概要
長壁採掘と呼ばれる二次採掘法では、長壁ブロックの側面を形成する2本の坑道の間に直角に坑道を掘り、その坑道の1本を長壁面とすることで、比較的長い採掘面（通常100～300mだが、それ以上になる場合もある）が作られる。長壁面の設備が設置されると、一定の幅（「ウェブ」と呼ばれる）の石炭片を採掘面の全長に沿って採掘することができる。現代の長壁面は油圧式支保工によって支えられており、石炭片が採掘されるにつれて、これらの支保工は徐々に移動して新たに採掘された面を支える。これにより、以前に石炭が採掘され支えられていた部分が崩落する（採掘跡となる）。このプロセスはウェブごとに連続的に繰り返され、長方形の石炭ブロックが完全に除去される。ブロックの長さはいくつかの要因によって決まる（後述の注記を参照）。
採掘面には石炭運搬システムが設置されており、最新の採掘面では「装甲採掘面コンベヤ（AFC）」が用いられています。採掘区画の側面を形成する坑道は「ゲート坑道」と呼ばれます。メインパネルコンベヤが設置されている坑道は「メインゲート」と呼ばれ、反対側の坑道は「テールゲート」と呼ばれます。
長壁採掘法は、他の柱状採掘法と比較して、以下のような利点があります。
・恒久的な支保工は、最初の採掘区間と設置・回収作業時のみ必要となる。その他の屋根支保工（現代の長壁採掘における長壁支保工やシールドなど）は、切羽設備とともに移動・再設置される。
・資源回収率は非常に高い。理論上は採掘される石炭ブロックの100%が回収可能だが、実際には、特に採掘面に多量の水がある場合、採掘現場運搬システムから石炭がこぼれたり漏れ出したりして、採掘跡に失われることがある。
・長壁採掘システムは、単一の長壁採掘面から年間800万トン以上の相当量の生産量を生み出すことが可能です。
・適切に操業されている場合、石炭は体系的で比較的連続的かつ反復的なプロセスで採掘され、これは地層制御および関連する採掘作業にとって理想的である。
・生産トン当たりの労働コストは比較的低い
デメリットは以下のとおりです。
・設備投資費用は高額だが、同じ生産量を達成するために必要な連続採掘機の数と比較すると、おそらく当初思われるほど高額ではないだろう。
・事業運営が非常に集中している（「すべての卵を一つのカゴに入れている」）。
・長壁採掘は柔軟性に乏しく、「容赦がない」。つまり、炭層の不連続性にうまく対応できず、坑道は高い基準で掘削しなければ問題が発生する。良好な採掘面の状態は、多かれ少なかれ連続的な生産に依存していることが多く、遅延を引き起こす問題が重なって重大な事態に発展する可能性がある。
・長壁採掘は非常に過酷な作業であるため、熟練した労働者が作業の成功に不可欠である。
重要な決定事項の一つは、長壁採掘ブロックのサイズです。現代の長壁採掘では、多数の機器（数百個規模で、多くの部品の重量は30トン以上にもなる）が使用されるため、採掘が完了したブロックから機器を回収し、新しいブロックまで輸送し、新しいブロックに設置する（多くの場合、途中で多くの機器を鉱山から取り外してオーバーホールする）作業は、非常に大規模な作業となります。直接的なコストに加え、この期間中は生産量、ひいては収入がゼロになります。長壁採掘ブロックを大きくすることで、機器の移動回数を最小限に抑えることができますが、長壁採掘ブロックのサイズにはいくつかの制約要因があります。
• 切羽が長くなるほど、切羽石炭運搬システムに必要な動力は大きくなります（AFC に関する後述の注記を参照）。動力が大きくなるほど、駆動ユニットの物理的なサイズも大きくなります（通常、切羽の両端に駆動ユニットがあります）。駆動ユニットは掘削内に収まり、通過するためのスペース、切羽全体への換気、およびある程度の天井と床の閉鎖のためのスペースを確保する必要があります。また、動力が大きくなるほど、駆動ユニットのサイズも大きくなり（したがって重量も大きくなります）、マイニングチェーン切羽コンベア上では、これらの丸い鋼鉄製のリンクチェーンは、切羽上で人力で取り扱う必要があり、採掘用チェーンのサイズには実際的な制約があります。
・一部の長壁採掘設備では、高出力の運搬駆動装置によって発生する熱が問題となる場合があります。
・採掘面の幅と長さは、採掘権の境界、炭層の不連続性や変動、既存の鉱山開発、および／または換気能力によって生じる制約によって左右される可能性がある。
・長壁採掘の継続性に悪影響が出ないよう、鉱山が新たな長壁採掘区画を開発できる能力。
・設備の状態 – 長壁採掘ブロックの寿命中にオーバーホールや交換のために一部の部品を交換することは問題となる可能性があり、移設時に行うのが最善です。
投稿日時：2022年9月27日
