(三)綜合機械化采煤工作面采煤工藝

　　綜采工藝的主要特點是采用采煤機落煤，用整體自移式液壓支架支護頂板，落煤、裝煤、運煤、支護全部工序實現了機械化，綜采工作面設備布置如圖3-19所示。綜采工作面設備的配套很關鍵，尤其應使采煤機、刮板輸送機和液壓支架這三大設備均符合工作面的條件，并在生產能力、設備強度、空間尺寸等方面配套。

　　1.落煤、裝煤。由采煤機完成。綜采工作面主要采用雙向割煤，往返一次進兩刀，斜切式進刀。

　　2.運煤。采用可彎曲刮板輸送機運煤。

　　3.支護。綜采工作面支護主要采用自移式液壓支架，工作面兩端一般采用端頭支架支護。按支架與圍巖的相互作用方式，支架可分為支撐式、掩護式及支撐掩護式3種基本類型。

　　支架的形式不同則移架和移刮板輸送機的方式也不同。整體式支架移架和推移刮板輸送機共用一個液壓千斤頂連接支架底座和刮板輸送機槽，互為支點進行推、拉刮板輸送機和支架。邁步式自移支架的移動，依靠本身兩框架互為支點，用一千斤頂推拉兩框架分別前移，另用一千斤頂推移刮板輸送機。

　　4.采空區處理。綜采工作面主要用垮落法處理采空區。

　　圖3-19 綜采工作面設備布置圖

　　1—采煤機;2—刮板輸送機;3—支架;4—下端頭支護;5—上端頭支護;6—轉載機;

　　7—膠帶輸送機;8—配電箱;9—乳化液泵站;10—設備平板列車;11—移動變電站;

　　12—噴霧泵站;13—液壓絞車;14—集中控制臺

　　(四)綜采放頂煤采煤工藝

　　綜采放頂煤工藝的主要特點是采用采煤機割煤和放頂煤。綜采放頂煤工藝是在厚煤層中沿煤層底板布置采煤工作面，煤壁采用采煤機割煤，頂煤從支架后部放煤口放煤，用前后2個刮板輸送機運煤的采煤工藝。綜采放頂煤與綜采工藝基本相似，只是綜采放頂煤適用于厚煤層開采，且多一道放煤工序。放煤是利用礦山壓力將工作面頂部煤在工作面推進過后破碎，在支架掩護梁上的放煤窗口放落，并將冒落頂煤通過后部刮板輸送機運出。

　　放頂煤綜采機械由采煤機、自移式液壓支架及2部刮板輸送機所組成。其中，液壓支架與普通支架有所不同，即：在掩護梁上具有一個液控落煤窗口，在掩護梁下安裝第2臺刮板輸送機。

　　(五)礦山壓力概述

　　1.礦山壓力的基本概念

　　礦山壓力是由于采掘活動的影響，在采掘空間周圍巖體上及支護物上所產生的力稱為礦山壓力。由于礦山壓力的作用將引起圍巖及支護物的位移、變形、破壞等一系列的力學現象稱為礦壓顯現。礦壓是礦壓顯現的原因，礦壓顯現是礦壓作用的結果，礦壓存在是絕對的、不可控制的，礦壓顯現是相對的、有條件的、可以控制的。

　　影響礦山壓力顯現的基本因素有巖石力學性質、開采深度、煤層傾角、節理、裂隙、斷層與褶曲、擠壓與破碎帶等;巷道位置、開采程序、支護方法、頂板控制方法、工作面推進速度、采高與控頂距、上部煤層殘留煤柱等開采因素對礦山壓力顯現也有很大的影響。

　　2.采煤工作面直接頂的初次垮落和老頂的周期來壓

　　(1)直接頂的初次垮落：工作面自開切眼向前推進一段距離后(8-25米)，假如沒有支護，直接頂懸露達到一定距離，在其重力的作用下，就要開始跨落，稱為工作面直接頂的初次垮落，這時直接頂的跨距稱為初次垮落步距。

　　《規程》規定：采煤工作面必須按作業規程的規定及時支護，嚴禁空頂作業。直接頂不能任其自然垮落。當工作面推進距離達到初次垮落距時，要進行初次放頂。采煤工作面初次放頂時必須制定安全措施，采煤區(隊)長要親臨現場進行指揮。

　　(2)工作面老頂的周期來壓：隨著回采工作面的推進，在老頂初次來壓以后，裂隙帶巖層形成的結構，將始終經歷“穩定-失穩-再穩定”的變化，這種變化將呈現周而復始的過程。由于結構的失穩導致了工作面頂板的來壓。這種來壓也將隨著工作面的推進而呈周期性出現。因此，由于裂隙帶巖層周期性失穩而引起的頂板來壓現象稱之為工作面頂板的周期來壓。

　　周期來壓的主要表現形式是：頂板下沉速度急劇增加，頂板的下沉量變大;支柱所受的載荷普遍增加;有時還可能引起煤壁片幫、支柱折損、頂板發生臺階下沉等現象。如果支柱參數選擇不合適或者單體支柱穩定性較差，則可能導致局部冒頂、甚至頂板沿工作面切落等事故。

　　工作面周期來壓時的安全措施：

　　①通過礦壓觀測，準確判斷周期來壓的時間和位置，做好預測預報工作。

　　②做好來壓前的支護工作，保證支架的規格質量，保證一定的支護密度和支架穩定性。③合理縮小控頂距，以利于工作面維護。

　　④保證直接頂垮落的質量。采空區冒落的矸石可以減輕老頂的來壓強度。

　　⑤加強正規循環，保持工作面推進速度。

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