柔性掩护支架走向长壁采煤法交流讲义

（1）八字形：2000年攀煤集团公司太平煤矿通过广旺 矿务局赵家坝煤矿引进了俯伪斜柔性掩护支架采煤方法， 使用八字形掩护支架回采急倾斜煤层，通过几年的推广应 用，逐步淘汰了仓储、退采等非正规采煤法。八字形掩护 支架采煤方法缺点：通风设施较多，系统可靠性差，单产 低，提高难度大；工作面采用木支柱控架，工作面支架调 整困难；对破碎顶板适应性差；多段眼口下货，煤层堆积， 一通三防隐患突出的弊端。所以逐步被四边形取代。
加固板 70
90
1.6米掩护支架结构图
加固板 1600
加固板
100 加固板
支架脚板
117
2485
2485
柔性掩护支架回采优点： 使急倾斜煤层缓倾斜开采；沿走向推进，系统简
单，作业人员在掩护支架下工作比较安全，简化了支 架与顶板管理工序，减轻了劳动强度和材料消耗。支 架安装、回采、支架回撤可以平行作业，单产、效率 高。 缺点：
5、采空区处理 采空区采用全部垮落法管理顶板,借助矸石的
向煤壁侧重的推力走架。
（五）工作面正常回采时支架安装 工作面风道必须保持5-10m的超前支架，随着工 作面的推进超前支架长度不足时，必须及时在风道 进行编架，保证超前架长度不低于5-10m。
（六）工作面正常回采时支架撤出
工作面放至距溜道剩5m纯煤柱时，将支架放平形成尾架，利用手动起重机开始 支架的撤出工作。撤架的顺序为由里往外。工作面尾架撤架与风道安架在与其他工 序不发生冲突，在保证安全生产的情况下，可以考虑平行作业。撤架时的注意事项： 支架撤出时必须逐架进行，严禁一次同时撤出2架以上支架夹板，防止支架突然甩 架和趴架伤人。
支架结构固定，不能调宽，不能适应煤层厚度、 倾角等产状变化，适用性差。
2：四川省柔性掩护支架走向长壁采煤的发展简史 由最初的“八”字形 “四”边形
川北广旺集团赵家坝煤矿采用“八”字形 川煤广能集团李子哑煤矿采用“四”边形 攀煤集团公司太平煤矿最初引进“八”字形 “四”边形
3、柔性掩护支架走向长壁采煤法在攀枝花的推广与应用
封头
钢丝绳
绳卡
0.5-1.0m
0.3m 1.5-2.0m
0.5-1.0m
（三）四边形掩护支架采煤的初采：编架、初釆 开切上山贯通风道后，按照由下至上的顺序从开切上山真伪倾斜换向处开始往
风道编架。初编架巷道布置见下图：
工作面初采巷道布置示意图
A点放大图
倒角
1.0m
10
直头5m
回风巷
回风石门
开 切 上 山 开切上山
我国在五十年代自前苏联引进倾斜条带式平板形掩 护支架采煤方法。1956年在淮南矿区大遗煤矿开始试验。 1965开始将原来引进的倾斜条带式掩护支架采煤法改为 沿走向推进的“伪倾斜柔性掩护支架采煤法”经过反复 试验，终于获得成功。经过我国煤矿工程技术人员多年 的不断努力这种采煤方法在我国绝大多数开采急倾斜煤 层的矿区得到广泛应用。
每根支架使用6根长度为20m的Φ 26.5mm的钢丝绳进行连接，钢丝绳两端必须用铁 封头封死，防止钢丝绳绳头散开。支架上肢和下肢采用双钢丝绳连接，第二肢和第三 肢采用单钢丝绳连接。编架时钢丝绳必须连接牢固，钢丝绳搭接处长度不小于1.5m2.0m以上,使用不少于6个”U”形卡正反进行连接（见下图）。
钢丝绳搭接示意图
A
木支柱 支架
垫层 地沟
A
5--10m
地沟 A
回风巷
回风石门
接架支柱
控架支柱 B
B
行人眼
5--10m
溜煤眼
10m
运输巷
运输石门
5m
（二）柔性掩护支架的连接 掩护支架一般采用Φ 26.5mm钢丝绳配合铁夹板，使用Φ 16×75的螺丝将支架与钢
丝绳连接为一个整体，支架与支架间用木质垫板连接。整个支架形成一个有一定伸缩 量的柔性连接体。
A
运输巷
运输石门
初编架的注意事项： 编架前必须在真伪倾斜换向处施工倒角，倒角坡度为10°-25°，长度
为1.0m-2.0m，支护形式同开切上山。 编架首先从倒角处开始，先在倒角内安放2根支架，用单体支柱支好。
然后开始安装垫木板，上钢丝绳、夹板和螺丝进行固定。安放钢丝绳时要注 意必须将钢丝绳错开3.0m以上,防止钢丝绳接头布置在同一处。
（二）、工作面坡度超过规定
工作面坡度一旦超过规程规定，容易造成滑石伤人事故，就必须进行调整，其方
法是开采时从浅至深，逐步调整，一旦操之过急就会造成工作架子增多、圈架或皱架，
同时减短风巷平行支架，可在尖子作业的同时利用回柱绞车拉架；使支架尽可能少往
下移，而不导致工作面架子增多，一旦坡度调好后，风巷平行支架按规程编架，达到
四川省攀煤集团公司太平煤矿于1976年引进该采煤 法进行试验试采，因支架脱顶造成安全生产事故，试采 失败。
1、柔性掩护支架架形及其柔性掩护支架回采优缺点：
架形有：“一”字形、 “7”字形、 “﹤”字形、
“弓”字形、 “八”字形、 “四边” 形。
目前在攀枝花区域使用较普遍的架形四边形支架，架 形有1.0m，1.2m，1.4m,1.6m，1.8m等架型。现在最常 用的为1.6m的四边形支架，详见下图：
工作面控架柱和眼口接架柱布置示意图
回风石门
回风巷
A
5--10m
1.0m
A 35
1.5m
60m
C
运输石门
运输巷
B
B′
木梁
掩护支架
C 超前溜煤眼
B
一梁三柱
m
B 溜煤眼
行人、 通风眼
10m
10m
C
C′
5--10m
木枕帽
0.6m 5.0m
采空区 采空区
溜煤眼
控架支柱 接架支柱
掩护支架 控架支柱
为了充分发挥控架支柱调架、走架、控架作用,将液 压泵站的压力控制在12～15MP。
撤架过眼口时，必须打设丛柱，按照先支后撤的原则撤出控架支柱和接架支柱， 严防眼口甩架和趴架伤人。
撤架前，必须对落平段报废行人眼口以及尾眼处接架支柱和控架支柱进行二次 注液，保证控架支柱和接架支柱的支护强度。
尾架往后1m处，必须打设有2根反撑支柱，回收支架过反撑支柱，必须严格执行 先打后撤原则，反撑支柱必须打到支架受力重心。
（3）2006年攀枝花小煤矿由恒鼎公司引进，在攀 枝花沿江实业有限责任公司田堡二矿试用成功，因 其优点较明显，后来在其它开采急倾斜煤层的小煤 矿中陆续得到推广至今。
二、柔性掩护支架走向长壁采煤工艺简介
（一）采煤工作面巷道布置
采煤工作面巷道布置分为“一”字形和“7”字形布置； “一”字形多用于中厚煤层回采；“7”字形多用于薄煤层回采。 目前较常用的为“一”字型布置。 “一”字型布置：工作面风溜道布置在煤层中，与工作面上下 出口相连，分别用于工作面通风、行人、运料和运煤。开切上 山按照“一”字形布置，先沿真倾斜施工5m后，换向后按俯伪 斜坡度35°施工贯通风道。
（2）四边形： 2005年攀煤集团公司太平煤矿到广能 集团李子垭南矿考察引进了四边形柔性掩护支架采煤 法试验试用。 经过近几年的大力探索和发展，四边形 掩护支架采煤方法已经成为太平煤矿开采急倾斜煤层 的主要采煤方法。四边形掩护支架采煤方法优点：解 决了采煤工作面通风系统可靠性差，顶板管理难度大 的问题，采煤工作面实现了正规循环。工作面单产水 平提高到了13000吨左右，2009年11月在2315-47工作 面创造了月单产18709吨的柔掩工作面单产纪录。工作 面回采率达到了95%以上，万吨坑木消耗下降到了15m3 以下，矿井的安全环境和经济效益得到了极大的改善 和提高。所以四边形得以在攀枝花普遍推广使用。
斜撑控架支柱 （走架正常）
支架 采空区
溜板
控架支柱
图一：走架正常
底撑柱 （支架仰架）
采空区 支架
支撑点柱 （支架趴架）
采空区 支架
控架支柱
图二：支架仰架
控架支柱
图三：支架仰架
工作回采过程中在溜道走向每隔12m布置一条联络眼贯通工 作面，正常回采过程中工作面一般保持两个联络眼，一个用于 通风行人，另一个用于下货。联络眼9#工字钢梯形棚支护。巷 道断面不小于2.4平方米。工作面巷道布置见下图：
伪倾斜四边形柔Байду номын сангаас掩护支架工作面平面布置示意图
B
B
控架支柱
掩护支架
采空区
单体支柱
A
安全检查→打眼→装药→移控架支柱→放炮→出货→调整控架支柱→进入下一放炮段
（四）柔性掩护支架走向长壁采煤工艺
1、回采工艺： 安全确认→打眼→瓦斯检查→装药→改柱→瓦斯检 查→放炮→瓦斯检查→安全确认→出货→支架行走
及打设控架柱→进入下一放炮段。 2、落煤方式：
工作面采用放炮（抬炮或插炮）落煤，使用湿式 煤电钻（或风煤钻）打眼。炮眼按照从下至上由溜 煤眼口开始至风道的顺序进行布置。放炮段长度根 据各矿煤层情况具体确定。
支架安装过程中，采用单体液压支柱为控架支柱，尾架每隔1.0m打一棵， 工作面每隔1.5m打一棵，风道超前架每隔1.0m打一棵。
编架时必须及时打设垫层眼，确保在支架上形成垫层。 编架过眼口时必须及时打齐接架柱和控架柱，严防支架甩架。 编架过程中必须保持煤壁的坡度，防止坡度过大，影响工作面安全回采。 编架时支架螺丝必须拧紧拧牢，支架连接牢固，防止支架回采过程中发 生“散架”。 编架至风道后，形成5-10m的超前架后方可开始回采作业。 初釆初放：工作面煤壁开帮支架调整、釆空区顶板初次垮落。
规程长度。
（三）、工作面支架圈架、皱架、悬架及放架 由于工作面在开采过程中，开采顺序乱，坡度不一致，工作面坡度过大，支架下放 的速度超过了支架行走的速度而导致圈架、皱架；处理办法是统一指挥，搞好班组协调 ，圈架地点下方眼深和循环进度可按正常布置，圈架地点上部眼深和循环进度要比圈架 地点下部小150-200mm，同时减少眼口的落差，固定下段支架下移，等上段支架调直后 ，回头再开尾眼区域段与上段区域形成直线为止。工作面支架拉直后，立即恢复正常的 循环进度，防止工作面坡度增大，影响安全。 悬空支架，分上悬空和下悬空。如上悬空就必须正确铰顶，且还不能影响开采时支 架的下移，一个是打设一梁二柱或三柱，再用木料或木板刹顶，不能让矸石窜入伤人。 下悬架，如是支柱不够长，就得用长支柱打设，按柱距1米打设，并用木板刹实悬架高 度，以防止窜货为准，每次开采与支护方式同时进行处理，直至支架上下都不悬空为止 。 （四）、工作面支架仰架、趴架 工作面出现仰架或者挂顶时，要想把架放下来，不啃顶，其支护方法就是利用横撑 柱，但必须根据仰架高度或挂架的多少，掌握打设横撑柱的角度，一般要求为靠顶板方 腿子放低，柱头高，在架脚不动的情况下，找空架脚下方及后方的煤或石块后，轻卸横 撑柱压，使支架以柱为半径成弧形下移，到位处理结束，再进行控架柱的打设（见下图 ） 。趴架的处理方法是提高架尖，支柱打直不让支架下移，开采架脚煤，架子自然提高 ，形成正规后再打设控架柱（见下图） 。
3、落煤及运煤方式 工作面放炮结束后,采用人工按照从下往上的顺
序放煤,工作面煤炭通过自制溜板自溜到溜煤眼,溜道 使用矿车，通过石门运输进入井底车场到地面。
4、支护 采煤工作面采用四边型掩护支架支护作业空间，
单体液压支柱控架。单体液压支柱沿倾斜每2m一棵, 单体液压支柱必须通过Φ 9航空钢丝绳做为防倒绳固 定在支架上,工作面支架落平后及落平前5m范围内控 架支柱每米一棵,尾架段和眼口处不仅要打设控架支 柱还要打设接架支柱,接架支柱每米一棵,与控架支柱 错开打设,见下图:
三、工作面开采过程中常见问题的处理
（一）、工作面过旧上山 1、工作面与上山斜交：（1）加密工作面与上山交岔口的支护，由原来2米一根 改为1米一根；（2）利用开采交岔口上部煤炭或者放架后煤进行填实；（3）提前调 整工作面坡度，尽量减少工作面与上山的接逐面；（4）标注旧上山具体位置，设置 防坠落大绳，并设置过桥木等措施。 2、 工作面与上山正交：（1）提前编制过上山措施，设计计算好工作面过上山时 与上山的斜交角；（2）按照设计计算好的斜交角提前调整工作面坡度，尽量减少工 作面与上山的接逐面；（3）加密工作面与上山交岔口两端的支护，由原来2米一根改 为1米一根；（4）利用开采交岔口上部煤炭或者放架后煤进行填实；（5）标注旧上 山具体位置，设置防坠落大绳，并设置过桥木等措施。
欢迎各位领导同仁：
参加柔性掩护支架走向长 壁采煤工艺交流！
安全 警钟 长鸣
XX公司技术部：
柔性掩护支架走向长壁采煤“研讨交流”的相关内容：
■一、柔性掩护支架走向长壁发展历史 ■二、柔性掩护支架采煤工艺简介
■ （一）采煤工作面巷道布置 ■ （二）采煤工艺
■三、常见问题及原因分析、处理措施
一、柔性掩护支架走向长壁采煤的发展历史