長壁采礦

長壁采礦是地下煤礦開采的一種形式，其中長壁煤以單片（通常為0.6–1.0m（2英尺0英寸–3英尺3英寸）厚）開采。長壁板（正在開采的煤塊）通常長3-4公里（1.9-2.5英里），寬250-400米（820-1,310英尺）。

長壁采礦的基本思想是在17世紀后期的英國發展起來的。礦工沿著工作面的寬度挖煤，在煤下落時將煤移走，并使用木制支柱來控制工作面后面屋頂的下落。這被稱為什羅普郡采礦法。雖然技術發生了很大變化，但基本理念保持不變，即從寬闊的采煤面上去除基本上所有的煤，讓頂板和上覆的巖石塌陷到后面的空隙中，同時保持沿線的安全工作空間礦工的臉。

從1900年左右開始，這種方法開始采用機械化。到1940年，一些人將長壁采礦稱為采礦的“輸送機方法”，這是在涉及的最突出的機械部件之后。與早期的長壁開采不同，使用平行于工作面的傳送帶迫使工作面沿直線開發。唯一使用的其他機械是用于底切煤工作面的電動切割機和用于爆破以掉落工作面的電鉆。一旦下降，人工將煤炭裝載到平行于工作面的輸送機上，并放置木制屋頂支柱來控制屋頂的下降。

長壁開采已被廣泛用作舊房柱式礦山開采的最后階段。在這種情況下，長壁開采可以歸類為一種后退開采形式。

在長壁采礦開始之前，門路被開到每個面板的后面。沿街區一側的門路稱為主門或總門；另一邊的路叫做后擋板。在煤層厚度允許的情況下，由于長壁本身不具備初步開發能力，這些門道先前已由連采單元開發。長壁的布局可以是“進”式，也可以是“后退”式。在推進式中，門道隨著工作面的推進而形成。在較薄的煤層中，可以使用推進式長壁開采方法。在撤退型中，面板是連接它們兩者的面。工作面前僅形成正門路。后擋板道路是通過去除上面的石頭在工作面后面形成的煤層的高度，形成一條足夠高的巷道，可以進入。包括長壁設備在內的區塊末端稱為工作面。街區的另一端通常是礦山的主要行進道路之一。長壁后面的空腔稱為采空區、采空區或采空區。

通常，進氣（新鮮）空氣沿主閘門向上穿過面部，然后沿尾門向下流動，稱為“U”型通風。一旦經過工作面，空氣就不再是新鮮空氣，而是帶走煤塵和煤礦瓦斯（如甲烷、二氧化碳）的返回空氣，這取決于煤炭的地質情況。回風由安裝在表面上的通風風扇抽取。可以使用其他通風方法，其中進氣也通過主閘門并進入泄放器或回程道路，以減少從采空區到工作面的氣體排放，或進氣沿尾門向上移動并沿與工作面相同的方向穿過工作面同向系統中的面鏈。

為避免采空區煤自燃，可允許氣體在密封后積聚，以排除密封采空區中的氧氣。如果采空區可能含有甲烷和氧氣的爆炸性混合物，則可以使用氮氣注入/惰性化來排除氧氣或將爆炸性混合物推入沒有可能著火源的采空區深處。密封件必須由經過認證的礦場主管在每個班次進行監控，以防止有害氣體的損壞和泄漏。

許多液壓千斤頂，稱為動力屋頂支架、擋塊或防護罩，通常寬1.75m（5英尺9英寸）并排成一條長線，并排放置，最長可達400m（1,300英尺）支撐采煤工作面的頂板。單個軸承座重30-40噸，最大切割高度可達6m（20英尺），每個的額定產量為1000-1250噸，并以液壓方式自行推進1m（3英尺3英寸）時間。

煤是由稱為采煤機（動力裝載機）的機器從煤面上切下的。這臺機器的重量通常為75–120噸，包括一個包含電氣功能的主體、用于沿采煤面移動采煤機的牽引動力裝置和抽油機（為液壓和水功能提供動力）。在主體的任一端安裝了可通過液壓油缸垂直上下調整的搖臂，其上安裝有配備40-60個截齒的采煤機截割滾筒。搖臂內裝有非常強大的電動機（通常高達850kW），這些電動機通過體內的一系列外齒輪和搖臂將動力傳遞到搖臂末端的滾筒安裝位置，在那里進行切割鼓是。

采煤機在裝甲工作面輸送機(AFC)上沿工作面長度輸送；使用無鏈條運輸系統，類似于專門為采礦而開發的堅固耐用的齒輪齒條系統。在無鏈運輸系統之前，帶鏈的運輸系統很流行，重型鏈條沿著采煤面的長度運行，供采煤機自行拉動。根據切割條件，采煤機以10–30m/min(33–98ft/min)的速度移動。

AFC放置在動力頂板支架的前面，旋轉滾筒切入煤層的剪切作用將煤分解，然后將其裝載到AFC上。煤由刮板鏈式輸送機從煤面上運至主閘門。在這里，它被裝載到傳送帶網絡上，以便運輸到地面。在主入口處，煤通常在破碎機中減小尺寸，并由梁式裝載機(BSL)裝載到第一條傳送帶上。

當采煤機移除煤炭時，AFC蜿蜒在采煤機后面，動力屋頂支架向前移動到新創建的空腔中。隨著采礦的進展和整個長壁穿過煤層，采空區增加。該采空區在上覆地層的重壓下坍塌。大約2.5倍被移除煤層厚度的地層塌陷，上面的床層沉降到塌陷的采空區。這種坍塌會降低地表高度，從而導致諸如改變河道和嚴重破壞建筑物地基等問題。