急傾斜煤層機械化采煤工藝探索與應用

急傾斜煤層機械化采煤工藝探索與應用

(采礦工程師、同心煤礦礦長 劉德振)

1引言

我國開采急傾斜煤層的產量比重不大，僅占可采儲量的3.89%，但分布很廣，幾個較大的煤炭基地，都有急傾斜煤層，開采急傾斜煤層的礦井甚多。據2000年統計，國有重點煤礦開采急傾斜煤層的礦井數占17%，產量占3.88%。地方煤礦中急傾斜煤層的產量比重還要大些。由於開采急傾斜煤層有一些特殊困難，在采煤機械化和改善生產技術經濟指標方麵都還存在不少問題。

2急傾斜煤層采煤的主要特點及傳統工藝方法

2.1急傾斜煤層采煤的主要特點

(1)急傾斜煤層的構造複雜，斷層和褶曲多，煤層厚度變化較大，開采煤層的賦存條件普遍較差、儲量少、開采困難、采煤工作麵生產能力小。因此，開采急傾斜煤層的礦井多數是中、小型礦井。

(2)急傾斜煤層的傾角大於岩石安息角，采煤工作麵采下的煤能自動下滑，從而簡化了工作麵的裝運工作，但下滑的煤和矸石容易衝倒支架，砸傷人員，急傾斜煤層和圍岩的節理發育，初次來壓和周期來壓均不明顯，易發生無預兆的大麵積突然冒頂垮落，造成頂板事故，給生產帶來一些不安全因素。因此，生產的不安全因素多，安全性差。

(3)急傾斜煤層頂板壓力垂直作用於支架或煤柱上的分力比緩傾斜煤層小，而沿傾斜作用的分力大，煤層開采後，煤層頂、底板都有可能沿傾斜方向滑動垮落，支架穩定性差，易發生扭曲與傾倒。因而工作麵支護工作的難度大。

(4)采煤工作麵的行人、運料、落煤、采空區處理等各項工序的操作都比較困難，增加了采煤機械化的難度。

2.2急傾斜煤層常用的采煤方法

針對急傾斜煤層采煤的主要特點，根據工作麵的布置形式和推進方向，構成了各種各樣的采煤方法，其中“高落式采煤法”、“倉儲式采煤法”已列為國家明令禁止和淘汰的采煤工藝。

2.2.1 急傾斜煤層走向長壁采煤法

(1) 倒台階采煤法

台階式采煤法是開采急傾斜薄及中厚煤層的一種走向長壁采煤法，其主要特點是采煤工作麵呈台階狀布置。根據上、下台階間的相對位置關係，台階式采煤法分為倒台階和斜(正)台階采煤法兩種。

倒台階采煤法的工作麵呈倒台階形(圖1)，工人在各台階下分組作業，既可避免上方采落煤塊的傷害，又能充分利用工作麵全長，進行多點作業。

工作麵長度較短，一般為40-50m。工作麵沿傾斜分為2～3個台階，台階長度一般為10～20m。上、下台階的錯距為2～3m。為了通風和行人方便及臨時儲存煤炭，最下麵的台階與上一台階錯距應加寬到5～6m，台階長度縮短為8～10m。

圖1 倒台階式采煤法

1-區段運輸平巷;2-區段回風平巷;3-超前輔助平巷

4-溜煤小眼;5-溜煤護身版;6-腳手板;7-支架背板;8-超前支護

倒台階工作麵一般采用風鎬落煤，木支架。每個台階上配備一台風鎬，由2～3名采煤工進行落煤和支架工作。為了保證支架的穩定性，應采用平行於工作麵的一梁三柱或兩柱的對接棚子。棚距一般為0.8～0.9m。為避免采空區跨落的矸石滾入工作麵，必須支設密集支柱隔離采空區。台階麵每向前推進0.8～0.9m，應立即架設一排支架。底板不堅固有滑脫危險時，支架應設底梁。為了防止煤塊砸人或滾入采空區，沿工作麵適當地點設溜煤護身板，每個階簷處要刹好背板以防階簷煤壁塌落傷人。工人操作地點設置腳手板，以保證安全、便於操作。

采空區一般用全部垮落法處理(也可用充填法處理采空區，稱為倒台階矸石充填采煤法)。工作麵控頂距一般不超過4～6排支柱，各台階錯碴放頂。回柱工作多采用回柱絞車進行，回柱絞車設在回風平巷內，通過鋼絲繩沿工作麵自下而上將支柱拉倒，支柱回收較困難。

工作麵一般為兩班采煤，每班推進0.8～0.9m，另一班放頂，每日一循環，循環進度為1.6～1.8m。

倒台階采煤法是我國50年代開采急傾斜薄及中厚煤層常用的一種采煤方法，具有巷道布置、通風係統簡單，掘進率低、采出率高、對地質條件變化適應性強等優點。但是，這種采煤方法不利於實現采煤機械化，勞動強度大，勞動生產率低，頂板管理工作量大，木材消耗大。

風鎬是一種震動力很強的工具，使用它進行落煤工作時，對煤體會產生強烈的震動，會加速煤層瓦斯解吸並觸發工作麵前方應力突變，從而導致突出。除此之外，高噪音也掩蓋了突出的有聲征兆，使工作人員不能及時發現突出預兆，迅速撤離現場，極易造成人員傷亡。

目前，隻有厚度小於2m的急傾斜薄及中厚煤層，低瓦斯礦井中有時還有少量應用。

(2) 斜台階采煤法

這種采煤方法是為了克服倒台階采煤法采場控頂麵積大，坑木消耗高和工作麵內行人、運料不便等缺點而發展起來的，如圖2。

圖2 斜台階采煤法

1-區段回風平巷;2-區段運輸平巷;3-開切眼;4-新煤壁;5-原煤壁(虛線)

6-加強支護;7-木垛;8-原切頂線;9-檔矸簾;10-新切頂線;11-斜巷;

12-假頂;13-下撐棍;14-人行道;15-拉杆;16-溜槽

主要特點是將偽斜長壁工作麵分為若幹個短麵，布置成偽斜正台階狀。采空區處理方法就整個工作麵而言是全部垮落法，而對下麵的短麵而言則是矸石充填法。從而改善了采場頂、底板的受力狀態，增強了頂板的穩定性，頂板壓力小，無明顯周期來壓現象，提高工作麵的安全可靠性;工作麵在采空區下方呈正台階布置，無瓦斯積聚點，為采空區抽放瓦斯創造了有力條件;落煤損失少，用假頂隔離采空區，資源采出率高;掘進率低。在相同的地質條件下斜台階采煤法工作麵平均單產、工效均有較大幅度的提高，降低了坑木消耗，降低了成本，因而逐步替代了倒台階采煤法。

(3)俯偽斜走向長壁分段水平密集支柱采煤法

這種采煤方法在斜台階采煤法基礎上進一步發展，主要特點是：工作麵成直線形按俯偽斜方向布置，沿走向推進;用分段水平密集支柱切頂、檔矸、隔離采空區與回采空間;工作麵分段破煤，煤炭自溜運輸。

a. 采煤係統(圖3所示)

為了滿足煤炭自溜又方便人員行走，工作麵偽傾斜角度一般為300～350 ，工作麵斜長可達80～90m。為了溜煤、通風、行人和溜煤眼掘進工作的方便，工作麵下部的溜煤眼不少於3個，掘成漏鬥狀，並鋪有溜槽。

b. 采煤工藝

① 工作麵初采由開切眼與區段回風平巷交接處開始，按工作麵偽斜角要求自上而下推進，工作麵長度逐漸增大，如圖4所示。為便於初采時工作麵出煤和人員通行，開切眼沿偽斜方向布置。隨著工作麵向下推進，開切眼自上而下逐段報廢。當工作麵下端距回風巷4m時，開始支設分段密集支柱。當第一分段密集長度達到5m而直接頂仍不垮落時，采用強製放頂措施。隨著工作麵的繼續推進，不斷增設新的分段密集。當工作麵煤壁達到圖3所示位置時，初采工作結束。

圖3 俯偽斜分段水平密集支柱采煤法

1-密集支柱;2-“人”字形溜煤眼;3-自製鋼溜槽;4-帶帽點柱;5-超前掘進頭

② 工作麵正常回采：工作麵用爆破落煤，自下而上分段爆破。支護采用單體支柱和鉸接頂梁。支護形式采用倒懸臂齊梁齊柱布置，柱距0.8m，排距1.0m，單體支柱架設采取防倒措施。沿煤層傾斜方向每隔4～5m設置一排密集支柱，每排密集支柱沿走向長4m，上鋪竹笆或荊片。密集支柱隨工作麵推進，前添後回，支柱間隔一般不超過0.3m，放頂前後始終保持13～15根帶帽點柱。相鄰兩排密集支柱沿煤層走向保持有1.0～1.5m錯距密集支柱除起切斷頂板作用外，主要用於檔矸。

采空區采用全部垮落法處理。當回風平巷下方采空區出現大麵積懸頂時，除采用人工強製放頂外，可將上區段采空區冒落矸石放入本區段采空區。

圖4 工作麵初采 圖5工作麵收尾

1-區段運輸平巷;2-區段回風平巷; 1-區段運輸平巷;2-區段回風平巷;

3-開切眼;4-溜煤行人眼; 3-收作眼;4-聯絡平巷;

5-調整中的工作麵煤壁 5-收尾中的工作麵煤壁

6-調整好的工作麵煤壁 6-收作眼煤柱

密集支柱分段的長度與頂板性質、工作麵采高、采空區冒落矸石的安息角、煤層瓦斯湧出量以及相鄰兩排密集支柱的間距等因素有關。分段密集過長，工作麵控頂距增大，頂板壓力隨之增大，回柱困難，而且在密集下方的“三角區”也易積聚瓦斯。密集長度過短，則不能有效地起到檔矸作用。在頂板中等穩定的條件下，分段密集的走向長度以4m為宜，最長不宜超過5m。

③ 工作麵收尾：當工作麵上端推進到距收作眼4m時，工作麵進入收尾階段，這時工作麵長度逐漸縮短，如圖5所示。

為滿足工作麵收尾時的通風、運料和行人需要，收作眼應始終保持暢通。為此，在收作眼靠工作麵一側應設保護煤柱，其尺寸為寬4m，傾斜長5m。

c. 評價及適用條件

這種采煤法的主要優點是：工作麵沿俯偽斜直線布置，減少了煤、矸的下滑速度，有力於防止衝到支架和砸傷人員，改善了工作麵安全生產條件;同時因工作麵偽斜直線布置，改善了工作麵頂底板受力狀況，相對增加了穩定性，不會出現大麵積推底和頂板拉裂現象;在區段垂高相同條件下，工作麵有效利用率比斜台階采煤法提高了30%～40%，分段走向密集支柱攔截采空區矸石，在工作空間與頂板冒落區之間形成一個自然充填帶，減緩了老頂來壓的作用。采用這種方法的結果表明，在相同地質條件下，比斜台階采煤法單產提高90%～110%，回采工效提高49%～87%，能夠取得較好的技術經濟效果。

存在的主要問題是：工作麵支回柱工作量仍很大，工人操作還不夠方便;分段密集下方的“三角區”通風條件較差、易積聚瓦斯;煤層頂板有淋水時，勞動環境較差。

俯偽斜走向長壁分段水平密集采煤法適用於傾角400以上，頂板中等穩定，煤壁易片幫，工作麵采高不超過2.0m的低瓦斯煤層。

(4)普通機械化走向長壁采煤法

資興宇字礦，在煤層平均厚1.8m、傾角平均470的工作麵中，使用了普通機械化采煤，取得了較好的技術經濟效果。工作麵沿傾斜直線形布置，裝備單滾筒采煤機、可彎曲刮板輸送機及單體支柱。

在大傾角煤層中成功的使用普通機組采煤的關鍵是妥善的解決好采煤機、輸送機和支架的防滑問題。防止采煤機下滑的主要措施有：①將采煤機改成錨鏈牽引並保證額定牽引力;②在上平巷安裝防滑同步安全絞車，輔助牽引采煤機;③采煤機機尾安裝防滑杆。工作麵輸送機的防滑措施是：①機頭和機尾都焊有防滑固定柱底座，打牢防滑固定柱;②在上平巷安裝防滑絞車;③在移置輸送機時必須遵守先移上後移下的順序，先移並固定工作麵上部的機尾，再移中部槽。中部槽分段增加臨時柱固定。

防止工作麵支架下滑的主要措施是：采用帶底梁的一梁三柱平行工作麵棚子，梁頭對接;兩排柱間鋪防滑腳踏板，以便於人員上下和作業。

從目前應用該采煤法的一些礦井條件來看，效果良好。但煤層傾角不宜超過500，煤厚小於2m，頂板中等穩定。

(5) 綜合機械化走向長壁采煤法

北京大台礦實驗了全部充填綜合機械化走向長壁采煤法。工作麵按偽傾斜布置，與上下平巷夾角為700。工作麵長50m，采高1.44m。綜采配套設備包括雙滾筒采煤機、支撐式液壓支架、乳化液泵等。

采煤機由液壓絞車牽引沿導軌運行。首先在工作麵下端斜切進刀，隨後單向上行割煤，一般是前滾筒割底煤，後滾筒割頂煤，割落得煤自溜至運輸平巷由刮板輸送機運出。

采煤機導軌與液壓支架鉸接，用千斤頂推移。移架順序是自下而上逐架移置。

工作麵采用矸石自溜充填法管理頂板，矸石來自地麵或井下掘進工作麵。用側卸式礦車運至工作麵上平巷充填到采空區。隨工作麵向前推進，在上平巷要移設天輪架和天輪，以便進行下一次割煤，天輪架用絞車移架。實驗結果表明：急傾斜薄及中厚煤層使用綜機采煤能顯著降低工人勞動強度，提高勞動生產率;在液壓支架下工作，不易發生冒頂事故，安全可靠;能提高工作麵產量，降低材料消耗;能提高煤質和工作麵采出率，因而是今後的發展方向，但目前在設備研製及應用上仍存在不少問題，有待進一步改進。

急傾斜煤層用走向長壁采煤，由於傾角大，給工作麵頂板管理、設備運行等帶來了一係列困難，所以機械化采煤至今仍處於工業性試驗階段。

在落煤機械化方麵，我國曾試驗過鋼絲繩煤鋸、刨煤機和滾筒采煤機。為解決支護機械化，近年來開始試驗綜采液壓支架和氣垛(氣囊)支架。

2.2.2水平分層及斜切分層采煤法

水平分層采煤法，就是把急傾斜厚煤層劃分為若幹個與水平麵相平行的分層，每個分層厚度為2～3m，並在每個分層內布置回采巷道形成采煤工作麵，然後依次地進行回采，工作麵沿走向推進。

按分層間的開采順序及采空區處理方法，水平分層采煤法又分有下行垮落法和上行(下行)充填法。我國應用的是下行跨落法。20世紀50年代和60年代水平分層采煤法曾是我國開采急傾斜厚及特厚煤層的主要方法，但目前應用很少。

斜切分層采煤法的分層方法是分層麵與水平麵成250～300的夾角。以利於分層工作麵的運煤工作。這種方法比水平分層采煤法應用更少。

(1)采煤係統

圖6是煤層厚度小於10m的水平分層下行跨落采煤法的巷道布置係統。

采區沿傾斜劃分為5～6個區段，區段高度一般為15～20m，區段內分層數目為5～7個分層。分層厚度取決於工作麵支架的高度，一般2.2～3.0m。

在第一區段範圍內，同時掘進區段運輸和回風平巷。為了便於這些巷道的掘進，沿走向每隔20～30m，掘一聯絡眼，貫通這兩條平巷。當區段平巷掘到采區邊界，並與相鄰采區的回風石門連通，形成通風係統後，從采區溜煤眼開始沿走向每隔5～6m，從區段運輸平巷向上開掘溜煤小眼與區段回風平巷連通，溜煤小眼掘出兩個以後，即可在區段回風平巷與第一個溜煤小眼交叉的地點開煤門，作為第一分層工作麵的開切眼，從此開始第一分層的回采工作。工作麵的長度就是煤層沿水平方向上的厚度，工作麵沿走向向采區邊界推進。這裏，第一區段的區段回風平巷作為第一分層的分層平巷，供回采時運料及回風用。為了減少煤柱損失，回采也可直接從采區溜煤眼開始，推向下一個采區。隨著第一分層工作麵向前推進，應及時掘出前方的溜煤小眼，以保證在分層工作麵的控頂距離內，始終保持兩個溜煤眼，以便工作麵的溜煤和通風。在第一分層回采同時，應及時掘進第二分層的分層平巷及開切眼，待第一分層工作麵向前推進20～30m後，開始第二分層的回采工作。按上述方法，依次準備以下各分層的工作麵。

圖6 水平分層下行跨落采煤法區段巷道布置

1-采區運輸石門;2-采區溜煤眼;3-采區行人眼;4-采區運料眼;5-區段運輸平巷

6-溜煤眼;7-分層平巷;8-分層工作麵;9-區段回風平巷;10-回風石門

一個區段內，可以安排5～7個分層同時回采。上分層工作麵應保持超前於下分層工作麵20～30m的距離，以免互相幹擾，並便於通風。

工作麵采出的煤，經溜煤小眼，溜到區段運輸平巷的運輸機上，再經采區溜煤眼，下放到采區運輸石門、裝車外運。工作麵所需坑木、材料，由相鄰采區的回風石門或運輸石門運入，經運料眼、分層平巷，運到各分層工作麵;新鮮風流經采區運輸石門、采區行人眼及運料眼、到區段運輸平巷，進入各分層工作麵。各分層工作麵的回風，經各分層平巷彙集到區段回風平巷，由相鄰采區的回風石門排出。各分層工作麵的通風是串聯摻新方式。在各分層工作麵中，距分層平巷較遠的地方，主要靠擴散通風，有時輔以局部通風機機。由於各分層工作麵不斷向前推進，區段內溜煤小眼的作用經常變換，有時用作溜煤，有時用作通風行人運料。為保證各分層工作麵通風，應在適當地點設置臨時通風設施，如掛風障，並隨時改變其位置。

當煤層厚度大於10m時，為解決分層工作麵的通風困難，分層平巷可采用雙巷布置，即各分層分別沿煤層頂板和底板掘進分層平巷。使用斜切分層采煤法時，運輸巷沿底、回風巷沿頂布置，回風巷高於運輸巷，工作麵為斜切布置。

(2) 采煤工藝

落煤一般用爆破法或風鎬。由於工作麵較短，采落的煤一般用人工裝入工作麵附近的溜煤小眼內;如果煤層厚度較大，人工裝煤距離長，可把分層平巷及溜煤小眼布置在煤層中間。

支護可用單體液壓支柱。柱距、排距為1m左右。工作麵一般采用5～7排控頂。回采時必須鋪設假頂，假頂材料可用金屬網、木板、竹笆、荊笆等。金屬網比較堅固，鋪設一次可多次複用，直到區段內各分層采完。鋪設假頂時，先要鋪梁。采用單體支架時，可將金屬頂梁垂直工作麵鋪在煤底上，前後梁鉸接在一起;也可采用掛頂網的方法，即在工作麵落煤後，架設支架之前，立即沿工作麵貼著煤頂掛1～2層金屬網，然後在金屬網下麵架設支架。采空區處理一般采用全部垮落法。

(3) 評價及適用條件

水平分層下行垮落采煤法能適應煤層厚度和傾角變化，工作比較安全，采出率高;缺點是巷道布置及通風係統複雜，回采工序多，掘進率高，通風、運料困難。在埋藏穩定的急傾斜厚層中，這種采煤方法，已逐漸被偽傾斜柔性掩護支架采煤法所替代，但對於不穩定的急傾斜厚煤層，仍在一些礦井使用。

2.2.3水平分段放頂煤采煤法

水平分段放頂煤采煤法類似於水平分層采煤法，其差別是按一定高度劃分為分段，在分段底部布置一個水平分層工作麵，分段上部為頂煤，用放頂煤采煤工藝進行回采。

(1) 采煤係統

如圖7所示，在區段內劃分五個分段，段高為10m。回風和運輸平巷分別沿煤層頂、底板布置，在采區邊界預定位置掘進開切眼，初采並形成水平分段放頂煤開采工作麵。沿走向采煤推進。

圖7 某礦水平分段放頂煤采煤法巷道布置

1—運輸大巷;2—回風大巷;3—運輸石門;4—回風石門;5—開切眼;6—運輸平巷;

7—回風平巷;8—進風斜巷;9—溜煤眼;10—回風斜巷

通風係統：大巷1→運輸石門3→進風斜巷8→運輸平巷6→工作麵→回風平巷7→回風(材料)斜巷10→回風石門4→回風大巷2。

運輸係統：工作麵前部和後部輸送機→運輸平巷6→溜煤眼9→運輸石門3→大巷1。

它的特點是分段高度大，10m的分段高度相當於四個水平分層的高度。由此，巷道掘進工程量小，費用低;減少鋪網工作量及其費用。

(2) 綜采放頂煤采煤工藝特點

急傾斜煤層綜采放頂煤采煤工藝過程及其參數選擇的原則，與緩傾斜煤層放頂煤采煤法基本相同。由於在急傾斜煤層中水平分段放頂煤工作麵的長度受煤層厚度限製，一般在60m以下，故要求一種適用於短工作麵的短機身采煤機及其與之相配套使用的輸送機，液壓支架根據采場壓力顯現特征，可適當減小工作阻力。為此，我國生產有MGD150-NW型采煤機(遼源煤機廠產)，為無鏈牽引采煤機，連滾筒在內，全長隻有3m，它的搖臂出軸位於機身中部，能自由回轉2700。與短機身配套使用的SGD-730/90W型工作麵刮板輸送機(西北煤機廠一廠產)的特點是，機頭和機尾短而矮;在機頭和機尾的側幫上也有齒軌。從而使采煤機能直接開上機頭或機尾上部，滾筒能割透端部進入巷道。這樣，采煤機可從巷道入刀，不需要專開切口。

工作麵工藝過程為：割煤、移架、移輸送機和放頂煤。一般割煤進刀深度為0.5m。放煤自底板向頂板方向依次進行，放煤方式與緩傾斜放頂煤時大體相同，可以采用多輪順序或單輪間隔順序。頂煤高度較大，頂煤破碎不充分，一般用多輪放煤。為了發揮綜采設備效能，一般工作麵長度宜大於25m。

(3) 滑移支架放頂煤采煤工藝特點

滑移支架放頂煤是指工作麵裝備有滑移頂梁支架進行機采或炮采的一種水平分段放頂煤采煤法，如圖8所示。

圖8 滑移支架放頂煤工作麵布置圖

1—十字鉸接頂梁;2—抬棚;3—滑移頂梁支架;

4—前輸送機;5—後輸送機;6—金屬網假頂

采煤工藝過程為：落煤(放炮或采煤機割煤)開幫;一次進尺0.6～0.8m，清理後立即掛網，伸探梁，一般網長10m，寬0.9m，網的長邊平行煤壁;移前輸送機，至煤壁;移前節支架，提腿滑移前梁，再支撐立柱;提後梁的前柱，移後輸送機;提後梁的後柱，滑移後梁，再支撐立柱。這樣開幫2～3次後，剪後部頂網形成放煤口，放出頂煤，由後輸送機運出。同時放煤的網口一般不超過3個，按多輪和單輪間隔順序，從運輸平巷底板向回風平巷頂板方向，依次將頂煤放完。

必須指出，由於滑移頂梁支架反複支撐、卸載，支架始終處於初撐力狀態，架間又無定位裝置，穩定性較差，應加強支架及頂板管理。

(4) 頂煤破碎和放出特點

水平分段放頂煤采煤法的頂梁及上覆岩層的變形和破壞與緩傾斜煤層放頂煤長壁采煤法有明顯差異。它具有如下特點：

a. 開采第一分段時，上方為未采動的頂煤，工作麵頂煤上的載荷值為最大，在以下分段開采中，頂煤上的載荷將減小。這是由於在第一分段開采時，老頂沒有產生位移，直接頂跨落的矸石將全部作用在頂煤上，而在以後的分段中，老頂下沉將對碎矸起夾持作用，而使載荷減小。

b. 上分段跨落碎矸產生的載荷不足以使頂煤裂碎。頂煤的裂碎仍然主要靠頂板壓力和采場支架反複支撐的作用，水平分段放頂煤的地壓破煤效果較差，有時放煤困難，需輔以人工鬆動。

c. 水平分段放頂煤時，靠近煤層底板的煤不能放出，造成三角煤損失，如圖9中陰影線所示。其邊界一邊為煤層底板，一邊為放煤漏鬥邊界線，上部為分段煤岩邊界線。煤層傾角大，此部分損失較少;工作麵過短，分段高度過大，損失也越大。放煤順序由底板向頂板方向進行，也有利於減少三角煤的損失。

圖9 水平分段放頂煤三角煤

h—頂煤高度;h1—采高;σ—三角煤;L—煤層水平厚度

d. 由於上分段遺留的煤，有時通過下分段放出一部分，減少了分段放煤的損失，有利於提高采出率。

e. 分段高度與煤層厚度、工藝方式等有關。一般煤厚在25m以上，可采用綜采，分段高度可為10～12m左右;煤厚較小，可采用滑移頂梁支架，分段高度宜適當減小。

(5) 評價

近十多年來，相繼在窯街、靖遠、遼源和烏魯木齊等礦區進行了水平分段放頂煤采煤法的試驗、推廣應用，取得了較好的技術經濟效果;放頂煤采煤法的單產比其它急傾斜煤層采煤法約高1～3倍，可實現綜合機械化，便於集中生產和科學管理;工作麵的效率可達15～18t/工，比水平分層高4～5倍，比炮采放頂煤工作麵約高一倍，成本低，減少搬家倒麵次數、鋪網工序和工作量;掘進率低，簡化了采區內的巷道布置係統，減少了采區準備工程量、巷道維護工程量。技術經濟效果好，是當前值得推廣的一種方法。一般認為，工作麵長度為9～15m時，可采用滑移支架炮采放頂煤采煤法;工作麵長度在15～25m之間時，可采用滑移支架普采放頂煤采煤法;工作麵長度大於25m時，可采用綜采放頂煤采煤法。

2.2.4斜坡采煤法

斜坡采煤法又稱偽傾斜巷道采煤法。主要特點是：在急傾斜煤層中應用成組的偽傾斜巷道(即斜坡或回采斜坡)按一定垂高把煤層切割成許多斜形條帶，並保留一定厚度的護頂煤，逐次用爆破落煤方法回采，工作麵采落的煤經過一係列斜巷直接自溜運輸到裝車站的煤倉(或溜煤眼)，在采區內形成從掘到采連續的無動力運輸，用比較簡單的采煤工藝方式把煤采出。

由於斜坡采煤法對於複雜的地質條件適應性比較強，目前，我國一些複雜煤層的礦區中廣泛采用。

薄及中厚煤層斜坡采煤法巷道布置如圖10所示。

圖10 薄及中厚煤層斜坡采煤法巷道布置

1—頂板運輸平巷;2—頂板回風平巷;3—岩石斜巷;

4—岩石斜巷;5—主斜坡;6—反斜坡(副斜坡)

區段的垂高50～70m。在頂板岩石中掘進區段運輸、回風平巷，並在區段運輸平巷中，每隔30～50m，以270～300的坡度開掘岩石斜巷與煤層貫通。當煤層斜巷掘到一定高度時，可以同樣的角度和相反的方向繼續掘進斜坡(反斜坡)，經這樣反複多次最後到達回風水平，形成鋸齒狀的斜坡群，把煤層切割成一個不太規則的菱形塊段，在這些菱形塊段內布置回采斜坡進行回采工作。在這些斜坡中，有些起主斜坡的作用，負擔一個采區的溜煤、通風運料和行人等任務，有些斜坡則隨著回采的結束而報廢。

進行回采工作以前，首先用回采斜坡把煤體切割成相互平行的的若幹個條帶，條帶間留有5～6m的護頂煤，而後用打眼放炮的方式對回采斜坡逐條由上而下進行回采工作。采煤工作麵的布置方式，如圖11所示。

圖11 薄及中厚煤層斜坡采煤法采煤工作麵布置

1—回采斜坡;2—風筒;3—巷道支柱;4—溜槽;5—煤層

由上而下進行回采，每次回采4～5m，未進行回采的一段巷道要事先加固，以保證工作人員的安全。另外，在回采的塊段與未回采的塊段之間，用木支柱橫豎交錯將巷道支護牢固，並且加上斜撐以形成封塘閘。封塘閘隻留0.4～0.6m左右的空隙，以便於溜煤。當工人向采空區捅煤時，封塘閘也可以起到阻擋和防止大塊矸石、大塊煤炭衝出傷人的作用。

炮眼的深度、間距，根據頂煤的厚度、煤層的硬度確定。一般情況下，炮眼深度為3.5m，間距為0.7m。炮眼不要與采空區打通，應該留出0.5～0.8m的間距。

放炮前，對於回采段的支架應進行認真的檢查，部分拆除，應以不引起頂煤冒落威脅工作安全為準。

出煤時，使用長柄耙子或長杆釺子，把塘內流不出來的煤捅出或耙出來，捅煤時必須注意做好通路，嚴禁進入封塘回煤。當出現大塊矸石並且煤已出盡時，既可把封塘空隙堵死。

斜坡工作麵正常生產及收尾期間，工作麵的通風主要靠局部通風機來實現。

厚煤層條件下，為便於巷道維護，在煤層中各隔100m左右要開掘一組上山眼，上山眼為兩翼服務。

當一組采區上山眼掘到回風水平以後，可由兩側溜煤上山自上而下依次向采區兩翼邊界掘進坡度250的小分段斜巷。上、下相鄰斜巷間距主要取決於煤的軟硬、頂底板岩性和技術操作水平。顯然，在一定的條件下，加大斜巷間距可以提高產量和效率，並使掘進率大大降低。但是，其間距過大也會造成丟煤，給操作工作帶來很多困難，一般為12～15m左右。另外，為了便於通風，上、下小分段斜巷之間每隔10m用聯絡眼貫通。由於所開采煤層較厚，需沿小分段斜巷每隔5m左右以250斜坡向煤層底板方向開掘斜坡煤門，如圖12所示。

圖12 小分段斜坡煤門內的回采示意圖

1—斜坡煤門;2—小分段斜坡;3—上山眼;4—炮眼

如果采區上山是沿煤層底板布置，則在煤層內朝頂板方向掘進斜坡煤門，然後，在斜坡煤門內回采兩側的煤柱和頂煤。采落的煤在斜坡煤門內沿溜槽自溜運輸，經小分段斜巷到溜煤上山，在運輸平巷內裝車。新鮮風流從運輸平巷進入行人或運料上山，經小分段斜巷進入每個斜煤門經過工作麵，而後竄入采空區回風。

由於開采的煤層比較厚，回采工作麵應從斜坡煤門的最上端開始，由底板向頂板方向(如上山沿煤層底板布置則相反)沿斜坡煤門下行後退落煤回采。為了有效地對斜坡煤門之間的煤柱和巷頂煤進行爆破落煤，一般需要在回采之前在斜坡煤門之間的煤柱開掘小斜巷，對煤柱二次切割成小塊段，並依次在上方的小斜巷內、斜煤門內和分段斜坡巷道內進行打眼放炮工作。

落煤時，可用煤電鑽打眼，炮眼布置成放射狀，如圖13所示。炮眼的深度取決於煤層的巷道和硬度。當煤層鬆軟時，眼深為1.8～2.0m;煤層較硬時，眼深為2～4m(可采用接長鑽杆的方法進行打眼)，炮眼間距為0.4m。裝藥量可根據煤的軟硬和炮眼深度確定。每段落煤距離可根據煤的厚度和在巷道內的不同地點確定。如果在小斜巷或煤門內，一般落煤距離為1.5～2.0m，而且分段斜坡巷道內根據聯絡眼的間距不同可確定為3～4m。

圖13 炮眼布置示意圖

在放炮落煤以前，應用簡易回柱機進行拆棚回柱，並用木柱進行“封塘”，如圖14所示。封塘柱之間的空隙斷麵不超過0.4×0.6m，用於控製煤流速度，防止大塊煤和矸石衝擊傷人或堵塞溜煤眼。封塘木柱必須用堅硬耐用的材料，以保證工作的安全性。

圖14 封塘木布置示意圖(1—封塘木;2—巷道木棚)

這種方法的主要優點是產量、回采工效比較高，消耗少、成本低，工序少、工藝方式簡單，易於適應地質條件的變化。主要缺點是采出率較低;不能實現全負壓通風，存在著采空區和巷道上方空頂處瓦斯積聚的危險，故不能用於高瓦斯礦井;在250的斜坡巷道內由上而下進行回柱作業，工作困難且不安全;崩落頂煤時其上方矸石也隨之冒落，使煤矸混雜，嚴重影響煤質。所以，這種非正規采煤方法一般隻適用於無自燃發火傾向和低瓦斯的不穩定急傾斜煤層。

3對幾類采煤方法的綜合評價

總的來說，目前我國急傾斜煤層開采方法中不同程度地存在很多問題，這些問題主要表現在以下幾個方麵：

(1) 煤炭損失率高。主要存在於那些采落的煤炭與采空區冒落矸石無隔離設施的采煤方法，如斜坡式、小分段爆破、水力采煤等。這些采煤方法的煤炭損失率有的高達40%～50%，與此同時，生產的煤炭往往有較高的含矸率。煤炭損失率高，不但給煤炭自燃創造了條件，而且浪費資源，縮短礦井壽命。

(2)巷道掘進率高。這些問題主要表現在斜坡式、小分段爆破和沿傾斜推進的掩護支架(正傾斜)等采煤方法中。這些采煤法，有相當大的一部分巷道是在支承壓力帶內掘進和維護的，維護這些巷道的工作量很大。掘進率高，增加了巷道掘進維護的費用，影響工作麵的接替，給通風管理工作造成困難。尤其在有衝擊地壓危險的煤層中，巷道對煤體切割過多，增加了衝擊地壓的危險。

(3)通風條件差。這一問題，大部分急傾斜煤層采煤方法都不同程度地存在，而斜坡式、小分段爆破、倉儲式和長孔爆破采煤法尤為嚴重。這些采煤方法中，通風係統複雜，有的采煤工作麵為獨頭通風，工作麵風流中，煤塵和瓦斯的含量較高，對工人的健康和安全危害較大。

(4)工人勞動強度大。這是所有急傾斜煤層采煤方法共同的缺點，由於煤層賦存條件的限製，急傾斜煤層中大部分巷道和工作麵坡度大、空間小，工人在工作麵落煤、支護、運料、行走均十分困難，勞動強度大。

(5)開采效益差。與傾斜或近水平煤層比較，急傾斜煤層的開采不僅單產低、工效低，而且成本高、煤質差，因此，這類急傾斜煤層礦井規模小、效益差。

(6)機械化開采難度大。對於機械化采煤而言，上述幾種采煤方法，一類從工作麵布置形式看，無法實現機械化采煤;一類從設備、支架的選型看，投資大、采煤工作管理難度大，對煤層厚度、煤層傾角要求苛刻，多數煤礦難以推廣。

然而，“偽傾斜柔性掩護支架采煤法”卻為急傾斜煤層機械化開采創造了有利的條件。

4偽傾斜柔性掩護支架采煤法的主要工藝及操作方法

偽傾斜柔性掩護支架采煤法，是淮南大通礦對“真傾斜掩護支架采煤法”進行了改革，經過反複試驗，獨創成功的采煤方法，為我國急傾斜煤層的開采開辟了新的途徑。它具有走向長壁采煤法的某些特點，采煤工作麵是直線形，按偽傾斜方向布置，沿走向推進，用柔性掩護支架隔離采空區，工人在掩護支架下進行采煤。

4.1采煤係統及工藝特點

該采煤法的巷道布置如圖15所示。其工作麵長度取決於區段高度、煤層傾角大小、沿傾斜變化情況以及采煤技術條件。區段垂高一般為30m左右，當煤層沿傾斜賦存穩定，構造簡單，區段高度可加大到40～60m(工作麵偽斜長度可達100m以上)。在區段範圍內，工作麵運輸平巷和回風平巷掘到邊界後，在采區邊界5m處掘進開切眼。開切眼一般應開兩條，相距5～8m，並沿傾斜每隔10～15m用聯絡平巷貫通。開切眼貫通回風平巷後，在回風平巷中安裝掩護支架。利用這兩條開切眼逐步把水平鋪設的掩護支架下放到與水平麵成250～300夾角的偽傾斜位置，即形成了偽傾斜采煤工作麵，如圖16所示。然後在掩護支架下進行正常回采工作，工作麵采落的煤炭，自溜運煤，先挖溝後擴幫，自重下放支架。

圖15 偽傾斜柔性掩護支架采煤法巷道布置

1—采區回風石門;2—采區運輸石門;3—運料眼;4—溜煤眼;5—行人眼;

6—區段回風巷;7—區段運輸巷;8—開切眼;9—收作眼;10—架尾移動軌跡線;

11—架頭移動軌跡線;12—工作麵;13—溜煤小眼;14—永久封閉牆;15—小眼臨時封閉

正常回采過程中，不斷在回風平巷中接長支架，同時在工作麵下端掩護支架放平地點拆除一段支架。為保證工作麵運煤和通風，隨著工作麵的推進，在工作麵運輸平巷內沿走向每隔5～6m掘進溜煤小眼。工作麵采下的煤，沿工作麵鋪設的搪瓷溜槽，經溜煤小眼到區段運輸平巷的運輸機。為了使溜煤、通風和行人互不幹擾，同時維持的溜煤小眼應不少於3個。回采時，新鮮風流自采區運輸石門進入，經行人眼到區段運輸平巷，再經溜煤小眼到工作麵;回風從工作麵經回風平巷到采區回風石門排出。支架材料可由運輸石門運進，經采區運料眼提到區段回風平巷，再用運料小車運到支架安裝地點。

圖16 掩護支架的調斜

1—回風平巷;2—運輸平巷;3—開切眼;4—掩護支架;5—架尾移動軌跡線;

6—支架放平位置;7溜煤小眼

當工作麵推進到采區上山眼附近時，在該處開掘一對收作眼，逐步將掩護支架下放成水平位置，然後全部回收，如圖17所示。

圖17 回采收尾

1—區段回風平巷;2—區段運輸平巷;3—收尾上山眼;4—掩護支架;

5—溜煤眼;6—支架放平位置;7—架頭移動軌跡線

4.2掩護支架的結構

平板型掩護支架是使用最早和最廣的一種，主要由鋼梁及鋼絲繩構成。鋼梁可用礦用工字鋼、U型鋼或舊鋼軌。鋼梁的長度比煤層厚度小0.2～0.4m，以利於支架下放。為了便於運輸，每根鋼梁的長度不宜超過3.0～3.2m。當煤層厚度大於3m時，可將兩根鋼梁搭接，構成一個大於3m的鋼梁，以組成掩護支架;煤層再厚時，也可將兩根鋼梁對接加肩梁加固的方法，構成組合梁再組成支架。鋼絲繩可用直徑為25～35mm的舊鋼絲繩。為了便於安裝和拆卸，可將鋼絲繩加工成20～30m一段，兩端做好封頭，以防鬆撚。掩護支架上鋼絲繩的根數，根據支架寬度而定，架寬在3m以下時用2～3根，架寬在3m以上時用4～5根。掩護支架的結構如圖18所示。

圖18 柔性掩護支架結構

1—鋼梁;2—鋼絲繩;3—竹笆;4—壓木;5—撐木

鋼梁垂直於煤層頂底板放在鋼絲繩上，沿走向每米布置4～5根。鋼梁之間夾以方木或荊條捆，使鋼梁保持200～300mm的間距，然後用螺栓和夾板將鋼梁和鋼絲繩連接成一整體。夾板用60×12mm的扁鐵製作。螺杆底部用直徑為12～16mm的圓鋼做成，螺栓的長度根據鋼絲繩直徑大小，使能將鋼絲繩夾緊、螺杆外露於螺帽不超過3～5mm為準。鋼梁上麵交錯鋪設2～3層竹笆(或金屬網與荊笆)並用鐵絲與鋼梁連緊，以隔離采空區的矸石。竹笆的寬度應比鋼梁的長度稍短，以避免支架下放時，竹笆掛住頂底板矸石被拉開而發生漏矸現象;當鋼梁間夾放兩段對接其長度略短於鋼梁的圓木時(圓木可以重複使用)，可以不鋪竹笆。

當煤層厚度較大(如6～8m)，可采用兩根或多根鋼梁對接或搭接，構成多根鋼梁組合平板型掩護支架。

5偽傾斜柔性掩護支架配合礦用挖掘機實現機械化采煤的探索和應用

偽傾斜柔性掩護支架采煤法的落煤工藝存在嚴重的缺陷：① 風鎬落煤噪音大、工人勞動強度大、產量低，突出煤層嚴禁使用風鎬作業(“《煤礦安全規程》第一百八十三條”規定);② 爆破落煤從打眼、裝藥、撤人、遠距離爆破到出煤，工序繁雜，工作麵煤塵大，工作環境差，容易發生煤塵、瓦斯事故;③ 非機械化單點出煤回采工效低。

貴州省六盤水市水城縣董地鄉同心煤礦多年來根據礦井煤層賦存的特點，不斷改進其采煤工藝，對不同的采煤方法所取得的經濟效果及其安全因素，積累了許多寶貴的經驗。征得有關部門的同意，該礦嚐試使用礦用挖掘機破煤，這種采煤方法提高了該礦井經濟效益，同時避免了放炮帶來的危險因素，也給回采工作麵的工作環境創造了良好的空間，減少粉塵對采煤工人的危害程度，大大減少工人的勞動強度，取得了較好的技術經濟效果。

5.1 采煤工藝特點

5.1.1 開采煤層特征

主采K9煤層，K9煤層平均厚度2.86m，構造較簡單，頂板細砂岩、粉砂岩，底板泥岩，屬較穩定煤層。煤層硬度f=2。

5.1.2 采煤設備

研製礦用挖掘機落煤。礦用挖掘機配用50kw螺旋水道內冷式防爆電機，驅動變量柱塞泵+高壓齒輪泵作為作業動力。

驅動低速大扭矩柱塞液壓(行走)馬達和一級齒輪傳動減速器作為行走動力，履帶行走式，鏈板寬度300mm，行走速度3m/6m/min，四馬達驅動，履帶板中部安裝L=60mm穩釘一排，爬坡能力>70%(350)。具有停車自動刹車以及後支撐功能，以防止機組下溜。

幾何尺寸符合工作麵環境要求，其行走部、主機部、電纜車寬度1.2m;收煤鏟寬度1.25m，後部左右側尾板弧形與履帶板緊臨，防止兩幫煤炭坍塌影響行走;整機高度1.3m，長度5.65m，可容於1.3m寬度、1m深度的地溝內作業而不影響通風、行人(如果運輸巷安裝液壓泵站作動力源，機組可製做到寬1.1m、高0.9m)。

落煤鏟鬥寬度0.46m(補強型帶削煤刀、0.05m3)，挖掘力50kN(約合5.1t)，作用於煤體的單位壓強=〔5.1t×1000kg/t÷3齒÷單齒截麵積1.5cm2/齒(鏟齒寬50mm、刃厚3mm)〕=1133kg/cm2。

煤炭的單軸抗壓強度Rc(Mpa)與單位麵積上施加的載荷P(kN)以及橫截麵積A(cm2)相關，其相互關係為：Rc=P/A×10，當載荷和受荷麵積一定時，推算可破碎的煤體抗壓強度為：〔(1133kg×9.8N/kg)÷1000〕÷1.5cm2×10≈74Mpa，參照幾個具有代表性的煤號(表1)並結合立槽煤的地質變動實際，都有從容的破碎壓強，且落煤鏟鬥做功前方有自由麵更便於破煤(批量生產時，考慮配用30kw、50kw兩種功率防爆電機，以適應不同硬度的煤層開采)。

其動臂側移裝置可使挖掘臂左、右偏轉各500，適應掩護支架下方左右共3m左右煤厚的挖掘;動臂旋轉功能(曲柄圓盤式或液壓馬達蝸杆渦輪式)可使挖掘臂在垂線方向上左右回轉各600，適應下行擴幫時的斜側進鏟。

表1 山西省某些礦局煤體的堅固性

地點西山8號煤汾西10號煤陽泉3號煤潞安3號煤晉城3號煤大同11號煤

抗壓強度/MPa9.977.964.5717.1829.0122.35

孔隙率/%7.747.356.0711.184.18.11

彈性模量/Mpa822.362662256010262141

容重/(kN·m3)13.2612.9613.6413.7014.1213.22

堅固性係數f110.51.532

挖掘臂三段全長2.2m，前上探落煤，鏟鬥僅高出傾斜煤壁0.5m，距支架尚有0.6m空間進鏟(頭鏟傾斜進鏟時，僅需高度0.3m)。主機離地間隙0.35m，采出的煤炭可從收煤鏟後舌直接滑向機後搪瓷溜槽，工作麵煤炭自溜運輸。

主機部容納電機、主泵、液壓油箱、開關、保護裝置、左前方司機位置等。

采煤過程中，機組始終處於250～300斜煤坡上作上、下運行，因此整機重心前移0.3m，以保證作業及行走時的穩定性。

5.1.3 電器

電器部分符合《煤礦安全規程》要求，設計電壓等級380/660v，采用防爆按鈕、防爆真空磁力啟動器實現對防爆電機的控製，照明選用防爆LED微探燈照明，操作前方有充足的亮度，又杜絕了發光熱源的產生;裝有漏電斷電器，在0.5s內自動斷電，確保人身和設備安全。

5.1.4 安全

挖掘臂金屬表麵噴塗苯乙烯的醇酸或丙烯酸甲醛酯，突出部分用銅塊或阻燃橡膠包裹，以防止偶爾操作失誤，與支架碰撞時產生火花。防塵水通過水冷電機流經雙層液壓油箱的外層，到達機組前部後，作為外部噴霧防塵。

5.1.5 組裝

機組模塊化設計，其行走部(兩段組合式)、主機部(底托架兩段組合式)、電纜車、收煤鏟、挖掘臂可自由拆裝，方便井下運輸。

5.1.6 回采工藝

工作麵初采調斜，當上回風巷推進≥15m、工作麵調斜成250～300後，工作麵及上平巷挖寬度1.2m、深度0.8m標準地溝，上平巷地溝超前支架3m，地溝外端做350斜坡，將已經組裝好的機組尾部朝向工作麵，倒行進入工作麵，即可下行擴幫(落架)。進入下方缺口後，開始正規循環作業。

機組上行人工往電纜車盤電纜，下行人工放電纜。

選用蓋帽式支架(或平板支架、多邊形“八”字支架)將工作麵和采空區隔開，支架下方空間高度1.1m，連同地溝深度總高1.9m，主機置於地溝內，挖掘臂前上探，置於斜坡上落煤，空間允許。上行挖地溝，下行擴幫(可斜進鏟)，人工輔助落架，完成一個循環，循環進度0.8m。如圖19所示。

工作麵結束前，支架即將落平時，機組解體，從下運輸巷運出。

圖19 煤礦挖掘機采煤

5.1.7 回采工效

設備的生產能力可依照表2的時間利用率計算。

表2 煤 礦 挖 掘 機 時 間 利 用 率

項 目利用率項 目利用率

1.挖掘

2.作業停頓

其中：1)空轉、檢查、爆破開缺口、停電、維修

2)盡頭作業

3)潤滑84.3%

7.3%

1.5%

1.4%

4.4%3.電器影響

4.機械影響

其中：1)液壓

2)鏟鬥

3)其它

5.合計1.0%

7.4%

1.9%

4.7%

0.8%

100%

工作麵煤厚2.86m，斜長50m，傾角250，其偽斜長度為：50m÷sin250≈118m。三班連續出煤，每班10人操作(司機1人，電纜工1人，放煤工2人，回撤、運輸、安裝支架工2人，落架工2人，維修工1人，班組長1人)，機組上行耗時2時50分，下行3小時30分，每個班次完成1.26個循環，循環進度0.8m，煤炭容重1.4t/m3，生產原煤：118m×2.86m×0.8m×1.4t/m3×1.26=476t，日產1428噸。工作麵效率47.6噸/工，是厚及特厚煤層水平分段綜采放頂煤技術的2.88倍，比炮采放頂煤工作麵約高5.7倍。僅單麵生產就為年產45萬t規模礦井的達產提供了保障(未包含掘進煤產量)。

5.2評價及適用條件

偽傾斜柔性掩護支架配合機械化采煤，利用掩護支架把工作空間與采空區隔開，大大簡化了複雜繁重的頂板管理工作;

機械化落煤為安全生產和三班出煤創造了良好條件，大幅度提高了工作麵單產;

工作麵煤炭自溜運輸，減輕了繁重的攉煤勞動;

與炮采相比減少了打眼、裝藥、撤人、放炮等工藝過程，簡化生產環節，實現集約化生產，單產比炮采提高5倍多;

減少了炸藥和雷管的消耗，減少人員配置數量，采煤成本降低50%;

基本實現無塵作業，改善工作環境;減輕了勞動強度，有力於工人保持較高的安全注意力，降低了事故發生概率;

無放炮作業，有利於采煤工作麵煤塵與瓦斯管理。

塊煤率大幅度提高，可獲得較好的技術經濟效果，是今後我國開采急傾斜煤層的一種主要方法。

國內成熟的機械化采煤工藝對小煤礦並不適應，然而，挖掘設備因機型小、投資少、易操作、管理簡單，更適合地方煤礦的礦情。如果鏟鬥立挖則適合立槽煤采煤;如果鏟鬥左挖，則適合左掌子麵采煤;如果鏟鬥右挖，則用於右掌子麵采煤(緩傾斜煤層開采時，行走部設計為爬齒型爬溜子行走、控製部分安設在機身外側麵);如果將電機替換為防爆柴油機、機身下布置中間溜子裝車，可用於巷修施工，解決大、中型煤礦巷修臥底、擴幫、裝車、補打錨杆(預留液壓接口、可安裝單體液壓鑽機)機械化施工的難題;也可用於巷道綜合機械化掘進。這樣就基本解決了煤礦生產的采、掘、巷機械化生產需求，有望填補“挖掘開采”這一新興學科的國家空白。

以煤礦挖掘機為基礎，當機組前方挖掘臂替換為綜合掘進機懸臂時，對工字鋼支架的類型以及煤炭的堅固性、過變薄帶時切割頂底板的適應性更廣泛;當把主切割動力和液壓動力分為兩個電機驅動時，機組的工作穩定性更強，節能的效果更明顯，機組工作時產生的熱量更少。

安裝了綜掘機懸臂的機組，在采煤工作麵，利用軸向螺旋滾筒(∮=400mm)在欲落煤體的下方掏槽，上方煤體受到擾動後垂直壓落，即可用於急傾斜煤層采煤;在煤巷掘進工作麵，配合煤巷快速高效掘進技術，可用於綜合機械化掘進;當機組尾部出軸，前部左右側安設液壓頂柱與後支承同步，將操作司機的上方用掩護式支架與空頂隔離開後(也可安裝離機操控機構)，可用於緩傾斜煤層采煤;這樣就最大程度的拓寬了機組的適用空間，一機三用：綜掘、急傾斜煤層采煤、緩傾斜煤層采煤，設備即可命名為“連續采掘機”了。

其50型機組預計購進價格90萬元，按照割煤量300萬噸(設計服務壽命)計算，噸煤成本0.3元，加修理費、油脂費用、電纜費用、防塵管路費用、電力費用，合計噸煤使用費1元，經濟優勢明顯。

存在的主要問題是：⑴ 施工方法以及設備使用的推廣要有一定的時間和過程讓煤礦接受，生產過程中表現出來的影響因素要由推廣部門及時解決;⑵ 掩護支架的結構固定、不能調寬，對煤層厚度、傾角等產狀變化的適應性較差，是今後重點攻克的課題;⑶ 在含有夾石的煤層中使用這種方法無法排除矸石，降低了煤質。

偽傾斜柔性掩護支架機械化采煤方法一般適用於開采傾角大於500，厚度為2m以上、埋藏穩定、煤厚變化不大的煤層，當煤層大於4m時，可采用組合梁或雙地溝、雙機組(多地溝、多機組)工藝開采。

對於厚度小於2m的煤層，采用“長孔水封爆破采煤法”開采。這種方法是在長度為25～30m，煤厚為1～2m的工作麵上，利用鑽架式電鑽由煤層運輸巷道打眼至回風巷，眼距為1.0～1.2m，把炸藥裝在炮孔內，水封後一次爆破。崩落的煤自動滑下，由放煤眼下放到平巷裝車。由於工作麵推進的速度很快，可達到日進7m以上，以致在工作麵頂板來壓前便采過了冒落線，便於控製頂板，因此工作麵不需要支架;同時傾斜的坡度使煤炭因自重滑落，工人便無需在工作麵中工作了。

在炮眼內注水，因為水在炮眼內的不可壓縮作用，比起空氣和彙合瓦斯來，更能有效地傳遞炸藥爆炸的力量，使爆炸作用在炮孔內趨於均勻，有利於爆炸能量的利用，能夠有效地改善爆破效果，提高爆破效率。

在炮眼內注入壓力水，不僅代替了炮泥，更重要的是具有很大的安全性。由於水的作用，爆炸的衝擊能量被充分利用，爆破時火焰顯著減少，降低了瓦斯與煤塵事故的發生幾率。

這種采煤法可在各種複雜環境和煤層條件下采用，特別是在有瓦斯、煤塵爆炸危險的采煤工作麵和高灰粉煤層中應用更具優勢，可作為急傾斜薄煤層現階段不能使用機采的一種補充采煤方式。