礦山採空區泥漿回填的機械設備和方法與流程
2023-09-21 02:02:55
本發明礦山採空區泥漿回填的機械設備和方法，屬於礦山(如煤礦、鐵礦、鋁礦等等)開採法(如水砂充填開採、膏體充填開採)中採空區沉陷防治的回填技術領域。
背景技術：
充填開採的緣由和路徑。礦藏開採之後，採空區上部的地面相繼出現土地開裂、地表泉水斷流、房屋倒塌、山體滑坡等地質災害。引發村礦矛盾，導致移民搬遷、修復治理等諸多社會經濟問題。充填開採就是利用外來材料如矸石、沙子、碎石、粉煤灰等物料充填採空區，達到控制巖層移動、地面沉陷的目的。
充填開採方法的分類。按充填位置，分為採空區充填、冒落區充填、離層區充填；按充填量，分為全部充填、部分充填；按充填動能，分為(重力)自溜充填、風力充填、機械(內燃、電力、人工)充填、水力充填；按充填材料，分為水砂充填、矸石充填、膏體充填、高水充填。
充填開採的歷史和現狀。早在100年前，澳大利亞北萊爾礦的工人就將全部廢棄矸石排棄至採空區充填。充填真正作為煤礦減沉開採的一個計劃工序是在20世紀30年代以後。它經歷了乾式充填開採、水力充填開採、膏體充填開採三個階段。20世紀50年代，加拿大和澳大利亞等國開發了水力採空區充填技術。水力充填材料通常是河沙、煤矸石和電廠粉煤灰，在波蘭、德國應用較多。據1955年阜新、鶴崗兩礦的資料，用水砂充填法採煤與同期採用垮落法採煤成本相比較，前者較後者成本高40％-120％。加之工序多且複雜、機械化程度低、勞動強度大及充填材料泌水惡化了工作面採煤作業環境等缺點，水砂充填採煤法在我國沒有得到推廣應用。膏體充填技術在國外金屬礦山已有近30年的發展歷史。世界上首次膏體充填試驗於1979年在德國格隆鉛鋅礦進行。我國金川有色金屬公司一礦區、大冶有色金屬公司銅綠山礦，近年成功試驗並應用了膏體充填技術。德國瓦爾蘇蒙(walsum)煤礦採用長壁工作面採煤，以工業廢棄細物料(煤泥、粉煤灰)製備膏體充填採空區。目前，膏體充填是金屬礦山正在推廣的一項相當有前景的新技術。我國煤礦2004年開始膏體充填技術的試驗研究。膏體充填料漿在管道輸送中的一個重要特點是：無臨界流速，可以在很低的流速條件下長距離輸送。在似膏體的組成中，煤矸石粒徑小於5mm。選用235#水泥，水泥、粉煤灰和煤矸石的質量比為1∶4∶15，質量濃度在70％-72％之間，一般膏體充填系統設計流速0.7-1.0m/s。有一種赤泥膠結充填技術，於20世紀90年代在山東湖田鋁土礦應用成功，並在山東萊蕪鐵礦開展了赤泥金屬沙膠結充填工業試驗，其主要組分包括赤泥、粉煤灰、石灰和減水劑。採用主、副管道輸送工藝，主管道輸送赤泥粉煤灰漿；副管道輸送石灰漿。兩種料漿在排出口附近經氣流混合器進行混合，最終排入採空區，形成不需要脫水的膏狀物料。充填料漿質量分數為58％-60％，充填體密度1.5g/cm3。萊蕪鐵礦工業試驗裝備耗資1090萬元，充填成本40元/t。相對於其他充填開採方法需要水泥、河沙等充填料來說，大大降低了成本。赤泥膠結充填體進入採場後呈膏狀，能順利流入採空區，並能嚴密接頂，且具有凝固快的突出優點。近年來，隨著煤礦綠色開採技術的不斷發展，我國學者提出了固體廢物置換充填技術，對礦山開採產生的各種廢棄物進行有效的處理與利用。研究出了能與傳統綜合機械化採煤技術相適應的綜合機械化矸石固體充填技術。
存在的主要問題：一、採煤生產能力與充填生產能力均衡問題。目前，充填生產能力一般小於100m3/h。而年產100萬噸煤炭的礦井生產能力超過100m3/h；二、充填材料供需均衡問題突出。金屬礦山採用掘進廢石、尾沙(約佔礦石開採量的60％-99％)、冶煉爐渣等採礦廢棄物作為充填料，完全可以解決充填材料供需問題。煤礦的矸石一般為煤炭開採量的15％，採空區全部充填材料難以解決。三、充填成本與採礦效益均衡問題突出。只有當充填成本小於因開採引起的土地破壞和村莊搬遷賠償費用，充填成本與採礦效益才能實現均衡。
技術實現要素：
針對現行充填技術中存在的缺陷，本發明從四個方面加以改進：一、坑口就地取材切割剝卸黃土山體，以土代沙作為主要充填材料。二、稠泥回填，在免除廢水循環利用的程序和裝備的同時，消除充填體泌水。三、省掉充填材料倉儲程序和設施，隨採(土)、隨配(水)、隨運、隨填直達採空區終點。四、為了減小阻力消除堵塞，除豎井垂直區段外，充填材料在井上井下的輸送以槽代管。在繼承水砂充填、膏體充填工藝優點的同時，減少工序、降低充填成本。
本發明旨在提供一種黃土山體垂向層層切削、土料連續均勻供給、動態依土恆比配水、地面渡槽輸移瀉卸、豎井管道輸送、井下渡槽補水造膜輸移、井下彈性扭轉渡槽換向、退佔式水平弧擺充填渡槽回填、巷道分隔模板架設、直達採空區終點的一條龍作業的機械裝備和協調運行方法。為了便於泥漿回填作業，亦須遵循上行回採水砂充填採煤法的基本原則，並在井口的選址和巷道的規劃設計上做出相應的調整。井口要選在採區礦層高低走向上方頂部的中間位置；左、右大巷要沿著礦脈高低走向齊頭並進開拓，每條大巷從高向低一直打到採區邊界，然後兩巷並行作業，從低往高採掘回填，左巷向左斜45度、右巷向右斜45度向兩邊擴展。在宏觀平面上，礦山回填工作面、採空區域、回採工作面合呈一個不斷地擴大著的正三角形。各巷採掘、回填作業互不幹擾。在最底部充填體上留出一條總風巷來。在泥漿充填體內的高低走向上每隔一段距離留出一條聯絡通道，裝風門臨時封閉。以黃土山區煤炭井下採掘回填為例，其技術解決方案如下：
設計製造雙軸互逆式(順、反時針轉動)三向(徑向、端向、斜向)旋轉割土機土體切割剝卸機械，選購或改裝升降速度可調的提升機械與之配套，組成黃土山體土料採掘裝備；設計製造開道側卸式餵土機，將切割滑落到崖底場地的鬆散土料均勻地餵入渡槽輸移裝備；渡槽輸移裝備則由首部擺動渡槽、彈性扭轉渡槽、固定渡槽、尾部擺動渡槽、渡槽襯裡、供水機械、轉動依次啟閉返回式多位多通分流閥、若干弧形噴頭共同組成。渡槽分井上井下，構造功能本質上無異，差別在於所處的作業區位、架設連接方式、槽長尺寸。它們都是藉助水膜潤滑、勢能驅動輸送泥土進行回填作業的。
所有渡槽其內表面尺寸一致，以減小滑移阻力。渡槽斷面是一個兩端沿切線向上拉長一些的半圓形。每節渡槽的兩個端面均設有半圈法蘭，以便於渡槽間前後連接。在地面，首、尾擺動渡槽與固定渡槽的兩個相交會的活動節點上，裝有以槽形彈簧為筋為骨、澆裹橡膠為肉為皮的彈性扭轉渡槽(或用高性能彈性塑料製造)，以適應首、尾擺動渡槽的擺動需求。若干弧形噴頭與轉動依次啟閉返回式多位多通分流閥、供水機械相通，裝在首部擺動渡槽端部附近的內表面、呈弧狀排列(各噴頭噴水方向朝前朝下朝著尾部擺動渡槽。在展開圖中，噴水射流聚焦圓心)，使進入首部擺動渡槽的土料在貼近渡槽的內表面上形成一層緻密的泥水滑動層。渡槽架設從首至尾保持5度以上的前傾角度。在重力加速度水平分力的驅動下，泥水滑動層上部的土料被馱運到槽尾瀉卸到入井漏鬥內。泥漿通過固定在井壁上的豎井輸泥管入井，其上端與入井漏鬥相接，下端與轉向彎頭、頂板延伸渡槽、井下彈性扭轉渡槽、恆長退佔式水平弧擺充填渡槽、漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽連接。在頂板延伸渡槽端部、轉向彎頭下部，還裝一套與供水機械、轉動依次啟閉返回式多位多通分流閥相聯的若干弧形噴頭來重造泥水滑動層，這樣將瀉進入井漏鬥的泥漿依靠重力勢能擁送回填工作面，並一層一層地堆積起來。
井下彈性扭轉渡槽可以適應恆長退佔式水平弧擺充填渡槽、漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽在水平弧面範圍內扭轉的需求；充填渡槽的退佔作業程序可以延長其連續工作的時間，至少得保證在一個臺班內不再重新加槽。退佔作業，就意味著充填渡槽在充填作業中得逐步地拆卸縮短衝填渡槽在水平弧面上的擺動半徑。在作業過程當中，卸槽易而加槽難！這僅是一方面的因素；而更重要的是，退佔施工程序也是回填作業自身本質的要求！漸縮退佔式水平弧擺衝填渡槽每節長度不得長於泥漿出口有效的噴射距離；每次回填寬度等於小於恆長退佔式水平弧擺衝填渡槽長度的兩倍；每次回填作業長度等於小於漸縮退佔式水平弧擺衝充填渡槽的長度；巷道模板豎擋在需保留的巷道一線的回填界面上，其功能與混凝土澆築模板無異；待泥漿固結之後，拆除移設至新的回填巷段。周而復始，循環使用。
從本發明的形式看，工藝流程與混凝土建築管道模型澆築有些相似；回填作業泥漿的退佔堆積與進佔倒渣方式相反，前者漸近後者漸遠；回填作業泥漿的自然堆積邊坡與泥漿濃度成正相關，即濃度越大，堆積坡度越大；泥漿回填體的密度與泥漿濃度及回填間息時間成正相關，即回填泥漿濃、中間休息時間長，密度便相對高點。
從本發明的本質看，泥土(可摻沙子、煤矸石)散料是採空區域回填的物質基礎；原狀土體的破碎工作由雙軸互逆式(順、反時針轉動)三向(徑向、端向、斜向)旋轉割土機完成；而此割土機在土場底部至山頂間的上下往復升降運動，則由調速式提升機來完成；提升機擁有調速功能，以適應硬度各異的土體地質條件；土體的破碎動力依靠與雙軸相聯的原動機提供，在電動汽車工業飛速發展的當今時代，借用更換電池的電動汽車電機簡便經濟一些；而破碎土料的下落則憑藉著重力，故黃土山體掘土面的坡度得維持在70一80度之間。坡度過小，落土不暢；坡度過大，存在土體重力坍塌的安全隱患。此種卸土方案較爆破安全，較常規機具從上到下逐臺挖掘卸土經濟。
開道側卸式餵土機械一邊行進，一邊將割落土場、擋道的鬆散土料刮提起來從後上側連續地餵入渡槽。這樣，客觀地要求首部擺動渡槽隨行擺動來接納土料；而首部渡槽的擺動接料，又客觀地要求土場呈扇形向後向外抬頭擴展推進。開道側卸式餵土機械除在場地為渡槽餵土外，還可以為機動車輛、皮帶運輸機械系統供料，裝載沙、土、渣等散料。值得一提的是，它還可以廣泛地應用到黃土丘陵地區隔坡反坡梯田、黃河流域河道疏浚渠道開挖的作業中去。
首部擺動渡槽、中間固定渡槽、尾部擺動渡槽的槽型設計是相同的(1988年其設計斷面是半圓的。研發實踐表明：在半圓截面的基礎上兩頭沿切線再拉長一些，並折一個90度的加強邊出來，縱向抗彎且便於加工利於滑移輸送)。它們的區別在於：首、尾擺動渡槽的底部均加裝了驅動輪主擺系統和萬向輪從動系統；首、尾擺動渡槽均以彈性扭轉渡槽中心為圓心，在水平弧面上作往復擺動；首部擺動渡槽的端面還裝有半碗形渡槽堵口，以避免若干弧形噴頭噴水受阻後再度倒溢。
若干弧形噴頭置於首部擺動渡槽端部內表面，其展開平面圖呈弧狀排列分布，噴水射流均指向圓心，在渡槽內表面形成一個向前向下趨中噴射的疊加的水膜，與餵入渡槽中的泥土混和，在渡槽內表面形成一層流態狀的泥水滑動層，馱運著上部泥土經中間固定渡槽，從尾部擺動渡槽瀉洩輸出。首部擺動渡槽是為擴大取土範圍、減少固定渡槽加槽次數、延長均勻連續供土時限而設置的；尾部擺動渡槽是為了適應在相鄰不同位置入井漏鬥間進行切換而設的。根據試驗結果推測，至尾部擺動渡槽以上裝備，可以作進佔式土方工程施工。應用到大中型淤地壩、一級溝堵溝壩、支流澄泥淤地壩、大中型水庫及以壩代橋的交通建設的土方工程施工中去。它有可能對山區農業、生態建設產生顛覆性的變革。
在庫壩進佔式衝積施工中，尾部擺動渡槽的擺幅決定著壩堤頂部的衝積寬度。值得一提的是，它的推廣應用對於世界土壩沉陷裂縫難題的破解和全球淡水資源的有效管控合理利用、對山區特別是黃土山區集中連片庫壩溼地建設、旱澇保收穩產高產溝臺機械化農場建設意義重大。
泥漿入井漏鬥需有足夠的容積，以對入井泥漿流量的波動作出小幅度的平衡調節。入井漏鬥的底部與豎井輸泥管相接，它們都靠著井壁加以固定。泥漿進入豎井輸泥管，管內壓強隨深度的增加而增加。豎井輸泥管的底部連著轉向彎頭，置於頂板延伸渡槽端部以內、若干噴頭以上；泥漿經過入井漏鬥之後，尾部擺動渡槽中泥土相對穩定的泥水滑動層被破壞殆盡，故在轉向彎頭和頂板延伸渡槽間還須增設一套供水機械、轉動依次啟閉返回式多位多通分流閥、若干弧形噴頭等設備來補水造膜。頂板延伸渡槽經井下彈性扭轉渡槽與退佔式水平弧擺充填渡槽聯接，以適應其充填作業在水平面內作弧形擺動的需求。退佔式水平弧擺充填渡槽由兩部分組成，首段恆長退佔式水平弧擺充填渡槽長度一般不變，大約為每輪迴填寬度的一半，；尾段漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽在回填的退佔作業中，隨著回填工作面的向後逼近從末端開始依次卸除，回填一厚層卸一節，直至卸盡完成一個班次的充填作業為止，其長度便是每輪迴填的長度。
本發明適宜在沙漠地區、黃土山區及一切有水、土、沙資源的井下礦藏採空區的沉陷防治中應用。較之以往水砂充填技術、膏體充填技術工序少、投資小。是一項關乎生產安全、生態環境保護和社會安定的公益發明。
本發明旨在提供一項從黃土山體切割開採鬆散土料、場地刮提裝載、地面渡槽連續地噴水接土、泥水層重力滑移輸送瀉卸、入井漏鬥接泥、豎井輸泥管與轉向彎頭輸送下井、泥漿井下頂板延伸渡槽補水造膜貼頂輸送、井下彈性扭轉渡槽換向、採空區退佔式水平弧擺充填渡槽回填及模板架設遷移的一條龍作業的機械裝備和操作方法。以黃土山區煤炭井下採掘回填為例，來描述該系統的整體布局、各部裝備設計理念及協調運行的方法。
附圖說明
接下來藉助21個附圖，從整體到局部描述了本發明的一個實施案例，圖中裝備代號規範內沒有的均屬自創。
圖1：礦山採空區泥漿回填的機械設備和施工方法作業示意圖。
圖2：雙軸互逆式(順、反時針轉動)三向(徑向、端向、斜向)旋轉割土機工作原理示意圖。
圖3：徑向割土刀構造(三視)示意圖。
圖4：端向割土刀構造(三視)示意圖。
圖5：開道側卸式餵土機正面刮土開道工作原理示意圖。
圖6：開道側卸式餵土機後上側拋送土料工作原理示意圖。
圖7：開道側卸式餵土機刮土方鏟與矩形橫梁裝配結構(主視、左視)示意圖。
圖8：半碗形渡槽堵口結構(三視)示意圖。
圖9：首部主動擺動渡槽配置及其工作原理(軸側、正視)示意圖。
圖10：首部從動擺動渡槽結構(軸側、正視)示意圖。
圖11：首部擺動渡槽驅動弓板、支承弓板形狀(正視、俯視)示意圖。
圖12：彈性扭轉渡槽構造(正視、左視)示意圖。
圖13：轉動依次啟閉返回式多位多通分流閥結構原理(剖面)示意圖。
圖14：分流閥頂蓋結構(俯視)示意圖。
圖15：分流閥底盤(定盤)結構(俯視)示意圖。
圖16：分流閥動盤結構(俯視)示意圖。
圖17：首部主動擺動渡槽端部內表面若干弧形噴頭分布位置展開示意圖。
圖18：豎井上下渡槽泥漿轉運裝備配置(局部放大)示意圖。
圖19：雙腳頂緊可調式固定支架結構作業(正視)示意圖。
圖20：三輪三角擺動支架構造和工作原理(軸側)示意圖。
圖21：滾動式採掘回填作業巷道規劃設計平面示意圖。
附圖標記：
1-調速式提升機，2-黃土山體掘土面，3-起吊鋼絲繩，4-雙軸互逆式(順、反時針轉動)三向(徑向、端向、斜向)旋轉割土機，5-鬆散土料，6-開道側卸式餵土機，7-半碗形渡槽堵口，8-若干弧形噴頭，9-轉動依次啟閉返回式多位多通分流閥，10-供水機械，11-首部擺動渡槽，12-固定渡槽，13-彈性扭轉渡槽，14-尾部擺動渡槽，15-渡槽襯裡，16-入井漏鬥，17-井下供水機械，18-井下轉動依次啟閉返回式多位多通分流閥，19-井下若干弧形噴頭，20-豎井，21-豎井輸泥管，22-轉向彎頭，23-頂板延伸渡槽，24-雙腳頂緊可調式固定支架，25-三輪三角擺動支架，26-井下彈性扭轉渡槽，27-恆長退佔式水平弧擺充填渡槽，28-漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽，29-井下渡槽襯裡，30-泥漿回填工作面，31-地面土場，32-礦層頂板，33-巷道分隔模板，34-井下半碗形渡槽堵口，35-礦層底板，36-割土轉軸，37-盤間軸套，38-彈壓割土刀盤，39-徑向割土刀，40-斜向剔角割土刀，41-端向割土刀，42-主動鏈輪軸，43-主動鏈輪，44-刮土鏈條，45-矩形橫梁，46-從動鏈輪，47-從動鏈輪軸，48-鏟柄套支承軸架，49-刮土方鏟，50-託土槽，51-馱土鏈條，52-弧狀氣墊槽，53-主動馱土鏈輪軸，54-主動馱土鏈輪，55-馱土片，57-從動馱土鏈輪軸，58-從動馱土鏈輪，59-噴氣孔，60-吹氣孔，61-支承銷軸，62-銷軸扭簧，63-端面半法蘭連接孔，64-驅動弓板，65-高位萬向支承輪，66-吊裝孔，67-主動驅動齒輪，68主動驅動齒輪軸，69-驅動齒輪軸軸承架，70-同心同步驅動軸軸承架，71-同心同步驅動輪連軸，72-同心同步從動齒圈，73-同心同步驅動輪，74-動力支架，75-支承弓板，76-低位萬向支承輪，77-高位萬向支承輪聯接孔，78-同心同步驅動軸軸承架吊裝孔，79-支承弓板低位萬向輪聯接孔，80-弓板吊裝孔，81-槽形彈簧，82-橡膠包裹層，83-槽頂限寬環，84-恆寬拉絲，85-「丁」字形粘連筋，86-端面半法蘭，87-扭撥軸，88-聯軸孔，89-軸套，90-頂蓋，91-頂蓋聯孔，92-管殼聯孔，93-管狀殼體，94-分流管，95-扇面過水窗，96-動盤，97-定盤，98-底盤，99-堵漏壓簧，100-橡膠盤，101-甲位左路通道，102-甲位右路通道，103-乙位左路通道，104-乙位右路通道，105-丙位左路通道，106-丙位右路通道，107-丁位左路通道，108-丁位右路通道，109-進水管，110-首部擺動渡槽端部展開圖長邊，111-各弧形噴頭理想主流線，112-各弧形噴頭噴水射流聚合焦點，113-首部擺動渡槽端部展開圖寬邊，114-管帽絲套，115-橫拉杆，116-地腳套筒，117-調節孔，118-支腿，119-頂梁，120-支柱，121-橫梁，122-斜撐絲槓，123-支承輪，124-三角底架，125-穩定輪，126-吊掛拉簧，127-回採工作面，128-採空區域，129-礦山回填工作面，130-掘進大巷。
具體實施方式
下面結合21個附圖及實施例，對本發明作進一步詳細說明。
附圖1：礦山採空區泥漿回填的機械設備和施工方法作業示意圖。調速式提升機(1)置於黃土山體掘土面(2)崖畔頂端。起吊鋼絲繩(3)繞在調速式提升機(1)的滾筒上，其端部吊掛著雙軸互逆式(順、反時針轉動)三向(徑向、端向、斜向)旋轉割土機(4)。雙軸互逆式(順、反時針轉動)三向(徑向、端向、斜向)旋轉割土機(4)緊靠著黃土山體掘土面(2)做上下往復的切割運動。經切割剝離山體的鬆散土料(5)在重力作用下，沿著黃土山體掘土面(2)70-80度的陡坡下落堆積在崖底土場上。土場以扇形、按5度以上的仰角向後向兩側拓展。井上渡槽由首部擺動渡槽(11)、固定渡槽(12)、尾部擺動渡槽(14)、半碗型渡槽堵口(7)和兩節彈性扭轉渡槽(13)共同組成。井上井下各渡槽內表面尺寸一致，其橫截面為兩端直邊(沿切線)拉長一些的半圓形。每節渡槽的兩個端面均設有半圈法蘭，以便前後連接成為一體；每節渡槽的兩條長邊彎折90度做成直角加強邊，並在上面打4個渡槽吊裝孔(66)，以便改裝。固定渡槽(12)佔絕大多數，直接擱在場地上。首部擺動渡槽(11)、尾部擺動渡槽(14)沒有什麼差異，僅是作業區段位置不同，都是在固定渡槽(12)的基礎上底部加裝同心同步驅動輪(73)主動擺動系統(見附圖9)、低位萬向支承輪(76)從動擺動系統(見附圖10)而組成的。換言之，首、尾擺動渡槽(11、14)卸掉行走機構便是固定渡槽(12)。擺動以使首部擺動渡槽(11)適應開道側卸式餵土機(6)的移動取土和尾部擺動渡槽(14)在各個入井漏鬥(16)間切換卸泥的需求。若干固定渡槽(12)通過兩節彈性扭轉渡槽(13)從上下兩個頭與首、尾擺動渡槽(11、14)相接；上水頭與首部擺動渡槽(11)相連，下水頭與尾部擺動渡槽(14)相連。首部擺動渡槽(11)端部內表面配置著若干弧形噴頭(8)；槽首端面還裝有半碗形渡槽堵口(7)，以防止泥水再度溢出。開道側卸式餵土機(6)將鬆散土料(5)由正前方刮提起來，從後上側拋送至首部擺動渡槽(11)端部內表面的若干弧形噴頭(8)之上。供水機械(10)送來的水經轉動依次啟閉返回式多位多通分流閥(9)，對號注入相同位次、方路的若干弧形噴頭(8)中，在首部擺動渡槽(11)的內表面形成一層相鄰噴頭(8)水流參接疊加的緻密的水膜，與進入首部擺動渡槽(11)的泥土在其內表面形成一層濃度較小的泥水滑動層。首部擺動渡槽(11)、彈性扭轉渡槽(13)、固定渡槽(12)、尾部擺動渡槽(14)均放置在土場上，它們以5度以上的前傾角前後相接。在噴水動能和泥土重力加速度水平分力的共同作用下，泥水滑動層將上部鬆散土料(5)馱運至尾部擺動渡槽(14)槽尾瀉洩到入井漏鬥(16)中去。入井漏鬥(16)固定在豎井(20)井口上。豎井輸泥管(21)置於豎井(20)之內、固定在井壁上面，其上部與入井漏鬥(16)相接，下部通過轉向彎頭(22)與頂板延伸渡槽(23)相通。頂板延伸渡槽(23)側依礦壁、上近礦層頂板(32)、下著雙腳頂緊可調式固定支架(24)，其首端通過轉向彎頭(22)與豎井輸泥管(21)相接，尾端通過井下彈性扭轉渡槽(26)與恆長退佔式水平弧擺充填渡槽(27)、漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽(28)相連。應當指出：性能結構上，彈性扭轉渡槽(13)與井下彈性扭轉渡槽(26)、固定渡槽(12)與頂板延伸渡槽(23)及恆長退佔式水平弧擺充填渡槽(27)沒有差異，不同的僅是流水線作業區段、設置方式。變更名稱是為了表述上的便利、避免混淆。
在回填作業中，恆長退佔式水平弧擺充填渡槽(27)由若干節組成；總長度在當班作業中保持不變，在泥漿回填工作面(30)挪位之時，才會做出調整。漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽(28)也由若干節相接組成，但每節長度不得超過其(28)末端出口泥漿的有效瀉洩距離；作業中，漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽(28)每擺動回填一遍，弧狀(水平面)的泥漿回填工作面(30)就倒逼地加貼一厚層，便得卸槽一節，直至漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽(28)卸盡為止；下一班回填作業準備工作開始。恆長退佔式水平弧擺充填渡槽(27)、漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽(28)的總長度決定退佔式弧擺的幅度，即回填的最小寬度等於恆長退佔式水平弧擺充填渡槽(27)長度的兩倍；漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽(28)也由若干節組成，其總長度便是一個班次回填的長度，每節槽長以泥漿出槽後的有效射程[即渡槽(28)槽尾至泥漿跌落中心距離]為限。恆長退佔式水平弧擺充填渡槽(27)、漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽(28)均由若干付三輪三角擺動支架(25)共同託舉著。從力學的角度看，粗壯的渡槽(27、28)閣在若干三輪三角移動支架(25)上如同縱向拉杆，足以保證它們擺動步調的協同一致性。所謂三輪，是由兩個大輪走巷道低端，由一個小輪走巷道高端；所謂三角，支架從水平方向、三個輪固定的底基看，還是從垂直方向兩條支腿(118)一條斜撐絲槓(122)看均湊為三角形。這樣受力平衡比較穩定。巷道分隔模板(33)起著與混凝土澆築模型相似的功能，將泥漿回填工作面(30)和保留巷道隔離開來，以防止泥漿流出回填區域之外。一般情況下，恆長退佔式水平弧擺充填渡槽(27)、漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽(28)重量也不會太大。倘若巷道坑窪不平人工擺動太過吃力，就在三輪三角移動支架(25)上加裝小型動力進行驅動。
井下充填作業，頂板延伸渡槽(23)中的泥漿經井下彈性扭轉渡槽(26)、恆長退佔式水平弧擺充填渡槽(27)，從漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽(28)槽尾湧出，堆積到泥漿回填工作面(30)上。
回填作業從擺動弧線的一端開始向另一端擺動、邊擺邊充直到盡頭。每次弧面衝積厚度，就等於一節漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽(28)的長度。渡槽(28)在弧面通擺一遍，拆卸一節。當漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽(28)拆卸完了，此段回填作業也就結束了。接下來便是調整頂板延伸渡槽(23)、遷移恆長退佔式水平弧擺充填渡槽(27)、重新安裝漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽(28)到新的泥漿回填工作面(30)上去作業。
為了適應複雜的工況，也可以將恆長退佔式水平弧擺充填渡槽(27)、漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽(28)均裝備成井下彈性扭轉渡槽(26)。隨著社會的進步，將來可以在三輪三角移動支架(25)上裝置自動調整機構重心平衡、協調擺動行走的人工智慧系統，來共同應對巷道起伏不平、複雜多變的工況條件。
附圖2：雙軸互逆式(順、反時針轉動)三向(徑向、端向、斜向)旋轉割土機工作原理示意圖。兩條割土轉軸(36)水平、平行裝置，由動力機(用更換電池的電動汽車電機驅動經濟便捷些)帶動作互逆式轉動：即一條割土轉軸(36)順時針轉動，另一條割土轉軸(36)作反時針轉動，如箭頭所示。兩條割土轉軸(36)上都對稱、均勻地裝著若干片彈壓割土刀盤(38)。兩條割土轉軸(36)上的彈壓割土刀盤(38)的盤數相等、盤距相等、且左右對稱的彈壓割土刀盤(38)上的割土刀種類相同數量相等。彈壓割土刀盤(38)上都裝有徑向割土刀(39)。徑向割土刀(39)設計成無柄的雙頭寶劍型，在劍面的中部、左右離中心點等距打一對孔，劍面貼著彈壓割土刀盤(38)安裝。徑向割土刀(39)正反兩個面、內外(作業中，兩個頭所處的轉動半徑大小不同，形成內外圈。)兩個頭均對稱，可以輪換倒裝使用，它是割土的主力刀片。在貼近黃土山體掘土面(2)界面的那一對彈壓割土刀盤(38)的端面上還加裝著端向割土刀(41)和斜向剔角割土刀(40)；端向割土刀(41)與割土轉軸(36)平行裝置，它是用來為徑向割土刀(39)開鑿割土懸空工作面的。換句話說，徑向割土刀(39)是從開鑿的洞穴頂部垂直向上劃切土體的；斜向剔角割土刀(40)裝在貼近黃土山體掘土面(2)一側彈壓割土刀盤(38)的外部邊緣、端向割土刀(41)和徑向割土刀(39)之間，並與它們各夾角45度；它是用來剔角的。無論水平方向上的端面割土，還是垂直上升的徑向劃頂割土，均面臨著一個剔角的問題。剔空了角，端面的水平鑽進、徑向的頂升割土才能得以進行。
兩條割土轉軸(36)水平、平行設置，它的右端(在附圖1中)與動力軸相連，它們分別驅動各自的彈壓割土刀盤(38)、徑向割土刀(39)、端向割土刀(41)、斜向剔角割土刀(40)一起轉動進行割土作業。割土轉軸(36)與彈壓割土刀盤(38)間不設鍵槽呈轉動聯接，僅靠軸向彈壓固定、藉助離心力進行土體切割。當割土刀工作負荷過載，割土轉軸(36)便克服彈力開始在彈壓割土刀盤(38)上空轉，從而對割土刀(39、40、41)起到一個過載保護的作用。兩條割土轉軸(36)平行裝置且轉動方向逆反，用以抵消割土作業過程中兩軸各自產生的側向跑偏阻力。割土的垂向阻力自然由起吊鋼絲繩(3)承擔。平行裝置的兩條割土轉軸(36)其間軸距大於徑向割土刀(39)的最大工作直徑，使兩軸(36)間的割土刀(39、40)不致相碰；割土幅寬大於徑向割土刀(39)工作直徑的兩倍；彈壓割土刀盤(38)的首、尾距離便是每次割土的厚度；雙軸互逆式(順、反時針轉動)三向(徑向、端向、斜向)旋轉割土機(4)的垂向進刀速度，等於調速式提升機(1)的上升速度；應與該段山體土質的硬度相匹配，硬慢軟快。
割土作業起始階段，雙軸互逆式(順、反時針轉動)三向(徑向、端向、斜向)旋轉割土機(4)應當先從黃土山體掘土面(2)崖底用端向割土刀(41)、斜向剔角割土刀(40)做水平鑽進切割，直至達到這些彈壓割土刀盤(38)的最大吃土厚度。然後才能在調速式提升機(1)的牽引下做頂升割土作業。徑向割土刀(39)、斜向剔角割土刀(40)在黃土山體掘土面(2)上鑽進去的穴頂界面上作從下到上的切割運動，懸空對頂掏剝山體。切割形成的鬆散土料(5)則順著若干彈壓割土刀盤(38)間的空隙，在重力作用下滑落到土坡崖底，靠著黃土山體掘土面(2)一側堆積起來。黃土山體切割成鬆散土料(5)後體積會增大，由於鬆散土料(5)聚積底層會對割刀切割產生極大阻力，故在實際操作中要想先作水平切割，這就需在底部掏挖出足夠的存土空間。(若用機械，挖掘機可以在底部開鑿作業洞穴；也可以借用植樹挖坑機水平鑽進開挖；用鼓風的方法可以協助雙軸互逆式旋轉割土機(4)解決初始穴洞開鑿時的排渣問題，但塵土飛揚得有防護措施。)當若干彈壓割土刀盤(38)水平鑽進達到設定的吃土厚度，方可開始從底到頂的垂向切割運動。當然，起底也可以在水平和垂直兩個方向上同時緩緩斜向推進，丟下的底基鬆動工作由鏟車、挖掘機來完成。
附圖3：徑向割土刀構造(三視)示意圖。徑向割土刀(39)是切土的主力刀片。形如一把無柄的雙頭寶劍，正、反四周全部倒角。刀面中部(離中心等距)打一對孔，以便將它固定在彈壓割土刀盤(38)上。正反、左右、內外的對稱，可以倒裝更替、切換轉動方向進行作業。
附圖4：端向割土刀構造(三視)示意圖。端向割土刀(41)形如寶劍，柄部攻絲以便固定。若干端向割土刀(41)在貼近黃土山體掘土面(2)一側的那一對彈壓割土刀盤(38)上垂直向外均布安裝，刀身與割土轉軸(36)平行。
就本身形體構造而言，斜向剔角割土刀(40)與端向割土刀(41)無異。差別僅在於安裝的部位和方向。斜向剔角割土刀(40)安裝在彈壓割土刀盤(38)外徑邊緣部位，且與徑向割土刀(39)、端向割土刀(41)分別夾角45度。
附圖5：開道側卸式餵土機正面刮土開道工作原理示意圖；附圖6：開道側卸式餵土機後上側拋送土料工作原理示意圖。開道側卸式餵土機(6)具有自行走功能。作業由正面刮土開道和後上側拋送土料兩大工作機構組成。
正面刮土開道機構是這樣設置的：主動鏈輪軸(42)上裝著兩個主動鏈輪(43)；從動鏈輪軸(47)上裝著兩個從動鏈輪(46)。兩圈刮土鏈條(44)分左右將主動鏈輪(43)、從動鏈輪(46)連結起來。若干矩形橫梁(45)的兩端，分別搭接在兩圈刮土鏈條(44)上。若干矩形橫梁(45)在兩圈刮土鏈條(44)上平行、等距地安裝，且與兩圈刮土鏈條(44)的走向垂直。刮土方鏟(49)置於刮土鏈條(44)與矩形橫梁(45)運動圈的外側。刮土方鏟(49)的鏟面與刮土鏈條(44)移動方向一致，其鏟刃與矩形橫梁(45)的中心線平行。刮土方鏟(49)的柄端與矩形橫梁(45)後面(與行進同向的面為前)緊貼刮土鏈條(44)一角呈轉動連接，依賴銷軸扭簧(62)將刮土方鏟(49)的鏟面與矩形橫梁(45)貼緊。當矩形橫梁(45)、刮土方鏟(49)運行在兩圈刮土鏈條(44)的上半圈時，刮土方鏟(49)鏟刃朝上；當矩形橫梁(45)、刮土方鏟(49)運行在兩圈刮土鏈條(44)的下半圈時，刮土方鏟(49)鏟刃朝下。從動鏈輪軸(47)靠前居低，主動鏈輪軸(42)靠後居高，兩軸平行。兩軸(42、47)及軸端連線所形成的平面，與水平面有一定(30-40度)的夾角，在主動鏈輪(43)、從動鏈輪(46)、矩形橫梁(45)、刮土方鏟(49)的下方裝著託土槽(50)。託土槽(50)是一個由底面、兩側90度的直角邊所組成的上下暢口的平底槽，下為進土口，上為出土口。託土槽(50)的底面與主動鏈輪軸(42)、從動鏈輪軸(47)所連成的平面平行，是配合刮土方鏟(49)刮運鬆散土料(5)用的。自然地也是靠近從動鏈輪(46)一端低、靠近主動鏈輪(43)一端高。在託土槽(50)出土口的正下方裝有側向拋卸土料機構，它可以左右切換拋卸，以適應開道側卸式餵土機(6)往返作業的需求。
後上側拋送土料機構是這樣設置的：一對主動馱土鏈輪(54)分別裝在主動馱土鏈輪軸(53)的兩端；一對從動馱土鏈輪(58)裝在從動馱土鏈輪軸(57)上，兩軸(53、57)相對平行裝置，兩圈馱土鏈條(51)將四隻馱土鏈輪(54、58)聯繫起來。弧狀氣墊槽(52)置於四隻馱土鏈輪(54、58)、兩圈馱土鏈條(51)中間。有若干彈性、氣密性好的馱土片(55)首尾參接、平行設置、轉動式地吊掛在馱土鏈條(51)上。馱土片(55)的寬度大於同軸兩個馱土鏈輪(54或58)的輪距，以便其有足夠的尺寸去貼合弧狀氣墊槽(52)；馱土片(55)的首尾長度是馱土片(55)片距的1.5倍，換言之，馱土片(55)在首、尾長度方向上是前後參接著的，以確保馱土片(55)對上不漏土，對下不透氣，以充分發揮氣墊的潤滑作用。
弧狀氣墊槽(52)是中空的，一側設有吹氣孔(60)。槽的橫截面頂部為弧狀曲線，槽面上還鑽有若干噴氣孔(59)。作業中，運行在馱土鏈條(51)上半圈的馱土片(55)，下貼弧狀氣墊槽(52)、上託鬆散土料(5)向一側(左或右)輸移拋卸。一定壓強、流量的氣流進入吹氣孔(60)，經若干噴氣孔(59)逸出。在弧狀氣墊槽(52)和馱土片(55)之間形成一個氣墊潤滑層，以減小側卸阻力。當馱土片(55)運行在馱土鏈條(51)的下半圈時，馱土片(55)像一面面吊掛著的門帘依次向後移動。在翻轉運動瞬間，彈性的馱土片(55)(或用橡膠材料)將粘連在它上面的泥土抖落下來，以利下回馱土。
開道側卸式餵土機(6)底部裝有行走機構。場地幹硬，採用輪胎行走機構；地面溼陷泥濘，採用履帶行走機構。
作業時，行走機構啟動。託土槽(50)較低一端、從動鏈輪(46)靠近鬆散土料(5)底部。受動力驅動，主動鏈輪軸(42)帶動兩個主動鏈輪(43)、兩圈刮土鏈條(44)、一對從動鏈輪(46)、若干矩形橫梁(45)、若干刮土方鏟(49)一起按箭頭指示的方向做逆時針的反轉運動。刮土方鏟(49)跟著從動鏈輪(46)作圓周運動的同時向前推進，鏟刃有一個30度左右的入土角，當刮土方鏟(49)鏟刃觸到鬆散土料(5)之後，隨即沿著託土槽(50)低端的進料口向下翻轉，受託土槽(50)的託舉支撐，隨著兩圈刮土鏈條(44)、矩形橫梁(45)的牽動，刮土方鏟(49)將鬆散土料(5)刮移至託土槽(50)上端出料口推卸下去，掉落到其正下方的弧狀氣墊槽(52)之上的馱土片(55)上面。動力驅動主動馱土鏈輪軸(53)、兩隻主動馱土鏈輪(54)、從動鏈輪軸(57)上的兩隻從動馱土鏈輪(58)、若干馱土片(55)一起運動，將落到馱土片(55)上面的鬆散土料(5)拋入首部擺動渡槽(11)端部內表面的若干弧形噴頭(8)之上。周而復始，完成土料的刮提、拋送任務。
隨著刮土方鏟(49)的不斷刮送，鬆散土料(5)在逐漸消退，行走機構便帶動開道側卸式餵土機(6)緩慢前行跟進作業。後上側拋送土料機構可以左右換向來拋卸鬆散土料(5)，以滿足開道側卸式餵土機(6)在往返行程中都能進行餵土作業的需求。
除在場地給首部擺動渡槽(11)連續餵土外，開道側卸式餵土機(6)還可以應用到黃土丘陵山區的隔坡反坡梯田修築、渠道開挖及黃河下遊河道的疏浚作業中去。
附圖7：開道側卸式餵土機刮土方鏟與矩形橫梁裝配結構(主視、左視)示意圖。這是刮土方鏟(49)運行在刮土鏈條(44)下半圈時的刮土作業狀態。矩形橫梁(45)上焊著若干對鏟柄套支承軸架(48)，支承銷軸(61)將刮土方鏟(49)和銷軸扭簧(62)穿插在一對對鏟柄套支承軸架(48)間。在銷軸扭簧(62)的扭力作用下，刮土方鏟(49)鏟面緊貼矩形橫梁(45)，在其下方託土槽(50)的配合下刮提鬆散土料(5)至上端出料口。當遇石塊、樹枝等雜物阻力過載，銷軸扭簧(62)屈服，刮土方鏟(49)鏟面與矩形橫梁(45)移動方向平行，起到過載保護的作用。
附圖8：半碗形渡槽堵口結構(三視)示意圖。顧名思義，半碗形渡槽渡口(7)形狀像只碗從頂到底對稱地切去一半。它也設有端面半法蘭(86)、端面半法蘭聯接孔(63)，以便與首部(主動)擺動渡槽(11)對接。它在避免噴水倒流的同時，可以存放若干弧形噴頭(8)的輸水管、轉動依次啟閉返回式多位多通分流閥(9)等。
附圖9：首部主動擺動渡槽配置及其工作原理(軸側、正視)示意圖。首部擺動渡槽(11)由固定渡槽(12)和行走機構分別組成首部主動擺動渡槽、首部從動擺動渡槽。固定渡槽(12)由若干節聯接而成。首部主動擺動渡槽是這樣組裝的：通過4個渡槽吊裝孔(66)、4個弓板吊裝孔(80)，將一節固定渡槽(12)、一對驅動弓板(64)、一對動力支架(74)聯結在一起。同心同步驅動軸軸承架吊裝孔(78)下面裝著同心同步驅動軸軸承架(70)；高位萬向支承輪聯接孔(77)下面裝著高位萬向支承輪(65)。前後一對同心同步驅動軸軸承架(70)上裝著一條同心同步驅動輪聯軸(71)、一對同心同步驅動輪(73)。其中一個同心同步驅動輪(73)上還裝著一個同心同步從動齒圈(72)。一對動力支架(74)上裝著一對驅動軸軸承架(69)，它們抬架著主動驅動軸(68)、主動驅動齒輪(67)。主動驅動齒輪(67)與同心同步從動齒圈(72)齒合。兩個同心同步驅動輪(73)固定在一條同心同步驅動輪聯軸(71)上。這樣，轉動主動驅動齒輪軸(68)，主動驅動齒輪(67)、同心同步從動齒圈(72)、一對同心同步驅動輪(73)就轉動起來。同時，牽動高位萬向支承輪(65)一起移動，從而達到帶動首部從動擺動渡槽一起擺動的目的。
附圖10：首部從動擺動渡槽結構(軸側、正視)示意圖。首部從動擺動渡槽由若干節相連組成。每節首部從動擺動渡槽均由一節固定渡槽(12)、兩條支承弓板(75)、4套低位萬向支承輪(76)組裝而成。
首部從動擺動渡槽與首部主動擺動渡槽相接，並由後者牽掛著前者一起擺動。從動擺動渡槽的節數多少，決定擺動幅度的大小。首部擺動渡槽(11)和尾部擺動渡槽(14)在構造、性能上沒有差異；它們在地面渡槽的排列順序中，首、尾是對稱的：即固定渡槽(12)居中，彈性扭轉渡槽(13)分置(12)兩側，首、尾主動擺動渡槽(11、14)居地面渡槽作業線的上下遊兩端。
附圖11：首部擺動渡槽驅動弓板、支承弓板形狀(正視、俯視)示意圖。顧名思義，弓板就是弓形的鋼板。兩種弓板的內弧均與首部擺動渡槽的外弧一致。驅動弓板(64)是首部主動擺動渡槽的大梁，設計比較長點高點；支承弓板(75)是首部從動擺動渡槽的大梁，設計相對短些低些。
附圖12：彈性扭轉渡槽構造(正視、左視)示意圖。彈性扭轉渡槽(13)由六部分組成：槽型彈簧(81)和端面半法蘭(86)相連為骨為筋、橡膠包裹層(82)為肉為皮。槽型彈簧(81)上面的槽頂限寬環(83)、恆寬拉絲(84)共同維持渡槽截面形狀大致不變；槽型彈簧(81)兩頭的端面半法蘭(86)設有端面半法蘭聯接孔(63)，以便與首尾擺動渡槽(11、14)、固定渡槽(12)上的端面半法蘭相聯接；兩頭端面半法蘭(86)上的「丁」字形粘連筋(85)是為了提高其與橡膠包裹層(82)的結合性能而設的。橡膠包裹層(82)的作用在於：既保證渡槽在水平面內能左右各作30-40度的扭曲而局部伸縮自由，又不滲不漏、維持渡槽內表面泥水滑動層的完整性。它的作用如同人體、動物的活動關節一樣重要。在土方施工中，對延長供土、卸泥的連續時限、提高工作效率意義重大。隨著材料工業的發展，倘若性能可以滿足需求、且價格上也划算，也可以直接用彈性塑料來澆鑄彈性扭轉渡槽(13)。
附圖13：轉動依次啟閉返回式多位多通分流閥結構原理(剖面)示意圖；附圖14：分流閥頂蓋結構(俯視)示意圖；附圖15：分流閥底盤(定盤)結構(俯視)示意圖；附圖16：分流閥動盤結構(俯視)示意圖。總體看，轉動依次啟閉返回式多位多通分流閥(9)呈扁平的管狀殼體。轉動啟閉，意即啟閉通過轉動來實現；返回式，加強和減弱，轉向逆反；多位多通，意指多個檔位，每個檔位至少有兩個通道，每個檔位上的加強、削弱均是漸進的；分流，意指一個輸入通道，多條輸出通道；啟閉在於調節噴水流量，噴水壓強則保持相對穩定。
轉動依次啟閉返回式多位多通分流閥(9)主要由管狀殼體(93)、底盤(98)、定盤(97)、動盤(96)、頂蓋(90)、扭撥軸(87)、橡膠盤(100)、堵漏壓簧(99)、進水管(109)、分流管(94)組成。
管狀殼體(93)和底盤(98)焊成一體，底盤(98)上焊著若干分流管(94)。定盤(97)和底盤(98)構造相同，區別在於：定盤(97)不焊，輸水孔位與底盤(98)重合著安裝，材質要求耐磨不鏽。動盤(96)與定盤(97)相比外徑相同，一半不動，另一半保留中心和邊緣部分，在對應底盤(98)、定盤(97)、分流管(94)的相位內，割出一個動盤扇面過水窗(95)來。安裝時，頂蓋(90)上的進水管(109)與底盤(98)的分流管(94)中心部位對正，以減小過流阻力。作業時，水經進水管(109)、動盤(96)的扇面過水窗(95)、定盤(97)，從底盤(98)上的分流管(94)輸入對應的相同編號的若干弧形噴頭(8)的管道中。扭撥軸(87)與動盤(96)用萬向節相連，以確保動盤(96)與定盤(97)緊密貼合；橡膠盤(100)粘接在扭撥軸(87)中下部。堵漏壓簧(99)套在扭撥軸(87)下部，下壓動盤(96)上託橡膠盤(100)緊緊抵貼在頂蓋(90)上，以防扭撥軸(87)與軸套(89)間漏水。
當動盤(96)的扇面過水窗(95)正對底盤(98)上的分流管(94)時，輸水量最大；當動盤(96)實心的那一半正對底盤(98)的分流管(94)時，閥門完全關閉。在全開、全閉相位間轉動動盤(96)，即可調節配水流量。
附圖17：首部主動擺動渡槽端部內表面若干弧形噴頭分布位置展開示意圖。若干弧形噴頭(8)在首部(主動)擺動渡槽(11)端部內表面呈弧線排列，各噴頭的噴水射流向前方槽底聚焦。若干弧形噴頭(8)的進水管編號與底盤(98)上的分流管(94)(附圖15)編號一一對應，用管子把編號相同的分流管(94)的出水口與若干弧形噴頭(8)的進水口連起來，就能實現分流閥預定的功能：開啟，從中心到兩側，一個檔位開兩路，從小到大直至全開；關閉，原路返回，從兩側到中心，從大到小直至全關。這樣以使配水與餵土比實現動態平衡，從而達到嚴格控制出槽泥土含水量的目的。
理論上，若干弧形噴頭(8)噴水射流應向焦點(112)集中；實踐中，不放土只開水時，相鄰各個弧形噴頭的噴水射流參接交織在一起，在首部(主動)擺動渡槽(11)的端部形成一個一定壓強、流量的緻密的水膜。餵土後，該水膜使貼近首部主動擺動渡槽(11)內表面的泥土稀釋成為濃度較小的泥水滑動層。該滑動層消除了上部泥土與渡槽間的靜摩擦力，使前傾渡槽中的泥土得到一個向前滑移的重力加速度的水平分力，在渡槽中製造出一個人工的可控的連續的滑坡、泥石流運動，從而使泥土能在較小傾角之下實現無動力輸移的目的。
渡槽作業時，開道側卸式餵土機(6)將鬆散土料(5)拋入首部(主動)擺動渡槽(11)端部內表面的若干弧形噴頭(8)上面。供水機械(10)的水經轉動依次啟閉返回式多位多通分流閥(9)注入若干弧形噴頭(8)。使貼近渡槽內表面的泥土成為一層濃度較小的泥水滑動層。在這層水膜動能、渡槽前傾泥土勢能水平分力的共同作用下，依次將首部擺動渡槽(11)內的泥土經彈性擺動渡槽(13)、固定渡槽(12)、另一節彈性擺動渡槽(13)，最後從尾部擺動渡槽(14)瀉洩到入井漏鬥(16)中去。
模擬試驗時，渡槽在前傾5度的情況下，槽內泥土無動力輸移速度可達每秒一米以上。進佔施工出槽泥漿自然堆積邊坡在30——43度之間。衝積1-3天內，壩體幹容重平均1.56。對土方施工，具有巨大的技術經濟價值。值得一提的是，模擬實踐和理論分析研究表明：稠泥進佔堆積的土方施工程序，順應了泥漿即時壓密、而後脫水固結的規律，使壩體垂向在固結前成型，擺正了土壩自重即時壓密、自然脫水固結的時空關係，可望徹底破解土壩施工沉陷裂縫的世界難題。對大幅度提高土方設計標準和施工效益、確保庫壩運行安全具有重大而深遠的意義。
截至尾部擺動渡槽(14)之前所有的機械裝備，還可以在黃土山區採用進佔式施工程序，用稠泥衝積大型堵溝壩、支流澄泥淤地壩大堤、跨溝的鐵路公路及以壩代橋的土方工程，創建星羅棋布的人工湖；在便利交通的同時蓄洪攔沙、改善當地生產、生活、生態環境條件。對山區農、林、牧、漁現代化轉型跨越發展、提高集中連片貧困地區自身的造血功能和水土資源利用率、開創地毯式的國土整治產業、創新山區農業機械化現代化的模式、提升特色農業生態農業資源自然循環利用的質量和效益、消除汛期山區洪水追尾意義重大。
圖18：豎井上下渡槽泥漿轉運裝備配置(局部放大)示意圖。入井漏鬥(16)置於礦區井口、固定在豎井(20)井壁上。入井漏鬥(16)的底部出口與豎井輸泥管(21)相接。若干豎井輸泥管(21)一直延伸至採礦巷道礦層頂板(32)附近，其末端與轉向彎頭(22)相接。轉向彎頭(22)正下方是頂板延伸渡槽(23)、井下半碗形渡槽堵口(34)。與井上設置相仿，在頂板延伸渡槽(23)的內表面、轉向彎頭(22)的出口下面也布設著井下若干弧形噴頭(19)。井下供水機械(17)的水經井下轉動依次啟閉返回式多位多通分流閥(18)，輸入井下若干弧形噴頭(19)。井下同時開幾條大巷進行作業，就需幾套入井漏鬥(16)、頂板延伸渡槽(23)、井下半碗形渡槽堵口(34)、井下供水機械(17)、井下轉動依次啟閉返回式多位多通分流閥(18)、井下若干弧形噴頭(19)等裝備，以備尾部擺動渡槽(14)在各條大巷輪流進行回填作業的入井漏鬥(16)間切換。
尾部擺動渡槽(14)的泥漿瀉洩到入井漏鬥(16)，經豎井輸泥管(21)、轉向彎頭(22)進入頂板延伸渡槽(23)端部。此時，井上泥漿賴以快速輸移的泥水滑動層已經破壞殆盡，故須在頂板延伸渡槽(23)端部依照井上首部主動擺動渡槽(11)的方式配置若干井下弧形噴頭(19)、井下轉動依次啟閉返回式多位多通分流閥(18)、井下供水機械(17)，封裝井下半碗形渡槽堵口(34)，以重建井下渡槽泥漿輸移的泥水滑動層。但實際需水量比井上大大減少了。雖然井上井下供水裝備無異，但為了防止混淆還是用不同的名稱和代號將它們區分開來。
泥漿入井作業時，井下供水機械(17)閥門打開，調節井下轉動依次啟閉返回式多位多通分流閥(18)，井下若干弧形噴頭(19)開始噴水，在頂板延伸渡槽(23)的內表面形成一層緻密的水膜，使轉向彎頭(22)瀉洩下來的混和泥漿從新得到一個較稀的滑動層。在重力作用下經井下彈性扭轉渡槽(26)、恆長退佔式水平弧擺充填渡槽(27)、漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽(28)順暢地堆積到泥漿回填工作面(30)。
倘若是斜井，尾部擺動渡槽(14)就與頂板延伸渡槽(23)對接，省去其它(16、17、18、19、21、22、34)中間環節。
圖19：雙腳頂緊可調式固定支架結構作業(正視)示意圖。雙腳頂緊可調式固定支架(24)主要由兩條支腿(118)、一對管帽絲套(114)、兩個地腳套筒(116)、一條橫拉杆(115)組成。支腿(118)的長度以巷道最低高度為限，它的有效高度是可以拉伸調節的。支腿(118)底部打些調節孔(117)，改變地腳套筒(116)與調節孔(117)的連接部位，就能改變支腿(118)的實際高度，這是粗調；旋轉管帽絲套(114)，便可以升降它在支腿(118)頂部超出的高度，這是細調。以此適應巷道複雜的地形條件。橫拉杆(115)與兩條支腿(118)固定連接，除增加雙腳頂緊可調式固定支架(24)的穩定性外，也便於頂板延伸渡槽(23)的吊裝和拆卸。
附圖20：三輪三角擺動支架構造和工作原理(軸側)示意圖。三輪三角擺動支架(25)由三角底架(124)、一對支承輪(123)、一隻穩定輪(125)、兩條支柱(120)、一根頂梁(119)、一根橫梁(121)、一條斜撐絲槓(122)組成。三角底架(124)的三個角固定著一對支承輪(123)和一隻穩定輪(125)。兩條支柱(120)的底端與一對支承輪(123)所在的兩個角呈轉動連接，其中部固定連接著橫梁(121)，頂部固定著頂梁(119)。通過吊掛拉簧(126)，將井下彈性扭轉渡槽(26)、恆長退佔式水平弧擺充填渡槽(27)、漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽(28)吊掛在頂梁(119)上。三角底架(124)中固定穩定輪(125)的那一個角轉動連接著斜撐絲槓(122)。斜撐絲槓(122)與橫梁(121)也呈活動連接。轉動斜撐絲槓(122)，即改變其在橫梁(121)上的連接位置。也就改變了立柱(120)的傾斜程度、改變了頂梁(119)和渡槽(26、27、28)的實際高度，加上若干吊掛拉簧(126)的微調作用，以達到渡槽(26、27、28)輸移大致順直的目的。經轉向彎頭(22)，豎井輸泥管(21)與頂板延伸渡槽(23)相通。頂板延伸渡槽(23)側依著礦壁、槽頂貼近採掘礦層頂板(32)、下著雙腳頂緊可調式固定支架(24)向前伸展。頂板延伸渡槽(23)架設起來，它的末端通過井下彈性扭轉渡槽(26)與恆長退佔式水平弧擺衝填噴渡槽(27)、漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽(28)相接。若干副三輪三角擺動支架(25)將井下渡槽(26、27、28)也舉至礦層頂板(32)附近，遵守了渡槽輸泥一路下行的基本原則，保障充填體及早接頂，以消除頂板局部彎折應力。
在傾斜、急斜採空區泥漿回填中，可以省去雙腳可調式固定支架(24)、三輪三角擺動支架(25)，依照井上地面的解決方案，把頂板延伸渡槽(23)、井下彈性扭轉渡槽(26)、恆長退佔式水平弧擺充填渡槽(27)、漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽(28)直接閣在礦層底板(35)上。在渡槽須放在泥漿充填體上的作業區段，且泥漿尚未凝固，可在充填體上鋪些木板防陷進行充填作業，是以往行之有效的做法。
作業時，頂板延伸渡槽(23)中的泥漿經井下彈性扭轉渡槽(26)、恆長退佔式水平弧擺充填渡槽(27)，從漸縮退佔式水平弧擺充填渡槽(28)槽尾湧出，堆積到泥漿回填工作面(30)上。
泥漿回填工作面(30)的側面豎擋著巷道分隔模板(33)，它起著與混凝土澆築模型相似的功能，將保留巷道與泥漿回填工作面(30)隔離開來。待泥漿凝固之後，將巷道分隔模板(33)拆卸下來移到下一段保留巷道中去架設。在以往的充填工藝中，巷道分隔模板(33)的工作是由隔離牆完成的。它用塑料編織布隔離或專門設計的組合式鋼質模板及其與單體液壓支柱、金屬鉸接頂梁的連接體，是高度和傾斜度可調、拆裝方便的隔離牆。在泥漿回填作業中，應該儘可能地沿用過去這些還行之有效的裝備和方法。
渡槽的通用性及渡槽襯裡。尾部擺動渡槽(14)與首部擺動渡槽(11)結構功能沒有什麼差異，區別僅在於它們所處的區位：首部擺動渡槽(11)在流水作業線的上遊，而尾部擺動渡槽(14)則在流水作業線的下遊；固定渡槽(12)與首部擺動渡槽(11)相比，少了驅動弓板(64)、支承弓板(75)、同心同步驅動輪(73)、高位萬向支承輪(65)、低位萬向支承輪(76)等行走擺動機構。換句話說，首部擺動渡槽(11)卸掉行走機構，便成為固定渡槽(12)。頂板延伸渡槽(23)與固定渡槽(12)構造完全相同，區別在於：前者運到井下架在巷道頂部；後者留在井上擱置在場地上。除彈性扭轉渡槽(13、26)外，渡槽均加襯裡，是從渡槽的磨損、鏽蝕考慮的。磨損是正常的不可避免的，加個襯裡更換起來很方便，損耗相對較小。襯裡的寬度與渡槽內表面的寬度相等；襯裡的長度可以裁成單節渡槽長度的1、2、3、5、10倍來選擇替換使用。襯裡材料可以在不鏽鋼卷板、橡膠捲板、塑料卷板間選擇裁製。
附圖21：滾動式採掘回填作業巷道規劃設計平面示意圖。作為全新的回填工藝，泥漿回填與水沙充填膏體充填差別甚大。它略去了廢水循環利用、沉澱淤泥清理的實施、裝備和工藝。故推行採空區泥漿回填工藝，在遵循水沙充填、膏體充填工藝基本原則的前提下，結合泥漿充填的實際需求，對巷道布局和拓展程序作出總體規劃。
要充分利用礦脈生成發育高低不平的現象，沿著礦層高低走向主線、從高到低掘進，一直打到該礦開採邊界。為了解決通風問題，左右兩巷齊頭並進打到最底部，再由低向高往回採。為了便於充填，回採工作面與先前掘進巷間夾角45度，即左巷向左傾斜45度，右巷向右傾斜45度。從低往高數，依次為礦山回填工作面(129)、採空區域(128)、回採工作面(127)。各巷回採、充填作業同時進行，互不幹擾。兩巷並行作業，在平面上合呈一個不斷擴大著的正三角形。在最底部的礦山回填工作面(129)，給兩掘進大巷(130)空出一條總通風巷道，並隨著礦山回填工作面(129)的拓展接續伸長；並同時在逐步擴大的礦山回填工作面(129)充填泥體的高低走向上，每隔一定距離空留條聯絡通道出來，通道兩頭安裝活門臨時封閉，以備檢修人員穿插和突發事故人員應急疏散。
在附圖21中，回採工作面(127)、採空區域(128)、礦山回填工作面(129)三個三角形工作面的頂角連線，便是兩條掘進大巷(130)作業的分界線。同時應當指出，礦山回填工作面(129)與泥漿回填工作面(30)是隸屬關係、整體與局部的關係，無數個微觀上的泥漿回填工作面(30)合在一起，便成為宏觀上的礦山回填工作面(129)。對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，可以增減數量、擴縮尺寸，可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。