煤礦采掘技術知識
煤礦采掘技術知識
緒論一、采掘的概念采掘是采煤和掘進兩項工作的合稱，采即采煤，掘即掘進。采煤工作是在采場進行的，是指將煤炭從煤層上破落下來、裝載并運出采場的工作，礦井生產的煤炭絕大部分來自采場；掘進工作是在掘進工作面進行的，是指將巖石從巖層上破落下來、裝載并運出掘進工作面的工作，掘進工作是為了形成礦井巷道。二、采掘在礦井生產中的地位以及采掘技術發展對礦井生產的影響采、掘是礦井生產的兩大中心任務，采掘技術是礦井生產技術的核心。采掘技術的發展不僅關系到礦井的產量、效率、效益，更決定著礦井安全、節能與環保的水平。三、采掘關系在礦井生產中，采煤是目的，掘進是為采煤服務的；掘進工作是按照采煤的要求進行的，采煤工作受掘進工作的制約；采煤產生效益，掘進消耗效益；掘進工作量由巷道系統決定，巷道系統不僅與采煤方法有關，而且直接影響礦井安全。第一部分 礦井開采技術礦井開采技術主要由兩部分內容組成，一部分是采煤工藝技術，另一部分是礦井開采系統技術。礦井開采系統根據其服務范圍分為采煤系統（回采系統）、準備系統和開拓系統，因為回采系統和采煤工藝密切相關，習慣上將回采系統和采煤工藝合稱采煤方法。因此，礦井開采技術也就分為采煤方法和開采系統兩部分。第一章 采煤方法及其發展第一節 采煤方法概述 一、采煤方法的概念及分類 （一）采煤方法的概念 采煤方法，簡單講就是從采場采出煤炭的方法。 采煤方法包含兩方面內容：一是回采巷道和其中生產系統的布置方式，即所謂采場的采煤系統（回采系統）；一是采場落、裝、運、支、處等工序進行的方式和各工序之間在時間、空間上的配合方式，即采煤工藝。 （二）采煤方法分類 就采煤系統而言，目前在世界范圍內使用的采煤方法有兩大體系，一是長壁體系，一是房柱體系。 就采煤工藝而言，按機械化程度分為“炮采”、“普采”、“綜采”，雖然這些概念都來自于長壁體系，但我認為也可以用于房柱體系。 就采空區處理方式而言，采煤方法分為充填法、垮落法、煤柱支撐法。 采煤方法分類遠不止這些，采煤工藝和采煤系統是由煤層開采條件決定的。煤層開采條件包括煤層厚度、傾角，煤層結構與構造，煤層穩定性，煤層埋藏深度，煤層頂底板條件，煤層瓦斯、自燃條件，煤塵爆炸性、礦井水文條件、礦區環境（生態）條件等。煤層開采條件不同，采煤方法不同。影響采煤方法的主要因素是煤層厚度和傾角。按煤層厚度和傾角條件，采煤方法有：薄煤層采煤方法、中厚煤層采煤方法、厚煤層采煤方法、緩傾斜煤層采煤方法、傾斜煤層采煤方法、急傾斜煤層采煤方法等。 同一種煤層還有多種采煤方法，如厚煤層有傾斜分層采煤方法，放頂煤采煤方法等。 陜北礦區由于煤層賦存和環境條件特殊，發展了很多新采煤方法。二、采煤工藝 采煤工藝是指在采場內采煤工作（工序）進行的方式和相互之間在時間和空間上的配合方式。 采煤工作是指落煤、裝煤、運煤、支護和采空區處理等工作。其中落煤、裝煤、運煤為主要工作，支護和采空區處理為輔助工作，過去把這兩項工作合起來叫頂板管理，現在這種叫法已經不能完全反映其內涵。 進行采煤工作的場所叫采場，直接采取煤炭的煤壁面叫采煤工作面。 采煤工作是靠采煤裝備完成的，這種裝備稱為采煤工藝裝備。采煤工藝裝備是采煤技術的核心，它影響和制約著整個采煤技術的發展。 按照采煤工藝裝備，采煤工藝分為炮采、普采和綜采。 1.炮采 以爆破落煤、人工裝煤、可彎曲刮板輸送機運煤、單體支架支護頂板的一種采煤工藝。 2.普采 以滾筒采煤機落煤和裝煤、可彎曲刮板輸送機運煤、單體支架支護頂板的一種采煤工藝。 3.綜采 以滾筒采煤機落煤和裝煤、可彎曲刮板輸送機運煤、自移式液壓支架支護頂板的一種采煤工藝。綜采是一種先進的采煤工藝，發展很快。 三、采煤系統 采煤系統是指直接為采場采煤工作服務的巷道系統和在其中建立的煤炭運輸系統、輔助運輸系統、通風系統、排水系統等生產系統和生產輔助系統的統稱。 目前所使用的采煤系統有兩大類：長壁系統和房柱系統。 1.長壁系統 最常見的長壁采煤系統如圖1-1所示。巷道系統由采場（切眼）和兩條順槽組成，煤炭運輸系統由工作面刮板機和安裝在運輸順槽中的運輸設備（轉載機、可伸縮帶式輸送機）組成，輔助運輸由設在回風順槽中的輔助運輸設備（軌道礦車或非軌道運輸設備）擔負。 
1—絞車房回風斜巷；2—采區回風石門；3—絞車房；4—采區上部車場； 5—采區中部車場；6—聯絡巷；7—區段運輸順槽；8，10—區段回風順槽； 9—開切眼特點：采場長度大，采煤工作只要在時間和空間上進行合理安排、相互配合，可以實現各工序平行作業、連續工作；工作面生產的煤炭平行于工作面運輸；采場具有完整的通風系統，通風效果好； 煤柱少、掘進量小、效率高。 2.房柱采煤系統 圖1-2所示為一連續采煤機房柱采煤系統，是一典型的房柱系統。 特點：采場是由若干個掘場組成，采煤工作面短，采煤工作在一個掘場內不能平行作業、連續工作； 工作面生產的煤炭垂直于工作面運輸； 作業點沒有完整的通風系統，通風效果不好； 掘進量大、煤柱多、效率不高。 
四、采空區處理方式 采礦空間不可能連續不斷、永久的用指護裝備支撐下去，有兩個原因：一是沒有那么多的設備，也投資不起；二是即便想這么做，也達不到預期的效果。 進行采空區處理的目的有兩個：一是保證開采過程中采場及周圍巷道安全；二是滿足環境保護的要求。 采空區處理的方式有三大類：垮落法、煤柱支撐法和充填法。 1.垮落法 分全部垮落法和部分垮落法 2.煤柱支撐法 煤柱的留法很多，煤柱支撐有臨時支撐，如房柱采煤法中的房柱法中的煤柱；也有永久支撐，如“三下”開采中的條帶煤柱。 3.充填法 有全部充填和部分充填之分。 實際上煤柱法、充填法與垮落法經常是同時使用的，如何留煤柱、充填到什么程度和垮落多少都是由頂板條件和環境保護要求決定的。第二節 采煤方法的發展概況 礦井開采技術的發展以采掘工藝裝備機械化發展為龍頭和主要標志。
建國以來，我國的采煤機械化發展大致經歷了以下四個階段： 第一階段：建國初期至1965年，是開始發展采煤機械、推行長壁采煤階段 特征： 1.引進并試制成功了蘇聯的截煤機、頓巴斯聯合采煤機、刮板輸送機、裝煤機、裝巖機、抓巖機等采、掘、運設備； 2.改革了采煤方法，推行了長壁采煤方法。 成果： 1. 實現了采用爆破落煤、人工裝煤、小功率刮板輸送機運煤、木支架支護頂板的炮采長壁采煤工藝，這是一種最原始的炮采工藝； 2.推行了正規循環作業的生產管理方法。 第二階段：1965～1975年，是發展長壁采煤機械化階段 特征：以發展滾筒采煤機和可彎曲刮板輸送機為主。
成果： 1. 1964年，首次實現了用滾筒采煤機、可彎曲刮板輸送機和M-20型摩擦支柱配套的普通機械化長壁采煤工藝，順槽運輸采用吊掛式膠帶輸送機。促進了我國采煤機械化的發展；
2. 使采區結構和巷道布置發生了相應變化。 第三階段：1975年至上世紀末期，是發展長壁綜采階段 特征：以自移式液壓支架為主的“綜采” 裝備的引進和國產化，推廣“綜采”及大規模礦井技術改造：1973年和1978年我國兩次成批引進國外綜采設備，后逐步實現了綜采設備國產化并形成了一定的配套生產能力，“綜采” 得到快速推廣。 成果：1990年全國有綜采工作面200多個，平均年產量已超過60萬t ，有相當一部分工作面年產量超過百萬t ，最高年產量已達到200多萬t 。 第四階段：從1996年開始，是發展高產高效（安全高效）及復雜條件綜合機械化采煤技術階段 隨著改革開放進一步深入，一些條件好的礦井全面引進西方發達采礦國家的現代化采礦技術裝備及管理方法，取得的巨大經濟、社會和環境效益，極大地刺激和帶動了我國采礦技術的全面發展。在這一時期，國產綜采裝備發展迅速，發展的主要特點是：設備重型化、能力大型化、運行可靠化、適用條件多樣化和復雜化等。不僅使緩傾斜中厚煤層綜采裝備水平得到全面提升，更重要的是發展了放頂煤綜采裝備、大傾角綜采裝備、大采高綜采裝備等。 進入21世紀，我國采煤技術裝備和礦井生產管理的發展已經達到了一個新的水平，一些先進的礦井率先邁入了世界先進行列，成為具有世界一流水平的礦井。這些礦井的建成標志著我國現代化礦井的建設和高速發展的開始。 目前，我國已進入現代化礦井建設與發展階段。 現代化礦井與高產高效礦井的不同在于對安全、環境保護、節能等指標有更高更全面的要求。第二章 礦井開采系統及其發展第一節 礦井開采系統 所謂礦井開采系統是指礦井巷道系統和以此為基礎，在其中建立的為開采服務的各種系統的總稱。 礦井巷道系統——由各種巷道組成的由地表到達礦體的通道。 礦井生產系統——煤炭運輸系統、輔助運輸系統、通風系統、行人系統、排水系統、供電系統、供水系統、通信系統、安全保障系統等。 一、 井田劃分井田劃分是建立礦井開采系統的前提。井田劃分是為了便于開采，即便于布置采煤工作面和建立開采系統，因此井田劃分以采煤方法和開采系統為依據。 （一）幾個概念 煤層單元——為了便于開采，需要將煤層進行逐級劃分，形成不同大小的煤層范圍，將所劃出的一定范圍內的煤層叫煤層單元。 煤田——在同一地質年代形成的大面積含煤地帶。煤田內煤層是最大的煤層單元。 井田——在煤田內，劃歸一個礦井開采的部分。 礦井開采是在井田范圍內進行的，井田是礦井開采的最大煤層單元，礦井開采設計是從井田劃分開始的。 （二）井田劃分方式 根據煤層賦存條件，井田劃分方式一般有以下兩種： （1）井田劃分為階段 （2）井田劃分為盤區 （三）井田劃分為階段 （1）劃分程序。井田-階段-采區-區段或井田-階段-條帶 （2）幾個概念 階段——在井田范圍內按一定標高將煤層劃分為若干走向長條，每個長條為一階段。 采區——在階段內沿走向將煤層劃分成若干塊段，每一塊段為一個采區。 區段——在采區范圍內沿傾斜將煤層劃分為若干走向長條，每個長條為一區段。區段是最小的煤層單元，在區段內可以布置工作面進行開采，所以也叫回采單元。 條帶——在階段內沿走向將煤層劃分成若傾斜長條部分，每一部分為一個條帶。在條帶內也可以布置工作面進行開采，所以也叫回采單元。 （四）井田劃分為盤區 （1）劃分程序。井田-盤區-區段（條帶） （2）盤區的概念 在井田內劃分的相當于采區大小的一個區域。就劃分程序而言，盤區與采區有大的區別，就單元功能講，盤區與采區完全相同。或者說盤區與采區的內涵相同，但外延不同。 二、礦井開采系統 進行井田劃分是為了便于開采，而要有計劃的將井田內煤層采出，使劃分具有實質意義，必須建立完善的礦井開采系統。 礦井開采系統是礦井巷道系統與在其中建立的生產及生產輔助系統的統稱。 1.礦井巷道系統 是由不同類型的巷道組成的。 1）巷道分類 按傾角分為垂直巷道、傾斜巷道、水平巷道 按服務范圍分為開拓巷道、準備巷道、回采巷道 按圍巖特性分為煤層巷道、巖石巷道、半煤巖巷道 2）巷道命名 按用途命名 按裝備命名 按傾角命名 3）巷道布置要求 巷道設計包括斷面形狀和尺寸、角度（坡度）、方位等 巷道布置必須滿足生產系統布置的要求。主要是煤炭運輸、輔助運輸和通風的要求。 2.煤炭運輸系統 煤炭運輸系統是礦井生產最重要的系統。 常用的煤炭運輸系統有兩大類： 1）軌道（窄軌）運輸 主要設備：軌道、電機車（絞車）、礦車 軌道：600mm、900mm 電機車：架線電機車、蓄電池電機車 特點：可以擔負全部運輸任務，系統復雜，間斷運輸 2）膠帶運輸 主要設備：膠帶輸送機 特點：連續運輸，運輸能力大。 3.輔助運輸系統 輔助運輸一般包括設備運輸、材料運輸、矸石運輸、人員運輸等。 常用的輔助運輸系統有以下幾類： 1）軌道運輸 2）無軌運輸 3）其他運輸 4.通風系統 是由風機和通風設施組成的。風機提供通風動力，保證風流正常流動；通風設施保證風流按設計風量和線路分配和流動。第二節 礦井開采系統的發展 一、巷道系統的發展 巖石巷道——煤層巷道 二、煤炭運輸系統發展 由軌道運輸——膠帶運輸 三、輔助運輸系統發展 窄軌（道）運輸——非窄軌（道）運輸 非窄軌（道）運輸指無軌運輸和其他運輸 其他運輸指單軌吊運輸、齒軌車運輸、套膠輪運輸、卡規車運輸等。 四、煤層開采單元劃分 煤層單元參數由小——大——適當 煤層單元參數由工作面參數決定，工作面參數由工作面采煤工藝裝備決定。 煤層單元參數也受礦井開采系統裝備制約，主要是煤炭運輸裝備和輔助運輸裝備。強力膠帶運輸和非窄軌運輸裝備的發展是提高煤層單元參數的保證。 煤層單元參數增加會帶來很多好處，如減少煤柱量，提高煤炭回收率；減少工作面、采區、開采水平接續的頻度等。 煤層單元參數增加也會帶來一些不利影響，如增加巷道維護工程量，增加工作輔助時間等。 理性考慮煤層單元參數應該有一個合理值，這個合理值需要進行研究。 煤層單元參數確定也受自然條件限制，主要是煤層傾角，構造和瓦斯、水、自然發火等。第三章 長壁綜采技術第一節 綜采面采煤工藝 一、綜采的概念 1．綜采的定義 綜采是綜合機械化采煤工藝的簡稱，因依靠采煤機、可彎曲刮板輸送機和自移液壓支架三種機械裝備有機配合來完成工作面落煤、裝煤、運煤、支護和（采空區處理）五項工作（工序），實現了采煤工作的完全機械化而得名。具體說綜采就是利用采煤機落煤和裝煤，利用可彎曲刮板輸送機運煤，利用自移液壓支架進行支護和采空區處理的一種采煤工藝。 綜采是在炮采、普采的基礎上逐步發展而來的，炮采、普采、綜采是長壁采煤由運煤機械化，落、裝、運機械化到全部工作機械化發展所經歷的三個重要階段，目前在我國炮采、普采和綜采三種工藝并行，分別用于不同煤層條件、不同經濟條件和不同規模的礦井。綜采是長壁采煤方法中機械化程度最高的一種采煤工藝。 2．綜采面主要裝備及布置 我國使用最多、效果最好的綜采裝備是由雙滾筒采煤機、可彎曲刮板輸送機和自移式液壓支架組成的配套裝備。最常見的綜采面布置形式如圖3-1所示。 3．綜采面采煤工作 （1）落煤與裝煤。沿工作面往復行走的采煤機在行走和搖臂的擺動中，依靠前后兩個滾筒的旋轉、截齒不斷切入煤體而破煤；破落的煤炭依靠采煤機滾筒的旋轉，在與滾筒同軸的弧形擋煤板配合下將其沿滾筒上的螺旋溝槽順滾筒軸線方向向外推出，裝入可彎曲刮板輸送機上。 （2）運煤。沿工作面布置的可彎曲刮板輸送機將采煤機破落并裝入其上的煤炭沿工作面運至端頭，并裝入運輸順槽中的運輸裝備上。 
（3）支護與回收支架。沿工作面全長布置的自移式液壓支架，依靠液壓系統實現升降和移動，完成支架支設——回收——重新支設的周期性工作，將支護與回收支架合二為一，實現機械化。 4．綜采面采煤工藝過程 綜采面落煤與裝煤作業都由采煤機完成，簡稱為割煤；煤炭運輸作業由刮板機完成，刮板機既是運煤裝備，又是采煤機的支撐和行走機構的組成部分，為了保證采煤機能夠連續正常割煤，刮板機必須及時移至煤壁，移動刮板機的作業簡稱為移溜；支護與支架回收作業均由液壓支架完成，簡稱為移架。可見綜采面的五項采煤工作被簡化為割煤、移溜和移架三項作業。這三項作業按一定順序進行就形成了綜采面的采煤工藝過程。常見的采煤工藝過程有以下兩種安排方式： （1）按照割煤→移架→移溜的順序安排。 （2）按照割煤→移溜→移架的順序安排。 二、綜采面采煤工藝技術 1．雙滾筒采煤機割煤方式 通常把采煤機沿工作面將煤層全厚割完一次稱為進一刀。將一刀割煤的深度稱為截深。把采煤機在工作面往返行走時的狀態和進刀數相結合稱為割煤方式。雙滾筒采煤機在正常工作時，一般前滾筒沿頂板割煤，后滾筒沿底板割煤（如圖3-2所示），行走一趟就可完成一刀割煤任務。如果采煤機在往返中都在割煤，那么一個往返就可以完成兩刀割煤任務，這種割煤方式稱為雙向割煤往返進兩刀。如果采煤機在往返中只有一趟在割煤，一趟空行，那么一個往返就只能完成一刀割煤任務，這種割煤方式稱為單向割煤往返進一刀。 
（1）單向割煤。采煤機上 （下）行割煤，滯后采煤機2～3個液壓支架進行移架，直至端頭；采煤機下（上）行清理浮煤，滯后采煤機10～l5m進行移溜，采煤機往返一次進一刀，工作面推進了一個截深。單向割煤方式適用于：①煤層傾角大，只能自下而上移架或自下而上移溜的綜采面；②煤層厚度大，采煤機不能一次采全高的綜采面；③采煤機裝煤效果差的綜采面。 （2）雙向割煤。采煤機上 （下）行割煤，滯后采煤機2～3個液壓支架進行移架，滯后采煤機10～15m進行移溜，直至端頭；采煤機在端頭進刀后，下（上）行割煤、移架、移溜。往返一次進兩刀，工作面推進了兩個截深。這種割煤方式多用于煤層賦存穩定、傾角較緩和厚度適合于采煤機一次采全高的條件。 2．采煤機進刀方式把采煤機割完一刀煤后，滾筒重新進入煤體的過程稱為進刀，把完成這個過程的方式叫進刀方式。常用的采煤機進刀方式有斜切進刀、鉆入進刀、預做缺口推入進刀等。綜采面雙滾筒采煤機多采用斜切進刀方式，常用的斜切進刀方式有以下兩種： （1）端部割三角煤斜切進刀。其進刀過程如圖3-3所示。采用端部斜切進刀、雙向割煤時，要求工作面上、下順槽要有足夠寬度，能使刮板機機頭、機尾盡量伸向順槽內，以保證采煤機能在無人工缺口的情況下割通工作面。 （2）中部斜切進刀。其進刀過程如圖3-4所示。 
中部斜切進刀的特點是：刮板機的彎曲段在工作面中部，左半段割煤時，右半段移溜；右半段割煤時，左半段移溜。與端部斜切進刀相比，中部斜切進刀可減少進刀作業時間，但只能用于單向割煤，且工程質量不易保證。 3．液壓支架的支護方式 在綜采面，把移架與移溜操作的配合方式叫支護方式。一般綜采面的移架和移溜是通過在支架底座與刮板機之間的液壓千斤頂的伸縮來實現的。支架與刮板機在移動時互為支點。 如果在采煤機正常割煤時千斤頂處于完全伸出狀態，在支架底座前端與刮板機之間有一個相當于千斤頂一個行程的距離，在割完煤后，可以先進行移架，完成移架后，再進行移溜。由于這種配合方式能夠保證在采煤后對暴露的頂板進行及時支護，因此稱為及時支護。及時支護適用于煤層頂板條件較差的工作面。 相反，如果在采煤機正常割煤時千斤頂處于完全收縮狀態，支架底座前端與刮板機之間無間隙，則只能先移溜，移好溜后再移架，這種配合方式稱為滯后支護。滯后支護適用于煤層頂板條件較好的工作面。 4．移架方式 按同時移動的液壓支架數目和順序，液壓支架的移架方式可分為依次順序式、分組交錯式和成組整體順序式三種方式。 （1）依次順序式。按順序依次移動支架，每次移動一臺。這種方式操作簡單，質量容易保證，但移架速度慢，適用于采煤機割煤速度慢的工作面。 （2）分組交錯式。將3～5臺支架分為一組，組內支架按順序移動，組間平行前移。這種移架方式速度快，適應于頂板較穩定的高產工作面。 （3）成組整體順序式。將2～3臺支架分為一組，組內支架同時前移，組間順序前移。這種方式移架速度快，對移架技術要求高，適用于頂底板條件好的工作面。 5．端頭支護 工作面端頭是指工作面與順槽連接處附近的區域，這個區域是人員與設備出入工作面的出入口。一般端頭設備和人員集中、控頂面積大、礦山壓力復雜，而且隨工作面推進，需要不斷在這里拆除和更新順槽中的支護，作業量大。端頭支護即指這個區域的支護。端頭支護是工作面頂板管理的重要內容之一，對工作面安全生產和設備能力的發揮有很大影響。常用的綜采工作面端頭支護方式有以下三種： （1）用單體支柱與長鋼梁組成邁步抬棚支護。 （2）用專用的自移式端頭液壓支架支護。 （3）用與工作面相同的液壓支架支護。第二節 走向長壁綜采面采煤系統 一、采煤系統的構成 采煤工作面的采煤系統由直接為工作面服務的巷道系統、煤炭運輸系統、輔助運輸系統、通風系統、排水系統、供電系統、行人系統等組成。圖5所示為一基本的走向長壁綜采面采煤系統。 
二、采煤系統布置要求 采煤系統的布置，最主要的是巷道系統的布置。巷道系統布置是按照煤炭運輸、輔助運輸、通風、排水等其他主要系統布置的要求進行的。 1．巷道系統布置要求 巷道的坡度 巷道方位 巷道斷面 2．生產及輔助系統布置要求 煤炭運輸、輔助運輸、通風、排水、供電等生產與輔助系統均布置在巷道之中，是巷道系統功能的實現。選擇裝備和布置這些系統時應該充分考慮巷道空間特點，按照巷道系統設計時的要求進行設備選型和安裝。 1）煤炭運輸系統布置要求 2）輔助運輸系統布置要求 （1）軌道運輸系統布置要求。 （2）無軌膠輪車運輸系統布置要求。 3）通風系統布置要求 4）排水系統布置要求第三節 工作面生產組織與管理 一、生產組織 1.作業方式 工作面采煤工作與準備工作的配合方式叫作業方式。作業方式與勞動制度有關。合理確定作業方式是為了保證采煤設備的正常使用和能力的最大發揮。常用的作業方式如下： （1）“三八”制：“兩采一準”，“三班采煤，邊采變準”。 （2）“四六”制：“三采一準”。 （3）“八二七七”，“八八六二”。 2.勞動組織 勞動組織是指按照各項工作的工作量進行的人數安排，勞動組織的原則是各盡所能、滿負荷工作，目的是提高工作效率。 在不斷提高工人素質和技術熟練程度的基礎上，積極推行兼職兼崗，為工作面減人增效創造了條件。 一般一個工作面生產班配9個人，其中采煤機司機、溜子工、三機司機個2人，電工、班長、隊長各一人。檢修班15人，一個采煤隊出勤人數42人。神東公司千萬t面勞動組織見表3-1。 
二、生產管理技術 1.工作面過斷層頂板管理技術 一般為了減少工作面搬遷次數，當斷層落差小時，采用強制過斷層；遇到堅硬巖層要用爆破松動方式松動巖層，然后讓采煤機截割通過； 過斷層帶支架應帶壓移動；為了減少過斷層截割量，應降低采高；應注意斷層水，采取探水措施。 2.來壓期間頂板管理技術 保證工作面質量，做到“三直、兩平、兩暢通”；保證支架初撐力；保證液壓系統壓力；減小端面空頂距，及時支護；加快推進速度，避免停采。 3.工作面超前平巷超前支護技術 點柱支護、棚子支護，專門的超前支護支架支護。 三、工作面正規循環作業 長壁采煤工作面的采煤工作是周而復始進行的，把這種工作進行方式叫循環作業，其中完成一個周期叫一個循環。如果在規定時間保質保量完成一個循環叫正規循環。 由于受煤層條件、工作面設備條件以及礦井其他環節和系統等影響，并不是每個循環都能按期完成，超期完成的循環叫非正規循環。 工作面的循環作業為工作面生產管理提供了方便，按照循環進行工作面生產管理對保證工作面的產量、效率、質量等十分有利。 用在計劃期（月）內實際完成的循環數與計劃的循環數的比值（用百分數表示）表示循環完成的情況，叫正規循環率，一般該值大于85%。 工作面的正規循環是按循環作業圖進行的，循環作業圖在時間和空間兩維坐標系種規定了每一種作業的位置及其變化。 循環作業是工作面生產管理的重要依據。 四、工作面技術經濟指標表 工作面條件以及生產情況都可以通過工作面技術經濟指標反映出來，這些指標包括煤層厚度、傾角、工作面長度、推進長度、工藝裝備的型號、主要技術參數、采煤工作面工藝參數（截深、采高、循環進尺）、工作面產量、效率、材料消耗等。 
工作面循環作業圖、勞動組織表、技術經濟指標表合稱為工作面循環作業圖表，是工作面設計的重要內容，是工作管理的主要依據。第二部分 巷道掘進技術巷道掘進也叫巷道施工，是指形成礦井巷道系統的工作。巷道掘進技術是指巷道施工以及與之相關的技術。從施工考慮，按照圍巖條件，巷道分為巖巷、煤巷和半煤巖巷；按照巷道傾角分為垂直巷道、傾斜巷道和水平巷道，不同類型的巷道掘進技術不同。在所有巷道中，立井施工難度最大，技術最為復雜，通常需要專用的施工裝備，由更為專門的隊伍施工，因此這里不講立井施工。巷道施工包含破巖、裝巖、運輸、支護等工作，破巖的巖壁叫掘進工作面，俗稱掌子面，通常這一概念也被用于表示掘進的場所。為了保證掘進工作面安全和有良好的環境，需要進行通風、排水等工作。巷道施工根據破巖的方式有爆破施工和機械施工兩種方法。目前這兩種方法在我國煤礦都有使用。第四章 爆破掘進技術爆破是破巖的最基本的方法之一，以爆破為破巖方式的巷道掘進技術稱為爆破掘進技術，爆破掘進可以用于各類各種條件的巷道。第一節 破巖原理與爆破技術一、在爆破作用下的巖石破碎機理如果將一個球形或立方體形炸藥包(爆破上稱之為集中藥包)埋入巖石中，巖石與空氣相接的表面叫自由面，藥包中心到自由面的垂直距離叫最小抵抗線。 
圖4-1 集中藥包的爆破現象
當最小抵抗線很大時(圖4-1a的W1)，自由面對爆破不產生影響。藥包起爆后，藥包附近的巖石受爆轟波和爆生氣流的沖擊，產生粉碎性的破碎或被壓縮成一個空洞。這個區域稱為粉碎(或壓縮)區。雖然爆轟壓力超過巖石的抗壓強度很多倍，但一則巖石本身在短暫的沖擊下的強度比靜壓時的強度要高得多，二則在巖石中傳播的應力波因能量消耗于粉碎巖石而很快衰減，所以粉碎區的范圍并不大。粉碎區外面是裂隙區，產生縱橫交錯的徑向裂隙和環向裂隙。它們是由壓縮應力波在傳播時衍生的拉應力而產生，又因爆生氣體的充入而擴大所形成的破壞區。裂隙區外面由于應力波繼續衰減，以致連裂隙也不能產生，只能使巖石產生震動故稱為震動區。在這種炸藥量小、抵抗線大的情況下，由爆破作用而破壞的范圍比較小。
最小抵抗線小一些時(圖4-1b的W2)，應力波傳到自由面衰減的程度還不大，就在自由面處產生反射。反射波可以看作是與入射的應力波大小相等、方向相反的拉伸波，而巖石的抗拉強度又遠遠小于抗壓強度，因此就產生從自由面向藥包層層剝落的拉伸破壞，這個破壞區域叫做拉斷(或片落)區。
最小抵抗線再小一些時(圖4-1c的W3)，拉斷區和裂隙區連接起來，爆生氣體又沿這些裂隙沖出，使裂隙擴大、巖石移動，于是靠近自由面一側的巖石便完全破壞而形成漏斗狀的坑。如巖石只產生松動叫做松動漏斗，不但松動而且將巖石拋擲出去叫做拋擲漏斗(圖4-1d)。通常把漏斗坑半徑r與最小抵抗線W的比值叫做爆破作用指數n。即
(4-1)
當n＝1時形成的漏斗坑稱為標準拋擲漏斗；3＞n＞1時，叫做加強拋擲漏斗(n>3破壞巖石很少，無使用價值)；0.75＜n＜1時，叫減弱拋擲漏斗；n＝0.75時，巖石只產生松動，不產生拋擲叫做松動漏斗。 n＜0.75時，漏斗坑將不能形成，一般認為n＝1時形成的漏斗坑體積最大，爆破作用最好：但n略大于l(約1.3～1.4)時，可減少清理坑內巖石的工作，而n略小于1(約為0.8）時，巖石不致飛散過遠，使裝巖容易進行。可見爆破作用指數應按爆破要求來選用。井巷掘進的爆破作用指數一般選用在0.8～1.0之間，掏槽眼可以稍大于1。 
