采煤工安全技术复训资料 煤矿生产技术讲稿

采煤工安全技术复训

一、多项选择题

1、采煤工艺主要有（ABCDE）工序组成。

A支护B装煤C采空区处理D破煤E运煤

2、煤层按厚度分（ABCD）o

A薄煤层B中厚煤层C厚煤层D特厚煤层

3、矿井的开拓方式主要有（ABCD）o

A立井开拓B斜井开拓C平胴开拓D综合开拓

4、采空区上方岩层分为（ABC）o

A垮落带B裂隙带C弯曲下沉带

5、采煤工作面工程质量管理中的“三直”是（ABC）o

A煤壁直B输送机直C支柱要打成直线

6、采煤工作面工程质量管理中的“二平”是（AB）o

A顶板平整B底板平整C煤壁平整

7、断层分（ABCDE）o

A斜交断层B平移断层C逆断层D正断层E走向断层

8、褶皱构造形态有（BD）。

A水平B向斜C水平D背斜

14、工作面炮眼布置方式有（ACD）o

A单排眼B三花眼C三排眼D双排眼

15、采煤工作面工程质量管理中的“三畅通”是（ABC）o

A上下出口要畅通B巷道要畅通C采煤工作面的机道、人

行道、材料道畅通

16、打眼“三要”是ABD)o

A要平稳B要匀C要正D要准

17、打眼“四勤”是（ABCD）o

A勤闻B勤观察C勤听D勤动手E勤看

19、煤尘产状三要素是（BCD）o

A方向B走向C倾角D倾向

20、采煤工作面工程质量标准中对文明生产要求有

（ABC）o

A巷道无积水B无浮渣、杂物C材料.、设备码放整齐并有标

志牌

21、煤层的顶板分为（BCD）o

A大顶B直接顶C基本顶D伪顶

问答题：

1、采煤工作面工程质量标准中对工作面支护的要求有哪些？（5

分）

答：1,初设排支柱初撑力：单体液压支柱中100mm290kN

2,支柱全部编号管理，牌号清晰，不缺梁、少柱

3,工作面支柱打成直线，其偏差不超过100mm,柱距不大于

100mm＞排距偏差不超过士100mm

4,底板松软时，支柱要穿柱鞋，钻底V100mm

煤矿生产技术（炮采）

第一节采煤技术

一.采煤方法概述

（-）基本概念

采煤工艺与回采巷道布置及其在时间、空间上的相互配合称为采煤方法。采

煤方法实质上包括采煤系统和采煤工艺两大部分的内容。采煤系统是指采

区巷道布置方式，掘进和采煤顺序的合理安排，以及由采区供电系统、通

风系统、运输系统、排水系统等共同组成完整的采煤系统。不同的采煤工

艺与其相适应的采煤系统相配合，则构成各种各样的采煤方法。

本节所讲的采煤技术，即为各种采煤方法中的采煤工艺。

（-）采煤方法的分类

采煤方法的种类很多，目前世界主要产煤国家使用的采煤方法总的划分

为壁式和柱式两大类。这两种不同类型的采煤方法，无论在采煤系统，还

是采煤工艺方面都有很大的区别。

壁式类采煤法的特点是煤壁（即采煤工作面）较长，工作面两端至少各

有一条巷道，用于进风、回风、运煤和运料；采出的煤炭平行于煤壁方向

运出工作面。我国多采用壁式采煤方法。

柱式采煤法的特点是煤壁短，同时开采的工作面数目较多，采出的煤炭

垂直工作面方向运出。

我国当前常用的采煤方法主要有：

(1)走向长壁采煤法。长壁工作面沿走向推进的采煤方法。

(2)倾斜长壁采煤法。长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法。

(3)倾斜分层采煤法。厚煤层沿倾斜面划分分层面的采煤方法。

(4)长壁放顶煤采煤法。开采6m以上缓倾斜厚煤层时，先采出煤层底部

长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤方法。

(5)掩护支架采煤法。在急倾斜煤层中，沿走向布置采煤工作面，用掩

护支架将采空区和工作空间隔开，向俯斜推进的采煤方法。

(6)伪倾斜柔性掩护支架采煤法。在急倾斜煤层中，沿伪倾斜布置采煤

工作面，用柔性掩护支架将采空区和工作空间隔开，沿走向推进的采煤方

法。

(7)倒台阶采煤法。在急倾斜煤层的阶段或区段内，布置成下部超前

的台阶形工作面，沿走向推进的采煤方法。

(8)正台阶采煤法。在急倾斜煤层的阶段或者区段内，沿伪斜方向布置成

上部超前的台阶形工作面，沿走向推进的采煤方法。

(9)水平分层采煤法。急倾斜煤层中，沿水平面划分分层的采煤方法。

(10)斜切分层采煤法。急倾斜煤层中，沿与水平面成25”~300角的斜面划

分分层的采煤方法。

(11)仓储式采煤法。急倾斜煤层中，将采落的煤暂存于已采空间中，待仓

房内的煤体采完后，再依次放出存煤的采煤方法。该方法目前在国有重点煤矿

中已很少应用，但在地方煤矿中，仍有不少矿井在采用。

(12)房柱式采煤法。沿巷道每隔一定距离先采煤房直至边界，再后退采出

煤房之间煤柱的采煤方法。

(13)房式采煤法。沿巷道每隔一定距离开采煤房，煤房之间的煤柱予以保

留支撑顶板的采煤方法。

二、采煤工艺

采煤工艺又称回采工艺，它是指采煤工作面各工序所用方法、设备及其在

时间、空间上的相互配合关系。在采煤工作面进行煤炭生产的采煤工艺由5个

主要工序组成：

破煤：将煤炭从工作面煤壁上采落下来的工序。

装煤：将采落下来的煤炭装入工作面刮板输送机内的工序。

运煤：将工作面采落的煤炭运出工作面的工序。

支护：将破煤后暴露的工作面顶板空间，用支护材料或设备支护的工序。

采空区处理：在全部垮落法处理采空区的工作面，处理采空区是回柱(或

移架)放顶工序；在全部充填法处理采空区的工作面，采空区处理是回柱充填

的工序。

我国目前普遍采用的采煤工艺有：爆破采煤工艺、普通机械化采煤工艺、

综合机械化采煤工艺、综采放顶煤采煤工艺。

(一)爆破采煤工艺

爆破采煤工艺，简称“炮采”。是指在长壁工作面用爆破方注破煤、

人工装煤、输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺。炮舞除运煤的工序

实现了机械化外，其余的工序全部是人工操作。炬采工作面的装备有：

钻眼工具用煤电钻、麻花钻杆与合金钻头；迄煤设备一般使用轻型刮板

输送机；支护材料用木柱、木棚、摩搏式金属支柱与金属较接顶梁或单

体液压支柱与金属钱接顶梁配套的支架支撑顶板；回柱用人工的方法或

简单的回柱机具或者配备回柱绞车。炮采的优点是：适应性强，各种条

件的采煤工作面拢可采用，所需设备少，初期投资小。炮采的缺点是：

回柱放顶工序安全风险大，顶板事故多，产量及效率低，工人劳动强度

大等。

爆破采煤的工艺过程是：爆破落煤及装煤、人工装煤、刮板输送机

运煤、人工挂梁支柱、推移输送机、人工回柱放顶等工序。

1.爆破落煤

爆破落煤由打眼、装药、填炮泥、连线和爆破等工序组成。为保证

安全生产，提高落煤效果，减少人工装煤量，降低材料消耗，爆破落煤

主要应满足以F要求：①不崩坏顶板，防止顶板局部冒落，降低含肝率;

②不崩倒支柱；③不崩翻输送机，保证输送机的正常运转；④保证工作

面的进度，工作面的平直，不留顶底煤；⑤爆破后既要求煤体松散适度,

使尽量多的煤落入溜槽，又要防止把煤块崩入采空区;⑥合理布置炮眼，

降低炸药和雷管的消耗。

为了达到上述要求，应根据煤层的厚度、硬度、节理裂隙以及顶底

板岩性等情况，采用合理的钻眼爆破参数，按《规程》要求编制爆破作

'也说明书，爆破落煤工作必须依照说明书进行爆破作业。

1)工作面炮眼布置

采煤工作面的炮眼布置包括炮眼布置方式、炮眼深度、角度和炮眼

间距等内容。如图2—18所示，常用的炮眼布置方式有以下3种：

(1)单排眼。沿工作面只打一排炮眼，，般用于薄煤层或煤

质松软、节理发育的煤层。

(2)双排眼。是指沿工作面布置两排炮眼，布置形式有对眼、三花眼及

三角眼，一般用于中厚煤层中。在煤质中硬时可采用对眼，煤质松软时采

用三花眼，煤层上部煤质松软或顶板破碎时可用三角眼。

(3)三排眼。也称五花眼，适用于采高较大的中厚煤层或煤质坚硬的煤

层。

炮眼角度应满足下列要求：

①炮眼与煤壁的水平夹角一般为50—80",煤质软时取大值，煤质硬时

取小值。为防止崩倒支架，应使炮眼眼底的最小抵抗线位于相邻两支柱之

间，尽量减小支柱所受的爆破冲击力。

②炮眼在垂直面上与顶底板的夹角应为:靠顶板的炮眼一般可打成水平的,

眼口距顶板0.5—1m；当顶板稳定、顶煤坚硬且又粘顶时I顶眼可取5”~10

的仰角，眼底距顶板的距离为0.r0.5m,以不破坏顶板为原则；底眼俯角

可取10—20”,眼底应接近底板，防止丢底煤又不崩翻输送机。

炮眼的深度根据工作面的循环进度来定。

2）装药、联线与爆破

炮眼的装药量要根据顶板岩性、煤层的厚度、煤层的硬度、炮眼的深度

及位置等因素，结合生产实践来确定。合理的装药量应是爆破效果好，材

料消耗少，并要保证安全生产。装好药后，要按《规程》要求封堵炮泥。

炮采工作面的联线方式，一般采用串联。爆破时采取顶底眼同时起爆、

先底眼后顶眼爆破和先顶眼后底眼爆破3种顺序。第3种爆破顺序适用于爆

破装煤，可提高煤的自装率；前2种顺序适用于一般炮采。

采煤工作面每次起爆的炮眼数目，应根据顶板稳定性、输送机的启动及

运输能力等因素来定。

3）打眼操作及安全注意事项

（1）炮采工作面使用的钻眼工具以手持式煤电钻为主。钻眼

明2-18炮果工作面炮戢布“图（单位：m）

bc—三纬q

时由单人或双人作业，电钻打眼工必须经培训和考试合格后，方可操作。打眼

工应按作业规程中爆破说明书的炮眼布置方式打眼。

有下列情况之一时，不准打眼或立即停止打眼，在问题处理完后，方可继

续打眼：

工作面风流中瓦斯浓度达到1%时；

发现煤层内有瓦斯涌出和有透水预兆时；

工作面顶板来压、片帮严重时。控顶距或空顶超过作业规程规定时。

(2)电钻打眼操作中应注意的事项可归纳为“三要、四勤、一集中”。

“三要”：一要平稳。电钻要抱稳端平，正对打眼方向，钻杆沿着直线前

进，不要让电钻上下左右摇摆，炮眼才能打直、打平；二要匀。任何时候都要

均匀用力，不得猛推、硬顶；三要准。打眼角度、深度、位置要准。钻进时要

按角度要求对准方向操作，打上部眼时要看准下部眼位，退钻前要注意眼深的

要求。

“四勤”：一要勤闻。嗅觉要灵敏，注意电钻烧线包、接头连电烧胶皮的

异味，注意电钻外壳超高温；二要勤看。随时注意检查煤壁、顶板、支架的安

全状况，观察电钻的工作情况；三要勤听。善于听顶板、支架和钻进声音，有

异常响动时，立即停钻处理；四要勤动手。随时敲帮问顶，处理伞沿和顶板浮

石。

“一集中”：思想集中在打眼上，时刻注意安全操作。

2.装煤与运煤

工作面爆破落煤后，一部分煤靠爆破装入刮板输送机中，但还有相当大的

一部分煤落在输送机两旁，需要大量的人力摧装。人工装煤时一定要先检查工

作地点附近的顶板、煤帮和支架情况，严禁空顶作业。

工作面的运输方式主要根据煤层的倾角来选定。倾斜煤层工作面可采用铁

溜槽或搪瓷溜槽自溜运煤，缓倾斜煤层工作面及煤层倾角变化大的工作面主要

采用SGW—40型可弯曲刮板输送机运煤，它是炮采工作面惟一实现了机械化的

工序。推移刮板输送机采用专用的推移装置。

3.炮采工作面支护和采空区处理

炮采工作面通常采用金属摩擦式(或单体液压)支柱和校接顶梁支护，

其布置形式主要有：正悬臂、倒悬臂等。有周期来压的工作面，为了加强

对顶板的支撑和切断，回柱放顶前常在放顶线架设一些特殊支架，如密集

支柱、木垛、斜撑支架以及切顶墩柱等。

炮采工作面普遍采用全部垮落去处理采空区。当工作面使用木支柱时,

回柱放顶的方法是采用回柱绞车回撤支柱；工作面使用金属摩擦式支柱或

者单体液压支柱时，通常用人工回柱和采用简易的拔柱器。回柱放顶工作,

应严格遵守《规程》的有关规定，确保作业的安全。

第二节采区巷道布置及生产系统

采区巷道布置主要是指采区内准备巷道的布置，但习惯上也包括回采巷

道。采区巷道布置的目的，在于建立完善的合理的采区运煤、运料、出研、通

风、供电和排水等系统。采区巷道布置是矿井采区设计的重要组成内容，采区

巷道的掘进工作，是严格按照采区设计进行的。

采区巷道布置的方式，取决于煤层的赋存条件和采煤方法等因素。以下仅

就比较典型的薄及中厚煤层、多煤层联合开采、厚煤层倾斜分层采区巷道布置

以及盘区、条带的采区巷道布置进行介绍。

一、薄及中厚单一煤层采区

采区巷道布置方式及掘进顺序如图2—35所示。

1.巷道掘进顺序

在采区中央下部由阶段运输大巷开掘采区下部车场3。由下部车场向上

沿煤层布置轨道上山4和运输上山5,两条上山相距ZOm,掘到采区上部边界

作采区上部车场6与阶段回风大巷2联通。然后在第一区段下部布置中部车

场7,并由此掘进两翼的轨道平巷8和运输平巷9,两巷之间沿走向每隔loom

左右掘联络眼11。到采区边界后掘开切眼。与此同时，在采区上部边界附

近，从上部车场向两翼开掘轨道回风平巷10。在掘进上述巷道的过程中，

同时开掘采区煤仓12,采区变电所13和绞车房14。待有关的机电设备安装

好后，采区的生产系统即全部形成。

图2—35双翼采区巷遒布置

1阶段运输大巷।2阶段回风大巷；3—采区下部车场；4一采区轨道上山，

5-采区运输上山；6采区上部车场,7采区中部车场；8区段轨道平巷;

9区段运输平巷；10一区段回风平巷；11一联络眼；12-采区煤仓；

13—采区变电所；14-采区绞车房；15-行人联络巷

图2—35双翼采区巷道布置

•阶段运输大巷：2•阶段回风大巷；3」采区下部车场：4•采区轨道上山；5•采区运输上山；6

一采区上部车场；7一采区中部车场：8一区段轨道平巷；

9一区段运输平巷：10一区段回风平巷；n—联络眼；12—采区煤仓；

13—采区变电所；14一采区纹车房；15一行人联络巷

采煤工作面从采区边界开切眼开始，向上山方向后退采煤，采到距上

山20~30m处停止，留作上山保护煤柱。随着采煤工作面

的推进，必须按规定提前掘进第二区段的巷道，以保持采区的正常接续。

2.采区生产系统

采煤工作面采出的煤，在运输平巷9用刮板输送机或胶带输送机运至采

区运输上山5,再运至采区煤仓12,在煤仓下部装车运出。采区运输上山的

运输方式，根据上山的倾斜角度不同有以下方案：上山倾角在180以下时可

采用胶带输送机；倾角在180~250时可采用刮板输送机：倾角在250以上时

可采用自溜运输。

采区所需的材料、设备以及掘进巷道出的煤和阡石，由采区轨道上山用

矿车运输。

采煤工作面所需的新鲜风流，山阶段运输大巷1,经采区下部车场3,到

采区轨道上山4,再经中部车场7分为两股，分别经两翼的区段轨道平巷8,

最后到达采煤工作面。采煤工作面的污风，分别山各自的区段回风平巷10,

经联络眼到阶段回风大巷2,最后由风井排出'

采区绞车房和变电所的供风是山轨道上山供给少量新鲜风，污风经联络

小巷处的调节风窗，进入采区回风流中。为控制风流不致短路，在适当的

地点设置有风门和风墙（密闭）。

采区供电方式：高压电缆由井底车场中央变电所经大巷、运输上山到达

采区变电所，在采区变电所降压后，以低压送至采煤和掘进工作面以及采

区运输设备等用电点。综采工作面的供电方式是高压电缆一直到达工作面

的移动变电站，由移动变电站降压后使用。

掘进岩巷所需的压缩空气，采掘面、巷道及各输送机转载点的防尘喷雾

等用水，分别由地面（或井下）压风机房及地面贮水池以专用管道送至采

区各用风用水点。

这种采区巷道布置形式的巷道布置简单、准备新采区的时间短，但是采

区生产能力小，，服务年限短，巷道掘进率较高。因此，一般在井田只有

单一煤层或煤层间距很大时才采用。

二、多煤层联合布置采区

联合开采就是每个采区共用一组采区上（下）山开采两层或两层以上的煤

层。由于煤层倾角、厚度、间距和围岩等条件的不同，联合开采的采区巷道布

置有很多方式。图236为两层煤采区巷道联合布置的种方式，多层煤的采

区巷道布置和两层煤采区巷道布置基本相似。图中两层煤均为薄或中厚煤层，

下层煤顶底板岩层较稳定，所以将采区上山布置在下层煤内。

1.巷道掘进顺序

由阶段运输大巷1在采区中央开掘采区石门及下部车场3,由下部车场开始

在mZ煤层开掘运输上山6和轨道上山5,直达采区上部车场，与采区回风井2相

通。为了首先开采ml煤层，必须开掘区段石门及车场13与15,将ml煤层与上山

联通。为先开采第一区段，在两层煤中同时掘进区段的运输平巷7、10,回风

平巷8、n和切割眼。区段平巷采用双巷布置，下区段回风巷9、12分别超前运

输平巷7、10掘进。为了保证ml煤层采煤工作面超前mZ煤层一定距离，并同时

采煤，ml煤层的回采巷道应先于m：煤层掘进出来，。

2.采区生产系统

煤的运输路线是：ml层工作面的煤，经运输平巷7和区段溜煤眼17到运输h

山6;m：层工作面的煤，经运输平巷10直接到运输上山6,然后送入采区煤仓18,

在下部车场装车外运。

材料和设备的运输路线，工作面所需的材料、设备，从轨道上山5经上部车

场及区段回风石门15,分别送入ml层和mZ层的回风平巷8和11,然后送进工作

面。运输平巷所需的材料、设备，从轨道上山5经中部车场及区段石门13,送

到ml层mZ层的轨道平巷9和12,然后经联络眼送进运输平巷。

采煤工作面的通风系统：新鲜风流由大巷来，经轨道上山5到中部车场及区

段石门13分为两股，•股沿轨道巷9、联络眼、运输平巷7进入ni,层工作面；

另一股经绕道16、轨道巷12、眯面

IS2-36联合采区巷道布置

1'阶段逐输大巷12-回风井,3-下部车场,4间风石门,5•轨道上山,

6-运输上山,7mi层运输平巷,8mi层回风平巷,9-mi层轨遒巷,

lO—mz层运输平巷,11mz层回风平巷,12--mz层轨道巷,13一区段石

门及中部车场,14运输平巷联络石门I15区段石门及上部车场,16-中

P车场底板绕遒,17一区段溜煤眼；18—米区煤仓,19一变电所,20—较车房

眼、运输平巷10进入H1Z层工作面。冲洗工作面后的污风流，从各工作面的回风

平巷8和11,再经区段石门及上部车场15,采区回风石门4,mZ层左翼工作面的

污风由回风平巷n直接进入回风石门4,然后至采区回风小井2排出地面。

运输平巷联络石门14,除在掘进回采巷道期间解决出研、通风及实现多头

掘进加快采煤工作面的准备外，在采煤期间，若上、卜区段交替生产时，它可

做下区段采煤工作面的回风巷用。

三、厚煤层倾斜分层布置采区

对于缓倾斜及倾斜厚煤层，目前主要采用倾斜分层下行垮落采煤法开采。

所谓倾斜分层，就是以平行于煤层顶板的分层面，把厚煤层分成若干个厚度相

当于中厚煤层的分层，每个分层分别进行开采。各分层的开采顺序有下行式和

上行式。下行式，即先采贴近顶板的分层，再依次开采其他分层，一般采用全

部垮落法处理采空区。上行式的开采顺序与下行式相反，多用充填法处理采空

区。

倾斜分层下行垮落采煤法，采煤工作面可采用走向长壁布置，或采用倾斜

长壁布置。分层开采时人工假顶的材料有：竹笆、荆笆、金属网和塑料网等。

图2-37为缓倾斜、倾斜厚煤层倾斜分层下行垮落采煤法的采区巷道布置。

1.巷道掘进顺序

由于在厚煤层中维护巷道比较困难，一般将采区上山和区段共用巷道布置

在煤层底板岩层中。

在采区沿走向中央，从阶段运输大巷开掘采区下部车场3,由下部车场在底

板岩层中向上掘运输上山4和轨道上山5,直到采区上部边界。轨道上山以平车

场6与阶段回风大巷连通，运输上山直接与阶段回风大巷相通。上山系统供各

分层共用，距煤层约15m左右，两条上山沿走向距离为20m。然后在第一区段下

部布置中部车场7、8,并由此分别在煤层底板约10m处布置区段共用

1521

I-I

20

15

108

/-IHF：；；

Q20//-

149

5

16

图2—37倾斜分层采煤法及采区巷道布置

1一阶段运输大巷；2一阶段回风大巷；3一采区下部车场；4d•运输上山；

5—轨道上山；6采区上部车场；7.8中部车场；9一轨道巷；10—■运

输巷；11一联络眼；12—溜煤眼；13一回风石门；14一顶分层运输平巷；

15一顶分层回风平巷；16—采区变电所；17一绞车房；18—中部溜煤眼；

19一采区煤仓；20-中分层运输平巷；21中分层回风平巷；

22一行人联络巷

图2—37倾斜分层采煤法及采区巷道布置

•阶段运输大巷：2•阶段回风大巷；3•采区下部车场；4〜运输上山；5一轨道上山；6•采区上

部车场;7,8一中部车场;9一轨道巷；10一运输巷；n—联络眼；12—溜煤眼；13一回风石门；14

一顶分层运输平巷；15一顶分层回风平巷；16—采区变电所；17一绞车房；18—中部溜煤眼；

19一采区煤仓；20—中分层运输平巷.21一中分层回风平巷；

22一行人联络巷

运输巷10（简称运中巷），沿顶分层超前于区段共用运输巷布

置区段共用轨道巷9（简称轨中巷）。每隔一定距离（一般为

一部刮板输送机的长度）布置溜煤眼12和联络眼11。至采区边

界后，由联络眼11掘顶分层超前运输平巷14和顶分层开切眼,与此同时:

阶段回风大巷布置回风石门13和顶分层超前回风平巷15,各回风石门的间距

为100m左右。

在掘进上述巷道的过程中，应同时推进采区变电所16、绞车房17、中部

溜煤眼18和采区煤仓19等嗣室，并完善各采区车场。｝在巷道和洞室工程完工

后，应及时进行机电设备安装，以便尽快开始采煤。

顶分层工作面采煤后，随着工作面推进，继续掘进上、下超前平巷，超前

距离一般应保持采煤工作面前至少有两个溜煤眼及回风石门与共用平巷相连

通。

待顶分层采煤工作面采过一段距离后，可由联络眼11,在假顶卜布置二分

层的超前运输平巷20和二分层开切眼。同时从回风石门13布置二分层的超前回

风平巷21,到采区边界和开切眼连通后即可准备采煤。随着二分层采煤工作面

的推进，按上述要求的距离，继续布置二分层的超前平巷，从而实现厚煤层在

同一采区同一翼内两个分层的同时开采。同时,可在二分层采煤工作面的后面，

按上述方式准备三分层采煤工作面。该采煤方法般同时只采两个分层，第三

分层可作为顶分层的接续工作面。

2.采区生产系统

采煤工作面采出的煤，由各分层超前运输平巷的输送机运到溜煤眼，下接

区段共用运输平巷的胶带输送机，再下接运输上山的胶带输送机，运至采区煤

仓。

区段内的岩巷工程，尽量在投产前一次做完。区段内采煤期间只掘煤巷。

回采期间的通风系统是：新鲜风流由阶段运输大巷经轨道上山下部甩车场3

和人行联络眼22,沿轨道上山5和运输上山4而上。为了不使风流短路，在运输

上山的上端和轨道上山的上部车场处安设风门，在绞车房的通道内安设调节风

窗，使新鲜风流进入中部车场区段石门7、中部车场8和中部行人联络眼22。由

此，一部分新风沿共用运输平巷10、溜煤眼12至分层超前运输平巷

14和20,另一部分新风沿共用轨道平巷9、联络眼n到分层超前运输

平巷14和20,然后进入各采煤工作面。冲洗采煤工作面的污风，由

上部回风平巷15和21,经回风石门13进入阶段回风大巷

变电所、绞车房是由轨道上山供给少量新风，经胴室出口处设置的调

节风窗，分别排至运输上山或回风大巷中。采区内掘进巷道需要的风量，

利用周部通风机供给。

四、盘区及条带式巷道布置

1.盘区巷道布置

盘区的准备巷道布置方式按盘区与运输大巷相对位置的不同，有上山盘

区与下山盘区之分；按盘区主要准备巷道的形式，还可分为上、下山盘区

与石门盘区。

图2—38所示为上山盘区联合巷道布置图（图中只显示了上层煤的巷道

布置）。

盘区内开采ml和m：两层薄及中厚煤层，其间距为10~

m,地质构造简单，煤层平均倾角5。一8。。盘区内划分为若干区段，双翼开

采。运输大巷布置在mZ煤层底板岩石中，总回风巷、运煤上山布置在m：煤

层中，轨道上山布置在m：煤层中；区段平巷为双巷布置，盘区上山与区段

平巷以溜煤眼和材料斜巷联系，大巷与轨道上山以盘区材料上山联系。

m,煤层采煤工作面的煤经区段运输平巷11、区段溜煤眼15、盘区运煤

上山5运入煤仓9,在下部车场6装入矿车，由运输大巷运出。mZ煤层工作面

的煤经区段运输平巷13、盘区运煤上山5,进入煤仓9运出。

材料经岩石运输大巷1、盘区材料上山3、甩车场16、轨道上山4、上部

或中部车场、m,煤层进风平巷10,送至ml煤层采煤工作面。mZ煤层采煤工

作血所需材料由ml煤层进风平巷10,区段材料斜巷14、mZ煤层进风平巷12

送入。

ml煤层采煤工作面所需新鲜空气从岩石运输大巷1、进风斜

困2—38上山盘区联合布置准备方式

1-岩石运输大巷：2一总回风巷；3盘区材料上山：4一盘区轨道上山,

5盘区运煤上山；6一下部车场,7一进风斜巷，8—回风斜巷；9煤仓,

10—mi层区段进风平巷；u—mz层区段运输平巷,12—nv层区段进风平

巷，13mz层区段运输平巷,14-区段材料斜巷；15-区段溜煤眼,16-

甩车场；17一盘区轨道上山绞车房；18T区轨道上山线车房进风巷；

9一盘区材料上山绞车房；20一绞车房回风眼,21小绞车房,22-联络巷

巷7、运煤上山5、mZ煤层区段进风平巷12、材料斜巷14、m,煤层区段

进风平巷10进入。冲洗工作面后，污风经m,煤层区段运输平巷11、盘

区轨道上山4、回风斜巷8,由总回风巷2排出采区；mZ煤层采煤工作面

所需新鲜空气从岩石运输大巷1、进风斜巷7、运煤上山5、mZ煤层区段

进风平巷12进入，冲洗工作面后，污风经mZ煤层区段运输平巷13、溜煤

眼15,进入盘区轨道上山4后的路线和m,煤层污风方向相同。

上山盘区单层准备巷道的布置，由于盘区内储量较小，产量不大，

盘区上山一般都布置在煤层内。

2.条带式巷道布置

图2—39所示为倾斜长壁采煤法巷道布置图。•

图2—39倾斜长壁采煤法

一阶段运输大巷；2一阶段回风大巷：3一运输巷：4一轨道回风巷;

5—风桥；6—密闭；7一阶段边界

图中由阶段运输大巷沿倾斜掘进胶带运输机巷和两条采煤工

作面回风巷（为对拉工作面），这3条巷道均沿中线在煤层中掘进,

掘至阶段上部边界时，掘进开切眼和三条巷道相通，即形成了采

煤工作面，工作面沿倾斜向下采煤。运输巷作为运煤和进风巷，

回风巷兼作行人和运送材料。

倾斜长壁采煤法的巷道布置和走向长壁相比具有以下的优点：

（1）巷道掘进量少，投产时间早。据统计，由于工作面两端的巷道直接和

阶段大巷相连，取消了采区上山等巷道的掘进，可节省掘进工程量10%—15%

左右。

(2)倾斜长壁采煤法没有区段平巷运输这一环节，因而系统简单，占用设

备少，降低了运输成本。

(3)工作面仰斜推进时，工作面没有顶板淋水的问题，可改善工作面劳动

条件。

(4)劳动生产率高，成本低。

倾斜长壁采煤法巷道布置的缺点是：工作面回采巷道不是平巷，而是沿煤

层开掘的倾斜巷道。其中运输巷通常铺设胶带输送机，运煤比较方便；回风巷

则铺设轨道，但由于运输距离较长，倾斜角度随煤层变化，运料和行人有一定

困难，一般需采用单轨吊车；倾斜巷道掘进期间的提升、排水间题也比较复杂,

因而影响掘进速度。所以，它仅适宜近水平煤层的开采。

第三节采煤工作面正规循环作业

1.采煤工作面正规循环作业的概念与内容

正规循环作业是煤矿生产的一项基本的、科学的生产作业制度，在采煤

工作面实行正规循环作业，是实现煤炭安全生产，均衡生产、优质、高效

的有效措施，是提高现场管理水平和技术水平的有效途径。

根据采煤工作面生产过程，配备工种和定员，在一昼夜内按照一定的采

煤程序，保质保量，按时完成作业规程中循环作业图表规定的生产任务，

并保持周而复始不间断地进行的作业组织形式,则称为采煤正规循环作业。

生产实践证明，凡是推行正规循环作业的单位，就能充分发挥矿井的生产

能力，充分利用采煤工作面的空间和时间，达到高产、高效、优质、安全、

低耗的目的。

(1)循环方式。循环方式取决于工作面煤层赋存及生产技术条件和管理

水平，一般有一昼夜一循环、•昼夜二循环、一昼夜三循环以及一昼夜三

循环以上的多循环等。在工人技术水平高、装备好、管理好的工作面，应

积极组织采用多循环作业，最大限度地发挥工作面生产能力。

工作面昼夜循环数的确定，主要考虑每个循环各工序在时间上和空间上

的严密配合及其所延续的时间。在具体安排工序时，应注意以下问题：①

要保证主要工序顺利进行；②处理好主次关系，各工序既要紧密配合，又

不互相干扰；③要善于抓薄弱环节，解决好薄弱环节的存在问题；④各工

序的作业，应保证工人的作业安全。

(2)作业形式。作业形式是指在昼夜24h内生产班和准备班在时间上的

分配形式。它必须与全矿井的工作制度和工作面循环方式相适应。选择作

业形式，应从集中生产时间出发，在保证足够的准备检修时间的前提下，

以最短的生产时间完成循环方式中所规定的工作量，从空间上和时间上，

使采准工序有节奏地进行，并达到：①辅助工最少，工时利用率高，劳动效

率高；②充分利用设备，避免设备空载或轻载运转，减少电力消耗；③能尽早

地回柱放顶。缩小控顶距，减少顶板压力。

目前，综采一般为“四六作业”即三班生产，一班检修，也有的采用“三

八作业”，即二班生产，一班检修准备；普采或炮采一般采用两班采煤，一班

准备的两采一准作业形式或三班采煤采准平行作业。

(3)循环进度。普采、炮采一般为较接顶梁长度的1一2倍；综采目前现场

习惯将一次进刀、移架距离算作一个循环进度。

(4)劳动组织。采煤工作面劳动组织是指各工种人员的配备及其组织形式。

劳动组织与循环进度、循环次数、作业方式、工作面长度及顶底板条件等因素

有密切的关系。

目前，炮采工作面，劳动组织多采用专业和综合工种相结合的形式。打眼

放炮、机电维护、输送机司机、泵站司机等设专人负责，其他工种则按工作面

长度、出勤人数、工序安排、地质条件和设备条件等，确定分段长度，各段的

支、采、回任务分到班组。

普采工作面的劳动组织，可分为专业工种和综合工种两类。具体的组织形

式有：①追机作业，是以专业工种为主，按生产过程中的工序，配备不同的专

业工种，沿工作面紧跟在采煤机后面，按先后顺序进行挂梁、清扫浮煤、移输

送机、支柱等工序；②分段作业，是专业和综合工种相结合，其特点是除专业

工种外，将工作面分成若干个段，每段长约15—20m,每段配备2—3名采煤支

柱工，负责本段内的挂梁、清扫浮煤、支柱、回柱、移输送机等工作；③另外

还有前二种形式兼有的分段小组综合作业、分组接力追机作业等。

(5)循环率。按照煤层的地质条件，工作而机械装备，日进单循环或

双循环的工作面，月正规循环率一般不低于75%；口进三循环或多循环的月正

规循环率不低于70%。

采煤工作面月正规循环率的计算办法：

全月实际正规循环个数

月正规循环率==-----------------------------------X100%

全月工作日数x作业规程规定的日循环个数

2.循环作业图

循环作业图是以工作面长度为纵坐标，一般一格为10m；横坐标表示作

业班及时间，每-小格代表一小时。各工序都以不同形象的符号表示(称

为图例)，画入图中。如某工序从什么时间、在工作面的什么位置开始作

业，到什么时间、什么位置结束作业，用该工序的代表符号画出来。图2

一40为某炮采工作面的循环作业图。该工作面长100m,“三八制”两采一准

的作业方式搞正规循环。第一班是采煤班，工序有打眼放炮，从22点，在

工作面40m处向上作业到3点完工；装煤从接班时由工作面下端，向上作业

到4点完工；移刮板输送机工序随装煤进行到5点完工；支护工序也在移输

送机后进行到该班交班时完工。第二班是准备班，工作面分两大段平行作

业，即支密集支柱和回柱同时进行，每段都在sh内完工；同时在工作面40m

以下地段打眼放炮，供下个采煤

图2—40炮采工作面循环作业图

班接班时该段就能装煤。第三班与第一班工序基本相同，不同点是，给下一个

采煤班留40m爆破完的煤。

图2—41为某普采工作面的循环作业图。该工作面为“三八”制作业两采一

准，每班割煤三刀（采煤机单向割煤），准备班割煤）］,回柱放顶用6h。

图例：一割煤—下放一支柱—移海

1=1开切口—•一回柱放项

图2-41普采工作面循环作业困

3.劳动组织表

劳动组织表是方格式的图表，表内填写了工作面每班所需的工种和人数，

并用粗线画出工种作业的时间。

表2—2为某炮采工作面的劳动组织表。普采、综采工作面的劳动组织表和

炮采工作面表格一样，只是工种和人数的不同而已。

4.技术经济指标表

表2—3为某采煤工作面的技术经济指标表，该表反映了采煤工作面的地质

技术条件、生产技术条件和各种经济指标的完成情

表2-2劳动组织表

出勤人数班次

工种

一班二班三班计采煤班准备班采煤班

班长.1113

一采煤工

161632

一支柱工

8816

一打眼工

448

放炮工112

移溜工224

刮板机司机112

回柱工1616

机电维修工2428

合计35213591

表2—3技术经济指标表

序号计量单位指标

1煤层厚度m1.5

2煤层倾角(°)4~5

低瓦斯矿井

3瓦斯等级

4工作面总推进长度m377

5工作面长度m100

6工作面可采煤量万t8.8

7工作面可采期月8

单一走向长壁

8采煤方法

9采高m1.5

日一循环

10循环方式

11循环进度m0.8

12循环产量t396

13平均日产量t366

14月产量

t11000

15坑木消耗

m3/万t15.2

16炸药消耗

kg/万t250

17循环定员

人92

18工作面回采工效率

t/工3.87

19S术S-出Lb举曲

%90

20含砰率

%1・5

况。技术指标大部分为给定指标，不需要计算，少数指标如可采煤量、可采期

则需要计算；经济指标绝大部分需要计算出数据，只有含研率等少数指标是给

定指标。

（二）采煤工作面工程质量管理

实现正规循环作业，必须搞好采煤工作面的工程质量，这是

进行安全生产的重要保证。采煤工作面的工程规格质量，是指

采煤工艺过程中各工序应达到的质量标准。概括起来，主要有

以下几个方面：

1.“三直”

(1)工作面煤壁直。落煤后，工作面煤壁应采直采齐，保证

按规定采够进度，不留伞檐煤；炮道或机道宽度不大于作业规程

规定的200mm,不小于100mm；—■次采全高的要见顶见底；分

层采高按作业规程规定不超过士100mm。

(2)输送机直。推移输送机时应顺序推移，只允许有一个

弯曲段，而且弯曲段不得过大过急；输送机的机头、机尾不应过

于超前和落后；推移输送机后各部偏差不大于150mm,并要铺

平铺稳，插销齐全，接头严密，开动时不要摇摆。

(3)采煤工作面支柱要打成直线。在支设支架时，顶梁与

顶板必须背实，防止漏砰与冒顶；支架底座下不得有杂物？以防

止支架发生歪斜或倾倒；支架间距要一致，移架推进度要一致，

移架后支架要呈一条直线，偏差不超过工100mm；支柱迎山、棚

梁、背板、柱帽、柱鞋、柱窝等均需符合作业规程要求。

在机采工作面，输送机直是“三直”中的基础，因为输送机是

采煤机运行的轨道，只有把输送机移直了，才能保证采煤机按规

定的进度割煤，把煤壁割直；液压支架的推移千斤顶都是与输送

机相连接的，所以输送机直又是保证支架移直的前提，输送机移

直了，支架就很容易移直。在使用链牵引采煤机的工作面，可用

牵引链张紧后与输送机溜槽的平行关系来衡量输送机是否移

直，二者不平行时要及时调整。由此可见，煤壁、支架和输送机

三者是互相关联的，不仅要求三者要各成一条直线，而且要求三

条直线互相平行

2.“两平”

所谓“两平”即是采煤工作面顶板、底板要平整。采煤工作

面顶、底板能否做到平整，是保证支架良好支撑和输送机顺利推

移的前提。如果煤层粘顶，须采取一定技术措施将顶板割平，给

移架和支架支撑创造良好的条件。同时定将底板割平，不留

底煤，否则不但影响支架的支撑效果，而且首先会给输送机推移

造成困难。

3.“一净”

“•净”即采空区的支架要回收干净。这样既能提高支架的

复用率，节约材料.又能使采空区顶板充分垮落，有利于采场顶

板管理。

4.“三畅通”

(1)采煤工作面上、下出口要畅通

采煤工作面上、下出口即为工作面安全出口，根据《规程》的

要求，必须保证安全出口畅通无阻。确保采煤丁作面上下出口

畅通的关键是保证该处顶板管理，而该处顶板管理的好坏又与

端头支架支护方式，超前支护距离，巷道断面形状等有直接

关系。

(2)采煤工作面巷道要畅通

要经常性保持工作面巷道合理的净高与净宽，保持巷道内

支架完整可靠，巷道内无积水、无淤泥、无杂物堆积，设备排列有

序，材料堆放整齐，电缆、管路铺设规整。

(3)采煤工作面的“三道”要畅通

采煤工作面的“三道”即机(炮)道、人行道、材料道。在“三

道”内不得随意堆积杂物，对回收、备用的支护材料应堆放整齐，

确保“三道”的畅通。

5.提高顶板管理的工程质量

采煤工作面的控顶距必须按规定严格控制，及时回柱放顶；

沿放顶线的支柱应打成直线、数量齐全、打紧打牢；采空区内的

柱、梁必须全部撤除，以保证采空区顶板充分垮落；回出的柱、梁

应堆放整齐，以便再次使用和行人畅通；顶板破碎时，沿放顶线

支架外侧应有挡砰装置，防止冒落的肝石窜人工作空间。

复习思考题

1.简述煤层的项底板分类情况。

2.根据煤层倾角和厚度的不同，煤层是如何分类的？

3.简述煤层的产状要素。

4.地质构造分哪几种类型？它们对采煤安全生产工作有哪些影响？

5.根据巷道的用途，矿井巷道分为哪几类？

6.矿井的开拓方式有哪几种？

7.什么叫阶段和水平？阶段内再划分时，什么叫分区式、分段式和分带式？

8.什么叫采煤方法？采煤方法分为哪两大类？我国当前常用的采煤方法主要

有哪些？

9.什么叫采煤工艺？它的5个主要工序是什么？

10.什么是“炮采”工艺？它的工序有哪些特.点？

II.什么是“普采”工艺？它的工序有哪些特.点？

12什么是“综采”工艺？它的工序有哪些特.查、？

13什么是“综放”工艺？它的工序有哪些特.点？

14急倾料煤层的开采有哪些特.点？

15采煤工作面的工程质量分为哪三个等级？其评分内容是

16“采煤工作面工程质量标准”中对工作面支护的要求有哪

17“采煤工作面工程质量标准”中对安全出口与端头支架的要求有哪些？

18.“采煤工作面工程质量标准19.“采煤工作面工程质量标准

19,中对回柱放顶的要求有哪些？”中对煤壁机道的要求有哪些？

20.采煤工作面正规循环的含义是什么？采煤工作面正规循环图表由哪3个部

分组成？

第三章采煤工作面顶板控制及顶板事故防治

第一节采煤工作面矿山压力及其显现规律

一、矿山压力的概念

从地表到煤层埋藏的地下深处，岩层重重叠叠，下层的煤岩层承受着上面覆盖

岩层的质量。地下的煤岩层未被开采前，在重力作用下形成的原岩应力是处于

平衡状态的。当在煤岩体内开掘巷道或进行回采工作时，形成了一定空间，其

上的岩层失去了原有的支承，就破坏了原来的应力平衡状态，引起岩体内的应

力重新分布。这种由于应力重新分布而在井巷、洞室及采煤工作面周围煤、岩

体内和支护物上引起的力就称为矿山压力，简称矿压或地压。

由于矿山压力的作用，在巷道、采煤工作面会引起一系列力学现象，如顶板下

沉，底板鼓起，巷道变形，煤壁破碎片帮，简称矿压显现。矿山

压力的存在是客观的、绝对的，它存在于采动空间的周

围岩体中，它是矿山压刀显现的原因。矿山压力显现是相对的、有条件的，可以

控制的。把矿山压力显现控制在合理的范围之内，是矿山压力控制的根本目的，

对巷道、采煤工作面进行有效的支护，早矿山屎为神制的重尊手段—

二、采动后矿山压力分布的一般规律

(-)支承压力

支承压力是指在岩体中开掘巷道，在煤层进行采煤时，巷道两侧或采煤工

作面周围煤壁内形成的高于原岩应力的垂直集中应力。工作面的开采活动破坏

了上覆岩层的应力平衡状态，引起了应力重新分布，其特点是：在工作面附近

形成了应力升高区和应力降低区，应力升高区内顶板岩层对煤层的压力，即为

支承压力，所以，支承压力实质上是应力降低区上方悬伸的老顶及其上覆岩层

的质量引起的。

支承压力不是常量，它的分布范围和大小，在不同的条件下变化很大，其

影响因素有：

(1)悬伸顶板的质量。开采深度、上覆岩层的密度以及采空区顶板实际的

悬空面积越大时，悬空部分上覆岩层的总质量越大，支承压力的分布范围和集

中程度也越大。开采深度和岩石密度是客观存在的，不能人为地改变，但采空

区的悬空面积是可以采取不同的技术措施改变的。例如：及时回柱放顶；对坚

硬顶板采取人工强制放顶等，则可尽量减少悬伸顶板的长度；采用充填法处理

采空区时，其支承压力要比全部垮落法小的多。

(2)顶板岩石的性质。顶板岩石越坚硬，顶板压力分布就越均匀，支承压

力的分布范围越大，压力的集中程度就比较小。如果顶板的构造裂隙发育，顶

板岩石就会被“弱化”，这时支承压力则变小，分布范围也不大。

(3)煤的强度。煤层越松软，变形和破坏的程度越高，则支承压力的分布

范围越大，集中程度越低，反之亦然。

采煤工作面发生的顶板下沉、底般、煤壁片帮等矿山压力显现，主要是由

支承压力引起的。另外，在一定的条件下，支承压力的作用还会引发冲击地压

等现象。为了减轻或避免支承压力对工作面采煤、回采巷道的危害，改善采区

巷道的维护状况，就必须掌握采煤工作面周围支承压力的分布规律。

(二)采煤工作面周围支承压力分布

图3—1工作面前后方支承压力分布

a-应力升高区；6—应力降低区；c—原岩应力区

5P

图3—2不同采空区支撑条件下工作面前后支承压力分布

1一刀柱法；2一垮落法或充填法；3—坚硬顶板壁顶时；4—其他

工作面前后方支承压力分布的•般规律如图3—1所示。具体分布形状与采空区

处理方法有关，如图3—2所示。

工作面前后方支承压力的分布，具有以下特征：

(1)工作面前方支承压力区，即图3—1中应力升高区。是从工作面煤壁前

2~3m处开始，一直延伸到20—3om或更大的范围。压力的峰值区，根据具体情

况，约在距煤壁410m处，峰值的大小，可比原岩应力高广3倍，该区在工作

面两巷基本上属于。要求超前加强支护的范围。

(2)工作面后方支承压力区，即采空区支承压力，如图3—2

所示。工作面后方支承压力远比工作面前方支承压力小；其峰值可能比原

岩应力稍大，某些情况下，如采深太大或岩性的影响，致使开采后岩层移

动未能波及到地表，此时将出现图3—2中曲线4的状态，即采空区的支承压

力有可能恢复不到原岩应力(yH)值。

(3)工作面前后方支承压力，是随着工作面推进而不断向前移动，所以

也称它为移动支承压力。

(4)应力降低区位于工作面前后方支承压力区之间，工作面正处于该范

围内。

2.工作面上下方及原切眼附近煤体上支承压力

在走向长壁工作面沿倾斜上下方及工作面后方原切眼附近煤体上同样

可形成支承压力，它的特点是并不随采煤工作面的推进而发生明显变化，

所以又称为固定支承压力。固定支承压力的分布形式和移动支承压力相比,

其峰值深入煤体内的距离较远，而影响范围则较小。此外，上方支承压力

和下方相比，上方的影响范围比下方稍大。

工作面上下方及工作面后方原切眼附近煤体上的固定支承压力是工作

面采空区周围支承压力的组成部分，其分布形式如图3—3所示。

图3-3采空区周围支承压力分布

1一工作面前方支承压力；

2、3、4一工作面上下方及后方支承压力

三、采动后顶板活动的一般规律

()采空空间上方岩层的分带

用全部垮落法处理采空区后，采空区上方的顶板岩石必然会垮落、堆积、碎胀、充

填采空区，对上方岩层起到一定的支撑作用，但由于充填的饱满、密实程度与原有煤

层相比，仍有很大差异和不足。所以，采空空间上方的岩层一般都将发生移动，自下

而上形成3个带：即垮落带、裂隙带和弯曲下沉带，如图3—4所不。

弯曲下沉带

裂隙带

垮落带

图3-4采空区上方岩层划分为三带

(二)上覆岩层在工作面推进方向的发展规律

1.直接顶初次垮落

长壁采煤工作面从切眼开始采煤后，直接顶的悬露跨度不断增加，在自重

的作用下，其弯曲下沉也不断增大。一般在直接顶跨距达6—20m后，直接顶开

始垮落。当直接顶的垮落厚度达到采高的1.5—2倍时（达不到时可采用人工强

制放顶的措施），垮落长度达到采煤工作面长度一半以上时，称为直接顶初次

垮落，直接顶初次垮落时的跨距则称为初次垮落步距，如图3—5所示。

由于直接顶本身的岩层强度有大有小，直接顶内还可能存在各种裂隙，所

以，初次垮落步距的大小相差也比较大。

图3—5直接顶初次垮落

2.老顶初次来压

直接顶初次垮落后，采煤工作面继续向前推进，随着每次回柱放顶，采空

区上方的直接顶也就随着垮落下来。顶板垮落破碎后体积要增大。破碎后的体

积与原体积的比值称为岩石的碎胀系数。岩石刚破碎时的碎胀系数一般为1.25

―1.50

如果直接顶厚度等于或大于采高的2—4倍，直接顶垮落后就能把采空区填

满，如图3—6所示。这种情况下，随着垮落的直接顶被压实，老顶岩层会下沉、

弯曲、断裂，但是，这些活动对工作面影响很小，即老顶来压的显现在工作面

不明显。

图3—6直接顶垮落后填满采空区

如果直接顶垮落后填不满采空区，开始时老顶在采空区上方呈双固定支点

梁状态，老顶岩梁把自身及其上覆岩层的质量都压到工作面周围的煤柱上，这

时工作面还不会受到老顶压力的影响。

随着工作面的继续推进，老顶岩梁的跨度越来越大，老顶就会逐渐弯曲下

沉，当双固定支点梁达到极限端化时，沉，如图3—7(a)所示。这时工作面顶

板下沉加快，煤壁片帮严重，支柱受力增大，当采煤工作面过老顶断裂线时，

甚至会发生顶板出现台阶下沉的现象，如图3—7(b)所示。这是工作面自开

始采煤以来老顶的第•次来压，称为老顶初次来压。切眼到老顶初次来压时

工作面推进的距离称为老顶初次来压步距一般为20、35m此后，工作面即进

入正常采煤时期。

图3-7老顶初次来压

a—老顶断裂下沉।b一顶板台阶下沉

3.老顶周期来压

老顶初次来压后，随着工作面的继续推进，老顶岩梁会发生周期性的断裂

下沉，工作面内也周期性的出现顶板卜沉加快，煤壁片帮严重，支柱受力增大