第一篇 井田开拓 第一章 煤矿开采的基本概念
第一节 煤田开发
√煤田：由含炭物质沉积而形成的大面积含煤地带。 一、煤田和矿区
√煤层按厚度可分为三类：
薄煤层 ＜1.3m 中厚煤层 1.3-3.5米 厚煤层＞3.5米 √按倾角分为三类
1、缓倾斜 ＜25度。 2、倾斜25度-45度。 3、急倾斜＞45度
矿区：为开发煤田而形成的社会组合。
√井田：划分给一个矿井开采的那一部分煤田，由地理坐标固定。 √走向：同一水平面延长的方向叫走向，倾斜长度在水平面的投影。
√煤层底板等高线图能反映煤层的走向、倾向和倾角。 √煤田＞矿区＞井田 二、井工开采和露天开采
√井工开采：是通过开掘一系列的井巷来实现开采的，又叫地下开采，空间狭小，工作地点移动，有五大灾害。
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露天开采：是从敞开的地表进行煤炭的开采。
第二节 煤矿井巷名称
为了采取煤炭。需从地面向地下开掘一系列的井巷。
井筒：从地面向地下开掘的用于引人、运输、提升、通风的通道。根据其空间形态可分为：立井、斜井、平硐。 巷道：开掘在地下的各种水平通道。 井下倾斜的巷道：暗斜井、上山、下山。 井下直立的巷道：暗立井、溜井。
石门：岩石中开掘的与岩层走向垂直或斜交的水平巷道。 开拓巷道：为全矿井或一个采区水平服务的巷道。 √准备巷道：为一个采区服务的巷道。 √回采巷道：为回采工作面服务的巷道。 “三个煤量”
开拓煤量：已掘出的开拓巷道所固定的煤炭资源量，不少于3-5年的煤量。
准备煤量：是指采区上山及车场等准备巷道所圈定的可采煤量。不少于12月的煤量。
√回采煤量：回采巷道所固定的现有煤炭资源储量。不少于6个月。
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第二章 井田开拓 第一节 煤田划分为井田
√划分时遵守的原则：
1、充分利用自然条件，如大断层、大河流、铁路、高速公路。 2、要保证矿井有合理的开采技术条件，足够的储量，是矿井的生产能力同服务年限相符合，有合理的井田范围。
3、要为井田的发展留有余地。
4、要处理好矿井之间的关系，深部和浅部的关系。 √划分的方法：
1、自然划分。充分利用大断层、铁路、大背斜、大向斜。 2、人为划分。垂直划分：用垂直面将煤田划割，垂直的界限作为两相邻的边界。水平划分：用水平面将煤田划割，水平的界限作为两相邻的边界。
第二节 井田内的划分
√井田再划分后可划分为阶段、盘区和分区。
√阶段：沿井田走向全长以一定的标高或斜长，将井田划分为若干个长条形部分，其每一部分为一个阶段。
盘曲：当开采近水平煤层时，沿等高线的大致延展方向在井田中部布置运输大巷，在大巷的两侧按一定的尺寸将井田划分为一个个块段，其每一个块段即为一个盘曲。
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√开采水平：指布置有井底车场和运输大巷的水平面。 多水平开采：两个或两个以上开采水平开采的矿井。 单水平开采：用一个开采水平开采全井田的矿井。 √阶段内布置
划分为采区：在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干具有独立生产系统的块段，每一个块段成为采区。
第三节 矿井资源储量 生产能力和服务年限
一、矿井资源储量
井田内具有工业价值的煤炭资源储量。（灰分大于40%，S大于3%不开采）
储量的分级和类别：
总储量=能利用储量（A+B+C+D）+ 尚难利用储量。 能利用储量=工业储量（A+B+C ）+远景储量
√工业储量=可采储量+设计损失量。也就是平衡表内得出两种A+B+C级储量的总和。
√地质储量＞工业储量＞可采储量
√工作面采出率：工作面采出量与工作面动用储量的比值的百分比。厚煤层不小于93％，中厚煤层不应小于95％，薄煤层不应小于97％。
√采区采出率：厚煤层不小于75%，中厚煤层不小于80%，薄煤
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层不小于85%。
√提高采出率的方法：
1、合理确定煤柱尺寸，或采取措施取消区段煤柱； 2、必须留煤柱时，尽量提高煤柱的回收率；
3、适当加大采区尺寸，减少采区隔离煤柱及上、下山煤柱损失所占比例。 二、矿井设计生产能力
√矿井生产能力是指矿井设计的年生产能力。
√矿井生产能力是煤矿生产设计的重要指标，在一定程度上综合反映了矿井生产技术面貌，是井田开拓的一个主要参数，也是选择井田开拓方式的重要依据之一。
√矿井生产能力主要根据矿井地质条件，煤层赋存情况，储量，开采条件，设备供应及国家需煤等因素确定。
1、对于储量大、地面条件简单、开采技术条件较好的矿区，应建大型矿井。
2、对于表土层厚，埋藏深，底层有含水层，流沙层等需要特殊施工地区，不宜建设大型矿井。
3、对于煤层生产能力大、地形地貌复杂、不易选择矿井工业场地，其井型可确定的大些。
按矿井设计生产能力将矿井井型划分为大、中、小三个类型： 大型矿井：120、150、180、240、300、400、500、600、800、
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1000万吨/年
中型矿井：90、60、45 小型矿井：30以下 三、矿井服务年限
T=Zk/AK
Zk：矿井工业储量 K：矿井储量备用系数 A：生产能力。
第四节 井田开拓方式的概念及分类
一、开拓方式的概念
√井田开拓指由矿井地面进入煤层（或矿体）通过地下开采区的主要井巷布置和开掘工程，称之为井田开拓。
开拓巷道：为全矿井或一个水平服务的所有巷道。 开拓方式：开拓巷道在井田内的总体布置方式。 √开拓系统：由开拓巷道所构成的矿井生产系统。 √二、井田开拓要解决的问题
1.确定井筒的形式、数目及其配置，合理选择井筒及工业场地的位置；
2.合理地确定开采水平数目和位置； 3.布置大巷及井底车场；
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4.确定矿井开采程序，做好开采水平的接替；
5.进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造。 6、合理确定矿井通风、运输及供电系统。
√矿井延深方式包括：1、主、副井直接延深。2、暗立井或暗斜井延深。3、一个井筒直接延深，另一个井筒用暗井延深。4、新开一个井筒，延深一个井筒。 三、开拓方式分类：
-1、按井筒形式：立井开拓、斜井开拓、平硐开拓。 2、按开采水平数目：单水平开拓、多水平开拓。 3、按阶段内布置：分区开拓、分带开拓。 四、井田开拓所要遵守的原则
课本P444。
第三章 矿井开拓方式 第一节 斜井开拓
适用条件：煤层赋存浅，地质构造简单，井田走向长度短，生产能力小的矿井。
优点：施工技术简单，开掘速度快，地面工业建筑、井筒装备简单，初期投资小。投产快，使用胶带运输机运输，运输能力强。
缺点：在地质条件相同的情况下，井筒长，围岩不稳定时，维护费用高，管线布置长，通风阻力大，当表土层较厚，地下含有流沙层、
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含水层时，斜井开掘困难。
第二节 立井开拓
缺点：掘进与延伸常需要较高的技术施工，装备均较复杂，工程进度慢，费用高，井筒装备复杂，投资大，地面工业广场，井上下车场均比较复杂。
优点：当开采水平一定时，立井开拓具有井筒短、井筒内管线长度短，提升速度快，提升能力大等优点，通风阻力小，井筒维护容易。
适用条件：当井田的地质条件，地形条件不适宜斜井、平硐开拓时，都应采用立井开拓。
第三节 平硐开拓
优点：投资少，占用设备少，施工容易，只要条件适宜，尽可能采用平硐开拓。
第四节 综合开拓
√一、主斜井、副立井开拓
优点：1、利用斜井作主井，可以铺设皮带运输机运煤，连续运输，运输能力大。
2、斜井还具有施工容易，装备简单等优点。
3、利用立井作副井，井筒垂深小，提升速度快，电缆和管线铺设长度短。
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第五节 分区域开拓
√一、煤层群分组开拓的原则：
1、煤种和煤质相同的煤层尽可能划分为一组。 2、煤层间距相近的尽可能划分为一组。
3、多煤组煤层的总厚度大致相等，一边配采和均衡生产。 4、瓦斯等级相近的煤层尽可能划分为一组，便于通风管理。 5、要考虑到同组煤多煤层使用同一种采煤方法的可能性，便于采区巷道布置。
√三、煤层群采用联合布置层间联络
1、用石门联络；2、用斜巷联络；3、 用立眼联络；4、根据煤层倾角确定联络方式。
第四章 井底车场
√井底车场是连接井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称，是连接井下运输和提升的枢纽。
√根据矿车在井底车场内运行特点，井底车场分为环形式和折返式。
井底车场的构成和组成：车场巷道和硐室。围绕主副井分别设置空、重车线。
硐室：主提升系统、井底煤仓、装载硐室、清理撒煤斜巷、辅助提升系统、马头门、中央变电所、中央水泵房、井底煤仓、等候室、
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调度室、急救室、材料库、消防硐室、充电硐室、井下火药库等。
第一节 井底车场的类型
两大类：环车场和折返式车场。
井筒与运输大巷之间的距离，井筒的提升方式，大巷的运输方式决定了井底车场的形式。 一、环形车场
特点：空重车在车场内单向运输，吊车简单，车场的通过能力较大，车场工程量大。
√根据车场内储车线路与大巷线路的相对位置关系不同分为：卧式、立式、斜式环形车场。 二、折返车场
√特点：空重车在同一巷道内的两条线路上折返运行，根据车场内是否两端进出车，分为梭式和尽头式车场。
第二节 井底车场硐室
一、主井系统的硐室
翻车机硐室，井底煤仓，装载硐室，清理撒煤斜巷，井底水窝排水硐室。 二、副井系统硐室
井筒连接车场处的马头门硐室、中央变电所、水泵房、井底水仓、等候室。
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三、其他硐室
调度室、医疗急救室、电机车修理库、充电硐室，井下火药库。
第五章 井田开拓基本的分析
√井田开拓要解决的问题：
1.确定井筒的形式、数目及其配置，合理选择井筒及工业场地的位置；
2.合理地确定开采水平数目和位置； 3.布置大巷及井底车场；
4.确定矿井开采程序，做好开采水平的接替；
5.进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造。 6、合理确定矿井通风、运输及供电系统。
第一节 井筒的位置和形式的选择
一、对井下开采有利的位置
1、沿走向方向的有利位置
“储量重心”如果储量稳定，则就是井田走向的中央。 2、沿井田倾斜方向的有利位置 二、便于布置工业广场的井筒有利位置
充分利用荒山坡地，少占农田，不占良田。
要有良好的工程地质条件，避开滑坡、山崩、雪崩、洪水的威胁。 三、井筒的数目与风井布置
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至少有两个井筒，大多数矿井有两个以上的井筒 √风井的位置：
1、中央并列式。2、对角式。3、中央分列式。4、分区式。 四、井筒形式的选择
根据煤层赋存条件来确定，平硐开拓最简单，斜井次之，立井最复杂。
第二节 开采水平的设置
一、水平垂高
√开采范围内煤层的高差叫水平垂高。 只开采一个上山阶段，则水平垂高=阶段垂高
若开采上下山两个阶段，水平垂高=上山阶段垂高+下山阶段垂高 √二、合理的水平垂高
1、要有合理的阶段斜长。 2、要有合理的区段数目。 3、要有利于采区接替。 三、下山开采的应用
扩大了开采水平的开采范围，减少了开拓的工程量。 适用条件：煤层倾角＜16° √特点：a. 下山巷道掘进困难；
b. 煤炭向上运输，没有反向运输；
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c. 增加排水费用； d. 下行通风。
√适应条件：a．煤层倾角小于16度，瓦斯及水的涌出量不太大。 b．当井田深部受自然条件限制，储量不多、深部境界不一、设置开采水平有困难或不经济时，可在最终水平以下设一部分下山采区。
c．一些多水平开采矿井，为了解决接替紧张，可布置一个下山采区生产，并利用该下山巷道掘下水平开拓巷道。 √四、辅助水平的应用
设有阶段大巷，担负阶段运输、通风、排水等项任务，但不设井底车场，大巷运出的煤需下达到开采水平，由开采水平井底车场再运至地面的水平称之为辅助水平。
辅助水平的适用条件：1、阶段斜长过长。2、多水平上下山开采的矿井，可充分利用某一采区上下山，在其下部设置辅助水平。3、开采近水平煤层时，在主采煤层设置主水平，非全采煤层可设置辅助水平。
第三节 运输大巷、回风大巷位置的选择
大巷是矿井生产的大动脉，大巷布置是开采水平布置的关键。 对大巷布置的一般要求：便于运输，有利于掘进和维护，综合费用低。
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一、不同运输方式和设备对大巷布置的要求
1）电机车运输，运距长，对弯道适用性强，可分煤种运输。 2）胶带机运输：运量大，效率高，但煤矸不能分运，可以适用大巷的起伏，但对大巷的方向要求严格。
3）现代大型矿井。运输适用胶带输送机。辅助运输无轨化。 二、大巷的巷道断面与支护
√断面必须满足运输、通风、行人的要求。巷道支护形式除了木支护、料石及混凝土砌碹，钢筋混凝土装配式支护、金属支护以外，使用越来越广的是锚杆支护和锚喷支护。 三、大巷的层位选择
要求大巷布置在稳定的岩层或煤层中，提倡将大巷布置在煤层中。
√煤层大巷的优缺点及适用条件：
优点：大巷设在煤层内，掘进施工容易，掘进速度快，有利于采用综掘，沿煤掘进能进一步探明煤层赋存情况。
缺点：1、煤层大巷的巷道维护困难，维护费用高。2、当煤层起伏、摺曲较多时，如大巷按一定坡度沿煤层掘进，则巷道弯曲转折多，机车运行速度受到限制，将降低运输能力。3、为便于巷道维护，须在煤层大巷上下两侧各留40－50m以上的煤柱，煤柱回收困难，资源损失大。4、当煤层有自燃发火危险时，一旦发火就必须封闭大巷，导致矿井停产，而且因煤柱受采动影响破坏，密闭效果不好，处理火
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灾更感困难。
适用条件：1、煤层赋存不稳定、地质构造复杂的小型矿井，尤其是地方小煤矿或生产勘探井，煤层大巷对探明地质情况、及早布置和准备采区有重要意义。
2、井田走向长度不大或煤层中距其它煤层甚远的单个薄或中厚煤层，储量有限，服务年限不长。
3、煤系基底有近距离富含溶洞水的岩层，不宜布置底板岩层大巷、而该煤层又有较坚硬的顶板，有设置大巷的条件。
4、煤组底部有煤质坚硬、围岩稳固、无自然发火危险的薄或中厚煤层，经技术经济比较，也可在该煤层中设运输大巷。
第四节 合理划分采区及确定开采顺序
一、合理划分采区
包括：采区的走向长度和采区的倾斜长度。 二、合理的开采顺序
煤层之间：上、下行式。 阶段之间：上、下行式。 采区阶段之间：上、下行式。 采区之间：前进式、后退式。 采区内工作面：前进式，后退式。
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第二篇 采煤方法
采煤方法：采煤系统和回采工艺的综合。
√采煤系统：是指采准巷道布置方式，掘进和回采工作面的顺序安排，以及它们的通风、运输系统。
√回采工艺的五大程序包括：破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理。
第六章 采煤方法的概念及分类
第一节 采煤方法的分类
一、壁式体系，分为走向长壁和倾斜长壁。
√与走向长壁相比，倾斜长壁采煤法的优点和缺点及应用条件。 优点：1、巷道布置简单，巷道掘进和维护费用低； 2、运输系统简单，占用设备少，运输费用低； 3、可使回采工作面长度保持等长； 4、通风线路短，风流方向转折变化少 5、对某些地质条件适应性较强； 6、技术经济效果显著。
缺点：1、长距离的倾斜巷道，使掘进及辅助运输、行人比较困难； 2、现有设备不能完全适应倾斜长壁工作面生产的需要。
3、大巷装车点较多。
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适用条件：1、主要适用于12°以下的煤层； 2、采取有效的技术措施后，可应用于12°-17°。
3、对于倾斜和斜交断层较多的区域，可采用倾斜长壁采煤法。
二、柱式，分为煤柱式，仓房式，房柱式。
合理的采煤方法：最大限度的满足工作安全、产量大、效率高、煤质好、成本低、回采率高。
√衡量采煤方法优劣的指标：1、安全可靠度。2、工作面单产。3、效率。4、能耗。5、成本。6、回采率。
第七章 缓倾斜及倾斜薄煤层及中厚煤层走向长壁采区布置 条件：煤层倾角＜45°，煤层厚度＜3.5米。
√走向长壁：指回采工作面沿煤层倾斜方向布置，沿走向方向推进的布置。
第八章 缓倾斜厚煤层采区巷道布置
略
第九章 近水平煤层的采区巷道布置
略
第十章 采区车场形式
略
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第十一章 长壁工作面回采工艺
√长壁式采煤法的主要特点： 1、通常具有较长的回采工作面。
2、回采工作面两端至少各有一条巷道，用于通风和运输。 3、随工作面前进要有计划地处理采空区。 4、采下的煤沿平行工作面的方向运出采场。
√回采工艺：回采工作面内进行包括落煤、装煤、运煤、支护及采空区处理等各种不同生产工序，以及这些生产工序的顺序和配合方式称为回采工艺。
落、装、运是为了采煤，支和处是为了控制顶板，两者相互依赖又相互制约，形成了各种回采工艺方式。
第一节 爆破采煤—炮采工艺
炮采就是利用钻眼爆破的方式落煤，人工装煤，刮板机运煤，人工支柱和放顶。工人劳动强度大，产量和效率低，安全状况差，是一种落后的采煤工艺。但炮采对复杂地质条件适应性强，设备简单，投资小，因此在地质条件复杂的矿区和矿井的边角地带仍被采用。 一、炮采工艺方式
炮采工作面的工艺过程为：破煤、装煤、运煤、支护、回柱放顶等工序。
二、工作面支护和采空区处理
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√1、长壁工作面的支护形式有以下几种：
a）、带帽点柱支护 b）、棚子支护 c）、铰接顶梁单体柱支护 d）、π型钢梁支护 e)、特种支架
√2、长壁采煤工作面劳动组织形式主要有：分段作业、追机作业和分段接力追机作业三种。 3、采空区处理
√根据煤层顶板岩石性质不同，对采空区处理的要求不同，采空区处理方法有全部垮落法、充填法、刀柱法、缓慢下沉法。
第二节 普通机械化采煤工艺
长壁回采工作面利用滚筒式采煤机或刨煤机进行采煤，使用可弯曲刮板输送机运煤，采用单体金属支柱（液压支柱、摩擦蜘蛛）配合铰接顶梁或π型钢梁进行顶板支护，这三种设备配套使用的回采工作面称之为普通机械化采煤工作面，由此而形成的生产工艺称之为普通机械化采煤工艺。主要设备有：采煤机、刮板输送机、顺槽刮板输送机、单体支柱、金属顶梁、推溜千斤顶、液压泵站（推溜千斤顶用）、回柱绞车等。
工艺过程为：采煤机落煤、装煤；刮板输送机运煤；人工挂梁支柱（临时柱）；千斤顶推溜。
第三节 综合机械化采煤工艺
综采的设备配套：采煤机、刮板输送机、液压支架、转载机、破
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碎机、可伸缩胶带机、移动变电站、液压泵站、控制台、喷雾泵站等。
综采工作面的支护使用自移式液压支架，从而使支护和采空区处理实现了机械化，形成了落、装、运、支、处连续作业。
√综合机械化采煤的优点：采用自移式液压支架，工作面支、放速度快，工作面支架工作阻力大，顶班管理安全，产量和效率高，工人劳动强度小。缺点：机电设备多、设备事故多，要求较高的技术管理水平，工作面安装、拆除占用时间长，投资大。
√一、综采回采工艺过程： a. 采煤机割煤、装煤。b. 刮板输送机运煤。c. 前移液压支架。d. 前移刮板输送机。e. 采煤机滚筒进刀。
二、液压支架的支护方式：
√综采工作面采煤机割煤、移架和推溜工序的配合形式有：及时支护和滞后支护两种；
√1、及时支护：采煤机割煤后，先移支架，然后推移输送机。这种支护方式适用于顶板不稳定的煤层条件。
√2、滞后支护：采煤机割煤后，先推移输送机，然后移支架。这种支护方式适用于顶板稳定的煤层条件。
三、液压支架的移架方式：
1、顺序移架：随着采煤机截割，沿采煤机之后顺序依次前移支架即为顺序移架。这种移架方式可以及时支护裸露的顶板，但要求移架速度快。
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2、交错移架：随采煤机割煤，支架隔架前移，然后再将未移支架移到位。这种移架方式适用于顶板稳定的煤层条件。
四、综采工作面上下平巷内的设备布置
综采面设备多，在平巷里有转载机、破碎机、可伸缩胶带机、设备列车等。根据煤层顶板条件，综采面区段平巷的布置有两种形式：
1、单巷布置（机轨合一布置） 即运输机和设备列车都布置在运输平巷内，有并列布置（胶带机另一侧布置轨道，设备列车在轨道上）；另一种布置为重叠布置（设备列车架设在胶带机的上面）。这种布置方式设备集中，便于管理，要求巷道断面大，支护良好。但 设备拥挤，对通风不利。
2、双巷布置（机轨分双巷布置） 即运输机布置在本工作面的运输平巷内，而设备列车布置在下区段的轨道平巷内。双巷布置可减小巷道断面，通风条件好，但要多维护一条巷道。
当工作面瓦斯不大时， 也有将设备列车放在轨道回风平巷中的，但不提倡这种布置。√瓦斯过大时，需要进行抽采，抽放一般采用本煤层抽放、邻近层抽放、采空区抽放等方式。
√综采工作面的“三机”是指 液压支架、采煤机、刮板运输机。 √综采工作面作业规程内容包括工艺过程、 劳动组织、技术措施。
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第四节 工作面循环作业图表的编制
循环：在回采工作面上完成破、装、运、支、处等工序的整个过程，一般以放顶为标志。
√正规循环：在工作面的生产过程中，配备一定的工种和人员，在规定的时间内，保质保量地完成既定的工作量，并保证周而复始地不间断地进行回采工作。
循环方式：昼夜内完成的循环数，一日单循环或一日多循环。 循环完成率：在生产过程中，因为种种原因影响循环不能正常完成。常常用循环完成率来衡量循环的完成率。
√普采与炮采的主要区别在于采煤机破煤，综采与普采的主要区别在于液压支架支护。
补充：（全考）区段无煤柱护巷有沿空留巷和沿空掘巷两种方法； 采掘比：回采与掘进的比例关系，其表达指标主要有采掘工作面个数比、产量与进尺比、三量与各类产量比等。
综采工作面端头支护方式。1、单体支柱加长梁组成的迈步抬棚。2、自移式端头支架。3、用工作面液压支架支护端头。
工作面输送机的选择应考虑哪些因素？1、与采煤机配套，2、部件强度与采煤机相适应。3、运输能力与割煤量相适应。4、与液压支架相
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适应。
端面距：液压支架顶梁前端或前探梁距煤壁的距离。
作用：使顶板压力得到一定程度的释放，预防采煤机滚筒割煤时与支架接触损坏。
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