新型液压柔性掩护支架采煤法

浅谈新型液压柔性掩护支架采煤法

摘要：次急倾斜煤层中所采用的伪倾斜柔性掩护支架采煤法支架的选择一直是个难题，新型液压柔性掩护支架在次急倾斜煤层中的成功运用，不仅安全可靠，而且经济效益显著，具有一定的借鉴意义。

关键词：次急倾斜煤层采煤方法支架

中图分类号：td823 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2013）02（b）-0012-01

某矿西一采区所采的8-1煤煤层倾角在40-50°之间，我们先后采用了“一”字型和老、新“八字型”柔性掩护支架单一长壁伪倾斜采煤方法进行回采。由于煤层倾角较缓，架子下放过程中造成架下刮底板矸石，常常通过带架子仰角减少架下进一步刮矸量，从而导致架下顶板暴露面积大，顶板管理难度增大，工人架下作业劳动强度大，效率低，安全隐患多，吨煤成本高，炮后架下空间小，影响正常通风，容易造成上隅角瓦斯超上控，加之工作面绝对瓦斯涌出量大时需要控制架下放炮装药量，推进慢，单产低。

1.工作面地质概况

248103工作面位于二水平西四采区西翼，上限标高-376.7m，下限标高-403.7m，阶段垂高27m，东起-410m西四石门中，西至-410m 西四石门西480m，可采走向长度450m，煤层厚度2.7-3.7m，平均3.1m，地层南倾，煤层倾角41°-50°，平均45°。

2.工作面布置

工作面沿8-1煤走向布置回风巷和运输巷，均采用矿用11#工字钢梯形棚支护；沿煤层倾向布置生根眼（行人眼、料眼和煤眼）、腰眼和开切眼，其中生根眼位于采区端头，主要用于该工作面打料、出煤和上下行人使用；腰眼位于采区中部，主要辅助出煤、行人和打料；开切眼采用斜巷开切方式，呈伪斜布置，沿走向推进。

3.主要技术措施

3.1架型的选择及支架安装

（1）根据地质说明书提供的煤厚，所选择的工作面液压柔性掩护支架：其主梁长1900mm，掩护梁加尾梁长1980mm，支架垂高1618mm，支架最大长度3530mm，最小长度2675mm。（2）工作面摆架子时从开切眼伪斜巷道的下端向上依次安装，沿煤层顶板摆设，安装时上肢超前下肢0.2m（可以根据架下支架吊斜情况，上肢或下肢超前进行适当调整）。架宽320mm，架子中中350mm，每米均匀摆设3架；支架间连接采用圆环链式连接，共三道连接，主梁两道，掩护梁一道，主梁采用三环链连接，掩护梁采用五环链连接，这样既保证了支架间的柔性，又可保证工作面支架与下顺槽连接处顺利实现变坡。

3.2液压柔性掩护支架下放管理规定

（1）架子正常推进下放时，每三架支设一根单体液压支柱，支柱上端与掩护支架主梁销接为一整体，支柱型号为dz22-30/100型单体液压支柱，单体液压支柱必须采用5分尼龙绳或棕绳固定在支架上进行双向保护，防止销子脱落下滑造成伤人。（2）斜架下炮眼

布置为双排眼，平行于煤层顶底板，炮眼深度为1.0m，眼距0.8m，煤层坚硬时眼距可缩小为0.6m，炮眼与水平面夹角为30°，炮眼口避开支柱下端及支架液压集控装置。（3）工作面内整体推进下放时必须一次打眼、一次装药、一次放炮。工作面打眼、装药时严禁连线，只有在打眼、装药全部结束后，方可进行连线放炮，放炮时严格执行“一炮三检”和“三人连锁”制度。（4）工作面爆破时每眼选用一卷矿用水胶炸药和一发矿用瞬发电雷管，“一炮三泥”填满封实。（5）工作面正常推进时，伪倾角保持在25-30°之间，最大不超过35°。

3.3液压柔性掩护支架下放的基本原理

（1）支架随着工作面的推进，自动移架，无需人工，极大地提高了工效。（2）随着煤壁或煤槽（地沟）推进或开挖，支架的两支点失去支撑，在架后（采空区）矸石推挤和本身重力双重作用下实现移动，无需动力，从而节约了能源，降低了成本。（3）在45°的次急倾斜煤层中，支架下移只受部分煤、矸重力作用，支架下移比较困难，这是区别急倾斜煤层的一个显著特点，合适的支架倾角是保证掩护支架在次急倾斜煤层中顺利下放的关键。

3.4液压柔性掩护支架的特殊采煤工艺

（1）煤层顶、底板凸起或煤层变薄时，回采过程中操作液压集控装置从而达到升降千斤顶和液压单体支柱进行尾梁的摆动和顶

梁的升降来减少和杜绝架下刮矸石。（2）煤层厚度超过架宽时，可以通过尾梁的摆动从底板侧最大限度的回收架外煤，回收架外煤时

必须分段进行，并且做到见矸就停，确保煤质。

4.实践证明

液压柔性掩护支架具有一般柔性掩护支架的所有功能，并能够适应倾角在40-50°次急倾斜煤层的开采难题，只要严格现场管理，可以收到理想效果。

5.存在问题

（1）对于顶板凹凸不平产生的空顶漏顶造成顶板垮塌和架上充填物冒落，要采取措施封闭。（2）煤层变薄而支架最小宽度大于煤层厚度时，支架运行困难，需要破顶底板办法增大支架运行空间。

6.主要技术经济指标

248103工作面采用新型液压柔性支架采煤工艺自2012年2月上旬开始回采到2012年7月中旬收作。

（1）回采产量：57308t，最高日产558t，平均日产415t，与一般柔性掩护支架采煤法回采比较平均日产提高88t/日。

（2）材料费：共计48.7万元，吨煤材料费8.5元/t，一般柔性掩护支架吨煤材料费11.8元/t左右，节约吨煤成本3.3元/t，平均每月节约成本4.1万元，共节约成本18.9万元。

（3）安全费用：吨煤安全费用约28元/t，比一般柔性掩护支架采煤法35元/t节约7元/t，共计节约40.12万元。

7.结语

采用伪倾斜新型液压柔性掩护支架采煤法进行回采一方面减少

了架下顶板支护材料，降低了成本；另一方面降低了工人劳动强度，

提高了工作效率，增加了工作面单产，降低了顶板管理难度，创造了良好宽松的作业环境，有利于通风和安全管理，安全、经济效益显著。