浅谈急倾斜中厚煤层柔性掩护支架采煤法关键技术

浅谈急倾斜中厚煤层柔性掩护支架采煤法关键技术

杨再明

盘州市鸡场坪安监站贵州省盘州市553500

摘要：鸡场坪云脚煤矿为急倾斜煤层，率先推广俯伪斜柔性掩护支架采煤法，通过几年时间的开采实践，结合矿井实际情况，对开采中遇到的一些关键问题，形成了一套较成熟的安全生产管理办法，为本区域矿井推广应用柔掩采煤技术提供了丰富的经验。

关键词：急倾斜煤层；柔掩采煤法

俯伪斜柔性掩护支架采煤法是我国目前开采急倾斜煤层的主要方法之一，云脚煤矿开采的煤层（38#、39#、40#、40-1#）均为急倾斜煤层，其中38#煤层为中厚煤层，其余为薄煤层。现在以38#煤层为例，简单介绍一下柔掩采煤方法、工艺流程及开采过程处理问题的关键技术。

1、俯伪斜柔性掩护支架采煤法

俯伪倾斜柔性掩护支架采煤法的特点是回采工作面成直线形，按伪倾斜方向布置，一般工作面伪倾角为35°，便于工作面爆落煤炭自溜。工作面煤壁沿走向整体推进，掩护支架本身是钢性的，采用11#工字钢加工成“四边形”，支架间通过垫木板和直径26mm的钢丝绳联接成整体，形成一个柔性的钢架支护，隔离采煤工作面和采空区，每间隔一定距离打一个单体液压支柱支撑柔掩支架，起控制支架和调整工作面作业空间的作用，工作人员在掩护支架的保护下进行采煤工作。采空区垮落岩块自然堆积在柔掩支架后方，因柔掩支架沿工作面伪斜布置，采空区岩块的重力使柔掩支架受2个方向分力的作用，1个方向的作用力沿柔掩支架法线方向，该作用力将柔掩支架向工作面煤壁方向推压，通过调整工作面单体液压支柱的支撑高度和方向，保障工作面作业空间悬露顶板面积可控，保障作业人员安全；另1个方向的作用力沿柔掩支架布置的方向（与法线方向垂直），该作用力将柔掩支架向下部推拉，保障工作面柔掩支架向下部缓慢移动走架。工作面一般铺设平板溜槽，爆落煤炭在自重的作用下，沿平板溜槽自溜至工作面下部溜煤眼内。

2、巷道布置

工作面布置初期，需要沿煤层走向掘送工作面进、回风巷，平巷坡度不超过5‰，可设计刮板输送机运输巷道，也可设计铺设轨道，采用电机车运输。根据揭露的煤岩层稳定性，巷道支护可采用锚网支护、也可采用金属棚支护。工作面进、回风巷掘至采区边界后，由工作面运输巷拉门，按35°的伪斜坡度施工工作面开切眼，采用木棚临时支护，直到贯通工作面回风巷。开切眼和工作面运输巷间要施工2条上山（行人眼和溜煤眼），坡度35°，用于工作面下出口行人和溜煤，行人和溜煤分开。

3、生产中主要问题及处理方法

3.1支架挂顶或啃底问题

如支架已挂顶阻碍了支架下放，可用打眼放炮崩去顶板岩石，并使嵌入顶板一端的下放步距大于另一端，控制下放步距，架子恢复正常；如支架已啃底阻碍了支架下放，可用打眼放炮崩去底板岩石，并使嵌入底板一端的下放步距大于另一端。控制下放步距，架子恢复正常。

3.2窜矸问题

发生窜矸事故的处理方法：把窜矸处的空洞用笆片或木料堵上，并采取相应的措施，使支架在下一循环下放时落实在顶底两帮的煤台上。若为钢梁间窜矸，可根据具体情况，用笆片、木料或型钢插堵

并用铁丝固定．如果架端空洞面积较大除用笆片、木料堵塞外，还可以每间隔一定距离用木梁或点柱支撑。

3.3顶底板凸起不平问题

当支架上肢切到顶板或遇到顶板突然凸起时，支架落架困难，此时，采用的处理方法为：先用千斤顶向底板方向顶架，然后打一加强支柱支撑下肢，再用煤电钻破掉凸出的顶板，慢慢落架使支架达到

正常工作状态，当支架下肢切到底板突然凸起时，先用千斤顶

向顶板方向斜顶支架上肢，使下肢离开底板，然后用加强支柱支撑上肢，再用煤电钻破掉凸起的底板，或用导链拉下肢，慢慢落架，使之进入正常支护状态。

3.4断绳故障与绳头抽头处滑移

3.4.1工作面回采期间，风道内必须备两根∮26mm钢丝绳，长8m，专供断绳，抽头时使用。

3.4.2当工作面钢丝绳发生断绳、抽头时，在断绳（抽头）处加上备用钢丝绳，使用6个绳卡固定，控架支柱加密到1.0m打一棵。

3.4.3对于支架断裂或间隙较大，有窜矸现象发生时，在该处用木梁铺设在钢丝绳上方，并用铁丝或∮9.5mm钢丝绳捆绑牢，防止老塘矸石从支架间隙中窜出伤人.木梁规格为∮：≥16cm的半圆木，长1.0m，处理地点下方严禁有人。

3.5超前支架段及工作面顶板管理

3.5.1编架作业必须在支护齐全的的条件下进行编架作业，支架上肢紧贴煤层顶板。工作面煤壁暴露面积沿2m长范围内局部空顶大于0.5m时，必须进行支护接顶。

3.5.2架端至煤壁顶板冒落高度不大于200mm，否则必须接顶。工作面开采时，下煤壁严禁超过上煤壁，煤壁不得留有活石、伞檐。人员进入工作面和作业过程中，严格执行“敲帮问顶”制度，出货过程中及时调架。

3.6、掩护支架放架

3.6.1工作面爆破所业前，改柱工根据支架状态，确定改柱时控架支架角度，即支架仰架时，控架支柱底端距支架底端较近。支架趴架时，控架支柱底端距支架底端较远，并将单体支柱打在底板上，使爆破后支架自动行走到位，防止单体支柱倾倒后，支架出现趴架。工作面爆破完毕，出货过程中将支架没走到位及时调整到位，有倾倒的支柱立即扶补。

3.6.2走架或放架过程中，必须根据现场确定单体支柱放置，支架是趴架时，单体支柱距支架底端距离加大，仰架时，则相反，使掩护支架上端紧贴煤壁，下端距煤壁距离不小于0.8m。支架啃底时，将单体支柱上端打在支架上端，下端打在底板上，用长把工具出支架上方浮煤，然后给支柱加压，再出浮煤，在继续加压，使支架行走。出现啃顶时，将单体支柱上端打在煤壁上，下端放置支架底端，试加压后，用长把工具挖出支架底端的煤，使支架垂直向下行走，架头脱离顶板，达到正常位置。支架没有行走到位或趴架时，必须用木料、板子对大于200毫米的地点进行接顶，防止窜矸伤人。

3.7、处理伞檐、窜矸

3.7.1工作面因爆破效果没达到预期效果，出现伞檐，处理人员站在伞檐上边，使用长把工具进行处理，处理过程中下方10米范围内不准有人，并挡板将溜板挡住，伞檐处理下来后如果较大时，要就地人工粉碎后，方准下放，防止冲倒控架支柱和卡在工作面内。

3.7.2工作面支架因圈架、啃底、趴架和行走不到位，出现窜矸时，作业人员要站在窜矸地点上方，由上往下逐步处理，用板子、木料接顶，然后用控架支柱调整，使支架行走到位。窜矸地点下方作业人员撤至溜道内待壁，处理人员首先清理干净安全退路上的杂物，确保安全退路畅通情况下，从上往下进行接顶处理调整支架，处理过程中，必须安排专人监视安全。

俯伪斜柔性掩护支架采煤法是我国目前开采急倾斜煤层的主要方法之一，其优点是工艺简单；劳动强度低；工人在掩护支架下工作比较安全；材料消耗少；与水平分层采煤法相比，巷道掘进量可减少60～70％，工作面月产量提高46％。只要在回采过程中按照规程要求操作，可以取得经济和安全的双赢。