柔性掩护支架开采法在急倾斜煤层开采中的实践

1、柔性掩护支架开采法在急倾斜煤层开采中的实践摘 要：以淮南某矿 251308 工作面为例，从柔性掩护 支架采煤法应用、应解决的关键问题和回采工艺等方面介绍 了柔性掩护支架在急倾斜煤层开采中的应用。开采实践表 明，柔性掩护支架采煤法回采工艺较简单，简化了工作面支 护作业，取消了采空区放顶，降低了工人劳动强度，有助于 采煤工作面综合经济效益的提高。关键词：柔性掩护支架；急倾斜煤层；回采工艺；应用 分析1 工作面概况淮南某矿 251308 工作面位于西五采区东翼， 西起 -480m 西五石门，东至-480m四五石门东740m。该工作面上部为 251306、241305 工作面采空区，西部和东部分别为2

2、51307和 241307 工作面采空区，北部和南部为实体煤。受地质条 件影响，风巷在-480m-410m西五13-1煤生根眼煤眼以东 500m段、机巷在煤眼以东 400m段范围内煤层倾角 65 72；风巷在煤眼以东 500m 至开切眼段、机巷在煤眼以东 400m 至开切眼段煤层倾角 40 57。据工作面掘进资料 可知， f25-01 和 f25-01 断层附近煤层赋存不稳定， 煤厚变薄； 该工作面设计可采走向长度为700m,阶段垂高为33.8m;直 接顶为均厚4.0m的灰深灰色、薄层状砂质泥岩，老顶为 均厚3.5m的灰灰白色、厚层状细砂岩，直接底为均厚8.0m 的灰灰褐色、 厚层状砂质泥岩，

3、 老底为均厚 18m 的浅灰 灰白色、厚层状石英砂岩。根据矿井开采经验，该工作面采 用八字形柔性掩护支架伪倾斜开采。2 采煤方法的应用2.1 采场支护2.1.1 支护材料的确定 根据地质说明书提供的煤厚，采场支架选用宽度为2.4m3.0m的“”字型架料。具体选型见表1。2.4m和2.7m 支架架下用3组钢丝绳连结，3.0m支架架下用4组钢丝绳连 结，钢丝绳直径均为 3236mm。“ T”字型螺栓的丝扣长度 为60mm，直径为18mm。“”字型支架架下连接的钢丝绳 必须错茬搭接，不得出现其中两组及两组以上钢丝绳同时搭 接的现象。每组钢丝绳接头处搭接长度不小于2.5m ,且任意两组之间错距不小于

4、2.0m。2.1.2 支架的安装支架沿顶板摆设，安装时上肢超前下肢 0.2m。支架架下 钢丝绳必须保持完好，连接支架和钢丝绳时，必须拧到钢丝 绳变形。安装支架时，顶板棚腿随支架安装而逐根回撤，并 采用单根前探梁对回撤掉棚腿的棚梁进行临时支护。风巷超 前支护架梁随支架安装向外回撤，一次回撤最多不得超过2.0m，并及时将回撤的架梁向外延接，确保超前支护长度不 小于20m。支架安装时，上肢应与棚梁平行；支架安装后在 支架上肢与棚梁之间采用木板或老料等接上劲，从而将棚梁 托住。架内单体液压支柱应沿煤层走向支设，风巷平架长度 不小于8.0m，不大于30m，压实碴不小于 7.0m，老塘口距 离架头1.03

5、.0m之间。2.1.3 支架的下放当支架安装压实茬长度为1530m时即可进行初次下放架子，在工作面架尾下放至机巷之前，架尾应保持 3.0 5.0m 的平架子，允许上翘角度不得超过15，架尾至少保留2个眼，且不能同时出煤，确保一个小眼管理完好，余煤 清理干净，供通风和上下人使用。工作面初次下放时，开切 眼眼口（距离开切眼 02.0m）作业人员必须佩带保险带， 且生根牢固。 架子正常推进时， 工作面伪倾角保持在 25 30之间，上拐点及分段放炮连接处，伪倾角可适当变大， 但不得超过 35。严禁出现陡台阶。 架子仰角保持在不大于 煤层法线方向的10。平架子地沟高度在 1.21.5m之间， 地沟顶板侧

6、打一行单体液压支柱，沿走向间距不超过2.0m。如顶板破碎易窜矸时， 必须将单体液压支柱间距缩小至1.01.5m，并用大板或老料将顶板腰背严实。2.1.4 架头平架段及斜架管理架头平架段浮煤杂物必须经常清理，顶板腰背严实，确保断面符合要求。上拐点顶板暴露处必须采用老料、大板等 背实，防止大块煤矸片落伤人。人员进入工作面时，必须先 检查支架内支柱及顶、底板情况，发现问题及时处理。架下 设置牢固的扶手绳，方便行人使用。打眼前必须将自滑溜槽 拴牢在架料上，在距离老塘附近（距离老塘口0.50.8m）,上下各打一根支柱。 如支柱损坏或缺少， 应及时更换或增补， 歪倒的支柱及时扶正并与支架打上劲。2.2 应

7、解决的关键问题251308 回采工作面范围内煤层倾角变化较大， 对工作面 回采影响较大，支架是否能够顺利下放是影响该工作面回采 的关键。为确保工作面支架顺利下放，该工作面在 -480m 西 五石门东 600 处至开切眼范围内施工了腰巷。 工作面回采时， 首先回采腰巷上段工作面，暂将腰巷下段工作面进行封闭， 待后期进行回收。当工作面推至老开切眼位置时，若工作面 煤层倾角可以满足支架下放条件时，则通过老开切眼将腰巷 上方工作面支架下放至机巷；若此时工作面煤层倾角仍不足 以满足支架下放条件时，则继续向西施工腰巷并每隔 5.0 6.0m 施工高眼贯通腰巷， 继续推进腰巷上方工作面， 直至煤 层倾角满足

8、支架下放条件时，则将工作面支架下放至机巷。2.3 回采工艺工作面伪倾斜柔性掩护支架下打眼、装药、放炮落煤- 人工攉煤至自滑溜槽-刮板输送机运煤-架下支护-采空区处理在回采过程中，采用爆破落煤，人工攉煤至自滑溜槽的装煤方式，循环进度确定为1.1m。采腰巷上方工作面期间运 煤方式为煤由腰尾第 2 部刮板输送机转至腰巷第 1 部刮板输 送机，通过 251308 工作面老切眼（煤眼）再转至机巷第一 部胶带输送机，经机巷第二部胶带输送机至 -480m 西五采区 石门，通过-550-480m西五13-1煤生根眼（煤眼）进入矿 井总运出煤系统；工作面正常回采期间运煤方式为煤由机尾 刮板输送机转至机巷胶带输送机，至 -480m 西五采区石门， 通过-550-480m西五13-1煤生根眼（煤眼）进入矿井总运 出煤系统。3 结束语 针对急倾斜煤层开采而言，柔性掩护支架采煤法回采工 艺较简单，简化了工作面支护作业，取消了采空区放顶，大 幅度的提高了作业人员的工作效率，降低了工人劳动强度。 同时，所用柔性掩护支架拆装方便，可为作业人员提供较高 的安全保障。此外，运用该柔性掩护支架采煤法时可减少大 量坑木的使用， 有助于提高工作面综合效益。 251308 工作面 开采实践表明，运用柔性掩护支架开采急倾斜煤层是可行 的，符合煤炭科学发展观的要求。当然