hù)及采空區(qū)處理等過程與炮采工藝大致相同。某普采面，工藝過程如下：每班開始時，采煤機(jī)自工作面下切口開始割煤，滾筒截深為1 m，滾筒直徑為 1.25 m。采煤機(jī)向上運(yùn)行時，滾筒沿頂板割煤，并利用滾筒螺旋和弧形檔煤板裝煤。工人隨機(jī)掛梁，拖住剛暴露的頂板，梁距0.6 m。采煤機(jī)運(yùn)行至工作面上切口后，翻轉(zhuǎn)弧形檔煤板，將搖臂降下，開始自上而下運(yùn)行，滾筒割底煤并裝余煤。采煤機(jī)下行時，負(fù)荷較小，牽引速度較快。滯后采煤機(jī) 10~15 m，依次開動千斤頂推移輸送機(jī)，與此同時，輸送機(jī)上的鏟煤板清理機(jī)道上的浮煤。推移完輸送機(jī)后，開始支設(shè)單體液壓支柱。支柱間的距離，即沿煤壁方向的距離為 0.6 m；牌局，即垂直與煤壁方向的距離，等于滾筒截深（1.0 m）。

當(dāng)采煤機(jī)割底煤至工作面下切口時，支設(shè)好下端頭的支架，移直輸送機(jī)，采用直接推入法進(jìn)刀，是采煤機(jī)滾筒進(jìn)入新的位置，以便重新割煤。工作面下切口長 4m，當(dāng)采煤機(jī)運(yùn)行至工作面下部終點(diǎn)位置時，其滾筒恰好到達(dá)機(jī)一起推入新的位置，待輸送機(jī)移成一條直線時，采煤機(jī)也進(jìn)刀完畢。采煤機(jī)完整地割完一刀煤，并且相應(yīng)的完成推移輸送機(jī)、支架和進(jìn)刀工序后，工作面有原來的 3 排柱控頂變?yōu)?4 排柱控頂。為了有效的控制頂板，要回掉

1 排柱，讓采空區(qū)頂板自行垮落，重新恢復(fù)工作面 3 排柱控頂，同時檢修設(shè)備。割煤和回柱期間，乳化液泵站始終向工作面供液，以保證推移輸送機(jī)和支設(shè)、回車液壓支柱工作面正常進(jìn)行。采煤面這一采煤工藝過程稱為一個循環(huán)。該實(shí)例完成一個循環(huán)為 8 小時。

走向長壁采煤法綜采

綜采就是通常所說的機(jī)械化采煤，也就是破、裝、運(yùn)、支、處五個主要工序全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)。

下面是某綜采面的工藝過程：（縮伸縮梁、護(hù)幫板）向端頭割煤→移架（伸伸縮梁、護(hù)幫板）→（牽機(jī)至工作面中部）中部進(jìn)刀→自端頭順移刮板輸送機(jī)至面中部→（縮伸縮梁、護(hù)幫板）割煤→移架（伸伸縮梁、護(hù)幫板）→（牽機(jī)至工作面中部）自端頭順移刮板輸送機(jī)至面中部。

綜采工作面一般采用雙滾筒采煤機(jī)，各工序簡化為割煤、移架、推移輸送機(jī)3個主要工序，采煤機(jī)騎在刮板輸送機(jī)上完成割煤和裝煤，一般前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤。液壓支架通過底部的千斤頂與刮板輸送機(jī)連接，可互為支點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)移架和推移刮板輸送機(jī)。移架時，支柱卸載，頂粱下降(與頂板脫離或不完全脫離)，支架整體前移，移到新位置后，立柱重新加載載，支護(hù)新位置處的頂板。推移刮板輸送機(jī)時，移架千斤頂重新伸出，推移刮板輸送機(jī)到煤壁處，割煤后可可以及時依次推移液壓支架和輸送機(jī)，也可以先逐段依次推移機(jī)，再依次移設(shè)液壓支架，即及時支護(hù)和滯后支護(hù)。

綜采工作面布置如下：

走向長壁采煤法，主要是沿煤層的走向方向?qū)崿F(xiàn)開采的，開采的方式是從邊界向采區(qū)上山( 或下山) 方向進(jìn)行回采。走向長壁采煤法的應(yīng)用過程中，實(shí)現(xiàn)回采工作面的推進(jìn)，主要有兩種方式，分別是前進(jìn)是和后退式。前進(jìn)式主要是指由采區(qū)上山( 或石門) 向采區(qū)邊界推進(jìn); 后退式主要是指由采區(qū)邊界向采區(qū)上山( 或石門) 推進(jìn)。在煤礦資源的綜采采區(qū)，可應(yīng)用混合式的開采方法，以減少長距離搬移綜采設(shè)備。

混合式主要是指在上區(qū)段回采工作面用前進(jìn)式回采，到達(dá)采區(qū)邊界后，將綜采設(shè)備搬移至下區(qū)段邊界的開切眼中，用后退式回采。

如圖《走向長壁采煤法示意圖》所示，所謂“走向”即工作面沿走向推進(jìn)。首先將采區(qū)劃分為多個區(qū)段，回采巷道布置在區(qū)段內(nèi)，傾斜布置采煤工作面，并沿走向推進(jìn)，而上下回采巷道按水平設(shè)置，并與采區(qū)上下相連。在我國，應(yīng)用最廣泛的采煤法就是走向長壁采煤法。

走向長壁采煤法的工作面布置方向，以煤層傾斜方向?yàn)橹鳎柙O(shè)置回風(fēng)平巷和運(yùn)輸平巷，構(gòu)成一定的空間?；仫L(fēng)平巷和運(yùn)輸平巷的設(shè)置，主要是沿煤礦的走向分別設(shè)置在回采工作面的上方和下方，構(gòu)成一定的通道，可以為回采工作面和采區(qū)巷道提供充足的空間，方便通風(fēng)、運(yùn)輸和行人。走向長壁采煤法，主要是沿煤層的走向方向?qū)崿F(xiàn)開采的，開采的方式是從邊界向采區(qū)上山( 或下山) 方向進(jìn)行回采。

傳統(tǒng)短壁連采主要是利用在工作面留置大量煤柱以支撐頂板，這導(dǎo)致煤炭資源回收率低，且易造成采空區(qū)頂板大面積懸頂進(jìn)而引發(fā)沖擊災(zāi)害事故。本書介紹的頂板全垮落法短壁連采技術(shù)主要在工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，采用理論分析、數(shù)值計(jì)算模擬、現(xiàn)場實(shí)測等多種研究方法，推導(dǎo)出取消煤柱后的可控最大采空區(qū)懸空面積、上覆巖層運(yùn)動規(guī)律，進(jìn)行通風(fēng)安全及頂板可控安全評價。此研究成果是對傳統(tǒng)短壁連采頂板控制的補(bǔ)充與完善，豐富了礦壓控制理論。