偽斜柔性掩護支架採煤法

偽斜柔性掩護支架採煤法的採區巷道布置與其它大傾角煤層採煤方法類似。採區巷道可單翼布置，一般採用雙翼布置，採區一翼走向長度一般200-300m，可達400-500m或更長；階段垂高一般100m左右到120m。偽斜柔性掩護支架採煤法的回採工作可分為正常回採前的準備工作、正常回採和工作面收尾三個階段。

基本介紹

• 中文名：偽斜柔性掩護支架採煤法
• 外文名：The pseudo-oblique flexible shield supports coal mining method
• 學科：煤炭工程
• 領域：開採
• 巷道布置：單翼布置、雙翼布置
• 階段垂高：100m左右到120m

巷道布置

偽斜柔性掩護支架採煤法的採區巷道布置與其它大傾角煤層採煤方法類似。採區巷道可單翼布置，一般採用雙翼布置，採區一翼走向長度一般200-300m，可達400-500m或更長；階段垂高一般100m左右到120m。採區內沿傾斜劃分為若干個區段，區段垂高一般18-40m，地質條件簡單時，可加大到40-60m。從階段運輸大巷掘採區運輸石門，從階段迴風大巷掘採區迴風石門，兩石門均進入煤層。在採區石門兩側開掘一套上山眼。這套上山眼至少3條，即溜煤眼、運料眼、行人眼，是否開掘溜矸眼和流水眼，根據需要確定。上山眼間距10m左右。

為施工方便，沿傾斜每隔15-20m掘一聯絡巷貫通各上山眼。由採區上山沿煤層走向掘區段迴風平巷和區段運輸平巷，到採區邊界後由下向上掘開切眼將兩平巷連通。在區段運輸平巷上部根據需要可留2-5m煤柱，超前回採掘溜煤小眼，一般超前工作面保持3個留煤小眼。溜煤小眼間距一般5m。為了提高採區回採率，可不留區段煤柱，下區段的迴風平巷採用沿空掘巷或沿空留巷。此外，收作前，還要在停采線附近開掘收作眼。

回採工作面沿煤層偽斜布置，沿走向後退式回採。正常回採期間的通風、運煤系統；其間要不斷地在區段迴風平巷中接長掩護支架，在工作面下部回收支架。

掩護支架

平板型掩護支架是套用最早和最廣的一種，這裡先介紹其中用單根鋼樑組成的比較簡單的一種。它主要由鋼樑和鋼絲繩組成。鋼樑垂直於煤層走向放置，所以鋼樑的長度比煤層厚度一般要小0.2-0.5m，以利下放。鋼樑可用礦工鋼、舊鋼軌或’ 形鋼。型鋼的型號因架寬而異。

鋼絲繩可用直徑22-43.5m的舊鋼絲繩，至少兩根，具體根數視架寬而定。在鋼絲繩上擺好鋼樑，用螺栓和夾板把鋼樑和鋼絲繩連結成一個柔性整體，在鋼樑間一般用撐木或荊條捆支撐以保持鋼樑間距並防止鋼樑傾倒。在鋼樑上垂直鋪設2-3層笆片或兩層金屬網，並用壓木和鋼絲把笆片或金屬網固定在鋼樑上，以防止採空區矸石竄入工作空間並便於鋼樑和鋼絲繩的回收。為便於拆裝，可把鋼絲繩每20-30m加工成一段，並做好封頭以免松捻。鋼絲繩接頭處搭接長度應不小於2m，用5-6m副繩卡固定牢靠。

正常回採前的準備工作

這項準備工作主要是在迴風平巷內安裝掩護支架，並逐步下放支架使工作面成為正常回採時的偽傾斜狀態。正常回採時工作面與水平面的夾角一般為25°-30°。正常回採前的準備包括擴大迴風巷、挖地溝、安裝掩護支架、回柱放頂、支架初次下放等工作。

在開切眼掘完之後，準備工作首先從擴大區段迴風平巷開始。擴巷從開切眼以外3-5m處的採區邊界處開始，把迴風平巷擴大到煤層的頂底板。如果煤層厚度不超過3m，擴巷支護改為大棚，棚距不變；如果煤厚大於3m，擴巷支護採用水平分層托梁支柱的方式。

掩護支架安裝一定距離後，應從採區邊界回柱（棚）放頂。這要預先確定擴巷的最大控頂距。最大控頂距根據煤層厚度、硬度和其它地質條件確定，一般為：當用改換大棚式擴巷時為12m（棚梁長2.1m以下時不限）；用水平分層托梁支柱方式擴巷時，煤層水平方向的厚度6m以下為10m，6m以上時為8m，遇有淋水大、頂底板破碎等特殊情況時，應適當縮小控頂距。回柱（棚）放頂一般用回柱絞車。為安全計，回柱前，應在要回收的一排支柱內側，架設特種支架。

回柱放頂後，上方的煤和冒落的矸石落在掩護支架上，給支架施加一定的載荷有利於支架下移；同時成為支架上的緩衝墊層，使支架免受以後頂底板冒落矸石或採空區大塊矸石的衝擊。因此，如果回柱後，頂煤和頂底板岩石不能自行跨落，應採取強制放頂措施，使護架上有2-3m厚的煤矸墊層。

掩護支架安裝長度超過15m，回柱放頂在護架上形成煤矸墊層後，就可以從架尾開始進行掩護支架的初次下放工作，將其從水平狀態調放成偽斜狀態。其間，鋼樑應垂直於煤層頂底板，並有2°-3°的仰角。經過逐步調放使支架與水平面成預定的25°-30°夾角。掩護支架的初次下放要利用開切眼打眼放炮落煤。掩護支架的初次下放工作一直要進行到架尾下放到區段運輸平巷以上3-5m回收掩護支架的水平位置，並使工作面與水平面成25°-30°的夾角為止，此時正常回採前的準備工作結束，即可進行正常回採。

在護架整個下放過程（包括初次下放以後的護架下放）中，為避免護架沿偽斜工作面下滑，造成鋼樑重疊等，工作面上端應保持一定的水平護架長度和壓實長度。根據經驗，護架寬度小於3m時，這種在區段迴風平巷內的處於水平狀的護架長度應不小於8m，其中壓實煤矸段的長度應不小於5m；護架寬度大於3m時，處於水平狀態的護架長度應不小於10m，壓實煤矸段的長度應不小於7m。

正常回採

正常回採時工作面傾角25°-30°，沿煤層偽斜布置，沿走向推進。正常回採期間主要有三項工作同時進行：在區段迴風平巷內不斷接長掩護支架，在工作面下端不斷拆除掩護支架，在工作面掩護支架下採煤。掩護支架工作面一般採用爆破落煤，所以掩護支架工作面採煤包括打眼、裝藥、放炮、鋪溜槽出煤和調整掩護支架等工作。

工作面炮眼布置根據護架寬度和煤的軟硬程度確定。一般，護架寬度不超過2m，在地溝中布置單排眼；護架寬度2-3m時，在地溝中布置雙排眼。地溝眼眼深1.2-1.6m，眼距0.5-0.6m，仰角7°左右，雙排眼排距0.4-0.5m。當護架寬度大於3m，頂底板側煤又較硬時可加打刷幫眼，刷幫眼的水平位置是護架下落的終止位置，炮眼深度以不超出護架兩端為限。只打地溝眼時，爆破後兩幫的煤台主要由支架及其上方的矸石壓垮片落。裝藥量不宜過大，以防崩壞架子和兩幫煤台，造成架子下落失常、局部竄矸等事故。

工作面放炮落煤後，從下向上逐段鋪設溜槽、人工裝煤，煤沿溜槽下滑運出工作面。同時，護架在其自重和上方煤矸作用下逐漸下移，這時為保證護架正常下移，應安排專人調架：及時處理地溝兩幫未崩掉的煤，對崩落過多造成護架懸空的地方打點柱支撐，使護架沿工作面傾角均勻一致，並使護架鋼樑相對煤層頂底板法線有3°-5°的仰角。放炮可分工作面全長一次爆破和工作面由下而上分段爆破兩種。工作面分段爆破，下段爆破後，工作面下段出煤，同時上段可以打眼，工作面可以不停止出煤。這樣工作面出煤均勻，有利於採區均衡運輸；工作面工時利用率高，可以加快循環，提高單產。但是工作面由下向上分段爆破，在出煤調架中，護架沿工作面方向易出現較大的台階波折，護架受拉力較大，易變形損壞。工作面全長一次爆破雖然也是由下向上分段出煤，但不易出現明顯的台階波折，所以護架受拉力相對較小，不易變形損壞。但工作面全長一次爆破，打眼出煤不能平行作業，工時利用率低，不利於提高工作面單產，有時造成碎煤堵塞工作面。整個工作面出煤調架完畢，最後拆除溜槽，本採煤循環即告結束，可開始下一採煤循環。一般來講，每循環工作面沿煤層走向推進0.8-0.9m。一般三班出煤，每班一循環，一日三循環。

正常回採期間要在工作面下部進行掩護支架的拆除回收工作。掩護支架初次下放完成後，隨著偽斜工作面沿走向不斷推進，工作面下端掩護支架放平段不斷增長。當該放平段的長度超過3個溜煤眼時，即可開始拆除尾部多餘的支架。從放平段的尾部開始，對地溝向兩幫擴巷，到鋼樑兩端露出為止；應及時在鋼樑下打點柱支撐懸露出的支架，形成一個水平分層形式的回收工作面，該面高度應不小於1.2m。回收工作從最後一根鋼樑開始，卸掉螺栓、夾板，鋼絲繩從小眼拉到運輸平巷，撤掉點柱回收鋼樑。梁後方懸露的假頂應及時架設臨時點柱支護，以策安全，當達到一定控頂距時回柱放頂。回收的鋼樑經小眼下放到區段運輸平巷。在拆除支架過程中，支架回收段從下拐點到最後一根鋼樑處至少要保持3個溜煤小眼與區段運輸平巷相通，其中靠近工作面的小眼溜煤，中間的用於行人，最後靠採空區者用以運出回收的支架材料；但最多不得超過5個小眼，以免壓力過大給回收工作造成困難。回收的鋼樑和鋼絲繩經採區運料眼運回區段迴風平巷的支架安裝地點復用。

工作面收尾

當工作面推進到接近停采線以前，應及時掘好兩條收尾上山眼，兩眼相距8-10m，沿傾斜每隔5m用聯絡巷將兩上山眼連通。架頭安裝超過內側（即靠近工作面一側）的收作眼0.8-1m不再接長。工作面繼續按原角度（25°-30°）推進，利用收作眼，逐步減少工作面長度，並拆除上端多出的一段支架。當工作面長度縮短到15-20m時，按扇形下放到水平位置。掩護支架在扇形下放時，為了減少攉煤距離，可預先加高溜煤眼。在掩護支架下放過程中，為了防止架頭竄矸和護架在斜面上下滑，架頭必須保持2-3m的水平段，並要求工作面偽傾角不超過30°。最後將放平的掩護支架依次拆除回收，整個工作面的回採全部結束。