急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护支架采煤法

浅谈急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护支架采煤法

摘要：介绍了急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护支架采煤法的开采条件、特点及常见问题的处理。

关键词：急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护支架支撑能力

中图分类号：td823.4 文献标识码：a 文章编号：1674-098x （2013）02（b）-0117-01

1.矿井概况

新集三矿属国投新集能源股份有限公司的第三座矿井，位于安徽省凤台县境内，地处淮河北（西）岸，距凤台县城4km。井田内可采及局部可采煤层共8层，分别为1煤、3煤、6-1煤、8-1煤、8-2煤、11-2煤、13-1煤和14煤；1、3煤由于受灰岩水威胁尚未进行开采。

井田东以淮河为边界，西到ⅸ勘探线以西1300m处，南以1煤底板为界，北至14煤层，东西走向长8.6km，南北倾斜宽0.79km，开采上限-200m，开采下限-800m，井田面积6.8174km2。矿井最高年产达96万t（2002年），工作面平均单产14482t/面·月，最高单产17696t/面·月。目前，一水平（-340m）以上已经全部回采完毕，二水平（-550m）已回采至-410m标高以下。矿井水文地质条件复杂，矿井主要充水含水体有新生界松散层水，砂岩（构造）裂隙水、采空区水和太原群灰岩水。目前，旷井正常涌水量约130m3/h。

2.伪倾斜柔性掩护支架采煤法简介

伪倾斜柔性掩护支架采煤法是指在急倾斜煤层中，沿伪倾斜布置

采煤工作面，变急倾斜为伪倾斜25-30°的工作面，采用工字钢架梁与钢丝绳组成柔性掩护支架将采空区和工作空间隔开，沿走向推进的采煤方法。急倾斜煤层多为不稳定的复杂煤层，常给开采工作带来了很大的困难；由于煤层倾角大，支架的支撑能力较小，必须充分考虑支架的稳定性；在顶板岩石性质相同的条件下，工作面采过后，与缓倾斜煤层相比顶板不易垮落；破落下来的煤岩会自动下滑，有利于工作面内煤炭运输和矸石的自重充填，但煤岩块的自动滚落容易伤人和冲倒支架，对作业安全不利；不仅煤层顶板会垮落，底板也会滑落。

3.急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护支架的开采工艺方法

伪斜开采可以克服急倾斜煤层开采中人员沿倾斜方向上下行走

不便，以及煤岩块滑动滚落速度大，容易伤人和冲倒支架的缺点，而且利用了急倾斜煤岩块可以自动下滑，便于煤炭自溜运输和矸石自重充填等有利因素。

因此，可以取得良好的技术经济效果。

伪倾斜柔性掩护支架采煤法回采工作面成直线形，按伪倾斜方向布置，沿走向整体推进，掩护支架是柔性的，支架隔离采空区和回采空间，工作人员在掩护支架的保护下进行采煤工作。这种采煤方法使得生产系统变得简单，掘进率有所降低，简化顶板管理工作，有利于安全生产，同时减轻了工人劳动强度。虽然现在有采用“一”字形掩护支架布置工作面，适当的提高了这种采煤法在急倾斜厚煤层开采中的使用，但其灵活性较低，对煤层厚度变化适应能力低，

同时工作空间狭窄，风速高，煤尘大，不易实现机械化作业。

4.柔性掩护支架工作面常见问题的处理

柔性掩护支架工作面所遇到的特殊问题主要有：遇断层、煤层厚度变化、过小眼、联巷、老巷、工作面出现断绳现象、水害问题、串矸问题、支架挂顶、啃底、悬空等问题。

（1）支架扭斜支架下放时产生扭斜是因为经过多次放架，钢绳受力而被拉伸，连接钢梁的螺丝、绳卡松动，没有及时检查拧紧，至使架子向伪斜面下滑集中或拉稀，因此必须加强支架安装质量，施工单位必须派人对支架上的螺丝、绳卡定期检查，发现松动及时拧紧。

（2）窜矸问题主要是因为顶板破碎，特别是巷道与工作面交界处顶、底暴露面积大、时间长或因煤层变厚，煤质松软而流掉，使支架与顶板间隙过大而产生。

（3）支架挂顶、啃底、悬空问题若煤层变薄或底板煤较硬又未采完，致使支架仰角变大，这时要破底板下放，否则支架达到最大可调范围仍要挂顶；若煤层倾角变小，煤质变软，支架更应该紧贴顶板下放，否则容易啃底。

（4）断绳问题由于操作、管理不当，支架下放时产生褶皱，钢绳受张力过大或因绳卡松脱、受冲击力不均造成断绳、脱绳，以致发生断绳。发生断绳索后，必须及时用8-10m长的钢绳，用8～12个绳卡将断绳两端联结上，绳卡必须拧紧，钢绳搭接长度不少于4m。若因断绳而造成架子拉稀程度过大，必须在拉稀处补充架子或其他

材料进行封顶，防止漏塘、窜矸。

（5）支架过巷道支架下放至小眼联络巷时，在溜煤眼位置架木盘造人工小眼，保证溜煤系统完好，同时在行人眼靠联络巷侧打好木垛，保证通风系统。过巷道必须编制专门措施报批实行。支架下放至与架子伪斜工作面平行巷道时，必须先将巷道全部进行加固并用板皮背好帮顶，然后对巷道用煤进行充填严实。架子下放过程中必须逐步将架子工作面伪斜坡度调大（大于巷道坡度即可），使架子工作面与巷道形成斜交形式，再从下往上逐渐下放支架直至过完巷道，过完巷道后再逐渐将伪斜工作面坡度调成正常状态。

（6）水害问题掩护支架工作面最忌出现水患，因此如遇水患，可想办法在短期内施工一放水巷进行放水，防止水进入工作面。若掩护支架工作面回风巷以上出现水患，必须将水患完全排除后才允许正常采煤。

（7）采空区瓦斯高问题造成采空区瓦斯高的原因主要是采空区形成空洞太大导致瓦斯积聚。

出现这种情况必须禁止工作面电煤钻打眼、放炮，先采取瓦斯抽放措施将瓦斯排除降至临界值以下，同时在回采过程中要及时对采空区进行放顶作业，以防止瓦斯积聚。

5.结语

任何一项技术的普及与应用，总是在实践过程中得到完善与进步的，伪倾斜柔性掩护支架采煤法发展自今，已在各大矿区得到实践，并总结出了许多宝贵的经验。该文在结合现场实际情况，对伪倾斜

柔性掩护支架采煤法的特点及其存在的问题进行总结，指导伪倾斜柔性掩护支架采煤法的安全生产，规避了生产中已存在的风险。