采矿学-第七章放顶煤采煤法
放顶煤开采管理规定
放顶煤开采管理规定放顶煤开采是指以不开采顶板为前提，保留顶板完整性，先将煤层下段采完，再回采上段煤岩。
随着煤炭资源的渐渐枯竭，放顶煤开采成为一种经济、高效、安全的煤炭开采方式。
但是，由于放顶煤开采的特别性，必需订立严格的管理规定，规范放顶煤开采的安全、生产过程。
一、安全管理规定1、严格实行“安全第一，防备为主”的方针。
2、订立科学、合理的开采方案，依据煤层地质情况订立合理的基础支撑及顶板支撑方案；3、放顶煤开采区必需设置充分的排水及瓦斯抽采设施。
瓦斯的抽放处理必需符合《瓦斯爆炸防备规程》的要求。
4、定时、定点的安全检查，各生产区内必需配备专职安全管理人员和安全员，对安全隐患进行随时排查，并适时实行措施加以整改；5、定期进行安全生产培训，提高职工的安全意识和安全技能，做到安全自救、互救，适时发觉和处理隐患。
二、生产管理规定1、做好生产统计记录：在保证安全的前提下，依据单位时间内产量、出工人数等，进行认真的生产统计记录，以便科学管理。
2、加强对生产技术人员的管理：生产技术人员需要专业的技能和学问，他们的作用是关键的。
必需通过培训和考核，选拔、培育专业技术人员，以保证生产的质量和效益。
3、配备完善的生产设备：包括通风、水电等，必需具有先进性和科技性，以充足生产需要。
4、定期开展生产试验和技术革新：通过生产试验，不断改进和优化工艺流程，实现生产的升级和提高经济效益。
5、实行全员绩效考核制度，激励和动员职工积极参加生产和管理工作，全员绩效考核结果将作为晋升、调薪、嘉奖、安全岗位评聘、企业制度等各方面考核依据。
三、环境保护管理规定1、严格实行环保政策，符合国家环保标准，达到规定的排放标准。
2、提高环保技术水平，削减污染。
开展绿色矿山集中开采，合理利用煤矿资源，避开环境越来越恶劣。
3、严禁任意倾倒污水和有毒有害物质，做到事故出奇不穷，事故后果堪忧。
四、纪律管理规定1、坚持按规章制度和操作规程进行的管理，保障煤炭开采顺当开展，避开因人为失误导致事故发生。
采矿学-第七章放顶煤采煤法
2、放煤步距影响因素 ：
顶煤厚度；松散程度；放煤口的位置；顶 煤可放性；顶煤冒落时的垮落角；直接 顶厚度。
当前，生产实践中 截一刀放顶煤一次，（顶煤厚度较小） 截两刀放顶煤一次，（顶煤厚度较大） 截三刀放顶煤一次，（顶煤厚度较大）
放煤口间距
2b 1
l 12
(c)
(a)
(b)
(c)
放煤步距大，顶煤放不出，煤损大；
放煤步距太大：顶板方向的矸 石先于采空区后方的煤达到 放煤口，关口，顶煤放不出
放煤步距小，煤矸混杂，煤质差。
放煤步距太小：采空区方 向的矸石先于上部顶煤到 达放煤口，顶煤损失部分
合理的放煤步距只是把煤炭采出率和混矸率控制在 一定范围内。
2、多轮顺序放煤
采面分2 3段；段内同时开启两个相邻放 煤口；
每次放1/2 1/3的顶煤；按顺序循环放煤，
直至该段全部放完；再进行下一段放顶煤。 优点：可使冒落煤岩分界面均匀下降，
采出率高，含矸率低；充分利用放煤口 面积，放煤快。
缺点：要求操作水平高。 适用：煤厚8~10m以上。
3、单轮、间隔、多口放煤
按放顶煤面输送机数目，分： 单输送机 双输送机
1）单输送机高位放顶煤液压支架
1600～2600 40
Ф1250 60 35
900
➢特点：短托梁加内伸缩 梁及侧护板。
(3125～4025) 3125～3550 290～330 (1605)1175～2075(2105)
➢优点：控顶距小，稳定
1450
性好，运输系统及工作
第一节 放顶煤采煤法分类
一、按厚煤层赋存条件和采放次数分类 1、一次采全高放顶煤采煤法， 特点：1）采面采高：M=h1=2.03.0m；
《放顶煤采煤法》课件
可持续发展路径
资源循环利用
通过实现资源循环利用，减少浪费和污染，提高 可持续发展水平。
生态保护
加强生态保护和修复，减少对环境的破坏和污染 ，实现绿色发展。
社会和谐发展
加强社会责任感和公信力建设，促进社会和谐发 展。
THANKS
感谢观看
特点
放顶煤采煤法具有高产、高效、安全、低耗等优点，尤其适 用于埋藏稳定、顶板坚硬、底板平整的厚及特厚煤层。
历史与发展
01
起源
放顶煤采煤法的起源可以追溯到20世纪50年代，当时在一些欧洲国家
开始尝试使用这种方法进行采煤。
02
发展历程
随着科技的不断进步和采煤工艺的改进，放顶煤采煤法逐渐得到完善和
推广，成为现代采煤工艺中一种重要的方法。
03
放顶煤采煤法实践应用
应用案例分析
案例一
某矿区采用放顶煤采煤法，通过 合理布置工作面、优化开采参数 ，实现了高效、安全的生产目标 。
案例二
在另一矿区，针对复杂的地质条 件，采用放顶煤采煤法结合其他 辅助技术，成功解决了采煤过程 中的难题。
实践效果评估
评估指标
采煤效率、安全性能、经济效益等。
评估结果
03
现状与趋势
目前，放顶煤采煤法已经在世界范围内得到广泛应用，未来随着环境保
护意识的提高和资源开采技术的进步，放顶煤采煤法将继续向着高效、
环保、智能化的方向发展。
适用条件
适用煤层厚度
放顶煤采煤法适用于厚度在6m以 上的煤层，特别是那些层理发育 、易于破碎的煤层。
适用地质条件
该方法适用于埋藏稳定、顶板坚硬 、底板平整的煤层，同时要求煤层 的地质构造简单、瓦斯含量低。
采矿学第七章长壁放顶煤采煤法.pptx
含矸率是至关重要的。放煤步距与顶煤厚度、 顶煤裂隙发育程度、顶煤硬度、煤层的顶板条 件及采煤机截深等有关。
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(a)
(b)
(c)
放煤步距太大(a)：
放煤步距太小(c)：
顶板方向的矸石先于采 采空区方向的矸石先于
✓ 放煤口为整 个支架尾梁；
✓ 后输送机铺 在底板上，煤尘 小，煤炭采出率 高，目前广泛使 用。
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二柱掩护式低位放顶煤支架
中国矿业大学
四柱支撑掩护式低位放顶煤支架
中国矿业大学
滑 移 顶 梁 液 压 支 架
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澳大利亚放顶煤综放面端头液压支架设计
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2、按回采巷道的布置方式分类 1）缓倾斜厚煤层一次采全高放顶煤采煤法。 综放工作面采高：h1=2.03.5m, 放顶煤高度：h2= (1~3) h1 。 适用：M 5m ，M <12 14m 。
上位大块度直接顶
中位中块度直接顶
下位小块度直接顶 始动点边界
上位大块度顶煤 中位中块度顶煤 下位小块度顶煤
流动前边界 煤矸分界线 流动后边界
煤壁 放煤口
低位综放开采散体煤矸流动特征
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2、采放比 • 煤层开采高度与放顶煤高度之比。 • 根据实测，顶煤破碎塑性区范围一般可达煤 层采高的3倍左右。我国缓斜煤层综放面采放 比一般控制在1：1~3之间。
➢破坏发展区B：受顶板回转作用，煤壁前方顶煤 发生破坏，裂隙扩展，位移增大。
➢裂隙发育区C：支架移架反复支撑，顶煤破碎效 果提高。支架反复支撑的次数与顶梁长度及截深有 关。
煤矿开采学-第七章放顶煤采煤法
适用条件与限制
适用条件
放顶煤采煤法适用于厚度在6m以 上的稳定或较稳定的厚煤层，顶 板较平整，底板较坚硬，瓦斯含 量较小。
限制
对于地质构造复杂、瓦斯含量高 、易自燃发火的煤层，以及厚度 不稳定、底板起伏较大的煤层， 放顶煤采煤法可能不太适用。
02
放顶煤采煤法的基本原理
放顶煤采煤法的原理
放顶煤采煤法是一种开采厚煤层的采煤方法，其原理是在煤 层底部布置一个采煤工作面，通过从底部水平方向向顶部推 进的方式，利用顶板压力将上部煤层压裂，并在采空区后方 利用支架放出顶部的煤块。
05
放顶煤采煤法的未来发展
技术创新与研究方向
智能化技术
利用人工智能、大数据和物联网技术，实现放顶 煤采煤过程的自动化和智能化，提高采煤效率。
高效开采技术
研究开发高效开采工艺和设备，降低开采成本， 提高资源利用率。
生态环保技术
加强生态环保技术的研究和应用，降低开采过程 中的环境污染，实现绿色开采。
井的安全性。
实践经验总结
经验一
放顶煤采煤法适用于煤层厚度较大、赋存稳定、倾角较小的矿区， 能够实现高效、安全、低成本的采煤。
经验二
在应用放顶煤采煤法时，需要综合考虑矿区的地质条件、设备条件、 技术水平等因素，制定合理的采煤方案。
经验三
放顶煤采煤法的成功应用需要有一支技术熟练、经验丰富的采煤队 伍，同时需要加强设备的维护和更新。
采空区处理方式
根据实际情况，选择合适 的采空区处理方式，如自 然垮落、注浆等。
采空区监测
对采空区进行监测，及时 发现和处理采空区内的安 全隐患。
瓦斯治理与通风
瓦斯来源
了解工作面瓦斯的来源，为瓦斯 治理提供依据。
放顶煤综采工艺操作规范
放顶煤综采工艺操作规范简介放顶煤综采是煤矿井下采煤的一种方法，主要是针对煤层厚度较大，顶板质量较差的区域进行采煤。
该方法在采煤效率和安全性方面都具有优势，但需要工人熟练掌握操作技能。
本文将介绍放顶煤综采工艺的操作规范，以确保工人的作业安全、顶板的稳定以及采煤效果的最大化。
作业前准备工作地点清理在进行综采工作前，需要先清理工作地点，确保地面平整、通风良好、无杂物、无矸石、无坑洞。
如有需要，则需要进行支护加固。
检查设备在进行综采工作前，需要检查矿机、传输带、电缆、喷雾装置、通风、水管等设备是否完好，如有不良现象需要及时处理，确保设备的安全性和稳定性。
个人防护在进行综采工作前，需要着装符合规范的个人防护装备，包括安全帽、防尘口罩、防护鞋、防护眼镜、防护手套等。
同时还要检查个人防护装备的质量是否合格。
综采工艺预处理在进行综采工艺前，需要先在煤层的顶板钻孔，将涌出来的天然气和地下水进行喷淋处理，降低其浓度并延缓涌出速度。
然后将浆液打入孔洞中，使其硬化，防止顶板受到伤害。
综采作业综采作业是整个采矿过程中最重要的阶段。
在进行综采作业时，需要深入煤层，按照规划好的方案进行工作。
在进行综采之前，需要标记综采位置，检查矿机和传输带是否正常。
在进行综采作业时，矿机的切削速度要控制在合适的范围内，防止顶板崩落，引起不必要的危险。
同时，对于易崩落顶板的区域，要进行支撑加固。
在综采作业过程中，需要不断检查顶板稳定性，并在出现不稳定现象时及时采取对应的支撑措施。
收尾工作在综采工作结束后，需要对整个作业现场进行清理。
将所有矿渣清理，清除地面的积水等。
同时，要将设备归位，按照规范将工具和设备进行分类储存。
安全事项需要注意的安全事项包括：1.严格遵守工艺规程2.工作时，不得站在或靠近矿机的机头或尾部3.不得跨越传送带或在传送带下面停留4.不得在危险区域前方或上方停留5.严格执行进煤作业的安全措施6.矿场上无许可证、标示的人员禁止进入7.进入矿井前需经过严格的人身安全检查，禁止携带易燃、易爆、有毒、有害物品进入结论随着煤炭开采技术的不断提高，放顶煤综采已经成为煤矿井下采煤的一种重要方法。
第07章 放顶煤采煤法
第七章放顶煤采煤法一、学习目的与要求放顶煤采煤法是我国重要的和热点采煤方法，通过学习，要求学生掌握放顶煤采煤法的实质，采煤工艺特点，能够根据具体条件选择应用该采煤方法。
二、教学主要内容(1)放顶煤的基本特点及类型。
(2)放顶煤开采支护设备。
(3)放顶煤矿压显现特点及顶煤破碎机理。
(4)放顶煤工艺特点。
(5)采煤系统分析三、教学重点、难点（一）重点(1)放顶煤采煤法的类型。
(2)放顶工艺特点。
（二）难点(1)放顶煤工艺参数选择确定。
(2)放煤顺序。
(3)放顶煤上覆岩层活动的特点。
四、教学方法1.教学方法：板书有效与多媒体教学相结合。
2.课堂讨论法。
3.视频讲解。
4.课堂答疑。
五、课程详细内容与知识点第一节基本特点及类型1、放顶煤采煤法特点：采底层，上部冒落放出，高位、中位、低位，过程，不充分碎裂体，较充分，冒落放出；实质：矿压作用、支架支撑。
2、放顶煤采煤法的类型：（图7-1、7-2）一次采全厚放顶煤采煤法、预采顶分层放顶煤采煤法、预采中间分层放顶煤采煤法、倾斜分段放顶煤采煤法图7-1 综采放顶煤工作面设备布置图7-2 放顶煤开采工艺类型第二节放顶煤开采支护设备1、综采放顶煤支架：a.单输送机高位放顶煤支架（图7-3）高位放顶煤单输送机液压支架（平顶山、辽源、潞安）煤尘大、采放不能平行作业、回收率低图7-3 YFY3000-16/26型放顶煤支架b.双输送机中位放顶煤支架（图7-4）中位放顶煤双输送机液压支架（阳泉、乌鲁木齐、抚顺）图7-4 FYS3000-19/28型放顶煤支架c.双输送机低位放顶煤支架（图7-5）低位放顶煤双输送机液压支架（兖州、鹤壁、晋城），后输送机铺在底板上，煤尘小，有较好的发展前景。
图7-5 FZ3000-15/30型放顶煤支架第三节矿压显现特点及顶煤破碎机理放顶煤矿压显现特点及顶煤破碎机理（图7-6、7-7）顶煤破坏分区：完整区、破坏发展区、裂隙发育区、破碎放出区（图7-8）图7-6 综放工作面顶板结构图7-8 顶板破坏分区第四节放顶煤工艺特点1、顶煤放出规律放出椭球体、松动椭球体，放出漏斗、移动漏斗（图7-9）放煤口间距与放煤效果（图7-10、7-11）2、放顶煤工艺放顶煤步距：一采一放、两采一放、三采一放（图7-12）放顶煤方式：单轮、顺序放煤，单轮、间隔放煤（图7-13）多轮、顺序放煤，多轮、间隔放煤第五节采煤系统分析1、回采巷道布置一般三巷布置，偏E型通风方式（图7-14）。
《放顶煤采煤方法》课件
YY煤矿改造
该项目在实施放顶煤采煤方法 后，取得了显著的成功，并成 为全国范围内的典型应用案例。
通过引入放顶煤采煤方法，该 煤矿成功实现了生产效率的提 升和安全风险的降低。
ZZ矿机
该矿机在放顶煤采煤方法的推 动下，成为了现代化煤矿开采 的关键设备。
放顶煤采煤方法的挑战和限制
• 放顶煤采煤方法需要更加精细的工程设计和操作 • 矿井地质条件的限制，可能导致该方法不适用 • 对人员技术要求较高，需要更多的培训和专业知识
结论和总结
通过本课件的学习，您了解了放顶煤采煤方法的原理、优势、具体步骤以及 应用案例，并认识到了该方法所面临的挑战和限制。放顶煤采煤方法在煤炭 开采中具有重要的作用，值得进一步研究和推广。
放顶煤采煤方法原理
放顶煤采煤方法的原理是通过首先采取放煤顶板的方式，减少采煤过程中顶 板的压力，从而降低发生顶板事故的可能性。此后再进行采煤底板，确保安 全高效的煤炭开采。
放顶煤采煤方法优势
增加产能
通过放顶煤采煤方法，可 以提高矿井的开采效率， 增加产能。
降低安全风险
放顶煤采煤方法可以减少 顶板事故的风险，提高工 人的安全保障。
提高资ห้องสมุดไป่ตู้利用率
该方法可以最大限度地利 用煤炭资源，减少资源浪 费。
放顶煤采煤方法具体步骤
1
确定采煤区域
通过勘探和分析矿层情况，确定合适的采煤区域。
2
放煤顶板
采取放煤顶板的方式，减少采煤过程中的顶板压力。
3
采煤底板
在放煤顶板后，对底板进行采煤，确保煤炭的正常开采。
放顶煤采煤方法应用案例
XX煤矿项目
《放顶煤采煤方法》PPT 课件
欢迎来到《放顶煤采煤方法》的PPT课件。本课件将介绍放顶煤采煤方法的 原理、优势、具体步骤以及应用案例，并探讨其面临的挑战和限制。让我们 一起深入了解这一采煤技术。
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第一节 放顶煤采煤法分类
一、按厚煤层赋存条件和采放次数分类 1、一次采全高放顶煤采煤法， 特点：1）采面采高：M=h1=2.03.0m；
2）放顶煤高度： h2= (1-3) h1
(a) 整理课件
2
适用：M 4.5m ，M =6 12m 优点：掘进量小，设备少，系统 简单，生产集中 缺点：煤质软时，两巷维护困难。
6
7
2900
8
13
1900-2800
12
11
10
9
图7-4 FYS3000-19/28型放顶煤支
架
整理课件
10
双输送机中位放顶煤支架特点：
（1）支架稳定性和密封性好，抗偏载和抗扭能 力大，不易损坏
（2）放煤口距煤壁远有助于工作面前方顶煤的 维护
（3）由于采煤和放煤使用两部输送机，可实现 采放平行作业，实现高产高效
整理课件
22
2、顶煤冒放性的分类结果（表7-2）
整理课件
23
三、放矿理论与顶煤放出规律
1、放矿椭球体理论： 椭球体放矿理论认为： 矿石在采场破碎后，是 按近似椭球体形状向下 自然流动下来的，即原 来所占的空间形状为一 个旋转椭球体，放煤椭 球体表面上的颗粒将大 体同时到达放煤口。
x
z
4 3
H h
按放顶煤面输送机数目，分： 单输送机 双输送机
整理课件
8
1600 ～2600 40
Ф1250 60 35
900
1）单输送机高位放顶煤液压支架
➢特点：短托梁加内伸缩 梁及侧护板。
(3125～4025) 3125～3550 290～330 (1605)1175～2075(2105)
➢优点：控顶距小，稳定
第七章 长壁放顶煤采煤法
长壁放顶煤采煤法：开采近水平或缓（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称为长壁放顶煤 采煤法。
或：在近水平或缓（倾）斜厚煤层的底部 （或煤层上部某一范围的底部）布置长壁工作 面用常规方法进行采煤，随该工作面推进，利 用矿山压力或人工破碎方法，将顶煤破碎，而 后将顶煤放出，并予以整理回课件收的一种采煤方法。1
整理课件
14
（ ） 单摆杆式
b 单铰接式
整理课件
15
轻型放顶煤液压支架特点：
（1）支架结构简单、紧凑，重量轻，便于拆装 运输 （2）支架空间较大，便于清理浮煤和拆装检修 后部输送机 （3）支架稳定性好，造价低 （4）单铰接轻型放顶煤液压支架，具有较高的 封闭能力，能较好地解决“三软”煤层和较薄的 厚煤层综放开采端面易冒落的问题。
整理课件
3
2、 预采顶分层顶网下放顶煤
特点：（1）顶层，23m，只采不放；铺网。 （2）下层采面：采、放。
适用： 12 14m煤层，需人工放顶的，抽放瓦 斯的缓斜煤层。
(b整)理课件
4
3、倾斜分层放顶煤
特点：将厚煤层分为若干分层，分层厚一般8~10 m ； 自上而下依次放顶煤回采各分层。
适用：M 15~20m，缓斜煤层。 例如：南斯拉夫维林基矿开采了厚80150 m的褐煤 我国石炭井矿区开采厚20m以上的煤层
（4）放煤口位置较高，丢煤多，采出率较低， 煤尘较大
（5）后输送机放在支架底座上，后部空间有限， 造成大块煤通过困难，移架阻力大
（6）掩护梁不能摆动，二次破煤能力差
整理课件
11
3）低位放顶煤双输送机液压支架
1
2
3 45
6
7
后输送机铺在底 板上，煤尘小， 有发展前景
12
11
10
9
8
整理课件
12
双输送机低位放顶煤支架 特点：
1）滑移顶梁液压支架 存在的问题： ①顶梁前后排列，稳定性
差，支架长度较大，易 出现超载现象； ②弹簧钢板易断裂； ③侧向稳定性随煤层倾角 加大而变差。
整理课件
18
2）悬移顶梁液压支架
既有综采支架稳定性好、能自移特点， 又具有单体支柱适应性强、体积小、重量 轻、易操作、移动方便的特点。
整理课件
19
3）组合顶梁液压支架
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ整理课件
20
第二节长壁综放工作面顶煤冒放性、 放出规律及矿压显现规律
一、顶煤冒放性的影响因素 顶煤的破碎是支承压力。顶板运动及支架
反复支撑共同作用的结果。
整理课件
21
二、顶煤冒放性的评价及分类方法
1、顶煤冒放性的评价指标体系
煤层的硬度系数；煤层赋存深度；顶煤节理裂隙 发育程度；夹石层指标；随采随冒直接顶对采 空区充填程度；基本顶级别；采放高度比。
z
y
2
1y
1-放出椭球体，2-放出漏斗 3-松动椭球体，4-移动漏斗
整理课件
24
放出椭球体参数：
设长轴2a = h， 短轴为2b1； h — 放顶煤高度。 生产实践及实验表明： b1= （0.25 0.3） h / 2
整理课件
H h
z
4 3
2
1y
25
松动椭球体：
理论认为：放煤的同时， 放出椭球体周围的煤岩也将 向放煤口移动，充填放煤留 下的空间，此空间体与放出 椭球体相似，称松动椭球体。
1450
性好，运输系统及工作
面端头维护简单，便于
10
管理。 ➢缺点：断面小、煤尘大、
140 600 286
630 47
1460 2590(2450)
采放不能平行作业、回
图7-3 YFY3000—16/26型放顶煤液压支架
收率低。
整理课件
9
2）双输送机中位放顶煤液压支架
1
2
34 2567
单位：mm
5
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轻型放顶煤液压支架的适用条件：
（1）煤层普氏系数f＜2.5，来压强度不大， 煤层厚度3~8m，煤层倾角＜25°
（2）工作面尺寸较小，断层较多，地质条 件较为复杂的工作面
（3）边角煤或煤柱的开采，厚度不稳定的 煤层，较薄厚煤层
整理课件
17
2、放顶煤滑移顶梁支架、悬移顶梁支架和 组合顶梁支架
整理课件
(c)
5
4、预采中分层放顶煤
整理课件
6
二、按放顶煤采煤工艺及相应设备分类
1、按采煤工艺分：
炮采放顶煤开采 普采放顶煤开采
滑移顶梁液压支架铺顶网
单体液压支柱配Π型钢梁 铺顶网
综采放顶煤开采
综采放顶煤 综采轻型支架放顶煤
简易放顶煤
整理课件
7
1、综采放顶煤液压支架
按综采放顶煤液压支架放煤囗及位置，分： 高位放顶煤液压支架；不充分碎裂体， 中位放顶煤液压支架；较充分， 低位放顶煤液压支架；冒落放出
（1）由于具有连续的放煤口，放煤效果好， 采出率高
（2）顶梁长，放煤口距煤壁远，经顶梁反 复支撑，使顶煤充分破碎，对放煤极为有利
（3）后输送机沿底板布置，浮煤容易排出， 移架轻快，同时尾梁插板可以破碎大块煤， 放煤口不易堵塞
（4）低位放煤，煤尘小，有利于降尘
（5）支架的稳定性差
整理课件
13
放顶煤液压支架类型